3月25日,日本东丽在其官网放出消息,他们成功开发出了一种透明芳纶薄膜,其硬度与玻璃相同,并且可以弯曲,弯曲半径可达1mm。
这种产品的应用范围非常广泛,包括柔性显示器所需的光学薄膜和透明电路板。公司称,他们已经建立了中试规模的技术基础,今后会考虑往大规模生产方向发展。
近年来,可以折叠或卷起的显示器的开发正在进行中,而这种显示器最表层的盖板,则需要具有高硬度和抗弯曲性的薄膜作为传统玻璃的替代材料。
芳纶是一种超级工程塑料,具有出色的刚性和耐热性,东丽则具有世界上唯一商业化的芳纶膜Miktron®,基于这种技术储备,东丽采用了独特的聚合物设计和成膜技术,开发出了一种高刚性、高耐热性并且无色透明的芳纶薄膜。
此外,东丽通过对这种透明芳纶膜进行表面处理,成功赋予了它9H的超高硬度和抗弯曲性,承受弯曲次数可达100万次或以上。公司表示,通过使用这种产品作为柔性显示器的盖板,他们希望显示器可以变得更薄更柔韧,同时具有与玻璃相同的耐刮擦性。
据了解,此前CPI(透明聚酰亚胺)薄膜一直被认为是可折叠显示器盖板的最佳选择,从三星到华为,众多手机厂商都选择了这种材料作为盖板。但自从2月韩媒爆出消息:折叠式手机专用超薄强化玻璃将取代CPI薄膜,成为三星电子2020年新一代折叠式智能型手机的保护玻璃材料,业界便对CPI薄膜的适用性产生了质疑。
有业界人士表示,三星更换盖板材料的原因是,CPI盖板会出现划痕问题,在实际应用上,玻璃会克服塑料的缺点,但在设计和功能方面需要更多的投入。
而我们看到,东丽此次开发的透明芳纶薄膜,拥有与玻璃相同的硬度,弯曲半径甚至比康宁超薄玻璃的5mm更小,东丽抛弃了世界上的两大可折叠盖板材料,独自开发的这种特殊膜材,会不会后来居上,成为可折叠手机的最终选择呢?这一切还有待观察。
而不只是东丽开展了特殊可折叠盖板的研究,2018年12月消息,东洋纺开发了耐屈曲性的光学PET薄膜,有望替代可折叠手机的玻璃盖板用PI薄膜。
膜链了解到,目前市面上公开的可折叠手机皆价格不菲,而日媒提到,东洋纺的新型薄膜性能接近于柔性CPI薄膜,但相比于CPI薄膜,它可降低约90%的材料成本!
但对于折叠手机来说,目前CPI薄膜在同类产品中仍然具有不可小觑的优势。最明显的一点在于,CPI薄膜已经拥有了完备的量产条件,而且就上文提到的“划痕”弱点,各厂家也可通过在其表面添加硬涂层涂布来应对。
例如SK Innovation,今年最新消息,他们将在2019年下半年加速CPI薄膜的批量生产,公司表示,它与其他的传统产品不同,具有优异的强度和抗划痕性。
最后,东丽还介绍了该透明芳纶薄膜所需要的各项技术。
芳纶聚合物设计技术
通常芳纶是有色聚合物,而东丽通过他们的聚合物设计技术,在保持了其刚性和耐热性的同时,开发出了无色透明的芳纶聚合物。
精密制膜技术
通过溶液制膜技术的不断深入,东丽成功地将芳纶的特性发挥到了极限,这种透明薄膜具有世界最高水平的杨氏模量10GPa和5ppm/K以下的热膨胀系数。
表面处理技术
东丽开发了专门用于透明芳纶膜的涂层,该涂层是结合了高硬度纳米颗粒和聚合物分散剂的有机-无机混合层。他们通过在高刚性且难以变形的芳纶薄膜上密集填充和排列纳米颗粒来实现超高硬度,柔韧性则通过控制芳纶薄膜和分散剂之间的亲和力而得以实现。
来源:膜链
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