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　　在2020中國國際OLED產業大會產業鏈論壇上，上海大學張建華教授以“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。

上海大學張建華教授

　　柔性顯示超輕、超薄、耐用、設計形態自由、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、智能醫療等戰略發展。張建華表示，有源有機發光二極管顯示（AMOLED）具有響應速度快、高畫質等優勢，是實現柔性高分辨率、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，其中聚合物基板優勢在于光學性能、機械性能及化學性能綜合性能優異，但也存在阻水阻氧、高溫穩定性較差等問題。她指出，聚酰亞胺PI具有優異的材料理化、機械性能及光學性能等綜合優勢，特別是具有相對較高的玻璃化轉變溫度，是當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材料是當前產業亟需的主流材料，而未來產業界重點布局的材料是透明柔性PI。

　　目前，上海大學是柔性基板材料關鍵技術開發與應用示范的重點單位，主要通過分子設計耐高溫PI單體，合成多種自主開發的PI新單體，自主開發的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，上海大學利用單體的氫鍵及芳雜環結構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，上海大學開發了新型含氟單體，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%，熱穩定性良好，玻璃化轉變溫度達到306℃。另外，在新型剛性含氮雜環二胺的百公斤級規模化制備上，上海大學通過剛棒狀氮雜環二胺、柔性二胺的選擇和配比，實現對聚合物性能的綜合調控，實現熱膨脹系數在0-5 ppm/℃，玻璃化轉變溫度大于450℃，同時可實現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，上海大學放大PI漿料百公斤級中試，通過分子結構調控及合成工藝優化，可實現PI漿料穩定存儲，漿料存儲粘度穩定性大于3個月，同時PI漿料及薄膜理化性能穩定，漿料穩定性高，漿料氣泡、雜質可控。

　　在PI薄膜功能驗證上，她也介紹，上海大學建立中試及量產線PI漿料導入準入規則，提出PI功能化驗證規范，使項目組自主開發的多批次PI漿料驗證，解決了鼓泡、顆粒、應力開裂等關鍵技術難題，同時與產線工藝兼容，使驗證工藝結果可與中試導入對接。

　　在低水氧透過的薄膜封裝工藝上，張建華表示，上海大學利用三元反應體系的多膜層柔性PI阻水氧結構，改善界面缺陷，同時加大有機/無機疊層結構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，上海大學針對柔性PI材料還進行了工程驗證、器件關鍵工藝研發，包括大面積柔性PI基板均勻的LTPS器件制備技術、疊層式彎折壓縮和滑移失效研究、可穿戴柔性AMOLED粘結層工藝技術、穿戴柔性AMOLED顯示模組整合技術開發等。

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

　　張建華也介紹，上海大學還利用機器學習預測PI性能，通過神經網絡和遺傳算法構建PI分子結構與性能之間的定量構效關系，建立模型，實現對材料性能的預測，提高材料的研究效率。她也表示，“高分辨柔性AMOLED顯示關鍵裝備和材料是顯示產業發展命脈，自主創新是關鍵，只有產學研用協同創新，才能推動柔性顯示“卡脖子”核心材料創新研制！”

　　備注：內容根據現場速記整理