挠性透明聚酰亚胺层压板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种挠性透明聚酰亚胺层压板及其制造方法。该挠性透明聚酰亚胺层压板包括导电层、黏着层及透明聚酰亚胺基板。导电层中含有多个纳米金属线。黏着层由有机不溶性的透明聚酰亚胺制成，且该导电层通过该黏着层而贴附至该透明聚酰亚胺基板。该黏着层由芳环族二酸酐与下列材料中其一脱水闭环而形成：脂环族二胺、含氟二胺、以及脂环族二胺与含氟二胺的组合。

Flexible transparent polyimide laminate and its manufacturing method

The present invention relates to a flexible transparent polyimide laminate and its manufacturing method. The flexible transparent polyimide laminate comprises a conductive layer, a adhesive layer and a transparent polyimide substrate. The conductive layer contains a number of metallic wires. The adhesive layer is made of an organic insoluble transparent polyimide, and the conductive layer is attached to the transparent polyimide substrate through the adhesive layer. The adhesive layer is composed of aromatic ring two anhydride and one of its dehydration closed loop: alicyclic group two amine, fluorine containing two amine, and alicyclic two amine and fluorine containing two amine combination.

【技术实现步骤摘要】
挠性透明聚酰亚胺层压板及其制造方法
本专利技术涉及一种挠性透明聚酰亚胺层压板及其制造方法，特别涉及一种以有机不可溶聚酰亚胺作为粘合剂，将导电层贴附在基板的聚酰亚胺层压板及其制造方法。
技术介绍
近年来，挠性电子产品如可卷曲和弯曲的液晶显示器、有机发光二极管、薄膜式太阳能电池等，由于产品的轻量化与超薄组件的特性而倍受瞩目。目前，以化学气相层析(CVD)制备的铟锡氧化物(ITO)薄膜因具有优异的光学透明性和导电性而成为应用最广泛的材料。然而，ITO膜易脆，在受到弯曲时容易损坏，严重限制其在挠性基板上的应用。此外，铟资源的匮乏、较高的沉积温度与昂贵的真空蒸镀设备等限制，促使厂商寻找低成本、挠性的替代材料。导电高分子、纳米碳管(CNT)、石墨烯以及金属纳米线等都是备受期望的替代材料。导电高分子具有挠性与导电性，但其具有较高表面电阻与较强的光学吸收，因此单纯使用导电高分子是无法达到实际应用的要求。此外，纳米碳管与石墨烯需藉由化学气相沉积法制备而成，所需的设备成本较高。因此，金属纳米线被认为是未来最有可能取代铟锡氧化物的一种具有潜力的材料。传统以金属纳米线作为导电膜的制程中，是将金属纳米线分散于溶剂中，再经过涂布等方法制得导电膜。此种制备方法简单，但金属纳米线与基材之间黏附力差，容易造成剥落。而且，纳米线分散液的黏度很低，在涂布过程中容易产生流动而造成涂布不均匀和团聚等问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提供一种挠性透明聚酰亚胺层压板，其使用有机不溶性的透明聚酰亚胺作为粘合剂(binder)或保护剂(protector)，改善纳米金属线容易剥落的缺点，且有机不可溶的特性，使导电层不受溶剂的侵蚀影响，可增加后续制程弹性。根据本专利技术一个实施例，提供一种挠性透明聚酰亚胺层压板。该挠性透明聚酰亚胺层压板包括导电层、黏着层及透明聚酰亚胺基板。该导电层中含有多个纳米金属线，该黏着层由有机不溶性的透明聚酰亚胺制成，该导电层通过该黏着层而贴附至该透明聚酰亚胺基板。该黏着层由芳环族二酸酐与下列材料中其一脱水闭环而形成：脂环族二胺、含氟二胺、以及脂环族二胺与含氟二胺的组合。根据本专利技术另一个实施例，提供一种挠性透明聚酰亚胺层压板的制造方法。所述制造方法包括将含多个纳米金属线的溶液涂布于基质上，以形成预备导电层；于该预备导电层上涂布聚酰胺酸溶液；加热使涂布于该预备导电层上的该聚酰胺酸溶液闭环，以形成黏着层；于该黏着层上涂布聚酰亚胺，并使其干燥形成基板；以及自该预备导电层移除该基质。其中该聚酰胺酸溶液由芳环族二酸酐与下列材料中其一聚合而形成：脂环族二胺、含氟二胺、以及脂环族二胺与含氟二胺的组合。为使本专利技术的上述及其他方面更为清楚易懂，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明。附图说明图1示意说明根据本专利技术实施例的挠性透明聚酰亚胺层压板的结构；图2a为以不同长径比纳米银线制得的挠性透明聚酰亚胺层压板在波长为550nm下的穿透率与片电阻的关系图；图2b说明有机不可溶聚酰亚胺与高透明性聚酰亚胺的可见光穿透率，其各厚度为30微米；图3a至图3e说明本专利技术的挠性透明聚酰亚胺层压板的制造流程；图4a至图4e说明本专利技术中作为黏着层及基板的聚酰亚胺聚合物的不同合成例的傅利叶红外线分析(FTIR)图谱，其说明这种聚酰亚胺聚合物合成例的组成；图5为本专利技术的挠性透明聚酰亚胺层压板中的导电层所含的纳米银线的扫瞄式电子显微影像(SEM图)；图6说明以本专利技术方法所制备的不同导电度的层压板的UV-Vis光谱图；图7说明本专利技术的挠性透明聚酰亚胺层压板的片电阻与品质因子和在波长550nm下的穿透率的关系；图8a与图8b为本专利技术的挠性透明聚酰亚胺层压板在不同放大倍率下的SEM图；及图9a与图9b分别说明本专利技术的挠性透明聚酰亚胺层压板与传统聚酰亚胺层压板的耐化学性测试结果。具体实施方式请参阅图1，其是根据本专利技术一个具体实施例所提供的挠性透明聚酰亚胺层压板100的结构示意图，本专利技术的挠性透明聚酰亚胺层压板100包括由导电层130、黏着层120及透明聚酰亚胺基板110组成的三层结构。导电层130中含有多个纳米金属线。黏着层120是以有机不溶性的透明聚酰亚胺所制成，且其由芳环族二酸酐与下列材料中其一脱水闭合而形成：脂环族二胺、含氟二胺、以及脂环族二胺与含氟二胺的组合。导电层130通过黏着层120而贴附至透明聚酰亚胺基板110上。根据本专利技术，上述导电层130内所含纳米金属线的金属优选自由金、银、铜、镍、钛所组成的群组。纳米金属线优选为纳米银线，其可由改良式多元醇法(modifiedpolyolprocess)制备而成，长度可为10至100微米，直径可为20至100纳米，且长径比(aspectratio＝length/diameter)平均值(L/D)大于400，优选为500至600。根据本专利技术，导电层130中纳米金属线的长径比会影响导电层130的光穿透率。如图2a所示，其说明了以长径比(L/D)分别为350和600的纳米银线作为导电层的挠性透明聚酰亚胺层压板在波长为550nm下的穿透率与片电阻关系，由图可知，以较大长径比的纳米银线作为导电层，其在相同电阻率下具有较佳的光穿透度，有助于提升透明导电膜的穿透率以及降低导电层的片电阻值。上述有机不溶性的透明聚酰亚胺黏着层120作为导电层的粘合剂(binder)或保护剂(protector)，可以保护导电层中的纳米金属线。较之现有技术中利用涂布方式所形成的导电层，本专利技术中所采用的黏着层可改善纳米金属线容易剥落的缺点，并使含纳米金属线的导电层不受溶剂的侵蚀影响，可增加后续制程弹性。在本文中，“有机不溶性”是指本专利技术的透明聚酰亚胺黏着层在有机溶剂浸泡下，在室温及/或加热至沸腾温度5小时后皆不溶于该有机溶剂中。该有机溶剂例如为N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N，N-二乙基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)、间-甲酚(m-cresol)、二氯甲烷、四氢呋喃(THF)、氯仿或丙酮等常用有机溶剂。上述有机不溶性的透明聚酰亚胺黏着层可由芳环族二酸酐与下列材料中其一脱水闭环而形成：脂环族二胺、含氟二胺、以及脂环族二胺与含氟二胺的组合。含氟二胺中的氟原子，可藉由其强拉电子的能力来减少电荷转移；脂肪族二胺中的脂肪族结构可阻止分子链与链之间，或分子链内的电荷转移，此类单体可形成高透明度的无色聚酰亚胺，具有光学应用方面的优势。根据本专利技术，上述黏着层120的厚度为0.1至5微米，优选为0.1至1微米，更优选为0.1至0.5微米。上述芳环族二酸酐包含：苯均四酸二酐、3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐、2，2-双(3，4-二羧基苯基)六氟丙酸二酐、4-(2，5-二氧代四氢呋喃-3-基)-1，2，3，4-四氢萘-1，2-二甲酸酐。脂环族二胺包含：1，4-环己烷二胺、4，4'-二氨基二环己基甲烷、1，4-环己烷二甲胺。含氟二胺包含：2，2'-双(三氟甲基)-联苯胺、2-三氟甲基-联苯胺。特别注意的是，有机不溶性的透明聚酰亚胺黏着层并不限定仅能使用单一一种芳环族二酸酐、脂环族二胺或含氟二胺进行制备，也即可使用两种以上的芳环族二酸酐、两种以上的脂环族二胺或两种以上含氟二胺进行制备。根据本专利技术，上述透明聚酰亚胺基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挠性透明聚酰亚胺层压板，包括：一导电层，该导电层中含有多个纳米金属线；一黏着层，其由有机不溶性的透明聚酰亚胺制成；及一透明聚酰亚胺基板；其中该导电层通过该黏着层而贴附至该透明聚酰亚胺基板，且该黏着层由芳环族二酸酐与下列材料中其一脱水闭环而形成：脂环族二胺、含氟二胺、以及脂环族二胺与含氟二胺的组合。

【技术特征摘要】
2016.04.01 TW 1051104941.一种挠性透明聚酰亚胺层压板，包括：一导电层，该导电层中含有多个纳米金属线；一黏着层，其由有机不溶性的透明聚酰亚胺制成；及一透明聚酰亚胺基板；其中该导电层通过该黏着层而贴附至该透明聚酰亚胺基板，且该黏着层由芳环族二酸酐与下列材料中其一脱水闭环而形成：脂环族二胺、含氟二胺、以及脂环族二胺与含氟二胺的组合。2.如权利要求1所述的挠性透明聚酰亚胺层压板，其中所述纳米金属线的金属选自金、银、铜、镍或钛至少其中之一。3.如权利要求1所述的挠性透明聚酰亚胺层压板，其中所述纳米金属线的平均长径比大于400。4.如权利要求1所述的挠性透明聚酰亚胺层压板，其中所述纳米金属线的长度为10微米至100微米，其直径为20纳米至100纳米。5.如权利要求1所述的挠性透明聚酰亚胺层压板，其在波长550nm光的品质因子(Figureofmerit)大于70。6.如权利要求5所述的挠性透明聚酰亚胺层压板，其对波长550nm光的穿透率为80％。7.如权利要求1所述的挠性透明聚酰亚胺层压板，其中该黏着层的厚度为0.1至5微米，且其黄色色度b值小于2。8.如权利要求7所述的挠性透明聚酰亚胺层压板，其中该黏着层不溶于有机溶剂，该有机溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N，N-二乙基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMS...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贵生，周劲言，刘桓升，
申请(专利权)人：律胜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71