北京時間の3月24日のニュース、グラフェンフレキシブルタッチスクリーンが家電製品の新時代を切り開く
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.
最新のタッチスクリーンには、抵抗膜式タッチスクリーン、静電容量式タッチスクリーン、赤外線技術のタッチスクリーン、弾性表面波技術のタッチスクリーンなど、さまざまな種類があります。主な技術は、容量性タッチスクリーンと抵抗膜式タッチスクリーンです。 ただし、静電容量式タッチスクリーンであろうと抵抗膜式タッチスクリーンであろうと、不可欠なコアコンポーネントは中央のITO導電層です。
グラフェンは、その高い導電性、高い靭性、高い強度、高い透明性、およびその他の利点により、新興産業で新たな材料になりました。 それは高い技術的内容と幅広いアプリケーションの見通しを持っています。 ITOの代わりにグラフェンで作られた柔軟なタッチスクリーンは携帯電話を実現することができ、コンピュータの完全な統合は家電の分野で変化の新時代をもたらすでしょう。
ITO導電層
タッチスクリーンにおけるグラフェン材料のアプリケーションの利点
フレキシブルスクリーンリストマシン
グラフェンは、原子の厚さが1層しかない新しい2次元の材料であり、力学、熱、光学、および電気において優れた特性を備えています。 グラフェンには、タッチスクリーンでの明らかなアプリケーションの利点があり、その主な利点は次のとおりです。
（1）グラフェンはほぼ完全に透明であり、単層グラフェンフィルムの紫外可視から赤外帯域までの光透過率は97.7％と高いため、色かぶりはありません。
（2）電気伝導率と光透過率の矛盾は、グラフェン透明電極で十分に解決できます。 グラフェン材料は炭素原子層が1層しかないため、キャリア移動度が非常に高く、これまでの導電率です。 最高の素材
（3）グラフェンは機械的強度が非常に高く、非常に柔らかい（ある程度折りたたむこともできる）。
（4）グラフェンは安定した化学的性質を持ち、その性能は環境の影響を受けにくい。
（5）グラフェンは炭素材料の単原子層であり、-毒性がなく、-環境に汚染せず、環境保護と環境保護の要件を満たしています。
（6）自然界の炭素元素の含有量は非常に豊富であるため、電極としてグラフェンを使用することで、原材料の制限が少なくなります。
グラフェンタッチスクリーンの主要技術
大面積の-グラフェン膜は、通常、銅箔などの金属基板の表面に高温で成長します。 グラフェンの用途では、グラフェンを成長基板から目的の基板表面に転写する必要があります。 グラフェンタッチスクリーンのプロセスは、グラフェンの転写、修飾、パターニング、静電容量式スクリーンモジュールの準備の4つのプロセスに分けられ、現在の研究開発の焦点はこれら4つのプロセスの改善にもあります。
01グラフェンフィルム転写のキーテクノロジー
グラフェンフィルムには多くの転写方法があり、現在最も使用されているのは、PMMA犠牲層-ベースの転写方法とパイロ-リリーステープ転写方法の2種類です。 前者の方法：グラフェンの表面に-コーティングされたポリメチルメタクリレート（PMMA）をスピンし、銅を酸でエッチングし、次にグラフェンをターゲット基板に転写し、最後にアセトンでPMMAを除去します。 この方法は操作が簡単です。 実験室で広く使用されています。 後者の方法：グラフェン/銅箔でパイロ-リリーステープをラミネートし、酸溶液で銅をエッチングし、グラフェン/パイロ-リリーステープをターゲット基板に貼り付け、最後にパイロを通過させます-熱転写によってテープを解放し、グラフェンを解放します。 熱-リリーステープ転写法は、広い-領域での使用に便利であると同時に、テープの切断によって転写されるグラフェンの形状を制御するのに便利です。 したがって、グラフェンタッチスクリーンの場合、熱-リリーステープ転写グラフェン法がより実用的です。
02グラフェン膜改質の主要技術
さまざまなアプリケーション要件に応じて、グラフェンフィルムも変更および強化する必要があります。 グラフェンタッチスクリーンの場合、グラフェンフィルムは、高い光透過率を維持しながら、フィルムの導電性をさらに高める必要があります。 特定のキャリア移動度の場合、ドーピング修飾によってグラフェンのキャリア濃度を上げることは、グラフェンの導電性を高めるための重要な方法です。 固有のグラフェンの価電子帯と伝導帯は、ブリルアンゾーンの中心で円錐形に接触しているため、ゼロ-バンドギャップの半導体または半-金属です。 表面吸着、格子空孔、格子置換ドーピングなどによって変化する可能性があります。バンドエネルギー準位構造で、半導体と同様のドーピング効果を形成します。 現在、グラフェンドーピング改質剤には、主に硝酸、クロロ金酸、導電性高分子など多くの種類があります。使用される改質方法には、浸漬、燻蒸、その場での配合、スピンコーティングなどがあります。
03グラフェンフィルムパターニングのキーテクノロジー
グラフェンは、炭素原子で構成される2次元の材料であり、化学的安定性に優れています。 一般的に、グラフェンを酸やアルカリで腐食させることは困難です。 したがって、グラフェンを使用して静電容量式タッチスクリーンを実装するプロセスでは、大きな問題が発生します。グラフェンのエッチングは、既存のタッチプロセスライン条件下で実現できます。 。 グラフェンのエッチングを実現するための一般的な方法には、次の2つの側面があります。（1）グラフェンは原子層の厚さが1つしかない非常に薄い材料であるため、高エネルギー衝撃を使用して不要なグラファイトを除去できます（2）グラフェン炭素原子で構成されているため、特殊な条件下で酸素などと化学的に反応してグラフェンを除去すると考えられます。 これに基づいて、グラフェンには、レーザーエッチング、酸素プラズマエッチング、酸素紫外線エッチングの3つのエッチング方法があります。 なかでも、グラフェンレーザーエッチング法は比較的加工方法が簡単です。 同時に、既存の工業化された装置は、10ミクロンのオーダーのグラフェンパターンを実現することができ、これは、工場での大規模な-大規模生産の需要を満たしています。
04グラフェンタッチモジュールの主要技術
グラフェンタッチモジュールの製造プロセスは、フロント-エンドセンサープロセスとバック-エンドボンディングプロセスに分けることができます。 フロント-エンドプロセスの目的は、静電容量式タッチスクリーンのセンサーを実現することであり、バック-エンドプロセスは、センサーをタッチチップに結合してグラフェンコンデンサを形成することです。 タッチスクリーンが完成しました。 主なプロセスステップには、シルクスクリーンと銀ペーストのエッチング、グラフェンセンサーとタッチチップの接着、カバーの接着と消泡が含まれます。 その中で、グラフェンセンサーとタッチチップはフレキシブルプリント回路基板（FPC）を介して電気的に接続されており、特定の圧力と高温条件でACF接着剤で結合および結合する必要があります。
まとめと展望
グラフェン材料は、その特性により、タッチスクリーンの分野で幅広い用途が見込まれます。 国内外の大手企業はすでに関連分野で特許レイアウトを実施し始めていますが、グラフェンタッチスクリーンの大量生産にはまだ解決すべき多くの問題があります。 。 したがって、国内の関連企業は、巨人の特許封鎖を打破する機会を得るためにRD投資を増やすと同時に、大学や科学研究機関との協力を強化し、産業、教育、研究の統合を積極的に推進する必要があります。グラフェンの転送、変更、およびグラフィックスに焦点を当てています。 私の国のタッチスクリーン分野でのグラフェンの工業化プロセスをスピードアップするために、化学的および容量性スクリーンモジュールの準備の準備プロセスで有意義な改善を追求する必要があります。
