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觸控面板及其透明導電膜之最新發展（三）

編輯室/2009.05
觸控面板的技術課題
一､軟性顯示器用觸控面板
軟電顯示器用觸控面板的透明導電膜必須具備可撓性的用途，ITO透明導電
膜的彎曲性是有問題的，因為ITO為無機氧化物系(陶瓷系)若與有機材料比較，
伸縮性相對很差，只要超過1.5%以上的伸縮，就可能產生龜裂，當然亦可藉助
於透明導電膜的材料設計或加工條件加以控制，而使用膜的厚度、透明導電膜基
材設計都很重要。

解決方式必須從材料面從新檢討，找出比現用的ITO更具耐久性與彎曲特
性的材料，例如導電高分子；而採用奈米級控制的金屬元素CNT、ZnO為候補。
也有使用ITO奈米分子材料將ITO膜直接加工在塑膠片上的方法。

這些材料開發著實在進展中，而且已接近實用化，大概3年以內可以商品
化。這些新材料，除了應用為觸控面板外，還可應用在太陽電池、電子紙等電極
材料。

導電性高分子於2007年開始陸續被開發出來，富士通Component發表將邁
向實用化，2008年中開始樣品試供；帝人DupontFilm的導電性高分子「Carenfine」
已商品化，並積極推展在觸控面板、電磁波屏蔽材、透明電極的應用，預定在
2009年上市。事實上，拿帝人化成的導電性高分子與ITO膜比較，仍有透明性
不足(87%)，對高溫、高濕耐性較低及線性等問題，必須繼續開發，未來有希望
為電容量式觸控面板所採用。

二､3次元輸入技術
三菱電機在「Interruction2009」公開試作的「3次元觸控面板」，適用於手

機用投射電容式觸控面板；但檢測方式無法適用於表面電容式觸控面板。

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過去的觸控面板只能檢測X軸、Y軸方向，3次元觸控面板則還可檢出Z
軸上手指的位置。對Z軸方向的容量時間變化加以計算的話「連手指接近面板
時的加速度也可以檢測出來」。換言之，可以判斷手指是快速接近或緩慢接近，
例如「快速接近，液晶面板的背光源顯出紅光；緩慢接近則出現藍光」。

三菱3次元試作品也採用ITO透明電極，不過加上量測手指接近的距離。
手指未接觸時的容量變化小於觸碰到面板，必須提高檢測感度，使用銅電極可得
必要的感度，但銅電極是不透明的。關鍵在於以距離的檢測判斷其為「接近狀態」
或「接觸狀態」，並拫據此切換檢測方法，接近狀態以檢測「感度」優先；接觸
狀態以「分解能」檢測優先。為提高感度檢測，接近狀態採用2個感測器，以擴
大感測面積。

接近狀態可檢出的容量變化為0.3pF；接觸狀態為8~10數pF；接近狀態的
X軸、Y軸向分解能換算成距離為約10mm，Z軸至少在20mm以內距離可檢出
手指的接近狀態。

三､In-Cell(In-Panel)技術
應用In-Cell(又稱為In-Panel)化技術的觸控面板產品發表有越來越多的趨
勢。事實上，In-Cell型觸控面板對LCD模組的顯示品質(對比、亮度、外觀異物
等)的提升，有其存在的價值。

東芝松下DisplayTechnlogy開發內建光感測器的可輸入顯示器，形成
In-Panel觸控面板，它的光感測器使用Pin二極體，TFT-LCD面板內設有可以將
二極體輸出電流增幅的電路，光感測器可以感測手指觸壓面板時產生的外光減少
之變化，以及手指產生的反射光兩種光線的變化。

飛利浦則將電阻式觸控單元設置在Cell內部。具體而言，是在Cell內部設
置厚度比Cell更薄的導電材料，接著利用Spacer與平版印刷技術，在對向基板
使ITO膜堆出凸型的內式觸控面板，這些技術一旦商品化，可能會造成觸控面
板大革新。

反應速度方面，接近狀態為約50ms，接觸為約10ms；耗電情況幾無差異。
此外，為了降低迴路的寄生容量，追加了「SensorShield控制」功能，就可以不

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要有抑制液晶面板產生的電磁雜訊的Shield層。此外，試作品在X軸向和Y軸
向分別配置了電極，以相同電壓的信號流動，抑制寄生容量。現在正在研究對應
10吋以上的畫面。

觸控面板用透明導電膜
觸控面板等使用的透明導電膜，以中小型用逐漸大型化至20吋級監視器的
用途為中心。為因應ITO膜市場擴大，原來的ITO膜公司增產，也不斷有新公
司加入生產。另一方面，替代ITO的研究開發也持續不斷。

現階段觸控面板用途使用的透明導電膜佔壓倒性多數的是ITO膜，而電阻
膜式觸控面板用導電膜就是使用ITO膜。替代方案以濕式導電膜的有機導電高
分子、奈米碳材導電膜的商品化最被期待，後者具有膜曲率小的可撓特性，主要
用於電阻膜的上部電極。目前不同材料之導電性大小依序為ITO>ZnO>CNT>導
電性高分子；光學特性方面，各種材料之間的透