銦錫氧化物(ITO)是觸控屏幕產(chǎn)業(yè)的基礎,提供用于玻璃上蓋背后的透明導體,以實現(xiàn)觸控功能。遺憾的是,由于銦變得越來越少,使得價格不斷上漲,同時還掀起全球廠商尋找替代方案的熱潮。
從碳奈米管涂層到原生的導電聚合物,已經(jīng)提供了許多可能性。然而,這些替代方案中沒有一種可提供ITO的10倍導電性能,也無法在軟性表面上作業(yè)。為了克服這一困難,美國明尼蘇達州圣保羅市的Cima NanoTech公司與Saudi Basic Industries Corp. (SABIC)共同合作,開發(fā)出“電子自組裝奈米粒子技術”(self-assembling nanoparticle technology for electronics;SANTE)
“我們的 ITO 替代方案(SANTE)具有比 ITO (包括透明的聚碳酸酯)更高10倍以上的導電性,而且更易于沈積于軟性基板上,”Cima Nanotech公司執(zhí)行長Jon Brodd表示,“而且因為這款方案的阻抗值約每平方15歐姆,相形之下, ITO 為每平方150歐姆,這也表示我們可以處理比 ITO 更大的觸控屏幕。例如,我們的原型是一款大約42寸的觸控屏幕,可執(zhí)行比 iPad 更快2倍的速度。”
這款42英寸、150Hz的窄邊框10點觸控屏幕是提供給我們的合作夥伴Amdolla Group展示用的原型——Amdolla的客戶包括蘋果(Apple)、英特爾(Intel)、聯(lián)想(Lenovo)、華為(Huawei)、 TCL 等。Amdolla目前正致力于為Cima/SABIC打造55寸以及更大尺寸的顯示器。Cima/SABIC也瞄準目前導入 ITO 的其他應用。
銀奈米粒子導電網(wǎng)路涵蓋約5x3微米的網(wǎng)狀聚合物。
(來源:Cima NanoTech)
“我們也看好它可為汽車車窗帶來透明無痕的防霧功能、為電子產(chǎn)品帶來更佳的EMI保護效果,以及做成透明的 Wi-Fi /藍牙天線用于智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦以及AIO電腦等,”Brodd說。其他應用還包括OLED照明、電致變色以及其他可撓性應用。
SANTE技術的開發(fā)在于使其作為一種自組裝方法,用于實現(xiàn)微米級的銀導電網(wǎng)路,而且還可以與黃金以及其他合金共同作業(yè)。這項技術的特點在于首先把金屬(此處是用銀奈米粒子)置于水性溶液中,在SABIC聚碳酸酯纖維的整個表面進行沈積。
其關鍵技巧在于:由于溶劑比水更快揮發(fā),因而在蒸發(fā)中的水滴周圍組合成銀粒子。因此,大約20秒內(nèi)在水滴周圍形成連續(xù)網(wǎng)路,留下寬約5微米x厚度約3微米的蜂巢狀網(wǎng)紋銀奈米粒子導電網(wǎng)路。傳統(tǒng)的烤箱接著燒結奈米粒子成為透明的聚碳酸酯。
可撓性透明基板上的自組裝奈米線銀導電網(wǎng)路。
(來源:Cima NanoTech)
SANTE技術利用每平方公尺僅消耗約1g銀的低成本卷對卷制程,為所取得的導電聚碳酸酯薄膜進行處理。Lexan聚碳酸酯可彎曲、拉伸、扭轉與旋緊,使其適用于自助服務站、互動桌面、寬屏幕互動數(shù)位看板、互動式平板顯示器,以及需要反應快且超大觸控屏幕的其他應用?;逡材芤詿岢尚蜑楦鞣N彎曲和3D的外形。由于這種薄膜比ITO更快10倍左右,Cima計劃將這種薄膜作為高性能的材料進行銷售。
此外,“我們的產(chǎn)品也十分具有價格競力,”SABIC Innovative Plastics消費電子產(chǎn)品行銷總監(jiān)Matt Gray強調(diào)。
Cima NanoTech在美國、新加坡、以色列、日本、韓國、臺灣和中國都設有研發(fā)中心。
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