聚酰亞胺因其優異的耐熱性、尺寸穩定性、柔韌性等性能，在柔性器件中應用越來越廣泛。在柔性顯示或器件用聚酰亞胺技術方面，本周有6篇新公開專利，包括低CTE、高透光性、高Tg、高拉伸模量、提高膜透射率、耐彎折性等方向的研究。

本文分兩個部分：一、簡要介紹了低CTE的原因，實現聚酰亞胺薄膜（PIF）低CTE的方法。二、顯示用PIF要求高透光性的原因及常用方法的缺點。

聚酰亞胺是指分子鏈含有酰亞胺環的一類高分子材料，具有高力學性能、耐高低溫、阻燃、耐輻照等優異性能。其產品包括薄膜、纖維、樹脂、泡沫、復合材料等，廣泛應用于國防軍工、微電子、車輛、化工等領域。其中，薄膜材料作為聚酰亞胺最早的商品之一，應用于絕緣領域，主要產品有杜邦的Kapton，宇部興產的Upilex，鐘淵的Apical等。隨著科學技術的發展，電子產品逐漸向小型化、輕便化、可折疊方向發展，對柔性基板材料的耐熱性、尺寸穩定性、柔韌性提出了更高的要求，聚酰亞胺由于其優異的綜合性能，成為柔性基板領域最有潛力的應用材料。

一、柔性器件中，為何要求PIF具有低熱膨脹系（CTE）？

低熱膨脹系數：在柔性器件中，聚酰亞胺要與銅、硅片等材料結合在一起，如果兩種材料的熱膨脹系數各不相同，在受到冷熱作用后，就會發生翹曲、開裂。銅的熱膨脹系數是18ppm/℃，硅片在10ppm/℃以下，而普通聚酰亞胺薄膜的熱膨脹系數為40～60ppm/℃，因此降低熱膨脹系數是聚酰亞胺薄膜需要解決的問題之一。

當前降低PIF熱膨脹系數的方法有哪些呢？

方法一：PIF制備過程采用牽伸工藝，使分子鏈沿牽伸方向取向，從而降低薄膜的熱膨脹系數。

方法二：分子結構設計，在聚酰亞胺分子結構中引入剛性棒狀結構、氫鍵結構、交聯結構等，可以減少分子空間阻礙，使分子鏈堆積更加緊密，自由體積更小。

方法三：填料改性，在聚酰亞胺薄膜中添加CTE值低的填料可以降低體系的熱膨脹系數，填料種類包括SiO2、蒙脫土、石墨烯、陶瓷材料等。

二、柔性顯示中，為何要求PIF具有高透光性？

高透光性：隨著OLED顯示技術的快速發展，聚合物膜已取代硬質玻璃逐漸成為OLED器件中的基板。目前，OLED的出光方式主要有三種，包括頂發射、底發射和雙面發射，其中對于底發射型(bottom?emitting)的OLED器件，其基板必須為無色透明聚合物膜保證光線從陽極的TFT陣列基板側出射，因此，確保基板的良好光學透明性至關重要。

提高PIF光學透明性常用的方法有哪些？

方法一：引入脂環結構；

方法二：引入大位阻效應側基；

方法三：引入柔性連接基團。但是上述方法制備的PIF雖然光學透過率得到改善，但是會導致玻璃化溫度偏低(低于350℃)，熱膨脹系數CTE值偏高(比如高于30ppm K?1)，不適合熱加工，基板強度較弱，在高溫加工時由于PI與無機或金屬層之間的CTE值不匹配而產生碎裂、卷曲或剝離，此外，高溫時PI襯底熱分解產生的揮發物質會污染OLED器件，從而影響使用壽命。

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