CN103540269A - 一种紫外光可逆胶及柔性显示器件的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种紫外光可逆胶及柔性显示器件的制备方法，其中，所述柔性显示器件的制备过程包括：在载体衬底上涂敷一层紫外光可逆胶；在所述紫外光可逆胶上制备柔性基板；将上述载体衬底、紫外光可逆胶、柔性基板在315~400nm波长范围的紫外光源下曝光第一预定时间，使紫外光可逆胶发生光二聚反应，保证柔性基板与载体衬底保持紧密结合；在柔性基板上制备电子器件各层；从载体衬底处使用190~280nm波长范围的紫外光源曝光第二预定时间，使紫外光可逆胶发生光断裂反应，然后从载体衬底处剥离柔性基板，制备得到柔性显示器件。

Description

一种紫外光可逆胶及柔性显示器件的制备方法

技术领域

本发明涉及紫外光可逆材料及应用领域，尤其涉及一种紫外光可逆胶及柔性显示器件的制备方法。 

背景技术

近年来出现的柔性显示产品，由于其具有可卷曲、耐冲击、抗震能力强、重量轻、体积小、携带更方便等优点，应用前景十分可观，受到了业界的高度关注。 

柔性显示器是基于柔性有机材料的显示器，可以被卷曲、折叠；由于柔性基板存在易碎、易卷曲和变形等问题，目前在实际生产过程中一般是将柔性基板粘贴于玻璃等刚性载体表面来完成后续柔性显示器件的制造工序，待器件制备完成后，再通过合适的剥离方法将刚性载体剥离，从而完成整个柔性显示器的制作。在柔性显示器制作过程中，如何把柔性基板和刚性载体进行适当的粘附并剥离是柔性显示器制作的关键技术之一。 

现有技术中，常见的剥离方法是在载体基板背面采用高能激光光束扫描，使粘结剂发生老化，粘着性能下降，从而使柔性基板能够从刚性玻璃基板上剥离下来。但是这种方法由于需要高能激光扫描，生产效率较低，且成本很高，还有可能对制备的器件造成一定的影响。 

研究者们还开发了其它的剥离方法，如在载体衬底和柔性基板之间制作金属层、氧化物层、绝缘膜等作为牺牲层或DBL层（De-Bonding Layer，离型层），以及对粘结剂进行了各种各样的处理，然后再分别采用不同的方法将柔性基板与载体衬底剥离，这些方法虽然可行，但是一定程度上增加了工艺的复杂性，增加了成本。而且剥离的工艺条件较难控制，不利于制作高质量的柔性显示器。 

因此，现有技术还有待于改进和发展。 

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种紫外光可逆胶及柔性显示器件的制备方法，旨在解决现有的柔性显示器件制备工艺复杂、生产效率低、成本高的问题。 

本发明的技术方案如下： 

一种紫外光可逆胶，其中，按质量百分比计，包括：

15~30%光可逆交联剂、65~84%丙烯酸脂单体和1~5%光引发剂。

所述的紫外光可逆胶，其中，所述丙烯酸脂单体为苯氧基乙二醇丙烯酸脂。 

所述的紫外光可逆胶，其中，所述光引发剂为I-907光引发剂。 

所述的紫外光可逆胶，其中，所述光可逆交联剂为香豆素衍生物。 

所述的紫外光可逆胶，其中，所述香豆素衍生物的制备方法包括： 

S1、将7-羟基-4-甲基香豆素、2-溴乙醇、碳酸钾在溶剂中溶解，将溶解后的混合物在40~60℃下进行回流并搅拌一段时间，冷却至室温抽滤，抽滤所得的溶液蒸干溶剂后，在乙醇或丙醇中重结晶得到中间体；

S2、将中间体、三乙醇胺、氯仿混合并置入冰水浴中，滴入丙烯酰氯，搅拌反应一段时间后室温下静置分层，所得氯仿层分别进行水洗和酸洗若干次，在氯仿层中加入与酸洗中所用的酸对应的盐类，去除残留的未反应的物质，然后将氯仿层蒸干溶剂，得到香豆素衍生物。

一种应用如上所述的紫外光可逆胶的柔性显示器件的制备方法，其中，包括步骤： 

A、在载体衬底上涂敷一层紫外光可逆胶；

B、在所述紫外光可逆胶上制备柔性基板；

C、将上述载体衬底、紫外光可逆胶、柔性基板在315~400nm波长范围的紫外光源下曝光第一预定时间，使紫外光可逆胶发生光二聚反应，保证柔性基板与载体衬底保持紧密结合；

D、在柔性基板上制备电子器件各层；

E、从载体衬底处使用190~280nm波长范围的紫外光源曝光第二预定时间，使紫外光可逆胶发生光断裂反应，然后从载体衬底处剥离柔性基板，制备得到柔性显示器件。

所述的柔性显示器件的制备方法，其中，所述第一预定时间为10~15分钟。 

所述的柔性显示器件的制备方法，其中，所述第二预定时间为2h。 

所述的柔性显示器件的制备方法，其中，所述柔性基板的制作材料为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯中的一种或几种。 

有益效果：本发明利用光可逆交联剂在不同波长范围的紫外光作用下能够发生光二聚以及光断裂反应，从而使柔性显示器件的制备在温和的条件下即可进行，简化了柔性显示器件的制备工艺，降低了生产成本，适合于大规模工业生产。 

附图说明

图1为本发明柔性显示器件的制备方法较佳实施例的流程图。 

具体实施方式

本发明提供一种紫外光可逆胶及柔性显示器件的制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

本实施例提供的一种紫外光可逆胶，按质量百分比计，其包括： 

15~30%光可逆交联剂、65~84%丙烯酸脂单体和1~5%光引发剂。

其中，所述的丙烯酸脂单体为苯氧基乙二醇丙烯酸脂（AMP-10G），其作为线性的丙烯酸酯单体，用于提供给紫外光可逆胶低粘度的性能，同时其带有的苯环结构能够提高聚合物膜的抗刻蚀性能以及剥离性能。 

AMP-10G的化学结构式如下： 

。

所述光引发剂为I-907光引发剂，I-907的化学结构式如下： 

。

所述光可逆交联剂为香豆素衍生物，整个紫外光可逆胶成均一的透明体系。 

香豆素（氧杂萘邻酮）及其衍生物能够在波长范围315~400nm的紫外光作用下发生光二聚反应形成二聚体聚合物，该二聚体聚合物能够在190~280nm波长范围的紫外光作用下光致断裂为反应物。本发明的紫外光可逆胶就是利用这种特性，形成一种能够在温和条件下发生聚合及解聚反应的紫外光可逆胶，作为粘结剂应用在柔性显示器件的制备领域中。本实施例所采用的光可逆交联剂为AHEMC，其化学结构式为： 

。

本实施例中，紫外光可逆胶在315~400nm波长范围的紫外光照射下发生光二聚反应形成共聚物，共聚物的光断裂是在190~280nm波长范围的紫外光照射下进行的，而在各组分的自由基聚合反应过程中，存在两种聚合反应：一种是丙烯酸脂单体的自由基聚合，另一种是香豆素的环丁烷环进行环加成反应，其中第一种聚合反应相对较快，反应在几分钟之内即可完成，而香豆素的光二聚则相对较慢。其反应式如下： 

本实施例中使用的光可逆交联剂AHEMC通过两步法合成，首先合成中间体HEMC，在通过-OH与丙烯酰氯反应形成端基嫁接丙烯酸酯的香豆素衍生物AHEMC，具体的制备方法包括以下步骤：

S1、将7-羟基-4-甲基香豆素，（HMC）、2-溴乙醇、碳酸钾在溶剂中溶解，其中，7-羟基-4-甲基香豆素、2-溴乙醇、碳酸钾的质量百分比依次为20-30%、30-40%、40-50%。将溶解后的混合物在40~60℃下进行回流并搅拌2.5~4小时，冷却至室温抽滤，抽滤所得的溶液蒸干溶剂后，在乙醇或丙醇中重结晶得到中间体HEMC；其中的溶剂可以是丙酮、丁酮、环己酮、乙醚溶液等等。

此步骤中的反应式为： 

S2、将中间体HEMC、三乙醇胺、氯仿混合并置入冰水浴中，其中，中间体HEMC、三乙醇胺、氯仿的质量比例优选为1:1:30，滴入丙烯酰氯，搅拌反应1.5-2.5小时后室温下静置分层，所得氯仿层分别进行水洗和酸洗若干次，在氯仿层中加入与酸洗中所用的酸对应的盐类，去除残留的未反应的物质，然后将氯仿层蒸干溶剂，得到香豆素衍生物AHEMC。

下面提供几个紫外光可逆胶的具体实施例 

实施例1

15%AHEMC、84%AMP-10G和1%I-907。

实施例2 

30%AHEMC、67%AMP-10G和3%I-907。

实施例3 

25%AHEMC、73%AMP-10G和2%I-907。

实施例4 

18.5%AHEMC、80%AMP-10G和1.5%I-907。

实施例5 

30%AHEMC、65%AMP-10G和5%I-907。

实施例6 

28%AHEMC、70%AMP-10G和2%I-907。

实施例7 

20%AHEMC、79%AMP-10G和1%I-907。

上述配方制备的紫外光可逆胶均可在315~400nm波长范围的紫外光照射后发生光二聚反应生成二聚体聚合物，该二聚体聚合物又能在190~280nm波长范围的紫外光作用下发生光断裂反应还原为反应物。 

对于香豆素衍生物AHEMC的制备方法，本发明也提供几个实施例进行具体说明。 

实施例8 

S1、将质量百分比为20%的7-羟基-4-甲基香豆素、35%的2-溴乙醇、45%的碳酸钾在溶剂中溶解，将溶解后的混合物在40~60℃下进行回流并搅拌2.5小时，冷却至室温抽滤，抽滤所得的溶液蒸干溶剂后，在乙醇或丙醇中重结晶得到中间体HEMC；其中的溶剂可以是丙酮、丁酮、环己酮、乙醚溶液等等。

S2、将1.5g中间体HEMC、1.5g三乙醇胺、45g氯仿混合并置入冰水浴中，滴入丙烯酰氯，搅拌反应1.5小时后室温下静置分层，所得氯仿层分别进行水洗和酸洗若干次，在氯仿层中加入与酸洗中所用的酸对应的盐类，去除残留的未反应的物质，然后将氯仿层蒸干溶剂，得到香豆素衍生物AHEMC。 

实施例9 

S1、将质量百分比为25%的7-羟基-4-甲基香豆素、32%的2-溴乙醇、43%的碳酸钾在溶剂中溶解，将溶解后的混合物在40~60℃下进行回流并搅拌3小时，冷却至室温抽滤，抽滤所得溶液蒸干溶剂后，在乙醇或丙醇中重结晶得到中间体HEMC；其中的溶剂可以是丙酮、丁酮、环己酮、乙醚溶液等等。

S2、将2g中间体HEMC、2g三乙醇胺、60g氯仿混合并置入冰水浴中，滴入丙烯酰氯，搅拌反应2小时后室温下静置分层，所得氯仿层分别进行水洗和酸洗若干次，在氯仿层中加入与酸洗中所用的酸对应的盐类，去除残留的未反应的物质，然后将氯仿层蒸干溶剂，得到香豆素衍生物AHEMC。 

实施例10 

S1、将质量百分比为22%的7-羟基-4-甲基香豆素、30%的2-溴乙醇、48%的碳酸钾在溶剂中溶解，将溶解后的混合物在40~60℃下进行回流并搅拌4小时，冷却至室温抽滤，抽滤所得溶液蒸干溶剂后，在乙醇或丙醇中重结晶得到中间体HEMC；其中的溶剂可以是丙酮、丁酮、环己酮、乙醚溶液等等。

S2、将3g中间体HEMC、3g三乙醇胺、90g氯仿混合并置入冰水浴中，滴入丙烯酰氯，搅拌反应2.5小时后室温下静置分层，所得氯仿层分别进行水洗和酸洗若干次，在氯仿层中加入与酸洗中所用的酸对应的盐类，去除残留的未反应的物质，然后将氯仿层蒸干溶剂，得到香豆素衍生物AHEMC。 

基于上述紫外光可逆胶，本发明还提供一种柔性显示器件的制备方法的实施例，其采用上述紫外光可逆胶作为柔性显示器件制备过程中的载体衬底与柔性基板之间的粘结剂，该紫外光可逆胶在315~400nm波长范围的紫外光作用下进行光二聚反应，在190~280nm波长范围的紫外光作用下发生光断裂反应，粘结力降低，从而方便将柔性基板从载体衬底上剥离下来。 

该柔性显示器件的制备方法，如图1所示，其包括步骤： 

A、在载体衬底100上涂敷一层紫外光可逆胶110；对载体衬底100（例如玻璃或硅片）进行清洗处理后，在载体衬底100上涂上一层前述的紫外光可逆胶110。

B、在所述紫外光可逆胶110上制备柔性基板120；该柔性基板120的制作材料可以是聚酰亚胺（PI）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚醚砜树脂（PES）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚碳酸酯（PC）中的一种或几种。 

C、将上述载体衬底100、紫外光可逆胶110、柔性基板120在315~400nm波长范围的紫外光源下曝光（照射）第一预定时间，使紫外光可逆胶发生光二聚反应，保证柔性基板120与载体衬底100保持紧密结合；该第一预定时间相对较短，例如10~15分钟，此时，紫外光可逆胶进行交联固化，与衬底载体100与柔性基板120的结合力增强，使衬底载体100与柔性基板120紧密结合，防止了在后续柔性显示器件的制备过程中柔性基板120与载体衬底100之间发生脱离现象。 

D、在柔性基板120上制备电子器件各层；电子器件各层包括显示器件130以及封边框140等等。 

E、从载体衬底100处使用190~280nm波长范围的紫外光源曝光第二预定时间，使紫外光可逆胶发生光断裂反应，然后从载体衬底100处剥离柔性基板120，制备得到柔性显示器件。该第二预定时间相对第一预定时间较长，例如2h左右，在曝光过程中，紫外光可逆胶发生光断裂反应，形成线性单体，与柔性基板120的作用力大大降低，此时，对柔性基板120处采用物理手段（施加机械力，例如提拉、牵引、刀切等等）使得柔性基板120与载体衬底100完全剥离，制备得到包括柔性基板120和形成在柔性基板120上的电子器件各层的柔性显示器件。 

综上所述，本发明利用光可逆交联剂在不同波长范围的紫外光作用下能够发生光二聚以及光断裂反应，从而使柔性显示器件的制备在温和的条件下即可进行，简化了柔性显示器件的制备工艺，降低了生产成本，适合于大规模工业生产。 

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。 

Claims (9)

1.一种紫外光可逆胶，其特征在于，按质量百分比计，包括：

15~30%光可逆交联剂、65~84%丙烯酸脂单体和1~5%光引发剂。

2.根据权利要求1所述的紫外光可逆胶，其特征在于，所述丙烯酸脂单体为苯氧基乙二醇丙烯酸脂。

3.根据权利要求1所述的紫外光可逆胶，其特征在于，所述光引发剂为I-907光引发剂。

4.根据权利要求1所述的紫外光可逆胶，其特征在于，所述光可逆交联剂为香豆素衍生物。

5.根据权利要求4所述的紫外光可逆胶，其特征在于，所述香豆素衍生物的制备方法包括：

S1、将7-羟基-4-甲基香豆素、2-溴乙醇、碳酸钾在溶剂中溶解，将溶解后的混合物在40~60℃下进行回流并搅拌一段时间，冷却至室温抽滤，抽滤所得的溶液蒸干溶剂后，在乙醇或丙醇中重结晶得到中间体；

S2、将中间体、三乙醇胺、氯仿混合并置入冰水浴中，滴入丙烯酰氯，搅拌反应一段时间后室温下静置分层，所得氯仿层分别进行水洗和酸洗若干次，在氯仿层中加入与酸洗中所用的酸对应的盐类，去除残留的未反应的物质，然后将氯仿层蒸干溶剂，得到香豆素衍生物。

6.一种应用如权利要求1至5任一所述的紫外光可逆胶的柔性显示器件的制备方法，其特征在于，包括步骤：

A、在载体衬底上涂敷一层紫外光可逆胶；

B、在所述紫外光可逆胶上制备柔性基板；

C、将上述载体衬底、紫外光可逆胶、柔性基板在315~400nm波长范围的紫外光源下曝光第一预定时间，使紫外光可逆胶发生光二聚反应，保证柔性基板与载体衬底保持紧密结合；

D、在柔性基板上制备电子器件各层；

E、从载体衬底处使用190~280nm波长范围的紫外光源曝光第二预定时间，使紫外光可逆胶发生光断裂反应，然后从载体衬底处剥离柔性基板，制备得到柔性显示器件。

7.根据权利要求6所述的柔性显示器件的制备方法，其特征在于，所述第一预定时间为10~15分钟。

8.根据权利要求6所述的柔性显示器件的制备方法，其特征在于，所述第二预定时间为2h。

9.根据权利要求6所述的柔性显示器件的制备方法，其特征在于，所述柔性基板的制作材料为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯中的一种或几种。