TW201736139A - 聚醯亞胺樹脂層疊體與其製造方法以及帶有功能層的聚醯亞胺膜 - Google Patents

聚醯亞胺樹脂層疊體與其製造方法以及帶有功能層的聚醯亞胺膜 Download PDF

Info

Publication number
TW201736139A
TW201736139A TW106110944A TW106110944A TW201736139A TW 201736139 A TW201736139 A TW 201736139A TW 106110944 A TW106110944 A TW 106110944A TW 106110944 A TW106110944 A TW 106110944A TW 201736139 A TW201736139 A TW 201736139A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
carrier
substrate
polyimide
curl
Prior art date
Application number
TW106110944A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI719184B (zh
Inventor
林信行
平石克文
Original Assignee
新日鐵住金化學股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新日鐵住金化學股份有限公司 filed Critical 新日鐵住金化學股份有限公司
Publication of TW201736139A publication Critical patent/TW201736139A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI719184B publication Critical patent/TWI719184B/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/281Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyimides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0046Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by constructional aspects of the apparatus
    • B32B37/0053Constructional details of laminating machines comprising rollers; Constructional features of the rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/10Removing layers, or parts of layers, mechanically or chemically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02Physical, chemical or physicochemical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/06Interconnection of layers permitting easy separation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08Oxides
    • C23C14/086Oxides of zinc, germanium, cadmium, indium, tin, thallium or bismuth
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40Properties of the layers or laminate having particular optical properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本發明的聚醯亞胺樹脂層疊體的特徵在於:在包含聚醯亞胺樹脂的載體層的一面側具有包含聚醯亞胺樹脂的卷曲抑制層,進而具有以可剝離的方式黏合於卷曲抑制層的包含聚醯亞胺樹脂的基材層,卷曲抑制層的熱膨脹係數小於或大於支持層及基材層的熱膨脹係數的任一個。

Description

聚醯亞胺樹脂層疊體與其製造方法以及帶有功能層的聚醯亞胺膜
本發明是有關於一種在聚醯亞胺基板上形成有液晶顯示裝置、有機電致發光(Electroluminescence,EL)顯示器、有機EL照明、電子紙、觸控面板(touch panel)、彩色濾光片(color filter)等功能層的聚醯亞胺樹脂層疊體及其製造方法。
液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置等顯示裝置被廣泛地用於電視那樣的大型顯示器至手機、個人電腦(personal computer)、智慧手機(smart phone)等的小型顯示器。例如有機EL顯示裝置是在玻璃基板上形成薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT),依序形成電極、發光層、電極等,最後另外用玻璃基板或多層薄膜等進行氣密密封而製作。
這裡,顯示裝置的種類並無特別限制,也包含以液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置、電子紙為代表的顯示裝置及彩色濾光片等顯示裝置的構成零件。另外,也包含隨附於所述顯示裝置而使用的各種功能裝置,其中包括有機EL照明裝置、觸控面板裝置、層疊有氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)等的導電性膜、防止水分或氧等的滲透的阻氣膜、柔性電路基板的構成零件等。即,本發明中所謂柔性元件,不僅包含液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置及彩色濾光片等構成零件,而且也包含有機EL照明裝置、觸控面板裝置、有機EL顯示裝置的電極層或發光層、阻氣膜、黏合膜、薄膜電晶體(TFT)、液晶顯示裝置的佈線層或透明導電層等的一種或兩種以上的組合。
通過將玻璃基板替換成樹脂基材,可實現薄型化、輕量化、柔性化,從而可進一步擴大顯示裝置的用途。但是,與玻璃相比,樹脂有尺寸穩定性、透明性、耐熱性、耐濕性、阻氣性等差等問題。
例如,專利文獻1是有關於一種與作為柔性顯示器用塑膠基板而有用的聚醯亞胺及其前驅物有關的發明,已公開:使用環己基苯基四甲酸等那樣的含有脂環式結構的四羧酸類與各種二胺反應而成的聚醯亞胺的透明性優異。除此以外,也嘗試了使用柔性的樹脂基材代替玻璃基板來實現輕量化,例如非專利文獻1及非專利文獻2中提出了利用透明性高的聚醯亞胺的有機EL顯示裝置。
像這樣,已知聚醯亞胺等的樹脂膜作為柔性顯示器用的支持基材而有用,但顯示裝置的製造步驟已使用玻璃基板而進行,其生產設備大半是以使用玻璃基板為前提而設計。因此,理想的是可有效運用現有的生產設備並且生產顯示裝置。
作為其研究例之一,有以下方法:以在玻璃基板上層疊有樹脂的狀態完成既定的顯示裝置的製造步驟,然後去掉玻璃基板,由此製造在樹脂基材上具備顯示部的顯示裝置(參照專利文獻2~專利文獻3、非專利文獻3~非專利文獻4)。這種方法的情況下,重要的是不對形成在樹脂基材上的顯示部造成損傷而將樹脂基材與玻璃分離。
即,專利文獻3或非專利文獻3中,對塗布在玻璃基板上並經固著的樹脂基材形成既定的顯示部後,通過被稱為塑膠電子雷射釋放(Electronics on Plastic by Laser Release,EPLaR)製程的方法從玻璃側照射雷射,將具備顯示部的樹脂基材從玻璃基板強制分離。另外,專利文獻2或非專利文獻4中,在玻璃基板上形成剝離層後,塗布比剝離層大一圈的聚醯亞胺樹脂而形成聚醯亞胺層,刻入到達剝離層的切斷線,將小一圈的聚醯亞胺膜從剝離層剝離。
另一方面,在使樹脂層疊在玻璃基板上的情況下,翹曲成為大問題。即,玻璃基板的熱膨脹係數為幾ppm/K,相對於此,通常樹脂具有幾十ppm/K以上的熱膨脹係數,因此例如若將樹脂溶液塗布在玻璃基板上,通過加熱處理等使其硬化而形成樹脂層,並放置冷卻至室溫,則會產生翹曲。若無法抑制這種翹曲,則會對隨後的顯示部的形成等造成不良影響。
在使用聚醯亞胺層疊體的步驟中,柔性顯示器TFT基板步驟通常使用In-Ga-Zn-O半導體(銦鎵鋅氧化物(Indium Gallium Zinc Oxide,IGZO))或低溫多晶矽(Low Temperature Poly-silicon,LTPS)工法,受到350℃以上的熱。此時,玻璃基板的熱膨脹係數為幾ppm/K,相對於此,通常樹脂具有幾十ppm/K以上的熱膨脹係數,因此可能層疊體產生翹曲,無法實現顯示部的微細化。
關於此方面,專利文獻3中公開了在支持基板與樹脂膜(a)之間設置熱膨脹係數在支持基板與樹脂膜(a)之間那樣的樹脂層(b),但翹曲的抑制效果不充分。
此外,在以卷對卷(Roll to Roll;以下也稱為「RTR」)方式製造顯示器或觸控面板等的情況下,成為支援基材的膜在製程中可耐受超過300℃的高溫處理,因此必須為耐熱性優異的材料。另外,若考慮到光透過率則優選薄膜。但是,薄膜的操作困難,製造也困難,現狀下透明膜是使用50 μm以上的厚度。
另外,作為兼具操作或製造的容易性與薄度的方法,提出了帶有載體的透明膜。該帶有載體的層疊膜是不使用黏合劑將載體膜與透明基材膜層疊而成,在透明基材上形成薄膜電晶體等功能層後,進而與前面板貼合,然後將載體膜剝離,由此可兼具製造步驟中的操作性、與作為顯示器或觸控面板中的透明支持基材的薄度。
然而,以前的帶有載體的層疊膜容易產生翹曲(卷曲),製造步驟中的操作性非常差。
專利文獻4中公開了為了抑制翹曲的產生而對玻璃基板等支持體設置熱膨脹係數較其小的第一聚醯亞胺層,於其上設置熱膨脹係數大於支持體的第二聚醯亞胺層,但並未公開與並非玻璃基板的包含耐熱性樹脂的支持體有關的研究。 [現有技術文獻]
[專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2008-231327號公報 [專利文獻2]日本專利4834758號公報 [專利文獻3]日本專利5408848號公報 [專利文獻4]日本專利特開2015-182393號公報
[非專利文獻] [非專利文獻1]S.安(S. An)等人,《塑膠基板上的使用高效能低溫多晶矽薄膜電晶體的2.8英寸WQVGA柔性AMOLED(2.8-inch WQVGA Flexible AMOLED Using High Performance Low Temperature Polysilicon TFT on Plastic Substrates)》,資訊顯示協會2010摘要(SID2010 DIGEST),p706(2010) [非專利文獻2]大石(Oishi)等人,《用於柔性顯示器的透明PI(Transparent PI for flexible display)》,國際顯示研習會(International DisplayWorkshops,IDW)'11 FLX2/FMC4-1 [非專利文獻3]E.I.哈斯卡(E.I. Haskal)等人,《使用EPLaR製程製造的柔性OLED顯示器(Flexible OLED Displays Made with the EPLaR Process)》,歐洲顯示文獻(Proc. Eurodisplay)'07,pp.36~39(2007) [非專利文獻4]李正中(Cheng-Chung Lee)等人,《製造柔性主動矩陣顯示器的新方法(A Novel Approach to Make Flexible Active Matrix Displays)》,資訊顯示協會10摘要(SID10 Digest),pp.810~813(2010)
[發明所要解決的問題] 因此,本發明之目的在於提供一種聚醯亞胺樹脂層疊體及其製造方法,所述聚醯亞胺樹脂層疊體為在顯示器或觸控面板中被用作代替玻璃的基板的帶有載體的聚醯亞胺樹脂層疊體,並且即便在使用可應用在RTR製程中的耐熱性樹脂作為載體材料的情況下,也可維持製造步驟中的操作性與作為顯示器或觸控面板中的支持基材的薄度,且儘量抑制翹曲(卷曲),並且可容易且簡便地將支持基材從載體材料分離。 [解決問題的技術手段]
因此,本發明者等人為了解決這些問題而努力研究,結果令人驚訝地發現,通過在既定的包含聚醯亞胺樹脂的基材層的一面側層疊既定的包含聚醯亞胺樹脂的卷曲抑制層及既定的包含聚醯亞胺樹脂的載體層,可維持操作性或作為基材的薄度,並且改善翹曲(卷曲),從而完成本發明。
即,本發明是一種聚醯亞胺樹脂層疊體,其為包含聚醯亞胺樹脂的卷曲抑制層、包含聚醯亞胺樹脂的載體層及包含聚醯亞胺樹脂的基材層的層疊體,並且其特徵在於:在該基材層的一面側以可剝離的方式黏合有卷曲抑制層及載體層,與該基材層接觸的層的熱膨脹係數(Coefficient of thermal expansion,CTE)小於或大於其他層的CTE的任一個。
本發明的聚醯亞胺樹脂層疊體優選的是在包含聚醯亞胺樹脂的載體層的一面側具有包含聚醯亞胺樹脂的卷曲抑制層,進而具有以可剝離的方式黏合於該卷曲抑制層的包含聚醯亞胺樹脂的基材層,卷曲抑制層的熱膨脹係數(CTE)小於或大於支持層及基材層的熱膨脹係數(CTE)的任一個;或者,在包含聚醯亞胺樹脂的載體層的一面側具有以可剝離的方式黏合的包含聚醯亞胺樹脂的基材層,在所述載體層的相反面側具有包含聚醯亞胺樹脂的卷曲抑制層,載體層的熱膨脹係數(CTE)小於或大於基材層及卷曲抑制層的熱膨脹係數(CTE)的任一個。
本發明的聚醯亞胺樹脂層疊體優選的是基材層與載體層的熱膨脹係數(CTE)差、或基材層與卷曲抑制層的熱膨脹係數(CTE)差為±40ppm/K以下。
本發明的聚醯亞胺樹脂層疊體可優選地用作在載體層的一面側隔著卷曲抑制層及基材層進而形成功能層而成的聚醯亞胺樹脂層疊體、或在載體層的一面側隔著基材層進而形成功能層而成的帶有功能層的聚醯亞胺樹脂層疊體。
另外,本發明的聚醯亞胺樹脂層疊體優選的是基材層的全光線透過率為80%以上,且厚度為50 μm以下,並且優選的是形成基材層的聚醯亞胺樹脂的Tg為300℃以上。
本發明的其他實施方式為一種帶有功能層的聚醯亞胺膜,其是使用所述帶有功能層的聚醯亞胺樹脂層疊體,在卷曲抑制層與基材層的界面、或載體層與基材層的界面處進行剝離,將載體層及卷曲抑制層除去而成。
另外,本發明是一種聚醯亞胺樹脂層疊體的製造方法,其為製造所述聚醯亞胺樹脂層疊體的方法,並且其特徵在於利用澆注法在載體層上形成卷曲抑制層及基材層。
該製造方法優選的是使塗敷在載體層上的卷曲抑制層及基材層一體硬化,並且優選的是澆注法為利用多層模頭或連續模頭的塗敷。 [發明的效果]
根據本發明,可維持製造步驟中的操作性與作為顯示器或觸控面板中的支持基材的薄度,並且盡力抑制翹曲(卷曲),可滿足顯示器或觸控面板用途中的聚醯亞胺樹脂層疊體的要求特性。
首先,本發明的聚醯亞胺樹脂層疊體具備包含聚醯亞胺樹脂的載體層。載體層在RTR製程中將薄膜的基材層維持於既定形狀,並且是在隔著基材層而形成ITO膜等功能層後,從基材層剝離除去。因此,為了適應RTR製程,要求柔性、及增強基材層而維持強度,但未必需要透明性。因此,載體層的厚度大於薄膜的基材層,優選10 μm~100 μm,更優選30 μm~75 μm。另外,由於要求可應用於RTR的高溫製程的耐熱性,因此玻璃轉移溫度(Tg)優選300℃以上,更優選300℃~450℃。
本發明的聚醯亞胺樹脂層疊體為包含聚醯亞胺樹脂的卷曲抑制層(以下也簡稱為「卷曲抑制層」)、包含聚醯亞胺樹脂的載體層(以下也簡稱為「載體層」)、及包含聚醯亞胺樹脂的基材層(以下也簡稱為「基材層」)的層疊體,並且其特徵在於:在基材層的一面側以可剝離的方式黏合有卷曲抑制層及載體層的層疊體。進而,所述聚醯亞胺樹脂層疊體的特徵在於:與基材層接觸的層的熱膨脹係數(CTE)小於或大於其他層的CTE的任一個。
此處,所謂與基材層接觸的層,是指卷曲抑制層或載體層的任一個等兩種態樣。所謂其他層,在與基材層接觸的層為卷曲抑制層的情況下,是指基材層及載體層,在與基材層接觸的層為載體層的情況下,是指基材層及卷曲抑制層。
此外,所述聚醯亞胺樹脂層疊體的形態有兩種(形態一及形態二)。以下,對各形態進行具體說明。
[形態一] 形態一的聚醯亞胺樹脂層疊體在載體層的一面側具有卷曲抑制層,進而具有以可剝離的方式黏合於該卷曲抑制層的基材層,卷曲抑制層的CTE小於或大於載體層及基材層的CTE的任一個。
另外,從抑制翹曲的觀點來看,載體層的CTE以近似於基材層的CTE為宜,兩者的熱膨脹係數差(也稱為ΔCTE、「CTE差」)優選±15 ppm/K以內,更優選的是與載體層的CTE相比而基材層的CTE差+15 ppm/K以內,即CTE差為0 ppm/K~+15 ppm/K。此外,例如載體層的CTE優選10 ppm/K~85 ppm/K。這裡所謂CTE差為「±15 ppm/K以內」,是指與載體層的CTE相比而基材層的CTE差-15 ppm/K~+15 ppm/K。
在載體層的一面側隔著後述卷曲抑制層而具有基材層。基材層成為代替玻璃的透明基材,且是在其上形成ITO膜等功能層並完成RTR製程後,將載體層剝離除去後支援功能層。因此,基材層的全光線透過率優選80%以上,更優選90%以上。從薄型化、輕量化、柔性化的要求特性來看,基材層的厚度以儘量薄為宜,優選50 μm以下,更優選5 μm~25 μm。像上文所述那樣,基材層的CTE以與載體層的CTE近似為宜,優選10 ppm/K~80 ppm/K。另外,由於要求可應用於RTR的高溫製程的耐熱性,因此基材層的玻璃轉移溫度(Tg)優選300℃以上,更優選300℃~450℃。由於用作代替玻璃的樹脂基材,因此基材層的彈性模數例如以2 GPa~15 GPa為宜。
在載體層的一面側,在載體層與基材層之間具有包含聚醯亞胺樹脂的卷曲抑制層。從適應RTR製程的觀點來看,卷曲抑制層是為了盡力抑制帶有載體的基材層的翹曲而形成在載體層與基材層之間,在載體層及卷曲抑制層上隔著基材層而形成ITO膜等功能層並完成RTR製程後,在將載體層剝離除去時,與載體層一起被除去。因此,為了在RTR製程中盡力抑制翹曲(卷曲)而選擇厚度或熱膨脹係數。因此,卷曲抑制層的厚度優選50 μm以下,更優選5 μm~30 μm。另外,由於要求可應用於RTR的高溫製程的耐熱性,因此玻璃轉移溫度(Tg)優選300℃以上,更優選300℃~450℃。
卷曲抑制層的CTE是以與載體層及基材層的CTE差相對較大的方式選定。例如載體層及基材層的CTE也可未必相同,但以卷曲抑制層的CTE相對於載體層及基材層兩者的CTE而具有一定以上的差的方式選定為宜。
因此,關於卷曲抑制層的CTE,與載體層的CTE差及與基材層的CTE差優選±15 ppm/K以上,更優選-15 ppm/K~-60 ppm/K的範圍的CTE差。此外,卷曲抑制層的CTE優選-10 ppm/K~20 ppm/K。這裡,所謂CTE差為「±15 ppm/K以上」,是指與載體層的CTE及基材層的CTE相比而卷曲抑制層的CTE差大於-15 ppm/K,或差大於+15 ppm/K。
對於由載體層及基材層所形成的帶有載體的基材來說,即便在通過使卷曲抑制層存在於載體層及基材層之間,而特別製成相當於所謂玻璃基板的第四代(680 mm×880 mm~730 mm×920 mm)以後的相對較大的層疊體的情況下,也可充分獲得翹曲的抑制效果。此外,可通過存在卷曲抑制層而提高基材層的設計自由度。進而,附著於載體層的異物不易混入到基材層中。另外,載體層的表面狀態不易影響基材層,因此可選擇價廉的聚醯亞胺膜等,可提高載體層的設計自由度。
[形態二] 形態二的聚醯亞胺樹脂層疊體在載體層的一面側具有以可剝離的方式黏合的基材層,進而在該載體層的相反面側具有卷曲抑制層,該載體層的CTE小於或大於該基材層及該卷曲抑制層的CTE的任一個。
即,載體層位於基材層與卷曲抑制層之間。若為該構成,則從抑制翹曲的觀點來看優選。此外,例如載體層的CTE優選10 ppm/K~70 ppm/K。
基材層成為代替玻璃的透明基材,且是在其上形成ITO膜等功能層並完成RTR製程後,將載體層剝離除去後支援功能層的透明基材。因此,基材層的全光線透過率優選80%以上,更優選90%以上。從薄型化、輕量化、柔性化的要求特性來看,基材層的厚度在不損及加工性的範圍內越薄越好,優選50 μm以下,更優選5 μm~25 μm。基材層的CTE優選1 ppm/K~80 ppm/K。
另外,由於要求可應用於RTR的高溫製程的耐熱性,因此玻璃轉移溫度(Tg)優選300℃以上,更優選300℃~450℃。由於用作代替玻璃的樹脂基材,因此基材層的彈性模數例如以2 GPa~15 GPa為宜。
在載體層的相反面側具有包含聚醯亞胺樹脂的卷曲抑制層。從適應RTR製程的觀點來看,卷曲抑制層是為了盡力抑制帶有載體的基材層的翹曲而形成在與基材層相反的一側,在載體層上隔著基材層形成ITO膜等功能層並完成RTR製程後,在將載體層剝離除去時,與載體層一起被除去。因此,為了在RTR製程中盡力抑制翹曲(卷曲)而選擇厚度或熱膨脹係數。因此,卷曲抑制層的厚度優選50 μm以下,更優選6 μm~30 μm。另外,由於要求可應用於RTR的高溫製程的耐熱性,因此玻璃轉移溫度(Tg)優選300℃以上,更優選300℃~450℃。
卷曲抑制層的CTE以與基材層的CTE近似為宜,且以消除載體層與基材層的CTE差的方式選定為宜。因此,與基材層的CTE差為±40 ppm/K以內,優選±15 ppm/K以內。例如卷曲抑制層的CTE優選1 ppm/K~90 ppm/K。
對於由載體層及基材層所形成的帶有載體的基材來說,即便在通過使卷曲抑制層存在於與基材相反的一側,而特別製成相當於所謂玻璃基板的第四代(680 mm×880 mm~730 mm×920 mm)以後的相對較大的層疊體的情況下,也可充分獲得翹曲的抑制效果。此外,可通過存在卷曲抑制層而提高基材層的設計自由度。
以下,對形態1及形態2中共同的內容進行具體說明。
用作卷曲抑制層的聚醯亞胺樹脂只要滿足所述特性,則並無特別限制,例如可舉出藉由具有下述通式(1)所表示的結構單元的聚醯亞胺所形成。優選的是以含有50莫耳%以上的下述通式(1)所表示的結構單元的聚醯亞胺為宜。
[化1](1)
這裡,所述通式(1)中的X為芳香族基或脂環式基,且為具有一個以上的芳香環或脂環的四價有機基,R為碳數1~6的取代基。其中,成為用於形成基團X的原料的合適具體例例如可舉出:均苯四甲酸二酐(Pyromellitic dianhydride,PMDA)、萘-2,3,6,7-四甲酸二酐(Naphthalene tetracarboxylic dianhydride,NTCDA)、3,3',4,4'-聯苯四甲酸二酐(Biphenyl tetracarboxylic dianhydride,BPDA)等。另外,R的合適具體例例如可舉出-CH3 、-CF3 等。
其中,若R為-CF3 ,則可提高與基材層的界面處的剝離性,可容易地將這些層分離。
此外,關於除了所述通式(1)所表示的結構單元以外可含有、且合適的是最大可含有小於50莫耳%的結構單元,可舉出使用通常的酸酐及二胺的結構單元。其中,可合適地使用的酸酐為均苯四甲酸二酐(PMDA)、萘-2,3,6,7-四甲酸二酐(NTCDA)、3,3',4,4'-聯苯四甲酸二酐(BPDA)、環己烷四甲酸二酐、伸苯基雙(偏苯三甲酸單酯酐)、4,4'-氧雙鄰苯二甲酸二酐、二苯甲酮-3,4,3',4'-四甲酸二酐、二苯基碸-3,4,3',4'-四甲酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、4,4'-(2,2'-六氟異亞丙基)雙鄰苯二甲酸二酐等。另一方面,二胺有間苯二胺、對苯二胺、2,4-二胺基甲苯、4,4'-二胺基二苯基醚、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4'-二胺基二苯基碸、2,2-雙(4-胺基苄氧基苯基)丙烷、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、4,4'-二胺基苯甲醯苯胺、9,9-雙(4-胺基苯基)茀等。
通常若聚醯亞胺的熱膨脹係數變小則透明性降低,並且厚度方向的延遲(retardation)(由雙折射之差所致的相位差)變高。因此不適於以下情況:在完成RTR製程後,將從載體層分離的基材層用作例如顯示裝置的樹脂基材,或用於阻氣膜、觸控面板基板。相對於此,本發明中,通過存在相反側的卷曲抑制層,而容許使用具有大於載體層的熱膨脹係數的基材層。
形成基材層的聚醯亞胺可根據聚醯亞胺樹脂層疊體的用途而適當選擇。其中,在用於液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置、電子紙、彩色濾光片、觸控面板等顯示裝置中的具有可撓性的樹脂基材的情況下,可舉出具有下述通式(2)所表示的結構單元的聚醯亞胺,優選含有50莫耳%以上的該通式(2)所表示的結構單元的聚醯亞胺。此外,關於除了該通式(2)所表示的結構單元以外可含有的結構單元(合適的是最大可含有小於50莫耳%的結構單元),只要不損及透明性,則可舉出與通式(1)中說明的結構單元相同的結構單元。可合適地使用的酸酐為均苯四甲酸二酐(PMDA)、萘-2,3,6,7-四甲酸二酐(NTCDA)、3,3',4,4'-聯苯四甲酸二酐(BPDA)、環己烷四甲酸二酐、伸苯基雙(偏苯三甲酸單酯酐)、4,4'-氧雙鄰苯二甲酸二酐、二苯甲酮-3,4,3',4'-四甲酸二酐、二苯基碸-3,4,3',4'-四甲酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、4,4'-(2,2'-六氟異亞丙基)雙鄰苯二甲酸二酐等。另一方面,二胺為間苯二胺、對苯二胺、2,4-二胺基甲苯、4,4'-二胺基二苯基醚、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4'-二胺基二苯基碸、2,2-雙(4-胺基苄氧基苯基)丙烷、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、4,4'-二胺基苯甲醯苯胺、9,9-雙(4-胺基苯基)茀等。 [化2](2)
所述通式(2)中,Y為芳香族或脂環式的四價有機基,優選下述式(3)所表示的任一基團。 [化3](3)   其中,從獲得440 nm~780 nm的波長範圍內的500 nm下的透過率為80%以上,且厚度方向的延遲為200 nm以下的聚醯亞胺樹脂作為基材層的觀點來看,更優選以下的任一個。 [化4]
最合適的是下述式(4)所表示的聚醯亞胺樹脂。 [化5](4)
用作載體層的聚醯亞胺樹脂只要滿足上文所述的特性,則並無特別限制,例如作為通常可獲取的聚醯亞胺樹脂,可使用卡普頓(Kapton)(東麗杜邦(Toray-Dupont)公司製造)、優匹萊克斯(Upilex)(宇部興產公司製造)、阿比卡(Apical)(鐘化(Kaneka)公司製造)或具有與這些聚醯亞胺樹脂類似的結構的市售的聚醯亞胺,也可像以下將詳述那樣由二胺與酸二酐合成而獲得。
上文所述的各種聚醯亞胺是將聚醯亞胺前驅物(以下也稱為「聚醯胺酸」)加以醯亞胺化而獲得,聚醯胺酸的樹脂溶液可通過使用實質上為等莫耳的作為原料的二胺與酸二酐在有機溶劑中反應而獲得。詳細來說,例如可通過以下方式獲得:在氮氣流下使二胺溶解於N,N-二甲基乙醯胺等有機極性溶劑中後,添加四甲酸二酐,在室溫下反應5小時左右。這裡,從塗敷時的膜厚均勻化、或所得的聚醯亞胺的機械強度的觀點來看,聚醯胺酸的重量平均分子量(Mw)優選1萬~30萬左右。聚醯亞胺樹脂的合適的分子量範圍為與聚醯胺酸相同的分子量範圍。
本發明的基材層及卷曲抑制層優選的是以分別通過所謂澆注法而獲得為宜,所述澆注法是塗布聚醯亞胺或聚醯亞胺前驅物的樹脂溶液並加以乾燥,進行加熱處理。即,獲得本發明的聚醯亞胺樹脂層疊體時,合適的是在載體層的一面側或兩面分別塗布聚醯亞胺或聚醯亞胺前驅物的樹脂溶液並加以乾燥,進行加熱處理,由此可形成基材層及卷曲抑制層。例如優選的是為了進行乾燥等而在90℃~130℃下進行5分鐘~30分鐘左右的預加熱處理後,進而為了進行醯亞胺化而在130℃~360℃下進行10分鐘~240分鐘左右的高溫加熱處理。
像這樣而獲得的聚醯亞胺樹脂層疊體可在基材層與和該基材層接觸的層(載體層或卷曲抑制層)的界面處分離,但為了容易地進行這些層的界面處的分離,優選的是以基材層是由在聚醯亞胺結構中具有氟原子的含氟聚醯亞胺所形成為宜。通過使用這種含氟聚醯亞胺,可使基材層與和該基材層接觸的層的剝離強度成為合適的是1 N/m~200 N/m、更合適的是1 N/m~100 N/m,因此例如具有可用人手容易地剝離的程度的分離性。另外,基材層的分離面直接維持通過澆注法所得的表面粗糙度(通常表面粗糙度Ra=1 nm~80 nm左右),因此也不會對顯示裝置的可視性等造成不良影響。
本發明中,對於將不同材料層疊而成的聚醯亞胺樹脂層疊體,可根據如下想法通過計算而求出翹曲變形(翹曲量),實現聚醯亞胺樹脂層疊體的最適化。即,以基於引用文獻4的想法的簡便的材料力學計算為基礎,通過三維材料力學計算而算出自重的影響後,加上翹曲變形(翹曲量)而求出最終的翹曲量。使用有限單元法(finite element method)作為計算方法,即,對於熱變形及自重均衡的狀態的最終翹曲變形,使用層疊殼單元(shell element)進行離散化,以數值計算方式利用電腦實施運算(參照圖3)。
像上文所述那樣,本發明的聚醯亞胺樹脂層疊體可合適地用於獲得在基材層上具備功能構件的顯示裝置。即,只要在基材層上形成既定的功能層後,在卷曲抑制層與基材層的界面處、或基材層與載體層的界面處進行分離即可。這裡,載體層發揮在基材層側形成顯示部時的底座的作用,在顯示部的製造過程中確保基材層的處理性或尺寸穩定性等,但最終被除去而並未構成顯示裝置。同樣地,卷曲抑制層也是與載體層一同被分離,同樣地最終被除去而並未構成顯示裝置,即便透明性差也無妨。通過利用這種聚醯亞胺樹脂層疊體,能以良好的精度且可靠地在基材層上形成既定的功能層,並且可獲得實現了薄型、輕量、柔性化的顯示裝置。
關於形成在基材層上的功能層,並無特別限制。例如有機EL顯示裝置的情況下,具代表性的是包含TFT、電極、發光層的有機EL元件等相當於顯示部。另外,液晶顯示裝置的情況下,所述功能層為TFT、驅動電路、視需要為彩色濾光片等。除了這些以外,包括電子紙或微機電系統(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)顯示器等那樣的各種顯示裝置,作為以前形成在玻璃基板上的各種功能層且放映出既定的影像(動畫或圖像)所必需的零件相當於顯示部。其中,例如在形成TFT時通常需要400℃左右的退火步驟,但本發明的聚醯亞胺樹脂層疊體具有也可耐受這種退火步驟的耐熱性。 [實施例]
以下,根據實施例及比較例對本發明進行具體說明。此外,本發明不受這些內容的限定。
1. 各種物性測定及性能試驗方法 [剝離強度]
關於基材層-(卷曲抑制層)-載體層間的剝離強度,將層疊體加工成寬度為1 mm~10 mm、長度為10 mm~25 mm的短條狀,使用東洋精機股份有限公司製造的拉伸試驗機(斯托羅格拉芙(Strograph)-M1)將載體層朝180°方向剝離,測定剝離強度。此外,將剝離強度牢固而難以剝離的情況視為「無法剝離」。 [透過率]
將20 μm厚的基材層以5 cm見方切出,對其使用日本電色工業製造的霧度計(HAZE METER)NDH-5000進行380 nm~780 nm的透過率的測定。 [Ra]
將基材層、載體層及卷曲抑制層分別單獨以3 cm見方切出,對其使用布魯克元素分析(Bruker AXS)製造的原子力顯微鏡(AFM)進行Ra的測定。 [CTE]
關於基材層、載體層及卷曲抑制層的CTE,將各層以3 mm×15 mm見方切出,對其使用精工儀器(Seiko Instruments)製造的熱機械分析(Thermomechanical analysis,TMA)裝置,一面施加5.0 g的負重一面以一定的升溫速度(10℃/min)在30℃~260℃的溫度範圍內進行拉伸試驗,根據100℃~250℃下的相對於溫度的聚醯亞胺膜的伸長量而測定CTE(×10-6 /K)。 [翹曲]
利用切割刀(cutter knife)從層疊膜切出一邊為100 mm的正方形樣本,以23℃、50%的條件調濕24小時後載置在定盤上,利用遊標卡尺(vernier caliper)測定四角的翹起高度,將其平均值作為翹曲(卷曲)。
2. 聚醯胺酸(聚醯亞胺前驅物)溶液的合成 將以下的合成例或實施例等中所用的原料示於以下。
[芳香族二胺基化合物] ·4,4'-二胺基-2,2'-雙(三氟甲基)聯苯(TFMB) ·2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯(m-TB) ·1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯(TPE-R) ·2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP) ·1,4-伸苯基二胺(PPD)
[芳香族四甲酸的酸酐] ·均苯四甲酸酐(PMDA) ·2,2-雙(3,4-脫水二羧基苯基)六氟丙烷(6FDA) ·2,3,2',3'-聯苯四甲酸二酐(BPDA)
[溶劑] ·N,N-二甲基乙醯胺(DMAc) 合成例1
在氮氣流下,在300 ml的可分離式燒瓶中一面攪拌一面將TFMB(9.4 g、0.03 mol)添加到127.5 g的溶劑DMAc中並進行加溫,在50℃下溶解。繼而添加6FDA(13.09 g、0.03 mol)。使二胺與酸酐的莫耳比實質上成為1:1。然後,在室溫下將溶液繼續攪拌3小時而進行聚合反應,獲得200 g的淡黃色的黏稠的聚醯胺酸清漆A。此外,在後述加熱條件下使該聚醯胺酸清漆A硬化,由此獲得聚醯亞胺樹脂A。
合成例2 在氮氣流下,在300 ml的可分離式燒瓶中一面攪拌一面將10.2 g的m-TB與1.6 g的TPE-R以90:10的莫耳比添加到170 g的溶劑DMAc中並進行加溫,在50℃下溶解。繼而以90:10的莫耳比添加9.2 g的PMDA與3.1 g的BPDA。使二胺與酸酐的莫耳比實質上成為1:1。然後,將溶液在室溫下繼續攪拌3小時而進行聚合反應,獲得200 g的淡白色的黏稠的聚醯胺酸清漆B。此外,將該聚醯胺酸清漆B在後述加熱條件下硬化,由此獲得聚醯亞胺樹脂B。
合成例3 在氮氣流下,在300 ml的可分離式燒瓶中一面攪拌一面將TFMB(12.6 g、0.04 mol)添加到127.5 g的溶劑DMAc中並進行加溫,在50℃下溶解。繼而以12.5:87.5的莫耳比添加6FDA(2.2 g、0.005 mol)與PMDA(7.7 g、0.035 mol)。使二胺與酸酐的莫耳比實質上成為1:1。然後,將溶液在室溫下繼續攪拌3小時而進行聚合反應,獲得150 g的淡白色的黏稠的聚醯胺酸清漆C。此外,將該聚醯胺酸清漆C在後述加熱條件下硬化,由此獲得聚醯亞胺樹脂C。
合成例4 在氮氣流下,在300 ml的可分離式燒瓶中一面攪拌一面將m-TB(14.4 g、0.07 mol)添加到170 g的溶劑DMAc中並進行加溫,在50℃下溶解。繼而以90:10的莫耳比添加PMDA(13.6 g、0.06 mol)與BPDA(2 g、0.007 mol)。使二胺與酸酐的莫耳比實質上成為1:1。然後,將溶液在室溫下繼續攪拌3小時間而進行聚合反應,獲得200 g的淡白色的黏稠的聚醯胺酸清漆D。此外,將該聚醯胺酸清漆D在後述加熱條件下硬化,由此獲得聚醯亞胺樹脂D。
合成例5 在氮氣流下,在300 ml的可分離式燒瓶中一面攪拌一面將作為二胺的TPE-R(14.8 g、0.05 mol)添加到170 g的溶劑DMAc中並進行加溫,在50℃下溶解。繼而添加作為酸酐的BPDA(15.2 g、0.05 mol)。使二胺與酸酐的莫耳比實質上成為1:1。然後,將溶液在室溫下繼續攪拌3小時而進行聚合反應,獲得200 g的淡白色的黏稠的聚醯胺酸清漆E。此外,將該聚醯胺酸清漆E在後述加熱條件硬化,由此獲得聚醯亞胺樹脂E。
合成例6 在氮氣流下,在300 ml的可分離式燒瓶中一面攪拌一面以m-TB:TPE-R按莫耳比計成為90:10的方式添加到170 g的溶劑DMAc中並進行加溫,在50℃下溶解。繼而以PMDA:BPDA的莫耳比成為80:20的方式添加。使二胺與酸酐的莫耳比實質上成為1:1。然後,將溶液在室溫下繼續攪拌3小時而進行聚合反應,獲得200 g的淡白色的黏稠的聚醯胺酸F清漆。此外,將該聚醯胺酸F清漆在後述加熱條件下硬化,由此獲得聚醯亞胺樹脂F。
合成例7 在氮氣流下,在300 ml的可分離式燒瓶中一面攪拌一面將TFMB(16.93 g)添加到溶劑DMAc(170 g)中並溶解。繼而添加PMDA(10.12 g)及6FDA(2.95 g)。然後,將溶液在室溫下繼續攪拌6小時而進行聚合反應,獲得200 g的淡黃色的黏稠的聚醯胺酸H清漆。此外,將該聚醯胺酸H清漆在後述加熱條件下硬化,由此獲得聚醯亞胺樹脂H。
合成例8 在氮氣流下,在300 ml的可分離式燒瓶中一面攪拌一面將BAPP(19.45 g)添加到溶劑DMAc(170 g)中並溶解。繼而添加PMDA(9.85 g)及BPDA(0.70 g)。然後,將溶液在室溫下繼續攪拌6小時而進行聚合反應,獲得200 g的淡黃色的黏稠的聚醯胺酸I清漆。此外,將該聚醯胺酸I清漆在後述加熱條件下硬化,由此獲得聚醯亞胺樹脂I。
合成例9 在氮氣流下,在300 ml的可分離式燒瓶中一面攪拌一面將4,4'-DAPE(8.97 g)添加到溶劑DMAc(170 g)中並溶解。繼而添加PMDA(8.95 g)及BPDA(12.08 g)。然後,將溶液在室溫下繼續攪拌6小時而進行聚合反應,獲得200 g的褐色的黏稠的聚醯胺酸J清漆。此外,將該聚醯胺酸J清漆在後述加熱條件下硬化,由此獲得聚醯亞胺樹脂J。
合成例10 在氮氣流下,在300 ml的可分離式燒瓶中一面攪拌一面將4,4'-DAPE(8.14 g)及PPD(4.40 g)添加到溶劑DMAc(170 g)中並溶解。繼而添加PMDA(17.45 g)。然後,將溶液在室溫下繼續攪拌6小時而進行聚合反應,獲得200 g的褐色的黏稠的聚醯胺酸K清漆。此外,將該聚醯胺酸K清漆在後述加熱條件下硬化,由此獲得聚醯亞胺樹脂K。
3. 利用塗敷的聚醯亞胺(PI)層的形成 使用聚醯亞胺膜(中國寧波今山製造,厚度=0.75 mm,CTE=45 ppm/K,以下也稱為「載體膜」)作為載體層。 作為載體層,使用2種聚醯亞胺膜。 1)聚醯亞胺膜1:中國寧波今山製造,厚度=0.75 mm,CTE=45 ppm/K,Ra=3 nm(以下也稱為載體膜1) 2)聚醯亞胺膜2:中國瑞華泰(Rayitek)製造,厚度=0.75 mm,CTE=45 ppm/K,Ra=10 nm(以下也稱為載體膜2)
實施例1 一面利用具備卷出部、唇式塗布機(lip coater)、連續乾燥爐、連續爐及卷取部的例如圖2所示的RTR方式的塗敷乾燥硬化設備將載體膜1(寬度520 mm×長度500 m×厚度75 μm)以2 m/min的速度卷出,一面使用莫諾泵(mono pump)以膜厚成為45 μm的方式塗布聚醯胺酸清漆B。使該膜在由多個爐所構成的連續乾燥爐中通過,在90℃下乾燥2分鐘,在130℃下乾燥1分鐘,進而在由多個爐所構成、且溫度從試樣入口側的爐向出口側的爐階段性地增高的連續爐中通過,以合計25分鐘階段性地從130℃起階段性地加熱到400℃,製作在載體膜上形成有作為卷曲抑制層的聚醯亞胺樹脂B的輥。然後,將該卷安裝在相同的塗敷乾燥裝置的卷出部中,在聚醯亞胺樹脂C上塗布100 μm的聚醯亞胺酸清漆A,在由多個爐所構成的連續乾燥爐中通過,在90℃下乾燥2分鐘,在130℃下乾燥1分鐘,進而在由多個爐所構成、且溫度從試樣入口側的爐向出口側的爐階段性地增高的連續爐中通過,以合計20分鐘階段性地從130℃階段性地加熱到400℃,形成作為基材層的厚度10 μm的聚醯亞胺樹脂A,獲得卷狀的聚醯亞胺樹脂層疊體(層疊體1)。
關於層疊體1的各層的厚度,載體層為75 μm,卷曲抑制層為4.5 μm,基材層為10 μm。將層疊體1的層結構示意性地示於圖1中。
然後,對於所述卷狀的聚醯亞胺樹脂層疊體,一面使用具備卷出部、搬送輥、製程處理部及卷取部的RTR方式的裝置,以2 m/min的速度以基材層朝上的方式在長度方向上卷出,一面經由搬送輥而導入到設置在真空腔室內的製程處理部中,利用濺鍍法通過連續處理在基材層上將厚度50 nm的作為功能層的ITO成膜,以帶有功能層的聚醯亞胺基板膜的形式卷取。
進而,將帶有功能層的聚醯亞胺基板膜切割成370 mm×450 mm的片狀,對經製膜的ITO在一個方向(X方向)及另一方向(Y方向)的XY方向上進行透明電路加工。此時,Y電路與X電路的交點並未形成電路。
然後,在XY電路的交點塗布外塗劑(over coating),在250℃下進行熱處理而使外塗層硬化,使用銀糊橫跨外塗層進行橋接加工而製成XY電路,進而在ITO成膜側的整個面上塗布外塗劑,在270℃下進行退火處理,進行外塗劑的硬化及ITO的結晶化。
最後,對蓋板玻璃(cover glass)在ITO製膜側的表面貼附光學透明膠帶(Optically Clear Adhesive,OCA)(透明黏合片),然後將載體膜及卷曲抑制層機械剝離,製成在基材層上形成有功能層的觸控面板基板。
比較例1 不形成卷曲抑制層,而與實施例1同樣地在載體膜上形成作為基材層的聚醯亞胺樹脂A(厚度10 μm),獲得聚醯亞胺樹脂層疊體(層疊體C1)。
該層疊體C1的翹曲(卷曲)大,在觸控面板的製造步驟中在將ITO製膜切割成片狀時因翹曲而無法與遮罩進行對位,無法進行XY方向的透明電路加工,從而無法製作觸控面板。
實施例2 一面利用具備卷出部、唇式塗布機、連續乾燥爐、連續爐及卷取部的例如圖2所示的RTR方式的塗敷乾燥硬化設備將載體膜(寬度520 mm×長度500 m×厚度75 μm)以2 m/min的速度卷出,一面使用莫諾泵以膜厚成為100 μm的方式塗布聚醯胺酸清漆E。使該膜在由多個爐所構成的連續乾燥爐中通過,在90℃下乾燥2分鐘,在130℃下乾燥1分鐘,製作在載體膜上形成有作為卷曲抑制層的聚醯亞胺樹脂E的輥。然後,將該卷安裝在相同的塗敷乾燥裝置的卷出部中,在聚醯亞胺樹脂E的相反側塗布100 μm的聚醯胺酸清漆A,在由多個爐所構成的連續乾燥爐中通過,在90℃下乾燥2分鐘,在130℃下乾燥1分鐘,進而在由多個爐所構成、且溫度從試樣入口側的爐向出口側的爐階段性地增高的連續爐中通過,以合計20分鐘階段性地從130℃起階段性地加熱到400℃,形成作為基材層的厚度10 μm的聚醯亞胺樹脂A,獲得卷狀的聚醯亞胺樹脂層疊體(層疊體2)。
關於層疊體2的各層的厚度,載體膜為75 μm,卷曲抑制層為13 μm,基材層為10 μm。將層疊體2的層結構示意性地示於圖4中。
然後,對於層疊體2,利用與實施例1相同的方法製成在基材層上形成有功能層的觸控面板基板。
實施例3 使用聚醯胺酸清漆C代替聚醯胺酸清漆A作為基材層,且使用聚醯胺酸清漆D代替聚醯胺酸清漆E作為卷曲抑制層,除此以外,利用與實施例2相同的方法獲得聚醯亞胺樹脂層疊體(層疊體3)。
關於層疊體3的各層的厚度,載體層為75 μm,基材層為12 μm,卷曲抑制層為13 μm。
在該層疊體3上,利用與實施例1相同的方法將ITO及XY電路製膜,獲得觸控面板。
實施例4 使用聚醯亞胺膜2作為載體層,使用聚醯胺酸清漆F代替聚醯胺酸清漆C作為卷曲抑制層,除此以外,利用與實施例1相同的方法獲得聚醯亞胺樹脂層疊體(層疊體4)。 關於層疊體4的各層的厚度,載體層為75 μm,基材層為10 μm,卷曲抑制層為4 μm。
實施例5 使用聚醯胺酸清漆H代替聚醯胺酸清漆A作為基材層,且使用聚醯胺酸清漆E代替聚醯胺酸清漆B作為卷曲抑制層,除此以外,利用與實施例1相同的方法獲得聚醯亞胺樹脂層疊體(層疊體5)。
關於層疊體5的各層的厚度,載體層為75 μm,基材層為10 μm,卷曲抑制層為50 μm。
實施例6 除了基材層及卷曲抑制層的厚度以外,利用與實施例2相同的方法獲得聚醯亞胺樹脂層疊體(層疊體6)。
關於層疊體6的各層的厚度,載體層為75 μm,基材層為10 μm,卷曲抑制層為13 μm。
實施例7 使用聚醯胺酸清漆H代替聚醯胺酸清漆A作為基材層,且使用聚醯胺酸清漆B代替聚醯胺酸清漆E作為卷曲抑制層,除此以外,利用與實施例2相同的方法獲得聚醯亞胺樹脂層疊體(層疊體7)。
關於層疊體7的各層的厚度,載體層為75 μm,基材層為10 μm,卷曲抑制層為15 μm。
比較例2 除了使用聚醯胺酸清漆I代替聚醯胺酸清漆B作為卷曲抑制層以外,利用與實施例1相同的方法獲得聚醯亞胺樹脂層疊體(層疊體C2)。
關於層疊體C2的各層的厚度,載體層為75 μm,基材層為10 μm,卷曲抑制層為4 μm。
比較例3 除了使用聚醯胺酸清漆J代替聚醯胺酸清漆E作為卷曲抑制層以外,利用與實施例2相同的方法獲得聚醯亞胺樹脂層疊體(層疊體C3)。
關於層疊體C3的各層的厚度,載體層為75 μm,基材層為10 μm,卷曲抑制層為15 μm。
比較例4 除了使用聚醯胺酸清漆I代替聚醯胺酸清漆B作為卷曲抑制層以外,利用與實施例1相同的方法獲得聚醯亞胺樹脂層疊體(層疊體C4)。
關於層疊體C4的各層的厚度,載體層為75 μm,基材層為10 μm,卷曲抑制層為13 μm。
比較例5 使用聚醯胺酸H代替實施例4的聚醯胺酸A,且使用聚醯胺酸K代替聚醯胺酸E,除此以外,與實施例1同樣地進行操作。
使用聚醯胺酸清漆H代替聚醯胺酸清漆A作為基材層,且使用聚醯胺酸清漆K代替聚醯胺酸清漆B作為卷曲抑制層,除此以外,利用與實施例1相同的方法獲得聚醯亞胺樹脂層疊體(層疊體C5)。
關於層疊體C5的各層的厚度,載體層為75 μm,基材層為10 μm,卷曲抑制層為13 μm。
將以上的實施例及比較例中所得的聚醯亞胺樹脂層疊體的物性示於表1中。
[表1]
1‧‧‧功能層
2‧‧‧基材層
3‧‧‧載體層
4‧‧‧卷曲抑制層
10‧‧‧層疊體
11‧‧‧濺鍍裝置
12、13‧‧‧導輥
14‧‧‧卷出輥
15‧‧‧卷取輥
圖1為對本發明的聚醯亞胺樹脂層疊體示出帶有功能層的各層構成的剖面圖。 圖2為用於對層疊體形成功能層的裝置的示意圖。 圖3為表示聚醯亞胺層疊體產生翹曲的狀態的類比圖。 圖4為對本發明的聚醯亞胺樹脂層疊體示出帶有功能層的各層構成的剖面圖。
1‧‧‧功能層
2‧‧‧基材層
3‧‧‧載體層
4‧‧‧卷曲抑制層
10‧‧‧層疊體

Claims (14)

  1. 一種聚醯亞胺樹脂層疊體,其為包含聚醯亞胺樹脂的卷曲抑制層、包含聚醯亞胺樹脂的載體層及包含聚醯亞胺樹脂的基材層的層疊體,並且其特徵在於:在所述基材層的一面側以可剝離的方式黏合有所述卷曲抑制層及所述載體層,與所述基材層接觸的層的熱膨脹係數小於或大於其他層的熱膨脹係數的任一個。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的聚醯亞胺樹脂層疊體,其中在所述載體層的一面側具有所述卷曲抑制層,進而具有以可剝離的方式黏合於所述卷曲抑制層的所述基材層,所述卷曲抑制層的熱膨脹係數小於或大於所述載體層及所述基材層的熱膨脹係數的任一個。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的聚醯亞胺樹脂層疊體,其中所述基材層與所述載體層的熱膨脹係數差為±40 ppm/K以下。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的聚醯亞胺樹脂層疊體,其中在所述載體層的一面側隔著所述卷曲抑制層及所述基材層而進一步形成有功能層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的聚醯亞胺樹脂層疊體,其中在所述載體層的一面側具有以可剝離的方式黏合的所述基材層,在所述載體層的相反面側具有所述卷曲抑制層,所述載體層的熱膨脹係數小於或大於所述基材層及所述卷曲抑制層的熱膨脹係數的任一個。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的聚醯亞胺樹脂層疊體,其中所述基材層與所述卷曲抑制層的熱膨脹係數差為±40 ppm/K以下。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的聚醯亞胺樹脂層疊體,其中在所述載體層的一面側隔著所述基材層而進一步形成有功能層。
  8. 如申請專利範圍第2項或第5項所述的聚醯亞胺樹脂層疊體,其中所述基材層的全光線透過率為80%以上,且厚度為50 μm以下。
  9. 如申請專利範圍第2項或第5項所述的聚醯亞胺樹脂層疊體,其中形成所述基材層的聚醯亞胺樹脂的玻璃轉移溫度為300℃以上。
  10. 一種帶有功能層的聚醯亞胺膜,其特徵在於:其是使用如申請專利範圍第4項所述的聚醯亞胺樹脂層疊體,在所述卷曲抑制層與所述基材層的界面處進行剝離,將所述載體層及所述卷曲抑制層除去而成。
  11. 一種帶有功能層的聚醯亞胺膜,其特徵在於:其是使用如申請專利範圍第7項所述的聚醯亞胺樹脂層疊體,在所述載體層與所述基材層的界面處進行剝離,將所述載體層及所述卷曲抑制層除去而成。
  12. 一種聚醯亞胺樹脂層疊體的製造方法,其為製造如申請專利範圍第1項所述的聚醯亞胺樹脂層疊體的方法,並且其特徵在於:利用澆注法在所述載體層上塗敷所述卷曲抑制層及所述基材層。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的聚醯亞胺樹脂層疊體的製造方法,其使塗敷在所述載體層上的所述卷曲抑制層及所述基材層一體硬化。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的聚醯亞胺樹脂層疊體的製造方法,其中所述澆注法為利用多層模頭或連續模頭的塗敷。
TW106110944A 2016-03-31 2017-03-31 聚醯亞胺樹脂層疊體與其製造方法以及帶有功能層的聚醯亞胺膜 TWI719184B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016071526 2016-03-31
JP2016-071525 2016-03-31
JP2016071525 2016-03-31
JP2016-071526 2016-03-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201736139A true TW201736139A (zh) 2017-10-16
TWI719184B TWI719184B (zh) 2021-02-21

Family

ID=60046052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106110944A TWI719184B (zh) 2016-03-31 2017-03-31 聚醯亞胺樹脂層疊體與其製造方法以及帶有功能層的聚醯亞胺膜

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7030418B2 (zh)
KR (1) KR102313706B1 (zh)
CN (1) CN107263984B (zh)
TW (1) TWI719184B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI758954B (zh) * 2020-11-17 2022-03-21 臻鼎科技股份有限公司 聚醯亞胺厚膜及其製備方法
US11524491B2 (en) 2020-11-17 2022-12-13 Zhen Ding Technology Co., Ltd. Method for manufacturing thick polyimide film

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020055182A1 (ko) * 2018-09-11 2020-03-19 주식회사 엘지화학 플렉서블 디스플레이 제조용 적층체 및 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 제조 방법
CN111070832A (zh) * 2018-10-18 2020-04-28 达迈科技股份有限公司 可剥离的聚酰亚胺复合膜
JP7506391B2 (ja) 2020-03-11 2024-06-26 河村産業株式会社 金属-ポリイミド積層体

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS548848B1 (zh) 1968-06-28 1979-04-19
JPS4834758B1 (zh) 1968-11-06 1973-10-23
JP4699261B2 (ja) * 2005-03-31 2011-06-08 新日鐵化学株式会社 多層積層体及びフレキシブル銅張積層基板
JP2007001173A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Toyobo Co Ltd 多層ポリイミドフィルム
US20070298260A1 (en) * 2006-06-22 2007-12-27 Kuppusamy Kanakarajan Multi-layer laminate substrates useful in electronic type applications
JP2008231327A (ja) 2007-03-22 2008-10-02 Ihara Chem Ind Co Ltd 高透明性を有するポリイミドおよびその製造方法
JP5408848B2 (ja) * 2007-07-11 2014-02-05 株式会社ジャパンディスプレイ 半導体装置の製造方法
JP2009083201A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Toyobo Co Ltd 多層ポリイミドフィルム及び構造体、多層回路基板
JP2010221523A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Toray Ind Inc 金属層積層フィルムの製造方法
JP2011011493A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Nippon Steel Chem Co Ltd 透明導電性膜積層体の製造方法
JP5487066B2 (ja) * 2010-10-04 2014-05-07 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の検査方法
JP2012146905A (ja) * 2011-01-14 2012-08-02 Kaneka Corp 可溶性ポリイミド樹脂フィルムの利用
KR102038135B1 (ko) * 2011-12-28 2019-10-30 주식회사 넥스플렉스 연성금속박적층체 및 이의 제조방법
JP5931672B2 (ja) * 2012-09-24 2016-06-08 新日鉄住金化学株式会社 ポリイミド積層体及びその製造方法
JP5478701B2 (ja) * 2012-11-30 2014-04-23 新日鉄住金化学株式会社 ポリイミドフィルム
JP6067419B2 (ja) * 2013-02-28 2017-01-25 新日鉄住金化学株式会社 積層部材の製造方法
KR101802558B1 (ko) * 2013-04-09 2017-11-29 주식회사 엘지화학 디스플레이 소자의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 디스플레이 소자
JP6411047B6 (ja) * 2014-03-25 2018-12-05 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 ポリイミド積層構造体及びその製造方法
CN106541652B (zh) * 2015-09-23 2021-03-30 日铁化学材料株式会社 聚酰亚胺层叠结构体及其制造方法以及显示装置及触摸屏

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI758954B (zh) * 2020-11-17 2022-03-21 臻鼎科技股份有限公司 聚醯亞胺厚膜及其製備方法
US11524491B2 (en) 2020-11-17 2022-12-13 Zhen Ding Technology Co., Ltd. Method for manufacturing thick polyimide film

Also Published As

Publication number Publication date
CN107263984B (zh) 2021-01-12
KR102313706B1 (ko) 2021-10-18
CN107263984A (zh) 2017-10-20
JP2017185806A (ja) 2017-10-12
KR20170113434A (ko) 2017-10-12
TWI719184B (zh) 2021-02-21
JP7030418B2 (ja) 2022-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102392962B1 (ko) 적층부재의 제조 방법
JP6457168B2 (ja) 表示装置支持基材用ポリイミドフィルム、及びその積層体、並びその製造方法
JP6963504B2 (ja) ポリイミド積層体及びその製造方法
JP5931672B2 (ja) ポリイミド積層体及びその製造方法
TW201736139A (zh) 聚醯亞胺樹脂層疊體與其製造方法以及帶有功能層的聚醯亞胺膜
JP2018109783A (ja) 表示装置の製造方法
WO2008072495A1 (ja) ポリアミドイミド樹脂、それから得られる無色透明フレキシブル金属張積層体および配線板
TWI793077B (zh) 蒸鍍罩幕及其製造方法以及蒸鍍罩幕用層疊體及其製造方法
TWI668103B (zh) 層壓膜的卷狀物、製造其的方法及可撓性裝置的製造方法
TW201707922A (zh) 帶功能層的聚醯亞胺基板膜與其製造方法、及長聚醯亞胺層疊體
TW201714937A (zh) 帶有功能層的聚醯亞胺膜的製造方法
JP2014019108A (ja) 透明導電性フィルム及びその製造用ポリイミドフィルム
TWI711659B (zh) 聚醯亞胺膜的製造方法
JP2018104525A (ja) フレキシブルデバイス用ポリイミドフィルム、その前駆体、及び機能層付ポリイミドフィルム
JP2016186936A (ja) 透明導電性フィルムの製造方法
JP6656861B2 (ja) フレキシブルデバイス用積層体及びフレキシブルデバイスの製造方法
JP7102191B2 (ja) ポリイミドフィルムの製造方法
JP6078319B2 (ja) 入力装置の製造方法、これに用いる導電膜付き基板、及び積層部材
JP2014178805A (ja) 入力装置の製造方法
TWI698347B (zh) 聚醯亞胺層疊結構體及其製造方法以及顯示裝置及觸控面板
JP6495229B2 (ja) 基材フィルムの製造方法
JP2007301781A (ja) 金属化ポリイミドフィルムおよび回路基板
JP2007320059A (ja) 金属化ポリイミドフィルムおよび回路基板