[发明专利]耐400℃高温的无色透明聚酰亚胺膜及制备方法

说明书

本发明公开一种耐400℃高温的无色透明聚酰亚胺膜及其制备方法。方法如下：将混合二胺溶于非质子极性溶剂中分次加入混合二酐，缩聚反应获得前驱体聚酰胺酸溶液，再通过在流延机流延于钢带上烘烤降低非质子极性溶剂含量，获得自支撑薄膜；将自支撑薄膜进行热亚胺化和拉伸处理；最后冷却后处理制得CPI薄膜；混合二胺：9,9‑双‑(3‑氟‑4‑氨基苯基)芴：2,2’‑二(三氟甲基)二氨基联苯：9,9‑双‑(4‑氨基苯基)芴：2,2‑双(4‑氨基苯基)六氟丙烷；混合二酐：9,9～双(3,4～二羧酸苯基)芴二酸酐：4,4'～(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐：3,3’,4,4’～二苯酮四酸二酐；本发明制备的CPI膜在400℃下的冷热伸缩比不高于0.20％，75μm厚膜在450nm透光率≥89％。

技术领域

本发明涉及一种耐400℃高温的无色透明聚酰亚胺膜及制备方法。

背景技术

柔性基板是整个柔性显示器件的重要组成部分，对柔性器件起着保护和支撑的重要作用，其性能好坏直接影响柔性电子器件的品质和使用寿命，是实现柔性显示技术的关键，也是研究过程的重难点。目前，适应于顶发射(Top-emission)器件的有色聚酰亚胺(PI)以其优良的高温、尺寸稳定性和良好的力学性能在柔性显示器件中已开始得到广泛应用。但有色PI会使柔性电极的透过率降低，影响光的吸收和透过，导致器件性能的降低。相比之下，同时适用于顶发射以及底发射型(Bottom-emission)器件的无色透明聚酰亚胺(CPI)基板在柔性显示领域中的应用更具潜力。但是现有CPI在耐热等级、高温尺寸稳定性和高温透明性方面尚存在明显的缺陷。

CPI耐热性要求是基于柔性器件中关键组件如晶体管(TFT)背板的工艺温度而考虑的，TFT技术中最常见的低温多晶硅(LTPS)工艺温度往往要高达400℃，这对CPI的玻璃化转变温度(T_g)提出了很高的要求，其T_g必须高于400℃。其次，柔性基板在高温过程中如果不能保持优良的尺寸稳定性，将会对最终显示器件的品质与可靠性产生致命影响。例如基板在高温时的尺寸变化过大会造成光对位精度变差以及在材料层界面间产生内应力，导致器件显示精度的降低以及在弯曲时造成层与层间的剥离。

发明内容

基于以上不足之处，本发明的目的是提供一种耐400℃高温的无色透明聚酰亚胺膜及制备方法，解决当前CPI无法用于柔性显示器件基于低温多晶硅制造的高温工艺，需要短期耐400℃高温的要求。

本发明所采用的技术方案如下：一种耐400℃高温的无色透明聚酰亚胺膜的制备方法，如下：将混合二胺溶于非质子极性溶剂中分次加入混合二酐缩聚反应获得前驱体聚酰胺酸溶液，将前驱体聚酰胺酸溶液再通过在流延机流延于钢带上烘烤降低非质子极性溶剂含量，获得自支撑薄膜；将自支撑薄膜进行热亚胺化和拉伸处理；最后冷却后处理制得CPI薄膜，其特征在于，将混合二胺加入到非质子极性溶剂中，在氮气氛围中搅拌至完全溶解，得到混合二胺溶液；所述的混合二胺与非质子极性溶剂的固液比为12.0～18.0Kg:150L；所述的混合二胺由以下原料按摩尔比混合而成：

9,9-双-(3-氟-4-氨基苯基)芴：2,2’-二(三氟甲基)二氨基联苯：9,9-双-(4-氨基苯基)芴：2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷＝1～17：1～17：1～17：1～12；

分多次将混合二酐添加到混合二胺溶液中，同时通入氮气，室温搅拌；

所述的混合二酐由以下原料按摩尔比混合而成：

9,9～双(3,4～二羧酸苯基)芴二酸酐：4,4'～(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐：3,3’,4,4’～二苯酮四酸二酐＝1～16：1～14：1～12；

添加的混合二酐和混合二胺的摩尔比为0.95:1～1.06:1。

本发明还具有如下技术特征：

1、所述的非质子极性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮