薄膜材料发展前景(一文带你走进薄膜世界)(1)

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1974 年,施乐帕洛阿尔托研究中心的Gyricon电子纸,让柔性显示屏的概念自此诞生。这种可以像纸一样弯曲,又能直接显示图像的材料自提出后一直都很吸引人,只是由于技术成本等问题,在很长一段时间都不能从实验室走出。在功能机时代,NEC、京瓷、索尼等厂商推出了类似折叠屏幕的电子产品。这种折叠屏手机更像是翻盖手机的变种,利用超窄边框 铰链设计,简单地将两块硬屏叠加在一起,其实这并不算真正的柔性折叠屏幕。

到2012年,柔性屏取得突破性进展,屏幕制造商 Plastic Logic 制造出完全有塑料材料生产的柔性显示屏,并2013年展示了和英特尔共同打造出的柔性屏手机 MorePhone。2013年,手机厂商索尼、三星几乎在同一时间对柔性屏幕投入相关技术研发。时隔五年时间折叠屏手机终于有突破性的实体展示在大众面前。历经几番周折,2018年10月,柔宇发布全球第一款折叠屏手机柔派,到了2019年,越来越多的手机厂商加入到柔性屏手机的研发和推广。近期A股也热炒柔性屏,尤其以薄膜题材最火爆,那么从专业角度来说,柔性屏涉及哪些种类的薄膜呢?

聚酰亚胺薄膜(PI薄膜)

柔性屏虽然可以实现弯曲,但如果频繁弯曲,就会出现如同金属纸张一样的疲劳问题。柔性屏幕如果多次弯曲加上长时间的使用,受到多次的压缩和拉伸应力后,屏幕中间可能会出现折痕损坏。玻璃面板已无法满足要求,手机厂商主要是用聚酰亚胺薄膜(透明PI膜)去替代现有玻璃盖板。

双向拉升聚酯薄膜(BOPET薄膜)

聚酯薄膜(BOPET薄膜)是很多柔性显示屏中多种功能膜的基膜或底膜,其中最常用的手机面板屏幕触控核心ITO薄膜(铟锡氧化物半导体透明导电膜),就是以BOPET薄膜为基材。

环烯烃聚合物薄膜(COP薄膜)

由日本瑞翁公司开发生产一种早期应用于医疗的树脂,因其具备高透明、低双折射率、低吸水、高刚性、高耐热、水蒸汽气密性好等特点,在一些特殊的高透明度和抗紫外线导电膜需求领域,采用COP薄膜替代BOPET作为基材。

液晶聚合物薄膜(LCP薄膜)

LCP塑胶原料全称Liquid CrystalPolymer,中文名称液晶聚合物,它是一种新型的高分子材料,在熔融态时一般呈现液晶性。LCP薄膜具备良好的高强度、高刚性、耐高温、电绝缘性等性能,同时相比PI薄膜具备更好的耐水性,因此是一种比PI膜更优异的薄膜类型。目前被广泛应用于柔性屏的排线、柔性手机的天线,扬声器的震膜等。

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薄膜属于一种高分子弹性聚合物薄膜,以聚二甲基硅氧烷为原料经特殊工艺制备。由于聚二甲基硅氧烷材料的特性,赋予了PDMS薄膜一定特异性能。弹性、低杨氏模量、优异的气体透过性、化学稳定性、热稳定性、低温柔韧性(-60~200℃保持优异性能)、全透明性、生物相容性。目前PDMS薄膜在疤痕贴、电子柔性器件、微流控芯片、、气体分离技术、智能能穿戴产品等中高端产品中均有不同程度的应用。

截止周三收盘,柔性屏板块热点是7板的国风塑业和4板的金明精机,以及后起之秀纳米银分支,他们的共同点就是都和双向拉伸聚酯薄膜(BOPET薄膜)相关。接下来都教授就来掰一掰这种薄膜:

薄膜材料发展前景(一文带你走进薄膜世界)(2)

双向拉伸聚酯薄膜(BOPET),是利用有光料(在原材料聚酯切片中二氧化钛含量为0.1%),经过干燥、熔融、挤出、铸片和纵横拉伸的高档薄膜,用途广泛。BOPET薄膜具有强度高、刚性好、透明、光泽度高等特点;无嗅、无味、无色、无毒、突出的强韧性;其拉伸强度是PC膜、尼龙膜的3倍,冲击强度是BOPP膜的3-5倍,有极好的耐磨性、耐折叠性、耐针孔性和抗撕裂性等;具有良好的抗静电性,易进行真空镀铝,可以涂布PVDC,从而提高其热封性、阻隔性和印刷的附着力。

BOPET薄膜是很多柔性显示屏中多种功能膜的基膜或底膜,其中最常用的手机面板屏幕触控核心ITO薄膜(铟锡氧化物半导体透明导电膜),就是以BOPET薄膜为基材,在膜表面涂布导电材料铟锡氧化物制备,但是ITO的脆性不适用于柔性屏幕的应用。业内提出采用具有七项全能的纳米银线AgNWs来替代ITO做触控核心导电材料,但是纳米银线难做窄边框、蚀刻痕明显这些问题还需进一步改善,故替代ITO的核心导电材料以纳米银导电膜为主,而纳米银导电膜的基材也是以BOPET薄膜为主。另外,在OLED弯曲过程中,为了防止屏幕的破损和折弯,一般需要在面板的底部黏贴一层保护膜,该保护膜具有较好的刚性,其基材也是BOPET薄膜。

日前纳米银业界爆发专利战,全球拥有最多纳米银线专利的Cambrios公司,针对C3 Nano公司有关纳米银线透明导电膜的专利提出无效请求。全球纳米银技术巨头专利战爆发,究其原因则是折叠屏手机为纳米银带来了革命性商机。反应到A股,周三两市柔性屏-纳米银分支涨停的股票有扬子新材、乐凯胶片、长江润发、万顺股份、西部材料等股票。

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