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郑州华晶金刚石股份有限公司

全球首款手机用石墨烯电容触摸屏研制成功

关键词 石墨烯 , 电容触摸屏 , 石墨|2012-01-10 09:27:05|来源 中国超硬材料网
摘要 2012年1月8日,江南石墨烯研究院;常州二维碳素科技有限公司;无锡丽格光电科技有限公司以及深圳力合光电传感器技术有限公司在常州富都盛茂酒店向业界及新闻单位联合发布:全球首款手机用...

       2012年1月8日,江南石墨烯研究院;常州二维碳素科技有限公司;无锡丽格光电科技有限公司以及深圳力合光电传感器技术有限公司在常州富都盛茂酒店向业界及新闻单位联合发布:全球首款手机用石墨烯电容触摸屏研制成功。

       据悉,该成果经上海科学技术情报研究所和厦门大学查新,结论如下:“共检索出相关文献174篇。目前中英文尚未检出采用石墨烯作为透明导电电极,制作电容式触摸屏的文献报道”;“石墨烯透明电极作为触摸屏的手机,相关产品目前在国外处于研发和概念机阶段,尚未见大规模制造及商业化的报道。”此成果突破了石墨烯产品从实验室走向市场的瓶颈,在石墨烯材料的应用研发和产业化上具有里程碑意义。自2004年来,单层石墨烯从块体石墨分离出来以后,它就以非常独特的性质引起学术界和工业界的高度重视。此领域的开拓者Geim和Novoselov博士以此工作获得了2010年诺贝尔物理学奖。由于这一新材料的优异特性,及环保、高效、应用面广的特征,使许多像韩国三星,美国IBM世界级大公司、行业巨头纷纷投入巨资加紧对石墨烯的研发,力图尽早将石墨烯产业化并应用与市场。

       常州二维碳素科技有限公司团队核心人员于庆凯博士,于2008年首先发表了在铜箔上以化学气相沉积法合成石墨烯薄膜的方法,如今这个方法已成为石墨烯薄膜合成的主要方法。石墨烯薄膜具有良好的透明导电特性,这使它在透明电极和触摸屏领域成为研究和产业化的热点。现有的触摸屏的工作层中不可缺少的材料为陶瓷材料氧化铟锡。氧化铟锡的价格高(比银贵一倍),用量大,易碎,有毒性(与铅的毒性可比)。石墨烯由纯碳组成,一个触摸屏中只需要2层碳原子,而氧化铟锡触摸屏的工作层厚度要比石墨烯厚至少几百倍。石墨烯触摸屏合成对环境无害,需要资源很少,并且随着生产工艺的不断改进生产成本有望大大低于传统氧化铟锡触摸屏。

       此次四方合作团队率先成功的将石墨烯薄膜应用于手机触摸屏上,完成了基于石墨烯薄膜的手机触摸屏模组的工艺流程调试,并且成功的制作出电容触摸屏手机样机,并完成了功能测试。此四方合作团队针对石墨烯薄膜设计了适合的触摸屏传感器电路图案和集成电路驱动,并对现有氧化铟锡触摸屏模组的工艺线进行改造,设计了专门针对石墨烯薄膜透明电极的工艺流程,推出了可以实现全部基本功能的石墨烯电容触摸屏手机。功能检测结果表明电容屏传感器整个触摸区域可以识别单指和双指触摸及进行画线动作,实现图片单指手势左右拖动及双指手势放大和旋转,已经实现电容触摸屏基本功能。与传统的氧化铟锡触摸屏相比,石墨烯触摸屏不仅具有原材料获取方便、制造成本低、制备工艺简单、低碳环保等优势,更为重要的是它具有优异的柔韧性,使其成为柔性显示屏、柔性触摸屏的不二之选。可以预期柔性器件将会是未来便携式电子产品的主流,柔性器件将是电子产业界竞争的焦点。

       这一成果的实现,又一次证明了中国已经从“中国制造”进入到“中国创造”,并有能力在某些领域占领产业化的制高点,同时也标志着石墨烯材料将进入产业化的新阶段,未来的几年中将会产生重大的社会及经济效益。该产品的工艺开发已能确保产品量产的经济性。预计在该行业的量产化会为石墨烯的应用开发和推广产生巨大的推动,会为我国相关产业和地区发展带来新机遇。

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