Новости от 24 марта по пекинскому времени, графеновый гибкий сенсорный экран открывает новую эру в потребительской электронике
Начиная с 21 века, с развитием науки и техники, наша жизнь все время претерпевала колоссальные изменения. От популяризации компьютеров и мобильных телефонов до итеративного обновления различных электронных продуктов меняются и потребности людей. Появление технологии сенсорного экрана делает жизнь, обучение и развлечения быстрее и удобнее.
Существует много типов современных сенсорных экранов: резистивные сенсорные экраны, емкостные сенсорные экраны, инфракрасные сенсорные экраны с технологией, сенсорные экраны с технологией поверхностных акустических волн и т. Д. Доминирующими технологиями являются емкостные сенсорные экраны и резистивные сенсорные экраны. Однако, будь то емкостный сенсорный экран или резистивный сенсорный экран, незаменимым основным компонентом является проводящий слой ITO посередине.
Графен стал новым материалом в новых отраслях промышленности благодаря своей высокой проводимости, высокой ударной вязкости, высокой прочности, высокой прозрачности и другим преимуществам. Он имеет высокое техническое содержание и широкие перспективы применения. Гибкий сенсорный экран из графена вместо ITO может реализовать мобильный телефон, а идеальное единство компьютеров приведет к новой эре изменений в области потребительской электроники.
Проводящий слой ITO
Преимущества применения графеновых материалов в сенсорных экранах
Наручный аппарат с гибким экраном
Графен является новым двумерным материалом только с одним слоем атомной толщины и обладает отличными свойствами в механике, тепле, оптике и электричестве. Графен имеет очевидные преимущества применения в сенсорных экранах, и к его основным преимуществам можно отнести:
(1) Графен почти полностью прозрачен, а светопропускание однослойной графеновой пленки из ультрафиолета, видимого в инфракрасных диапазонах, достигает 97,7%, поэтому цветовой оттенок отсутствует;
(2) Противоречие между электропроводностью и светопропусканием может быть хорошо разрешено в графеновом прозрачном электроде. Графеновый материал имеет толщину всего в один слой атома углерода, и его подвижность носителя чрезвычайно высока, что является проводимостью, обнаруженной до сих пор. Высочайший материал
(3) Графен обладает чрезвычайно высокой механической прочностью и очень мягкий (его можно даже сложить в определенной степени);
(4) Графен обладает стабильными химическими свойствами, и его характеристики в меньшей степени зависят от окружающей среды;
(5) Графен представляет собой моноатомный слой углеродного материала, который не токсичен, не загрязняет окружающую среду и отвечает требованиям экологии и охраны окружающей среды;
(6) Содержание углеродных элементов в природе очень богато, поэтому использование графена в качестве электрода имеет меньшие ограничения на сырье.
Ключевые технологии в графеновых сенсорных экранах
Графеновые пленки большой площади обычно выращиваются на поверхности металлических подложек, таких как медная фольга, при высоких температурах. Для применения графена необходимо перенести графен с ростовой подложки на желаемую поверхность подложки. Процесс создания графеновых сенсорных экранов делится на четыре процесса: перенос графена, модификация, моделирование и подготовка емкостных модулей экрана, и в настоящее время исследования и разработки также сосредоточены на улучшении этих четырех процессов.
01Ключевая технология переноса графеновой пленки
Существует много методов переноса графеновых пленок, и в настоящее время существует два типа, которые наиболее часто используются: методы переноса на основе жертвенного слоя ПММА и методы переноса пиро-высвобождающей ленты. Первый метод: полиметилметакрилат (ПММА) со спиновым покрытием на поверхности графена, травление меди кислотой, затем перенос графена на целевую подложку и, наконец, удаление ПММА с ацетоном. Этот метод прост в эксплуатации. Широко используется в лабораторных условиях; последний способ: Ламинировать пиро-высвобождающую ленту графеново-медной фольгой, травить медь раствором кислоты, затем прикрепить графен/пиро-высвобождающую ленту к целевой подложке и, наконец, пропустить пиро-высвобождающую ленту через теплопередачу для высвобождения графена. Метод передачи теплоотводящей ленты удобен для использования на большой площади, и в то же время удобно контролировать форму передаваемого графена через резку ленты. Поэтому для графенового сенсорного экрана метод теплоотводящей ленты более практичен.
02Ключевые технологии модификации графеновой пленки
В соответствии с различными требованиями применения графеновая пленка также нуждается в модификации и улучшении. Для графеновых сенсорных экранов графеновая пленка должна дополнительно усиливать проводимость пленки при сохранении высокого светопропускания. В случае определенной подвижности носителя увеличение концентрации носителя графена путем легирующей модификации является важным способом повышения проводимости графена. Валентная зона и зона проводимости собственного графена находятся в коническом контакте в центре зоны Бриллюэна, поэтому она представляет собой полупроводник с нулевой запрещенной зоной или полуметалл; его можно изменить путем адсорбции поверхности, вакантности решетки, легирования замены решетки и т.д. Структура уровня энергии полосы, образующая легирующий эффект, аналогичный полупроводнику. В настоящее время существует множество видов модификаторов графенового легирования, в основном азотная кислота, хлорауровая кислота, проводящий полимер и др. Используемые методы модификации включают замачивание, фумигацию, компаундирование in-situ и спиновое покрытие.
03Ключевые технологии для построения графеновой пленки
Графен представляет собой двумерный материал, состоящий из атомов углерода и обладающий хорошей химической стабильностью. Как правило, трудно разъедать графен кислотой и щелочью. Поэтому в процессе реализации емкостного сенсорного экрана с графеном возникнет большая проблема: травление графена может быть достигнуто при существующих условиях сенсорной технологической линии. . Для достижения травления графена общий метод включает два аспекта: (1) Поскольку графен представляет собой очень тонкий материал с толщиной только одного атомного слоя, высокоэнергетическая бомбардировка может быть использована для удаления нежелательного графита (2) Графен состоит из атомов углерода, поэтому его можно считать химически реагирующим с кислородом и другими веществами в особых условиях для удаления графена. Исходя из этого, существует три метода травления графена: лазерное травление, кислородно-плазменное травление и кислородное ультрафиолетовое травление. Среди них метод лазерного травления графена имеет относительно простой метод обработки. В то же время существующее промышленное оборудование может реализовывать графеновые узоры порядка 10 мкм, что удовлетворяет спрос на крупномасштабное производство на заводах.
04Key Технологии графенового сенсорного модуля
Процесс производства графенового сенсорного модуля можно разделить на процесс фронтального датчика и процесс связывания серверной части. Целью фронтенд-процесса является реализация датчика емкостного сенсорного экрана, а бэк-энд процесса заключается в том, чтобы связать датчик с сенсорным чипом для формирования графенового конденсатора. Готовый сенсорный экран. Основные этапы процесса включают: шелкографию и травление серебряной пастой, склеивание графенового датчика и сенсорного чипа, склеивание крышки и пенообразование. Среди них графеновый датчик и сенсорный чип электрически соединены через гибкую печатную плату (FPC), которая должна быть связана и склеена клеем ACF через определенные условия давления и высоких температур.
Сводка и перспективы
Графеновые материалы имеют широкие перспективы применения в области сенсорных экранов благодаря собственным особенностям. Ведущие компании в стране и за рубежом уже начали проводить патентные макеты в смежных областях, но есть еще много проблем, которые предстоит решить в массовом производстве графеновых сенсорных экранов. . Поэтому отечественным родственным компаниям все же приходится наращивать инвестиции в НИОКР, чтобы иметь возможность прорваться через патентную блокаду гигантов, и в то же время укреплять сотрудничество с университетами или научно-исследовательскими институтами, а также активно содействовать интеграции промышленности, образования и исследований, делая акцент на передаче, модификации и графике графена. Для того чтобы ускорить процесс индустриализации графена в области сенсорных экранов в моей стране, необходимо стремиться к значительным улучшениям в процессе подготовки химического и емкостного модуля экрана.
