3월 24일 베이징 시간 뉴스, 그래핀 플렉시블 터치 스크린이 소비자 전자 제품의 새 시대를 열다
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.
현대식 터치 스크린에는 저항성 터치 스크린, 정전식 터치 스크린, 적외선 기술 터치 스크린, 표면 탄성파 기술 터치 스크린 등 다양한 유형이 있습니다. 지배적인 기술은 정전식 터치 스크린과 저항성 터치 스크린입니다. 그러나 정전식 터치스크린이든 저항막식 터치스크린이든 필수 핵심 부품은 중간에 있는 ITO 전도층이다.
그래핀은 높은 전도성, 높은 인성, 높은 강도, 높은 투명도 및 기타 장점으로 인해 신흥 산업에서 떠오르는 재료가 되었습니다. 그것은 높은 기술적 내용과 광범위한 응용 가능성을 가지고 있습니다. ITO 대신 그래핀으로 만든 플렉서블 터치스크린은 휴대폰을 구현할 수 있고, 컴퓨터의 완벽한 통합은 가전 분야에 새로운 변화의 시대를 불러올 것이다.
ITO 전도층
터치 스크린에서 그래핀 재료의 응용 이점
유연한 스크린 손목 기계
그래핀은 원자 두께가 한 층만 있는{0}새로운 2차원 물질이며 역학, 열, 광학 및 전기 특성이 뛰어납니다. 그래핀은 터치 스크린에서 명백한 응용 이점을 가지고 있으며 주요 이점은 다음과 같습니다.
(1) 그래핀은 거의 완전히 투명하며 자외선, 가시광선 및 적외선 대역에서 단층 그래핀 필름의 광선 투과율은 97.7%로 높기 때문에 변색이 없습니다.
(2) 전기전도도와 광투과율의 모순은 그래핀 투명전극에서 잘 해결될 수 있다. 그래핀 소재는 두께가 탄소 원자 1층에 불과하며, 캐리어 이동도가 매우 높아 지금까지 발견된 전도도입니다. 최고급 소재
(3) 그래핀은 기계적 강도가 매우 높고 매우 부드럽습니다(어느 정도 접힐 수도 있음).
(4) 그래핀은 화학적 성질이 안정하고 성능이 환경에 덜 영향을 받는다.
(5) 그래핀은 탄소 재료의 단원자층으로{1}}독성이 없고{2}}환경을 오염시키지 않으며 녹색 및 환경 보호 요구사항을 충족합니다.
(6) 자연계의 탄소원소 함량은 매우 풍부하여 그래핀을 전극으로 사용하면 원료에 대한 제약이 적다.
그래핀 터치스크린의 핵심 기술
대면적 그래핀 필름은 일반적으로 고온에서 구리박과 같은 금속 기판 표면에서 성장합니다. 그래핀 응용을 위해서는 성장 기판에서 원하는 기판 표면으로 그래핀을 옮기는 것이 필요합니다. 그래핀 터치스크린의 공정은 그래핀 전이, 변형, 패터닝, 정전용량 스크린 모듈 준비의 4가지 공정으로 구분되며, 현재 연구개발의 초점은 이 4가지 공정의 개선에도 있다.
01그래핀 필름 전사 핵심기술
그래핀 필름에는 많은 전사 방법이 있으며 현재 가장 많이 사용되는 두 가지 유형은 PMMA 희생층 기반{0}}전사 방법과 파이로{1}테이프 전사 방법입니다. 전자의 방법: 그래핀 표면에 -폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 코팅하고 산으로 구리를 에칭한 다음 그래핀을 대상 기판으로 옮기고 마지막으로 아세톤으로 PMMA를 제거합니다. 이 방법은 조작이 간단합니다. 실험실에서 광범위하게 사용됩니다. 후자의 방법: 그래핀/구리 호일로 파이로{3}}이형 테이프를 라미네이트하고 산 용액으로 구리를 에칭한 다음 그래핀/파이로{4}}이형 테이프를 대상 기판에 부착하고 마지막으로 파이로를 통과시킵니다. -열전달을 통해 테이프를 방출하여 그래핀을 방출합니다. 열 방출 테이프 전사 방식은 대면적 사용에{7}편리함과 동시에 테이프 절단을 통해 전사된 그래핀의 모양을 제어하는 것이 편리합니다. 따라서 그래핀 터치스크린의 경우{8} 열 방출 테이프 전사 그래핀 방식이 더 실용적입니다.
02그래핀 필름 개질 핵심기술
다양한 응용 요구 사항에 따라 그래 핀 필름도 수정되고 향상되어야합니다. 그래핀 터치 스크린의 경우 그래핀 필름은 높은 광 투과율을 유지하면서 필름의 전도성을 더욱 향상시켜야 합니다. 특정 캐리어 이동도의 경우 도핑 개질을 통해 그래핀의 캐리어 농도를 높이는 것은 그래핀의 전도도를 높이는 중요한 방법입니다. 고유 그래핀의 가전자대와 전도대는 Brillouin 영역의 중심에서 원뿔형으로 접촉하므로{0}밴드갭이 없는 반도체 또는 반{1}}금속입니다. 그것은 표면 흡착, 격자 공석, 격자 대체 도핑 등에 의해 변경될 수 있습니다. 밴드 에너지 준위 구조, 반도체와 유사한 도핑 효과를 형성합니다. 현재 많은 유형의 그래핀 도핑 변형제가 있으며, 주로 질산, 염화금산, 전도성 고분자 등입니다. 사용되는 변형 방법에는 침지, 훈증, 제자리 합성 및 스핀 코팅이 있습니다.{2}}
03그래핀 필름 패터닝 핵심기술
그래핀은{0}탄소 원자로 구성된 2차원 물질로 화학적 안정성이 좋습니다. 일반적으로 그래핀은 산과 알칼리로 부식되기 어렵다. 따라서 그래핀으로 정전용량식 터치스크린을 구현하는 과정에서 기존 터치 공정 라인 조건에서 그래핀 식각이 가능하다는 큰 문제에 직면하게 된다. . 그래핀의 에칭을 달성하기 위해 일반적인 방법은 두 가지 측면을 포함합니다. (1) 그래핀은 단 하나의 원자층 두께를 가진 매우 얇은 물질이므로 고에너지 충격을 사용하여 원치 않는 흑연을 제거할 수 있습니다.{2}} 그래핀 탄소 원자로 구성되어 있어 특수한 조건에서 산소 및 기타 물질과 화학적으로 반응하여 그래핀을 제거하는 것으로 생각할 수 있습니다. 이를 기반으로 그래핀의 식각 방법에는 레이저 식각, 산소 플라즈마 식각, 산소 자외선 식각의 세 가지가 있다. 그 중 그래핀 레이저 식각 방법은 비교적 간단한 가공 방법을 가지고 있다. 동시에, 기존의 산업화된 장비는 10미크론 정도의 그래핀 패턴을 실현할 수 있어 공장에서{5}대규모 생산에 대한 수요를 충족합니다.
04그래핀 터치 모듈의 핵심 기술
그래핀 터치 모듈 제조 공정은 프런트엔드{0}센서 공정과 백엔드{1}본딩 공정으로 나눌 수 있습니다. 프런트 엔드 프로세스의-목적은 정전식 터치스크린의 센서를 구현하는 것이고-백엔드 프로세스는 센서를 터치 칩에 결합하여 그래핀 커패시터를 형성하는 것입니다. 완성된 터치스크린. 주요 공정 단계는 실크 스크린 및 은 페이스트의 에칭, 그래핀 센서와 터치 칩의 접합, 커버 접합 및 소포를 포함합니다. 이 중 그래핀 센서와 터치칩은 FPC(Flexible Printed Circuit Board)를 통해 전기적으로 연결되어 일정한 압력과 고온 조건을 거쳐 ACF 접착제로 접착 및 접착되어야 한다.
요약 및 전망
그래핀 소재는 고유의 특성으로 인해 터치스크린 분야에서 폭넓은 응용 전망을 가지고 있습니다. 이미 국내외 유수의 기업들이 관련 분야에서 특허 레이아웃을 수행하기 시작했지만, 그래핀 터치스크린의 양산에는 아직 풀어야 할 문제가 많다. . 따라서 국내 관련 기업은 여전히 거인의 특허 봉쇄를 돌파하기 위해 RD 투자를 늘려야 함과 동시에 대학 또는 과학 연구 기관과의 협력을 강화하고 산업, 교육 및 연구의 통합을 적극적으로 추진하고, 그래핀의 전사, 변형 및 그래픽에 중점을 둡니다. 우리나라의 터치스크린 분야에서 그래핀의 산업화 과정을 가속화하기 위해서는 화학 및 정전용량 스크린 모듈의 준비 과정에서 의미 있는 개선을 모색할 필요가 있다.
