一种双层聚酰亚胺薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种双层聚酰亚胺薄膜及其制备方法和应用，其中，双层聚酰亚胺薄膜包括由上至下依次叠加的无色透明聚酰亚胺薄膜CPI和黄色聚酰亚胺薄膜YPI。或者由上至下依次叠加的黄色聚酰亚胺薄膜YPI和无色透明聚酰亚胺薄膜CPI。本发明专利技术双层聚酰亚胺薄膜结合了耐热性、尺寸稳定性和机械性能良好的黄色聚酰亚胺薄膜与光学透过率高无色的透明聚酰亚胺薄膜，有效地提高聚酰亚胺薄膜衬底的光学透过率和抗弯折性能。区别于常见的单层黄色聚酰亚胺薄膜衬底，将单层结构改为双层结构，当柔性显示器件弯折时，双层结构可适度缓冲应力，提高了柔性显示器件的抗弯折能力和使用寿命，使得采用双层聚酰亚胺衬底的消费电子产品具有更高的可靠性和更优的使用体验。的可靠性和更优的使用体验。的可靠性和更优的使用体验。

【技术实现步骤摘要】
一种双层聚酰亚胺薄膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于柔性显示器件基板领域，更具体地，涉及一种双层聚酰亚胺薄膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]显示器是人类与其电子产品之间的桥梁，显示器的每一项重大技术创新都伴随着人类生活的重大变化。近年来，随着科技的不断发展以及人们对于人机交互体验要求的不断提高，平板显示技术也迎来了快速的飞跃发展。有机发光二极管(OLED)显示具有许多优良的特性，比如主动发光、高亮度、高响应、高对比度、全固态和无视角限制，正在逐渐取代需要依靠背光层的液晶显示(LCD)而成为平板显示的重要形式。除此以外，有机发光二极管显示的突出优点还在于其能够实现柔性显示。
[0003]柔性有机发光二极管显示具有可弯曲、轻质、耐冲击和易集成等诸多优点，但柔性显示器件优良性能的实现需要通过结构设计与制造技术的密切结合，从而推动了相关材料的研发与产业化。柔性显示器实现柔性的关键在于其衬底材料，衬底材料不仅要具备良好的可弯折、可折叠的柔性特征，还要具有优良的耐热性和高温尺寸稳定性，这是因为器件制备流程中需要在柔性衬底上溅射电极材料，而目前使用最多也是最适合的基板材料为聚酰亚胺(PI)薄膜材料，该材料具有热稳定性优良、耐腐蚀性强、机械性能优异、抗张强度高等性能，能够很好地满足柔性显示器件对衬底材料的需要。但是随着柔性电子的迅速发展和应用的不断拓宽，柔性器件对于衬底材料在光学透明度、抗弯折性以及显示效果上有了更高的要求，而目前常用的单层聚酰亚胺在光学透过率及弯折性能方面仍有不足，柔性衬底性能亟须进一步的优化提高。
[0004]由此可见，现有柔性显示器衬底存在光学透过率低、抗弯折性差的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种双层聚酰亚胺薄膜及其制备方法和应用，由此解决现有柔性显示器衬底存在光学透过率低、抗弯折性差的技术问题。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种双层聚酰亚胺薄膜，包括由上至下依次叠加的无色透明聚酰亚胺薄膜CPI和黄色聚酰亚胺薄膜YPI。
[0007]按照本专利技术的另一方面，提供了一种双层聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)将黄色聚酰亚胺浆料溶液旋涂在玻璃基板上，进行热处理，得到黄色聚酰亚胺薄膜YPI；
[0009](2)在黄色聚酰亚胺薄膜YPI上表面旋涂无色透明聚酰亚胺浆料，进行热处理，得到双层聚酰亚胺薄膜。
[0010]进一步地，所述在黄色聚酰亚胺薄膜YPI上表面旋涂无色透明聚酰亚胺浆料之前
对黄色聚酰亚胺薄膜YPI进行等离子清洗。
[0011]进一步地，所述步骤(1)和步骤(2)的热处理均在惰性气体保护下通过阶梯升温的方式加热，步骤(1)和步骤(2)的热处理之前均进行表干，热处理之后均进行冷却降温。
[0012]按照本专利技术的另一方面，提供了一种双层聚酰亚胺薄膜的应用，所述双层聚酰亚胺薄膜应用于屏下摄像头时，在黄色聚酰亚胺薄膜YPI上预留透光孔。
[0013]进一步地，所述透光孔的孔径与摄像头孔径一致。
[0014]按照本专利技术的另一方面，提供了一种双层聚酰亚胺薄膜，包括由上至下依次叠加的黄色聚酰亚胺薄膜YPI和无色透明聚酰亚胺薄膜CPI。
[0015]按照本专利技术的另一方面，提供了一种双层聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0016](1)将无色透明聚酰亚胺浆料旋涂在玻璃基板上，进行热处理，得到无色透明聚酰亚胺薄膜CPI；
[0017](2)在无色透明聚酰亚胺薄膜CPI上表面旋涂黄色聚酰亚胺浆料溶液，进行热处理，得到双层聚酰亚胺薄膜。
[0018]进一步地，所述在无色透明聚酰亚胺薄膜CPI上表面旋涂黄色聚酰亚胺浆料溶液之前对无色透明聚酰亚胺薄膜CPI进行等离子清洗。
[0019]按照本专利技术的另一方面，提供了一种双层聚酰亚胺薄膜的应用，所述双层聚酰亚胺薄膜应用于柔性显示器件时，将双层聚酰亚胺薄膜作为衬底，在衬底之上制备柔性显示器件。
[0020]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0021](1)本专利技术提供了一种双层聚酰亚胺薄膜，结合了耐热性、尺寸稳定性和机械性能良好的黄色聚酰亚胺薄膜与光学透过率高无色的透明聚酰亚胺薄膜，有效地提高了聚酰亚胺薄膜衬底的光学透过率和抗弯折性能。区别于常见的单层黄色聚酰亚胺薄膜衬底，其中一层采用了无色透明聚酰亚胺材料，提高了复合膜的光学透过率，使得聚酰亚胺衬底具有了更多应用的可能。同时将单层结构改为双层结构，当柔性显示器件弯折时，双层结构可适度缓冲应力，提高了柔性显示器件的抗弯折能力和使用寿命，使得采用聚酰亚胺衬底的消费电子产品具有更高的可靠性和更优的使用体验。
[0022](2)本专利技术制备过程简单、成本低。通过在双层聚酰亚胺柔性基板制备流程中采用等离子体处理来提高两层薄膜之间的粘附性，相较于工业界常用的在双层结构中利用等离子增强化学气相沉积(PECVD)沉积无机层来提高粘附性，这样的处理有利于简化柔性显示器件的制备工艺，从而缩短制程，提高柔性显示器件的生产效率。
[0023](3)以CPI薄膜作为双层PI薄膜的顶层材料，双层薄膜的光学透过率更好，更适合用于对薄膜光学性能要求高的应用。将其应用于在屏下摄像头技术中，通过仅在下层YPI上预留摄像头的透光孔径，提高基板透光率以增加摄像头进光量从而改善成像质量。
[0024](4)以YPI薄膜作为顶层材料的双层PI薄膜的粘附性良好，结构致密，中间无空隙，双层薄膜表面平整，无明显缺陷。以YPI薄膜作为顶层材料的双层PI薄膜透光性也优于单层PI薄膜，与单层PI薄膜相比，光学透过率高，抗弯折性能强，将其应用于柔性显示器件时，可以更好地保证聚酰亚胺柔性衬底上所制备的柔性显示器件表现出优异的显示质量。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例提供的一种双层聚酰亚胺薄膜的横截面示意图；
[0026]图2是本专利技术实施例提供的另一种双层聚酰亚胺薄膜的横截面示意图；
[0027]图3是本专利技术实施例1提供的采用最高温度为370℃制备黄色聚酰亚胺薄膜时的烘箱升温梯度图；
[0028]图4是本专利技术实施例2和实施例3提供的采用最高温度为350℃制备无色透明聚酰亚胺薄膜时的烘箱升温梯度图；
[0029]图5是本专利技术实施例2和实施例3提供的采用最高温度为400℃制备黄色聚酰亚胺薄膜时的烘箱升温梯度图；
[0030]图6是本专利技术实施例2提供的双层PI样品的截面的电镜图；
[0031]图7是本专利技术实施例2提供的双层PI样品的表面的电镜图；
[0032]图8是本专利技术实施例2和实施例3提供的双层PI薄膜与玻璃基板之间的粘附力曲线对比图；
[0033]图9是本专利技术实施例2和实施例3提供的双层PI薄膜的拉伸强度对比图；
[0034]图10是本专利技术实施例2和实施例3提供的双层PI薄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层聚酰亚胺薄膜，其特征在于，包括由上至下依次叠加的无色透明聚酰亚胺薄膜CPI和黄色聚酰亚胺薄膜YPI。2.一种双层聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将黄色聚酰亚胺浆料溶液旋涂在玻璃基板上，进行热处理，得到黄色聚酰亚胺薄膜YPI；(2)在黄色聚酰亚胺薄膜YPI上表面旋涂无色透明聚酰亚胺浆料，进行热处理，得到双层聚酰亚胺薄膜。3.如权利要求2所述的一种双层聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述在黄色聚酰亚胺薄膜YPI上表面旋涂无色透明聚酰亚胺浆料之前对黄色聚酰亚胺薄膜YPI进行等离子清洗。4.如权利要求2所述的一种双层聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)的热处理均在惰性气体保护下通过阶梯升温的方式加热，步骤(1)和步骤(2)的热处理之前均进行表干，热处理之后均进行冷却降温。5.如权利要求1所述的一种双层聚酰亚胺薄膜的应用，其特征在于，所述双层聚酰亚胺薄膜应用于屏下摄像头时，在黄...

【专利技术属性】
技术研发人员：屠国力，张凤，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：