Tin tức vào ngày 24 tháng 3, giờ Bắc Kinh, màn hình cảm ứng linh hoạt graphene mở ra một kỷ nguyên mới trong điện tử tiêu dùng
Kể từ thế kỷ 21, với sự phát triển của khoa học và công nghệ, cuộc sống của chúng ta đã trải qua những thay đổi to lớn mọi lúc. Từ việc phổ biến máy tính và điện thoại di động đến bản cập nhật lặp đi lặp lại của các sản phẩm điện tử khác nhau, nhu cầu của mọi người cũng đang thay đổi. Sự xuất hiện của công nghệ màn hình cảm ứng làm cho cuộc sống, học tập và giải trí nhanh hơn và thuận tiện hơn.
Có nhiều loại màn hình cảm ứng hiện đại: màn hình cảm ứng điện trở, màn hình cảm ứng điện dung, màn hình cảm ứng công nghệ hồng ngoại, màn hình cảm ứng công nghệ sóng âm bề mặt, v.v. Các công nghệ chủ đạo là màn hình cảm ứng điện dung và màn hình cảm ứng điện trở. Tuy nhiên, cho dù đó là màn hình cảm ứng điện dung hay màn hình cảm ứng điện trở, một thành phần cốt lõi không thể thiếu là lớp dẫn điện ITO ở giữa.
Graphene đã trở thành một vật liệu mới nổi trong các ngành công nghiệp mới nổi do độ dẫn điện cao, độ dẻo dai cao, độ bền cao, độ trong suốt cao và các lợi thế khác. Nó có nội dung kỹ thuật cao và triển vọng ứng dụng rộng rãi. Màn hình cảm ứng linh hoạt làm bằng graphene thay vì ITO có thể nhận ra điện thoại di động và sự thống nhất hoàn hảo của máy tính sẽ mang lại một kỷ nguyên mới của những thay đổi trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng.
Lớp dẫn điện ITO
Ưu điểm ứng dụng của vật liệu graphene trong màn hình cảm ứng
Máy cổ tay màn hình linh hoạt
Graphene là một vật liệu hai chiều mới chỉ có một lớp độ dày nguyên tử, và có tính chất tuyệt vời trong cơ học, nhiệt, quang học và điện. Graphene có lợi thế ứng dụng rõ ràng trong màn hình cảm ứng, và lợi thế chính của nó bao gồm:
(1) Graphene gần như hoàn toàn trong suốt, và sự truyền ánh sáng của màng graphene một lớp từ tia cực tím, có thể nhìn thấy các dải hồng ngoại cao tới 97,7%, vì vậy không có phôi màu;
(2) Mâu thuẫn giữa độ dẫn điện và truyền ánh sáng có thể được giải quyết tốt trong điện cực trong suốt graphene. Vật liệu graphene chỉ dày một lớp nguyên tử carbon, và tính di động của tàu sân bay của nó cực kỳ cao, đó là độ dẫn điện được tìm thấy cho đến nay. Vật liệu cao nhất
(3) Graphene có độ bền cơ học cực kỳ cao và rất mềm (thậm chí có thể gấp lại ở một mức độ nhất định);
(4) Graphene có tính chất hóa học ổn định và hiệu suất của nó ít bị ảnh hưởng bởi môi trường;
(5) Graphene là một lớp vật liệu carbon đơn nguyên tử, không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường và đáp ứng các yêu cầu về bảo vệ môi trường và xanh;
(6) Hàm lượng các nguyên tố carbon trong tự nhiên rất phong phú, vì vậy việc sử dụng graphene làm điện cực ít hạn chế hơn đối với nguyên liệu thô.
Các công nghệ chính trong màn hình cảm ứng graphene
Màng graphene diện tích lớn thường được trồng trên bề mặt của các chất nền kim loại như lá đồng ở nhiệt độ cao. Đối với các ứng dụng graphene, cần phải chuyển graphene từ chất nền tăng trưởng sang bề mặt chất nền mong muốn. Quá trình của màn hình cảm ứng graphene được chia thành bốn quá trình: chuyển graphene, sửa đổi, mô hình hóa và chuẩn bị các mô-đun màn hình điện dung, và trọng tâm nghiên cứu và phát triển hiện tại cũng là cải thiện bốn quy trình này.
01Key Công nghệ chuyển phim Graphene
Có rất nhiều phương pháp chuyển giao cho màng graphene, và hiện tại có hai loại được sử dụng nhiều nhất: phương pháp truyền lớp hy sinh PMMA và phương pháp truyền băng giải phóng pyro. Phương pháp trước đây: polymethyl methacrylate (PMMA) phủ spin trên bề mặt graphene, khắc đồng bằng axit, sau đó chuyển graphene đến chất nền mục tiêu và cuối cùng loại bỏ PMMA bằng acetone. Phương pháp này rất đơn giản để hoạt động. Được sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm; phương pháp thứ hai: Laminate băng giải phóng pyro với graphene / lá đồng, khắc đồng với dung dịch axit, sau đó gắn băng graphene / pyro-release vào chất nền mục tiêu, và cuối cùng vượt qua băng giải phóng pyro thông qua truyền nhiệt để giải phóng graphene. Phương pháp truyền băng giải phóng nhiệt thuận tiện cho việc sử dụng diện tích lớn, đồng thời, thuận tiện để kiểm soát hình dạng của graphene được truyền thông qua việc cắt băng. Do đó, đối với màn hình cảm ứng graphene, phương pháp graphene truyền băng giải phóng nhiệt là thực tế hơn.
02 Công nghệ khóa sửa đổi phim Graphene
Theo các yêu cầu ứng dụng khác nhau, màng graphene cũng cần được sửa đổi và tăng cường. Đối với màn hình cảm ứng graphene, màng graphene cần tăng cường hơn nữa độ dẫn điện của phim trong khi vẫn duy trì truyền ánh sáng cao. Trong trường hợp di chuyển của một tàu sân bay nhất định, tăng nồng độ graphene mang bằng cách sửa đổi doping là một cách quan trọng để tăng cường độ dẫn điện của graphene. Dải hóa trị và dải dẫn truyền của graphene nội tại tiếp xúc hình nón ở trung tâm của vùng Brillouin, vì vậy nó là một chất bán dẫn khoảng cách không băng tần hoặc bán kim loại; nó có thể được thay đổi bằng cách hấp phụ bề mặt, vị trí trống mạng, doping thay thế mạng, v.v. Cấu trúc mức năng lượng băng tần, hình thành hiệu ứng doping tương tự như chất bán dẫn. Hiện nay, có rất nhiều loại chất biến đổi doping graphene, chủ yếu là axit nitric, axit chloroauric, polymer dẫn điện, v.v. Các phương pháp sửa đổi được sử dụng bao gồm ngâm, khử trùng, kết hợp tại chỗ và lớp phủ spin.
03 Công nghệkey cho mô hình màng graphene
Graphene là một vật liệu hai chiều bao gồm các nguyên tử carbon và có độ ổn định hóa học tốt. Nói chung, rất khó để ăn mòn graphene với axit và kiềm. Do đó, trong quá trình triển khai màn hình cảm ứng điện dung với graphene, một vấn đề lớn sẽ gặp phải: việc khắc graphene có thể đạt được trong điều kiện dòng quá trình cảm ứng hiện có. . Để đạt được sự khắc của graphene, phương pháp chung bao gồm hai khía cạnh: (1) Vì graphene là một vật liệu rất mỏng chỉ có độ dày một lớp nguyên tử, bắn phá năng lượng cao có thể được sử dụng để loại bỏ graphite không mong muốn (2) Graphene bao gồm các nguyên tử carbon, vì vậy nó có thể được coi là phản ứng hóa học với oxy và các chất khác trong điều kiện đặc biệt để loại bỏ graphene. Dựa trên điều này, có ba phương pháp khắc graphene: khắc laser, khắc plasma oxy và khắc tia cực tím oxy. Trong số đó, phương pháp khắc laser graphene có phương pháp xử lý tương đối đơn giản. Đồng thời, các thiết bị công nghiệp hiện có có thể nhận ra các mẫu graphene theo thứ tự 10 micron, đáp ứng nhu cầu sản xuất quy mô lớn trong các nhà máy.
04 Công nghệ khóa của Mô-đun cảm ứng Graphene
Quá trình sản xuất mô-đun cảm ứng graphene có thể được chia thành một quy trình cảm biến front-end và một quá trình liên kết back-end. Mục đích của quá trình front-end là nhận ra cảm biến của màn hình cảm ứng điện dung và quá trình back-end là liên kết cảm biến với chip cảm ứng để tạo thành tụ graphene. Màn hình cảm ứng đã hoàn thành. Các bước quy trình chính bao gồm: màn hình lụa và khắc dán bạc, liên kết cảm biến graphene và chip cảm ứng, liên kết và phỉ báng. Trong số đó, cảm biến graphene và chip cảm ứng được kết nối bằng điện thông qua bảng mạch in linh hoạt (FPC), cần được liên kết và liên kết với keo ACF thông qua một số điều kiện áp suất và nhiệt độ cao.
Tóm tắt và triển vọng
Vật liệu graphene có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực màn hình cảm ứng do đặc điểm riêng của chúng. Các công ty hàng đầu trong và ngoài nước đã bắt đầu thực hiện bố trí bằng sáng chế trong các lĩnh vực liên quan, nhưng vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết trong việc sản xuất hàng loạt màn hình cảm ứng graphene. . Do đó, các công ty liên quan trong nước vẫn phải tăng cường đầu tư R&D để có cơ hội vượt qua sự phong tỏa bằng sáng chế của các đại gia, đồng thời tăng cường hợp tác với các trường đại học hoặc các tổ chức nghiên cứu khoa học, và tích cực thúc đẩy sự tích hợp của ngành công nghiệp, giáo dục và nghiên cứu, tập trung vào việc chuyển giao, sửa đổi và đồ họa của graphene. Để tăng tốc quá trình công nghiệp hóa graphene trong lĩnh vực màn hình cảm ứng ở nước tôi, cần phải tìm kiếm những cải tiến có ý nghĩa trong quá trình chuẩn bị chuẩn bị mô-đun màn hình hóa học và điện dung.
