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            柔性屏幕中薄膜知多少

            2019-09-27

            柔性屏幕,一般指柔性OLED。相較于傳統屏幕,柔性屏幕優勢明顯,不僅體積更加輕薄,而且功耗低于原有器件,有助于提升設備的續航能力,同時基于其可彎曲、柔韌性佳的特性,其耐用程度也大大高于傳統的屏幕和降低設備意外損傷的概率。


            而早在1974 年,施樂帕洛阿爾托研究中心的Gyricon電子紙,讓柔性顯示屏的概念自此誕生。這種可以像紙一樣彎曲,又能直接顯示圖像的材料自提出后一直都很吸引人,只是由于技術成本等問題,在很長一段時間都不能從實驗室走出。在功能機時代,NEC、京瓷、索尼等廠商推出了類似折疊屏幕的電子產品。這種折疊屏手機更像是翻蓋手機的變種,利用超窄邊框+鉸鏈設計,簡單地將兩塊硬屏疊加在一起,其實這并不算真正的柔性折疊屏幕。


            到2012年,柔性屏取得突破性進展,屏幕制造商 Plastic Logic制造出完全有塑料材料生產的柔性顯示屏,并2013 年展示了和英特爾共同打造出的柔性屏手機 MorePhone。

            2013年,手機廠商索尼、三星幾乎在同一時間對柔性屏幕投入相關技術研發。時隔五年時間折疊屏手機終于有突破性的實體展示在大眾面前。歷經幾番周折,2018年10月,柔宇發布全球第一款折疊屏手機柔派,預計2019年,將有更多的手機廠商加入到柔性屏手機的研發和推廣。那么柔性顯示對于我們薄膜從業人員來看,涉及哪些種類的薄膜及材料呢?我們一起盤點。

             

            聚酰亞胺薄膜(PI薄膜) 


            柔性屏雖然可以實現彎曲,但如果頻繁彎曲,就會出現如同金屬紙張一樣的疲勞問題。柔性屏幕如果多次彎曲加上長時間的使用,受到多次的壓縮和拉伸應力后,屏幕中間可能會出現折痕損壞。此外,電路板、元器件在經受大量彎曲和非彎曲后,也可能導致折疊時受損或發生其他事故。現有的玻璃面板無法滿足其高頻率要求,手機廠商主要是用聚酰亞胺薄膜(透明PI膜)去替代現有玻璃蓋板,CPI本身具有不錯的可折疊性,但是PI材料無法滿足硬度要求,需要在PI膜表面增加涂層來增強硬度。


            透明聚酰亞胺薄膜全球專利申請量僅占全球聚酰亞胺薄膜專利申請量的9%左右,透明聚酰亞胺薄膜中國專利申請量也僅占中國聚酰亞胺薄膜專利申請量的2.6%左右。總體而言,透明聚酰亞胺薄膜領域的專利技術儲備量偏低。全球范圍內,具備CPI膜技術能力的廠家有Kolon,SKC和住友化學,國內參與透明聚酰亞胺薄膜研發的企業也陸續興起。


            聚酯薄膜(BOPET薄膜)


            聚酯薄膜(BOPET薄膜)是很多柔性顯示屏中多種功能膜的基膜或底膜,其中最常用的手機面板屏幕觸控核心ITO薄膜(銦錫氧化物半導體透明導電膜),就是以BOPET薄膜為基材,在膜表面涂布導電材料銦錫氧化物制備,但是ITO的脆性不適用于柔性屏幕的應用。業內提出采用具有七項全能的納米銀線AgNWs來替代ITO做觸控核心導電材料,但是納米銀線難做窄邊框、蝕刻痕明顯這些問題還需進一步改善。替代ITO的核心導電材料以納米銀導電膜為主,但納米銀導電膜的基材也是以BOPET薄膜為主。


            在OLED彎曲過程中,為了防止屏幕的破損和折彎,一般需要在面板的底部黏貼一層保護膜,該保護膜具有較好的剛性,其基礎材料也是BOPET薄膜。


            環烯烴聚合物薄膜(COP薄膜)


            由日本瑞翁公司開發生產一種早期應用于醫療的樹脂,因其具備 高透明、低雙折射率、低吸水、高剛性、高耐熱、水蒸汽氣密性好等特點,在一些特殊的高透明度和抗紫外線導電膜需求領域,采用COP薄膜替代BOPET作為基材。


            液晶聚合物薄膜(LCP薄膜)


            LCP塑膠原料全稱Liquid CrystalPolymer,中文名稱液晶聚合物,它是一種新型的高分子材料,在熔融態時一般呈現液晶性。LCP薄膜具備良好的高強度、高剛性、耐高溫、電絕緣性等性能,同時相比PI薄膜具備更好的耐水性,因此是一種比PI膜更優異的薄膜類型。目前被廣泛應用于柔性屏的排線、柔性手機的天線,揚聲器的震膜等。


            PE保護膜


            除了防止面板彎折破損的保護膜外,在柔性屏的生產和運輸流轉過程中,需要一次性消耗較大量的聚乙烯作為基材的自粘保護膜,用于保護電子屏幕被異物刮花或中間環節污損等。常見的自粘性材料包括 EVA、超低密度聚乙烯、聚烯烴塑性體樹脂。自粘保護膜的特點:加工流程簡單;長時間使用無遺膠現象;材料成本較低;產品品種較少,應用于高檔電子設備。


            聚二甲基硅氧烷薄膜(PDMS薄膜)


            PDMS薄膜屬于一種高分子彈性聚合物薄膜,以聚二甲基硅氧烷為原料經特殊工藝制備。由于聚二甲基硅氧烷材料的特性,賦予了PDMS薄膜一定特異性能。彈性、低楊氏模量、優異的氣體透過性、化學穩定性、熱穩定性、低溫柔韌性(-60~200℃保持優異性能)、全透明性、生物相容性。目前PDMS薄膜在疤痕貼、電子柔性器件、微流控芯片、、氣體分離技術、智能能穿戴產品等中高端產品中均有不同程度的應用。


            文章來源:中塑在線


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