近几年来，智慧手机、平板电脑风靡全球，触控已成为最自然的人机介面。各种技术当中，以电阻式及电容市占有大部分市场，电容式触控更在2011年市占率超越电阻式触控，而ITO（铟锡氧化物）透明导电感测材料的应用需求更因触控面板火红而跟着水涨船高，几乎占尽电容式触控所有市场。

事实上，透明导电膜市场商机庞大，且持续在成长当中，预计2015年可望达到50亿美元的市场规模，其应用领域也非常广，包括触控萤幕、软性显示器、LCD面板OLED照明、太阳能电池等，而目前又以ITO独占此市场。

触控应用拓展　ITO现瓶颈

然而，在触控面板上，随着Windows 8的发布，触控应用朝向更多方面拓展，笔电、AIO、甚至大到数位看板也都加入触控功能；加上近来智慧手表等穿戴式装置热潮兴起，让可挠式触控显示器的需求不断增加，这些中大尺寸面板或可挠式等应用因ITO本身材料条件的限制，面临一些难以解决的技术挑战，也让面板厂商伤透脑筋。

图一 : 随着触控应用朝向更多方面拓展，ITO 却因本身材料条件的限制，面临一些难以解决的技术挑战

以Windows 8触控轻薄笔电为例，当萤幕来到13吋以上的中大尺寸后，为了不造成片电阻过高而影响触控灵敏度，另一方面又为了不让萤幕显得过厚而重，OGS成为首选方案之一，其夹带着低成本及轻薄的优势，积极布局触控笔电市场。

不过，OGS在大尺寸应用上，贴合良率一直是还未解决的问题，但若采用薄膜技术又会面临ITO尺寸越大阻抗越严重的问题，导致在大尺寸面板性能上较为不佳。其次，若采用OPS（One Plastic Solution）方案在制程上又会遇到ITO溅镀程序温度过高（约300℃），导致塑胶变形不透明的问题，这些都让ITO不适用于中大尺寸的应用。

也因为这些问题，虽然ITO目前仍然独占市场，但在中大尺寸面板上一直有着技术挑战，且其易脆的特性，也不利于软性面板市场的发展。为了解决ITO带来的难题，寻求能够取代ITO的新兴材料已是势在必行，Cambrios执行长John LeMoncheck就指出，不论是铟材料未来将面临短缺、ITO在中大尺寸面板的片电阻过高及成本问题、或是软性面板需求等，都显现了寻找取代ITO材料的必要性。

ITO商用化替代方案一一浮现

目前浮出台面的ITO替代方案包括银奈米线(Silver nanowires；Ag NW)、金属网格(Metal mesh)、碳奈米管、导电高分子等，而就现况而言，以奈米银线及金属网格的表现似乎最能够在短期内成为替代ITO的商品化技术。

奈米银线强力进入市场

透明导电膜市场极大，不少厂商也都注意到这个庞大的商机，纷纷积极投入一些独门技术的开发，例如Cambrios。 Cambrios选择电组特性较好的奈米银线作为材料，开发出奈米银薄膜(film)和奈米银墨水(Ink)方案，称为ClearOhm。

Cambrios亚太区业务副总姚欣仁指出，铟矿属稀有金属，目前蕴藏量最大地区为大陆，约占全球58%，中国为避免过度开采，出口有限，因此价格容易受到波动，相较之下，银的开采不受管制，在价格上相对稳定。

ClearOhm为Cambrios的主力产品，可藉由液态形式当作涂料，涂布于塑胶或玻璃介质上，且可采用低温涂布（Coating）制程，解决了ITO的高温溅镀涂布制程在OPS上会遇到塑胶变形的问题；而银奈米线可挠性佳，导电性也不会有太大影响，正好满足市场对于可挠性面板的需求，让ClearOhm在应用上具有更大的空间。

金属工业研究发展中心光电系统组副组长翁敏航指出，目前ITO不易被取代的最大问题在于其蚀刻方式已经非常成熟，因此电极图案化（Patterning）能力很好，是其他材料所不易替代的优势。不过，姚欣仁表示，ClearOhm能够采用既有ITO图案化程序，其方案可采用黄光、雷射、印刷等制程技术，既定的ITO图样皆可转移，触控厂商不需为了不同材料改变制程，解决此问题。

姚欣仁指出，在成本上，ClearOhm的材料成本与ITO差异不大，相较下的优势在于反应速度快、比ITO具有更高的导电性、更好的透光性(可达到92%，ITO为90%)，且因采用薄膜型方案，比起玻璃也较为轻薄。

图二 : ClearOhm的优势在于反应速度快、比ITO具有更高的导电性、更好的透旋光性且价格便宜。

更重要的是，由于不需像ITO必须投资大量的成本在真空设备等资产上，因此在组合成本上相对较低，目前其成本已可低于ITO，让ClearOhm在软性、非平面性等应用上有很大的机会，并且尺寸越大越具成本优势。以同样表面阻抗而言，姚欣仁指出，Cambrios的Ag NW方案与ITO价差约为10-15%。

ClearOhm的确解决了不少ITO遇到的难题。看好这样的技术，Gartner日前在「2013年触控和手势控制领域最酷供应商」报告中，将其评选为「最酷供应商」，并且指出比起ITO在成本、良率、原料取得、导电度等特性上都更具有竞争力，三星也投注了500万美元的资金。如此看来，ClearOhm确实拥有一定的市场发展潜力。

目前宸鸿、友达等都已开始与Cambrios合作，市面上也已经可以看到由ClearOhm技术所做出来的商品，例如华为的Ascend、NEC的MEDIAS X两款手机、LG 23吋V325 AIO PC以及GVision的15吋POS触控萤幕都是采用了其方案。

不过，真正大量的应用仍未出现，最大的挑战还是来自于制程良率及通过环境测试检验的现实问题。在制程上，由于银奈米线的结构稀疏，在蚀刻过程可能造成感测线断裂的问题，让出品良率受到影响；对于大尺寸的应用来说，则仍面临片电阻值过高的问题。

图三

金属网格力战大尺寸市场

另一项同样被认为具有替代ITO市场发展潜力的技术为金属网格(Metal mesh)。金属网格具有价格便宜以及导电性佳的特性，较为知名的厂商有Atmel。 Atmel的XSense是Metal Mesh的一个代表方案，Atmel将其称为FLM（Fine-line Metal），华硕最新推出的7吋MemoPad即采用此技术替代ITO感测层。

Xsense是采用极细的铜金属线来替代ITO，为了不让金属线不被肉眼看到，且不会遮光，此铜线必须做到5-10μm的线宽，这会让电容感测变得相当困难，也是一般触控IC难以满足的感测要求，这相对也突显了Atmel触控IC在感测能力上的优势。

除了Atmel，日本厂商富士也采用Metal Mesh，不同之处在于富士使用的是银。富士将卤化银层涂布在PET基材上，经过曝光、显影、定影等程序，再利用银线来制作网状图案。富士表示，其技术能够达到极低片电阻值，且透光率可与ITO相似，成本当然也较ITO低。日商凸版印刷也开发了网格铜膜和以网格铜膜为感测器的触控面板，其中铜线的幅宽只有5μm，是以蚀刻制成。

不过，Metal Mesh有一项极为重要的问题必须解决，其网格结构会在显示器上造成莫瑞效应（Moire effect），让同尺寸面板在不同解析度时（如1080p, 900p or 768p等），会出现不同的视觉波纹效应，客制化挑战不小。另一个问题为，铜或银金属线并不透明，除非极细，否则容易被肉眼所见。姚欣仁指出，尽管价格便宜，但消费者是否能接受，还待市场来证实。

新势力崛起 Cima展现出色性能

为此，另外一家厂商，Cima NanoTech提出类似于Metal Mesh的新兴技术SANTE film，SANT不仅能因应现今大尺寸、多点触控显示器的要求，对于ITO无法触及的可挠式显示器市场也能够满足。 Cima NanoTech 执行长Jon Brodd指出，相较于银奈米线，SANTE技术可达到极低电阻且高透光率，其特性反而较为接近金属网格那一端，但却又有着金属网格较难达到的高透光率。

图四 : Cima NanoTech的SANTE技术强调高透光率极和低表面电组

SANTE技术原理是将银奈米分子以卷对卷(Roll to Roll)连续式湿式涂布在PET基材上，所有银奈米分子可自行组成微米大小的导电网路，在触控光学膜的表面形成不规则网纹，因此不会有莫瑞波纹的问题。同时，SANTE可提供? 25Ω/sq的超低表面电阻，拥有超高的导电性，也满足对透光率的要求。

图五 : SANTE技术的银奈米分子可自行组成微米大小的导电网络，在触控光学膜的表面形成不规则网纹，因此不会有莫瑞波纹的问题。

Jon Brodd表示，SANTE所强调的，即是在高导电度的同时，又能够达到88%的高透光率。此外，SANTE关键的优势在于其材料特性能够如纹身贴纸般，转贴至塑胶膜或玻璃基板上，在软性显示器上有更多元化的应用。 Jon Brodd指出，其表面低阻抗性与可弯曲挠曲性是一般 ITO flim所无法达到的特性。

在制程与成本考量上，面对业界对于新技术必须要汰换旧有设备的疑虑，Cima NanoTech资深业务开发经理刘轩耘指出，SANTE能够融入原本的ITO制程，无需添购新设备或汰换旧有设备，降低导入新技术的门槛，也减少成本支出。

结论

综上所述，目前浮上台面的商用化ITO替代技术为银奈米线和Metal Mesh，而市场需求则来自中大尺寸的触控面板及可挠式的应用。不过，这些ITO替代技术所面临的最大挑战，仍在于提出更多成功卖到市场的Design Win实绩来证实自己的「替代性」。其市场的成长是可预期的，但成长的速度看来还有待观察。