折疊手機來了,聚酰亞胺將在未來大放光彩






折疊手機來了,聚酰亞胺將在未來大放光彩

繼今年10、11月份,柔宇科技和三星公司分別發布了可折疊螢幕的手機之後,最近又有消息傳出,小米、華為、聯想等公司與LG Display公司接觸,為可折疊螢幕手機的螢幕面板供應做準備。與普通「硬邦邦」的智慧型手機不同,可折疊手機採用了柔性顯示觸摸幕,消費者可輕鬆進行彎折和扭曲。

根據目前曝光的消息來看,華為將採用京東方提供的可折疊螢幕方案,折疊情況下顯示區域為5寸,展開後顯示區域達到8寸。與柔宇科技不同的地方在於,華為採用的是雙螢幕向內折疊的方式。而另一則曝光消息顯示,華為與LGD合作的方案,將採用與柔宇科技相似的向外折疊方案,並配6寸螢幕。

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聯想方面,據說是當前合作對象中進展速度最快的,預計在2019年Q3量產。據悉LGD為聯想提供的方案是向內折疊的方式,展開後可達13.6寸,分辨率為2560×1600。而小米手機最為神秘,目前沒有透露出更具體的消息。

盡管目前這些企業正處在開發可折疊屏階段,被曝出的也只是原型機,但是距離真正的量產不遠了。最近就有媒體爆料,華為和三星預計明年上半年就會推出可折疊手機,而網友們也非常看好可折疊屏手機。

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有分析報告指出,柔性顯示幕目前主要是用聚酰亞胺(Polyimide,簡稱PI)代替玻璃來做基板,從而使得螢幕變得可彎曲,變硬屏為軟屏。

聚酰亞胺(PI)是一類分子鏈中含有環狀酰亞胺基團的高分子聚合物。它具有優異的耐高溫、耐低溫、高強高模、高抗蠕變、高尺寸穩定、低熱膨脹系數、高電絕緣、低介電常數與低損耗、耐輻射、耐腐蝕等優點。

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同時,其具有真空揮發份低、揮發可凝物少等空間材料的特點,可加工成聚酰亞胺薄膜、耐高溫工程塑膠、復合材料用基體樹脂、耐高溫黏結劑、纖維和泡沫等多種材料形式。近年來,各國都在研究、開發及利用聚酰亞胺,並將聚酰亞胺列為「21世紀最有希望的工程塑膠」之一。鑒於其優異的性能,又被稱為是「解決問題的能手」,人們普遍認為「沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術」。聚酰亞胺產品以薄膜、塗料、纖維、工程塑膠、復合材料、膠黏劑、泡沫塑膠、分離膜、液晶取向劑、光刻膠等為主,可應用到航空太空、電氣絕緣、液晶顯示、汽車醫療、原子能、衛星、核潛艇、微電子、精密機械包裝等。常用的PI合成路線如下:

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其中,聚酰亞胺薄膜為聚酰亞胺系列產品中應用最早,最為成熟的產品。電子級以下聚酰亞胺薄膜已做到國產自給自足,電子級及以上聚酰亞胺薄膜市場仍主要由海外公司瓜分。高端聚酰亞胺薄膜技術仍為少數國外企業壟斷隨著柔性顯示幕的快速發展,高端電子級的聚酰亞胺薄膜市場將處於快速擴張期。據美國調查咨詢公司 Markets and Markets資料顯示,2017年全球聚酰亞胺薄膜的市場規模為15.2億美元,預計2022年將達到24.5億美元。聚酰亞胺技術在世界範圍內呈寡頭壟斷局面,技術封鎖嚴密。聚酰亞胺薄膜發展較好,擁有技術的巨頭企業較多,但聚酰亞胺薄膜仍屬於高技術壁壘行業。目前全球產能仍然主要由國外少數企業所壟斷,包括美國杜邦、鐘淵化學(Kaneka)、韓國SKPI以及日本宇部興產株式會社(UBE)等。宇部興產在2018年第二季度財報(截至2018年6月30日)中指出,得益於聚酰亞胺業務的重建,公司今年第二季度的PI淨銷售額與2018年同期相比,做到了強勁增長,主要受益於OLED柔性顯示幕的市場增長。宇部興產還將研發新的PI薄膜牌號,以提高電路板(FPC)市場占有率並擴大銷售雙面COF 薄膜。中國聚酰亞胺進口依賴度達41.6%中國在聚酰亞胺薄膜產業化方面起步並不晚,早在上世紀70年代就由原一機部組織開展了聚酰亞胺薄膜製造技術的研究。但由於種種原因,中國高性能聚酰亞胺薄膜的製造技術一直處於低水準徘徊的狀態。上世紀90年代後期,伴隨著超大型積體電路製造與封裝產業和特種電力電器行業等的高速發展,高性能聚酰亞胺薄膜材料的匱乏,成為嚴重制約中國高新技術產業發展的瓶頸。面對中國聚酰亞胺薄膜急需解決的科學和技術難題,中國科學院化學研究所自2003年起在國家發改委國家高技術產業化項目的支持下,與深圳瑞華泰薄膜科技有限公司合作,開始致力於高性能聚酰亞胺薄膜製造技術的研究。通過近八年的努力,攻克了從關鍵樹脂制備到連續雙向拉伸聚酰亞胺薄膜生產的穩定工藝等技術關鍵,掌握了具有自主智慧財產權的高性能聚酰亞胺薄膜製造技術。在此基礎上,於2010年建成中國規模最大的高性能聚酰亞胺薄膜生產基地,第一期項目建設共計投入118億元人民幣,完成3條1200mm幅寬雙向拉伸工藝技術的高性能聚酰亞胺薄膜連續化生產線的建設,滿負荷年生產能力達到350t。該生產基地的建成投產,打破了國外廠家在聚酰亞胺薄膜材料領域的壟斷,加快了聚酰亞胺薄膜在航空太空、太陽能等高端應用領域的國產化進程。

目前國內市場PI薄膜需求快速增長,需求潛力巨大,處於嚴重供不應求的狀態。國內之所以嚴重依賴PI薄膜進口,是因為PI薄膜的合成門檻極高,聚酰亞胺合成難度極高、下遊產品加工難度較大。

5G手機時代離我們越來越近,手機的飛速發展離不開性能優良的硬件材料。PI 材料在微電子行業有著巨大的應用價值,但生產成本高,如果可以在單體合成和聚合方法上降低成本,PI材料一定可以在未來的材料領域大放光彩。

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