一种膜层结构及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种膜层结构及其制备方法，膜层结构包括CPI膜和至少一层功能性膜层，所述CPI膜与功能性膜层之间设有抗压层，抗压层为由硬质颗粒与粘合剂构成的涂层；其制备方法包括如下步骤：（1）在母板（如玻璃母板）上涂布聚酰亚胺膜的前驱物(如聚酰胺酸溶液)，并将其固化形成CPI膜；其特征在于：还包括（2）在所述CPI膜的表面上涂布由硬质颗粒与粘合剂构成的涂层，形成抗压层；（3）在抗压层上设置至少一层功能性膜层；（4）将附着在母板上的所有膜层从母板上剥离下来，得到所述膜层结构。其能够减小CPI膜上的功能性膜层因压应力而造成的破坏，有利于提高膜层结构的稳定性。有利于提高膜层结构的稳定性。有利于提高膜层结构的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种膜层结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种膜层结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]CPI(ColorlessPolyimide)膜，又称无色聚酰亚胺膜，兼具耐高温和无色透明等优点，可作为柔性显示屏、触摸屏等柔性电子器件的基板或保护膜。
[0003]一般来说，CPI膜作为柔性电子器件的基板或保护膜，需要在CPI膜之上制作各种功能性膜层，例如：一般需要在CPI膜上制作用于形成电路的金属膜、透明导电膜、绝缘膜，以及用来改善光学性能、隔绝性能的抗反射膜、抗指纹膜。然而，这些功能性膜层很多都为高硬度的脆性薄膜，当CPI膜发生弯曲时其表面具有较大形变，尤其是当CPI膜发生向外弯曲时，其上的功能性膜层内部出现非常大的压应力，进而导致功能性膜层因压应力而被压碎。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种膜层结构及其制备方法，其能够减小CPI膜上的功能性膜层因压应力而造成的破坏，有利于提高膜层结构的稳定性。采用的技术方案如下：一种膜层结构，包括CPI膜和至少一层功能性膜层，其特征在于：所述CPI膜与功能性膜层之间设有抗压层，抗压层为由硬质颗粒与粘合剂构成的涂层。
[0005]一般来说，所述CPI膜的厚度可以是5μm～100μm，一般可以在平坦的母板，如玻璃母板上涂布无色聚酰亚胺的前驱物(如聚酰胺酸溶液)，并将其固化形成CPI膜，并最终从母板上剥离而得到产品。为了便于制造，在CPI膜从母板上剥离下来之前，可先完成上述抗压层和功能性膜层的制作。
[0006]一般来说，所述抗压层可通过涂布、喷涂等工艺形成。所述粘合剂可以是丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂等树脂材料；所述硬质颗粒可以是硬度较高的透明无机材料颗粒，其尺寸可是在微米级到纳米级。
[0007]一般来说，所述功能性膜层的数量可为单层或多层，具体为抗反射膜、导电金属膜、透明导电膜和抗指纹膜中的一种或者两种以上组合。功能性膜层可以通过真空镀膜(如磁控溅射、蒸镀)、电镀、涂布等方式形成，也可以是通过光刻等方式图形化为电路、电极图案而形成的单层或多层导电膜。
[0008]当CPI膜发生向外的弯曲变形时，抗压层内部的硬质颗粒能够抵抗膜层的压应力，减小CPI膜的形变，从而减少了对功能性膜层造成的破坏；而且由于粘合剂为树脂材料，其弹性系数低(远低于无机材料)，故当抗压层受到压应力时，因而其内部并不会积聚过大的应力，其不会受到破坏(如发生破裂)而是可恢复的，由此可减小CPI膜上的功能性膜层因压应力而造成的破坏，有利于提高膜层结构的稳定性。另外，硬质颗粒的存在还能够使抗压层的表面呈现为凹凸形貌，并使得功能性膜层在抗压层表面也为凹凸膜层，其与抗压层的接
触面积大，附着力更好，由此提高了对压应力破坏的抵抗。
[0009]作为本专利技术的优选方案，所述硬质颗粒为二氧化硅颗粒。二氧化硅颗粒具有硬度高、性能稳定、折射率低、透明度好等优点，其不仅能够保证抗压层具有足够的抗应力特性，而且可降低对膜层光学性能的影响。
[0010]作为本专利技术进一步的优选方案，所述二氧化硅颗粒的尺寸为10～50nm。由此可使二氧化硅颗粒的尺寸处于光的波长之下，不容易影响到膜层结构的透明度和清晰度。
[0011]作为本专利技术进一步的优选方案，所述粘合剂内含有硅烷偶连剂。一般来说，粘合剂可以是在粘合剂主体中添加有硅烷偶连剂而成；其中，粘合剂主体可以是丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂等树脂材料，其一般具有良好的弹性和稳定性，其与CPI表面一般也具有极强的粘合力；硅烷偶连剂可以是乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β
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甲氧乙氧基)硅烷、羟丙基三乙氧基硅烷等系列，硅烷偶连剂能够使上述树脂与二氧化硅颗粒表面形成牢固的反应性连接，使得二氧化硅颗粒与树脂牢固结合，形成一种能抵抗压应力、拉应力的膜层结构。
[0012]作为本专利技术更进一步的优选方案，在所述粘合剂中混入过量的所述硅烷偶连剂(如上述羟丙基三乙氧基硅烷)，在粘合剂涂布之后通过粘合剂涂层内部发生反应形成纳米级的所述二氧化硅颗粒。
[0013]作为本专利技术更进一步的优选方案，将所述二氧化硅颗粒与粘合剂混合形成喷涂料，再将喷涂料喷涂到所述CPI的表面，形成抗所述压层。
[0014]作为本专利技术再更进一步的优选方案，所述抗压层的厚度为0.1～1um。一般来说，CPI膜的厚度在10～30μm，抗压层的厚度为0.1～1um，依照二氧化硅颗粒的刚性，抗压层能够抵抗CPI膜的形变，而又不容易因为其本身的形变而在内部产生过大应力。
[0015]作为本专利技术的优选方案，所述抗压层的表面粗糙度为0.01～0.1um。由此可使抗压层的表面不会影响到膜层结构的透明度和清晰度，但却能够提高功能性膜层的附着力。
[0016]作为本专利技术的优选方案，所述抗压层中的硬质颗粒呈现为外密内疏的分布。所述内、外分别为：靠近CPI膜的一侧为内、靠近功能性膜层的一侧为外。一般来说，抗压层越靠近功能性膜层的部位中，硬质颗粒的分布密度越大；抗压层越靠近CPI膜的部位中，硬质颗粒的分布密度越小。由此可使抗压层在弯曲时形变量越小，从而进一步减少功能性膜层的形变。
[0017]本专利技术还提供了上述膜层结构的制备方法，包括如下步骤：（1）在母板（如玻璃母板）上涂布聚酰亚胺膜的前驱物(如聚酰胺酸溶液)，并将其固化形成CPI膜；其特征在于：还包括（2）在所述CPI膜的表面上涂布由硬质颗粒与粘合剂构成的涂层，形成抗压层；（3）在抗压层上设置至少一层功能性膜层；（4）将附着在母板上的所有膜层从母板上剥离下来，得到所述膜层结构。
[0018]所述粘合剂可以是丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂等树脂材料；所述硬质颗粒可以是硬度较高的透明无机材料颗粒，其尺寸可是在微米级到纳米级；所述功能性膜层的数量可为单层或多层，具体为抗反射膜、导电金属膜、透明导电膜和抗指纹膜中的一种或者两种以上组合。
[0019]作为本专利技术的优选方案，所述步骤（2）中的硬质颗粒为二氧化硅颗粒。二氧化硅颗粒具有硬度高、性能稳定、折射率低、透明度好等优点，其不仅能够保证抗压层具有足够的
抗应力特性，而且可降低对膜层光学性能的影响。
[0020]作为本专利技术进一步的优选方案，在所述步骤（2）中，将所述二氧化硅颗粒与粘合剂混合形成喷涂料，再将喷涂料喷涂到所述CPI的表面，形成抗所述压层。
[0021]作为本专利技术更进一步的优选方案，在所述粘合剂中混入过量的所述硅烷偶连剂(如上述羟丙基三乙氧基硅烷)，在粘合剂涂布之后通过粘合剂涂层内部发生反应形成纳米级的所述二氧化硅颗粒。
[0022]作为本专利技术的优选方案，在所述步骤（2）中，在所述粘合剂中加入异丙醇，通过控制好挥发的温度和湿度（如温度为50～80℃，湿度在65%～85%RH），使其在缓慢的挥发过程中硬质颗粒逐渐聚集到抗压层中的表层，最终使抗压层中的硬质颗粒呈现为外密内疏的分布。所述内、外分别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜层结构，包括CPI膜和至少一层功能性膜层，其特征在于：所述CPI膜与功能性膜层之间设有抗压层，抗压层为由硬质颗粒与粘合剂构成的涂层。2.根据权利要求1所述的一种膜层结构，其特征在于：所述硬质颗粒为二氧化硅颗粒。3.根据权利要求2所述的一种膜层结构，其特征在于：所述二氧化硅颗粒的尺寸为10～50nm。4.根据权利要求2所述的一种膜层结构，其特征在于：所述粘合剂内含有硅烷偶连剂。5.根据权利要求4所述的一种膜层结构，其特征在于：在所述粘合剂中混入过量的所述硅烷偶连剂，在粘合剂涂布之后通过粘合剂涂层内部发生反应形成纳米级的所述二氧化硅颗粒。6.根据权利要求2所述的一种膜层结构，其特征在于：所述抗压层的厚度为0.1～1um；所述抗压层的表面粗糙度为0.01～0.1um。7.根据权利要求1
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6任一项所述的一种膜层结构，其特征在于：所述抗压层中的硬质颗粒呈现为外密内疏的分布。8.一种膜层结构的制备方法，包括如下步骤：（1）在母板（如玻璃母板）上涂布聚酰亚胺膜的前驱物...

【专利技术属性】
技术研发人员：张汉焱，沈奕，吕岳敏，黄梓淮，郑丹旭，吴周青，
申请(专利权)人：汕头超声显示器二厂有限公司汕头超声显示器有限公司，
类型：发明
国别省市：