Ειδήσεις στις 24 Μαρτίου, ώρα Πεκίνου, η ευέλικτη οθόνη αφής από γραφένιο ανοίγει μια νέα εποχή στα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης
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.
Υπάρχουν πολλοί τύποι σύγχρονων οθονών αφής: οθόνες αφής με αντίσταση, οθόνες αφής χωρητικότητας, οθόνες αφής τεχνολογίας υπερύθρων, οθόνες αφής τεχνολογίας ακουστικών κυμάτων επιφάνειας κ.λπ. Οι κυρίαρχες τεχνολογίες είναι οι χωρητικές οθόνες αφής και οι οθόνες αφής με αντίσταση. Ωστόσο, είτε πρόκειται για χωρητική οθόνη αφής είτε για οθόνη αφής με αντίσταση, ένα απαραίτητο βασικό συστατικό είναι το αγώγιμο στρώμα ITO στη μέση.
Το γραφένιο έχει γίνει ένα αναδυόμενο υλικό στις αναδυόμενες βιομηχανίες λόγω της υψηλής αγωγιμότητας, της υψηλής σκληρότητας, της υψηλής αντοχής, της υψηλής διαφάνειας και άλλων πλεονεκτημάτων του. Έχει υψηλό τεχνικό περιεχόμενο και ευρείες προοπτικές εφαρμογής. Η ευέλικτη οθόνη αφής από γραφένιο αντί για ITO μπορεί να πραγματοποιήσει κινητό τηλέφωνο και Η τέλεια ενότητα των υπολογιστών θα επιφέρει μια νέα εποχή αλλαγών στον τομέα των ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης.
ITO αγώγιμο στρώμα
Πλεονεκτήματα εφαρμογής υλικών γραφενίου σε οθόνες αφής
Ευέλικτη οθόνη καρπού
Το γραφένιο είναι ένα νέο δισδιάστατο υλικό με ένα μόνο στρώμα ατομικού πάχους και έχει εξαιρετικές ιδιότητες στη μηχανική, τη θερμότητα, την οπτική και τον ηλεκτρισμό. Το γραφένιο έχει προφανή πλεονεκτήματα εφαρμογής στις οθόνες αφής και τα κύρια πλεονεκτήματά του περιλαμβάνουν:
(1) Το γραφένιο είναι σχεδόν εντελώς διαφανές και η διαπερατότητα του φωτός του φιλμ γραφενίου μονής-από υπεριώδη, ορατή στις υπέρυθρες ζώνες φτάνει το 97,7 τοις εκατό, επομένως δεν υπάρχει χρωματική χύτευση.
(2) Η αντίφαση μεταξύ της ηλεκτρικής αγωγιμότητας και της διαπερατότητας του φωτός μπορεί να επιλυθεί καλά στο διαφανές ηλεκτρόδιο γραφενίου. Το υλικό γραφενίου έχει πάχος μόνο ενός ατόμου άνθρακα και η κινητικότητα του φορέα του είναι εξαιρετικά υψηλή, που είναι η αγωγιμότητα που βρέθηκε μέχρι τώρα. Υψηλότερο υλικό
(3) Το γραφένιο έχει εξαιρετικά υψηλή μηχανική αντοχή και είναι πολύ μαλακό (μπορεί ακόμη και να διπλωθεί σε κάποιο βαθμό).
(4) Το γραφένιο έχει σταθερές χημικές ιδιότητες και η απόδοσή του επηρεάζεται λιγότερο από το περιβάλλον.
(5) Το γραφένιο είναι ένα μονοατομικό στρώμα υλικού άνθρακα, το οποίο δεν είναι-τοξικό, δεν ρυπαίνει το περιβάλλον και πληροί τις απαιτήσεις πρασίνου και περιβαλλοντικής προστασίας.
(6) Η περιεκτικότητα σε στοιχεία άνθρακα στη φύση είναι πολύ πλούσια, επομένως η χρήση του γραφενίου ως ηλεκτροδίου έχει λιγότερους περιορισμούς στις πρώτες ύλες.
Βασικές τεχνολογίες σε οθόνες αφής γραφενίου
Οι μεμβράνες γραφενίου μεγάλης-επιφάνειας αναπτύσσονται γενικά στην επιφάνεια μεταλλικών υποστρωμάτων όπως το φύλλο χαλκού σε υψηλές θερμοκρασίες. Για εφαρμογές γραφενίου, είναι απαραίτητο να μεταφερθεί το γραφένιο από το υπόστρωμα ανάπτυξης στην επιθυμητή επιφάνεια υποστρώματος. Η διαδικασία των οθονών αφής γραφενίου χωρίζεται σε τέσσερις διαδικασίες: μεταφορά γραφενίου, τροποποίηση, διαμόρφωση και προετοιμασία χωρητικών μονάδων οθόνης και η τρέχουσα έρευνα και ανάπτυξη εστιάζεται επίσης στη βελτίωση αυτών των τεσσάρων διαδικασιών.
01Βασική τεχνολογία μεταφοράς φιλμ γραφενίου
Υπάρχουν πολλές μέθοδοι μεταφοράς για μεμβράνες γραφενίου και επί του παρόντος υπάρχουν δύο τύποι που χρησιμοποιούνται περισσότερο: μέθοδοι μεταφοράς με θυσία στρώσης PMMA-και μέθοδοι μεταφοράς με πυρο-απελευθέρωση ταινίας. Η πρώτη μέθοδος: περιδινήστε-επικαλυμμένο μεθακρυλικό πολυμεθύλιο (PMMA) στην επιφάνεια του γραφενίου, χαράξτε τον χαλκό με οξύ, στη συνέχεια μεταφέρετε το γραφένιο στο υπόστρωμα-στόχο και, τέλος, αφαιρέστε το PMMA με ακετόνη. Αυτή η μέθοδος είναι απλή στη λειτουργία. Χρησιμοποιείται εκτενώς στο εργαστήριο. η τελευταία μέθοδος: Ελασματοποιήστε την πυροταινία-απελευθερώστε την ταινία με γραφένιο/φύλλο χαλκού, χαράξτε τον χαλκό με όξινο διάλυμα, στη συνέχεια συνδέστε την ταινία γραφενίου/πυρο-απελευθέρωσης στο υπόστρωμα-στόχο και τέλος περάστε την πυροκολλητική -απελευθερώστε την ταινία μέσω μεταφοράς θερμότητας για να απελευθερώσετε το γραφένιο. Η μέθοδος μεταφοράς ταινίας αποδέσμευσης θερμότητας-είναι βολική για χρήση σε μεγάλη-περιοχή και, ταυτόχρονα, είναι βολικό να ελέγχετε το σχήμα του μεταφερόμενου γραφενίου μέσω της κοπής της ταινίας. Επομένως, για την οθόνη αφής γραφενίου, η μέθοδος γραφενίου μεταφοράς ταινίας αποδέσμευσης θερμότητας-είναι πιο πρακτική.
02Βασικές Τεχνολογίες Τροποποίησης Φιλμ Γραφενίου
Σύμφωνα με διαφορετικές απαιτήσεις εφαρμογής, το φιλμ γραφενίου πρέπει επίσης να τροποποιηθεί και να βελτιωθεί. Για οθόνες αφής γραφενίου, η μεμβράνη γραφενίου πρέπει να ενισχύσει περαιτέρω την αγωγιμότητα της μεμβράνης διατηρώντας παράλληλα υψηλή διαπερατότητα φωτός. Στην περίπτωση ορισμένης κινητικότητας φορέα, η αύξηση της συγκέντρωσης του φορέα του γραφενίου με τροποποίηση ντόπινγκ είναι ένας σημαντικός τρόπος για την ενίσχυση της αγωγιμότητας του γραφενίου. Η ζώνη σθένους και η ζώνη αγωγιμότητας του εγγενούς γραφενίου βρίσκονται σε κωνική επαφή στο κέντρο της ζώνης Brillouin, επομένως πρόκειται για ημιαγωγό ή ημι{1}}μηδενικό διάκενο ζώνης. μπορεί να αλλάξει με επιφανειακή προσρόφηση, κενό πλέγμα, ντόπινγκ αντικατάστασης πλέγματος κ.λπ. Δομή ενεργειακής στάθμης ζώνης, σχηματίζοντας φαινόμενο ντόπινγκ παρόμοιο με τον ημιαγωγό. Προς το παρόν, υπάρχουν πολλοί τύποι τροποποιητών ντόπινγκ γραφενίου, κυρίως νιτρικό οξύ, χλωροαυρικό οξύ, αγώγιμο πολυμερές, κ.λπ. Οι μέθοδοι τροποποίησης που χρησιμοποιούνται περιλαμβάνουν εμποτισμό, υποκαπνισμό, επιτόπου σύνθεση και επίστρωση περιστροφής.
03Βασικές τεχνολογίες για μοτίβο φιλμ γραφενίου
Το γραφένιο είναι ένα δισδιάστατο υλικό που αποτελείται από άτομα άνθρακα και έχει καλή χημική σταθερότητα. Γενικά, είναι δύσκολο να διαβρωθεί το γραφένιο με οξύ και αλκάλιο. Επομένως, στη διαδικασία εφαρμογής χωρητικής οθόνης αφής με γραφένιο, θα παρουσιαστεί ένα μεγάλο πρόβλημα: η χάραξη του γραφενίου μπορεί να επιτευχθεί υπό τις υπάρχουσες συνθήκες γραμμής διεργασίας αφής. . Για να επιτευχθεί η χάραξη του γραφενίου, η γενική μέθοδος περιλαμβάνει δύο πτυχές: (1) Δεδομένου ότι το γραφένιο είναι ένα πολύ λεπτό υλικό με ένα μόνο πάχος ατομικής στρώσης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί βομβαρδισμός υψηλής ενέργειας για την απομάκρυνση του ανεπιθύμητου γραφίτη (2) Γραφένιο αποτελείται από άτομα άνθρακα, επομένως μπορεί να θεωρηθεί ότι αντιδρά χημικά με το οξυγόνο και άλλες ουσίες υπό ειδικές συνθήκες για την απομάκρυνση του γραφενίου. Με βάση αυτό, υπάρχουν τρεις μέθοδοι χάραξης για το γραφένιο: χάραξη με λέιζερ, χάραξη πλάσματος οξυγόνου και χάραξη με υπεριώδη ακτινοβολία οξυγόνου. Μεταξύ αυτών, η μέθοδος χάραξης με λέιζερ γραφενίου έχει μια σχετικά απλή μέθοδο επεξεργασίας. Ταυτόχρονα, ο υπάρχων βιομηχανοποιημένος εξοπλισμός μπορεί να πραγματοποιήσει μοτίβα γραφενίου της τάξης των 10 μικρών, που ανταποκρίνεται στη ζήτηση για παραγωγή μεγάλης-κλίμακας στα εργοστάσια.
04 Βασικές Τεχνολογίες του Graphene Touch Module
Η διαδικασία κατασκευής της μονάδας αφής γραφενίου μπορεί να χωριστεί σε μια διεργασία μπροστινού- αισθητήρα και σε μια διαδικασία συγκόλλησης οπίσθιου άκρου-. Ο σκοπός της μπροστινής-διεργασίας είναι η πραγματοποίηση του αισθητήρα μιας χωρητικής οθόνης αφής και η διαδικασία του πίσω-τελείου είναι η σύνδεση του αισθητήρα στο τσιπ αφής για να σχηματιστεί ένας πυκνωτής γραφενίου. Ολοκληρωμένη οθόνη αφής. Τα κύρια βήματα της διαδικασίας περιλαμβάνουν: μεταξοτυπία και χάραξη πάστας αργύρου, συγκόλληση αισθητήρα γραφενίου και τσιπ αφής, συγκόλληση καλύμματος και αφαίρεση του αφρού. Μεταξύ αυτών, ο αισθητήρας γραφενίου και το τσιπ αφής συνδέονται ηλεκτρικά μέσω μιας εύκαμπτης πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (FPC), η οποία πρέπει να συνδεθεί και να συνδεθεί με κόλλα ACF υπό ορισμένες συνθήκες πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας.
Περίληψη και προοπτική
Τα υλικά γραφενίου έχουν ευρείες προοπτικές εφαρμογής στον τομέα των οθονών αφής λόγω των δικών τους χαρακτηριστικών. Κορυφαίες εταιρείες στο εσωτερικό και στο εξωτερικό έχουν ήδη αρχίσει να πραγματοποιούν διατάξεις για διπλώματα ευρεσιτεχνίας σε συναφείς τομείς, αλλά υπάρχουν ακόμη πολλά προβλήματα που πρέπει να επιλυθούν στη μαζική παραγωγή οθονών αφής γραφενίου. . Ως εκ τούτου, οι εγχώριες συνδεδεμένες εταιρείες πρέπει ακόμη να αυξήσουν τις επενδύσεις σε RD για να έχουν την ευκαιρία να ξεπεράσουν τον αποκλεισμό των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας των κολοσσών και ταυτόχρονα να ενισχύσουν τη συνεργασία με πανεπιστήμια ή επιστημονικά ερευνητικά ιδρύματα και να προωθήσουν ενεργά την ενοποίηση της βιομηχανίας, της εκπαίδευσης και της έρευνας. εστιάζοντας στη μεταφορά, την τροποποίηση και τα γραφικά του γραφενίου. Προκειμένου να επιταχυνθεί η διαδικασία εκβιομηχάνισης του γραφενίου στο πεδίο της οθόνης αφής στη χώρα μου, είναι απαραίτητο να αναζητηθούν σημαντικές βελτιώσεις στη διαδικασία προετοιμασίας της προετοιμασίας της χημικής και χωρητικής μονάδας οθόνης.
