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在智能手機領域，觸控技術幾乎已成標配。據(jù)調研機構ABI Research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，得益于觸控技術的變革和應用形式的豐富。除了觸控芯片的技術推陳出新，石墨烯、納米銀等各種觸摸新材料的出現(xiàn)也推動了觸控技術的進一步發(fā)展。 目前市場上觸摸屏的ITO導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，可應用到多種產(chǎn)業(yè)中。 用石墨烯材料做的導電薄膜，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)設備、需求場地等投資要求低，可進一步降低模組成本。 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iphone 6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)進入該領域，這一時間將很快到來。 |
