鉅大LARGE | 點擊量：1231次 | 2021年04月14日
什么是超薄可彎曲柔性電池？會對智能手機的續(xù)航出現(xiàn)重大影響嗎？
經(jīng)過2018年手機行業(yè)的全面屏、漸變色、三攝、升降攝像頭、挖孔屏的熱潮后，2019我們將迎來未來智能手機形態(tài)和交互的全新變革期，比如可折疊手機的上市，以及首批5G產(chǎn)品的上市?？烧郫B手機最大的優(yōu)勢在于其柔性折疊，那么是什么賦予手機這種特性呢？
所謂的折疊屏手機，可折疊即代表柔性，那屏幕肯定不能采用傳統(tǒng)的硬屏，不然一掰就碎屏了。這就要引入新材料讓基板軟下來。
圖屏幕折痕和平整度將會直接影響觀感來自新浪科技
基板材料面對的挑戰(zhàn)是既要有材料的鋼性還要兼顧材質的彎折性，以及回復性，長時間彎折能否回復到原始形態(tài)，這是折疊屏具有折疊屬性的特質。滿足折疊屏生產(chǎn)的蓋板材料要同時滿足柔韌性、透光率以及很強的表面防劃傷性能。
目前的屏幕基底材料以玻璃為主，但是玻璃不能彎曲折疊，因此塑料的特性成為折疊屏眼下最適宜的基底材料。熒幕基底換成薄膜后不僅基底能夠折疊，還可提高屏幕的抗摔性，同時屏幕更加輕薄。以下為列舉的幾種重要基底材料性能比較；
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
幾種材料的性能表
從上表可看出形變量最大的為PET、CPI，PET的應變值為20.37，但是PET在長期的彎折下可能會出現(xiàn)塑性變形，CPI的應變值為29是目前較高的，而且CPI耐高溫可達250℃以上，性能最佳。布局的智能手機折疊屏柔性材料多采用CPI，選用PET的較少。
CPI透明聚酰亞胺薄膜制備方法
制備透明聚酰亞胺薄膜的重要工藝流程為：
聚合
聚酰亞胺(PI)為主鏈含有酰亞胺結構的一類聚合物，獨特的芳雜環(huán)結構賦予其優(yōu)越的性能，被稱為高分子材料之王。聚酰亞胺單體是由二元酐和二元胺合成，合成方法重要有一步法、二步法、三步法和氣相沉積聚合法。
由于傳統(tǒng)PI薄膜通常呈現(xiàn)棕黃色，對可見光的透過率低，因此通過在聚酰亞胺的分子結構中引入含氟基團、脂環(huán)結構、含砜基基團、柔性基團、大側基和非共平面結構可進行優(yōu)化，降低分子內和分子間用途力來減少電荷轉移絡合物（CTC）的形成，從而使膜表面出現(xiàn)一定的取向結構，從而制備出無色透明耐高溫聚酰亞胺薄膜CPI（ColorlessPolymide）。
聚合合成工藝關于透明聚酰亞胺薄膜的性能，厚度，使用領域等具有較大影響。
流延成膜
在合成聚酰胺酸溶液后，具有一定黏性的聚酰胺酸通過特定的成型方法成為均勻、特定厚度的薄膜。
干燥
加入一定的干燥脫溶劑將聚酰胺酸液態(tài)轉為固態(tài)。
制膜成型
其中成型工藝關于薄膜的性能和生產(chǎn)方式影響極大，較為常用的方法為流延法和拉伸法，高性能的聚酰亞胺薄膜制備一般采用拉伸法。
亞胺化
亞胺化處理的方法有熱亞胺化法和化學亞胺化法。熱亞胺化法是將聚酰胺酸加熱到一定溫度，使之脫水環(huán)化；化學亞胺法是向溫度保持在-5℃以下的聚酰胺酸溶液中加入一定量的脫水劑和觸媒，快速混合后加熱到一定溫度使其脫水環(huán)化。
在應用過程中，制備折疊屏手機屏幕的柔性材料還有一個特點就是不僅要具備柔性，還要有一定的耐刮性能。涂布硬化也是其較為重要的一步，同時是目前的一大難點。
涂布硬化
制備出的透明聚酰亞胺要想具備一定的耐刮性能，就要在基材上進行涂布加硬固化。但是硬度和繞折性兩者之間的平衡是柔性發(fā)展的瓶頸。因為基材經(jīng)過硬化處理后，在反復繞折下，硬化層可能會出現(xiàn)龜裂，造成屏幕硬度降低影響外觀效果。所以目前表面硬化和柔性的平衡是柔性屏發(fā)展突破的關鍵。據(jù)了解，目前三星的透明CPI膜涂布加硬合作公司為住友。
透明聚酰亞胺薄膜具有傳統(tǒng)PI的優(yōu)異性能，具有高耐熱、高可靠、耐撓曲、低密度、低介電常數(shù)、低CTE、易于實現(xiàn)微細圖形電路加工等特性，還克服了傳統(tǒng)PI薄膜淺黃或深黃顏色的缺點，不僅應用于折疊屏的柔性顯示技術，而且可用于薄膜太陽能電池、柔性電路板的柔性襯底。
根據(jù)權威機構IHS預測，到2022年，柔性顯示屏幕的市場規(guī)模將由2016年的37億美元增至155億美元，上升率將超過300%，并且到2020年，柔性屏幕的營收將占到顯示屏市場總營收的13%。與此同時，到2020年，柔性襯底的市場空間也將達到5億美元，其中超過95%的市場將由塑料襯底所占據(jù)。
隨著光電材料的飛速進步，基于有機發(fā)光半導體（OLED）的可撓曲的柔性電子電器得到了巨大的發(fā)展，透明聚酰亞胺薄膜（CPI）市場的需求也開始擴張，除了具備量產(chǎn)量力的韓國Kolon和SKC，國內廠家逐步涉及高性能CPI材料的研發(fā)及生產(chǎn)。例如山東冠科光學科技、武漢柔顯科技股份有限公司、深圳瑞華泰薄膜科技有限公司、桂林電器科學研究院有限公司、時代新材、丹邦科技、長春高琦、臺灣永捷、奧克集團等。
