Mitä eroa Silver nanowire Ja ITO For Kosketusnäytöt?

- Apr 06, 2017 -

Kosketusnäytöt on tullut yksi kaikkein intuitiivinen rajapinnat lähes kaikissa kulutuselektroniikan laitteisiin. Ne ovat suosittuja tabletteina, kannettavat tietokoneet, matkapuhelimet, työpöytänäyttöjä, kioskit, peliautomaatit, point-of-sale-laitteiden, autojen, GPS-järjestelmät ja paljon muuta. Windows 8-käyttöjärjestelmän on tehnyt niistä suosittuja läppäreissä, työpöytänäyttöjä, ja all-in-one-tietokone. Useimmat kosketusnäytöt käyttävät ennustettua kapasitanssi teknologiaa ja vaativat laadukkaita avoimia johtimia tarjoamaan rikas käyttäjäkokemus.

Vakiintunut tekniikka avoin johtimia käyttää indiumtinaoksidista (ITO) .Indium on sivutuote sinkin kaivos-, joka on pääasiassa peräisin Kiinasta. On ollut toimitusvaikeuksia ajoittain. ITO on ollut merkittävä rooli kasvun erilaisten elektronisten laitteiden, erityisesti elektroniset näytöt ja aurinkokennot. Luoda avoin johdin, ITO on ruiskupinnoitettu päälle kohdesubstraatin käyttäen kaasufaasipinnoitusmenetelmällä tyhjökammiossa. Saatu päällystetty substraatti (yleensä lasia), on kemiallisesti syövytetty ja kuvioidaan läpinäkyvä johdin, jota käytetään kosketusnäytöt.

Cambrios' ClearOhm päällystysmateriaali on mustetta hopea nanolankoja (SNW) ripustettu. Nanolankojen on tehty kiteisen hopeaa halkaisija on kymmenen nanometrin ja pituus kymmenien mikrometrien, antaa sille suuri sivusuhde. Kun päällystetty muovi (tyypillisesti PET) substraatin, tuloksena kalvo on suodatetun verkosto hyvin johtavaa vielä läpinäkyvä hopea nanolangat (Fig. 1). Yksittäinen kide hopea johdot menevät päällekkäin, luodaan verkosto, joka on hyvin johtavaa koska hopea on kaikkein johtava elementti maapallolla.

0813WTDnanowire_Fig1.jpg

Vaatimukset Kosketusnäytöt

Vaatimukset läpinäkyvä johtimia käytetään kosketusnäytöt vaihtelevat kosketusnäyttö hakemuksen ja koko. Yleensä ne kaikki vaativat erittäin läpäisevän materiaalit hyvä näkyvyyttä, hyvä sähkönjohtavuus antaa nopean vasteen koskettaa, ja ohuempi materiaaleja niin lopputuotteita painavat vähemmän ja ovat esteettisesti miellyttäviä. Tärkeintä on, läpinäkyvä johtimet tarjota halvemmalla omistusoikeuden kosketusnäyttö päättäjien ja siten matalampihintaisilta laitteen kuluttajille.

Mutta nämä vaatimukset ovat muuttumassa useimmissa sovelluksissa kuten näytöt, all-in-one-tietokoneet, kannettavat tietokoneet, tabletit ja matkapuhelimet. Jopa suurempi johtavuus alle 100 Ω / neliö haetaan niin kosketusnäytöt vastaavat paremmin uudempia sovelluksia ja paremman käyttökokemuksen toteutuu.

Suuremmille kosketusnäyttöjä käytetään sovelluksissa, kuten 23-in. monitorit, sitä suurempi johtavuus on välttämätöntä tarjota nopea vasteaika 10 sormen kosketuksen ominaisuus. Langattomia laitteita varten, kuten kannettavat tietokoneet, tarve ohuempi, kevyempi, ja vahvempi kosketusnäytöt ajaa tarve läpinäkyvä johtimien kalvo pikemminkin kuin perinteinen lasi. Kuten joustavat näytöt todellisuutta, läpinäkyvä johtimia, jotka voidaan noudatettiin, taipunut tai jopa valssataan ei-tasaiset pinnat ovat osa uusia vaatimuksia. Tärkeintä on, mistä hinnat kulutuselektroniikan laitteiden edelleen päästä tasolle, jotka aiheuttavat massa hyväksyminen, kustannukset läpinäkyvän johtimien on pysyttävä.

Vaihteisto Versus Sähkönjohtavuus

On kosketusnäyttö sovelluksissa, erityisesti kapasitiivinen kosketusnäyttö kannettavat ja all-in-one-tietokoneet, suuri lähetysnopeus (yli 90%) yhdessä pienen vastuksen (vähemmän kuin 80 Ω / neliö) avulla 10-sormen kosketuksen, joka mahdollistaa suuren käyttökokemuksen .

ITO kalvo on tyypillisesti saatavana pintavastuksen yli 120 Ω / neliö. Alla, että alue, ITO on tyypillisesti saatavilla lasi eikä kalvo (Fig. 2). Se on ensisijaisesti siksi, että hehkutus lämpötilassa muutama sata astetta ITO on liian korkea muovialusrainojen, rajoittaa sen käyttöä alemman johtavuus elokuvia. ITO lasi, kuitenkin, voidaan tehdä tällaisiin sovelluksiin. Suurempi johtavuus on saatu kerrostamalla paksumpi ITO lasisubstraatin, vaikka, vähentää suoritusteho, koska se kuluttaa enemmän aikaa tallettaa. Myös, perinteinen lasi substraatit ovat raskaita ja paksumpi kuin kalvo, joka tekee laitteiden tilaa vieviä.

Laitevalmistajien yhä mieluummin elokuvapohjaista läpinäkyvä johtimia. Kaupallisesti saatavilla indeksi-täsmäsi ITO elokuvat ovat hyvä siirto on yli 98%, mikä tekee niistä sopivia pienempi läpimitta on kosketusnäyttö, kuten matkapuhelimia, jossa alempi vastus ei ole pakollista (Fig. 2).

0813_WTDnanowire_F2.gif



2. Ei-indeksoitu ITO kalvo on tyypillisesti arkki vastus 120 Ω / neliö, mutta jolla on pienempi valonläpäisy.


Siinä tapauksessa, että SNW läpinäkyvä johdin, materiaali voidaan päällystää kalvon koska lämpötila tarvitaan takki ja kuivaa se on noin 100 ° C, paljon pienempi kuin pehmenemislämpötilat muovikalvojen. Myös, tuotantonopeus on sama riippumatta siitä, pintavastuksen vaatimukset. Saada pienempi pintaresistanssi, paksumpi pinnoite täsmälleen sama SNW muste samalla nopeudella pinnoitteen (siis sama läpimeno) on toteutettu. SNW on suurempi siirto kuin paras luokkansa ITO ja tarjoaa yli 95% valon lähetyksen pintavastuksen huomattavasti alle sen, mitä on saavutettu kautta kalvo-pohjainen ITO.

Korkeampi lähetysvälineet kirkkaampi näyttö, koska kosketus anturit eivät estä valon. Korkeamman siirto läpinäkyvä johtimet myös tarkoittaa pidempää akun käyttöaikaa yhdellä latauksella mobiililaitteissa.

Kuvio näkyvyys, Haze, ja Moireé

Sekä SNW ja ITO teknologiat ovat vahvoja tällä alueella. Kumpikaan kärsii Moireé vaikutuksia. Kuvio näkyvyys ITO ei ole korkea verrattuna teknologioita, kuten metalliverkko. Annetaan satunnaisuuden hopean nanowire jakelu filmille, tämä tekniikka ei ole juuri mitään kaavaa näkyvyyttä. Haze, toisaalta, on ongelma molempia teknologioita. Tyypillisiä sameus arvot SNW filmille ja ITO-kalvo ovat samanlaisia, ja ITO lasia, jossa on paljon parempi suorituskyky kuin ITO filmille tai SNW.

Paino ja paksuus

Tähän luokkaan vähemmän on enemmän. Läpinäkyvä johtimet, jotka painavat vähemmän tekevät kulutuselektroniikan laitteet, kuten tablettien ja kannettavien tietokoneiden enemmän kannettavia ja vankka alentuneen massan. Paksuuden pienentäminen merkitsee mallit ovat sileä ja esteettisesti miellyttävä. Tapauksessa kosketusnäytöt, jotka vaativat alhaisen pintaresistanssi on alle 100 Ω / neliö, käyttö ITO elokuva ei ole mahdollista. ITO sitten yleensä talletettu lasi, joka tekee kosketuksen anturin lasi noin 0,6 mm paksu. Verrattuna, SNW elokuva on niinkin alhainen kuin 0,2 mm ja niinkin korkea kuin 0,4 mm. Vastaavasti, perinteinen lasi-pohjainen ITO anturit ovat huomattavasti raskaampia kuin kalvo-pohjainen SNW antureita. Yleisesti, SNW anturit kalvo on noin 40% kevyempi ja 40% ohuempi kuin niiden ITO kanssa.

Tabletit, kannettavat tietokoneet, ja LCD-näytöt menneisyyden olivat painavampia ja paksumpia. Nykyisin suuntaus on luoda aidosti kannettavien laitteiden ja tyylikäs all-in-one-tietokoneet, jotka vaativat ohuempi, kevyempi komponentteja. Tämä on alue, etu filmipohjaisten SNW antureita.

Joustava, Taipuisa, Rollable Kosketusnäytöt

Erilaiset näyttötekniikoita ja kosketusnäyttöjä ajaneet joustava näyttö sovelluksia siirrettävyys, kestävyys ja ainutlaatuinen malleja. Erityisesti, orgaaniset LEDit (OLED) ja e-paperi ovat suunnattu uusien langattomien sovellusten. Kosketusnäyttöön näitä sovelluksia on myös oltava joustava, ohut, kevyt, ja kestävä.

Kuvittele joustava matkapuhelimia, jotka ovat särkymätön. Kuvittele taitto 10-in. tabletti joten se mahtuu taskuun. Kuvittele tuloaan näyttö omassa kynän. Tai kuvittele muistilehtiö-size joustavat näytöt ja näyttöjen että kietoa pilari tai rakennuksen. Tämäntyyppiset tuotteet ovat toteutumassa. Jotta nämä sovellukset on tarpeen joustavia, taivutettavissa, rullattava kosketusnäytöt (Fig. 3) .ITO on hauras keraaminen materiaali. Se voidaan taivuttaa hieman, mutta se on todennäköisesti halki ja tulla toimimattomia in taipuva, läpinäkyvä johdin sovelluksia.


3. Flexible touchscreens can be a challenge to ITO displays.
3. Joustava kosketusnäyttö voi olla haaste ITO näyttöjä.


SNW materiaalit on päällystetty joustava ja rullattava näyttö ja testattu asiakkaiden läpäisemiseen 100000 kierrosta noin 3 mm säde mutka. Filmipohjaisessa kosketussensorit käyttäen SNW läpinäkyvä johtimet ovat joustavia, kestävä, ja jo käytössä jopa lasi-jäykkää näyttöihin, matkapuhelimet, ja all-in-one-tietokoneissa. Näiden sovellusten joustavan läpinäkyvän johtimen / kosketusnäytöt painon vähentämiseksi ja paksuus vaikka isäntä näyttö itse ei ole joustava.

Kokonaiskustannuksia

Hopea on paras sähköjohdin planeetan ja on noin 100 kertaa enemmän johtavaa kuin ITO. Aineellisesti tietty kosketusnäyttö käyttää paljon vähemmän hopeaa kuin indium. On kolme aluetta kustannusten vertailu: infrastruktuuri / laitteet, joita tarvitaan päällystämiseksi alustalle, kustannukset kuvioimalla materiaali, ja kustannukset materiaalin pino, joka muodostaa kosketusnäytön.

Tarvittava infrastruktuuri pinnoittamiseen ITO vaatii tyhjökerrostuslaitteistoa, johon liittyy useita miljoonia dollareita investointeja, ja sovelluksen johtavuus vaatimukset vaikuttavat suoritusteho. Esimerkiksi, läpäisykyky päällystää 50 Ω / neliö ITO kerros on neljä kertaa pienempi kuin 200-Ω / neliö ITO kerros.

Sen sijaan, SNW materiaalit ovat ratkaisu-päällystetty huomattavasti pienempi etukäteen investointeja laitteisiin, kuten pilotti päällystyskoneet (Fig. 4). Välityskyky / kapasiteetti tietyllä radalla ei vaihtele johtavuus / pintavastuksen edellytetään eri käyttötarkoituksissa. Rullalta rullalle käytettävä prosessi tehdä SNW-päällystetty materiaali mahdollistaa kapasiteetin laajentaminen hyvin nopeasti. Prosessi on paljon tehokkaampaa. Myös aineiden hyödyntäminen on parempi ja ei kärsi valtava tuotetun jätteen ITO kaasufaasipinnoitusmenetelmällä.


4. Pilot coaters are used to make roll-to-roll flexible transparent conductors.
4. Pilot päällystyslaitteiden käytetään tekemään rullalta rullalle joustavan läpinäkyvän johtimia.


Kuviointi kustannuksia sekä SNW ja ITO ovat samat, jos kuva kuviointi tai märkäsyövytys kuviointi menetelmiä käytetään. Kuitenkin, SNW on kustannusetu, kun materiaali on kuvioitu käyttäen huoneenlämpötilassa laser-prosessi. Kustannukset laser kuviointi on noin neljänneksen kustannukset valokuvan kuvioinnin koska laitteiden kustannukset ovat pienemmät, eikä tarvikkeet kuten valokuvan vastustaa, etchants tai strippareita. Lisäksi koska laser menetelmässä ei käytetä kemikaaleja ei ole jätteiden hävittämistä kysymyksiä.

Suoritusteho on korkea, ja laatu kuviointi on samanlainen high-end kuva prosessi. Laserin teho, joka tarvitaan kuvioida SNW kalvo on melko pieni ja laatu rakenteessa on erittäin korkea erinomainen optinen suorituskyky. Laser kuviointi ITO voi johtaa alustan kalvo on vaurioitunut, koska ITO vaatii enemmän tehoa tai pidempi kesto kuvio, ja tuloksena saatu kuvioitu kalvo voi olla rakenteessa näkyvyys, joka on sopimatonta.

Pino kustannuksia tai yksikkökustannuksia vaihtelevat pino kokoonpano. Paljon enemmän kokoonpanot ovat mahdollisia SNW, ja nämä konfiguraatiot tarjoavat parhaan hinta vaihtoehtoja tietylle sovellukselle. Jotkut ovat vähemmän prosessivaiheita (viisi vaihetta verrattuna 15 perinteisten ITO), kuten tapauksessa SNW upotettu kuivan kalvon vastustaa materiaalia. Muissa kokoonpanoissa, kuten yksi-kalvo-liuos (OFS), pinon ei käytä optisesti kirkas liima (OCAS), mikä edelleen vähentää kustannuksia. Kaiken SNW perustuva kosketusnäyttö on osoitettu olevan hieman vähemmän huomattavasti halvempaa kuin vastaava ITO elokuva-pohjaisia ratkaisuja.

Edut ITO ja SNW

ITO on ollut markkina-asemaan useiden vuosien ajan, koska se on hyvin testattu, että valmistajat ymmärtävät. Joissakin tapauksissa valmistajat ovat jo sijoittanut satoja miljoonia dollareita höyrylaskeutumisprosesseissa / Ruiskutuslaitteena käytettiin hyvin poistoja tehtaita.

ITO-menetelmä on hyvin ymmärretty. Lähetys ei ole parempi kuin SNW, eikä voi ITO elokuva saada alhainen pintaresistanssi, mutta sen suorituskyky on riittävä perinteisimmistä pieni lävistäjä koon kosketusnäytöt. ITO on erittäin tasainen, kuvio näkyvyys on minimoitu, ja materiaali on erittäin vakaa.

SNW on etu verrattuna ITO sekä lähetyksessä ja alhainen pintavastus. Aineisto on todistettu useissa kuluttajatuotteissa, valmistus- ja yksikköä kohden ovat pienemmät, ja skaalaus SNW on paljon helpompaa. Rullalta rullalle käsitellään SNW läpinäkyvä johdin on erinomainen valinta uudempia tuotantolaitoksia, jotka tarvitsevat suuren suoritustehon, helpompi käsittely, ja sopiva materiaali joustava näyttö kosketusnäyttö.

Rahul Gupta on vanhempi johtaja liiketoiminnan kehityksen Cambrios. Aiemmin hän oli yli 13 vuoden kokemus kehittää uusia teknologioita ja tuotteita, kuten laserit teleliikennesignaalien Lucent, värillisiä OLED-näytöt ja OLED valaistus Osram, ja Generation 8 mustesuihkutulostus laitteiden valmistus Värisuodattimilla nestekidenäytöt klo AKT ( Applied Materials). Hän sai tohtorin University of California at Santa Barbarassa ja MBA Hass School of Business, University of California at Berkeleyn.

Sriram Peruvemba toimii Chief Marketing Officer varten Cambrios' maailmanlaajuisen toiminnan. Hän johtaa yhtiön markkinoinnissa sovellusten suunnittelu ja liiketoiminnan kehittämiseen. Hänellä on yli 25 vuoden kokemus elektroniikkateollisuudessa. Ennen siirtymistään Cambrios hän toimi CMO E Ink Holdings, jossa hän valvoi maailmanlaajuista markkinointia sen e-paperi ja LCD yrityksille. Hän on myös toiminut ylimmän tason tehtävissä Sharp Corp., Planar ja TFS Inc. hän toimii Executive neuvonantajana YFYJupiter samoin.


Pari:Sovellukset kultananopartikkeleilla syövän nanoteknologian Seuraava:Valmistettaessa stabiileja vesipitoista johtavaa mustetta hopea nanoflakes ja sen soveltamisesta paperiset joustava elektroniikka