一文了解无色透明PI薄膜在光电领域的应用有哪些？

聚酰亚胺材料具有优异的耐低温、抗辐射、介电和机械性能，热膨胀系数低，无毒自熄，可用于制作薄膜、涂料、先进复合材料、纤维、工程塑料、电光材料、光刻胶等。其中，聚酰亚胺薄膜是电子、微电子、航空航天等行业不可或缺的材料之一，其优异的耐热性和可弯曲的柔韧性使其具有柔性。

然而，传统的聚酰亚胺薄膜一般是完全芳香的，一般是由二胺和二酐通过缩聚制备预聚物，然后亚胺化。二胺残基的给电性和二酐残基的吸电性导致分子内电荷运动，形成电子转移络合物(CTC) ，导致透光率低，薄膜呈现特有的黄色或棕黄色，其在光学领域的应用受到很大限制。目前国内外研究者通过在聚酰亚胺骨架中引入含氟基团、脂肪族结构、非共面结构、间置取代结构和砜基团来抑制 ctcs 的形成，从而提高了聚酰亚胺薄膜的透光率，降低了薄膜的黄色指数。

透明PI的应用

随着经济时代的发展，光电器件的更新升级换代速度越来越多越快，人们通过对光电器件的性能也提出了问题越来越高的要求，如轻质化、超薄化和柔性化等。这种变化趋势为无色 透明聚酰亚胺光学薄膜的发展学生提供了巨大的机遇。无色透明PI薄膜技术具有轻薄、透明、可耐高温、加工性 好等优点，可用于企业柔性结果显示控制器件、柔性太阳能电池等 各种不同基体，在光电子信息领域得到了一个广泛的应用。此外，无色透明PI薄膜主要还是中国未来柔性封装的重点分析研究活动材料。

1、柔性显示器件衬底

柔性衬底是柔性显示器件中的重要组成部分， 起到了结构支撑以及为光信号传输提供介质的作 用，柔性衬底的特性和功能在很大程度上决定着柔 性器件的质量。目前，柔性显示器的衬底主要有三 种:薄玻璃、透明塑料（聚合物）和金属箔。透明塑 料基体与薄玻璃都具有良好的透光率，但透明塑料 基体同时还具有与金属箔相当的柔韧性。因此， 透明塑料基体是柔性显示的理想选择。采用塑料衬 底的柔性显示器具有薄、轻、柔性好等优点，具有广 阔的发展前景。无色透明PI薄膜热稳定性能和机 械性能优异，抗张强度高，除了目前广泛使用的聚对 苯二甲酸乙二醇酯（PET） 薄膜外，PI薄膜被业界认 为是最适宜做柔性衬底的材料之一。

2. 柔性薄膜太阳能电池基板

柔性薄膜太阳能电池是一种性能优异、成本低廉的先进电池，可用于太阳能手电筒、太阳能背包、太阳能汽车或集成在屋顶或外墙上，用途广泛。传统的薄膜太阳能电池对形状没有适应性，而在柔性聚合物基底上制备薄膜太阳能电池可以解决这一问题，降低电池的重量和成本。无色透明的PI薄膜具有优异的光学透明性和耐高温性，在加工过程中可以承受450℃以上的高温，为生产高效太阳能电池提供了可能。

3、柔性封装材料基板

封装是指用绝缘材料封装集成电路，使电路与外界绝缘，以防止空气中的杂质腐蚀电路，并便于电路的安装和运输。目前，光电器件的发展趋势是超薄化、轻量化和柔性化，这就需要相应的高性能柔性包装材料。传统的玻璃基板由于厚度大、质量高、柔韧性差，不能满足未来柔性包装材料的要求。无色透明 PI 薄膜能够满足柔性、透明光、高温、高压的要求，是未来柔性包装基材的首选材料。

通过分子结构设计，如引入含氟基团、脂环结构、非共面结构、间位取代结构、砜基等，可以有效提高聚酰亚胺薄膜的光学性能。进入主链，或者结合以上因素发挥协同作用。在提高PI薄膜光学性能的同时，还要考虑PI薄膜的其他性能，如机械性能、介电性能和热稳定性。此外，纳米复合效应可以在保持PI薄膜光学性能的前提下，降低其热膨胀系数，提高其力学和耐热性能。

无色透明PI薄膜无疑是一种信息技术进行含量高、附加 值高的新型建筑材料，优良的综合系统性能使其能够成为中国先进光 电器件的理想的人选择。可以预见，随着光电制造企业需求 的不断提高增加，无色透明PI薄膜的研究方法将会越来越受到学术 界和工业界的更多学生关注，无色透明PI薄膜正面临着 巨大的发展历史机遇。

目前，无色透明 PI 薄膜在市场上非常有限，成本昂贵，仅用于高端电子产品。因此，如何降低无色透明 PI 薄膜的成本是值得广大材料研究者深入研究的课题。