Новини на 24 март по пекинско време, графеновият гъвкав сензорен екран отваря нова ера в потребителската електроника
От 21-ви век, с развитието на науката и технологиите, животът ни е претърпял огромни промени през цялото време. От популяризирането на компютрите и мобилните телефони до итеративното актуализиране на различни електронни продукти, нуждите на хората също се променят. Появата на технологията за сензорен екран прави живота, ученето и забавленията по-бързи и по-удобни.
Съществуват много видове съвременни сензорни екрани: резистивни сензорни екрани, капацитивни сензорни екрани, сензорни екрани с инфрачервена технология, сензорни екрани с технология на повърхностни акустични вълни и др. Доминиращите технологии са капацитивните сензорни екрани и резистивните сензорни екрани. Независимо дали става дума за капацитивен сензорен екран или резистивен сензорен екран, незаменим основен компонент е ITO проводящият слой в средата.
Графенът се превърна в нововъзникващ материал в нововъзникващите индустрии поради своята висока проводимост, висока якост, висока якост, висока прозрачност и други предимства. Той има високо техническо съдържание и широки перспективи за приложение. Гъвкавият сензорен екран, направен от графен вместо ITO, може да реализира мобилен телефон и Перфектното единство на компютрите ще доведе до нова ера на промени в областта на потребителската електроника.
ITO проводящ слой
Предимства на приложението на графеновите материали в сензорни екрани
Машина за китката с гъвкав екран
Графенът е нов двуизмерен{0}}материал само с един слой с атомна дебелина и има отлични свойства в механиката, топлината, оптиката и електричеството. Графенът има очевидни предимства за приложение в сензорните екрани, а основните му предимства включват:
(1) Графенът е почти напълно прозрачен и светлинната пропускливост на еднослойния-графенов филм от ултравиолетовите, видими към инфрачервените ленти е до 97,7 процента, така че няма цвят;
(2) Противоречието между електрическата проводимост и пропускливостта на светлината може да бъде добре разрешено в графеновия прозрачен електрод. Графеновият материал е с дебелина само един слой въглероден атом и неговата мобилност на носителя е изключително висока, което е проводимостта, установена досега. Най-висок материал
(3) Графенът има изключително висока механична якост и е много мек (дори може да се сгъва до известна степен);
(4) Графенът има стабилни химични свойства и неговата производителност е по-малко засегната от околната среда;
(5) Графенът е едноатомен слой от въглероден материал, който е нетоксичен, незамърсяващ околната среда-и отговаря на изискванията за екологичност и опазване на околната среда;
(6) Съдържанието на въглеродни елементи в природата е много богато, така че използването на графен като електрод има по-малко ограничения върху суровините.
Ключови технологии в графеновите сензорни екрани
Графеновите филми-с голяма площ обикновено се отглеждат върху повърхността на метални субстрати, като медно фолио, при високи температури. За приложения с графен е необходимо да се прехвърли графен от субстрата за растеж към желаната повърхност на субстрата. Процесът на графенови сензорни екрани е разделен на четири процеса: прехвърляне на графен, модификация, моделиране и подготовка на капацитивни екранни модули, като настоящият фокус на изследване и развитие е също така върху подобряването на тези четири процеса.
01Ключова технология за трансфер на графенов филм
Има много методи за прехвърляне на графенови филми и понастоящем има два типа, които са най-използвани: PMMA жертвен слой-методи за пренос на базата на пренос на пиро{1}}освобождаваща лента. Първият метод: завъртане-покрития с полиметилметакрилат (PMMA) върху повърхността на графена, ецване на медта с киселина, след това прехвърляне на графена върху целевия субстрат и накрая отстраняване на PMMA с ацетон. Този метод е лесен за работа. Използва се широко в лабораторията; последният метод: ламинирайте пиро-освобождаващата лента с графен/медно фолио, ецвайте медта с киселинен разтвор, след това прикрепете графенова/пиро-освобождаваща лента към целевия субстрат и накрая прекарайте пиро -освободете лентата чрез пренос на топлина, за да освободите графен. Методът за пренасяне на ленти с топлина{6}}освобождаване е удобен за използване-на голяма площ и в същото време е удобно да се контролира формата на пренесения графен чрез рязане на лентата. Следователно, за графеновия сензорен екран, методът на графен за пренос на лента-освобождаваща топлина е по-практичен.
02Ключови технологии за модифициране на графенов филм
Съгласно различни изисквания за приложение, графеновият филм също трябва да бъде модифициран и подобрен. За графенови сензорни екрани, графеновото фолио трябва допълнително да подобри проводимостта на филма, като същевременно поддържа висока пропускливост на светлина. В случай на определена мобилност на носителя, увеличаването на концентрацията на носителя на графена чрез модификация на допинг е важен начин за подобряване на проводимостта на графена. Валентната лента и лентата на проводимост на присъщия графен са в коничен контакт в центъра на зоната на Брилуен, така че това е полупроводник или полу-метал с нулева зона; тя може да бъде променена чрез повърхностна адсорбция, празно място в решетката, допиране на заместваща решетка и др. Структура на енергийното ниво на лентата, образуваща допинг ефект, подобен на полупроводниковия. Понастоящем има много видове графен допинг модификатори, главно азотна киселина, хлороауринова киселина, проводим полимер и т.н. Използваните методи за модификация включват накисване, фумигация, in situ смесване и центрофугиране.
03Ключови технологии за моделиране на графенов филм
Графенът е двуизмерен{0}}материал, съставен от въглеродни атоми и има добра химическа стабилност. По принцип е трудно да се корозира графен с киселина и алкали. Следователно, в процеса на внедряване на капацитивен сензорен екран с графен, ще се срещне голям проблем: ецването на графен може да бъде постигнато при съществуващите условия на сензорния процес. . За да се постигне ецване на графен, общият метод включва два аспекта: (1) Тъй като графенът е много тънък материал само с една дебелина на атомния слой, може да се използва високо{2}}бомбардиране с висока енергия за отстраняване на нежелания графит (2) Графен се състои от въглеродни атоми, така че може да се счита, че химически реагира с кислород и други вещества при специални условия за отстраняване на графена. Въз основа на това има три метода за ецване на графен: лазерно ецване, ецване с кислородна плазма и кислородно ултравиолетово ецване. Сред тях методът на графеново лазерно ецване има сравнително прост метод на обработка. В същото време съществуващото индустриализирано оборудване може да реализира графенови модели от порядъка на 10 микрона, което отговаря на търсенето на широкомащабно-производство във фабрики.
04Ключови технологии на графеновия сензорен модул
Процесът на производство на графенов сензорен модул може да бъде разделен на процес на преден{0}}процес на сензор и заден{1}} процес на свързване. Целта на предния-процес е да реализира сензора на капацитивен сензорен екран, а задния{3}}процес е да свърже сензора със сензорния чип, за да образува графенов кондензатор. Завършен сензорен екран. Основните стъпки на процеса включват: копринено сито и ецване на сребърна паста, залепване на графенов сензор и сензорен чип, залепване на покритието и обезпеняване. Сред тях, графеновият сензор и сензорният чип са електрически свързани чрез гъвкава печатна платка (FPC), която трябва да бъде обвързана и свързана с ACF лепило при определени условия на налягане и висока температура.
Обобщение и перспективи
Графеновите материали имат широки перспективи за приложение в областта на сензорните екрани поради собствените си характеристики. Водещи компании у нас и в чужбина вече са започнали да извършват оформления на патенти в свързани области, но все още има много проблеми, които трябва да бъдат решени при масовото производство на графенови сензорни екрани. . Следователно местните свързани компании все още трябва да увеличат инвестициите в научноизследователска и развойна дейност, за да имат възможността да пробият патентната блокада на гиганти и в същото време да засилят сътрудничеството с университети или научноизследователски институции и активно да насърчават интеграцията на индустрията, образованието и научните изследвания, фокусирайки се върху трансфера, модификацията и графиката на графена. За да се ускори процеса на индустриализация на графена в областта на сензорния екран в моята страна, е необходимо да се търсят значими подобрения в процеса на подготовка на химически и капацитивен екранен модул.
