功能高分子膜材料行业属于高新技术行业,涉及化学材料配方、高分子材料、光学性能测试、高精密装备设计技术、自动化工艺技术与控制等多学科的综合应用,综合性强,技术含量高,需要长期技术经验的沉淀与积累,对专业技术人才要求高。国内公司目前已经掌握“高精密成型技术”、“高精密押出及拉伸技术”、“高精密涂布技术”以及“关键装备设计技术”等核心技术,可生产出符合客户要求的各类功能膜产品。
功能膜精加工业务技术水平及特点:功能膜精加工业务具有较高的技术含量,对产品的性能和生产精度要求非常苛刻。在技术方面,除了加强生产管理、提高生产效率外,关键在于提高产品的良率。影响产品良率的因素众多,除了选择高精度的裁切及生产设备外,高洁净度的生产环境、刀模的设计安装、机器张力的控制、有效的清洁设备、检验灯具的亮度及角度等生产环节都足以影响良率的高低。
功能膜精加工的核心技术环节为分条、裁切及检测等,经过多年的研发与生产实践,公司掌握了该等环节的核心技术,并不断创新,提高了产品品质与生产效率。现对各环节的技术水平及特点说明如下:
(1)分条:材料的分条一般分为两种,一种是功能膜卷材分条,分条方式一般为利用上刀片及下刀套配合的形式将大卷材料分割成小卷的半成品。一般机器的分条范围为30毫米至1,400毫米,国内企业在此基础上开发了圆刀与橡胶辊配合技术以及圆刀雕刻技术,使分条范围扩大到5毫米至1,650毫米,并实现了在分条过程中完成半切工序的作业流程。
材料分条的另一种方式为胶带分条,一般采用切卷的形式,主要设备为切卷机、贴合机及圆刀机,国内企业在此基础上对分条刀的角度和安装工艺,针对不同材料(宽幅、厚度、粘度、硬度)分析研究,实现了分条最小尺寸5±0.1毫米及翘曲控制0.5±0.05毫米的加工精度。
(2)裁切:随着行业产品的不断升级换代,下游客户对产品的品质(尺寸精度、膜面清洁度等)要求越来越高。在精加工的基础上,国内企业设计优化了高精度切割和刀具位置调节工艺,通过研发送料同步系统,减少因裁切刀模长期高速运行而导致的刀片松动、位置偏移造成的误差,同时可以防止材料输送时产生折皱影响产品的外观和尺寸精度,有效降低了功能膜裁切过程中的不良率,保证产品的品质要求。针对复合膜产品裁切,相关企业进行专案试验研发出专用刀片及刀锋搭配日本进口3毫米、硬度45±5的泡棉,有效解决复合膜因分层及挂耳压伤产生的不良。针对画面异物问题,合理设计车间各个功能区域分布,降低环境异物进入生产车间,严格控制人员、材料的进出,杜绝交叉污染,设置风淋室除尘、去静电,从源头杜绝异物的产生。
(3)检测:国内企业利用多年的生产经验以及全面的生产技术,通过对检验装置的更新测试对比,定期与客户进行技术交流,研制出多项结构合理、实用性强、自动化程度高的装置。相关企业综合利用背光源、射灯、三波灯、条形LED灯,针对不同的产品采用不同组合的检验光源进行检测。检测范围涵盖功能膜透光度、产品夹层异物、黑点、条纹不良、单层产品表面异物、白点、脏污、侧面异物、微型毛丝、膜内异物、斑纹、轻微划伤、暗条纹等情形。通过全方位的检测,确保产品的质量,大大降低不良品流入客户的概率。
二、功能膜生产业务技术水平及特点
(1)量子点膜:量子点膜对精密涂布工艺和配方工艺要求高,存在较高的技术和工艺壁垒。量子点膜属于高端复合薄膜,由PET原膜、量子点层、隔氧阻水的阻隔层以及纳米微结构表层材料构成。为使量子点显示器达到各个性能指标,更准确的呈所表现的色彩,充分发挥量子点显示的优势,需要对量子点层进行十分精细的方调试工作,同时需要对其厚度和均匀程度严格把控从而实现目标显示效果。另外由于量子点特殊的性能对水汽和氧气的敏感性,因而需要采用高阻隔薄膜进行结构性封装,这大大提升了涂布的难度,同时对量子点膜的生产环境也有较高要求,目前量子点薄膜涂层厚度一般在30-150μm左右。
在目前的技术条件下,比较理想的涂布方式是狭缝涂布。狭缝涂布的工艺原理是将量子点溶液以一定量泵入能将流体均匀展开的模具。该模具是一个封闭的系统,通过精密计量泵对涂布材料进行预先计量。狭缝涂布方式具有其他涂布方式所不具备的优势:涂层重量和整体分布更均匀,且易于在厚涂层和薄涂层工艺之间切换,最大限度地减少了挥发性排放、涂层污染、原料浪费以及工作场所混乱的情形。
(2)LCP膜(储备产品):目前主流厂家以吹膜法以及流延、双向拉伸制膜技术解决制膜过程中LCP分子取向问题。美国Superex公司最早投入LCP薄膜制作,通过旋转模头来破坏分子排列的顺向性,其产品主要应用于食品包装;同时,比较有代表性的就是村田制作所通过双轴延伸二次加工方式来增加TD方向分子排列;此外日本住友拥有涂布加工制膜的专利技术。
国内企业通过“高精密熔融挤出+拉伸技术”,LCP薄膜在熔融状态下,进行MD(涂布)方向和TD(宽幅)方向双向拉伸。通过控制TD向和MD向拉伸强度差异,从而实现LCP薄膜产品各向拉伸强度的稳定,可持续提升FCCL产品的强度以及器件的寿命,进一步降低终端产品的制造成本。(文章来源:中金企信)