[发明专利]透明聚酰亚胺基板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在挠性电子装置中用作覆盖基板的透明聚酰亚胺基板及其制备方法。

背景技术

近年来，在下一代显示器中，可以被弯曲或折弯的电子装置已经受到关注，其包括挠性OLED、挠性PV、轻便显示器、挠性封装材料、彩色EPD、塑料LCD、TSP、OPV等等。为了实现这种挠性显示器并保护显示器中的元件，需要一种新型的挠性覆盖基板来代替传统的玻璃覆盖基板。此外，要求这种基板具有高硬度、低透湿性、高耐化学性和高光透射性以保护在显示装置中包括的元件。

作为用于这种挠性显示器覆盖基板的材料，已提出多种高硬度的塑料基板作为候选物，其中，已建议能够具有高硬度而同时保持薄度的透明聚酰亚胺膜作为主要的候选物。

在现有技术中，为了提高提出的作为挠性电子装置覆盖基板的材料的透明聚酰亚胺膜的硬度，在该透明膜上形成固化的丙烯酸类或环氧类的有机层。但是，这种固化有机层不够柔韧，为此，当评价弯曲性能时，其表面开裂。

韩国专利公开第10-2012-0078514号(公布于2012年7月10日)披露了一种具有耐溶剂性和高耐热性的透明聚酰亚胺基板，该基板通过在透明聚酰亚胺膜(其为挠性基板材料)的一表面或两表面上形成硅氧化物膜来制得。这种透明聚酰亚胺基板在包括耐溶剂性、光透射性、黄度和热性能的多种性能方面优异，但只有硅氧化物层不提供覆盖基板所要求的足够的抗划伤性。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种透明聚酰亚胺基板，其具有优异的抗划伤性以防止挠性电子装置被划伤，因此可用作挠性电子装置中的覆盖基板。

技术方案

在一个实施方案中，本发明提供一种透明聚酰亚胺基板，包括透明聚酰亚胺膜和在该透明聚酰亚胺膜的至少一个表面上形成的聚异氰酸酯固化层，该聚异氰酸酯含有丙烯酸酯基(acrylate group)并且每分子含有2至5个异氰酸酯基(isocyanate group)。

在一个具体的实施方案中，所述聚异氰酸酯可以为由下面化学式1表示的且含有丙烯酸酯基的异氰酸酯化合物：

化学式1

其中，R为

其中，n为0至5的整数，m为1至5的整数，R₁为氢原子或具有1至3个碳原子的烷基，R₂为具有1至5个碳原子的烷基。

在本发明的一个优选实施方案中，考虑到硬度和挠性，在所述透明聚酰亚胺基板中的固化层的厚度可以为1.0至20.0μm。

在本发明的一个实施方案中，所述透明聚酰亚胺基板可以还包括在所述透明聚酰亚胺膜和所述固化层之间形成的硅氧化物层，以进一步改善其耐溶剂性、透水性和光学性能，该硅氧化物层包含由下面化学式2表示的单元结构：

化学式2

其中，m和n各自为0至10的整数。

在本发明的一个优选实施方案中，考虑到合适的耐溶剂性和挠性，在所述透明聚酰亚胺基板中的硅氧化物层的厚度可以0.3至2.0μm。

在另一实施方案中，本发明提供一种制备透明聚酰亚胺基板的方法，该方法包括如下步骤：将包含聚异氰酸酯的溶液涂布在透明聚酰亚胺膜的至少一个表面上，所述聚异氰酸酯含有丙烯酸酯基并且每分子含有2至5个异氰酸酯基；干燥该涂布的溶液，从而形成涂层；以及固化该涂层，形成固化层。

在本发明方法的优选实施方案中，所述聚异氰酸酯可以由上述化学式1表示。

考虑到紫外线可固化性，所述包含聚异氰酸酯的溶液可以还包含选自安息香醚光引发剂、二苯甲酮光引发剂以及其组合中的光引发剂。

在本发明方法的优选实施方案中，固化涂层以形成固化层的步骤是通过用具有312nm或365nm短波长的紫外线以1500至10000J/m²的剂量照射该涂层来进行的。

在优选的实施方案中，所述制备透明聚酰亚胺基板的方法，在将所述溶液涂布在透明聚酰亚胺膜的至少一个表面上的步骤之前，可以还包括将包含聚硅氮烷的溶液涂布在透明聚酰亚胺膜上、干燥该涂布的聚硅氮烷溶液以及固化该聚硅氮烷以形成硅氧化物层的步骤。

在本发明方法的具体实施方案中，所述聚硅氮烷可以包含由下面化学式3表示的单元结构以及所述硅氧化物层可以包含由化学式2表示的单元结构：

化学式3

其中，m和n各自为0至10的整数。