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　　在2020中國國際OLED產(chǎn)業(yè)大會產(chǎn)業(yè)鏈論壇上，上海大學(xué)張建華教授以“柔性顯示用耐高溫聚酰亞胺基板新材料研制與工程研究”為主題，分享了上海大學(xué)在柔性顯示PI材料上的研究方法及最新研究進展。

上海大學(xué)張建華教授

　　柔性顯示超輕、超薄、耐用、設(shè)計形態(tài)自由、可收卷，是新一代顯示的主流方向，將推動5G智能終端、超高清視頻、智能醫(yī)療等戰(zhàn)略發(fā)展。張建華表示，有源有機發(fā)光二極管顯示（AMOLED）具有響應(yīng)速度快、高畫質(zhì)等優(yōu)勢，是實現(xiàn)柔性高分辨率、可折疊手機、可拉伸顯示屏等最佳媒介。

　　張建華介紹，目前柔性顯示基板主要有聚合物基板、超薄玻璃基板、金屬基板，其中聚合物基板優(yōu)勢在于光學(xué)性能、機械性能及化學(xué)性能綜合性能優(yōu)異，但也存在阻水阻氧、高溫穩(wěn)定性較差等問題。她指出，聚酰亞胺PI具有優(yōu)異的材料理化、機械性能及光學(xué)性能等綜合優(yōu)勢，特別是具有相對較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，是當(dāng)前最合適的柔性顯示基板材料。她也介紹，柔性顯示用的耐高溫柔性PI材料是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)亟需的主流材料，而未來產(chǎn)業(yè)界重點布局的材料是透明柔性PI。

　　目前，上海大學(xué)是柔性基板材料關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用示范的重點單位，主要通過分子設(shè)計耐高溫PI單體，合成多種自主開發(fā)的PI新單體，自主開發(fā)的PI新漿料路線并形成專利。

　　在新型單體用于高耐熱PI和透明PI材料制備上，張建華介紹，上海大學(xué)利用單體的氫鍵及芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)增強聚合物分子間的作用力，顯著提高了PI薄膜的耐熱性；通過優(yōu)化合成路線及配方，形成了單體及PI材料實驗室最佳工藝路線；實現(xiàn)了單體的放大制備以及聚合物漿料的20kg級制備。同時，上海大學(xué)開發(fā)了新型含氟單體，含氟單元的引入提高了PI的透明性；PI薄膜在450nm波長處透光率達到93%，熱穩(wěn)定性良好，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度達到306℃。另外，在新型剛性含氮雜環(huán)二胺的百公斤級規(guī)模化制備上，上海大學(xué)通過剛棒狀氮雜環(huán)二胺、柔性二胺的選擇和配比，實現(xiàn)對聚合物性能的綜合調(diào)控，實現(xiàn)熱膨脹系數(shù)在0-5 ppm/℃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于450℃，同時可實現(xiàn)薄膜具有很好柔韌性，斷裂伸長率超過30%。

　　在新材料研制上，張建華介紹，上海大學(xué)放大PI漿料百公斤級中試，通過分子結(jié)構(gòu)調(diào)控及合成工藝優(yōu)化，可實現(xiàn)PI漿料穩(wěn)定存儲，漿料存儲粘度穩(wěn)定性大于3個月，同時PI漿料及薄膜理化性能穩(wěn)定，漿料穩(wěn)定性高，漿料氣泡、雜質(zhì)可控。

　　在PI薄膜功能驗證上，她也介紹，上海大學(xué)建立中試及量產(chǎn)線PI漿料導(dǎo)入準(zhǔn)入規(guī)則，提出PI功能化驗證規(guī)范，使項目組自主開發(fā)的多批次PI漿料驗證，解決了鼓泡、顆粒、應(yīng)力開裂等關(guān)鍵技術(shù)難題，同時與產(chǎn)線工藝兼容，使驗證工藝結(jié)果可與中試導(dǎo)入對接。

　　在低水氧透過的薄膜封裝工藝上，張建華表示，上海大學(xué)利用三元反應(yīng)體系的多膜層柔性PI阻水氧結(jié)構(gòu)，改善界面缺陷，同時加大有機/無機疊層結(jié)構(gòu)對阻水氧性能的研究，使有機PDMS（聚二甲基硅氧烷）柔韌性更好，透明度更高，且具有良好的熱穩(wěn)定性和絕緣性，另外利用有機、無機疊層工藝，使水汽透過率達到 7.56×10-5g/m2/day。

　　除了以上研究之外，張建華還介紹，上海大學(xué)針對柔性PI材料還進行了工程驗證、器件關(guān)鍵工藝研發(fā)，包括大面積柔性PI基板均勻的LTPS器件制備技術(shù)、疊層式彎折壓縮和滑移失效研究、可穿戴柔性AMOLED粘結(jié)層工藝技術(shù)、穿戴柔性AMOLED顯示模組整合技術(shù)開發(fā)等。

　　目前，在PI基板及器件等量產(chǎn)工藝上，上海大學(xué)建立可穿戴驗證規(guī)范，與維信諾完成可穿戴柔性AMOLED顯示技術(shù)開發(fā)，實現(xiàn)柔性AMOLED屏體上集成觸控、偏光片和防劃蓋板，實現(xiàn)屏體彎折可靠性>20萬次@R=8mm；建立柔性顯示驗證規(guī)范，與天馬微電子開發(fā)出5.49 inch柔性折疊屏，亮度561nits，在彎曲半徑為5mm的條件下，重復(fù)彎曲10000次后正常顯示。

　　張建華也介紹，上海大學(xué)還利用機器學(xué)習(xí)預(yù)測PI性能，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法構(gòu)建PI分子結(jié)構(gòu)與性能之間的定量構(gòu)效關(guān)系，建立模型，實現(xiàn)對材料性能的預(yù)測，提高材料的研究效率。她也表示，“高分辨柔性AMOLED顯示關(guān)鍵裝備和材料是顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展命脈，自主創(chuàng)新是關(guān)鍵，只有產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新，才能推動柔性顯示“卡脖子”核心材料創(chuàng)新研制！”

　　備注：內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場速記整理