Wiadomości z 24 marca, czasu pekińskiego, grafenowy elastyczny ekran dotykowy otwiera nową erę w elektronice użytkowej
Od 21 wieku, wraz z rozwojem nauki i technologii, nasze życie przeszło ogromne zmiany przez cały czas. Od popularyzacji komputerów i telefonów komórkowych po iteracyjną aktualizację różnych produktów elektronicznych, zmieniają się również potrzeby ludzi. Pojawienie się technologii ekranu dotykowego sprawia, że życie, nauka i rozrywka są szybsze i wygodniejsze.
Istnieje wiele rodzajów nowoczesnych ekranów dotykowych: rezystancyjne ekrany dotykowe, pojemnościowe ekrany dotykowe, ekrany dotykowe w technologii podczerwieni, ekrany dotykowe w technologii powierzchniowych fal akustycznych itp. Dominującymi technologiami są pojemnościowe ekrany dotykowe i rezystancyjne ekrany dotykowe. Jednak niezależnie od tego, czy jest to pojemnościowy ekran dotykowy, czy rezystancyjny ekran dotykowy, niezbędnym podstawowym elementem jest warstwa przewodząca ITO w środku.
Grafen stał się nowym materiałem w rozwijających się gałęziach przemysłu ze względu na jego wysoką przewodność, wysoką wytrzymałość, wysoką wytrzymałość, wysoką przezroczystość i inne zalety. Ma wysoką zawartość techniczną i szerokie perspektywy zastosowania. Elastyczny ekran dotykowy wykonany z grafenu zamiast ITO może realizować telefon komórkowy i Idealna jedność komputerów przyniesie nową erę zmian w dziedzinie elektroniki użytkowej.
Warstwa przewodząca ITO
Zalety aplikacyjne materiałów grafenowych w ekranach dotykowych
Elastyczna maszyna na nadgarstek z ekranem
Grafen jest nowym dwuwymiarowym materiałem o tylko jednej warstwie grubości atomowej i ma doskonałe właściwości w mechanice, cieple, optyce i elektryczności. Grafen ma oczywiste zalety aplikacyjne w ekranach dotykowych, a jego główne zalety to:
(1) Grafen jest prawie całkowicie przezroczysty, a przepuszczalność światła jednowarstwowej folii grafenowej z pasm ultrafioletowych, widzialnych do podczerwieni wynosi aż 97,7%, więc nie ma odlewu kolorów;
(2) Sprzeczność między przewodnością elektryczną a przepuszczalnością światła może być dobrze rozwiązana w przezroczystej elektrodzie grafenowej. Materiał grafenowy ma tylko jedną warstwę atomu węgla o grubości, a jego ruchliwość nośna jest niezwykle wysoka, co jest przewodnością stwierdzoną do tej pory. Najwyższy materiał
(3) Grafen ma wyjątkowo wysoką wytrzymałość mechaniczną i jest bardzo miękki (można go nawet do pewnego stopnia złożyć);
(4) Grafen ma stabilne właściwości chemiczne, a jego wydajność jest mniej zależna od środowiska;
(5) Grafen jest jednoatomową warstwą materiału węglowego, która jest nietoksyczna, niezanieczyszczająca środowiska i spełnia wymagania zieleni i ochrony środowiska;
(6) Zawartość pierwiastków węglowych w przyrodzie jest bardzo bogata, więc zastosowanie grafenu jako elektrody ma mniejsze ograniczenia dla surowców.
Kluczowe technologie w grafenowych ekranach dotykowych
Wielkopowierzchniowe folie grafenowe są zazwyczaj uprawiane na powierzchni podłoży metalowych, takich jak folia miedziana, w wysokich temperaturach. W przypadku zastosowań grafenu konieczne jest przeniesienie grafenu z podłoża wzrostu na pożądaną powierzchnię podłoża. Proces grafenowych ekranów dotykowych jest podzielony na cztery procesy: transfer grafenu, modyfikacja, modelowanie i przygotowanie pojemnościowych modułów ekranowych, a obecne badania i rozwój koncentrują się również na ulepszeniu tych czterech procesów.
01Kluczowa technologia transferu folii grafenowej
Istnieje wiele metod transferu folii grafenowych, a obecnie istnieją dwa typy, które są najczęściej używane: metody transferu oparte na warstwach ofiarnych PMMA i metody transferu taśm piro-uwalnianych. Pierwsza metoda: powlekany spinowo polimetakrylan metylu (PMMA) na powierzchni grafenu, wytrawić miedź kwasem, następnie przenieść grafen na docelowy substrat, a na koniec usunąć PMMA z acetonem. Ta metoda jest prosta w obsłudze. Szeroko stosowany w laboratorium; ta ostatnia metoda: Laminowanie taśmy pirooenzyjnej grafenem / folią miedzianą, trawienie miedzi roztworem kwasu, a następnie przymocowanie taśmy grafenowej / piroo-uwalniającej do docelowego podłoża, a na koniec przepuszczenie taśmy piro-uwalniającej przez transfer ciepła w celu uwolnienia grafenu. Metoda przenoszenia taśmy uwalniającej ciepło jest wygodna do użytku na dużych powierzchniach, a jednocześnie wygodnie jest kontrolować kształt przenoszonego grafenu poprzez cięcie taśmy. Dlatego w przypadku grafenowego ekranu dotykowego bardziej praktyczna jest metoda grafenu transferowego taśmy uwalniającej ciepło.
02Kluczowe technologie modyfikacji folii grafenowej
Zgodnie z różnymi wymaganiami aplikacyjnymi folia grafenowa musi również zostać zmodyfikowana i ulepszona. W przypadku grafenowych ekranów dotykowych folia grafenowa musi dodatkowo zwiększyć przewodność folii przy zachowaniu wysokiej przepuszczalności światła. W przypadku pewnej mobilności nośnika, zwiększenie stężenia nośnika grafenu poprzez modyfikację domieszkową jest ważnym sposobem na zwiększenie przewodności grafenu. Pasmo walencyjne i pasmo przewodzenia wewnętrznego grafenu są w stożkowym kontakcie w centrum strefy Brillouina, więc jest to półprzewodnik szczelinowy pasma zerowego lub półmetal; może być zmieniany przez adsorpcję powierzchniową, pustkę sieci, domieszkowanie zastępcze itp. Struktura poziomu energetycznego pasma, tworząca efekt domieszkujący podobny do półprzewodnika. Obecnie istnieje wiele rodzajów modyfikatorów domieszku grafenowego, głównie kwas azotowy, kwas chloroaurowy, polimer przewodzący itp. Stosowane metody modyfikacji obejmują moczenie, fumigację, mieszanie in situ i powlekanie spinowe.
03Kluczowe technologie modelowania folii grafenowych
Grafen jest dwuwymiarowym materiałem złożonym z atomów węgla i ma dobrą stabilność chemiczną. Ogólnie rzecz biorąc, trudno jest skorodować grafen kwasem i zasadami. Dlatego w procesie wdrażania pojemnościowego ekranu dotykowego z grafenem napotkany zostanie duży problem: trawienie grafenu można osiągnąć w istniejących warunkach linii procesowej dotykowej. . Aby uzyskać trawienie grafenu, ogólna metoda obejmuje dwa aspekty: (1) Ponieważ grafen jest bardzo cienkim materiałem o grubości tylko jednej warstwy atomowej, bombardowanie wysokoenergetyczne może być stosowane do usuwania niechcianego grafitu (2) Grafen składa się z atomów węgla, więc można uznać, że reaguje chemicznie z tlenem i innymi substancjami w specjalnych warunkach w celu usunięcia grafenu. Na tej podstawie istnieją trzy metody trawienia grafenu: trawienie laserowe, trawienie plazmy tlenowej i trawienie ultrafioletowe tlenem. Wśród nich metoda wytrawiania laserem grafenowym ma stosunkowo prostą metodę przetwarzania. Jednocześnie istniejący uprzemysłowiony sprzęt może realizować wzorce grafenu rzędu 10 mikronów, co zaspokaja zapotrzebowanie na produkcję na dużą skalę w fabrykach.
04Key Technologie Graphene Touch Module
Proces produkcji grafenowego modułu dotykowego można podzielić na proces czujnika front-end i proces klejenia zaplecza. Celem procesu front-end jest realizacja czujnika pojemnościowego ekranu dotykowego, a proces back-end polega na połączeniu czujnika z układem dotykowym w celu utworzenia kondensatora grafenowego. Gotowy ekran dotykowy. Główne etapy procesu obejmują: sitodruk i trawienie pasty srebrnej, klejenie czujnika grafenu i chipa dotykowego, klejenie pokrywy i odpienianie. Wśród nich czujnik grafenowy i układ dotykowy są elektrycznie połączone za pomocą elastycznej płytki drukowanej (FPC), która musi być związana i połączona klejem ACF w określonych warunkach ciśnienia i wysokiej temperatury.
Podsumowanie i perspektywy
Materiały grafenowe mają szerokie perspektywy zastosowania w dziedzinie ekranów dotykowych ze względu na ich własne cechy. Wiodące firmy w kraju i za granicą już zaczęły przeprowadzać układy patentowe w pokrewnych dziedzinach, ale wciąż istnieje wiele problemów do rozwiązania w masowej produkcji grafenowych ekranów dotykowych. . Dlatego krajowe firmy powiązane nadal muszą zwiększyć inwestycje w badania i rozwój, aby mieć możliwość przełamania blokady patentowej gigantów, a jednocześnie wzmocnić współpracę z uniwersytetami lub instytucjami naukowo-badawczymi oraz aktywnie promować integrację przemysłu, edukacji i badań, koncentrując się na transferze, modyfikacji i grafice grafenu. Aby przyspieszyć proces uprzemysłowienia grafenu w polu ekranu dotykowego w moim kraju, konieczne jest poszukiwanie znaczących ulepszeń w procesie przygotowania chemicznego i pojemnościowego modułu sitowego.
