聚酰亚胺薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜包括至少一层聚酰亚胺层，所述聚酰亚胺层具有中空泡状结构。中空泡状结构增大了可见光的散射面积和路径，可以有效地提高薄膜整体的反射率，从而提高柔性显示器的亮度。

【技术实现步骤摘要】
聚酰亚胺薄膜及其制备方法
本专利技术涉及柔性电子领域，特别是涉及一种聚酰亚胺薄膜及其制备方法。
技术介绍
柔性电子是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术，以其独特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工艺，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景，如柔性照明、柔性电子显示器、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴等。柔性显示器件基板的备选材料包括超薄玻璃、金属箔以及聚合物薄膜3大类。聚合物薄膜基板具备较好的光学性能、机械性能和化学性能方面，而且可以采用“卷对卷”(rolltoroll)连续生产工艺进行制备，成本较低，应用较为常见。在聚合物薄膜基板材料中，聚酰亚胺以其优良的耐高温特性、良好的力学性能以及优良的耐化学稳定性而备受关注，成为柔性显示器件基板的首选材料。但是，现有的聚酰亚胺薄膜对可见光由很强的吸收，无法有效地对可见光进行反射。因此，作为柔性显示器件的基板材料时，易导致柔性显示器件屏幕亮度低、屏幕显示不够清晰。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高显示亮度的聚酰亚胺薄膜。一种聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜包括至少一层聚酰亚胺层，所述聚酰亚胺层具有中空泡状结构。进一步地，所述中空泡状结构包括白色颜料。进一步地，所述白色颜料为SiO2、TiO2、CaCO3、Al2O3、MgO、BaSO4、BaO中的至少一种。进一步地，至少一层所述聚酰亚胺层包含纤维状填料。进一步地，所述聚酰亚胺层包括第一聚酰亚胺层、第二聚酰亚胺层和第三聚酰亚胺层，所述第二、第三聚酰亚胺层位于所述第一聚酰亚胺层的两侧。本专利技术还提供一种聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：形成至少一层聚酰亚胺层；其中，在至少一层所述聚酰亚胺层形成有中空泡状结构。进一步地，本专利技术的制备方法还包括以下步骤：形成第一聚酰亚胺层；于所述第一聚酰亚胺层的一侧表面形成第二聚酰亚胺层；于所述第一聚酰亚胺层的另一侧表面形成第三聚酰亚胺层；在所述第一、第二、第三聚酰亚胺层中的至少一层中形成所述中空泡状结构。进一步地，在至少一层所述聚酰亚胺层中添加有无机纳米粒子，所述无机纳米粒子与所述聚酰胺层基体之间形成所述中空泡状结构。进一步地，所述无机纳米粒子经过表面修饰，在其表面形成有分散基团。进一步地，至少一层所述聚酰胺层中添加纤维状填料。本专利技术的聚酰亚胺薄膜在聚酰亚胺层中具有中空泡状结构，该结构增大了可见光的散射面积和路径，可以有效地提高薄膜整体的反射率，具有高反射性，从而大大提高柔性显示器的显示亮度。进一步地，本专利技术的中空泡状结构中包含白色颜料，白色颜料具有较高的反射率，能够进一步提高显示的亮度。进一步地，本专利技术的聚酰亚胺薄膜添加有纤维状填料，能够有效降低聚酰亚胺薄膜的线膨胀系数，防止聚酰亚胺薄膜在高温下尺寸变化过大，从而减小柔性基板的翘曲、层与层间的剥离的风险。附图说明图1为本专利技术提供的聚酰亚胺薄膜的结构示意图。其中，1-第一聚酰亚胺层，2-第二聚酰亚胺层，3-第三聚酰亚胺层，11-中空泡状结构，111-白色颜料，12-纤维状填料。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术中未经特殊说明，百分比的含量通常指质量百分比。本专利技术提供一种聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜包括至少一层聚酰亚胺层。其中，第一聚酰亚胺层中聚酰亚胺的质量百分比为85-95％，优选91％。聚酰亚胺层的反应原料可包括二胺和二酐。其中，二胺为2,2'-双(三氟甲基)联苯胺(TFDB)，2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷(DBCB)、4,4'-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯砜(CBCA)、1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯(CDCA)中的至少一种，优选2,2'-双(三氟甲基)联苯胺(TFDB)。其中，二酐为3,3',4,4'-四羧基二苯醚二酐(ODPA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3',4,4'-联苯四羧基二酸酐(BPDA)、4,4'-(六氟异丙基)二酞酸酐(6FDA)、3,3',4,4'-二环己基四甲酸二酐(HBPDA)中的至少一种，优选3,3',4,4'-联苯四羧基二酸酐(BPDA)和4,4'-(六氟异丙基)二酞酸酐(6FDA)。进一步地，参见图1，聚酰亚胺薄膜可具体包括三层结构，即第一聚酰亚胺层1、第二聚酰亚胺层2、第三聚酰亚胺层3，其中，第二、第三聚酰亚胺层2、3位于中间层-第一聚酰亚胺层1的两侧。其中，第一聚酰亚胺层中聚酰亚胺的质量百分比为85-95％，优选91％。第二、第三聚酰亚胺层中聚酰亚胺的质量百分比为90-99％，优选95％。如果第一聚酰亚胺层1的厚度定义为h1，第二、第三聚酰亚胺层2、3的总厚度定义为h2，则h2/h1的比例小于等于1/5，第二、第三聚酰亚胺层2、3的厚度可相等或不等。进一步地，至少一层聚酰亚胺层中包含有中空泡状结构，优选第一、第二、第三聚酰亚胺层1、2、3中都包含中空泡状结构11。中空泡状结构能够增大可见光的散射面积和路径，从而有效提高薄膜整体的反射率，使得显示亮度得到明显的提高。在一个方面，中空泡状结构可以通过在使加热发泡性的填料混入薄膜中的状态下进行加热，能够使气泡形成在至少一层聚酰亚胺层中，热发泡剂可以为偶氮类化合物，如偶氮二异丁氰。在另一方面，中空泡状结构11可包含白色颜料111。白色颜料111除了自身具有高反射率之外，还会与基体会产生分相形成中空泡状结构，两方面作用使得反射率大大提高，显示亮度明显提升。白色颜料可选用SiO2、TiO2、CaCO3、Al2O3、MgO、BaSO4、BaO中的至少一种。当聚酰亚胺薄膜具有多层结构时，上述两种方式形成的中空泡状结构可以任意形式组合形成于至少一层聚酰亚胺层中。进一步地，为了不破坏基体的性能，白色颜料的粒径为250-1500nm，优选250-500nm，最佳为300nm。通过控制白色颜料的粒径大小，使得形成的中空结构大小合适，能够保证最佳的散射面积和路径。进一步地，白色颜料添加的质量百分比为1-10％，优选2-8％，最佳为5％。将白色颜料的添加比例限制在上述范围内，能够保证高的反射率。若白色颜料的添加量过高，白色颜料容易发生团聚，降低反射率。若白色颜料的添加量过低，形成的中空泡状结构较少，不能有效提高反射率。进一步地，白色颜料可经过表面修饰，优选表面通过正丁基三甲氧基硅烷修饰，从而使白色颜料分散均匀、便于中空泡状结构的形成。当聚酰亚胺作为基板材料时，其需要配合基板上的关键组件的工艺，当工艺温度高于300℃时，聚酰亚胺薄膜容易在材料层界面间产生内应力，导致弯曲时造成柔性基板的翘曲、层与层间的剥离。本专利技术在至少一层聚酰亚胺层中添加纤维状填料，纤维状填料的添加能够进一步通过降低聚酰亚胺薄膜的线膨胀系数，防止聚酰亚胺薄膜在高温下尺寸变化过大，从而减小柔性基板的翘曲、层与层间的剥离的风险。此外，由于白色颗粒自身具有较高的硬度，因此添加的白色颗粒也能够通过增加其硬度，降低了聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数，使得聚酰亚胺薄膜的翘曲和层与层之间的剥离率大大降低。本专利技术优先考虑在中间层-第一聚酰亚胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜包括至少一层聚酰亚胺层，所述聚酰亚胺层具有中空泡状结构。

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜包括至少一层聚酰亚胺层，所述聚酰亚胺层具有中空泡状结构。2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述中空泡状结构包括白色颜料。3.根据权利要求2所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述白色颜料为SiO2、TiO2、CaCO3、Al2O3、MgO、BaSO4、BaO中的至少一种。4.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，至少一层所述聚酰亚胺层包含纤维状填料。5.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述聚酰亚胺层包括第一聚酰亚胺层、第二聚酰亚胺层和第三聚酰亚胺层，所述第二、第三聚酰亚胺层位于所述第一聚酰亚胺层的两侧。6.一种聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：形成至...

【专利技术属性】
技术研发人员：金亚东，汪太生，杨承翰，
申请(专利权)人：宁波长阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33