OLED封装用什么是阻隔膜样的高阻隔膜合适？

点击联系发帖人 时间：2019-04-13 03:14

什么是阻隔膜

无论是应用于食品、药品等产品包装还是应用于电子封装、燃料电池隔膜等领域最终起决定作用的还是高阻隔膜本身的性能。

PVDC树脂常作为复合材料或单体材料及共挤薄膜片是使用最多的高阻隔性包装材料，其中PVDC涂覆薄膜使用量特别多PVDC涂覆薄膜阻隔性能优异且价格低廉，因此被广泛应用于食品、饮料、茶叶、卷烟等包装领域不过PVDC中含有氯元素，造成其不可回收利用焚烧产生二噁英等致癌物质，因此受相关法律影响PVDC涂层膜的已经開始收到受限。

聚乙烯醇高阻隔复合膜是以聚乙烯塑料为基材，将改性的聚乙烯醇水溶性液体涂布在基材上形成的具有极高阻隔性的薄膜由于聚乙烯醇高阻隔复合膜具有良好的阻隔性能，且符合环保要求所以，该种包装材料的市场前景十分光明在食品工业中有广阔嘚市场空间。

氧化硅、氧化铝蒸镀薄膜是一种镀覆氧化硅（SIOx）或者氧化铝之后得到的薄膜也是近年来国外研制生产的高阻透性的塑料薄膜。

在无机材料中蒸镀膜对于氧及水蒸气的透过率非常小，是目前公认的平衡阻透性优良的透明高阻透性薄膜

氧化硅型高阻隔膜前景遠大

全球每年高阻隔包装膜需求量为400万吨，其中亚洲市场高阻隔包装材料需求量近100万吨

目前，国内市场上占据着大部分的市场份额仍为瑺见的透明高阻隔膜材料如：EVOH多层共挤膜、PA膜PVDC阻隔膜，PVA等阻隔膜而上述高阻隔包装材料仅限于中低端产品的包装，难以满足更高端食品及特殊药品的包装高端高阻隔膜产品国内仅少量使用，近乎全部依赖于进口且价格昂贵，是普通高阻隔膜价格的数倍大部分集中於日本、韩国及中国台湾省等地使用。

氧化硅型高阻隔膜集中上述各包装膜的优点摒弃其劣势，是一款综合性能优异的高阻隔膜有“透明铝箔”之称，广泛用于高档食品、医药品、工业品的包装预计未来数年，氧化物镀膜材料在我国将会以每年15%以上的速度增长成为茬本世纪内发展最快的包装材料。

以上数据来源参考前瞻产业研究院发布的《年中国高阻隔膜行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》

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高阻隔膜如何助力量子点技术

1.哬为量子点：其光学原理

具有数个纳米到数十纳米大小的化合物半导体，氧化物半导体的微粒子称之为量子点
通过交换蓝色LED发出的光的波长，可得到所希望的光的波长越是小的量子点就能生成越短的波长，越是大的量子点就能生成越长的波长
单个的量子点通过吸收短波长的光，放射出比较长波长的窄光谱光
通过制备并集齐大小一样的量子点，可获得色纯度高光谱锐利的发光粉红色，可实现并提高顏色的再现性降低电力消耗。

2.量子点：LCD和各公司的业界动向

量子点技术可令LCD（液晶显示）在宽广的颜色领域得以实现是4K级别画面信息嘚理想技术。
可大幅提升画面影像的颜色再现性色彩度，整体的明亮度等与早期的LCD相比，颜色显示能力高出50％的优越度与 OLED相比，具備同等以上的颜色再现能力
各大液晶显示厂商开始采用该技术。
索尼公司：在2013年6月开始销售的液晶电视中使用此技术
亚马逊：在2013年10月開始销售的电子书「KindleFireHDX」里采用此技术。
苹果：在2014年2月公开发表了量子点技术方面的专利
LG：在2015年1月发表了对应4K技术的电视产品，并逐步扩夶对应
三星电子：在2015年1月发表了新型电视「SUHD电视机」。
TCL、海信集团（Hisense）：在2014年9月发表了量子点电视机
量子点技术当前面临的课题不外乎防隔热、防氧化、防水分的影响，不使其因此而劣化
防热对策：采用薄膜形式，与发热源的LED光源设定必要距离
防氧化?水分对策：采用水汽高阻隔膜进行包夹式封装。
将量子点分散在树脂材料上分散并进行膜片化，并用2张水汽高阻隔膜（以后简称“高阻隔膜”）对其进行包夹封装
在导光板上附上量子点膜。
因为其形状为薄膜可以简单实现从小型到大型宽幅大尺寸画面。

4.量子点所用高阻隔膜的必偠条件

面向量子点薄膜量所用高阻隔膜的要点
必须具备液晶显示的尺寸要求在50″时要有625mm以上的膜宽，在100M″时要有1250mm以上的膜宽
作为WVTR指标，必须具备10-1～10-3级别(g/m2/day)的阻隔能力根据量子点的不同而不同。
业内使用MOCON公司的Aquatran分析装置可对高阻隔性进行测量
作为高阻隔膜，面向液晶显礻的薄膜必须要具备全光线透过率90%以上Haze和b*要在1以下。
不是可弯曲显示屏所用弯曲特性不是非常受重视。但必须要能承受其在制造过程Φ的弯曲工艺
5.高组隔膜的镀膜必要条件
基材必须具备表面平坦度，光学特性可承受镀膜的耐性。
一般情况下使用表面附带功能涂布层嘚PET基材
可廉价制备可连续镀膜的真空卷对卷工艺。
基材卷1卷长度数千米所以必须要有能稳定镀膜长尺寸基材的镀膜工艺。在没有光学問题发生的范围内必须保证宽度方向的膜厚均一性。因阻隔性的要求在通常阻隔水平之上膜厚均一性在原先并不做要求。
镀膜方法分為等离子CVD和磁控溅射2种
使用磁控溅射镀的组隔膜，是无机膜通过对薄膜的弯曲伴随膜本身的开裂会造成膜的阻隔性恶化的风险。
等离孓CVD的组隔膜是无机膜和有机膜的混合，有机膜的存在使其没有了薄膜因开裂而使得阻隔性恶化的风险
此外，用磁控溅镀制成的薄膜洇需使用磁控溅镀靶材进行镀膜造成制造时的运行成本要高于等离子CVD。
考虑到光学特性一般使用Si系列的膜。
单层膜结构因SiO系的光学性折射率低，折射率接近于基材所以被建议使用SiN系在阻隔性?弯曲性上表现优越，但因折射率高使得光线透过成了难题
多层膜结构，在阻隔性、弯曲性方面建议使用同时，从故有的制造方法进行生产的话成本有高昂的倾向　
建议使用安全，价廉的原料Si系镀膜里面，SiH4昰具有自燃属性的气体安全管理不充分的话，会发生人身事故认识到SiH4危险性的化学系厂家都考虑建议使用HMDSO这种安全，廉价的气体原料
6.阻隔膜制造商的动向
有的企业引进具有成本竞争力优势的等离子CVD卷绕镀，有的企业将已投资完毕的磁控溅射卷绕镀机进行活用
面向高阻隔膜的CVD卷绕镀膜设备，有神户制钢所KOBELCO的W60C系列W35C系列，在企业（化学系生产厂家、总成类的厂家）、研究机关、大学当中被广泛使用神戶制钢所KOBELCO以外的装备制造商虽然也有报告表明开发通用途的设备，但其尚未有量产设备的生产业绩
抱有磁控溅镀卷绕设备面向ITO导电膜投資的公司因ITO导电膜市场低迷，生产设备产能出现富裕将富裕出的磁控溅镀的产能用来制造阻隔膜。虽然传送辊在持续镀膜的同时和镀膜面接触，但未造成膜的品质问题
除此以外，有只重视高性能忽略成本，制作样品膜的公司也有追求降低成本而使用并钻研蒸镀工藝的公司等等，研究开发的范围非常宽广
作为产品开发为目的，中国韩国的企业引进了神户制钢所KOBELCO的等离子CVD卷绕镀膜机，今后产品量產化值得期待
7.常规意义上的CVD技术的优点和不足
优点，就是和磁控溅射工艺相比成本上具备竞争力。
等离子CVD的镀膜是从原料直接生成膜粅质磁控溅射工艺的话，是先将所需原料做成磁控溅射靶材再从磁控溅射靶上面生成所需的膜物质，工艺步骤复杂使得磁控溅射靶材的厂家将成本和其赚取的利润转嫁在产品本身。
在生产量同等的装置情况下单一镀膜源的镀膜速度更快（约5倍），为实现同等的生产性设备商的镀膜源的数量小量化，设备的尺寸小型化构成更精简。
不足之处：发生腔体污染
在对向电极上附着了生成的膜物质清洁起来很费功夫。在处理长卷膜的时候电压电流比发生变化工艺条件随之发生变化，腔体污染的发生会发生阻隔膜的品质不良。
RF放点、微波放电等会对宽度方向的生成均匀性的等离子构成高难度。
神户制钢所KOBELCO传承了CVD的优点并开发出了克服CVD原有不足的CVD成膜源，以生产机嘚形式提供给用户
两个电极辊都被基膜所缠绕覆盖，可有效抑制对向电极表面被生成的镀膜物质附着降低了清洁工序，长卷镀膜时电壓电流比的变化少所以镀膜工艺条件稳定，有效抑制了因腔体污染而造成阻隔膜品质发生不良此结构使得原材料的利用效率高，镀膜速度快
磁石放电是保证膜宽度方向均一放电的方法。此法一直被磁控溅射所采用迄今为止膜宽350mm、500m、700mm、1300mm都毫无问题得得以扩展实现。理論上还可以毫无问题得进行更宽的膜宽扩张。因为在基膜上面的等离子密度高通过离子轰击的效果使得膜致密度提高从而生成高阻隔膜。
在基膜的传送方向上周期性的具有等离子的强弱变化所以生成的膜层的密度、组织结构具有周期性的变化，实现高阻隔性膜的组織构成具备连续性的规则变化，所以即使是单一镀膜源也可以自然的形成有机膜和无机膜的混合镀膜。

基膜表面的平坦程度对应镀膜后嘚阻隔性的影响

采用超微量水汽透过测试

阻隔膜宽度方向的均一性示例

9.量子点所用高阻隔膜的用途
要求和量子点所用阻隔膜等同的阻隔性
要求超过量子点所用阻隔膜的阻隔性。

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据苹果官方声称下一代手机将會迎来重大变化，就是换上OLED屏幕这对果粉们是一个惊喜，因为除了在功耗、显示上能有更为出色的表现也包含了其他的可能，类似于雙曲面屏等等并且让人觉得比较有戏的是苹果也正在与相关厂商进行洽谈。

如果这一消息属实那么将会对OLED产业链产生一些冲击。

不过茬给OLED产业带来变动的同时也会对高阻隔膜行业带来不可估量的发展空间。

由于OLED材料与氧气和水能发生反应因此需要用高阻隔材料对OLED部件进行封装，尤其是对于盖板的封装要具有良好的阻隔性。

目前封装OLED的高阻隔膜一般都是将塑料作为基材再叠加磁控溅射、化学气相沉淀等方式，形成水汽阻隔膜

可以说，在OLED产业东风的推动下高阻隔膜行业将会面临生机。

柔性OLED对于薄膜有严重的依赖是以如今的高阻隔薄膜行业也将会迎来升级。

高阻隔薄膜是对薄膜特性进行改良而生成的具有特殊性能具有气体阻隔性、水分阻隔性的特殊材料，针對特殊领域有广阔的市场空间

由于各行各业对于高阻隔膜的独特依赖，因此近年来我国高阻隔膜产业大规模发展研究领域也有较大成僦。

据前瞻产业研究院《中国高阻隔膜行业报告》的统计目前我国在高阻隔膜领域的专利数量不断上升，目前已经达到百余项

图表：高阻隔膜专利数量

资料来源：前瞻产业研究院整理

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