CN112277405B - 透明复合式pi膜、含该pi膜的透明复合式pi基板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种透明复合式PI膜、含该PI膜的透明复合式PI基板及其制备方法,包括第一铜箔层、抗UV透明聚酰亚胺层、抗UV透明接着剂层和第二铜箔层;所述透明复合式PI膜的光的穿透率>88%且雾度<1%,通过紫外可见光亮度计测得的L*a*b表色系统的L值为92‑99,a值为‑2.0‑2.0且b值为‑2.0‑2.0,表面硬度>4H,CTE<30ppm;所述抗UV透明聚酰亚胺层的玻璃化转变温度>320℃;所述透明复合式PI膜的厚度为8‑70μm。本发明该基板具有极高的穿透率、极低的雾度、耐QUV照射、高Tg、高挠曲、低反弹力、耐电压和低CTE的基板。
Description
技术领域
本发明属于FPC(柔性线路板)及其制备技术领域,特别是涉及双面铜箔基板,主要应用于光学仪器、照明仪器、触摸屏、太阳能电池板、柔性手机、AMOLED(有源矩阵有机发光二极体)、大屏TV、车载显示器等透明基板。
背景技术
与传统的显示技术相比,有机发光二极管(OLED)显示技术具有超轻、超薄、广视角、高清晰、耐低温、抗震性能好等一系列优点。因此,有机发光显示技术在近20年时间内取得了长足的进步,各种高性能、长寿命的有机发光材料和器件不断问世。随着有机发光显示技术的进一步发展,信息量更加丰富的有源驱动OLED显示器、柔软的OLED显示屏以及可用于照明的OLED光源将在不久的未来给我们创造更加丰富多彩的世界,OLED具有十分广阔的应用前景。在显示领域,OLED不仅可以用于手机、MP3/MP4、数码相机、GPS、PDA、5G通信终端、壁挂电视、台式和笔记本电脑、家电、工业仪表等民用产品领域。OLED更是一种理想的显示器,有着更加广泛的应用前景。与此同时,OLED是目前所有显示技术中,唯一可制作大尺寸、高亮度、高分辨率软屏的显示技术,器件的厚度只有两层塑料片厚。届时,幕布式电视、可卷曲携带的电子报纸等“梦幻般的显示器”将逐渐成为现实。在照明领域,OLED不仅可以用作室内外通用照明、背光源、装饰照明等领域,甚至可以制备富有艺术性的柔性发光墙纸、可单色或彩色发光的窗户、可穿戴的发光警示牌等产品。
为此有针对柔性电路板基材中的透明设计现在市场上主要有两种方案,一种是使用透明PI膜搭配耐黄变的透明接着剂的有胶透明PI基板,一种是使用高透明的PET/PEN膜搭配耐黄变的透明接着剂的高透明基板,但是皆存在一些缺点。
目前市场上透明PI薄膜存在以下缺点:
1、传统PI膜的制备方法为流延法或吹膜法,再进行单轴或双轴延伸,对设备要求高且要经过高温500-800℃脱水闭环处理,工艺复杂、成本极为高昂;
2、难以制作超薄5-15um的膜,穿透率、雾度等光学特性受影响;
3、或无抗UV吸收剂,在长时间紫外光照射下会出现黄化、变脆。
目前市场上透明PET/PEN薄膜存在以下缺点:
1、透明PET/PEN薄膜搭配透明胶水制作成透明产品,但由于PET/PEN熔点在225~260℃耐热性较差,无法耐高温(288℃)的FPC制程如SMT回流焊,应用上要用于柔性基板存忧;
2、难以制作超薄5-15um的膜,穿透率、雾度等光学特性受影响,其厚度多在25um以上;
3、PET/PEN材料因分子结构原因整体CTE偏大,对于下游线路设计特别是细线路设计有影响;
4、或无抗UV吸收剂,在长时间紫外光照射下会出现黄化、变脆。
举凡于台湾专利号第I560056B、中国专利号第104109489B号公布了一种使用PET、PEN、PBT搭配透明性树脂以及硬涂层的覆盖膜,台湾专利号第201629725A号公布了一种使用PET、PEN、PEI树脂穿透率大于90%的触控面板用导电性基板。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种透明复合式PI膜、含该PI膜的透明复合式PI基板及其制备方法,该基板为具有极高的穿透率、极低的雾度、耐QUV照射、高Tg、高挠曲、低反弹力、耐电压和低CTE的基板,而且厚度设计更具弹性,去掉铜箔层部分的透明复合式PI膜厚度可低至8μm。相比先前技术的有胶透明PI膜基板成本更低且能制作超薄基板对于透光度有利;相比先前技术的高透明PET/PEN膜基板耐热性高、CTE小,能够配合FPC高温制程、制作细线路设计且能制作超薄基板对于透光度有利。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:一种透明复合式PI膜,包括抗UV透明聚酰亚胺层和抗UV透明接着剂层;
所述透明复合式PI膜的光的穿透率>88%且雾度<1%,通过紫外可见光亮度计测得的L*a*b表色系统的L值为92-99,a值为-2.0-2.0且b值为-2.0-2.0,表面硬度>4H,CTE<30ppm;
所述抗UV透明聚酰亚胺层的玻璃化转变温度>320℃;
所述透明复合式PI膜的厚度为8-70μm;其中,所述抗UV透明聚酰亚胺层的厚度为3-20μm;所述抗UV透明接着剂层的厚度为5-50μm。
所述抗UV透明聚酰亚胺层为含有抗UV吸收剂的透明聚酰亚胺清漆层。
所述抗UV透明接着剂层为亚克力胶层或聚酯胶层。
所述抗UV透明接着剂层为聚酯胶层,所述聚酯胶层包括有机物组分B、低温固化剂和抗UV吸收剂。
所述聚酯胶层各组分的重量百分含量为:所述有机物组分B为90-95%、所述透明阻燃剂为3-5%、所述低温固化剂为0.09-3%和所述抗UV吸收剂为0.01-2%。
所述有机物组分B为丙烯酸甲酯、乙酯、聚苯基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯中的至少一种。
所述抗UV吸收剂为二苯基酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、[2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基苯甲酮、二苯酮-12、苯甲酮-12、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基苯并苯酮、紫外线吸收剂BP-12、二苯甲酮-12、紫外吸收剂531和紫外线吸收剂UV-531中的至少一种。
一种含有所述的透明复合式PI膜的透明复合式PI基板,包括第一铜箔层和第二铜箔层,所述抗UV透明聚酰亚胺层位于所述第一铜箔层和所述抗UV透明接着剂层之间,所述抗UV透明接着剂层位于所述抗UV透明聚酰亚胺层和所述第二铜箔层之间;所述第一铜箔层的粗糙度和所述第二铜箔层的粗糙度皆<2.0。
所述第一铜箔层和所述第二铜箔层皆为压延铜箔层或是电解铜箔层。
一种所述的透明复合式PI基板的制备方法,包括以下步骤:
S1、将抗UV透明聚酰亚胺层的原料按配比混合,也将抗UV透明接着剂层的原料按配比混合,备用;
S2、将步骤S1中制得的抗UV透明聚酰亚胺层的前体物涂布在第一铜箔层,并在100-150℃下低温固化3-10min,形成透明复合型PI半成品。
在透明复合型PI半成品的抗UV透明聚酰亚胺层的表面涂布抗UV透明接着剂层并压合第二铜箔层,烘烤,收卷完成则形成透明复合型PI基板;
其中,烘烤过程的参数为:温度为60-90℃,风机转速为750-800rpm;压合时的压力为0.8-1.5kgf/cm2;
S3、熟化:对步骤S2制得的透明复合型PI基板在45-55℃下低温固化1.5-2.5h,即得成品的透明复合型PI基板。
本发明的有益效果至少具有以下几点:
一、本发明提供的透明复合式PI膜,是由抗UV透明聚酰亚胺层和抗UV透明接着剂层组成的,具有极高的穿透率,极低的雾度、耐QUV照射、高Tg和高挠曲、低反弹力等特性,其中光的穿透率>88%且雾度<1%,故透明度高、机械强度也足够,而且厚度设计具弹性特别适合制作薄型化基板,达到8-70μm,能够根据不同的电子产品需求设计不同的厚度;
二、本发明的抗UV透明聚酰亚胺层和抗UV透明接着剂层中原料的配比合理,且均含有抗UV吸收剂,能够增强其照射耐黄变性,同时制得的抗UV透明聚酰亚胺层的前体物不需要高温(200-800℃)脱水闭环,并在低温(100-150℃)条件下固化3-10min进行表干即可,对设备要求低,易于生产,良品率高;
三、本发明的透明复合式PI基板的制备方法中抗UV透明聚酰亚胺层和抗UV透明接着剂层均采用涂布的方式形成,因此每层的厚度可控,厚度范围更广泛,不需要采用传统的流延法或吹膜法,再进行单轴或双轴延伸才能形成薄膜,也不需要高温500-800℃条件下高温脱水闭环处理,本发明的制备方法的可控性、可操作性更高,对设备的要求更低;
四、本发明的透明复合式PI基板具有耐高温、高Tg、高挠曲性、低反弹力、低CTE、耐电压、高表面硬度等特性,由于具有极低的反弹力,搭配超薄覆盖膜反弹力可≤5gf,因此能够弯折多次、不会挠曲、透明度高等,特别适合在软硬结合板高效能的AMOLED显示屏中使用。
附图说明
图1是本发明实施例透明复合式PI基板的结构示意图;
图2是本发明比较例透明基板的结构示意图;
附图中各部分标记如下:
透明复合式PI基板100
第一铜箔层101、抗UV透明聚酰亚胺层102、抗UV透明接着剂层103和第二铜箔层104;
透明基板200
第一铜箔层201、第一透明接着剂层202、PEN层/PET层/透明聚酰亚胺层203、第二透明接着剂层204和第二铜箔层205。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例:一种透明复合式PI膜,包括抗UV透明聚酰亚胺层102和抗UV透明接着剂层103;
所述透明复合式PI膜的光的穿透率>88%且雾度<1%,通过紫外可见光亮度计测得的L*a*b表色系统的L值为92-99,a值为-2.0-2.0且b值为-2.0-2.0,表面硬度>4H,CTE<30ppm;
所述抗UV透明聚酰亚胺层102的玻璃化转变温度>320℃;
所述透明复合式PI膜的厚度为8-70μm;其中,所述抗UV透明聚酰亚胺层102的厚度为3-20μm;所述抗UV透明接着剂层103的厚度为5-50μm。
所述抗UV透明聚酰亚胺层102为含有抗UV吸收剂的透明聚酰亚胺清漆层。
所述抗UV透明接着剂层103为亚克力胶层或聚酯胶层。
所述抗UV透明接着剂层103为聚酯胶层,所述聚酯胶层包括有机物组分B、低温固化剂和抗UV吸收剂。
所述聚酯胶层各组分的重量百分含量为:所述有机物组分B为90-95%、所述透明阻燃剂为3-5%、所述低温固化剂为0.09-3%和所述抗UV吸收剂为0.01-2%。
所述有机物组分B为丙烯酸甲酯、乙酯、聚苯基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯中的至少一种。
所述抗UV吸收剂为二苯基酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、[2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基苯甲酮、二苯酮-12、苯甲酮-12、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基苯并苯酮、紫外线吸收剂BP-12、二苯甲酮-12、紫外吸收剂531和紫外线吸收剂UV-531中的至少一种。
一种含有所述的透明复合式PI膜的透明复合式PI基板100,包括第一铜箔层101和第二铜箔层104,所述抗UV透明聚酰亚胺层102位于所述第一铜箔层101和所述抗UV透明接着剂层103之间,所述抗UV透明接着剂层103位于所述抗UV透明聚酰亚胺层102和所述第二铜箔层104之间;所述第一铜箔层101的粗糙度和所述第二铜箔层104的粗糙度皆<2.0。
所述第一铜箔层101和所述第二铜箔层104皆为压延铜箔层或是电解铜箔层。
一种所述的透明复合式PI基板的制备方法,包括以下步骤:
S1、将抗UV透明聚酰亚胺层的原料按配比混合,也将抗UV透明接着剂层的原料按配比混合,备用;
S2、将步骤S1中制得的抗UV透明聚酰亚胺层的前体物涂布在第一铜箔层,并在100-150℃下低温固化3-10min,形成透明复合型PI半成品。
在透明复合型PI半成品的抗UV透明聚酰亚胺层的表面涂布抗UV透明接着剂层并压合第二铜箔层,烘烤,收卷完成则形成透明复合型PI基板;
其中,烘烤过程的参数为:温度为60-90℃,风机转速为750-800rpm;压合时的压力为0.8-1.5kgf/cm2;
S3、熟化:对步骤S2制得的透明复合型PI基板在45-55℃下低温固化1.5-2.5h,即得成品的透明复合型PI基板。
比较例中样品1为PEN膜、样品2为PET膜、样品3为透明PI膜,对实施例1-实施例6以及比较例1-比较例3进行相关性能测试,测试结果见表1。
表1
由表1的实验数据可知,本发明的复合式PI基板与现有技术的PEN膜/PET膜/PI膜基板相比,其穿透率高,雾度低,CTE低,Tg高,反弹力低。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种含有透明复合式PI膜的透明复合式PI基板,其特征在于:包括第一铜箔层、第二铜箔层、抗UV透明聚酰亚胺层和抗UV透明接着剂层,所述抗UV透明聚酰亚胺层位于所述第一铜箔层和所述抗UV透明接着剂层之间,所述抗UV透明接着剂层位于所述抗UV透明聚酰亚胺层和所述第二铜箔层之间;
所述抗UV透明聚酰亚胺层和抗UV透明接着剂层的叠构的光的穿透率>88%且雾度<1%,通过紫外可见光亮度计测得的L*a*b表色系统的L值为92-99,a值为-2.0-2.0且b值为-2.0-2.0,表面硬度>4H,CTE<30 ppm;
所述抗UV透明聚酰亚胺层的玻璃化转变温度>320°C;
所述抗UV透明聚酰亚胺层和抗UV透明接着剂层的叠构的厚度为8-70μm;其中,所述抗UV透明聚酰亚胺层的厚度为3-20μm;所述抗UV透明接着剂层的厚度为5-50μm;
所述第一铜箔层的粗糙度和所述第二铜箔层的粗糙度皆<2.0;
所述第一铜箔层和所述第二铜箔层皆为压延铜箔层或是电解铜箔层。
2.根据权利要求1所述的透明复合式PI基板,其特征在于:所述抗UV透明聚酰亚胺层为含有抗UV吸收剂的透明聚酰亚胺清漆层。
3.根据权利要求1所述的透明复合式PI基板,其特征在于:所述抗UV透明接着剂层为亚克力胶层或聚酯胶层。
4.根据权利要求2所述的透明复合式PI基板,其特征在于:所述抗UV吸收剂为二苯基酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、[2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基苯甲酮、二苯酮-12、苯甲酮-12、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基苯并苯酮、紫外线吸收剂BP-12、二苯甲酮-12、紫外吸收剂531和紫外线吸收剂UV-531中的至少一种。
5.一种根据权利要求1所述的透明复合式PI基板的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、将抗UV透明聚酰亚胺层的原料按配比混合,也将抗UV透明接着剂层的原料按配比混合,备用;
S2、将步骤S1中制得的抗UV透明聚酰亚胺层的前体物涂布在第一铜箔层,并在100-150℃下低温固化3-10min,形成透明复合型PI半成品;
在透明复合型PI半成品的抗UV透明聚酰亚胺层的表面涂布抗UV透明接着剂层并压合第二铜箔层,烘烤,收卷完成则形成透明复合型PI基板;
其中,烘烤过程的参数为:温度为60-90℃,风机转速为750-800rpm;压合时的压力为0.8-1.5 kgf /cm2;
S3、熟化:对步骤S2制得的透明复合型PI基板在45-55℃下低温固化1.5-2.5h,即得成品的透明复合型PI基板。
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