隨著時代的發(fā)展,光電器件的更新?lián)Q代越來越快,人們對光電器件的性能提出了越來越高的要求,如輕量化、超薄化、柔性化等。這一發(fā)展趨勢為無色透明聚酰亞胺光學(xué)薄膜的發(fā)展提供了巨大的機遇。本發(fā)明的無色透明 PI 薄膜具有明亮、透明、耐高溫、加工性好等優(yōu)點。它可用于柔性顯示器件、柔性太陽能電池等基板,在光電子領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。另外,無色透明PI薄膜是柔性包裝材料的未來發(fā)展方向。
1、柔性顯示器件襯底
柔性基板是柔性顯示器件的重要組成部分,起到結(jié)構(gòu)支撐的作用,為光信號傳輸提供介質(zhì)。柔性基板的特性和功能在很大程度上決定了柔性器件的質(zhì)量。目前,柔性顯示基板主要有三種:薄玻璃、透明塑料(聚合物)和金屬箔。透明塑料基質(zhì)和薄玻璃都具有良好的透光性,但透明塑料基質(zhì)也具有與金屬箔相同的柔韌性。因此,透明塑料基板是柔性顯示器的理想選擇。塑料背襯柔性顯示器具有輕薄、柔性的優(yōu)點,具有廣闊的發(fā)展前景。無色透明的PI薄膜具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和機械性能,以及較高的拉伸強度。除了廣泛使用的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜外,PI薄膜也被業(yè)界認為是最適合柔性基材的材料之一。
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,但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,并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(xué)透明性和耐高溫性,加工過程中可承受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
封裝技術(shù)指的是用絕緣結(jié)構(gòu)材料將集成系統(tǒng)電路進行打包,將電 路與外界環(huán)境隔離,以防止由于空氣中的雜質(zhì)腐蝕控制電路,同時 也便于管理電路的安裝和運輸。目前,光電器件的發(fā)展 趨勢為超薄化、輕質(zhì)化和柔性化,這就我們需要通過相應(yīng)的高 性能研究柔性封裝材料。傳統(tǒng)的玻璃基板厚度影響較大,質(zhì) 量偏大且不具備一定柔性,無法得到滿足企業(yè)未來具有柔性封裝材料的要求。無色透明 PI薄膜能滿足不同柔性生產(chǎn)要求,且透明質(zhì)輕,可耐高溫和高壓,因此是中國未來實現(xiàn)柔性封裝基板材 料的首選。
聚酰亞胺薄膜的光學(xué)性能可以通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計得到有效改善,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。進入主鏈,或結(jié)合上述因素發(fā)揮協(xié)同作用。在提高PI薄膜光學(xué)性能的同時,還應(yīng)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(xué)性能的前提下,降低其熱膨脹系數(shù),提高其力學(xué)和耐熱性能。
無色透明的PI薄膜無疑是一種具有較高技術(shù)含量和附加值的新材料,其優(yōu)異的綜合性能使其成為先進光電器件的理想選擇??梢灶A(yù)見,隨著光電制造需求的不斷增加,無色透明PI薄膜的研究將更加受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的重視,無色透明PI薄膜面臨著巨大的發(fā)展機遇。
目前,市場上的無色透明 PI 薄膜非常有限,價格昂貴,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。