Știri pe 24 martie, ora Beijingului, ecranul tactil flexibil cu grafen deschide o nouă eră în electronicele de larg consum
Începând cu secolul 21, odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei, viețile noastre au suferit schimbări extraordinare tot timpul. De la popularizarea computerelor și a telefoanelor mobile până la actualizarea iterativă a diverselor produse electronice, nevoile oamenilor se schimbă și ele. Apariția tehnologiei ecranului tactil face viața, învățarea și divertismentul mai rapide și mai convenabile.
Există multe tipuri de ecrane tactile moderne: ecrane tactile rezistive, ecrane tactile capacitive, ecrane tactile cu tehnologie infraroșu, ecrane tactile cu tehnologie cu unde acustice de suprafață etc. Tehnologiile dominante sunt ecranele tactile capacitive și ecranele tactile rezistive. Cu toate acestea, fie că este un ecran tactil capacitiv sau un ecran tactil rezistiv, o componentă de bază indispensabilă este stratul conductiv ITO din mijloc.
Grafenul a devenit un material emergent în industriile emergente datorită conductivității sale ridicate, durității ridicate, rezistenței ridicate, transparenței ridicate și altor avantaje. Are un conținut tehnic ridicat și perspective largi de aplicare. Ecranul tactil flexibil din grafen în loc de ITO poate realiza un telefon mobil și Unitatea perfectă a computerelor va aduce o nouă eră a schimbărilor în domeniul electronicelor de larg consum.
Stratul conductiv ITO
Avantajele aplicării materialelor grafen pe ecranele tactile
Mașină pentru încheietura mâinii cu ecran flexibil
Grafenul este un nou material bi-dimensional cu un singur strat de grosime atomică și are proprietăți excelente în mecanică, căldură, optică și electricitate. Grafenul are avantaje evidente de aplicare pe ecranele tactile, iar principalele sale avantaje includ:
(1) Grafenul este aproape complet transparent, iar transmisia luminii a filmului de grafen cu un singur-strat din ultraviolete, vizibile în benzile infraroșii este de până la 97,7%, deci nu există o culoare;
(2) Contradicția dintre conductibilitatea electrică și transmisia luminii poate fi bine rezolvată în electrodul transparent de grafen. Materialul grafen are o grosime de doar un strat de atom de carbon, iar mobilitatea purtătorului său este extrem de mare, ceea ce este conductivitatea găsită până acum. Cel mai înalt material
(3) Grafenul are o rezistență mecanică extrem de mare și este foarte moale (poate fi chiar pliat într-o anumită măsură);
(4) Grafenul are proprietăți chimice stabile, iar performanța sa este mai puțin afectată de mediu;
(5) Grafenul este un strat monoatomic de material de carbon, care este ne-toxic, ne-poluant pentru mediu și îndeplinește cerințele de protecție a mediului și a mediului;
(6) Conținutul de elemente de carbon din natură este foarte bogat, astfel încât utilizarea grafenului ca electrod are mai puține restricții asupra materiilor prime.
Tehnologii cheie în ecranele tactile cu grafen
Filmele de grafen cu suprafață mare-cresc în general pe suprafața substraturilor metalice, cum ar fi foliile de cupru, la temperaturi ridicate. Pentru aplicațiile cu grafen, este necesar să transferați grafenul de pe substratul de creștere pe suprafața dorită a substratului. Procesul ecranelor tactile cu grafen este împărțit în patru procese: transferul grafenului, modificarea, modelarea și pregătirea modulelor de ecran capacitiv, iar cercetarea și dezvoltarea actuală se concentrează, de asemenea, pe îmbunătățirea acestor patru procese.
01Tehnologia cheie a transferului filmului cu grafen
Există multe metode de transfer pentru filmele cu grafen și, în prezent, sunt cele mai utilizate două tipuri: metodele de transfer bazate pe stratul sacrificial de PMMA-și metodele de transfer cu bandă de piro-eliberare. Prima metodă: polimetil metacrilat (PMMA) acoperit cu rotire pe suprafața grafenului, gravați cuprul cu acid, apoi transferați grafenul pe substratul țintă și, în final, îndepărtați PMMA cu acetonă. Această metodă este simplu de utilizat. Folosit pe scară largă în laborator; a doua metodă: laminați banda de eliberare piro-cu folie de grafen/cupru, gravați cuprul cu soluție acidă, apoi atașați banda de eliberare de grafen/piro-la substratul țintă și, în final, treceți piro-ul -eliberați banda prin transfer de căldură pentru a elibera grafenul. Metoda de transfer a benzii cu eliberare de căldură este convenabilă pentru utilizarea pe suprafețe mari și, în același timp, este convenabilă să controlați forma grafenului transferat prin tăierea benzii. Prin urmare, pentru ecranul tactil cu grafen, metoda grafenului cu transfer cu bandă cu eliberare de căldură-este mai practică.
02Tehnologii cheie de modificare a filmului de grafen
Conform diferitelor cerințe de aplicare, filmul de grafen trebuie, de asemenea, modificat și îmbunătățit. Pentru ecranele tactile cu grafen, filmul cu grafen trebuie să îmbunătățească și mai mult conductivitatea filmului, menținând în același timp o transmisie ridicată a luminii. În cazul unei anumite mobilități ale purtătorului, creșterea concentrației de purtător de grafen prin modificarea dopajului este o modalitate importantă de a îmbunătăți conductivitatea grafenului. Banda de valență și banda de conducție a grafenului intrinsec sunt în contact conic în centrul zonei Brillouin, deci este un semiconductor sau semi-semiconductor cu bandă interzisă zero-; poate fi modificată prin adsorbție la suprafață, vacant latice, dopaj de înlocuire a rețelei, etc. Structura nivelului de energie al benzii, formând un efect de dopaj similar cu semiconductorul. În prezent, există multe tipuri de modificatori de dopaj cu grafen, în principal acid azotic, acid cloroauric, polimer conductiv etc. Metodele de modificare utilizate includ înmuierea, fumigația, amestecarea in-situ și acoperirea prin centrifugare.
03Tehnologii cheie pentru modelarea filmului de grafen
Grafenul este un material bi-dimensional compus din atomi de carbon și are o bună stabilitate chimică. În general, este dificil să corodezi grafenul cu acid și alcali. Prin urmare, în procesul de implementare a ecranului tactil capacitiv cu grafen, va fi întâlnită o mare problemă: gravarea grafenului poate fi realizată în condițiile existente ale liniei de proces tactile. . Pentru a realiza gravarea grafenului, metoda generală include două aspecte: (1) Deoarece grafenul este un material foarte subțire cu o singură grosime a stratului atomic, se poate folosi bombardamentul cu energie înaltă-pentru a îndepărta grafitul nedorit (2) Grafenul este compus din atomi de carbon, deci se poate considera ca reactioneaza chimic cu oxigenul si alte substante in conditii speciale pentru a indeparta grafenul. Pe baza acestui fapt, există trei metode de gravare pentru grafen: gravarea cu laser, gravarea cu plasmă cu oxigen și gravarea cu ultraviolete cu oxigen. Printre acestea, metoda de gravare cu laser cu grafen are o metodă de procesare relativ simplă. În același timp, echipamentele industrializate existente pot realiza modele de grafen de ordinul a 10 microni, ceea ce satisface cererea de producție-la scară largă în fabrici.
Tehnologiile 04Key ale modulului tactil Graphene
Procesul de fabricare a modulelor tactile din grafen poate fi împărțit într-un proces cu senzori frontal-și un proces de legătură din spate-. Scopul procesului frontal-este de a realiza senzorul unui ecran tactil capacitiv, iar procesul-back-end este de a lega senzorul de cipul tactil pentru a forma un condensator cu grafen. Ecran tactil terminat. Principalii pași ai procesului includ: serigrafie și gravarea pastei de argint, lipirea senzorului de grafen și a cipului tactil, lipirea capacului și eliminarea spumei. Printre acestea, senzorul de grafen și cipul tactil sunt conectate electric printr-o placă de circuit imprimat flexibil (FPC), care trebuie legată și lipită cu adeziv ACF în anumite condiții de presiune și temperatură ridicată.
Rezumat și perspective
Materialele din grafen au perspective largi de aplicare în domeniul ecranelor tactile datorită propriilor caracteristici. Companiile de vârf din țară și din străinătate au început deja să realizeze machete de brevete în domenii conexe, dar mai sunt multe probleme de rezolvat în producția de masă a ecranelor tactile cu grafen. . Prin urmare, companiile afiliate autohtone încă trebuie să crească investițiile în cercetare și dezvoltare pentru a avea ocazia de a trece prin blocarea brevetelor giganților și, în același timp, să consolideze cooperarea cu universitățile sau instituțiile de cercetare științifică și să promoveze în mod activ integrarea industriei, educației și cercetării, concentrându-se pe transferul, modificarea și grafica grafenului. Pentru a accelera procesul de industrializare a grafenului în domeniul ecranelor tactile din țara mea, este necesar să se caute îmbunătățiri semnificative în procesul de pregătire al pregătirii modulelor de ecrane chimice și capacitive.
