Nieuws op 24 maart, Peking tijd, grafeen flexibel touchscreen opent een nieuw tijdperk in consumentenelektronica
Sinds de 21e eeuw, met de ontwikkeling van wetenschap en technologie, heeft ons leven voortdurend enorme veranderingen ondergaan. Van de popularisering van computers en mobiele telefoons tot de iteratieve update van verschillende elektronische producten, ook de behoeften van mensen veranderen. De opkomst van touchscreentechnologie maakt het leven, leren en entertainment sneller en gemakkelijker.
Er zijn veel soorten moderne aanraakschermen: resistieve aanraakschermen, capacitieve aanraakschermen, aanraakschermen met infraroodtechnologie, aanraakschermen met oppervlakte-akoestische golftechnologie, enz. De dominante technologieën zijn capacitieve aanraakschermen en resistieve aanraakschermen. Of het nu gaat om een capacitief touchscreen of een resistief touchscreen, een onmisbaar kernonderdeel is de ITO-geleidende laag in het midden.
Grafeen is een opkomend materiaal geworden in opkomende industrieën vanwege de hoge geleidbaarheid, hoge taaiheid, hoge sterkte, hoge transparantie en andere voordelen. Het heeft een hoog technisch gehalte en brede toepassingsmogelijkheden. Het flexibele touchscreen gemaakt van grafeen in plaats van ITO kan een mobiele telefoon realiseren en de perfecte eenheid van computers zal een nieuw tijdperk van veranderingen op het gebied van consumentenelektronica teweegbrengen.
ITO geleidende laag
Toepassingsvoordelen van grafeenmaterialen in aanraakschermen
Polsmachine met flexibel scherm
Grafeen is een nieuw twee-dimensionaal materiaal met slechts één laag atomaire dikte en heeft uitstekende eigenschappen op het gebied van mechanica, warmte, optica en elektriciteit. Grafeen heeft duidelijke toepassingsvoordelen in aanraakschermen, en de belangrijkste voordelen zijn:
(1) Grafeen is bijna volledig transparant en de lichtdoorlatendheid van een enkele-laags grafeenfilm van ultraviolet, zichtbaar voor infrarode banden, is maar liefst 97,7 procent, dus er is geen kleurzweem;
(2) De tegenstelling tussen elektrische geleidbaarheid en lichttransmissie kan goed worden opgelost in de transparante grafeenelektrode. Het grafeenmateriaal is slechts één koolstofatoomlaag dik en de mobiliteit van de drager is extreem hoog, wat de geleidbaarheid is die tot nu toe is gevonden. Hoogste materiaal
(3) Grafeen heeft een extreem hoge mechanische sterkte en is erg zacht (het kan zelfs tot op zekere hoogte worden gevouwen);
(4) Grafeen heeft stabiele chemische eigenschappen en de prestaties worden minder beïnvloed door de omgeving;
(5) Grafeen is een monoatomaire laag koolstofmateriaal, die niet-toxisch, niet-vervuilend voor het milieu is en voldoet aan de eisen van groen en milieubescherming;
(6) Het gehalte aan koolstofelementen in de natuur is zeer rijk, dus het gebruik van grafeen als elektrode heeft minder beperking op grondstoffen.
Sleuteltechnologieën in aanraakschermen van grafeen
Grafeenfilms met een groot-oppervlak worden over het algemeen bij hoge temperaturen op het oppervlak van metalen substraten zoals koperfolie gekweekt. Voor grafeentoepassingen is het noodzakelijk om grafeen over te brengen van het groeisubstraat naar het gewenste substraatoppervlak. Het proces van grafeen-aanraakschermen is verdeeld in vier processen: grafeenoverdracht, modificatie, patroonvorming en de voorbereiding van capacitieve schermmodules, en de huidige onderzoeks- en ontwikkelingsfocus ligt ook op het verbeteren van deze vier processen.
01Sleuteltechnologie van grafeenfilmoverdracht
Er zijn veel overdrachtsmethoden voor grafeenfilms en momenteel zijn er twee typen die het meest worden gebruikt: op PMMA-opofferingslaag gebaseerde-gebaseerde overdrachtsmethoden en pyro-afgiftetapeoverdrachtsmethoden. De eerste methode: spin-gecoat polymethylmethacrylaat (PMMA) op het oppervlak van grafeen, ets het koper met zuur, breng het grafeen vervolgens over op het doelsubstraat en verwijder uiteindelijk PMMA met aceton. Deze methode is eenvoudig te bedienen. Veel gebruikt in het laboratorium; de laatste methode: Lamineer de pyro-release tape met grafeen/koperfolie, ets het koper met een zuuroplossing, bevestig vervolgens de grafeen/pyro-release tape op het doelsubstraat en passeer tenslotte de pyro -laat tape los via warmteoverdracht om grafeen vrij te maken. De tapeoverdrachtsmethode met warmte-afgifte is handig voor gebruik in grote -gebieden en tegelijkertijd is het handig om de vorm van het overgebrachte grafeen te regelen door het snijden van de tape. Daarom is voor het grafeen-aanraakscherm de methode van heat-release tape transfer grafeen praktischer.
02Belangrijkste technologieën van grafeenfilmmodificatie
Volgens verschillende toepassingsvereisten moet de grafeenfilm ook worden aangepast en verbeterd. Voor grafeen-aanraakschermen moet de grafeenfilm de geleidbaarheid van de film verder verbeteren met behoud van een hoge lichttransmissie. In het geval van een bepaalde dragermobiliteit is het verhogen van de dragerconcentratie van grafeen door middel van dopingmodificatie een belangrijke manier om de geleidbaarheid van grafeen te verbeteren. De valentieband en geleidingsband van intrinsiek grafeen zijn in conisch contact in het midden van de Brillouin-zone, dus het is een nul-band gap halfgeleider of half-metaal; het kan worden veranderd door oppervlakteadsorptie, roosterleegstand, roostervervangingsdoping, enz. Band-energieniveaustructuur, die een dopingeffect vormt dat vergelijkbaar is met halfgeleider. Op dit moment zijn er veel soorten dopingmodificatoren voor grafeen, voornamelijk salpeterzuur, chloorgoudzuur, geleidend polymeer, enz. De gebruikte modificatiemethoden zijn onder meer weken, fumigatie, in-situ compounding en spincoating.
03Belangrijke technologieën voor grafeenfilmpatronen
Grafeen is een twee-dimensionaal materiaal dat bestaat uit koolstofatomen en een goede chemische stabiliteit heeft. Over het algemeen is het moeilijk om grafeen te corroderen met zuur en alkali. Daarom zal bij het implementeren van een capacitief aanraakscherm met grafeen een groot probleem optreden: het etsen van grafeen kan worden bereikt onder de bestaande aanraakproceslijnomstandigheden. . Om het etsen van grafeen te bereiken, omvat de algemene methode twee aspecten: (1) Aangezien grafeen een zeer dun materiaal is met slechts één atomaire laagdikte, kan een hoog-energiebombardement worden gebruikt om ongewenst grafiet te verwijderen (2) Grafeen is samengesteld uit koolstofatomen, dus het kan worden overwogen om onder speciale omstandigheden chemisch te reageren met zuurstof en andere stoffen om grafeen te verwijderen. Op basis hiervan zijn er drie etsmethoden voor grafeen: laseretsen, zuurstofplasma-etsen en zuurstof-ultraviolet-etsen. Onder hen heeft de grafeenlaser-etsmethode een relatief eenvoudige verwerkingsmethode. Tegelijkertijd kan de bestaande geïndustrialiseerde apparatuur grafeenpatronen in de orde van 10 micron realiseren, wat voldoet aan de vraag naar grootschalige -productie in fabrieken.
04Key Technologies van Graphene Touch Module
Het fabricageproces van de grafeen-aanraakmodule kan worden onderverdeeld in een front-end sensorproces en een back-end bondingproces. Het doel van het front-end proces is om de sensor van een capacitief touchscreen te realiseren, en het back-end proces is om de sensor aan de touch chip te binden om een grafeencondensator te vormen. Afgewerkt touchscreen. De belangrijkste processtappen zijn: zeefdruk en etsen van zilverpasta, verlijmen van grafeensensor en aanraakchip, verlijmen van deksels en ontschuimen. Onder hen zijn de grafeensensor en de aanraakchip elektrisch verbonden via een flexibele printplaat (FPC), die moet worden gebonden en gehecht met ACF-lijm onder bepaalde druk- en hoge temperatuuromstandigheden.
Samenvatting en vooruitzichten
Grafeenmaterialen hebben vanwege hun eigen kenmerken brede toepassingsmogelijkheden op het gebied van touchscreens. Toonaangevende bedrijven in binnen- en buitenland zijn al begonnen met het uitvoeren van patentlay-outs op aanverwante gebieden, maar er zijn nog veel problemen die moeten worden opgelost bij de massaproductie van grafeen-aanraakschermen. . Daarom moeten binnenlandse gerelateerde bedrijven nog steeds de O&O-investeringen verhogen om de mogelijkheid te hebben om de octrooiblokkade van reuzen te doorbreken en tegelijkertijd de samenwerking met universiteiten of wetenschappelijke onderzoeksinstellingen te versterken en de integratie van industrie, onderwijs en onderzoek actief te bevorderen, gericht op de overdracht, modificatie en afbeeldingen van grafeen. Om het industrialisatieproces van grafeen op het gebied van touchscreens in mijn land te versnellen, is het noodzakelijk om zinvolle verbeteringen te zoeken in het voorbereidingsproces van de voorbereiding van chemische en capacitieve schermmodules.
