可折疊手機屏基礎材料率先在漢量産

　　原標題：高校科技成果“中試”，企業暫停生産線給“黃金薄膜”讓路 可折疊手機屏基礎材料率先在漢量産

江漢大學自主研發的PI漿料在武漢天馬微電子公司六代線流片成功。

　　黨的十九屆六中全會通過的《決議》指出，“黨堅持實施創新驅動發展戰略，把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐，健全新型舉國體制，強化國家戰略科技力量，加強基礎研究，推進關鍵核心技術攻關和自主創新，強化知識産權創造、保護、運用。”

　　江漢大學牽頭研發的柔性顯示材料科研成果闖過轉化“死亡谷”，從高校實驗室走進工廠、走向市場，堅持走科技自立自強之路。

　　這種用於製造可折疊顯示屏的材料名叫聚酰亞胺漿料（PI漿料），用它製成的聚酰亞胺膜（PI膜）已在武漢天馬微電子、武漢華星光電等光電顯示龍頭企業中批量應用，並用它製造了可彎曲、可折疊的手機螢幕。

　　11月29日，江漢大學光電材料與技術學院院長劉繼延教授復盤柔性顯示材料的研發和轉化過程時説：“這是一個産學研用協同攻關、科研成果成功轉化的範例。”

　　■ 研發：柔性顯示屏的“黃金薄膜”建起“專利墻”

　　劉繼延教授同時是江漢大學光電化學材料與器件教育部重點實驗室主任，由他牽頭的科研團隊長期從事光電化學材料的科研攻關。

　　早在2012年，可折疊手機概念已經問世。製造可折疊手機，其螢幕要能彎曲、折疊，這種螢幕被稱為柔性顯示屏。

　　“柔性顯示屏最先應用於高端手機上，未來，更會大量應用於可穿戴電子産品上。”劉繼延教授向長江日報記者介紹柔性顯示材料，目前的手機螢幕不能彎曲，是因為它的基板是用玻璃做的；柔性顯示屏的基板是塑膠板，塑膠板上要敷設一層聚酰亞胺膜（簡稱“PI膜”），電路、蒸鍍、發光層等都搭建在上面。

　　在光電顯示材料領域，把PI膜視為“神膜”“黃金薄膜”。它薄如蟬翼，僅有15—20微米（注：微米，長度單位；1毫米=1000微米）厚度，但能承受200兆帕的強度，用PI膜製成的手機螢幕可以像紙一樣折疊、彎曲。

　　“製備PI膜的高分子材料就是PI漿料，是製造柔性顯示屏的基礎材料。”劉繼延教授介紹，製造柔性顯示屏有多道工序，PI漿料應用在最底層，覆蓋在玻璃平板上，其上再疊加薄膜電晶體（TFT）發光材料等，通過高溫蒸鍍、沉積、退火等製程處理後，鐳射剝離成一張薄膜。

　　記者查詢資料發現，京東方、華星光電、天馬微電子等顯示面板製造企業在全國建了幾十條柔性顯示屏生産線，僅製造可折疊手機的螢幕，每年就需要PI漿料近5000噸。

　　2012年，柔性顯示材料與技術湖北省協同創新中心成立，江漢大學光電化學材料與器件教育部重點實驗室牽頭，華中科技大學、武漢天馬微電子公司、華爍科技有限公司等協同攻關，對上游材料，中游器件及顯示屏，下游手機、電腦等進行全産業鏈協同創新。這一項目獲國家863計劃、國家重點研發項目等多個項目支持。

　　“我們搞研發，必須進行高水準的科技創新。”劉繼延教授説，“什麼是高水準的科技創新？具體到PI漿料的攻關上，就是原創，要走跟別人不一樣的技術路徑，配方要跟別人不一樣，技術指標也要比別人好。”

　　5年攻關，江漢大學科研團隊成功研發並製備出用於柔性顯示的兩類基板材料並解決了産業化的關鍵技術問題，申請並獲得國內外專利30余項，“建起了‘專利墻’”。

　　■ 攻關：天馬微電子暫停生産線給實驗“讓路”

　　在實驗室裏製備出10克、20克PI漿料，用實驗室裏的裝備能做出PI膜，那叫“小試”。

　　劉繼延教授介紹，科研成果轉化，完成“小試”，只是第一步，接下來還要進行“中試”，就是通常所説的“放大”實驗。通過中試，把實驗室裏形成的各項目數據拿到工廠的生産線上進行實驗和驗證，經過不斷調整，形成工業化標準和生産工藝。

　　中試，被視為科研成果轉化的瓶頸。在中試階段，需要做多次驗證，而且每次驗證的時間短則一個季度、長則跨年，驗證費用一次少則數十萬元、多則百萬元。

　　“科研成果‘紙’變‘錢’，中試繞不開。闖過了中試，就相當於闖過了科研成果轉化的‘死亡谷’。”劉繼延教授介紹，高校等科研院所大多不具備中試條件，需要尋求社會幫助，“武漢天馬微電子作為項目的參與方，及時伸出了援手”。

　　武漢天馬微電子毅然暫停生産線，“把時間、生産線都騰了出來”。劉繼延介紹，柔性顯示材料每上線一次，天馬微電子就暫停一次生産，損失至少200萬元。

　　在武漢天馬微電子公司的生産線上，江漢大學劉繼延團隊完成了PI漿料“放大”實驗，製備的PI膜同時還進行了柔性屏的製程實驗。

　　多次實驗結果表明，劉繼延團隊研發的PI漿料和製備的PI膜，包括膨脹系數、耐高溫性、儲存的穩定性、粘附性、熱分解溫度等各項技術指標完全達到國外廠家同類産品的指標，“並且更適應國內光電顯示器生産廠家的需求”。

　　■ 運用：江漢大學科研成果在漢轉化，國內量産取得“零的突破”

　　時間到了2017年，PI漿料項目相繼完成了實驗室理論研究、小試和中試，也建起了自己的“專利墻”，到了大規模轉化的關口。

　　全國各地的企業紛至遝來伸出橄欖枝，其中包括位於武漢經開區的上市公司鼎龍股份。

　　記者了解到，早在2012年，鼎龍股份前瞻佈局，幾乎與江漢大學同步研發PI漿料。為此，鼎龍股份投資8000萬元建設了檢測評價實驗室，引進了國內唯一的4.5代線PI涂覆機。經過苦心攻關，鼎龍擁有了14項PI漿料相關發明專利，2017年量産100噸，率先通過國內知名面板廠商測評。

　　鼎龍股份副總裁黃金輝介紹，劉繼延教授團隊的成果初具雛形後，北京和深圳多家企業都想與江漢大學合作，並且開出了優厚的條件，但江漢大學堅持認為，學校的科研成果最好在武漢實現轉化。“我們公司在國內較早開展柔性顯示關鍵材料的研發，技術和管理團隊踏實肯幹，雙方考察後很快達成了合作意向，聯合進行柔性OLED基板用PI材料的産業化。”

　　“在鼎龍股份，PI漿料實現了産業化，進入京東方、華星光電、天馬微電子等面板廠商。”劉繼延教授介紹，2018年，江漢大學和鼎龍股份展開戰略合作、向鼎龍股份轉讓PI漿料的核心專利，2019年7月鼎龍股份就形成了年産1000噸PI漿料生産能力。

　　作為國內第一家實現PI漿料産業化的企業，鼎龍股份建成了我國首條PI漿料生産線、PI漿料涂布成膜驗證實驗室，面板及蓋板所需的無色PI漿料研發也已取得突破性進展。

　　2020年年底，鼎龍股份旗下武漢柔顯科技有限公司製備的黃色耐高溫PI産品PY102取得首批噸級訂單，實現零的突破。目前，鼎龍股份年産1000噸的PI漿料産線已經投産，擁有持續穩定的供貨能力。

　　眼下，鼎龍股份正在潛江建設光電半導體及光電顯示材料研發和生産基地，已經啟動的二期項目中就包括年産5000噸PI膜項目。

　　柔性顯示屏的PI膜、PI漿料

　　1 什麼是PI膜

　　柔性顯示屏的基板是塑膠板，塑膠板上要敷設一層聚酰亞胺膜（簡稱“PI膜”），電路、蒸鍍、發光層等都搭建在上面。

　　2 PI膜有什麼用

　　PI膜號稱“神膜”“黃金薄膜”。它薄如蟬翼，僅有15—20微米厚度，但能承受200兆帕的強度，用PI膜製成的手機螢幕可以像紙一樣折疊、彎曲。

　　3 什麼是PI漿料

　　製備PI膜的高分子材料就是PI漿料，是製造柔性顯示屏的基礎材料。

　　4 PI漿料和PI膜是什麼關係

　　PI漿料應用在最底層，覆蓋在玻璃平板上，其上再疊加薄膜電晶體（TFT）發光材料等，通過高溫蒸鍍、沉積、退火等製程處理後，鐳射剝離成一張薄膜（PI膜）。

　　（長江日報 記者李金友 通訊員易俊 黃韻雅）