電容式薄膜開關(guān)解決方案

三和國際觸控屏事業(yè)部

2013年，諾基亞手機(jī)業(yè)務(wù)部門被微軟收購，標(biāo)志著過去的手機(jī)行業(yè)的霸主就此沒落。諾基亞手機(jī)失敗是按鍵式手機(jī)在被觸控式手機(jī)占領(lǐng)市場的必然結(jié)果，同時(shí)，也意味著觸控式手機(jī)替代按鍵式是行業(yè)局勢。傳統(tǒng)的按鍵薄膜開關(guān)未來的發(fā)展是否也會(huì)轉(zhuǎn)為觸控式薄膜開關(guān)，也稱為電容式薄膜開關(guān)。

其實(shí)，電容式薄膜在浴室和廚房設(shè)備上都已經(jīng)有很大的應(yīng)用，其不需要機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)，在美學(xué)和耐用性性能上得到客戶的廣大認(rèn)同。但是由于ITO膜加工工藝復(fù)雜、成本高，并且抗彎折性能差，使得電容式薄膜開關(guān)在發(fā)展上遇到了瓶頸。

2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者艾倫·J·黑格、艾倫·G·馬克迪爾米德和白川英樹發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)電聚合物，通過特殊的工藝處理，從而實(shí)現(xiàn)在聚合物上傳導(dǎo)電流，使聚合物能夠?qū)щ姟?/p>

目前賀利氏公司生產(chǎn)的透明導(dǎo)電油墨，其主要成分就是導(dǎo)電聚合物PEDOT，其導(dǎo)電性能強(qiáng)和透光率高，以及與薄膜開關(guān)結(jié)合展現(xiàn)的優(yōu)良的抗彎折性能，將為電容式薄膜開關(guān)的發(fā)展提供很大的契機(jī)。

賀利氏透明導(dǎo)電油墨是通過絲網(wǎng)印刷工藝實(shí)現(xiàn)圖文呈現(xiàn)的。相對(duì)于ITO膜的蝕刻工藝，其生產(chǎn)效率高，工藝環(huán)保，操作簡單，具有ITO膜無以倫比的優(yōu)勢；當(dāng)然，透明導(dǎo)電油墨在性能上與ITO膜還是有一定的差異。

透明導(dǎo)電油墨性能參數(shù)：目前透明導(dǎo)電油墨方阻值可以做到200-500ohm/sq，透光率可以做到＞85%，其柔性測試在8mm的彎曲幅度上，可以達(dá)到50000次以上。

在導(dǎo)電值的環(huán)測性能的穩(wěn)定性測試上，透明導(dǎo)電油墨也是可以滿足薄膜開關(guān)的環(huán)測要求：

下圖是透明導(dǎo)電油墨裸露在85℃/85%RH條件下，測試的方阻變化曲線圖。

透明導(dǎo)電油墨能夠做到在500小時(shí)的環(huán)測時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)電方阻值變化＜10%的范圍！

在透明導(dǎo)電油墨與ITO膜性能的對(duì)比上可以看出：

在ITO膜兩項(xiàng)最重要的指標(biāo)：方阻和透光率，透明導(dǎo)電油墨已經(jīng)很接近ITO膜的性能，在薄膜開關(guān)上的應(yīng)用是完全沒問題的。另外，透明導(dǎo)電其獨(dú)特的柔軟性，使得透明導(dǎo)電油墨與柔性的薄膜開關(guān)配合使用的優(yōu)勢也是ITO膜所不具備的。由此可見：在薄膜開關(guān)上，透明導(dǎo)電油墨對(duì)ITO膜替換將會(huì)是趨勢，同時(shí)也會(huì)成為電容式薄膜開關(guān)的蓬勃發(fā)展的促進(jìn)劑。

O膜 透明導(dǎo)電油墨主要成分 氧化銦錫 PEDOT聚合物表面方阻(Ω/square @25μm)80-150 200-500透光率 ＞90% ＞85%表面硬度 ＞2H ＜1H柔軟性 彎曲性能差 彎曲性能好，適合曲面加工顏色 無色（色相偏黃）無色（色相偏藍(lán)）加工工藝 蝕刻 印刷配合銀漿 要求ITO膜附著性好的銀漿 傳統(tǒng)薄膜開關(guān)銀漿都可以

透明導(dǎo)電油墨不單是性能上接近ITO效果，其主要的亮點(diǎn)在于：降低成本方面。在使用透明導(dǎo)電油墨可以減少蝕刻工藝，減少設(shè)備和人員的投入，提升了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和良率！

使用透明導(dǎo)電油墨與ITO膜之間的成本差異對(duì)比：

相關(guān)工藝 ITO-PET 膜 PET 膜-印刷透明導(dǎo)電油墨穩(wěn)定尺寸 ITO-PET膜尺寸穩(wěn)定 PET 膜尺寸穩(wěn)定形成透明導(dǎo)電圖形絲印耐酸油墨 絲印透明導(dǎo)電油墨UV 固化 烘干蝕刻線 （含酸蝕刻、清洗、堿褪膜、清洗、干燥等步驟）絲印銀漿導(dǎo)線 絲印銀漿導(dǎo)線烘烤 烘烤印刷導(dǎo)線

從工藝的對(duì)比上可以看出，使用透明導(dǎo)電油墨工藝更為簡單，在成本核算上也將更有優(yōu)勢：以行業(yè)內(nèi)使用ITO膜有效面積30%計(jì)算，1Kg透明導(dǎo)電油墨印刷面積為60平米，單價(jià)為7500元/Kg，耐酸油墨成本150元/kg，ITO膜單價(jià)為120元/平米；PET膜單價(jià)30元/平米。（以使用1kg透明導(dǎo)電油墨計(jì)算）

透明導(dǎo)電油墨成本=7500+30×（60/30%）=13500元

ITO膜成本=120×（60/30%）+150=24150元

降低成本率=（24150-13500）/24150=44%；這還是未計(jì)算蝕刻工藝以及藥水的使用成本！總體成本下降將在50%以上！

觸控式手機(jī)現(xiàn)在完全取代按鍵式手機(jī)，那傳統(tǒng)的薄膜開關(guān)又將轉(zhuǎn)向怎樣的結(jié)構(gòu)？相對(duì)于ITO膜來說，操作更方便、工藝更環(huán)保、成本更低廉、彎折性能更優(yōu)良的透明導(dǎo)電油墨的出現(xiàn)，是否會(huì)給傳統(tǒng)的薄膜開關(guān)轉(zhuǎn)型帶到新的契機(jī)？觸控式薄膜開關(guān)在家電（微波爐、電冰箱等）應(yīng)用的風(fēng)靡，是否會(huì)帶動(dòng)其他薄膜開關(guān)的轉(zhuǎn)型？下期，我刊將繼續(xù)關(guān)注傳統(tǒng)薄膜開關(guān)的轉(zhuǎn)型以及電容式薄膜開關(guān)的發(fā)展。