在2020中国国际OLED产业大会产业链论坛上，上海大学张建华教授以“柔性显示用耐高温聚酰亚胺基板新材料研制与工程研究”为主题，分享了上海大学在柔性显示PI材料上的研究方法及最新研究进展。

上海大学张建华教授

　　柔性显示超轻、超薄、耐用、设计形态自由、可收卷，是新一代显示的主流方向，将推动5G智能终端、超高清视频、智能医疗等战略发展。张建华表示，有源有机发光二极管显示（AMOLED）具有响应速度快、高画质等优势，是实现柔性高分辨率、可折叠手机、可拉伸显示屏等最佳媒介。

　　张建华介绍，目前柔性显示基板主要有聚合物基板、超薄玻璃基板、金属基板，其中聚合物基板优势在于光学性能、机械性能及化学性能综合性能优异，但也存在阻水阻氧、高温稳定性较差等问题。她指出，聚酰亚胺PI具有优异的材料理化、机械性能及光学性能等综合优势，特别是具有相对较高的玻璃化转变温度，是当前最合适的柔性显示基板材料。她也介绍，柔性显示用的耐高温柔性PI材料是当前产业亟需的主流材料，而未来产业界重点布局的材料是透明柔性PI。

　　目前，上海大学是柔性基板材料关键技术开发与应用示范的重点单位，主要通过分子设计耐高温PI单体，合成多种自主开发的PI新单体，自主开发的PI新浆料路线并形成专利。

　　在新型单体用于高耐热PI和透明PI材料制备上，张建华介绍，上海大学利用单体的氢键及芳杂环结构增强聚合物分子间的作用力，显著提高了PI薄膜的耐热性；通过优化合成路线及配方，形成了单体及PI材料实验室最佳工艺路线；实现了单体的放大制备以及聚合物浆料的20kg级制备。同时，上海大学开发了新型含氟单体，含氟单元的引入提高了PI的透明性；PI薄膜在450nm波长处透光率达到93%，热稳定性良好，玻璃化转变温度达到306℃。另外，在新型刚性含氮杂环二胺的百公斤级规模化制备上，上海大学通过刚棒状氮杂环二胺、柔性二胺的选择和配比，实现对聚合物性能的综合调控，实现热膨胀系数在0-5 ppm/℃，玻璃化转变温度大于450℃，同时可实现薄膜具有很好柔韧性，断裂伸长率超过30%。

　　在新材料研制上，张建华介绍，上海大学放大PI浆料百公斤级中试，通过分子结构调控及合成工艺优化，可实现PI浆料稳定存储，浆料存储粘度稳定性大于3个月，同时PI浆料及薄膜理化性能稳定，浆料稳定性高，浆料气泡、杂质可控。

　　在PI薄膜功能验证上，她也介绍，上海大学建立中试及量产线PI浆料导入准入规则，提出PI功能化验证规范，使项目组自主开发的多批次PI浆料验证，解决了鼓泡、颗粒、应力开裂等关键技术难题，同时与产线工艺兼容，使验证工艺结果可与中试导入对接。

　　在低水氧透过的薄膜封装工艺上，张建华表示，上海大学利用三元反应体系的多膜层柔性PI阻水氧结构，改善界面缺陷，同时加大有机/无机叠层结构对阻水氧性能的研究，使有机PDMS（聚二甲基硅氧烷）柔韧性更好，透明度更高，且具有良好的热稳定性和绝缘性，另外利用有机、无机叠层工艺，使水汽透过率达到 7.56×10-5g/m2/day。

　　除了以上研究之外，张建华还介绍，上海大学针对柔性PI材料还进行了工程验证、器件关键工艺研发，包括大面积柔性PI基板均匀的LTPS器件制备技术、叠层式弯折压缩和滑移失效研究、可穿戴柔性AMOLED粘结层工艺技术、穿戴柔性AMOLED显示模组整合技术开发等。

　　目前，在PI基板及器件等量产工艺上，上海大学建立可穿戴验证规范，与维信诺完成可穿戴柔性AMOLED显示技术开发，实现柔性AMOLED屏体上集成触控、偏光片和防划盖板，实现屏体弯折可靠性>20万次@R=8mm；建立柔性显示验证规范，与天马微电子开发出5.49 inch柔性折叠屏，亮度561nits，在弯曲半径为5mm的条件下，重复弯曲10000次后正常显示。

　　张建华也介绍，上海大学还利用机器学习预测PI性能，通过神经网络和遗传算法构建PI分子结构与性能之间的定量构效关系，建立模型，实现对材料性能的预测，提高材料的研究效率。她也表示，“高分辨柔性AMOLED显示关键装备和材料是显示产业发展命脉，自主创新是关键，只有产学研用协同创新，才能推动柔性显示“卡脖子”核心材料创新研制！”

　　备注：内容根据现场速记整理