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柔性屏幕中薄膜知多少

2018-09-27

柔性屏幕,一般指柔性OLED。相较于传统屏幕,柔性屏幕优势明显,不仅体积更加轻薄,而且功耗低于原有器件,有助于提升设备的续航能力,同时基于其可弯曲、柔韧性佳的特性,其耐用程度也大大高于传统的屏幕和降低设备意外损伤的概率。


而早在(zai)1974 年,施乐(le)帕洛阿尔托研(yan)究中心的(de)(de)Gyricon电(dian)子(zi)纸,让(rang)柔性(xing)显示屏的(de)(de)概念自此(ci)诞生。这种可(ke)以(yi)像纸一(yi)样弯曲,又能(neng)直接(jie)显示图像的(de)(de)材料(liao)自提出(chu)后一(yi)直都很吸(xi)引人,只是由于技术成(cheng)本等(deng)问题,在(zai)很长一(yi)段时(shi)(shi)间(jian)都不(bu)(bu)能(neng)从(cong)实验室走(zou)出(chu)。在(zai)功能(neng)机(ji)时(shi)(shi)代,NEC、京(jing)瓷(ci)、索尼等(deng)厂商推出(chu)了类似折叠(die)屏幕(mu)的(de)(de)电(dian)子(zi)产品。这种折叠(die)屏手机(ji)更(geng)像是翻盖手机(ji)的(de)(de)变种,利用超窄边框+铰(jiao)链(lian)设计,简(jian)单(dan)地将(jiang)两(liang)块硬(ying)屏叠(die)加在(zai)一(yi)起,其实这并(bing)不(bu)(bu)算(suan)真正(zheng)的(de)(de)柔性(xing)折叠(die)屏幕(mu)。


到(dao)2012年(nian),柔(rou)性屏取得突破性进展(zhan),屏幕制(zhi)(zhi)造(zao)商 Plastic Logic制(zhi)(zhi)造(zao)出(chu)完全(quan)有塑(su)料材(cai)料生产的柔(rou)性显示(shi)屏,并2013 年(nian)展(zhan)示(shi)了和英特尔共同(tong)打造(zao)出(chu)的柔(rou)性屏手(shou)机 MorePhone。

2013年,手(shou)机(ji)(ji)厂(chang)商索尼(ni)、三星几乎在(zai)同一时间对柔性(xing)屏(ping)幕(mu)投入(ru)相关技术(shu)研发(fa)。时隔五年时间折(zhe)(zhe)叠屏(ping)手(shou)机(ji)(ji)终于有(you)突破(po)性(xing)的实(shi)体展(zhan)示在(zai)大众面前。历经几番周折(zhe)(zhe),2018年10月,柔宇发(fa)布全球第一款折(zhe)(zhe)叠屏(ping)手(shou)机(ji)(ji)柔派,预计2019年,将有(you)更(geng)多的手(shou)机(ji)(ji)厂(chang)商加(jia)入(ru)到柔性(xing)屏(ping)手(shou)机(ji)(ji)的研发(fa)和推广。那么柔性(xing)显(xian)示对于我们薄(bo)膜从业人(ren)员(yuan)来看,涉及(ji)哪些种类(lei)的薄(bo)膜及(ji)材(cai)料呢?我们一起盘(pan)点。

 

聚酰亚胺薄膜(PI薄膜) 


柔性(xing)屏虽然可(ke)以实现(xian)弯(wan)曲(qu),但(dan)如果(guo)频(pin)繁弯(wan)曲(qu),就会(hui)出现(xian)如同金属纸(zhi)张一(yi)样的(de)疲劳(lao)问题。柔性(xing)屏幕(mu)如果(guo)多(duo)次(ci)弯(wan)曲(qu)加(jia)上长(zhang)时间的(de)使用(yong),受到(dao)多(duo)次(ci)的(de)压缩和拉(la)伸应力后,屏幕(mu)中间可(ke)能会(hui)出现(xian)折痕损(sun)坏。此外,电路板、元器件在(zai)经受大量弯(wan)曲(qu)和非弯(wan)曲(qu)后,也可(ke)能导致(zhi)折叠(die)时受损(sun)或发生其(qi)他事故。现(xian)有(you)的(de)玻璃(li)(li)面板无法满足(zu)其(qi)高频(pin)率要(yao)求,手机厂(chang)商主要(yao)是(shi)用(yong)聚酰亚胺薄膜(透明PI膜)去(qu)替代现(xian)有(you)玻璃(li)(li)盖板,CPI本身具有(you)不错的(de)可(ke)折叠(die)性(xing),但(dan)是(shi)PI材料(liao)无法满足(zu)硬(ying)度(du)要(yao)求,需要(yao)在(zai)PI膜表面增加(jia)涂层来增强硬(ying)度(du)。


透(tou)明(ming)(ming)聚(ju)酰(xian)(xian)(xian)亚(ya)胺(an)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)全(quan)球(qiu)专利申请(qing)(qing)量(liang)(liang)(liang)仅占(zhan)全(quan)球(qiu)聚(ju)酰(xian)(xian)(xian)亚(ya)胺(an)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)专利申请(qing)(qing)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)9%左(zuo)右,透(tou)明(ming)(ming)聚(ju)酰(xian)(xian)(xian)亚(ya)胺(an)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)中国专利申请(qing)(qing)量(liang)(liang)(liang)也仅占(zhan)中国聚(ju)酰(xian)(xian)(xian)亚(ya)胺(an)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)专利申请(qing)(qing)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)2.6%左(zuo)右。总体而言,透(tou)明(ming)(ming)聚(ju)酰(xian)(xian)(xian)亚(ya)胺(an)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)领域的(de)(de)专利技术(shu)储备(bei)量(liang)(liang)(liang)偏低。全(quan)球(qiu)范围内,具备(bei)CPI膜(mo)(mo)(mo)技术(shu)能(neng)力的(de)(de)厂家(jia)有(you)Kolon,SKC和(he)住友化(hua)学,国内参与透(tou)明(ming)(ming)聚(ju)酰(xian)(xian)(xian)亚(ya)胺(an)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)研发(fa)的(de)(de)企业也陆续兴(xing)起。


聚酯薄膜(BOPET薄膜)


聚酯薄(bo)膜(mo)(BOPET薄(bo)膜(mo))是(shi)很多(duo)柔性显示(shi)屏中(zhong)多(duo)种功能膜(mo)的基膜(mo)或底膜(mo),其中(zhong)最常(chang)用(yong)的手机(ji)面板(ban)屏幕触控核心ITO薄(bo)膜(mo)(铟(yin)锡氧化(hua)(hua)物(wu)半导体(ti)透明(ming)导电膜(mo)),就是(shi)以BOPET薄(bo)膜(mo)为基材,在(zai)膜(mo)表(biao)面涂布(bu)导电材料铟(yin)锡氧化(hua)(hua)物(wu)制(zhi)备,但(dan)是(shi)ITO的脆性不适用(yong)于柔性屏幕的应(ying)用(yong)。业内提(ti)出采用(yong)具有七(qi)项(xiang)全能的纳米(mi)(mi)银线AgNWs来替(ti)代ITO做(zuo)触控核心导电材料,但(dan)是(shi)纳米(mi)(mi)银线难做(zuo)窄(zhai)边框、蚀刻痕明(ming)显这些问题还(hai)需进一步改善。替(ti)代ITO的核心导电材料以纳米(mi)(mi)银导电膜(mo)为主,但(dan)纳米(mi)(mi)银导电膜(mo)的基材也是(shi)以BOPET薄(bo)膜(mo)为主。


在OLED弯曲过(guo)程中,为了(le)防止屏幕的(de)破损和(he)折弯,一般需要在面板(ban)的(de)底部黏贴(tie)一层保护(hu)膜,该保护(hu)膜具有较好的(de)刚(gang)性,其(qi)基(ji)础材(cai)料也是BOPET薄膜。


环烯烃聚合物薄膜(COP薄膜)


由日本瑞(rui)翁(weng)公司开发(fa)生(sheng)产一种早期应用于(yu)医疗(liao)的树脂,因其具备 高(gao)(gao)透(tou)明、低(di)(di)双(shuang)折(zhe)射率、低(di)(di)吸水(shui)(shui)、高(gao)(gao)刚性、高(gao)(gao)耐热、水(shui)(shui)蒸(zheng)汽气(qi)密性好等特点,在一些特殊的高(gao)(gao)透(tou)明度和抗紫外(wai)线导电(dian)膜(mo)需求领域(yu),采用COP薄(bo)膜(mo)替(ti)代BOPET作为基(ji)材。


液晶聚合物薄膜(LCP薄膜)


LCP塑胶原料全称Liquid CrystalPolymer,中文名称液晶聚(ju)合物,它是一(yi)种新型的(de)高(gao)分子材料,在(zai)熔融态(tai)时一(yi)般呈现液晶性(xing)(xing)。LCP薄膜具备(bei)良好的(de)高(gao)强度、高(gao)刚性(xing)(xing)、耐(nai)高(gao)温(wen)、电绝缘性(xing)(xing)等性(xing)(xing)能,同时相比PI薄膜具备(bei)更好的(de)耐(nai)水性(xing)(xing),因此是一(yi)种比PI膜更优异的(de)薄膜类型。目(mu)前被(bei)广泛应用于(yu)柔性(xing)(xing)屏的(de)排线(xian)、柔性(xing)(xing)手机的(de)天线(xian),扬声器的(de)震膜等。


PE保护膜


除了防止面板弯折破损的保护膜外,在柔性屏的生产和运输流转过程中,需要(yao)一次性消耗较大量的聚乙烯作为基材的自粘保护膜,用于保护电子屏幕被异物刮花或中间环节污损等。常见的自粘性材料包括 EVA、超低密度聚乙烯、聚烯烃塑性体树脂。自粘保护膜的特点:加工流程简单;长时间使用无遗胶现象;材料成本较低;产品品种较少,应用于高档电子设备。


聚二甲基硅氧烷薄膜(PDMS薄膜)


PDMS薄(bo)膜(mo)(mo)属于(yu)一(yi)种高(gao)分子(zi)弹(dan)性(xing)(xing)(xing)聚(ju)(ju)(ju)合物(wu)薄(bo)膜(mo)(mo),以(yi)聚(ju)(ju)(ju)二(er)甲基硅氧烷为原料经特(te)殊工艺制备。由于(yu)聚(ju)(ju)(ju)二(er)甲基硅氧烷材料的特(te)性(xing)(xing)(xing),赋予了PDMS薄(bo)膜(mo)(mo)一(yi)定(ding)特(te)异(yi)性(xing)(xing)(xing)能。弹(dan)性(xing)(xing)(xing)、低(di)杨氏模量、优异(yi)的气(qi)(qi)体透过性(xing)(xing)(xing)、化学(xue)稳(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)、热稳(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)、低(di)温柔韧性(xing)(xing)(xing)(-60~200℃保(bao)持(chi)优异(yi)性(xing)(xing)(xing)能)、全透明性(xing)(xing)(xing)、生(sheng)物(wu)相容性(xing)(xing)(xing)。目前PDMS薄(bo)膜(mo)(mo)在疤痕贴、电子(zi)柔性(xing)(xing)(xing)器件、微流控芯片、、气(qi)(qi)体分离技术、智能能穿戴产品(pin)等中(zhong)高(gao)端产品(pin)中(zhong)均有(you)不同程度的应用。


文章来源:中(zhong)塑在线(xian)