Bueno, eso suena como un buen ejercicio para el análisis dimensional.
Hice una búsqueda rápida en ITO y descubrí que la resistividad alcanza una meseta con un grosor de alrededor de 150–200 nm [referencia a continuación]. En general, la resistividad seguirá una tendencia de percolación, lo que significa que una vez que lleguemos a un “punto crítico” donde la red está interconectada, los aumentos adicionales de espesor no mejorarán mucho la conductividad. Así que deberíamos estar seguros alojándonos aquí. Aumentar aún más mejorará la robustez, pero a un costo significativo.
Ahora, el tamaño de un iPhone 7 es de aproximadamente 4,7 pulgadas en diagonal, por lo que suponiendo que la longitud y el ancho de la parte sensible al tacto de la pantalla sean iguales, tenemos un cuadrado de 3,32 de ancho para cubrir. Cambiar las unidades un poco nos da un volumen total para recubrir de 1.43 milímetros cúbicos, o 0.00143 centímetros cúbicos.
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La densidad de ITO es de 6.8 g / cm ^ 3, lo que significa que la masa total de ITO necesaria para recubrir una sola pantalla es de aproximadamente 0.01 g. Si tenemos un total de 40 g de ITO con los que recubrir la pantalla, podemos lograr producir 4.127 pantallas, suponiendo que no haya problemas de pérdida o rendimiento.
Una búsqueda relacionada en Quora pone el costo por gramo de ITO en $ 32 / g, lo que coloca el costo por pantalla en aproximadamente $ 0.31. No es la línea de pedido más grande en la factura.
Vale la pena leer sobre la maravillosa majestad que es ITO. Es el único metal conductor transparente realmente comercial disponible porque resulta que tiene una brecha de banda “mágica” que permite estas propiedades (las propiedades ópticas y eléctricas de un metal están estrechamente conectadas). El gran problema es que el proceso de deposición de vapor requiere altas temperaturas, lo que limita los sustratos al vidrio y evita el uso de plásticos más resistentes a las grietas y flexibles. Hay mucho trabajo en los reemplazos de ITO utilizando tecnología como nanopartículas de alta relación de aspecto en concentraciones lo suficientemente pequeñas como para estar por encima del umbral de percolación eléctrica pero por debajo de las concentraciones donde dispersan la luz [una referencia de autoservicio a continuación], pero uno de los grandes problemas es que la industria ha realizado grandes inversiones en equipos de deposición de vapor y aún no está lista para un cambio. Esta es la barra más grande que retiene las pantallas táctiles flexibles, ya que hay una serie de tecnologías en la fase de inicio que actualmente están listas para funcionar.
Referencias / Lecturas adicionales:
“Dependencia del espesor de las propiedades de las PELÍCULAS de óxido de indio y estaño (ITO) preparadas por evaporación reactiva activada”
Propiedades materiales del óxido de estaño indio
“¿Dónde puedo comprar óxido de indio y estaño y cuánto cuesta?”
“Conductividad eléctrica de nanotubos de carbono de pared simple bien exfoliados”
