近幾年來,三星、華為陸續(xù)推出可折疊手機(jī),柔性O(shè)LED產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。柔性O(shè)LED引領(lǐng)顯示潮流,市場(chǎng)規(guī)??焖贁U(kuò)大。OLED憑借柔性可折疊的特性,有望成為未來主流顯示技術(shù)。PI膜是目前最適合柔性顯示的材料,PI膜激光切割機(jī)則是PI膜的主流切割設(shè)備。
柔性O(shè)LED顯示是基于聚合物柔性基板制造,目前柔性O(shè)LED顯示技術(shù)正由曲面向可折疊、可卷曲方向發(fā)展。在這一發(fā)展進(jìn)程中,OLED顯示屏中不僅顯示單元需要實(shí)現(xiàn)柔性化,包括導(dǎo)電電極、觸屏單元在內(nèi)的其他功能層也需要柔性化,而實(shí)現(xiàn)柔性化的關(guān)鍵材料是聚酰亞胺薄膜(PI膜)。
未來顯示屏幕采用可折疊或者可卷曲形式時(shí),屏幕中的其他硬質(zhì)材料層也將陸續(xù)被聚酰亞胺(PI)或透明聚酰亞胺薄膜所取代。
聚酰亞胺具有6大特點(diǎn):
無(wú)毒:聚酰亞胺無(wú)毒,并經(jīng)得起數(shù)千次實(shí)驗(yàn)。
穩(wěn)定性:一些聚酰亞胺品種不溶于有機(jī)溶劑,對(duì)稀酸穩(wěn)定,一般的品種不大耐水解
耐高溫:耐高溫達(dá)400℃以上,長(zhǎng)期使用溫度范圍-200~300℃,無(wú)明顯熔點(diǎn)。
高絕緣性能:103Hz下介電常數(shù)4.0,介電損耗僅0.004~0.007,屬于F至H級(jí)絕緣材料。
優(yōu)良的機(jī)械性能:未填充的塑料的抗張強(qiáng)度都在100Mpa以上。
自熄性:聚酰亞胺是自熄性聚合物,發(fā)煙率低。
高端PI膜依賴進(jìn)口,國(guó)際巨頭壟斷市場(chǎng)
PI薄膜屬于高技術(shù)壁壘行業(yè),目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)PI薄膜需求快速增長(zhǎng),潛力巨大,但國(guó)內(nèi)PI薄膜生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品大多用于電學(xué)絕緣,高端電子級(jí)PI嚴(yán)重依賴進(jìn)口,處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。PI合成難度極高、下游產(chǎn)品加工難度較大。
PI膜在世界范圍內(nèi)呈寡頭壟斷局面,技術(shù)封鎖嚴(yán)密,全球產(chǎn)能主要由國(guó)外少數(shù)企業(yè)所壟斷。PI的研發(fā)和核心技術(shù)主要集中在國(guó)外,例如美國(guó)的杜邦公司,日本的宇部興產(chǎn)、鐘淵化學(xué)、東麗集團(tuán)、三井東亞,韓國(guó)的科隆、SKC公司等。其中杜邦、東麗、鐘淵和宇部4家企業(yè)占全球PI市場(chǎng)銷售總額的70%左右。
在單體合成方面,盡管有相應(yīng)的單體商品化,但成本非常昂貴,例如六氟二酐每千克達(dá)上萬(wàn)元;在聚合方法上,目前所用的二步法和一步法均使用高沸點(diǎn)的溶劑,價(jià)格高且后期難處理;在生產(chǎn)工藝上,浸漬法、雙軸拉伸法生產(chǎn)成本高,流延法成本相對(duì)低但污染性大。
隨著技術(shù)的不斷突破和產(chǎn)能的逐步落地,國(guó)產(chǎn)聚酰亞胺產(chǎn)品的品質(zhì)正逐步追趕國(guó)際水平,未來國(guó)產(chǎn)龍頭企業(yè)有望實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代,享受市場(chǎng)紅利。
PI膜激光切割機(jī)助推柔性顯示材料千億市場(chǎng)
在剛性O(shè)LED向柔性O(shè)LED切換的過程中,部分材料由于其本身物理化學(xué)性質(zhì)上的局限已不再適應(yīng)柔性的需求。玻璃、ITO等材料固有的脆性使其難以滿足廣泛的新興應(yīng)用場(chǎng)景,而向性能更加優(yōu)異的PI進(jìn)行切換。
主要有以下變化:(1)玻璃基板切換為PI基板;(2)觸控的ITO+PET基膜切換為納米銀線+PI基膜;(3)玻璃或金屬蓋板切換為PI蓋板。除基板可用黃色PI外,觸控和蓋板均需用CPI,對(duì)光學(xué)屬性要求高。
PI基板的制造包含幾個(gè)步驟,首先在玻璃上涂布黃色PI漿料成膜,在400-450℃的高溫固化后做TFT,再蒸鍍OLED有機(jī)材料,封裝后進(jìn)行切割,然后從玻璃上剝離,則PI為OLED襯底膜。
長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,以京東方產(chǎn)能48k/月的6代線為例,考慮蓋板、觸控屏、基底三層材料均切換為PI材料,按每平米PI用量3公斤計(jì)算,僅京東方一條線的PI材料需求即達(dá)到4800噸。而全球柔性O(shè)LED產(chǎn)線的理論產(chǎn)能合計(jì)達(dá)3722萬(wàn)平,滿產(chǎn)下對(duì)PI材料的需求量高達(dá)11.17萬(wàn)噸。
PI膜激光切割機(jī)的需求旺盛,其切割的材料PI薄膜的市場(chǎng)價(jià)格達(dá)到每噸60-300萬(wàn)元人民幣,其中雙軸向拉伸電子膜市場(chǎng)價(jià)格均在每噸100萬(wàn)人民幣以上,而用于柔性顯示的CPI薄膜的價(jià)值量則更高。我們按均價(jià)每噸180萬(wàn)元計(jì)算,PI材料的市場(chǎng)規(guī)模將在千億元以上。