Notícias em 24 de março, horário de Pequim, tela de toque flexível de grafeno abre uma nova era em eletrônicos de consumo
Since the 21st century, with the development of science and technology, our lives have undergone tremendous changes all the time. From the popularization of computers and mobile phones to the iterative update of various electronic products, people's needs are also changing. The emergence of touch screen technology makes life, learning, and entertainment faster and more convenient.
Existem muitos tipos de telas de toque modernas: telas de toque resistivas, telas de toque capacitivas, telas de toque de tecnologia infravermelha, telas de toque de tecnologia de ondas acústicas de superfície, etc. As tecnologias dominantes são telas de toque capacitivas e telas de toque resistivas. No entanto, seja uma tela de toque capacitiva ou uma tela de toque resistiva, um componente essencial indispensável é a camada condutora de ITO no meio.
O grafeno tornou-se um material emergente em indústrias emergentes devido à sua alta condutividade, alta tenacidade, alta resistência, alta transparência e outras vantagens. Possui alto conteúdo técnico e amplas perspectivas de aplicação. A tela sensível ao toque flexível feita de grafeno em vez de ITO pode realizar telefones celulares e A perfeita unidade de computadores trará uma nova era de mudanças no campo da eletrônica de consumo.
camada condutora de ITO
Vantagens de aplicação de materiais de grafeno em telas sensíveis ao toque
Máquina de pulso de tela flexível
O grafeno é um novo material bi-dimensional com apenas uma camada de espessura atômica e possui excelentes propriedades em mecânica, calor, ótica e eletricidade. O grafeno tem vantagens óbvias de aplicação em telas sensíveis ao toque, e suas principais vantagens incluem:
(1) O grafeno é quase completamente transparente, e a transmitância de luz do filme de grafeno de camada única-de ultravioleta, visível para bandas de infravermelho é tão alta quanto 97,7%, portanto, não há projeção de cor;
(2) A contradição entre condutividade elétrica e transmitância de luz pode ser bem resolvida no eletrodo transparente de grafeno. O material de grafeno tem apenas uma camada de átomos de carbono de espessura, e sua mobilidade transportadora é extremamente alta, que é a condutividade encontrada até agora. Material mais alto
(3) O grafeno tem uma resistência mecânica extremamente alta e é muito macio (pode até ser dobrado até certo ponto);
(4) O grafeno tem propriedades químicas estáveis e seu desempenho é menos afetado pelo meio ambiente;
(5) O grafeno é uma camada monoatômica de material de carbono, não-tóxico, não-poluente para o meio ambiente e atende aos requisitos de proteção verde e ambiental;
(6) O teor de elementos de carbono na natureza é muito rico, portanto, o uso de grafeno como eletrodo tem menos restrição de matérias-primas.
Principais tecnologias em telas de toque de grafeno
Filmes de grafeno de grande-área geralmente crescem na superfície de substratos metálicos, como folha de cobre, em altas temperaturas. Para aplicações de grafeno, é necessário transferir o grafeno do substrato de crescimento para a superfície do substrato desejado. O processo de telas de toque de grafeno é dividido em quatro processos: transferência de grafeno, modificação, padronização e preparação de módulos de tela capacitiva, e o foco atual de pesquisa e desenvolvimento também está na melhoria desses quatro processos.
01Tecnologia Chave de Transferência de Filme de Grafeno
Existem muitos métodos de transferência para filmes de grafeno e, atualmente, existem dois tipos mais usados: métodos de transferência baseados em camada de sacrifício de PMMA-e métodos de transferência de fita piro-de liberação. O primeiro método: girar-polimetilmetacrilato (PMMA) revestido na superfície do grafeno, gravar o cobre com ácido, depois transferir o grafeno para o substrato alvo e, finalmente, remover o PMMA com acetona. Este método é simples de operar. Usado extensivamente no laboratório; o último método: laminar a fita de piro-liberação com folha de grafeno/cobre, gravar o cobre com solução ácida, depois anexar a fita de grafeno/piro{4}}liberação ao substrato alvo e, finalmente, passar o piro -solte a fita por meio de transferência de calor para liberar grafeno. O método de transferência de fita de liberação de calor-é conveniente para uso em grandes-áreas e, ao mesmo tempo, é conveniente controlar a forma do grafeno transferido por meio do corte da fita. Portanto, para a tela de toque de grafeno, o método de transferência de fita de liberação de calor com grafeno é mais prático.
02Tecnologias-chave de modificação de filme de grafeno
De acordo com os diferentes requisitos de aplicação, o filme de grafeno também precisa ser modificado e aprimorado. Para telas de toque de grafeno, o filme de grafeno precisa melhorar ainda mais a condutividade do filme, mantendo alta transmitância de luz. No caso de uma certa mobilidade de transportadores, aumentar a concentração de transportadores de grafeno por modificação de dopagem é uma maneira importante de aumentar a condutividade do grafeno. A banda de valência e a banda de condução do grafeno intrínseco estão em contato cônico no centro da zona de Brillouin, portanto, é um semicondutor ou semi{1}}metal de intervalo de banda zero-; ele pode ser alterado por adsorção de superfície, vacância de treliça, dopagem de substituição de treliça, etc. Estrutura de nível de energia de banda, formando efeito de dopagem semelhante ao semicondutor. Atualmente, existem muitos tipos de modificadores de dopagem de grafeno, principalmente ácido nítrico, ácido cloroáurico, polímero condutor, etc. Os métodos de modificação usados incluem imersão, fumigação, composição in-situ e revestimento por rotação.
03Tecnologias-chave para padronização de filme de grafeno
O grafeno é um material bi{0}}dimensional composto por átomos de carbono e com boa estabilidade química. Geralmente, é difícil corroer o grafeno com ácidos e álcalis. Portanto, no processo de implementação da tela de toque capacitiva com grafeno, um grande problema será encontrado: a gravação do grafeno pode ser alcançada nas condições existentes da linha de processo de toque. . Para obter a gravação do grafeno, o método geral inclui dois aspectos: (1) Como o grafeno é um material muito fino com apenas uma espessura de camada atômica, o bombardeio de alta -energia pode ser usado para remover grafite indesejado (2) Grafeno é composto de átomos de carbono, portanto, pode-se considerar que reage quimicamente com oxigênio e outras substâncias sob condições especiais para remover o grafeno. Com base nisso, existem três métodos de gravação para o grafeno: gravação a laser, gravação a plasma de oxigênio e gravação ultravioleta de oxigênio. Dentre eles, o método de gravação a laser de grafeno possui um método de processamento relativamente simples. Ao mesmo tempo, os equipamentos industrializados existentes podem realizar padrões de grafeno na ordem de 10 mícrons, o que atende à demanda de produção em grande-escala nas fábricas.
04Tecnologias-chave do módulo de toque de grafeno
O processo de fabricação do módulo de toque de grafeno pode ser dividido em um processo de-sensor de front{0}}end e um processo de ligação de-backend. O objetivo do processo de front-end é realizar o sensor de uma tela de toque capacitiva, e o processo de back- é ligar o sensor ao chip de toque para formar um capacitor de grafeno. Tela de toque finalizada. As principais etapas do processo incluem: serigrafia e gravação de pasta de prata, colagem de sensor de grafeno e chip de toque, colagem de cobertura e antiespuma. Entre eles, o sensor de grafeno e o chip de toque são conectados eletricamente por meio de uma placa de circuito impresso flexível (FPC), que precisa ser ligada e colada com cola ACF em determinadas condições de pressão e alta temperatura.
Resumo e perspectivas
Os materiais de grafeno têm amplas perspectivas de aplicação no campo das telas sensíveis ao toque devido às suas próprias características. Empresas líderes no país e no exterior já começaram a realizar layouts de patentes em áreas afins, mas ainda há muitos problemas a serem resolvidos na produção em massa de telas sensíveis ao toque de grafeno. . Portanto, as empresas relacionadas domésticas ainda precisam aumentar o investimento em RD para ter a oportunidade de romper o bloqueio de patentes de gigantes e, ao mesmo tempo, fortalecer a cooperação com universidades ou instituições de pesquisa científica e promover ativamente a integração da indústria, educação e pesquisa, com foco na transferência, modificação e gráficos de grafeno. Para acelerar o processo de industrialização do grafeno na área de telas sensíveis ao toque em meu país, é necessário buscar melhorias significativas no processo de preparação de módulos de tela química e capacitiva.
