可撓曲且低成本的觸控面板商用夢想即將成真。在研究機構、設備及材料大廠戮力研發之下，卷對卷(Roll-to-roll, R2R)制程技術已更臻成熟，不僅有助觸控面板加速邁向可撓式發展，亦可大幅降低其生產成本，為行動及穿戴式裝置觸控應用增添新的想像空間。

可撓式且低成本觸控面板將大行其道。智慧型手機、平板裝置及穿戴式裝置持續朝更輕薄、可彎曲及可摺疊方向演進，再加上觸控螢幕已為標準功能配備，正帶動可撓式觸控面板的需求看漲。

在2013年觸控面板展會中，工研院已攜手日本印刷設備大廠Komori共同發表卷對卷超細線印刷技術與設備(圖1)；另外，奈米銀顆粒技術開發商Cima NanoTech亦展出采用卷對卷制程所量產的新一代透明導電膜SANTE FS200(圖2)，在在突顯出采用卷對卷制程技生產可撓式且低成本的觸控面板將為大勢所趨。

圖1    工研院與Komori共同發表卷對卷超細線印刷制程設備。

圖2    Cima NanoTech發布的新一代透明導電膜SANTE FS200

R2R印刷設備問世　可撓觸控面板量產有譜

工研院與Komori于本屆展會中聯手發布的卷對卷超細線印刷技術與設備，可協助觸控面板廠以低于20微米(μm)的精密導線印刷技術(Fine-line Printing)開發出超窄邊框薄型觸控模組與可撓式觸控面板(圖3)，并取代現今成本昂貴的黃光蝕刻制程。

圖3    可撓式觸控面板曲率半徑達7.5毫米。

圖4    左為工研院電子與光電研究所所長劉軍廷，右為Komori代表取締役新妻勉。

工研院電子與光電研究所所長劉軍廷(圖4左)表示，目前市面上各式各樣窄邊框產品，其邊框寬度皆取決于導線的線寬與線距，而一般網版印刷技術的線寬約為60?80微米，凹版印刷技術為30?50微米，最普遍的黃光蝕刻制程則是30微米，但上述這些技術都已逐漸無法滿足觸控面板廠對新一代超窄邊框與可撓式設計的需求，因此產業界亟需新的導電膜印刷設備與技術克服此一技術瓶頸。

有鑒于此，工研院與Komori攜手研發卷對卷超細線印刷設備與技術，將可讓導線的線寬達到20微米以下，以實現超窄邊框設計，且透過卷對卷印刷設備，面板廠能讓導電膜成功印刷至軟性電路板、太陽能板與顯示器上，進而成功拓展可撓式觸控應用市場，開創觸控面板產業全新藍海市場。

事實上，目前大部分觸控面板廠仍以黃光蝕刻制程制作觸控面板，其不僅制程步驟繁復，且黃光蝕刻設備一整套約新臺幣數十億，而工研院與Komori創新設計的卷對卷超細線印刷設備與技術，能在超薄基板上以直接印刷(Direct Printing)方式進行導線制作，只需一臺卷對卷印刷設備，就能取代現今黃光蝕刻制程所需要的圖案化濺鍍、涂布、顯影、印制與蝕刻等各種設備，大幅降低觸控面板廠設備投資成本。

除此之外，卷對卷超細線印刷技術在材料使用率方面亦較黃光蝕刻制程更加精進。劉軍廷補充，目前采用黃光蝕刻制程的設備，其材料使用率約5%，亦即大部分導電膜都會被浪費掉；反觀，若采用卷對卷印刷設備，受惠于此一技術的印刷特性，觸控面板廠可將材料使用率提升至95%，進而減少材料支出成本。

根據工研院統計數據指出，2012年全球觸控面板產值已達新臺幣4,940億元，相較于2011年，其市場產值年增長率為48%，顯見全球觸控產業成長力道仍相當強勁；其中，臺灣觸控面板產值更位居全球第一，市占率亦超過五成，若能盡早導入此一新技術，將可進一步鞏固市場領先地位。

Komori代表取締役新妻勉(圖4右)表示，盡管卷對卷超細線印刷設備生產基地位于日本，但由于臺灣觸控面板出貨量位居世界第一，因此將成為Komori主要聚焦的市場，未來亦不排除將設備生產線擴及至臺灣，以就近提供臺灣觸控面板廠技術支援。

劉軍廷透露，目前工研院正在申請卷對卷印刷技術專利，且已布下許多專利屏障，即便國外觸控面板業者采購Komori卷對卷印刷設備，仍須經過工研院IP授權與技術支援，才有辦法順利生產以此一技術為基礎的次世代觸控面板。

據悉，目前已有不少臺灣觸控面板廠對卷對卷印刷技術十分感興趣，并已打算將相關設備導入于新產線中，工研院也預估采用此一技術的觸控面板產品最快可望于明年底開始正式出貨，并激勵超窄邊框觸控面板與可撓式觸控應用市場規模擴大。

此外，在本屆展會中，Cima NanoTech亦展示于卷對卷制程中導入奈米銀顆粒(Silver Nanoparticle)涂布技術所投產的新一代透明導電膜，準備挾更低成本、更高透光率及零莫瑞(Non-Moire)波紋優勢，挑戰金屬網格(Metal Mesh)技術在大尺寸觸控導電膜市場的主流地位。

圈地大尺寸觸控導電膜　奈米銀顆粒力戰金屬網格

相較于傳統金屬網格技術，奈米銀顆粒技術為大尺寸觸控導電膜市場的后起之秀，但正憑藉本身的技術特性及卷對卷制程，大舉在大尺寸觸控導電膜市場攻城掠地，將逐步威脅金屬網格技術的市占。

圖5    Cima NanoTech執行長Jon Brodd表示，SANTE觸控透明導電膜已正式量產，未來可望加快大尺寸、多點觸控螢幕的裝置普及。

Cima NanoTech執行長Jon Brodd(圖5)表示，該公司開發的奈米銀顆粒涂布技術--SANTE，以及目前在大尺寸觸控導電膜市場擁有極高滲透率的金屬網格技術，皆已能符合大尺寸觸控導電膜對于表面電阻(Surface Resistance)達每平方50歐姆(Ω/sq)的要求。

Brodd進一步指出，有別于傳統金屬網格技術，SANTE技術系采用卷對卷制程，因此在大尺寸觸控導電膜市場成本更具競爭力；且透光率高達80%以上，較金屬網格透光率達75?80%，高出許多；此外，不同于金屬網格和銀奈米線(Silver Nanowire)，SANTE觸控光學膜的表面可形成不規則網紋，因而可克服莫瑞波紋的問題。

盡管新一代的金屬網格技術亦已能透過卷對卷制程量產，達成降低制造成本目的，不過，Cima NanoTech臺灣分公司資深業務開發經理劉軒耘強調，不同于金屬網格技術必須于觸控光學膜--聚酯(PET)薄膜上加工印制網格，SANTE技術系該公司自主研發的專利奈米銀顆粒涂布技術，可在觸控光學膜的表面涂布后自動形成不規格網紋，因此不論是卷對卷制程良率或生產速度上，皆較金屬網格更勝一籌。

值此奈米銀顆粒涂布技術問世之際，Cambrios甫于2012年正式投產的銀奈米線技術亦瞄準大尺寸觸控導電膜市場，將與奈米銀顆粒涂布技術在大尺寸觸控導電膜應用領域互別苗頭。

然而，Brodd認為，雖然銀奈米線技術同樣鎖定大尺寸觸控導電膜市場，且透光率可高達95%，但銀奈米線的表面電阻高于50Ω/sq，故導電性偏低，無法符合大尺寸觸控面板廠商對于量產更快反應速度產品的規格需求；相較之下，銀奈米線和氧化銦錫(ITO)較適用于要求高透光性且對反應速度較不嚴苛的行動裝置觸控螢幕應用，未來將與奈米銀顆粒和金屬網格技術分別在行動裝置及大尺寸觸控螢幕應用各據一方，而其中銀奈米線技術將會成為金屬網格不可小覷的勁敵。

據了解，神基于2013年觸控面板展會中，已展出導入SANTE觸控透明導電膜的強固型筆記型電腦。

除工研院和Cima NanoTech之外，康寧(Corning)亦于本屆展會中再度展出2012年與工研院共同發布的采用卷對卷制程開發的可撓式玻璃，可見相當看好其未來發展的潛力，惟目前僅提供樣品，尚未正式量產。

顯而易見的是，隨著更多研究機構、設備及材料大廠紛紛投入龐大的研發資源，卷對卷制程量產技術可望更臻成熟，預期可彎曲且價格更親民的觸控面板大量商用化將指日可待，將加速更輕薄、可彎曲及可摺疊的智慧型手機、平板裝置及穿戴式裝置遍地開花。