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PI膜:柔性OLED领域最关键的显示材料

LED导光板LED背光源,请选中山兴德!     时间:2020-03-13   查看:次

PI 膜:柔性OLED领域最关键的显示材料

聚酰亚胺(PI)是指主链上含有酰亚胺环(-CO-NH-CO-)的一类聚合物,分子结构十分稳定,具有高模量、高强度、耐高低温、轻质、阻燃等特性,可以制成工程塑料、纤维、复合材料、薄膜、泡沫塑料等形态。由于聚酰亚胺性能优越,可以应用 FPC、绝缘材料、OLED、石墨散热片、电池等领域。

随着 OLED 取代 LCD 成为显示行业趋势,显示面板正沿着曲面→可折叠→可卷曲的方向前进,柔性 OLED 的核心诉求在于轻薄、可弯曲,因此面板各主要材料包括基板、偏光片、OCA、触控材料、盖板材料等均发生变革,主要是向更薄、更柔、更集成化演变,目前上游材料几乎 100%以来进口,未来进口替代空间广阔。

在现有的 LCD 手机中,玻璃材料被广泛应用作基板材料、盖板材料、触控材料和密封材料等,但是为了实现柔性可折叠就需要将现有显示屏中的这些刚性材料替代为柔性材料。与普通高分子薄膜相比,PI材料以其优良的耐高温特性、力学性能及耐化学稳定性见长,是目前柔性 OLED 手机中最佳的应用方案,在柔性 OLED 中得到了大量的应用,其中黄色 PI 在柔性 OLED 导光板里主要应用于基板材料和辅材,CPI(透明 PI)主要应用盖板材料和触控材料。

PI 产业链上游为二胺类和二酐类原料,包括 PI 树脂和基膜的制成环节,以及精密涂布和后道加工程序,其中树脂和基膜的制成是壁垒最高的环节,目前被日本宇部、韩国科隆、住友化学、日本钟渊、SKC 等少数几家企业垄断,国内目前全部依赖进口,而精密涂布及后道加工环节也具备较高的壁垒,目前主要厂商包括住友化学的全资子公司韩国东友精密化学、日本东山、大日本印刷等少数几家企业。


黄色 PI 在柔性 OLED 里的应用:

1)基板材料

OLED 在生产制造过程中,由于需要在柔性基板上溅射上电极或 TFT 材料,所以基材一般为耐高温的聚合物,黄色 PI 由于具备优良的耐高温特性、良好的力学性能以及优良的耐化学稳定性,因此是目前主流 OLED 产品中的基板材料。目前黄 PI 浆料主要由日本宇部兴产等少数几家日韩垄断,在三星 Edge、苹果 oled 屏手机中得到了大规模的应用。

根据 IHS 预计到 2020 年黄色 PI 浆料的需求量将达到约 4200 吨,按照目前黄 PI 1 公斤1000 块钱的价格测算,到 2020 年全球黄 PI 的市场空间将达到 42 亿元。

作为柔性 AMOLED 基板材料,PI 自身呈现黄色是没有关系的,但却不能作为盖板材料使用。因此透明无色 PI(CPI)的发展彻底解决了这个问题。CPI 基膜的价格是黄 PI 膜的3-5 倍(基膜 3000 元/平米),涂布后附加值更高,可以达到 6000 元/平米,目前 CPI 在柔性 OLED 里面的应用主要包括盖板材料和触控材料。韩国科隆是最先研发成功透明 PI的公司,其他潜在主要供应商包括住友化学(三星折叠屏手机供应商)、SKC、LG 等。日本矢野经济研究所预计 2019 年 CPI 的出货量将为 13 万平方米,预计到 2021 年将进一步增加至 35 万平方米。

CPI 在柔性 OLED 里的应用:

1)盖板材料(替代玻璃盖板)

盖板材料的主要作用是保护手机屏幕遭受外部冲击,传统智能手机一般采用康宁大猩猩玻璃作为盖板材料,而可折叠手机中的柔性盖板材料既要有外部冲击保护的性能(即需要一定的硬度),又要可以经受数万次的折叠而不损坏,还要具有玻璃一样的透明度。目前只有经过硬化处理的透明 PI 材料能够同时满足以上要求。

2)触控材料(透明导电膜)

目前通常使用 ITO(氧化铟锡)玻璃作为触控屏材料,但是由于 ITO 材料属于脆性的陶瓷材料,容易受力脆裂,无法适用于可折叠手机。从材料特性、量产制程与技术成熟度来看,纳米银线透明导电膜被认为是几类 ITO 膜替代材料中发展最好的,目前已经应用在触屏产品中,其产品结构就是将纳米银线墨水涂布在柔性的衬底上,衬底即为 CPI。

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