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製程技術就定位 GZO薄膜取代ITO有望

氧化鋅鎵(GZO)薄膜製程技術邁大步。找到材料稀少又昂貴的氧化銦錫(ITO)薄膜替代方案,已成觸控面板廠降低模組成本的重要途徑,因此,業者正加緊開發特性相近,價格僅ITO百分之一的GZO。目前在磁控濺鍍(MS)、離子鍍膜(RPD)及大氣壓電漿(AP)鍍膜技術發展漸臻成熟下,GZO透明導電膜(TCO)已展開試產。  

工研院機械所先進製造和新技術組電漿應用技術部經理張加強表示,工研院正利用專利大氣壓電漿輔助化學氣相沉積(AP-PECVD)設備,發展GZO鍍膜與圖案化製程,以取代ITO薄膜充當觸控模組的TCO層,助力業者控管生產成本。該技術採用低溫電漿成形手法,毋須透過高溫化學反應或採用昂貴的真空幫浦;不僅大幅節省設備開支,亦可符合綠色製程規範,過程中不會產生任何有毒物質。  

面對ITO貨源集中,導致觸控模組成本居高不下的問題,以GZO、導電高分子(PEDOT)或碳奈米管(CNT)等新材料取代ITO的發展已勢不可當。其中,GZO與ITO同為無機材料,電阻值、光穿透率表現相近,且價格極具吸引力,係目前最被看好的替代方案。  

張加強透露,工研院已攜手台灣設備廠啟動GZO薄膜試產,可將厚度僅0.1毫米(mm)的GZO塗布於玻璃上,並將鎖定軟性背板,推行與捲對捲(Roll to Roll)製程相容的解決方案。預計在GZO鍍膜良率達到穩定水準後,將陸續技轉給相關業者,提高台灣觸控模組廠對上游材料的成本掌控度,進而厚實市場競爭力。  

除應用大氣壓電漿製作GZO薄膜外,磁控濺鍍與離子鍍膜製程亦迭有進展。日本LINTEC研究中心設備材料實驗室首席研究員Koichi Nagamoto指出,LINTEC正以離子鍍膜技術研發將GZO貼合在玻璃或聚酯樹脂膜(PET)上的解決方案,並著手進行測試,包括光穿透率、電阻值、厚度及耐彎折度的表現均相當優異。  

Nagamoto更透露,LINTEC提出一項專利技術,可在PET與GZO薄膜之間,導入塗布緩衝層(Coating Buffer Layer)。該設計除可促進PET表面平滑,優化光學特性外,並讓GZO更容易附著於PET上,藉以維持80%以上的光穿透率與增強耐彎折幅度,提升觸控功能。  

至於下一階段的計畫,LINTEC將強攻磁控濺鍍技術。Nagamoto分析,磁性濺鍍製程的GZO電氣特性雖不如離子鍍膜出色,但其耐彎折度較佳,適合用在PET軟板上。因此,LINTEC已將其視為未來的布局重點,將針對此一製程的蝕刻步驟進行全面檢測,以改善生產良率。

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