制程技术就定位GZO薄膜取代ITO有望
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工研院机械所先进制造和新技术组电浆应用技术部经理张加强表示,工研院正利用专利大气压电浆辅助化学气相沉积(AP-PECVD)设备,发展GZO镀膜与图案化制程,以取代ITO薄膜充当触控模组的TCO层,助力业者控管生产成本。该技术采用低温电浆成形手法,毋须透过高温化学反应或采用昂贵的真空帮浦;不仅大幅节省设备开支,亦可符合绿色制程规范,过程中不会产生任何有毒物质。
面对ITO货源集中,导致触控模组成本居高不下的问题,以GZO、导电高分子(PEDOT)或碳奈米管(CNT)等新材料取代ITO的发展已势不可当。其中,GZO与ITO同为无机材料,电阻值、光穿透率表现相近,且价格极具吸引力,系目前最被看好的替代方案。
张加强透露,工研院已携手台湾设备厂启动GZO薄膜试产,可将厚度仅0.1毫米(mm)的GZO涂布于玻璃上,并将锁定软性背板,推行与卷对卷(Roll to Roll )制程相容的解决方案。预计在GZO镀膜良率达到稳定水准后,将陆续技转给相关业者,提高台湾触控模组厂对上游材料的成本掌控度,进而厚实市场竞争力。
除应用大气压电浆制作GZO薄膜外,磁控溅镀(Magnetron Sputtering, MS)、离子镀膜(Reactive Plasma Deposition, RPD)制程亦迭有进展。日本LINTEC研究中心设备材料实验室首席研究员Koichi Nagamoto指出,LINTEC正以离子镀膜技术研发将GZO贴合在玻璃或聚酯树脂膜(PET)上的解决方案,并着手进行测试,包括光穿透率、电阻值、厚度及耐弯折度的表现均相当优异。
Nagamoto更透露,LINTEC提出一项专利技术,可在PET与GZO薄膜之间,导入涂布缓冲层(Coating Buffer Layer)。该设计除可促进PET表面平滑,优化光学特性外,并让GZO更容易附着于PET上,借以维持80%以上的光穿透率与增强耐弯折幅度,提升触控功能。
至于下一阶段的计画,LINTEC将强攻磁控溅镀技术。Nagamoto分析,基于磁性溅镀制程的GZO电气特性虽不如离子镀膜出色,但其耐弯折度较佳,适合用在PET软板上。因此,LINTEC已将其视为未来的布局重点,将针对此一制程的蚀刻步骤进行全面检测,以改善生产良率。