Quina és la diferència entre la plata nanocables i ITO per a pantalles tàctils?

- Apr 06, 2017-

Les pantalles tàctils s'han convertit en una de les interfícies més intuïtives en dispositius electrònics de consum gairebé tots. Són populars en pastilles, ordinadors portàtils, telèfons mòbils, monitors d'escriptori, quioscs, màquines de joc, dispositius, automòbils de punt de venda, sistemes GPS, i més. El sistema operatiu Windows 8 ha fet més popular en els ordinadors portàtils, monitors d'escriptori, i tot-en-un ordinadors. La majoria de les pantalles tàctils utilitzen tecnologia de capacitància projectada i requereixen conductors transparents d'alta qualitat per a proporcionar una experiència d'usuari rica.

La tecnologia predominant per a conductors transparents utilitza òxid d'indi i estany (ITO) .Indium és un subproducte de la mineria de zinc que prové principalment de la Xina. Hi ha hagut escassetat en el subministrament de tant en tant. Ito ha jugat un paper important en el creixement de diversos dispositius electrònics, pantalles particularment electrònics i cèl·lules solars. Per crear un conductor transparent, de ITO està revestit per bombardeig iònic sobre un substrat diana utilitzant un procés de deposició de vapor en una cambra de buit. El substrat revestit resultant (en general vidre) és gravat químicament i modelada per formar un conductor transparent que s'utilitza en les pantalles tàctils.

material de revestiment ClearOhm Cambrios 'és una tinta amb nanocables de plata (SNW) suspeses dins. Els nanocables són de plata cristal·lí amb un diàmetre en les desenes de nanòmetres i una longitud en desenes de micròmetres, fet que suposa una alta relació d'aspecte. Quan recobert sobre un substrat (normalment PET) de plàstic, la pel·lícula resultant té una xarxa de percolado de nanocables de plata encara transparents altament conductors (fig. 1). Els filferros de plata de vidre únic es superposen, creant una xarxa que és altament conductor ja que la plata és l'element més conductora al planeta.

0813WTDnanowire_Fig1.jpg

Requisits per a pantalles tàctils

Els requisits per als conductors transparents usats en pantalles tàctils varien segons l'aplicació i la mida de la pantalla tàctil. En general, tots ells requereixen materials altament transmissius per a una bona visibilitat, bona conductivitat per permetre una resposta ràpida al tacte, i els materials més fins de manera que els productes finals pesen menys i són estèticament agradables. El més important, els conductors transparents ofereixen un menor cost de propietat als responsables de la pantalla tàctil i per tant un dispositiu de baix preu per al consumidor.

No obstant això, aquests requisits estan canviant en la majoria d'aplicacions, com ara monitors, ordinadors, portàtils, tauletes i mòbils de tot-en-un. Fins i tot major conductivitat per sota de 100 Ω / quadrat és buscat per la qual cosa les pantalles tàctils són més sensibles a les noves aplicacions i una millor experiència d'usuari es realitza.

Per pantalles tàctils més grans utilitzats en aplicacions com ara 23-in. monitors, el major conductivitat és essencial per oferir un temps de resposta ràpid amb la capacitat tàctil de 10 dits. Per als dispositius mòbils com ara ordinadors portàtils, la necessitat de més prim, més lleuger, més fort i pantalles tàctils està impulsant la necessitat que els conductors transparents en la pel·lícula en lloc de vidre tradicional. Com pantalles flexibles es converteixen en una realitat, conductors transparents que poden ser conformats, corbats, o fins i tot enrotllades a superfícies no planes són part dels nous requisits. El més important, ja que els preus dels dispositius electrònics de consum segueixen arribant a nivells que causen l'adopció massiva, el cost dels conductors transparents necessita per mantenir el ritme.

Transmissió Versus Conductivitat

En les aplicacions de pantalla tàctil, en particular les pantalles tàctils capacitives per a portàtils i tot-en-un ordinadors, alta transmissió (més del 90%), juntament amb baixa resistència (menys de 80 Ω / quadrat) permeten un toc 10-dit, que fa que per a una gran experiència d'usuari .

De ITO en la pel·lícula és típicament disponible en resistències full de més de 120 Ω / quadrat. Per sota d'aquesta gamma, de ITO és típicament disponibles en vidre en lloc de pel·lícula (fig. 2). Això és principalment perquè la temperatura d'hibridació d'uns pocs centenars de graus centígrads durant l'OIC és massa alt per a substrats de plàstic, el que restringeix el seu ús a pel·lícules de baixa conductivitat. De ITO sobre vidre, però, es pot fer per a tals aplicacions. major conductivitat s'obté dipositant una capa més gruixuda de de ITO sobre el substrat de vidre, però, la reducció de rendiment ja que consumeix més temps per dipositar. També, substrats de vidre tradicionals són pesats i més gruixuda que la pel·lícula, que fa que els dispositius voluminosos.

OEM prefereixen cada vegada més conductors transparents basades en pel·lícules. Comercialment pel·lícules ITO índex de concordança disponibles tenen una bona transmissió de més del 98%, el que els fa adequats per a les pantalles tàctils de mida diagonals més petites, com telèfons mòbils on la resistència inferior no és obligatòria (fig. 2).

0813_WTDnanowire_F2.gif



2. no indexats de ITO en la pel·lícula típicament té una resistència laminar de 120 Ω / quadrat però amb una transmissió de llum inferior.


En el cas del conductor transparent SNW, el material es pot recobrir en la pel·lícula ja que la temperatura necessària per a recobrir i assecar és d'uns 100 º C, molt més baixa que les temperatures de reblaniment de pel·lícules de plàstic. A més, la taxa de producció és el mateix independentment dels requisits de resistència de fulla. Per obtenir menor resistència de la làmina, s'implementa un recobriment més gruixut de la mateixa tinta exacta SNW a la mateixa velocitat de recobriment (d'aquí mateix rendiment). SNW té de transmissió més alta que millor en la seva classe de ITO i ofereix una transmissió de llum més del 95% en resistències full significativament per sota del que s'aconsegueix a través de ITO basada en pel·lícula.

transmissió més alta significa pantalla més brillant des dels sensors de contacte no impedeixin la llum. De transmissió d'alt conductors transparents també signifiquen durada de la bateria per càrrega en els dispositius mòbils.

Visibilitat patró, Haze, I moirée

Ambdues tecnologies i SNW ITO són forts en aquesta àrea. Tampoc pateix d'efectes moirée. La visibilitat patró per d'ITO no és alt comparat amb tecnologies com ara malla metàl·lica. Tenint en compte l'aleatorietat de la distribució de nanocables de plata en la pel·lícula, aquesta tecnologia no té gairebé cap visibilitat patró. Boirina, per contra, és un problema amb les dues tecnologies. valors de terbolesa típics per SNW en la pel·lícula de ITO i en la pel·lícula són similars, amb d'ITO sobre vidre que té un rendiment molt millor que d'ITO en pel·lícula o SNW.

Pes i gruix

En aquesta categoria, menys és més. conductors transparents que pesen menys fer que els dispositius electrònics de consum, com les tauletes i els ordinadors portàtils més portàtils i robustos causa de la massa reduïda. La reducció del gruix significa dissenys són elegants i estèticament més agradable. En el cas de les pantalles tàctils que requereixen baixa resistència de la làmina per sota de 100 Ω / quadrat, l'ús de d'ITO en la pel·lícula no és possible. De ITO a continuació, normalment es diposita sobre el vidre, el que fa que el sensor de contacte en el vidre d'aproximadament 0,6 mm de gruix. En comparació, SNW en la pel·lícula és tan baixa com 0,2 mm i tan alt com 0,4 mm. De la mateixa manera, els sensors tradicionals ITO a força de vidre són significativament més pesats que els sensors SNW basades en pel·lícules. En general, els sensors SNW en la pel·lícula són aproximadament 40% més lleuger i un 40% més prim que els seus contraparts d'Ito.

Pastilles, ordinadors portàtils i monitors LCD del passat eren més pesats i més gruixut. Avui la tendència és crear dispositius veritablement portàtils i elegants ordinadors tot-en-un que la demanda, els components més lleugers més primes. Aquesta és una àrea d'avantatge per a sensors SNW basades en pel·lícules.

Flexible, plegable, pantalles tàctils enrotllables

Diferents tecnologies de visualització i pantalles tàctils han estat perseguint aplicacions de pantalles flexibles per a la portabilitat, robustesa i dissenys únics. En particular, LEDs orgànics (OLEDs) i e-paper estan sent dirigits a noves aplicacions mòbils. Les pantalles tàctils per a aquestes aplicacions també han de ser flexibles, primes, lleugeres i resistent.

Imagineu telèfons mòbils flexibles que són irrompibles. Imagineu que el seu plegat 10-in. tauleta de manera que cap en la butxaca. Imagineu el desplegament d'una pantalla des de dins de la seva ploma. O imaginar el bloc de notes de mida pantalles o pantalles que s'emboliquen al voltant d'un pilar o edifici flexibles. Aquests tipus de productes s'estan convertint en una realitat. Per activar aquestes aplicacions hi ha una necessitat de pantalles tàctils flexibles, flexibles, enrotllables (fig. 3) .ITO és un material ceràmic fràgil. Es pot flexionar lleugerament, però és probable que s'esquerdi i es converteixen en no funcional en aplicacions de conductors flexibles i transparents.


3. Flexible touchscreens can be a challenge to ITO displays.
3. pantalles tàctils flexibles poden ser un desafiament per ITO pantalles.


materials SNW s'han recobert en pantalles flexibles i enrotllables i provades pels clients, de passar amb èxit 100.000 voltes al voltant d'un radi de 3 mm de corba. sensors tàctils basades en pel·lícules utilitzant SNW conductors transparents són flexibles, resistents, i ja en ús, fins i tot en els monitors basats en vidre de la pantalla rígida, telèfons mòbils i ordinadors tot-en-un. Per a aquestes aplicacions, el conductor / pantalles tàctils transparents flexibles redueixen el pes i el gruix tot i que la pròpia pantalla amfitrió no és flexible.

Cost total de propietat

La plata és el millor conductor de l'electricitat al planeta i és aproximadament 100 vegades més conductiu que l'OIC. Des d'un punt de vista material, donada una pantalla tàctil utilitza molta menys argent d'indi. Hi ha tres àrees de comparació de costos: la infraestructura / equip necessari per a recobrir el material sobre un substrat, el cost de modelar el material, i el cost de la pila de material que compon la pantalla tàctil.

La infraestructura necessària per a la capa d'ITO requereix un equip de deposició al buit que involucra diversos milions de dòlars d'inversió, i els requisits de conductivitat de l'aplicació influeix en el rendiment. Per exemple, el rendiment per revestir una capa de ITO de 50 Ω / quadrat és quatre vegades menys d'una capa / quadrat de ITO de 200 Ω.

En contrast, els materials SNW són solució recoberta amb una inversió significativament menor avançat en equips com ara màquines de pintar pilot (fig. 4). El rendiment / capacitat d'una línia determinada no varia amb la resistència de conductivitat / full requerit per a diferents aplicacions. El procés rotllo-a-rotllo emprat per fer material revestit amb SNW permet l'expansió de la capacitat molt ràpidament. El procés és molt més eficient. Així mateix, la utilització del material és millor i no pateix de l'enorme residus generats en el procés de deposició de ITO.


4. Pilot coaters are used to make roll-to-roll flexible transparent conductors.
4. recobridors pilot s'utilitzen per fer de rotllo a rotllo conductors transparents flexibles.


costos de modelatge, tant per SNW i ITO són els mateixos si s'utilitzen mètodes de modelatge de modelatge foto o gravat humit. No obstant això, SNW té un avantatge de costos, quan el material es modela usant un procés làser temperatura ambient. El cost dels patrons de làser és aproximadament una quarta part del cost de la foto del patró ja que els costos dels equips són més baixos i no hi ha consumibles com a foto resisteixen, agents d'atac, o strippers. A més, atès que el procés làser no utilitza productes químics que no hi ha problemes d'eliminació de residus.

El rendiment és alt, i la qualitat de patró és similar al procés de foto de gamma alta. La potència del làser requereix al patró de la pel·lícula SNW és bastant petit i la qualitat de patró és molt alta amb un excel·lent rendiment òptic. patró làser sobre el Ito podria resultar en la pel·lícula de substrat està danyat, ja que d'ITO requereix més potència o una durada més llarga de patró, i la pel·lícula resultant modelada podria tenir visibilitat patró que és objectable.

cost Pila o pels costos unitaris varien segons la configuració de la pila. Moltes més configuracions són possibles amb SNW, i aquestes configuracions proporcionen opcions de millor cost per a una aplicació determinada. Alguns tenen menys passos de procés (cinc passos davant de 15 amb de ITO tradicional) com en el cas de SNW incrustat en una pel·lícula seca resistir material. En altres configuracions, com el d'una sola pel·lícula de solució (OFS), la pila no utilitza adhesius òpticament clars (ODECA), el que redueix encara més el cost. En general, les pantalles tàctils basades en SNW han demostrat ser una mica menys a significativament menys car que les solucions basades en pel·lícula de ITO equivalent.

Avantatges de l'OIC i SNW

Ito ha gaudit de domini en el mercat durant diversos anys, ja que és una tecnologia ben provada que els fabricants entenen. En alguns casos, els fabricants ja han invertit centenars de milions de dòlars en la deposició de vapor / equip de polvorització catòdica a les fàbriques, així amortitzats.

El procés de ITO s'entén bé. La transmissió no és millor que SNW, ni pot arribar a pel·lícula de ITO de baixa resistència de la làmina, però, el seu rendiment és adequat per a aplicacions tradicionals per a les petites pantalles tàctils de mida diagonal. De ITO és també molt uniforme, la visibilitat patró es redueix al mínim, i el material és molt estable.

SNW té un avantatge sobre de ITO en tant la transmissió i baixa resistència de la làmina. El material s'ha demostrat en diversos productes de consum, la fabricació i els costos unitaris són més baixos, i l'ampliació amb SNW és molt més fàcil. El processat conductor transparent rotllo-a-rotllo SNW és una gran elecció per a les instal·lacions de producció més nous que necessiten un alt rendiment, processament més fàcil, i el material adequat per a les pantalles tàctils de visualització flexibles.

Rahul Gupta és el director de desenvolupament de negoci de Cambrios. Anteriorment, tenia més de 13 anys d'experiència en el desenvolupament de noves tecnologies i productes, com els làsers per a les telecomunicacions òptiques en Lucent, les pantalles OLED a tot color i la il·luminació FEU OLOR en Osram, i la generació d'equips d'impressió 8 de injecció de tinta per a la fabricació de filtres de color per a pantalles LCD a AKT ( Applied Materials). Va rebre el seu doctorat de la Universitat de Califòrnia a Santa Bàrbara i un MBA de l'Escola de Negocis Haas de la Universitat de Califòrnia a Berkeley.

Sriram Peruvemba serveix com a director de màrqueting per a les operacions a tot el món Cambrios '. Ell fa servir la comercialització de l'empresa global, enginyeria d'aplicacions, i els esforços de desenvolupament de negocis. Compta amb més de 25 anys d'experiència en la indústria electrònica. Abans d'unir-se a Cambrios, es va exercir com OCM d'E Ink Holdings, on va supervisar els esforços globals de màrqueting per als seus negocis i-paper i LCD. També ha ocupat llocs d'alt nivell a Sharp Corp, Planar Systems, Inc. i TFS s'exerceix com a assessor executiu per YFYJupiter també.


Un parell de:Les aplicacions de les nanopartícules d'or en la nanotecnologia càncer Següent:Preparació de tinta conductora aquosa estable amb nanoflakes de plata i la seva aplicació en electrònica flexible a força de paper