聚酰亞胺材料具有優(yōu)異的耐低溫、抗輻射、介電和機械性能，熱膨脹系數(shù)低，無毒自熄，可用于制作薄膜、涂料、先進復(fù)合材料、纖維、工程塑料、電光材料、光刻膠等。其中，聚酰亞胺薄膜是電子、微電子、航空航天等行業(yè)不可或缺的材料之一，其優(yōu)異的耐熱性和可彎曲的柔韌性使其具有柔性。

然而，傳統(tǒng)的聚酰亞胺薄膜一般是完全芳香的，一般是由二胺和二酐通過縮聚制備預(yù)聚物，然后亞胺化。二胺殘基的給電性和二酐殘基的吸電性導(dǎo)致分子內(nèi)電荷運動，形成電子轉(zhuǎn)移絡(luò)合物(CTC) ，導(dǎo)致透光率低，薄膜呈現(xiàn)特有的黃色或棕黃色，其在光學領(lǐng)域的應(yīng)用受到很大限制。目前國內(nèi)外研究者通過在聚酰亞胺骨架中引入含氟基團、脂肪族結(jié)構(gòu)、非共面結(jié)構(gòu)、間置取代結(jié)構(gòu)和砜基團來抑制 ctcs 的形成，從而提高了聚酰亞胺薄膜的透光率，降低了薄膜的黃色指數(shù)。

透明PI的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟時代的發(fā)展，光電器件的更新升級換代速度越來越多越快，人們通過對光電器件的性能也提出了問題越來越高的要求，如輕質(zhì)化、超薄化和柔性化等。這種變化趨勢為無色 透明聚酰亞胺光學薄膜的發(fā)展學生提供了巨大的機遇。無色透明PI薄膜技術(shù)具有輕薄、透明、可耐高溫、加工性 好等優(yōu)點，可用于企業(yè)柔性結(jié)果顯示控制器件、柔性太陽能電池等 各種不同基體，在光電子信息領(lǐng)域得到了一個廣泛的應(yīng)用。此外，無色透明PI薄膜主要還是中國未來柔性封裝的重點分析研究活動材料。

1、柔性顯示器件襯底

柔性襯底是柔性顯示器件中的重要組成部分， 起到了結(jié)構(gòu)支撐以及為光信號傳輸提供介質(zhì)的作 用，柔性襯底的特性和功能在很大程度上決定著柔 性器件的質(zhì)量。目前，柔性顯示器的襯底主要有三 種:薄玻璃、透明塑料（聚合物）和金屬箔。透明塑 料基體與薄玻璃都具有良好的透光率，但透明塑料 基體同時還具有與金屬箔相當?shù)娜犴g性。因此， 透明塑料基體是柔性顯示的理想選擇。采用塑料襯 底的柔性顯示器具有薄、輕、柔性好等優(yōu)點，具有廣 闊的發(fā)展前景。無色透明PI薄膜熱穩(wěn)定性能和機 械性能優(yōu)異，抗張強度高，除了目前廣泛使用的聚對 苯二甲酸乙二醇酯（PET） 薄膜外，PI薄膜被業(yè)界認 為是最適宜做柔性襯底的材料之一。

2. 柔性薄膜太陽能電池基板

柔性薄膜太陽能電池是一種性能優(yōu)異、成本低廉的先進電池，可用于太陽能手電筒、太陽能背包、太陽能汽車或集成在屋頂或外墻上，用途廣泛。傳統(tǒng)的薄膜太陽能電池對形狀沒有適應(yīng)性，而在柔性聚合物基底上制備薄膜太陽能電池可以解決這一問題，降低電池的重量和成本。無色透明的PI薄膜具有優(yōu)異的光學透明性和耐高溫性，在加工過程中可以承受450℃以上的高溫，為生產(chǎn)高效太陽能電池提供了可能。

3、柔性封裝材料基板

封裝是指用絕緣材料封裝集成電路，使電路與外界絕緣，以防止空氣中的雜質(zhì)腐蝕電路，并便于電路的安裝和運輸。目前，光電器件的發(fā)展趨勢是超薄化、輕量化和柔性化，這就需要相應(yīng)的高性能柔性包裝材料。傳統(tǒng)的玻璃基板由于厚度大、質(zhì)量高、柔韌性差，不能滿足未來柔性包裝材料的要求。無色透明 PI 薄膜能夠滿足柔性、透明光、高溫、高壓的要求，是未來柔性包裝基材的首選材料。

通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計，如引入含氟基團、脂環(huán)結(jié)構(gòu)、非共面結(jié)構(gòu)、間位取代結(jié)構(gòu)、砜基等，可以有效提高聚酰亞胺薄膜的光學性能。進入主鏈，或者結(jié)合以上因素發(fā)揮協(xié)同作用。在提高PI薄膜光學性能的同時，還要考慮PI薄膜的其他性能，如機械性能、介電性能和熱穩(wěn)定性。此外，納米復(fù)合效應(yīng)可以在保持PI薄膜光學性能的前提下，降低其熱膨脹系數(shù)，提高其力學和耐熱性能。

無色透明PI薄膜無疑是一種信息技術(shù)進行含量高、附加 值高的新型建筑材料，優(yōu)良的綜合系統(tǒng)性能使其能夠成為中國先進光 電器件的理想的人選擇?？梢灶A(yù)見，隨著光電制造企業(yè)需求 的不斷提高增加，無色透明PI薄膜的研究方法將會越來越受到學術(shù) 界和工業(yè)界的更多學生關(guān)注，無色透明PI薄膜正面臨著 巨大的發(fā)展歷史機遇。

目前，無色透明 PI 薄膜在市場上非常有限，成本昂貴，僅用于高端電子產(chǎn)品。因此，如何降低無色透明 PI 薄膜的成本是值得廣大材料研究者深入研究的課題。