投影式電容觸控螢幕市場(chǎng)正在悄然發(fā)生變革。市場(chǎng)不斷追求更纖薄、更效率高能、更可靠且成本較低的觸控式螢幕，但目前觸控面板所使用的氧化銦錫（ITO）導電材料存在諸多局限性，因此未來(lái)將被各種替代材料所取代。投影式電容觸控螢幕市場(chǎng)，正在悄然發(fā)生變革?？焖俚漠a(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷提供更纖薄、更效率高能、更可靠且成本較低的觸控式螢幕。在這些發(fā)展中背后的主要動(dòng)力是氧化銦錫（ITO），這種主要用于手機和平板電腦觸控式螢幕的導電材料存在諸多局限性，因此將被替代材料所取代。ITO受限小尺寸螢幕導電材料掀更新ITO從未被廣泛使用于大尺寸AV和kiosk的應用上，但有一些正在開(kāi)發(fā)中的技術(shù)將取代ITO，這些新技術(shù)將會(huì )被用于上述應用當中。投影電容觸控式技術(shù)變革背后的一個(gè)關(guān)鍵驅動(dòng)因素是，轉移至將觸控功能整合到使用內嵌式技術(shù)的LCD面板本身，從而無(wú)需單獨的觸控式螢幕面板，亦稱(chēng)離散式觸控面板。做到這一點(diǎn)后，就可生產(chǎn)出更容易整合的更薄更輕的觸控裝置。光學(xué)效能及亮度，也可透過(guò)縮減LCD與使用者之間的距離和層數而獲得改善。但是，制造內嵌式觸控式螢幕的流程仍朝向更完善的目標發(fā)展當中，因此它們在業(yè)界被廣泛采用受到了限制。結果，ITO導體的離散投影式觸控螢幕面板仍舊是主要被使用的技術(shù)，至少在智慧型手機、平板電腦及可穿戴式設備中仍是如此，但它隨著(zhù)顯示尺寸增加超過(guò)20吋就會(huì )存在很多缺點(diǎn)，主要是因為其相對較高的電阻會(huì )妨礙效能，并使其成為不適合某些應用的材料。關(guān)于有哪些導電材料可用于非常大尺寸的觸控式螢幕，目前有三種主要的材料技術(shù)處于地位：銅微線(xiàn)（Copper Micro Wires）、銀金屬網(wǎng)格（Silver Metal Mesh）和奈米銀線(xiàn)（Silver Nano Wire），還有其他三種：奈米碳管（Carbon Nanobud）、導電聚合物（Conductive Polymers）和石墨烯（Graphene），它們全都處于開(kāi)發(fā)初期并可能在未來(lái)幾年上市。本文將探討前五種材料技術(shù)的四個(gè)主要參數：經(jīng)濟性、阻抗、可見(jiàn)度和可用性；還會(huì )探討石墨烯，石墨烯處于開(kāi)發(fā)初期，目前尚未市售?？剂拷?jīng)濟因素同材料成本大不同考慮到觸控式螢幕的成本時(shí)，關(guān)鍵問(wèn)題包括初始加工成本及好材料壽命要求等等。不需開(kāi)模（光罩）而可直接寫(xiě)入基材的技術(shù)，基本上不需要加工，并可更便宜地進(jìn)行小批量生產(chǎn)。若需要開(kāi)?；蚱渌庸?，則會(huì )限制小批量生產(chǎn)不同尺寸能力的靈活度，但有潛力對標準尺寸提供非常大批量的生產(chǎn)。在加工方面，銅微線(xiàn)具有延展性?xún)?yōu)勢。電較可以直接寫(xiě)入基材，不需雷射、開(kāi)模/化學(xué)物質(zhì)/蝕刻或加工。奈米銀線(xiàn)可以透過(guò)雷射剝離法進(jìn)行一定程度的客制，但還需要額外制程來(lái)將邊界的導體連接至控制器。導電聚合物透過(guò)網(wǎng)版印刷應用起來(lái)相對簡(jiǎn)單，但必須在絲網(wǎng)印刷或在蝕刻、雷射處理之后，再作制作圖樣（Pattern）。相比之下，銀金屬網(wǎng)格技術(shù)是在材料來(lái)源上制作Pattern，因此須提前感測器的尺寸。這會(huì )讓每個(gè)感測器設計產(chǎn)生1萬(wàn)~2萬(wàn)美元的加工費用，具體取決于螢幕大小。碳奈米芽（Carbon NanoBud）的沉積程序很復雜，需使用奈米芽反應器（NanoBud Reactor），然后再使用雷射制圖制程來(lái)制作電較。制造成本的另一個(gè)關(guān)鍵因素是所需層數。銅微線(xiàn)可以絕緣，因此x和y電較可以在單層中形成。封裝絕緣還可以防止材料氧化，但在暴露于高溫高濕度下時(shí)會(huì )大大降低觸控式螢幕的效能。奈米銀線(xiàn)、金屬網(wǎng)格和導電聚合物傳感器結構一般需要兩層或多層來(lái)絕緣（x和y）導體，從而增加單層設計上的材料內容。碳奈米芽也是一種兩層技術(shù)。另外還必須小心防止濕氣進(jìn)入材料，否則可能導致上述氧化及觸控式螢幕故障。15Ω至30Ω低阻抗銅微線(xiàn)實(shí)現大尺寸觸控螢幕觸控式螢幕阻抗是決定觸控靈敏度或訊噪比（SNR）的一個(gè)關(guān)鍵因素。較高電阻材料會(huì )限制流經(jīng)導體的電流量，使其更難正確地找出，來(lái)自顯示螢幕、電源或其他周邊電子產(chǎn)品周?chē)h(huán)境干擾（EMI）產(chǎn)生的誤觸控事件。顯然，這一阻抗對非常大尺寸觸控式螢幕的影響更大，特別是在需要多點(diǎn)觸控、防誤觸和近距感測（在手指實(shí)際與螢幕接觸前識別觸控）等功能時(shí)。如上所述，ITO因其相對高的阻抗，每平方約100Ω而僅有用于較小的觸控式螢幕；因此，大多數使用此材料的觸控式螢幕小于約22吋，超出此尺寸將存在顯著(zhù)的效能限制。相較于PET薄膜基材上每平方約30-50Ω，奈米銀線(xiàn)具有比ITO更好的電阻，使用此技術(shù)的投影電容觸控式傳感器可擴展至約42吋，不過(guò)超出此尺寸，依舊將限制觸控效能。銀金屬網(wǎng)格具則有每平方約15Ω至30Ω的較低電阻，因此能用于尺寸達約65吋的觸控式螢幕。銅微線(xiàn)提供每平方約5Ω或更低的較低電阻，并可用于建立尺寸遠超100吋的巨大觸控螢幕。另外，較低電阻還提供較佳的訊噪比，使觸控式螢幕能偵測對很厚的面板玻璃，甚至是穿戴手套時(shí)進(jìn)行的觸控，而無(wú)須在高電壓下驅動(dòng)電子裝置或使用多個(gè)連接控制器并排顯示螢幕，替代材料技術(shù)若使用這兩種巧妙方法，便可實(shí)現大尺寸觸控式螢幕。引入適當材料螢幕面板產(chǎn)生可見(jiàn)度所有離散式面板投影電容技術(shù)，包括在使用者和螢幕之間，引入一定的材料元素，以對圖像產(chǎn)生無(wú)論多小，但一定存在的光學(xué)差別，尤其是在關(guān)閉顯示時(shí)，透過(guò)采用銅微線(xiàn)技術(shù)，建立的10um導體網(wǎng)格是可見(jiàn)的。也就是說(shuō)，光透射性很，并且在運用任何抗反射處理前，處于90%的范圍內。相比之下，奈米銀線(xiàn)和銀金屬網(wǎng)格技術(shù)，可以建立可見(jiàn)度略低的導電軌，其為5-10um范圍的金屬網(wǎng)格；然而，奈米線(xiàn)和導電聚合物涂層，則可在整個(gè)螢幕上，產(chǎn)生輕微的偏色或蒙朧感，以及約有85%的透光度。新技術(shù)成主流暴露戶(hù)外為一大挑戰少數有經(jīng)驗制造商生產(chǎn)銅微線(xiàn)觸控式傳感器已近20年，該傳感器是這款成熟的投影電容觸控式技術(shù)，適用于嚴酷環(huán)境中的大尺寸螢幕。過(guò)去幾年來(lái)，銀金屬網(wǎng)格和銀線(xiàn)觸控式技術(shù)已快速成為主流，其中，許多制造商負責安裝必要印刷及雷射制作Pattern設備。在觸控式螢幕產(chǎn)業(yè)，這兩種技術(shù)相對新穎，意味著(zhù)它們的長(cháng)期可靠性尚未證實(shí)，尤其是關(guān)于在暴露于戶(hù)外頗具挑戰性的應用中的溫度及濕度下，其電阻及觸控效能會(huì )如何變化。具導體潛力石墨烯適作電容螢幕材料即將到來(lái)的是一種可能改變游戲規則的新型觸控式螢幕材料技術(shù)：采用石墨烯的形式。石墨烯較初于2004年在曼徹斯特大學(xué)被發(fā)現，此后有陸續發(fā)布關(guān)于其強度、透明性和導電性的可喜成果，但開(kāi)發(fā)仍處于起步階段。石墨烯沉積為一個(gè)原子厚度的碳分子，將類(lèi)似的低電阻結合到銅微線(xiàn)，具有「不可見(jiàn)」導體的潛力。然而，盡管具有適合作為投影電容觸控式螢幕材料的潛力，但這種令人興奮的新技術(shù)還適合其他許多應用，例如水凈化、電池和太陽(yáng)能電池；大多數開(kāi)發(fā)商目前仍將工作要點(diǎn)放在這些方面，在開(kāi)發(fā)路線(xiàn)圖上，觸控式螢幕使用率要低得多?？偠灾?，投影電容觸控式螢幕并不存在「無(wú)缺的」導電材料，設計師應不斷尋找效能、光學(xué)、耐用性、可擴展性和可靠性的較佳組合，以適合其觸控式螢幕應用。手機及平板電腦觸控式螢幕的大部分國家市場(chǎng)，使商業(yè)AV市場(chǎng)相形見(jiàn)絀，根據Touch Display Research估計，ITO替代市場(chǎng)可能在2023年前達到130億美元。新的觸控螢幕材料開(kāi)發(fā)必然會(huì )專(zhuān)注于這一巨大市場(chǎng)，并且，這方面的投入資金勢必會(huì )給商業(yè)與工業(yè)市場(chǎng)帶來(lái)許多利益無(wú)限寬廣。