聚焦OLED技术演进下的聚酰亚胺材料

近年来,随着OLED照明、显示、有机光伏、柔性印刷电路板等行业技术进步和飞速发展,上游产业也活跃起来。在高性能聚合物光学薄膜中,透明的聚酰亚胺(CPI)薄膜及其类似物,包括聚酰胺酰亚胺(PAI),聚醚酰亚胺(PEI)占据了领先地位。2017年后,CPI成为了PI领域新热点,国内外众多企业争相布局CPI项目。

 

电子显示领域,驱动PI膜需求增长的主要是柔性AMOLED技术的发展,具体可以分为三个阶段:

 

  • 第一阶段

2007年三星的刚性AMOLED量产,尽管刚性AMOLED产线并不需要PI薄膜,但拉开了手机领域OLED取代LCD的序幕。

  • 第二阶段

2013-2018年柔性AMOLED的发展。

 

2013年三星首条柔性AMOLED量产,并应用在手机Galaxy Round 上;2017年苹果iPhoneX也首次采用了柔性AMOLED屏幕,同年京东方首条6代柔性屏投产;2018年华为的爆款手机mate20pro也采用柔性AMOLED,由京东方和LGD供货,至此全球顶尖手机厂商三星、苹果、华为的旗舰手机均采用了柔性AMOLED屏幕,行业技术趋势已经形成。

 

柔性AMOLED屏幕的生产需要PI浆料作为衬底,这是现阶段显示领域最主要的需求。

  • 第三阶段

2019年折叠屏成为风口。

 

2019年2月折叠手机三星Galaxy Fold和华为MateX先后上市,在柔性AMOLED的基础上做出了折叠屏,同时小米、摩托罗拉也宣称要发布折叠手机。

 

折叠屏对PI的需求最多有3 处,作为基材的PI浆料、作为触控板的CPI基膜和作为盖板的CPI硬化膜(透明色)。

2007-2019年手机AMOLED的技术演进


受益于OLED的技术演进,聚酰亚胺催生了更多材料应用需求,如柔性基板、盖板材料和COF材料。

01 柔性基板

伴随着OLED取代LCD正沿着曲面→可折叠→可卷曲的方向前进,有机发光材料和薄膜是OLED实现柔性的关键点,具有优良的耐高温特性、力学性能及耐化学稳定性的聚酰亚胺PI基板,是当前柔性基板材料的最佳选择。

受益于OLED产能的持续增长,PI基板材料具有旺盛的市场需求,且未来还有很大的成长空间。国内目前如在挠性印制线路基材方面的应用的高端PI薄膜约85%需要依赖进口产品,替代进口的市场空间很大。

02 盖板材料

为全面实现柔性显示,显示器盖板部分应当具备可反复弯折、透明、超薄、足够硬度的特点。折叠屏对于盖板材料要求较高,需要同时满足柔韧性、透光率且表面防划伤性能好等特点。

 

目前的折叠屏盖板材料有CPI、PI、PC、压克力、PET几种,其中CPI盖板的可行性最高,相比于普通淡黄色的PI盖板材料,无色透明的CPI盖板具有更高的透光率。受益于折叠屏手机的发展,CPI盖板材料将迎来快速发展时期。

目前透明PI盖板市场已有住友化学、Kolon、SKC等。日前有消息称,SKI下属材料商SKIET已被选为一家全球智能手机制造商的FCW(Flexible Cover Window,FCW)供应商,公司于7月开始生产以透明聚酰亚胺(PI)为基础的可折叠智能手机的CPI盖板。

03 COF材料

COF方案主要采用聚酰亚胺(PI膜)混合物材料,厚度仅为50-100um,线宽线距在20um以下。COF封装则是采用自动化的卷对卷设备生产,生产过程中会被持续加热至400摄氏度。由于COF卷对卷生产过程中需要加热,而PI膜的热膨胀系数为16um/m/C,相比芯片的2.49um/m/C而言,热稳定性较差,所以对设备精度和工艺要求很高。

 

目前,COF用FCCL材料主要掌握住友化学、东丽先进材料和KCFT3大日韩公司手中。

关键词:光学膜展、薄膜展、胶带展