随着时代的发展,光电器件的更新换代越来越快,人们对光电器件的性能提出了越来越高的要求,如轻量化、超薄化、柔性化等。这一发展趋势为无色透明聚酰亚胺光学薄膜的发展提供了巨大的机遇。本发明的无色透明 PI 薄膜具有明亮、透明、耐高温、加工性好等优点。它可用于柔性显示器件、柔性太阳能电池等基板,在光电子领域得到了广泛的应用。另外,无色透明PI薄膜是柔性包装材料的未来发展方向。
1、柔性显示器件衬底
柔性基板是柔性显示器件的重要组成部分,起到结构支撑的作用,为光信号传输提供介质。柔性基板的特性和功能在很大程度上决定了柔性器件的质量。目前,柔性显示基板主要有三种:薄玻璃、透明塑料(聚合物)和金属箔。透明塑料基质和薄玻璃都具有良好的透光性,但透明塑料基质也具有与金属箔相同的柔韧性。因此,透明塑料基板是柔性显示器的理想选择。塑料背衬柔性显示器具有轻薄、柔性的优点,具有广阔的发展前景。无色透明的PI薄膜具有优异的热稳定性和机械性能,以及较高的拉伸强度。除了广泛使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜外,PI薄膜也被业界认为是最适合柔性基材的材料之一。
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,但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,并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,加工过程中可承受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
封装技术指的是用绝缘结构材料将集成系统电路进行打包,将电 路与外界环境隔离,以防止由于空气中的杂质腐蚀控制电路,同时 也便于管理电路的安装和运输。目前,光电器件的发展 趋势为超薄化、轻质化和柔性化,这就我们需要通过相应的高 性能研究柔性封装材料。传统的玻璃基板厚度影响较大,质 量偏大且不具备一定柔性,无法得到满足企业未来具有柔性封装材料的要求。无色透明 PI薄膜能满足不同柔性生产要求,且透明质轻,可耐高温和高压,因此是中国未来实现柔性封装基板材 料的首选。
聚酰亚胺薄膜的光学性能可以通过分子结构设计得到有效改善,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。进入主链,或结合上述因素发挥协同作用。在提高PI薄膜光学性能的同时,还应考虑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。
无色透明的PI薄膜无疑是一种具有较高技术含量和附加值的新材料,其优异的综合性能使其成为先进光电器件的理想选择。可以预见,随着光电制造需求的不断增加,无色透明PI薄膜的研究将更加受到学术界和工业界的重视,无色透明PI薄膜面临着巨大的发展机遇。
目前,市场上的无色透明 PI 薄膜非常有限,价格昂贵,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。