石墨烯觸摸屏商用遠(yuǎn)嗎?
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:merry2013 2013-09-25 07:03:02 加入收藏
在智能手機領(lǐng)域,觸控技術(shù)幾乎已成標(biāo)配。據(jù)調(diào)研機構(gòu)ABIResearch報告稱,2006年僅7%的智能手機采用觸摸屏,而到2016年97%的智能手機將采用觸摸屏。隨著Phablet和超極本的份額擴展,大尺寸觸摸屏的需求也將不斷增長。
從電阻屏到電容屏,從G+G到OGS、In-cell、On-cell,智能手機及平板電腦用戶體驗的飛速發(fā)展,得益于觸控技術(shù)的變革和應(yīng)用形式的豐富。除了觸控芯片的技術(shù)推陳出新,石墨烯、納米銀等各種觸摸新材料的出現(xiàn)也推動了觸控技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
目前市場上觸摸屏的ITO導(dǎo)電薄膜材料主要為氧化銦錫,這種材料主要來自稀土,不僅價格高,而且易碎。目前越來越多的廠商開始采用石墨烯、納米銀、碳納米管等新興材料來取代傳統(tǒng)的氧化銦錫,不僅原材料獲取方便、制造成本低,而且制備工藝簡單。
常州二維碳素科技有限公司總經(jīng)理金虎表示,石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度,其材料擁有非常優(yōu)異的性能,可應(yīng)用到多種產(chǎn)業(yè)中。
用石墨烯材料做的導(dǎo)電薄膜,相比傳統(tǒng)的ITO具有許多優(yōu)勢。首先是原材料的取得比較容易,ITO原材料為稀有金屬銦,全世界儲量很低,隨著各國對稀土資源的保護性政策,其成本已經(jīng)不斷飚升,從02年$92/kg到現(xiàn)在的$930/kg,據(jù)2008年美國礦業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),目前已發(fā)現(xiàn)的銦礦儲量僅能使用到2028年,而2010年以來銦的使用量在快速放大。另外ITO廢舊電子產(chǎn)品也不易回收,銦有毒性,且回收成本高昂。
相對來說石墨烯的原材料(石墨,氫氣,甲烷,氬氣,可回收的金屬基底材料,以及化學(xué)腐蝕藥劑),廢舊電子產(chǎn)品處理容易。從原材料成本來看,石墨烯遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)ITO材料。此外,石墨烯觸摸屏sensor加工工序相對簡單,對生產(chǎn)設(shè)備、需求場地等投資要求低,可進(jìn)一步降低模組成本。
此外,ITO是陶瓷材料,柔韌性差,加工過程中因彎折而破碎,是重要的成本增加因素,同時在未來的柔性顯示趨勢中,ITO材料也不適合。相對來說柔性是石墨烯的重要特性,其彎折性能主要為其基底PET材料的彎折極限。
除了成本優(yōu)勢外,單層石墨烯還具有透光率好,只吸收2.3%光;理論電阻率低,比銅/銀電阻率還要低;同時耐高溫、防水、堿、鹽腐蝕等多種優(yōu)異性能。金虎認(rèn)為,未來石墨烯觸摸屏取代傳統(tǒng)ITO觸摸屏將是大勢所趨。
據(jù)金虎介紹,2012年,常州二維碳素科技有限公司與石墨烯研究院、力合光電在常州發(fā)布了世界首款手機用石墨烯電容式觸摸屏,領(lǐng)先于三星、Sony等國際大廠。金虎表示,石墨烯的制成需要有尖端的制備工藝,目前業(yè)內(nèi)主要有四種制備方法,分別是機械剝離法、外延生長法、氧化石墨還原法和氣相沉積法(CVD)。前三種的原材料均為石墨,CVD法原材料則為甲烷居多。其中三星采用的工藝路線是管式爐,計劃2015年在美國推出石墨烯觸摸屏手機,而據(jù)傳蘋果的iphone6也將使用石墨烯材料。
目前來看,石墨烯觸摸屏的發(fā)展還處在行業(yè)初級階段,但除了上游材料以外,下游供應(yīng)鏈的發(fā)展還比較遲緩,良率也有待提高。所以距離大規(guī)模商用還有一段時間,但相信隨著三星、蘋果等企業(yè)進(jìn)入該領(lǐng)域,這一時間將很快到來。
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