日東ITO薄膜強勢降價 逼退新興替代材料竄起
受到穿戴式應用及大尺寸觸控產(chǎn)品興起熱潮，近年來導電材料氧化銦錫(Indium Tin Oxide,；ITO)替代材料紛紛涌現(xiàn)，包括金屬網(wǎng)格(Metal Mesh)與奈米銀線(Silver Nanowire)等備受矚。
但隨著ITO薄膜大廠日東電工發(fā)動強勢降價，并開發(fā)降低電阻質的新產(chǎn)品以鞏固主流地位，市場認為，盡管日東電工2015年再度大舉降價的機會不大，但近期內新興觸控替代材料恐難大量實用化。
由于觸控制程技術改變，過去采用保護玻璃加2片單面ITO薄膜的GFF(Glass-Film-Film)觸控面版制造方式，逐漸轉換成GF2以及G1制程，使ITO薄膜的用量減少。但由于整體電容式觸控市場支撐，市場估計，2014年ITO薄膜的市場規(guī)模可望達到31.4百萬平方米，年成長達25.6%，相較于2013年的年增率達4成左右，近年來ITO市場成長幅度趨緩。
領導大廠日東從2012年起持續(xù)擴產(chǎn)后，2014年上半單月產(chǎn)能已超過2,000萬平方米，持續(xù)獨占ITO薄膜市場，且在蘋果(Apple)大單挹注下，日東也持續(xù)拉高產(chǎn)品規(guī)格，并積極朝向大尺寸應用延伸ITO薄膜市場。
據(jù)指出，2014年下半起日東祭出大舉調降ITO薄膜價格效應顯現(xiàn)，ASP平均價格從2013年上半的40美元一舉降價至近期20~25美元，近半年內降幅達到3成，不僅沖擊其他ITO薄膜供貨商跟進降價，也強力壓制替代ITO薄膜的觸控材料勢力壯大。
業(yè)界指出，ITO受到其物料的易脆性，造成阻抗穩(wěn)定性不佳，過去遲遲無法順利切入大尺寸、可撓曲的面板市場，也因此讓新材料有機可乘，而近年來新興竄起的金屬網(wǎng)格與奈米銀線具有絕佳的導電性與可撓性，也讓ITO材料相形見絀，被寄予取代ITO主流地位期望。
其中，大陸觸控廠歐菲光曾有意以具低價成本的金屬網(wǎng)格打入大尺寸觸控NB市場，然而受限于良率僅3~4成，發(fā)展之路因而受挫，而臺系觸控龍頭廠宸鴻發(fā)展奈米銀材料近期已導入智能型手機客戶，不過良率也有待提升。
隨著日東2014年強勢降價鞏固勢力外，近期也發(fā)展薄化型ITO產(chǎn)品，電阻質從150奧姆發(fā)展至100奧姆，并降低厚度以提升透光度等，并有意將應用領域從現(xiàn)有的智能型手機一路延伸至平板和NB市場，將迫使新興技術材料將挪移至大尺寸AIO等小眾觸控應用。
業(yè)界認為，在2014年日東積極降價搶市后，2015年降價風暴可望稍微停歇，但對于正處于起步中的新興替代材料已造成排擠效應，短期內發(fā)展空間將明顯受限。
觸控面板ITO取代材料的機會與狀況
DisplaySearch上海辦公室，2014年11月25日--新一代的ITO取代材料經(jīng)過這兩年的討論與導入，已經(jīng)在市場上有了相當?shù)哪芤姸龋灰痪€的觸控模塊廠像是宸鴻與歐菲光都已經(jīng)量產(chǎn)、導入手機與筆記本電腦等應用，并且終端品牌也逐漸顯露出興趣。不過，新材料離全面取代ITO的階段恐怕還為時尚早。一方面目前ITO并沒有短缺或銦礦被限制開采的問題，另一方面主要的應用，像是手機、平板和筆記本電腦，正面臨市場飽和或是模塊價格崩盤的局面，新材料一開始就面臨價格的壓力。再者，在采用新一代ITO取代材料的同時，觸控模塊廠多半也導入新制程；因此，學習曲線與制程的優(yōu)化都還需要時間過渡，即使模塊廠提出了積極的報價，但可能僅反映其推廣策略，未必充分反映了成本。
單從技術規(guī)格上來看，DisplaySearch認為要成為ITO取代材料的關鍵主要有三項：具有高導電性且能夠應用在任何基板與任何尺寸上；除了有低表面阻抗值（sheet resistance）外，也要能維持良好的透光性（opticaltransmission）。另外，該材料最好能夠具有可撓性，讓阻抗值與感測電極的穩(wěn)定性可以適應非平面的觸控區(qū)。低表面阻抗值和透光性是最基本的條件；ITO本身是透明材料，但是金屬網(wǎng)格（metal mesh）和奈米銀絲（silver nanowires）卻不是。不過，利用分布密度的做法，還是可以讓電極達到可接受的透光度。
這兩種新材料強過ITO的優(yōu)點主要是明顯更低的表面阻抗值和可撓性。ITO薄膜目前的主流規(guī)格約在150 奧姆/單位面積的阻抗值，對于10吋以下的觸控區(qū)已經(jīng)足夠，但是到了筆記本電腦的尺寸或是20吋以上，就顯得吃力。較低的表面阻抗值有助于10吋以上的觸控面板靈敏度，而可撓性對非平面的觸控面板更是重要。
目前，觸控面板的主要市場仍然是手機和平板電腦；前者在今年已經(jīng)是超過12億臺出貨量的市場，而后者即使面臨成長的停滯，也有將近2億5千萬臺的出貨量。ITO不論是以玻璃或是PET薄膜作為基板、甚至是在內嵌式觸控面板內，都能夠滿足中小尺寸觸控面板的規(guī)格需求，而且供應鏈相當充沛。因此，新材料在這兩塊主要市場的競爭策略仍然是價格優(yōu)勢，而合理的價格優(yōu)勢不能僅依賴觸控模塊廠的積極報價，最主要的還是要讓盡快讓制程可以順暢、良率得以提升。
另一方面，觸控面板也開始延伸到新的應用，而這些應用將有利于新的ITO取代材料切入。以智能手表而言，受限于曲面顯示面板（包含LCD和AMOLED）當前質量的穩(wěn)定性，即使面板本身已經(jīng)使用塑料基板，但是多數(shù)的品牌還是選擇平面的形式（form factor）。不過，一旦這些技術與良率逐漸解決，曲面將會是比較能符合智能手表的穿戴式情境。ITO材料鍍膜于薄膜上固然可以撓曲，但是ITO本身材料的特性使其無法承受多次的撓曲而易致斷裂、質量也容易因撓曲而不穩(wěn)定。因此，這對新材料來說是一個重要的規(guī)格差異化和機會。
DisplaySearch分析認為，除了中小尺寸外，10吋以上的筆記本電腦、甚至20吋的一體式個人電腦，也有可能會是新材料的另一項機會。從2013年開始，筆記本電腦的滲透率約僅11%左右，即使到了2014年也僅是些微提升而已，個中原因與使用者對Windows 8的評價與使用習慣最直接相關。不過，隨著Apple iOS與Google Chrome（甚至Android）開始朝向10吋以上的、具生產(chǎn)力的平板電腦布局，同時許多筆記本電腦品牌也開始利用最新的、無風扇的Intel Core M生產(chǎn)二合一的平板電腦，10吋以上的觸控面板市場在2015年有機會獲得新的成長契機。雖然OGS仍然會是10吋到20吋觸控面板的較佳選擇，但是對許多薄膜觸控廠商來說，以新材料來取代ITO薄膜會比轉換到OGS產(chǎn)線來得容易。
除了ITO與其他的無機透明導電氧化物（TCO, transparent conductive oxide）外，目前最提及的取代材料約有5種：金屬網(wǎng)格、奈米銀絲、奈米碳管（carbon nanotube）、導電高分子（intrinsically conductive polymer）與石墨烯（graphene）；前三者是目前已經(jīng)有實際量產(chǎn)與出貨。金屬網(wǎng)格與奈米銀絲擁有較多的支持者，這兩種材料都是金屬（銀或是銅），其導電性都比ITO更好，很容易在可接受的透光度下，輕易達到100奧姆、甚至50奧姆以下的表面阻抗值。
金屬網(wǎng)格圖案具有一致性、連貫性與延伸性，因此在形成較大尺寸的感測圖案時，線路與圖案的均勻度比較容易控制。相對而言，奈米銀絲目前的制程是先以濕式涂布（wet coating）于薄膜上，均勻度的控制尤其重要。不像金屬網(wǎng)格的連貫性，每個奈米銀絲都是單獨個體，導電性是透過銀絲之間的交錯、重迭來達成，如果銀絲散布的均勻性不佳，那么阻抗值的均勻度就會受影響、甚至斷線。
金屬網(wǎng)格也有若干缺點，特別是反光與摩爾紋（moiréeffect）的問題。目前金屬網(wǎng)格可以順利生產(chǎn)的單一線寬約在3.5-4um左右；太寬的話需要在網(wǎng)網(wǎng)格線表面做黑化（blacking）處理、減少反光，但是這樣又會造成顯示面板在視覺上太黯淡的觀看經(jīng)驗。而網(wǎng)網(wǎng)格線如果太細，對有些加法制程來說，制程難度則相對提高許多。對目前顯示面板動輒超過300 ppi的智能手機來說，比較理想的網(wǎng)網(wǎng)格線寬約在2um左右，如果制程上無法達到，那么金屬網(wǎng)格應用于智能手機的機會無形中就會減低。不過，金屬網(wǎng)格與奈米銀絲的這些缺點并不是在原理上無法解決的問題，而是都有機會在未來透過制程的精進逐步地克服。
一般人在判斷這些新材料的導入機會時，最常用的標準恐怕是材料成本，但是成本常常最終只是個結果，而不是導致的原因。新材料的機會主要會有兩個方向：第一是規(guī)格特性，第二是領導廠商的投入。前者可從更大尺寸與非平面的觸控區(qū)的應用來切入，這兩個利基點都是ITO表現(xiàn)不佳的地方，更能凸顯新材料的優(yōu)勢和價值。后者則是要依靠像是宸鴻、歐菲光等領導廠商，透過他們在制程的改進與成熟化后，將新材料導入主流的應用，提供給客戶不同的選擇，并且逐漸建立起信心。
韓組裝廠不挺ITO替代材料 恐遭大陸面板業(yè)者超越
南韓業(yè)者致力研發(fā)金屬網(wǎng)格(Metal Mesh)，作為觸控面板(TSP)導電材料氧化銦錫(Indium Tin Oxide,；ITO)導電薄膜的替代材料，雖達成國際水平的極細線寬與光穿透率，現(xiàn)在卻面臨ITO價格下跌，國內組裝廠延緩采用的窘境。反觀大陸面板、零組件業(yè)者，積極從南韓金屬網(wǎng)格TSP業(yè)者方面移轉技術，未來或將超越南韓。
據(jù)ET News報導，日前業(yè)界消息傳出，錦湖電機(Kumho Electric)、ISL、LG Innotek、三星電機(Semco)、未來奈米科技(MNtech)等企業(yè)，雖已完成金屬網(wǎng)格觸控傳感器開發(fā)，卻無法投入大規(guī)模量產(chǎn)。大部分業(yè)者預期在2014年下半正式量產(chǎn)而急于整備生產(chǎn)線，如今量產(chǎn)時程卻遲遲未能確定。
LG Innotek已著手小規(guī)模量產(chǎn)，但因南韓內需市場沒有需求，最近正考慮是否該變更開發(fā)方式。LG Innotek目前采取先在耐高溫聚酯薄膜(PET)上涂布樹脂，再蝕刻出導電圖形凹槽置入銀的陰刻方式。
采用同一技術的未來奈米科技在TSP廠失火事故后，雖宣布在6月重開產(chǎn)能，但至今不見動靜。據(jù)了解是因三星電子(SamsungElectronics)延緩采用金屬網(wǎng)格，生產(chǎn)線重啟時機因而生變。
另一方面，多家廠商轉向接觸大陸業(yè)者。原先預計在7月開始量產(chǎn)的ISL行程一再延后，已向三星電子、樂金電子(LG Electronics)提供樣品接受技術評估，由于量產(chǎn)時間不明朗，目前先集中火力攻略大陸市場。
10月底開始量產(chǎn)32吋大尺寸金屬網(wǎng)格TSP的錦湖電機，已瞄準大陸監(jiān)視器業(yè)者進行攻略；供應金屬網(wǎng)格材料的InkTec，也正為大陸與臺灣零組件業(yè)者供應先導生產(chǎn)(Pilot Run)材料。
金屬網(wǎng)格使用銀、銅等金屬材料，生產(chǎn)成本低且易于制造大尺寸面板，是ITO薄膜的新興替代材料。過去一年間南韓業(yè)者的技術開發(fā)有許多進展，受到全球注目。尤其是最難解決的精細導電圖形成形與光穿透性方面大幅改善，線成型技術也達到1微米水平。
南韓組裝業(yè)者原本曾考慮在2014年采用金屬網(wǎng)格，但隨著ITO薄膜價格下跌過半，對替代材料的需求也跟著降低。現(xiàn)在ITO薄膜每吋價格已降到0.5~0.7美元。
反觀供應低價商品為主的大陸業(yè)者，開始積極采用金屬網(wǎng)格TSP。大陸京東方(BOE)與信利半導體評估6個月后，就提前與南韓母公司簽訂供貨合約；而另一家大陸業(yè)者則是從ISL方面獲得技術移轉。
業(yè)界人士表示，南韓TSP業(yè)者多數(shù)依附于組裝廠，因此很難獨立量產(chǎn)金屬網(wǎng)格TSP。不過大陸與臺灣的情況，則是不少零組件業(yè)者會直接向組裝廠提案新技術，更積極地推廣采用。2014年進行先導生產(chǎn)的大陸業(yè)者，多數(shù)可望在2015年正式推出產(chǎn)品。