当智能手机屏幕可如书页般对折、智能手表表带集成曲面屏、车载中控延伸为无缝弧形界面，柔性电子正从概念走向日常。然而，每一次弯折、按压或跌落，都对内部精密结构构成严峻考验：OLED有机层怕水氧、超薄玻璃易碎裂、柔性电路易疲劳断裂。在这一背景下，高性能硅橡胶凭借其高弹性、低模量、优异密封性与光学透明性，成为柔性显示器件中不可或缺的“隐形支撑”——既作水氧阻隔的柔性封装层，又为动态弯折提供应力缓冲垫，默默守护着“可折叠未来”的可靠性。

一、柔性显示的核心脆弱点

OLED器件对水氧极度敏感

水汽渗透率（WVTR）需<10⁻⁶ g/m²·day，否则黑点迅速扩散；

超薄柔性玻璃（UTG）厚度仅30–100 μm，抗冲击性差；

多层复合结构热膨胀系数不匹配，反复弯折导致分层或裂纹；

铰链区域应力集中，弯折半径<5 mm时局部应变超1%。

传统刚性封装（如玻璃盖板+环氧胶）无法满足动态柔性需求，亟需新材料方案。

二、硅橡胶的双重角色

1. 柔性薄膜封装（Thin-Film Encapsulation, TFE）的有机层

柔性OLED常采用“无机/有机”交替多层封装：

无机层（Al₂O₃、SiNₓ）：高阻隔但脆；

有机层（通常为光固化硅橡胶或丙烯酸酯）：

平坦化表面微缺陷；

缓冲机械应力，防止无机层开裂；

厚度1–3 μm，透光率>95%。

硅橡胶优势：

热膨胀系数（≈300 ppm/℃）接近有机发光层，减少热应力；

弹性模量低（1–3 GPa），弯折时不传递过大应变；

可紫外光固化，兼容卷对卷（R2R）工艺。

三星Display、京东方等厂商已在高端折叠屏中采用硅基有机封装层。

2. 缓冲与粘接层

在UTG盖板与OLED面板之间，涂布透明硅胶光学胶（OCR, Optical Clear Resin）：

折射率≈1.43，匹配玻璃，减少界面反射；

邵氏硬度40A–60A，吸收跌落冲击能量；

允许面板在弯折时相对滑移，避免剪切破坏。

相比传统OCA（光学胶膜），液态硅胶OCR可填充微米级空隙，提升贴合良率。

3. 铰链区域保护

折叠手机转轴附近是应力集中区，易出现“折痕”或“亮线”；

采用高流动性液体硅橡胶（LSR）局部灌封：

包裹柔性电路与排线，防止金属疲劳；

提供IPX8级防水，阻挡灰尘侵入铰链；

透明配方不影响内部视觉检测。

华为Mate X系列、小米MIX Fold均在铰链处使用定制硅胶密封方案。

三、性能要求与技术挑战

表格

性能       要求       硅橡胶解决方案

透光率   >92%（400–700 nm）      高纯度、无填料、低黄变

水汽阻隔      WVTR <10⁻⁴ g/m²·day（作为有机层） 与无机层协同，非单独阻隔

弯折寿命      >20万次（R=3 mm）      低滞后损失、高弹性恢复

粘接强度      0.5–1.0 N/mm（可返修） 等离子体活化+底涂剂

耐黄变   500小时UV照射ΔYI<3   添加受阻胺光稳定剂（HALS）

注：硅橡胶本身WVTR较高（～10⁻³ g·mm/m²·day），不能单独用作主阻隔层，必须与无机层复合。

四、前沿创新方向

自修复硅胶封装：引入Diels-Alder可逆键，微裂纹加热后愈合；

导热硅胶OCR：填充氮化硼，帮助OLED散热，延长寿命；

电容式触控集成：在硅胶层嵌入透明导电网络（如银纳米线）；

生物基硅氧烷：降低碳足迹，满足ESG要求。

五、行业标准与供应链

主流材料供应商：道康宁（Dow）、信越（Shin-Etsu）、汉高（Henkel）、德渊（DYNA）；

测试标准：

弯折测试：MIT折弯仪，R=1–5 mm，循环>20万次；

可靠性：85℃/85%RH 500小时，无脱层、无黑点扩展。

结语

在每一次屏幕展开的流畅弧线背后，硅橡胶是沉默的“柔韧骨架”。它不发光，却守护着亿万像素的璀璨；不发声，却承受着数十万次弯折的考验。这抹透明的硅基材料，以分子级的弹性与宏观级的可靠，在刚与柔的边界上，为柔性电子筑起一道看不见却至关重要的安全防线——因为真正的创新，不仅在于“能折叠”，更在于“折不坏”。


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