當今時代，從基本上人人都有的智能手機到電飯煲、冰箱、空調等新品家電，觸控這一人機交互方式已基本占領市場。而在以嚴格嚴謹、安全至上的汽車產品上，觸控開關、中控大屏這些科技產品業已成為一種必然趨勢。

談到觸控，則不得不提其核心材料——透明導電電極。這種材料是太陽能電池、液晶顯示器、發光二極管以及觸摸屏等各種光電設備的重要組成部分。透明導電電極一般會被加工成透明薄膜產品使用，在汽車內飾智能表面、車載顯示觸摸屏中應用廣泛，隨著汽車智能化發展，需求增長迅速。

圖 大陸集團推出的車載3D觸控顯示屏概念產品

目前使用最廣泛的透明導電材料是氧化銦錫（ITO），但是貴金屬銦的有限儲備和ITO的脆性阻礙了其在柔性電子器件中的應用和可持續發展，開發替代ITO的新型透明導電材料成為柔性電子器件發展的首要任務。因此，除了ITO以外，透明導電材料還有導電聚合物PEDOT、金屬網格、碳納米棒、納米銀線、石墨烯等。

ITO

氧化銦錫（Tin-doped Indium Oxide或者Indium Tin Oxide、ITO）是氧化銦中(In2O3)含有少量(SnO2)的復合氧化物，通常質量比為90% In2O3，10% SnO2。

ITO由于具有較低的電阻和較高的透光率，成為目前主流的觸控電極材料，廣泛應用于液晶顯示屏、太陽電池和觸控面板等光電產品。但是ITO材料因其物料的易脆性，造成阻抗穩定性不佳，無法順利切入大尺寸、可撓曲的面板市場。

圖 ITO導電膜 圖片來自中國興業新材料官網

PEDOT

PEDOT是EDOT（3,4-乙烯二氧噻吩單體）的聚合物，PEDOT具有分子結構簡單、能隙小、電導率高等特點，被廣泛用作有機薄膜太陽能電池材料、OLED材料、電致變色材料、透明電極材料等領域的研究，也是當前市場上觸摸開關的主要透明電極材料。

與其他導電聚合物相比，PEDOT還有以下這些優點：導電性好、透明度高、穩定性好、易于加工。目前，以PEDOT為功能材料的產品產業化的有比利時愛克發材料(Agfa Materials)、德國賀利氏。

metalmesh

金屬網格是利用銀、銅等金屬材料或氧化物，在PET等塑膠薄膜上所形成的金屬網格圖案。

金屬網格金屬網格理論最低面阻值可達0.1歐姆／平方英寸，并且具備電磁遮蔽功能而降低訊號干擾，其優點是原料成本低、可彎折性好，可用于柔性器件。但是受限于印刷制作的工藝水平，其所制得的觸控感測器圖樣的金屬線寬較粗，通常大于5um，這樣會導致在高像素下(通常大于200ppi)莫瑞干涉波紋非常明顯。因此，金屬網格更適合應用在分辨率不高、使用距離較遠的臺式機、筆記本電腦和電視等產品上。

如果薄膜中金屬網格圖樣的線寬能夠大幅度下降，則能有效的降低金屬網格技術中的莫瑞干涉的問題，特別是如果金屬網格圖樣的線寬下降到1um左右，則該技術制成的薄膜同樣可以搭載在高分辨率的智能設備上。

目前具備相對成熟的metalMesh技術的有歐菲科技、蘇大維格、松下電子、KURZ（子公司PolyIC）、大賽璐、富士、郡是等。

圖 采用PolyIC生產的PolyTC傳感器技術的汽車內飾環境照明，傳感器由薄的聚酯載體箔上的金屬網格組成

碳納米管

碳納米管(CNT，carbonnanotube)是由單層或多層之石墨層，卷曲成直徑1納米至50納米間的中空柱狀體，主要分成多層碳納米管(multi-wallnanotubes，MWNT)及單層碳納米管(single-wallnanotubes，SWNT)兩種型式。單壁碳納米管（SWCNT）具有良好的導電性、高結構穩定性、高柔韌性、低折射率和低霧度等優異的光、電、力學性能，因而被認為是新型透明導電材料的理想候選。

在電性上，SWNT又可依直徑與旋度(chirality)之差異再區分為金屬性與半導體性，了解到其電阻率分別約為5.1x10-6(與金屬銅相當)及1x10-4Ω-m(與鍺相當)；在觸控面板技術的應用上，當然以電阻率低且透光率高的金屬性單層碳納米管為主。

圖 碳納米管結構示意圖 圖片來自網絡

碳納米棒（碳納米芽）

在納米技術中，碳納米芽是一種將碳納米管和球狀富勒烯（均為碳的同素異形體）結合在同一結構中，形成附著在管上的“ 芽 ”的材料。碳納米芽在2006年被發現并合成。

圖 幾種穩定的碳納米芽結構的計算機模型

NanoBud具有可調電導率，高強度，低密度，高熱穩定性和機械穩定性以及傳統碳納米管的高導電性和導熱性，但具有高反應性，低功函數和化學功能性，如富勒烯。此外，它們已被證明是比傳統納米管更優越的場發射器，并且具有額外的好處，即它們不需要為此目的而對齊。這使得NanoBuds?成為各種應用的理想選擇。且由于富勒烯和納米管的曲率，幾乎任何表面都可能被轉化為具有觸摸感測能力的表面。

CANATU的主要產品是可用于3D拉伸的碳納米棒導電薄膜（CNB? Films），其核心技術與材料便是下圖這個類似于水龍頭開關的碳納米棒（Carbon NanoBud?）。

圖 Carbon NanoBud?模型圖

Canatu開發和生產創新型3D可塑型和可伸縮的碳納米棒（CNB?）薄膜和觸摸傳感器，碳納米棒（CNB?）薄膜可以集成到塑料、玻璃、紡織品或皮革中，做成3D觸摸式顯示器、智能開關和其他直觀的用戶體驗，可實現汽車內飾的3D形觸摸表面，以及用于燈光和ADAS傳感器的3D形狀加熱器。

圖 CANATU CNB? Films 應用于汽車觸控開關

納米銀線

納米銀線(SNW，silver nanowire)是直徑在納米(10-9m)尺度的(縱向沒有限制)的金屬一維結構。納米銀線的直徑小，在250nm以下，在可見光范圍下的透光性高，同時，銀具有高導電性和穩定性，可運用在觸控感測導電圖型結構的制程中，作為ITO透明導電膜的替代方案。

同時，納米銀線具有優異的耐曲撓性，為實現柔性、可彎折LED顯示、觸摸屏等提供了可能。

圖 透明柔性導電材料納米銀線的制備流程 來源大連大學的孫晶教授課題組

石墨烯

石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，具有超高的電子電導率、理想的電容儲能和對光透明的特性，同時柔性可折疊，在構筑高性能透明導電薄膜(TCE)和柔性透明超級電容方面等方面具有很大潛力，可用于汽車電子、智能穿戴、目前主要應用領域是穿戴設備上。

圖 石墨烯車載觸控屏應用產品實例