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石墨烯触摸屏最新进展及国内代表企业盘点

http://www.screen.hc360.com2014年09月24日10:18 来源:OFweek 显示网T|T

    【慧聪丝印特印网报道近日全球首款石墨烯柔性显示屏原型产品研发成功,据了解,它是一款有源矩阵电泳显示屏,这种技术通过使用电场重新排列溶液上的悬浮粒子,显示出图像。这种显示屏和如今的电子阅读器显示屏很相似,不过它没有采用玻璃材质,而是选用了软塑料,当然,这也是首次将石墨烯技术应用在基于晶体管的电子设备上面。由剑桥大学石墨烯研究中心和英国公司PlasticLogic共同生产的。

    柔性显示屏已经应用在了一些电子设备上面,比如LG就生产过类似的显示屏。但是这种全新的石墨烯的成本更低,而且可以进行大批量生产。利用石墨烯材料,柔性显示屏可以提供最低的成本,最便捷的制造解决方案,而且其固有的电子属性可利用在许多电子元件上面,比如导体,超级电容,太阳能电池等。

    未来,随着项目的进一步深入开发,并结合LCD和OLED技术,这项技术将会具备全彩色支持能力,并满足视频显示的高速刷新率需要。目前,研发团队正在设想开发全新的柔性背板,这样就能将此技术应用在更轻、更易扩展的高密度传感器上,比如高分辨率的医疗图像系统,以及高精准的手势识别应用程序。

    这项研究最近得到了英国技术战略委员会的支持,并作为旗下“石墨烯革命”项目的一部分。明年,该技术有可能会应用在基于OLED的全彩柔性石墨烯显示屏生产上面。

    石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,适合用来制造透明触摸屏、光板、太阳能电池等产品,是一种用途非常广泛地材料。

    中国具有发展石墨烯产业得天独厚的条件。据悉我国石墨矿储量占世界总储量的75%,生产量占世界总产量的72%,是我国少有的几种具有国际竞争优势的矿产之一。截至2012年我国在石墨烯研究领域的文献贡献量已达5072篇,占全球的石墨烯文献量的29.2%,超过美国的27.3%位居世界首位。

    据悉,自2004年石墨烯被发现以来,如何解决大面积、高质量石墨烯制备和快速高效转移两大关键问题,让石墨烯应用于透明电极中,一直困扰着很多研究者。如果电阻触摸屏要采用这种材料,需要先在金属表面上催化生长石墨烯,再把它转移到适合的基底上,才能进行应用。

    石墨烯的制成需要有尖端的制备工艺,目前业内主要有四种制备方法,分别是机械剥离法、外延生长法、氧化石墨还原法、和气相沉积法(CVD)。前三种的原材料均为石墨,CVD法原材料则为甲烷居多。由于制造成本相对较低,目前业内多采用机械剥离法和氧化石墨还原法制造石墨烯。

    目前,在石墨烯薄膜和石墨烯微片这两个方向上,我国都在进行积极探索。

    在石墨烯触摸屏的研发方面,常州二维碳素科技公司的研发团队已突破了石墨烯薄膜应用于中小尺寸手机的触摸工艺,实现了石墨烯薄膜材料和现有ITO模组工艺线的对接,正积极联合上下游企业、行业协会、各地标准院起草相关行业标准。

    业内专家表示,石墨烯薄膜工艺线只需要对现有ITO模组工艺线进行简改造就可以完成对接,石墨烯薄膜材料在触控显示领域的产业化应用将加速。

    目前,国内的学术界和产业界正在紧锣密鼓推进石墨烯的产业化,随着石墨烯产业技术创新战略联盟的成立,这一速度有望提升。

    OFweek显示网编辑也盘点整理了国内四家主要的石墨烯触摸屏生产商:

    1、常州二维碳素科技有限公司

    常州二维碳素科技有限公司坐落于常州市武进经济开发区,是一家专业从事大面积石墨烯透明导电薄膜及石墨烯电容式触控模组的研发、制造企业。

    二维碳素技术团队于2008年率先发表了化学气相沉积法合成石墨烯,世界上首次成功生长出宏观大尺寸高质量石墨烯薄膜,使得大规模生产石墨烯薄膜成为可能,团队成员也因此受到了诺贝尔奖获得者安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫博士的共同赞誉。基于此,2011年底,二维碳素正式落户江苏常州,凭借团队的技术优势,一直引领石墨烯产业在国内迅速发展;2012年1月,率先发布世界首款石墨烯电容式触摸屏,确立了石墨烯薄膜的首个产业化应用方向;2013年5月,年产3万平米石墨烯薄膜生产线建成投产,石墨烯触控手机新品也随之发布,石墨烯产品正式形成市场销售。二维碳素每一次进步都推动了石墨烯产业时代的飞速发展;公司预计将在2014年达到20万平米石墨烯薄膜材料的生产能力,进一步推动石墨烯产业更大规模的发展。

    已有关键技术:率先开发出在铜和镍基底上用CVD法合成石墨烯薄膜的工艺;首创石墨烯薄膜单晶阵列CVD法生长技术,通过控制石墨烯晶粒尺寸在30微米以上和晶界数量提高石墨烯薄膜材料的电子迁移率达8000cm2/Vs;自主开发石墨烯薄膜转片工艺,解决了大面积石墨烯薄膜无损转片的难题;自主设计和开发石墨烯薄膜的全套生产线,通过设立专门预处理区、升温、降温和生长区,缩短生长所需升降温时间,提高生产效率,实现单线产量50万片4英寸电容式触摸屏用透明电极材料;自主研发手机电容式触摸屏模组工艺,发布世界首款手机用石墨烯电容式触摸屏。

    2、无锡格菲电子薄膜科技有限公司

    锡格菲电子薄膜科技有限公司位于无锡市惠山经济开发区,是一家专门从事石墨烯薄膜研发、生产、销售的高科技企业。拥有由大批海归博士组成的核心研发团队,自主核心发明专利50多项。公司现有150多人,初投入已超过1.2亿元,已经成功量产石墨烯触控产品,于2013年12月形成年产500万片石墨烯触控产品,预计2014年9月实现年产两千万片石墨烯触控产品。

    产品应用:触摸屏、石墨烯传感器、柔性显示器件、薄膜太阳能产品、水处理器件、超导器件等。

    3、重庆墨希科技有限公司

    2013年2月26日,上海南江(集团)有限公司与中科院重庆绿色智能技术研究院在重庆签订了大面积单层石墨烯产业化制备技术合作协议,根据协议约定双方共同出资成立了重庆墨希科技有限公司。未来将以重庆墨希科技有限公司作为平台,推进大面积单层石墨烯的产业化应用和开发。

    中科院重庆绿色智能技术研究院石墨烯方面的专利将全部转移到重庆墨希科技有限公司,重庆墨希科技有限公司也将拥有包含中科院重庆绿色智能技术研究院石墨烯研发团队在内的研发中心,为未来大面积单层石墨烯产业化作好充足的技术储备。

    目前重庆墨希科技有限公司已经和广东正扬科技股份有限公司签订了战略合作协议,共同推进石墨烯薄膜在触摸屏上的应用,解决了未来五年的石墨烯薄膜的销售问题。

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