日本厂商纷纷投产铜布线薄膜，用于大尺寸触摸面板

针对静电容量式触摸面板的透明电极，使用铜丝布线薄膜（以下简称铜布线薄膜）的做法日趋活跃。松下在2013年6月、大日本印刷在同年7月先后宣布投产铜布线薄膜。两家公司都预定在2013年内开始量产 注1）。

注1）大日本印刷预计铜布线薄膜业务的2014年度销售额将达到50亿日元。

日本触摸面板研究所等企业已经实现了铜布线薄膜的实用化，而大型企业涉足后，估计将在大尺寸触摸面板用导电性薄膜领域掀起一股新的潮流。大日本印刷和松下都表示自己的产品特点是薄膜电阻小于竞争产品、可支持80英寸以上的触摸面板、布线宽度较窄等（表1） 。

用于大屏幕用途

智能手机和平板电脑等便携终端配备的10英寸以下静电容量式触摸面板，一般都采用ITO作为透明电极材料。但是由于薄膜电阻较大，因此难以应用于尺寸超过10～20英寸的触摸面板（图1）。比如，40英寸触摸面板要求薄膜电阻为20Ω/□，而在ITO基板上采用树脂膜的“ITO薄膜”，其产品水平的薄膜电阻在150Ω/□左右，薄膜电阻较低的样品也高达100Ω/□。



图1：薄膜电阻较小，适于大屏幕用途
与其他的触摸面板用电极薄膜相比，采用铜布线的触摸面板用电极薄膜，其薄膜电阻较小，适合用于40～80英寸的大屏幕用途。（图由《日经电子》根据松下的资料制作）
基板采用玻璃的产品，可在高温下成膜ITO，可以获得20Ω/□的薄膜电阻。但是，玻璃基板比树脂重、容易破碎，实现大型化后难以进行处理。

因此，几年前企业就开始尝试在薄膜基板上布设肉眼无法看到的极细金属丝，研发薄膜电阻较小的触摸面板用透明电极。原来利用银丝的尝试较多，但近来越来越多地采用比银便宜的铜材料。

通过在薄膜上按照网状布设铜丝，可将薄膜电阻降至1Ω/□以下、支持70～85英寸的触摸面板 注2）。比如，松下产品的薄膜电阻为0.1～0.5Ω/□，最大可支持84英寸的触摸面板。该公司认为，在数字标牌、电子黑板和娱乐设备等采用大尺寸显示屏的用途中，可以充分发挥铜布线薄膜的优点。

注2）导电性（薄膜电阻）和透明性（全光线透射率）等会因铜布线的宽度和布线间隔而发生变化。因此，有时会以触摸面板两端间的电阻值为指标。

实现5μm以下的布线宽度

虽然铜布线的薄膜电阻较小，但存在布线被看到的问题。如果宽度较大，肉眼就能看到布线，因此影像的观看性能就会下降。据悉，一般而言，如果布线宽度在5μm以下的话，那么肉眼就无法看到铜丝，因此人眼看起来就是透明的。

大日本印刷可以量产宽度为3μm、松下可以量产宽度为5μm（厚度为2μm）的铜布线薄膜。两家公司都没有透露制作方法，不过已经得知是采用光刻法来实现微细化的 注3）。

注3）布线宽度依赖于加工前铜膜的厚度。

抑制铜布线反射

除了缩短线宽以外，各大公司还采取了其他措施提高观看性能。比如，大日本印刷为了抑制铜布线的光反射，在铜布线的表面和侧面实施了“镀黑处理”。该公司表示，“只有我们公司对侧面都实施了镀黑处理”注4）。

注4）日本触摸面板研究所的开发部长中谷健司认为，“铜线宽度较大或布线间隔较窄时，镀黑处理的效果较高，但如果铜线宽度在5μm以下的话，人眼就看不到了，因此不需要额外的处理工作”。

松下除了在铜布线的表面实施镀黑处理以外，为了抑制像素格子与铜布线格子重叠而产生的波纹，还根据各面板厂商的像素形状，对布线间隔和倾斜度进行了微调。

铜布线薄膜除了支持大面积以外，还具有制造方面的优点。比如，由于可以同时形成触摸面板的电极和外周部分的布线，因此可以减少制造工序（图2）。ITO通过不同的工序分别形成电极和外周部分的布线。（记者：根津 祯，河合 基伸，《日经电子》）


图2：同时形成电极和外周布线
采用铜布线的触摸面板用电极薄膜，可以同时形成电极和外周布线。ITO形成电极和外周布线的工序是分开的。（图由《日经电子》根据松下的资料制作）