TWI778682B - 矽氮烷類化合物、包括其的塗覆組成物、包括塗覆層之透明膜以及包括透明膜之顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種由式1表示的矽氮烷類化合物、含有所述矽氮烷類化合物的塗覆組成物、包括含有所述矽氮烷類化合物的第一塗覆層的透光膜以及包括所述透光膜的顯示裝置。

Description

矽氮烷類化合物、包括其的塗覆組成物、包括塗覆層之透明膜以及包括透明膜之顯示裝置
本揭露是有關於一種矽氮烷類化合物、包括其的塗覆組成物、具有塗覆層的透明膜以及包括透光膜的顯示裝置。
最近,能夠折疊或彎曲的可撓性顯示裝置作為下一代顯示器已經引起了極大的關注。此種可撓性顯示裝置包括可折疊或彎曲的顯示面板及用於保護顯示面板的蓋窗(cover window)。為保護設置於顯示面板上的元件,蓋窗需要優異的硬度、低透濕性、耐化學性及優異的透光率。
正在研究各種透明塑膠膜作為可撓性顯示裝置的蓋窗的材料。在透明塑膠中,具有高硬度的聚醯亞胺系膜正被研究作為可撓性顯示裝置的蓋窗的材料。
聚醯亞胺系膜的優點是能夠同時達成高硬度及小厚度兩者。然而,聚醯亞胺系膜的光學及機械性質可能不滿足各種可撓 性顯示裝置所需的物理性質。因此,為改善聚醯亞胺系膜的物理性質,正在開發單體及添加劑,並且正在研究各種塗覆層。
因此,鑑於上述問題而做出了本揭露,並且本揭露的一個目的是提供一種可用於改善透明或透光膜的物理性質的矽氮烷類化合物。
本揭露的另一目的是提供一種包含矽氮烷類化合物的塗覆組成物。
本發明的另一目的是提供一種具有塗覆層的透光膜,所述塗覆層是使用含有矽氮烷類化合物的塗覆組成物形成的。
本揭露的另一目的是提供一種包括透光膜的顯示裝置。
根據本揭露,可藉由提供由下式1表示的矽氮烷類化合物來實現上述及其他目的:
Figure 110123064-A0305-02-0004-1
其中,在式1中,R11、R12、R13及R14各自獨立地選自氫、具有1至20個碳原子的烷基、具有1至20個碳原子的烷氧基、具有6至18個碳原子的芳基、具有3至20個碳原子的丙烯酸烷基酯基、具有4至20個碳原子的甲基丙烯酸烷基酯基、具有3至20個碳原子的烷基乙烯基及乙烯基,R21選自氫、具有1至10個碳原子的烷基、具有6至18個碳原子的芳基及乙烯基,R22選自氫、具有1至10個碳原子的烷基、具有6至18個碳原子的芳基及乙烯基,R3選自單鍵、具有1至10個碳原子的伸烷基、具有6至18個碳原子的伸芳基、具有2至20個碳原子的經取代的伸烷基、具有7至19個碳原子的經取代的伸芳基、具有3至20個碳原子的伸烷基乙烯基(alkylene vinyl group)、乙烯基及具有1至10個碳原子的伸雜烷基,m及n各自為5至150的整數,且m/(m+n)為0.2至0.98,y為0至2的整數,並且式1中的「A」由下式2表示:
Figure 110123064-A0305-02-0005-2
其中,在式2中,R41及R42各自獨立地選自氫及具有1至4個碳原子的烷基,並且RB為具有環狀基團的二價化合物。
RB由下式3至式12中的任一者表示:
Figure 110123064-A0305-02-0006-3
Figure 110123064-A0305-02-0006-4
Figure 110123064-A0305-02-0006-5
[式6]
Figure 110123064-A0305-02-0007-6
Figure 110123064-A0305-02-0007-7
Figure 110123064-A0305-02-0007-8
Figure 110123064-A0305-02-0007-9
Figure 110123064-A0305-02-0007-10
Figure 110123064-A0305-02-0008-11
Figure 110123064-A0305-02-0008-12
在式1中,A可由下式13至式22中的任一者表示:
Figure 110123064-A0305-02-0008-13
Figure 110123064-A0305-02-0008-14
Figure 110123064-A0305-02-0009-15
Figure 110123064-A0305-02-0009-16
Figure 110123064-A0305-02-0009-17
Figure 110123064-A0305-02-0009-18
Figure 110123064-A0305-02-0010-19
Figure 110123064-A0305-02-0010-20
Figure 110123064-A0305-02-0010-21
Figure 110123064-A0305-02-0010-22
式1可由下式23至式31中的任一者表示:
Figure 110123064-A0305-02-0011-23
Figure 110123064-A0305-02-0011-24
Figure 110123064-A0305-02-0011-25
Figure 110123064-A0305-02-0012-26
Figure 110123064-A0305-02-0012-27
Figure 110123064-A0305-02-0012-28
[式29]
Figure 110123064-A0305-02-0013-30
Figure 110123064-A0305-02-0013-31
Figure 110123064-A0305-02-0013-32
R3可由下式32至式38中的任一者表示:[式32]
Figure 110123064-A0305-02-0014-33
Figure 110123064-A0305-02-0014-34
Figure 110123064-A0305-02-0014-35
Figure 110123064-A0305-02-0014-36
Figure 110123064-A0305-02-0014-37
Figure 110123064-A0305-02-0015-38
Figure 110123064-A0305-02-0015-39
其中p1為0至10的整數,其中當p1為0時,式32表示單鍵;p2、p3、p4、p5、p6、p7、q1、q2、q3、q4、q5及q6各自獨立地為0至6的整數;R31及R32各自獨立地為氫或具有1至5個碳原子的烷氧基;並且R31或R32中的至少一者是具有1至5個碳原子的烷氧基。
所述矽氮烷類化合物的重均分子量(Mw)可為500克/莫耳至50,000克/莫耳。
根據本揭露的另一態樣,提供一種塗覆組成物,所述塗覆組成物含有由下式1表示的矽氮烷類化合物。
[式1]
Figure 110123064-A0305-02-0016-40
根據本揭露的另一態樣,提供一種透光膜,所述透光膜包括:支撐層;以及第一塗覆層,位於所述支撐層上,其中所述第一塗覆層包含由下式1表示的矽氮烷類化合物的固化產物:
Figure 110123064-A0305-02-0016-41
所述第一塗覆層可具有0.02微米至10微米的厚度。
所述透光膜可具有1.5或小於1.5的黃色指數。
所述透光膜可更包括位於所述支撐層上的第二塗覆層,其中所述第二塗覆層包含由下式39表示的化合物與由下式40表示的化合物的反應產物:[式39]
Figure 110123064-A0305-02-0017-43
Figure 110123064-A0305-02-0017-44
其中式39中的R5衍生自含有環氧基、丙烯酸基或異氰酸酯基中的至少一者的直鏈、支鏈、脂環族及芳香族有機化合物中的任一者,式39中的R6及式40中的R7中的每一者為C1至C8直鏈、支鏈或脂環族雜烷基,式40中的M為金屬元素,式39中的k為1至3的整數,並且式40中的j為1至10的整數。
根據本揭露的另一態樣,提供一種顯示裝置,所述顯示裝置包括顯示面板以及設置於所述顯示面板上的透光膜。
根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物可用於塗覆組成物,以改善透光膜的性質。根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物例如用於透明塑膠膜(例如,聚醯亞胺系膜)的塗覆層,以改善透明塑膠膜(例如,聚醯亞胺系膜)的黏著性及光學性質。
100、200、300、400:透光膜
110:支撐層
210:第一塗覆層
220:第二塗覆層
250:黑色矩陣
500:顯示裝置
501:顯示面板
510:基板
520:半導體層
530:閘極電極
535:閘極絕緣層
541:源極電極
542:汲極電極
551:層間絕緣層
552:平坦化層
570:有機發光元件
571:第一電極
572:有機發光層
573:第二電極
580:堤層
590:薄膜包封層
P:部分
TFT:薄膜電晶體
結合附圖閱讀以下詳細說明,將更清楚地理解本揭露的上述及其他目的、特徵及其他優點,在附圖中:圖1是示出根據本揭露實施例的透光膜的剖視圖。
圖2是示出根據本揭露另一實施例的透光膜的剖視圖。
圖3是示出根據本揭露另一實施例的透光膜的剖視圖。
圖4是示出根據本揭露另一實施例的透光膜的剖視圖。
圖5是示出根據本揭露另一實施例的顯示裝置的一部分的剖視圖。
圖6是示出圖5的部分「P」的放大剖視圖。
在下文中,將參照附圖詳細描述本揭露的實施例。然而,例示性地提供以下實施例僅為清楚地理解本揭露,並且不限制本揭露的範圍。
在附圖中揭露的用於描述本揭露的實施例的形狀、尺寸、比率、角度及數量僅僅為實例,並且本揭露不限於所示細節。在本說明書通篇中,相同的參考編號指代相同的組件。在以下描述中,當確定相關已知功能或配置的詳細描述不必要地使本揭露的要點模糊不清時,將省略詳細描述。
除非使用「僅(only)」,否則在本說明書中使用「包括(comprise)」、「具有(have)」及「包含(include)」的情形中,亦可存在另一部分。除非另有說明,否則單數形式的術語可包括複數含義。此外,在解釋組件時,即使未對其進行明確描述,所 述組件亦將被解釋為包括誤差範圍。
在描述位置關係時,例如,當位置關係被描述為「在...上」、「上方」、「下方」及「接近」時,除非使用「恰好」或「直接」,否則可包括其間無接觸的情形。
例如「下方」、「之下」、「下部」、「之上」或「上部」等空間相對用語在本文中可用於描述如圖所示的元件或組件與另一元件或另一組件的關係。應理解,除圖中繪示的定向之外,空間相對用語還旨在包括在元件的使用或操作期間元件的不同定向。舉例而言,若其中一個圖中的元件上下顛倒,則被描述為在其他組件「下方」或在其他組件「之下」的組件此時將被定向為在其他組件「上方」。因此,示例性用語「下方」或「之下」可涵蓋「下方」及「上方」兩種含義。同樣地,示例性用語「上方」或「上部」可涵蓋「上方」及「下方」兩種含義。
在描述時間關係時,舉例而言,當時間順序被描述為「之後」、「隨後」、「接下來」及「之前」時,除非使用「恰好」或「直接」,否則可包括具有不連續關係的情形。
應理解,儘管在本文中可能使用用語「第一」、「第二」等來描述各種組件,但該些組件不應受該些用語限制。該些用語僅用於區分一個組件與另一組件。因此,在本揭露的技術思想內,第一組件可被稱為第二組件。
應理解,用語「至少一者」包括與任一項目相關的所有組合。舉例而言,「第一組件、第二組件及第三組件中的至少一者」 可包括自第一組件、第二組件及第三組件中選擇的二或更多個組件、以及第一組件、第二組件及第三組件中的每一組件的所有組合。
如熟習此項技術者將容易理解,本揭露的各種實施例的特徵可部分地或完全地彼此耦合或組合,並且可以不同方式彼此相互操作及在技術上驅動。本揭露的實施例可彼此獨立地實行,或者可以相互關聯的方式一起實行。
在一個態樣中,本揭露提供一種由下式1表示的矽氮烷類化合物。
Figure 110123064-A0305-02-0020-45
在式1中,R11、R12、R13及R14各自獨立地選自氫、具有1至20個碳原子的烷基、具有1至20個碳原子的烷氧基、具有6至18個碳原子的芳基、具有3至20個碳原子的丙烯酸烷基酯基、具有4至20個碳原子的甲基丙烯酸烷基酯基、具有3至20個碳原子的烷基乙烯基及乙烯基。
R21選自氫、具有1至10個碳原子的烷基、具有6至18 個碳原子的芳基及乙烯基。R22選自氫、具有1至10個碳原子的烷基、具有6至18個碳原子的芳基及乙烯基。R21與R22可彼此相同或不同。
R3選自單鍵、具有1至10個碳原子的伸烷基、具有6至18個碳原子的伸芳基、具有2至20個碳原子的經取代的伸烷基、具有7至19個碳原子的經取代的伸芳基、具有3至20個碳原子的伸烷基乙烯基、乙烯基及具有1至10個碳原子的伸雜烷基。
根據本揭露的實施例,伸烷基是二價烴基。舉例而言,伸烷基可衍生自烷基,並且可具有兩個鍵結位置。
根據本揭露的實施例,伸芳基是具有芳環的二價烴基。舉例而言,伸芳基可衍生自芳基並具有兩個鍵結位置。
根據本揭露的實施例,經取代的伸烷基是指其中伸烷基的氫被另一官能基取代的化合物基團。經取代的伸烷基包括例如經烷氧基取代的伸烷基。
根據本揭露的實施例,經取代的伸芳基是指其中伸芳基的氫被另一官能基取代的化合物基團。經取代的伸芳基包括例如經烷氧基取代的伸芳基。
根據本揭露的實施例,伸烷基乙烯基可具有其中一部分伸烷基被乙烯基取代的結構。
根據本揭露的實施例,伸雜烷基是指其中一或多個碳原子被雜原子或其自由基取代的伸烷基。術語「雜原子」是指取代碳的碳以外的原子。雜原子可例如包括O、S、N、P、B、Si或Se 中的至少一者。更具體而言,雜原子可包括O、S或N中的任一者。
m及n各自為5至150的整數,且m/(m+n)為0.2至0.98。在式1中,y為0至2的整數。更具體而言,y為0或1。
在式1中,「A」可由下式2表示。
Figure 110123064-A0305-02-0022-46
在式2中,R41及R42各自獨立地選自氫及具有1至4個碳原子的烷基,並且RB具有環狀基團。
在本揭露的一個實施例中,RB可由下式3至式12中的任一者表示。
Figure 110123064-A0305-02-0022-47
[式4]
Figure 110123064-A0305-02-0023-48
Figure 110123064-A0305-02-0023-49
Figure 110123064-A0305-02-0023-50
Figure 110123064-A0305-02-0023-51
[式8]
Figure 110123064-A0305-02-0024-52
Figure 110123064-A0305-02-0024-53
Figure 110123064-A0305-02-0024-54
Figure 110123064-A0305-02-0024-55
Figure 110123064-A0305-02-0024-56
此外,根據本揭露的一個實施例,在式1中,A可由下式13至式22中的任一者表示:
Figure 110123064-A0305-02-0025-58
Figure 110123064-A0305-02-0025-59
Figure 110123064-A0305-02-0025-60
[式16]
Figure 110123064-A0305-02-0026-61
Figure 110123064-A0305-02-0026-62
Figure 110123064-A0305-02-0026-63
Figure 110123064-A0305-02-0026-64
[式20]
Figure 110123064-A0305-02-0027-65
Figure 110123064-A0305-02-0027-66
Figure 110123064-A0305-02-0027-67
因此,式1中的「A」可包括衍生自芳族化合物的基團或衍生自脂族環狀化合物的基團。當「A」包括環狀化合物時,矽氮烷類化合物的主鏈可包括環狀化合物的鏈。因此,矽氮烷類化合物的重複單元的長度增加,並且根據本揭露實施例的矽氮烷類化合物可具有優異的柔韌性。
根據本揭露的一個實施例,式1可由以下式23至式31中的任一者表示。
Figure 110123064-A0305-02-0028-68
Figure 110123064-A0305-02-0028-69
Figure 110123064-A0305-02-0028-70
Figure 110123064-A0305-02-0029-71
Figure 110123064-A0305-02-0029-72
Figure 110123064-A0305-02-0029-73
[式29]
Figure 110123064-A0305-02-0030-74
Figure 110123064-A0305-02-0030-75
Figure 110123064-A0305-02-0030-76
如以上可見,根據本揭露的一個實施例的矽氮烷類化合 物可由式23至式31表示。
根據本揭露的一個實施例,R3可由下式32至式38中的任一者表示。
Figure 110123064-A0305-02-0031-77
Figure 110123064-A0305-02-0031-78
Figure 110123064-A0305-02-0031-79
Figure 110123064-A0305-02-0031-80
Figure 110123064-A0305-02-0032-81
Figure 110123064-A0305-02-0032-82
Figure 110123064-A0305-02-0032-83
在式32中,p1為0至10的整數。當p1為0時,式32表示單鍵。
p2、p3、p4、p5、p6、p7、q1、q2、q3、q4、q5及q6各自獨立地為0至6的整數。
在式35中,R31及R32各自獨立地為氫或具有1至5個碳原子的烷氧基。R31或R32中的至少一者是具有1至5個碳原子的烷氧基。式35可表示經烷氧基取代的伸烷基。
根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物具有矽氮烷 (-Si-N-)鍵。更具體而言,根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物是具有包括矽氮烷(-Si-N-)鍵的主鏈的聚合物。根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物具有矽氮烷鍵,藉此具有高耐熱性。根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物可被稱為「聚矽氮烷類化合物」,乃因其具有聚合物結構。
根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物的主鏈包括環狀化合物。具體而言,式1中的「A」可包括環狀化合物。當主鏈包括環狀化合物的鏈時,重複單元的長度可增加。因此,根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物可具有優異的柔韌性。
此外,根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物可交聯多次,乃因其在其側鏈上包括烷氧基矽烷基團。因此,使用根據本揭露實施例的矽氮烷類化合物形成的樹脂或塗覆層可具有優異的耐化學性。
根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物可用作塗覆組成物,以藉由固化形成塗覆層。
在式1中,當m及n小於5時,矽氮烷類化合物的分子量小,且因此可能不容易使用矽氮烷類化合物形成塗覆層。另一方面,當式1中的m及n超過150時,矽氮烷類化合物的分子量過度增加,並且在使用矽氮烷類化合物形成塗覆層的製程中可加工性可能降低。因此,根據本揭露的實施例,m及n中的每一者是5至150的整數。
在式1中,m/(m+n)為0.2至0.98。當m/(m+n)小 於0.2時,不利地,矽氮烷類化合物的柔韌性及溶解性可能降低。當m/(m+n)超過0.98時,接枝至主鏈中的烷氧基矽烷基的含量可能降低,且因此使用矽氮烷類化合物形成的塗覆層的耐化學性可能劣化。
矽氮烷類化合物可具有500克/莫耳至50,000克/莫耳的重均分子量(Mw)。更具體而言,根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物的重均分子量可為500至40,000,可為2,000至20,000,可為3,000至18,000,或者可為5,000至15,000。根據本揭露的實施例,重均分子量可使用聚苯乙烯標準藉由凝膠滲透層析術量測。根據本揭露的一個實施例,矽氮烷類化合物的重均分子量可調整至使得固化產物可形成塗覆膜的程度。
根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物可藉由鹵化矽烷化合物、胺基烷基三烷氧基矽烷化合物及胺系化合物的反應來製備。
舉例而言,根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物可由下式41至式44表示的化合物製備。
Figure 110123064-A0305-02-0034-84
Figure 110123064-A0305-02-0035-85
Figure 110123064-A0305-02-0035-86
Figure 110123064-A0305-02-0035-87
在式41至式44中,R11、R12、R13、R14、R21、R22、R3、R41、R42及RB如上定義。
式41中的X1及X2以及式42中的X3及X4各自獨立地為選自氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)及碘(I)的鹵素元素。
舉例而言,由式45表示的第一重複單元可藉由式41的化合物與式44的化合物的反應形成。
Figure 110123064-A0305-02-0036-88
舉例而言,由式46表示的第二重複單元可藉由式42的化合物與式43的化合物的反應形成。
Figure 110123064-A0305-02-0036-89
式41的化合物對式44的化合物的莫耳比可調整至1:1或約1:1,且式42的化合物對式43的化合物的莫耳比可調整至1:1或約1:1。當莫耳比被調整在以上定義的範圍內時,殘留單體的含量可被最小化,並且所製備的矽氮烷類化合物的分子量可被容易地控制。
用於製備矽氮烷類化合物的溶劑可為丙二醇單甲醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate,PGMEA)、N- 甲基-2-吡咯啶酮(N-methyl-2-pyrrolidone,NMP)、二甲基乙醯胺(dimethylacetamide,DMAc)、乙酸正丁酯、非極性芳香族有機溶劑(例如苯、甲苯或二甲苯)、非極性脂族有機溶劑(例如,戊烷、己烷或庚烷)、或烷基醚(例如,二異丙醚、二丁醚或二乙醚)。溶劑的用量可使得溶液中反應物的總濃度介於約5重量%至約40重量%、更具體而言約5重量%至約30重量%的範圍內。
為製備根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物,首先,可混合由式41至式44表示的化合物並允許其彼此反應。對於由式41至式44表示的化合物的添加順序並無特別限制。舉例而言,首先將式43的化合物及式44的化合物添加並溶解在反應溶劑中,且然後向其中緩慢滴加式41的化合物及式42的化合物以控制反應速率。
在製備根據本揭露的實施例的矽氮烷類化合物的製程中可能發生劇烈反應。為此,為控制反應速率,可在惰性氣氛(例如,氮氣(N2)、氬氣(Ar)或氦氣(He)氣氛)下在-20℃至0℃、更具體而言-10℃至0℃的初始反應溫度下將反應進行約1小時至約3小時。然後,在惰性氣氛下將反應溫度保持在約5℃至40℃下的同時進行聚合約3小時至20小時,以增加具有聚合物形式的由式1表示的矽氮烷類化合物的分子量,並穩定聚合物溶液的性質。
另一方面,所述反應可在存在用於捕獲鹵化氫(例如,氯化氫、溴化氫等)的鹼性化合物的情況下進行,所述鹵化氫是 藉由式41的化合物與式44的化合物的縮合反應以及式42的化合物與式43的化合物的縮合反應產生的。任一者皆可用作所述鹼性化合物,對此並無任何特別限制,只要其能夠與鹵化氫結合以形成鹽即可。舉例而言,鹼性化合物是脂族第三胺化合物(例如,三甲胺或三乙胺)或芳族胺化合物(例如,吡啶)。
根據本揭露的實施例,例如,矽氮烷類化合物可使用由下式47至式49表示的化合物來製備。
Figure 110123064-A0305-02-0038-90
Figure 110123064-A0305-02-0038-91
[式49]H2N-RB-NH2
在此種情形中,式47的化合物可具有與式41的化合物及式42的化合物相同的功能。
根據本揭露的另一態樣,提供一種塗覆組成物,所述塗覆組成物包含由式1表示的矽氮烷類化合物。
根據本揭露的另一實施例的塗覆組成物包含由式1表示的矽氮烷類化合物及溶劑。
舉例而言,當根據本揭露的另一實施例的用於塗覆的組成物不包含添加劑時,所述組成物可包含1重量%至50重量%的由式1表示的矽氮烷類化合物及50重量%至99重量%的溶劑。
當組成物更包含添加劑時,根據本揭露的另一實施例的用於塗覆的組成物可包含1重量%至50重量%的由式1表示的矽氮烷類化合物、45重量%至98.5重量%的溶劑及0.1重量%至5重量%的添加劑。
以塗覆組成物的總重量計,當溶劑的含量小於45重量%時,塗覆組成物未被均勻施加,且因此使用塗覆組成物形成的塗覆層的表面厚度可能存在差異。以塗覆組成物的總重量計,當溶劑的含量高於98.5重量%時,潤濕性可能由於高表面張力而劣化,且因此可能無法形成均勻的膜。
根據本揭露的另一實施例的用於塗覆的組成物可包含1重量%至50重量%的由式1表示的矽氮烷類化合物。此外,慮及當使用塗覆組成物執行塗覆時的可加工性及黏度,根據本揭露的 另一實施例的塗覆組成物可包含1.5重量%至30重量%的由式1表示的矽氮烷類化合物。
用於製備塗覆組成物的溶劑可為丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、二甲基乙醯胺(DMAc)、乙酸正丁酯、苯、甲苯、二甲苯、二丁醚、二異丙醚或其混合物。
塗覆組成物可更包含選自固化劑、脫模劑、界面活性劑、抗氧化劑、金屬顆粒、氧化物顆粒及氮化物顆粒中的至少一種添加劑。
此外,為促進聚合及交聯,塗覆組成物可更包含丙烯酸化合物。
固化劑可為熱固化劑,並且可為在低溫下不引起固化但在高溫下引起固化的潛在熱固化劑。潛在熱固化劑可包括胺型固化劑、咪唑型固化劑、二醯肼型固化劑、有機過氧化物等。該些固化劑可單獨使用,或者作為其二或更多者的混合物使用。潛在熱固化劑可在一定溫度或更高溫度下產生酸、鹼或自由基。當組成物包含潛在熱固性試劑時,可藉由酸或鹼在交聯位點、特別是在矽酮烷氧基處促進交聯。
以塗覆組成物中除溶劑之外的組分(以下稱為「固體」)的總重量計,固化劑的用量可為0.1重量%至5重量%,更具體而言為0.5重量%至3重量%。當固化劑的含量低於0.1重量%時,固化可能不能充分進行,並且當其含量高於5重量%時,塗覆層可能由於儲存穩定性劣化及過度固化而破裂。
根據本揭露的另一實施例,塗覆組成物可更包含界面活性劑。界面活性劑可改善用於形成塗覆層的組成物的適用性。對於界面活性劑的類型並無特別限制。界面活性劑的實例包括非離子界面活性劑,例如聚醚改質的聚二甲基矽氧烷、聚酯改質的聚二甲基矽氧烷、聚醚改質的羥基官能聚二甲基矽氧烷、聚醚酯改質的羥基官能聚二甲基矽氧烷、丙烯酸官能聚酯改質的聚二甲基矽氧烷、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯烷基烯丙基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、脫水山梨醇脂肪酸酯及聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯。以用於形成塗覆層的組成物的總重量計,界面活性劑的用量可為0.01重量%至0.1重量%,更具體而言為0.05重量%至0.1重量%。
在另一態樣中,本揭露提供一種透光膜100。
圖1是示出根據本揭露的另一實施例的透光膜100的剖視圖。
根據本揭露的另一實施例的透光膜100包括支撐層110及位於支撐層110上的第一塗覆層210。
支撐層110是透光的。此外,支撐層110可為柔性的。舉例而言,支撐層110可表現出可彎曲性、可折疊性或可捲曲性中的至少一者。
支撐層110可包括透光的塑膠膜。支撐層110例如為聚醯亞胺系膜。根據本揭露的另一實施例的聚醯亞胺系膜可由包含二酐及二胺的單體組分製備。更具體而言,根據本揭露的另一實 施例的聚醯亞胺系膜可具有使用二酐及二胺形成的醯亞胺重複單元。
然而,本揭露的另一實施例並非僅限於此,並且聚醯亞胺系膜可由除了二酐及二胺之外更包含二羰基化合物的單體組分製備。因此,根據本揭露的另一實施例的聚醯亞胺系膜可具有醯亞胺重複單元及醯胺重複單元。具有醯亞胺重複單元及醯胺重複單元的聚醯亞胺系膜是例如聚醯胺-醯亞胺膜。根據本揭露的另一實施例的聚醯亞胺系膜包括聚醯亞胺膜及聚醯胺-醯亞胺膜。根據本揭露的另一實施例,聚醯胺系膜可用作支撐層110。
根據本揭露的實施例,用作支撐層110的聚醯亞胺系膜具有例如優異的耐熱性。
支撐層110的厚度不受特別限制。支撐層110可具有足以使透光膜100保護顯示面板的厚度。舉例而言,支撐層110可具有10微米至100微米的厚度。
根據本揭露的另一實施例,基於10微米至100微米的厚度、5或小於5的黃色指數及根據TMA方法在50℃至250℃下量測的為50.0ppm/℃或小於50.0ppm/℃的平均熱膨脹係數(coefficient of thermal expansion,CTE),支撐層110在可見光線區域中可具有使用UV分光光度計量測的為85%或大於85%的平均透光率。
第一塗覆層210可使用上述塗覆組成物形成。
根據本揭露的一個實施例,第一塗覆層210包括由下式 1表示的矽氮烷類化合物的固化產物。
Figure 110123064-A0305-02-0043-92
在式1中,R11、R12、R13、R14、R2、R3、m、n及o如上定義。在由式1表示的矽氮烷類化合物中,由下式45表示的第一重複單元的比率可為2%至98%,且由下式46表示的第二重複單元的比率可為98%至2%。
Figure 110123064-A0305-02-0043-93
[式46]
Figure 110123064-A0305-02-0044-94
式1中的「A」可由下式2表示。
Figure 110123064-A0305-02-0044-95
在式2中,R41及R42如上定義,RB具有環狀基團,並且RB可由式3至式12中的任一者表示。
另外,式1中的「A」可由式13至式22中的任一者表示。
根據本揭露的另一實施例的矽氮烷類化合物的固化產物可藉由固化由式1表示的矽氮烷類化合物來生產。
根據本揭露的另一實施例,矽氮烷類化合物的固化產物包括藉由衍生自胺基烷基三烷氧基矽烷化合物的部分中的烷氧基矽烷基之間的縮合形成的三維透明固化產物。
由式1表示的矽氮烷類化合物的固化產物可具有例如由 下式50表示的結構。
Figure 110123064-A0305-02-0045-96
式50示出由式1表示的矽氮烷類化合物的固化產物的三維結構的二維型式。
參照式50,藉由固化由式1表示的矽氮烷類化合物形成的固化產物可包括矽氮烷結構、倍半矽氧烷結構及矽氧烷結構所有所述結構。具體而言,根據本揭露的另一實施例,包括由式1表示的矽氮烷類化合物的固化產物的第一塗覆層210具有碳化矽(Si-C)結構、矽氮烷(Si-N)結構、聚倍半矽氧烷(-[RSiO1.5]n-) 結構及矽氧烷(Si-O)結構,並且具有許多交聯位點,藉此藉由固化形成優異的交聯結構。
因此,第一塗覆層210可具有優異的透明度、耐溶劑性、防潮性及膜穩定性。此外,包括第一塗覆層210的透光膜100可具有優異的透明度、耐溶劑性、耐化學性及防潮性。具體而言,第一塗覆層210可顯著降低透光膜100的黃色指數。
根據本揭露的另一實施例,對在第一塗覆層210的形成期間由烷氧基或OH基引起的組分的揮發導致的膜收縮的控制被最大化,並且可有效地防止第一塗覆層210的破裂。
根據本揭露的另一實施例,藉由控制包括在式1中的第一重複單元(式45)及第二重複單元(式46)的比率,並控制形成第一塗覆層210的製程中的固化條件,可形成具有優異的耐化學性、穩定性及柔韌性同時避免破裂的第一塗覆層210。
根據本揭露的另一實施例,第一塗覆層210包括具有由式1的「A」表示的環狀基團的化合物的衍生物,且因此相較於僅由矽氧烷或矽氮烷生產的塗覆層,第一塗覆層210可表現出優異的柔韌性。
此外,當苯基存在於式1的位置A處時,可改善透光膜100的耐熱性。
此外,當脂環族結構存在於式1的位置A處時,可改善透光膜100的光學性質,例如透光率或黃色指數。舉例而言,當脂環族結構存在於式1的位置A處時,可增加經由第一塗覆層210 的透光率,並且可改善透光膜100的總透光率。
具體而言,脂族環結構不吸收在400奈米至500奈米波長範圍內的光。為此,當第一塗覆層210具有脂族環結構時,透光率在400奈米至500奈米的短波長範圍內可相對為高。因此,當脂環族結構位於式1的位置A處時,經由第一塗覆層210的短波長帶中的透光率增加,並且藍色透射光的強度增強,且因此透光膜100的黃色指數可降低。
此外,第一塗覆層210可改善透光膜100的表面性質。舉例而言,第一塗覆層210可設置於支撐層110上,並充當支撐層110的底層。
相較於支撐層110,第一塗覆層210的特徵在於優異的黏附性及與其他材料優異的交互作用。因此,相較於單獨使用支撐層110時,當第一塗覆層210設置於支撐層110上時,透光膜100的黏附性及其與其他材料的交互作用得到改善。因此,改善了透光膜100的可用性。
根據本揭露的另一實施例,第一塗覆層210可包含抗靜電劑。抗靜電劑可例如包括導電聚合物、石墨烯、碳奈米管或金屬氧化物中的至少一者。
根據本揭露的另一實施例,第一塗覆層210可更包含紫外線(ultraviolet,UV)吸收劑。紫外線(UV)吸收劑的實例可包括苯並三唑系UV吸收劑、三嗪系UV吸收劑等。
第一塗覆層210可包含顏料或染料。舉例而言,藍色顏 料或藍色染料可降低第一塗覆層210的黃色指數。顏料或染料的實例可包括偶氮系、酞菁系、喹吖啶酮系、苯並咪唑酮系、異吲哚啉酮系、二噁嗪系、陰丹士林系或苝系染料或顏料。
為確保優異的硬度、柔韌性、光學性質、耐溶劑性及防潮性,第一塗覆層210可具有0.02微米至10微米的厚度。
當第一塗覆層210的厚度小於0.02微米時,透光膜100的耐溶劑性及防潮性可能劣化。另一方面,當第一塗覆層210的厚度高於10微米時,透光膜100的柔韌性及光學性質可能降低,並且透光膜100可能捲曲。更具體而言,第一塗覆層210可具有0.02微米至2微米的厚度。
根據本揭露的另一實施例,透光膜100可具有為2.5或小於2.5的黃色指數,所述黃色指數是根據ASTM E313標準使用CM-3700D分光光度計量測的。更具體而言,根據本揭露的另一實施例的透光膜100可具有為1.5或小於1.5的黃色指數,或者可具有為1.2或小於1.2的黃色指數。
此外,根據本揭露的另一實施例的透光膜100在可見光區域中可具有80%至99%或89%至94%的平均透光率。
第一塗覆層210可由含有由式1表示的矽氮烷類化合物的塗覆組成物生產而成。由於以上已描述了塗覆組成物,因此為避免冗餘描述,對塗覆組成物不再予以贅述。
根據本揭露的另一實施例,塗覆組成物被施加至支撐層110上,且然後被固化以形成第一塗覆層210。
將塗覆組成物施加至支撐層110上的方法可包括噴塗、棒塗、旋塗、浸塗等。施加在支撐層110上的塗覆組成物被乾燥以形成第一塗覆層210。
在乾燥後,可在200℃至300℃的溫度下對第一塗覆層210進行熱處理。第一塗覆層210的膜結構可藉由熱處理而變得更加具有剛性,且結果,第一塗覆層210的耐化學性及耐熱性可得以改善。當在低於200℃的溫度下執行熱處理時,可能無法達成充分的固化,並且第一塗覆層210的耐化學性的改善程度可能不足。當在高於300℃的溫度下執行熱處理時,黃色指數(Y.I.)可能增加。更具體而言,可在250℃至280℃的溫度下對第一塗覆層210進行熱處理。
圖2是示出根據本揭露的另一實施例的透光膜200的剖視圖。
根據本揭露的另一實施例的透光膜200更包括位於支撐層110上的第二塗覆層220。具體而言,圖2的透光膜200包括位於支撐層110上的第一塗覆層210及位於支撐層110上的第二塗覆層220。
參照圖2,根據本揭露的另一實施例的透光膜200包括設置於支撐層110上與第一塗覆層210相對的第二塗覆層220。
在下文中,為避免冗餘,對以上已描述的組件不再予以贅述。
根據本揭露的另一實施例,第二塗覆層220可包括由下 式39表示的化合物與由下式40表示的化合物的反應產物。
Figure 110123064-A0305-02-0050-97
Figure 110123064-A0305-02-0050-98
在式39中,R5衍生自含有環氧基、丙烯酸基或異氰酸酯基中的至少一者的直鏈、支鏈、脂環族及芳香族有機化合物中的任一者。式39中的R6及式40中的R7中的每一者為C1至C8直鏈、支鏈或脂環族雜烷基。
根據本揭露的另一實施例,術語「雜烷基」是指其中一或多個碳原子經雜原子取代的烷基或自由基。術語「雜原子」是指取代碳的碳以外的原子。雜原子可包括O、S、N、P、B、Si或Se中的至少一者。更具體而言,雜原子可包括O、S或N中的任一者。舉例而言,式39的R6及式40的R7中的每一者是包括氧原子(O)或氮原子(N)中的至少一者作為雜原子的雜烷基。
式39中的k是1至3的整數,且式40中的j是1至10的整數。
式40中的M是一種金屬元素。式40的金屬元素M是例如鈦(Ti)、鋅(Zn)、鋁(Al)等。
由式39表示的化合物與由式40表示的化合物的反應產物是例如矽氧烷樹脂。根據本揭露的實施例,第二塗覆層220是硬塗覆層。根據本揭露的另一實施例,第二塗覆層220能夠改善透光膜200的表面硬度及耐劃性。
用於形成第二塗覆層220的矽氧烷樹脂可單獨藉由由式39表示的烷氧基矽烷化合物的聚合來製備,或者藉由由式39表示的烷氧基矽烷化合物與由式40表示的烷氧基金屬化合物之間的反應來製備。
形成用於製備第二塗覆層220的矽氧烷樹脂的反應可在室溫下進行,或者可在50℃至120℃下進行以促進反應。
包括充當硬塗覆層的第二塗覆層220的透光膜200可具有根據JIS K5600標準量測的為4H至10H、且更具體而言為5H至10H的表面硬度。
根據本揭露的另一實施例的包括第二塗覆層220的透光膜200能夠表現出優異的柔韌性以及優異的表面硬度。
即使第二塗覆層220設置於支撐層110上,透光膜200的黃色指數亦不會大大增加,乃因第一塗覆層210具有優異的透光率及低的黃色指數。
透光膜200可具有低的水分透過率。舉例而言,根據本揭露的另一實施例的透光膜200可具有根據ASTM E96BW量測的 為0.001克/平方米*天(g/m2*day)至10克/平方米*天或0.001克/平方米*天至3.1克/平方米*天的透水性。
由於根據本揭露的另一實施例的透光膜200具有低的透水性,因此當透光膜200用作顯示裝置或電子元件的蓋窗時,其能夠有效地保護顯示裝置或電子元件的內部組件免受外部潮濕環境的影響。
根據本揭露的另一實施例,為確保優異的表面硬度、耐衝擊性及耐化學性,第二塗覆層220可具有1微米至30微米的厚度。當第二塗覆層220的厚度小於1微米時,強度、表面硬度、耐衝擊性及耐化學性可能無法被保證。當第二塗覆層220的厚度超過30微米時,在彎曲或折疊狀態下出現過度的應力或剛性,且具體而言,可彎曲性可能劣化。更具體而言,第二塗覆層220可具有2微米至10微米的厚度。
圖3是示出根據本揭露的另一實施例的透光膜300的剖視圖。
參照圖3,第二塗覆層220可設置於第一塗覆層210上。具體而言,根據本揭露的另一實施例的透光膜200包括位於第一塗覆層210上的第二塗覆層220。
圖3所示的第二塗覆層220可以與圖2所示的第二塗覆層220相同的方式形成。
參照圖3,設置於支撐層110與第二塗覆層220之間的第一塗覆層210充當支撐層110與第二塗覆層220之間的緩衝層。 因此,第一塗覆層210可增強第二塗覆層220的柔韌性,並且可改善支撐層110與第二塗覆層220之間的可塗覆性及黏附性。因此,即使透光膜200被彎曲、折疊或卷起,亦可防止第二塗覆層220破裂。
圖4是示出根據本揭露的另一實施例的透光膜400的剖視圖。
參照圖4,根據本揭露的另一實施例的透光膜400包括黑色矩陣250。
具體而言,根據本揭露的另一實施例的透光膜400包括支撐層110、位於支撐層110的一個表面上的第一塗覆層210、位於第一塗覆層210上的黑色矩陣250以及位於支撐層110的另一表面上的第二塗覆層220。
黑色矩陣250可充當阻擋光的擋光層。黑色矩陣250可例如被設置成對應於顯示裝置的邊框部分,並且可防止邊框部分內部的佈線在外部可見。
參照圖4,黑色矩陣250設置於第一塗覆層210上。因此,黑色矩陣250可穩定地保持貼附狀態。
圖5是示出根據另一示例性實施例的顯示裝置500的一部分的剖視圖,且圖6是圖5中的部分「P」的放大剖視圖。
參照圖5,根據本揭露的另一實施例的顯示裝置500包括顯示面板501及位於顯示面板501上的透光膜200。圖5示出包括圖2的透光膜200的顯示裝置500。然而,本揭露的另一實施例 並非僅限於此,且根據圖1的透光膜100、根據圖3的透光膜300及根據圖4的透光膜400亦可應用於根據本揭露的另一實施例的顯示裝置500。
參照圖5及圖6,顯示面板501包括基板510、位於基板510上的薄膜電晶體TFT以及連接至薄膜電晶體TFT的有機發光元件570。有機發光元件570包括第一電極571、位於第一電極571上的有機發光層572及位於有機發光層572上的第二電極573。圖5及圖6所示的顯示裝置500是有機發光顯示裝置。
基板510可由塑膠形成。具體而言,基板510可由聚醯亞胺系樹脂或聚醯亞胺系膜形成。
儘管未示出,但緩衝層可設置於基板510上。
薄膜電晶體TFT設置於基板510上。薄膜電晶體TFT包括半導體層520、與半導體層520絕緣並與半導體層520的至少一部分交疊的閘極電極530、連接至半導體層520的源極電極541、以及與源極電極541間隔開並連接至半導體層520的汲極電極542。
參照圖6,閘極絕緣層535設置於閘極電極530與半導體層520之間。層間絕緣層551可設置於閘極電極530上,且源極電極541及汲極電極542可設置於層間絕緣層551上。
平坦化層552設置於薄膜電晶體TFT上,以平坦化薄膜電晶體TFT的頂部。
第一電極571設置於平坦化層552上。第一電極571經 由設置於平坦化層552中的接觸孔而連接至薄膜電晶體TFT的汲極電極542。
堤層(bank layer)580設置於第一電極571及平坦化層552上,以界定畫素區或發光區。舉例而言,堤層580以矩陣形式設置於多個畫素之間的邊界處,以界定相應的畫素區域。
有機發光層572設置於第一電極571上。有機發光層572亦可設置於堤層580上。有機發光層572可包括在垂直方向上堆疊的一個發光層或兩個發光層。可自有機發光層572發射具有紅色、綠色及藍色中的任一種顏色的光,並且可自其發射白光。
第二電極573設置於有機發光層572上。
第一電極571、有機發光層572及第二電極573可堆疊以構成有機發光元件570。
儘管未示出,但當有機發光層572發射白光時,每一畫素可包括用於基於特定波長過濾自有機發光層572發射的白光的濾色器。所述濾色器形成於光路中。
薄膜包封層590可設置於第二電極573上。薄膜包封層590可包括至少一個有機層及至少一個無機層,並且所述至少一個有機層與所述至少一個無機層可交替設置。
透光膜200設置於具有上述堆疊結構的顯示面板501上。透光膜100包括支撐層110、位於支撐層110上的第一塗覆層210、及位於支撐層110上與第一塗覆層210相對的一側上的第二塗覆層220。
透光膜200用作蓋窗,以覆蓋及保護顯示面板501的發光表面。
在下文中,將參照製備例及實例更詳細地描述本揭露。然而,製備例及實例不應被解釋為限制本揭露的範圍。
<製備例1>
在-5℃的氮氣氣氛下,將1莫耳二氯二乙基矽烷、1莫耳4,4'-亞甲基雙(環己胺)及2莫耳三乙胺注入含有1升甲苯的反應容器中,並溶解於其中。在-5℃下將所得混合物攪拌了約30分鐘以製備第一溶液。
在-5℃的氮氣氣氛下,將1莫耳二氯二乙基矽烷及2莫耳三乙胺溶解在含有1升甲苯的另一反應容器中,並在1小時內向其中緩慢加入1莫耳(3-胺基丙基)三乙氧基矽烷。在-5℃下將所得混合物攪拌了約30分鐘以製備第二溶液。
在-5℃的氮氣氣氛下,在2小時內將第二溶液緩慢加入至第一溶液中,並在2小時內將反應容器中的溫度升高至30℃,然後再攪拌4小時。將反應容器中的溫度降低至10℃,然後攪拌1天。在反應期間產生的氯(Cl)與三乙胺一起以鹽的形式沈澱,並藉由真空過濾被移除。
然後,加入無水丙二醇單甲醚乙酸酯,並藉由真空蒸餾移除甲苯。因此,製備了由下式51表示的矽氮烷類化合物。
[式51]
Figure 110123064-A0305-02-0057-99
<製備例2>
除了使用1莫耳N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷代替1莫耳(3-胺基丙基)三乙氧基矽烷之外,以與製備例1中相同的方式製備了由式52表示的矽氮烷類化合物。
Figure 110123064-A0305-02-0057-100
<製備例3>
除了使用1莫耳N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷代替1莫耳(3-胺基丙基)三乙氧基矽烷之外,以與製備例1中相同的方式製備了由式53表示的矽氮烷類化合物。
[式53]
Figure 110123064-A0305-02-0058-101
<製備例4>
除了使用1莫耳對苯二胺代替1莫耳4,4'-亞甲基雙(環己胺)之外,以與製備例1中相同的方式製備了由式54表示的矽氮烷類化合物。
Figure 110123064-A0305-02-0058-102
<製備例5>
除了使用1莫耳3-(胺甲基)-3,5,5-三甲基環己胺代替1莫耳4,4'-亞甲基雙(環己胺)之外,以與製備例1中相同的方式製備 了由式55表示的矽氮烷類化合物。
Figure 110123064-A0305-02-0059-103
<製備例6>
除了使用1莫耳2,2'-雙(三氟甲基)-[1,1'-聯苯]-4,4'-二胺代替1莫耳4,4'-亞甲基雙(環己胺)之外,以與製備例1中相同的方式製備了由式56表示的矽氮烷類化合物。
Figure 110123064-A0305-02-0059-104
<製備例7>
除了使用1莫耳4,4'-氧代二苯胺(4,4'-oxydiamiline)代替1莫耳4.4'-亞甲基雙(環己胺)之外,以與製備例1中相同的方式 製備了由式57表示的矽氮烷類化合物。
Figure 110123064-A0305-02-0060-105
<比較製備例1>
除了使用1莫耳苯胺代替1莫耳4,4'-亞甲基雙(環己胺)之外,以與製備例1中相同的方式製備了由式58表示的矽氮烷類化合物。
Figure 110123064-A0305-02-0060-106
<比較製備例2:製備聚矽氧烷溶液>
將0.19莫耳甲基三甲氧基矽烷、0.19莫耳乙烯基三甲氧基矽烷及0.19莫耳四乙氧基矽烷注入至反應容器中。在25℃下將 混合物攪拌了60分鐘。
然後,在10分鐘內向混合物中緩慢加入了2.55莫耳超純水(去離子水)(具有18百萬歐姆.公分(MΩ.cm)或大於18百萬歐姆.公分的電阻率)。在完成加入後,在約10分鐘內將反應容器中的溫度增加至30℃,隨後進一步攪拌2小時以水合反應產物。然後,在約30分鐘內將反應容器中的溫度升高至80℃,隨後進一步攪拌3小時。
在約20分鐘內將反應產物冷卻至30℃,加入丙二醇單甲醚乙酸酯,並執行真空蒸餾以移除作為反應副產物產生的醇。因此,製備了具有由式59表示的重複單元的矽氮烷類化合物。
Figure 110123064-A0305-02-0061-107
在式59中,a1、a2及a3各自表示重複單元的重複次數。a1、a2及a3可彼此實質上相同。
<製備例8:製備聚醯亞胺系膜>
1-1:製備聚醯亞胺系粉末
將832克N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)裝入配備有攪拌 器、氮氣注射器、滴液漏斗、溫度控制器及冷卻器的1升反應器中,同時使氮氣穿過反應器,將反應器的溫度調節至25℃,將64.046克(0.2莫耳)2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine,TFDB)溶解於其中,並將所得溶液保持在25℃下。向其中加入31.09克(0.07莫耳)2,2-雙(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐(2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)hexafluoropropane dianhydride,6FDA)及8.83克(0.03莫耳)聯苯-四羧酸二酐(biphenyl-tetracarboxylic dianhydride,BPDA),隨後攪拌預定時間以誘發溶解及反應。此時,將溫度保持在25℃下。向其中加入20.302克(0.1莫耳)對苯二甲醯氯(terephthaloyl chloride,TPC),以獲得固體含量為13重量%的聚醯胺酸溶液(polyamic solution)。
向所獲得的聚醯胺酸溶液中加入25.6克吡啶及33.1克乙酸酐,然後攪拌30分鐘,且然後在70℃下進一步攪拌1小時。使所得產物冷卻至室溫,向其中加入20升甲醇以沈澱固體,且對沈澱的固體進行過濾,粉碎,且然後在真空中於100℃下乾燥了6小時以獲得作為粉末狀固體的聚醯亞胺系樹脂。在本文中所獲得的聚醯亞胺系聚合物樹脂粉末是聚醯胺-醯亞胺樹脂粉末。
1-2:製備聚醯亞胺系膜
將100克所獲得的粉末狀固體聚醯亞胺系樹脂溶解在670克N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)中,以獲得13重量%的聚醯亞胺系樹脂溶液。將所獲得的溶液澆鑄至不銹鋼基板上,並在130 ℃下用熱空氣乾燥了30分鐘以獲得膜,且然後將膜自不銹鋼基板剝離並用銷固定至框架。
將固定有膜的框架放置於真空爐中,並在2小時內自100℃緩慢加熱至300℃,然後緩慢冷卻,並將膜與框架分離,以獲得聚醯亞胺系膜。在300℃下將聚醯亞胺系膜熱處理了30分鐘。如此製備的聚醯亞胺系膜是聚醯胺-醯亞胺膜,其厚度為50微米,平均透光率為88%,黃色指數為3.7,且根據TMA方法在50℃至250℃下量測的平均熱膨脹係數(CTE)為20ppm/℃。
<實例1>
將在製備例1中製備的矽氮烷類化合物與作為溶劑的無水丙二醇單甲醚乙酸酯混合以製備塗覆組成物。此時,以塗覆組成物的總重量計,矽氮烷類化合物作為固體的含量被設定為1.5重量%。使用在製備例8中生產的聚醯亞胺系膜作為支撐層110而生產了透光膜100。
具體而言,使用線塗覆法將所製備的用於塗覆的組成物施加至在製備例8中生產的聚醯亞胺系膜,在80℃的溫度下進行了乾燥,並在250℃的溫度下進行了熱處理,以形成厚度為0.01微米的第一塗覆層210。因此,生產了包括支撐層110及由聚醯亞胺系膜形成的第一塗覆層210的透光膜100。
<實例2至實例7>
使用在製備例2至製備例7中製備的矽氮烷類化合物以與實例1中相同的方式製備了塗覆組成物,以與實例1中相同的 方式由其生產了透光膜,且分別將該些膜指定為實例2至實例7。
<比較例1及比較例2>
使用在比較製備例1及比較製備例2中製備的矽氮烷類化合物以與實例1中相同的方式製備了塗覆組成物,以與實例1中相同的方式由其生產了透光膜,且分別將該些膜指定為比較例1及比較例2。
<比較例3>
使用未塗覆任何事物的在製備例8中生產的聚醯亞胺膜作為透光膜。
<量測實例>
如下量測在實例1至實例7及比較例1至比較例3中生產的透光膜的物理性質。
(1)透光率(%):根據ASTM E313標準,使用分光光度計(CM-3700D,柯尼卡美能達(KONICA MINOLTA))量測了在360奈米至740奈米的波長下的平均光學透射率。
(2)黃色指數:根據ASTM E313標準,使用分光光度計(CM-3700D,柯尼卡美能達)量測了黃色指數。
(3)熱分解(熱解)溫度:根據ISO 11358使用熱重分析儀(製造商:TA儀器,產品編號:SDT Q600)在25℃至400℃的量測範圍內以10℃/分鐘的升溫速率量測了熱分解溫度。量測了在實例1至實例7及比較例1及比較例2中生產的透光膜相較於未塗覆任何事物的比較例3的透光膜的重量減少率,且重量減 少率的差異超過1%時的溫度點被定義為熱分解(熱解)溫度。
(4)交叉影線黏附性:根據ASTM D3359-02的黏附性測試方法進行了測試。根據此方法,在界定的空間中以交叉影線圖案貫穿膜生成切割區,將膠帶施加至切割區,且然後自所述切割區快速移除膠帶。觀察切割區,並且觀察並確定塗覆層剝離或移除的程度,並對切割區進行評分。得分「5B」是完美狀態,此指示塗覆層根本未被移除。分數「0B」指示65%或大於65%的塗覆層被移除,且因此,塗覆層的黏附性差。
(5)可折疊性:藉由將透光膜切割成寬度為100毫米×長度為100毫米的正方形而製備了樣品。將透光膜的樣品在直徑為2毫米的圓柱形工具上以10公分/秒的速度重複纏繞及解繞200,000次,並在顯微鏡下目視觀察塗覆層是否破裂。當塗覆層表現出任何破裂時,指定為「故障」,而當塗覆層根本未表現出破裂時,指定為「良好(OK)」。
量測結果如下表1所示。
Figure 110123064-A0305-02-0065-108
如自表1可見,在實例1至實例7中生產的透光膜具有 為1.5或小於1.5的黃色指數及89%或大於89%的透光率。
此外,作為藉由重複纏繞及解繞透光膜200,000次來量測可折疊性的結果,可見即使在實例1至實例7中生產的透光膜中設置了塗覆層,亦未觀察到塗覆層中的破裂。
Figure 110123064-A0101-11-0002-3
100:透光膜
110:支撐層
210:第一塗覆層

Claims (15)

  1. 一種矽氮烷類化合物,由下式1表示:
    Figure 110123064-A0305-02-0068-109
    其中,在式1中,R11、R12、R13及R14各自獨立地選自氫、具有1至20個碳原子的烷基、具有1至20個碳原子的烷氧基、具有6至18個碳原子的芳基、具有3至20個碳原子的丙烯酸烷基酯基、具有4至20個碳原子的甲基丙烯酸烷基酯基、具有3至20個碳原子的烷基乙烯基及乙烯基,R21選自氫、具有1至10個碳原子的烷基、具有6至18個碳原子的芳基及乙烯基,R22選自氫、具有1至10個碳原子的烷基、具有6至18個碳原子的芳基及乙烯基,R3選自單鍵、具有1至10個碳原子的伸烷基、具有6至18個碳原子的伸芳基、具有2至20個碳原子的經取代的伸烷基、具有7至19個碳原子的經取代的伸芳基、具有3至20個碳原子的伸烷基乙烯基、乙烯基及具有1至10個碳原子的伸雜烷基, m及n各自為5至150的整數,m/(m+n)為0.2至0.98,y為0至2的整數,並且式1中的「A」由下式2表示:
    Figure 110123064-A0305-02-0069-110
    其中,在式2中,R41及R42各自獨立地選自氫及具有1至4個碳原子的烷基,並且RB為具有環狀基團的二價化合物。
  2. 如請求項1所述的矽氮烷類化合物,其中RB由下式3至式12中的任一者表示:
    Figure 110123064-A0305-02-0069-111
    Figure 110123064-A0305-02-0069-112
    [式5]
    Figure 110123064-A0305-02-0070-113
    Figure 110123064-A0305-02-0070-114
    Figure 110123064-A0305-02-0070-115
    Figure 110123064-A0305-02-0070-116
    Figure 110123064-A0305-02-0070-117
    [式10]
    Figure 110123064-A0305-02-0071-118
    Figure 110123064-A0305-02-0071-119
    Figure 110123064-A0305-02-0071-120
  3. 如請求項1所述的矽氮烷類化合物,其中在式1中,A由下式13至式22中的任一者表示:
    Figure 110123064-A0305-02-0071-121
    [式14]
    Figure 110123064-A0305-02-0072-122
    Figure 110123064-A0305-02-0072-123
    Figure 110123064-A0305-02-0072-124
    Figure 110123064-A0305-02-0072-125
    Figure 110123064-A0305-02-0072-126
    [式19]
    Figure 110123064-A0305-02-0073-127
    Figure 110123064-A0305-02-0073-128
    Figure 110123064-A0305-02-0073-129
    Figure 110123064-A0305-02-0073-130
  4. 如請求項1所述的矽氮烷類化合物,其中式1由下式23至式31中的任一者表示:[式23]
    Figure 110123064-A0305-02-0074-131
    Figure 110123064-A0305-02-0074-132
    Figure 110123064-A0305-02-0074-133
    [式26]
    Figure 110123064-A0305-02-0075-134
    Figure 110123064-A0305-02-0075-135
    Figure 110123064-A0305-02-0075-136
    [式29]
    Figure 110123064-A0305-02-0076-137
    Figure 110123064-A0305-02-0076-138
    Figure 110123064-A0305-02-0076-139
  5. 如請求項1所述的矽氮烷類化合物,其中R3由下式32至式38中的任一者表示:[式32]
    Figure 110123064-A0305-02-0077-140
    Figure 110123064-A0305-02-0077-141
    Figure 110123064-A0305-02-0077-142
    Figure 110123064-A0305-02-0077-143
    Figure 110123064-A0305-02-0077-144
    Figure 110123064-A0305-02-0077-145
    Figure 110123064-A0305-02-0078-146
    其中p1為0至10的整數,其中當p1為0時,式32表示單鍵,p2、p3、p4、p5、p6、p7、q1、q2、q3、q4、q5及q6各自獨立地為0至6的整數,R31及R32各自獨立地為氫或具有1至5個碳原子的烷氧基,並且R31或R32中的至少一者是具有1至5個碳原子的烷氧基。
  6. 如請求項1所述的矽氮烷類化合物,其中所述矽氮烷類化合物的重均分子量(Mw)為500克/莫耳至50,000克/莫耳。
  7. 一種塗覆組成物,包含由下式1表示的矽氮烷類化合物:
    Figure 110123064-A0305-02-0078-147
    其中,在式1中,R11、R12、R13及R14各自獨立地選自氫、具有1至20個碳原子的烷基、具有1至20個碳原子的烷氧基、 具有6至18個碳原子的芳基、具有3至20個碳原子的丙烯酸烷基酯基、具有4至20個碳原子的甲基丙烯酸烷基酯基、具有3至20個碳原子的烷基乙烯基及乙烯基,R21選自氫、具有1至10個碳原子的烷基、具有6至18個碳原子的芳基及乙烯基,R22選自氫、具有1至10個碳原子的烷基、具有6至18個碳原子的芳基及乙烯基,R3選自單鍵、具有1至10個碳原子的伸烷基、具有6至18個碳原子的伸芳基、具有2至20個碳原子的經取代的伸烷基、具有7至19個碳原子的經取代的伸芳基、具有3至20個碳原子的伸烷基乙烯基、乙烯基及具有1至10個碳原子的伸雜烷基,m及n各自為5至150的整數,m/(m+n)為0.2至0.98,y為0至2的整數,並且在式1中,「A」由下式2表示:
    Figure 110123064-A0305-02-0079-148
    其中,在式2中,R41及R42各自獨立地選自氫及具有1至4個碳原子的烷基,並且RB為具有環狀基團的二價化合物。
  8. 一種透光膜,包括:支撐層;以及第一塗覆層,位於所述支撐層上,其中所述第一塗覆層包含由下式1表示的矽氮烷類化合物的固化產物:
    Figure 110123064-A0305-02-0080-149
    其中,在式1中,R11、R12、R13及R14各自獨立地選自氫、具有1至20個碳原子的烷基、具有1至20個碳原子的烷氧基、具有6至18個碳原子的芳基、具有3至20個碳原子的丙烯酸烷基酯基、具有4至20個碳原子的甲基丙烯酸烷基酯基、具有3至20個碳原子的烷基乙烯基及乙烯基,R21選自氫、具有1至10個碳原子的烷基、具有6至18個碳原子的芳基及乙烯基,R22選自氫、具有1至10個碳原子的烷基、具有6至18個碳原子的芳基及乙烯基,R3選自單鍵、具有1至10個碳原子的伸烷基、具有6至18 個碳原子的伸芳基、具有2至20個碳原子的經取代的伸烷基、具有7至19個碳原子的經取代的伸芳基、具有3至20個碳原子的伸烷基乙烯基、乙烯基及具有1至10個碳原子的伸雜烷基,m及n各自為5至150的整數,m/(m+n)為0.2至0.98,y為0至2的整數,並且在式1中,「A」由下式2表示:
    Figure 110123064-A0305-02-0081-150
    其中,在式2中,R41及R42各自獨立地選自氫及具有1至4個碳原子的烷基,並且RB為具有環狀基團的二價化合物。
  9. 如請求項8所述的透光膜,其中RB由下式3至式12中的任一者表示:
    Figure 110123064-A0305-02-0081-151
    [式4]
    Figure 110123064-A0305-02-0082-153
    Figure 110123064-A0305-02-0082-154
    Figure 110123064-A0305-02-0082-155
    Figure 110123064-A0305-02-0082-156
    Figure 110123064-A0305-02-0082-157
    Figure 110123064-A0305-02-0083-158
    Figure 110123064-A0305-02-0083-159
    Figure 110123064-A0305-02-0083-160
    Figure 110123064-A0305-02-0083-161
  10. 如請求項8所述的透光膜,其中R3由下式32至式38中的任一者表示:
    Figure 110123064-A0305-02-0083-162
    Figure 110123064-A0305-02-0084-163
    Figure 110123064-A0305-02-0084-164
    Figure 110123064-A0305-02-0084-165
    Figure 110123064-A0305-02-0084-166
    Figure 110123064-A0305-02-0084-167
    [式38]
    Figure 110123064-A0305-02-0085-168
    其中p1為0至10的整數,其中當p1為0時,式32表示單鍵,p2、p3、p4、p5、p6、p7、q1、q2、q3、q4、q5及q6各自獨立地為0至6的整數,R31及R32各自獨立地為氫或具有1至5個碳原子的烷氧基,並且R31或R32中的至少一者是具有1至5個碳原子的烷氧基。
  11. 如請求項8所述的透光膜,其中所述矽氮烷類化合物的重均分子量(Mw)為500克/莫耳至50,000克/莫耳。
  12. 如請求項8所述的透光膜,其中所述第一塗覆層具有0.02微米至10微米的厚度。
  13. 如請求項8所述的透光膜,其中所述透光膜具有1.5或小於1.5的黃色指數。
  14. 如請求項8所述的透光膜,更包括位於所述支撐層上的第二塗覆層,其中所述第二塗覆層包含由下式39表示的化合物與由下式40表示的化合物的反應產物:
    Figure 110123064-A0305-02-0085-169
    Figure 110123064-A0305-02-0086-170
    其中式39中的R5衍生自含有環氧基、丙烯酸基及異氰酸酯基中的至少一者的直鏈、支鏈、脂環族及芳香族有機化合物中的任一者,式39中的R6及式40中的R7中的每一者為C1至C8直鏈、支鏈或脂環族雜烷基,式40中的M為金屬元素,式39中的k為1至3的整數,並且式40中的j為1至10的整數。
  15. 一種顯示裝置,包括:顯示面板;以及如請求項8至14中任一項所述的透光膜,設置於所述顯示面板上。
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