[發明專利]用于電子設備的尺寸穩定的含氟聚合物膜

有效

• 申請號: 201210007588.4
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN103205073A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 廖蓉;毛學圃;尹廣軍
• 申請（專利權）人: 杜邦公司
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08K3/36;B32B9/04;B32B27/18
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 苗征;于輝

技術領域

本發明涉及具有改善的尺寸穩定性的膜，其包含可熔融加工的含氟聚合物。本發明還涉及制備所述膜的方法和所述膜的用途，特別是作為電子設備或光電設備中的基板、覆板(superstrate)和/或封裝層的用途。

背景技術

電子設備和光電設備包括電致發光(EL)顯示器設備(特別是有機發光顯示器(OLED)設備)、電泳顯示器(電子紙)、光伏模塊和半導體設備(通常如有機場效應晶體管、薄膜晶體管和集成電路)。通常將驅動這些設備的電子運行的電子電路制造和/或安裝在基板上。封裝層可設置在所述組件的外側，部分或完全包封電路和基板。

適用于所述設備的基板和封裝層可以是透明、半透明或不透明的，但是通常是透明的，并且它們可能需要符合光學清晰度的嚴格規范。對于一般電子設備的光學透明度在400-800nm范圍至少為55％是可接受的，但是，對于應用于顯示器，則希望其光學透明度為85％或更高。其表面的平滑性和平整性也是必須的，以確保隨后施用的涂層如電極導電性涂層的完整性。此外，基板和封裝層還應具有良好的阻隔性，即對氣體和溶劑滲透的高耐受性。機械性能如柔韌性、抗沖擊性、重量輕、硬度和耐刮擦性也是重要的考量。

此前已有將光學質量的玻璃或石英應用在電子顯示器中作為基板。這些材料能夠符合光學要求和平整性要求，并且具有良好的耐熱性、耐化學性和阻隔性。但是，這些材料不具有一些理想的力學性質，尤其是柔性、抗沖擊性和輕重量。

為了改善機械性能，已提出將塑料材料作為玻璃或石英片料的替代物。與相同厚度的玻璃或石英片料相比，塑料基板具有較好的柔韌性和改善的抗沖擊性、以及較輕的重量。此外，柔性塑料基板將允許例如使用共軛聚合物，以卷對卷的方法(reel-to-reel?process)將電子設備印刷于基板上，這將降低成本并可以制造表面彎曲的設備。然而使用聚合物材料的缺點在于它們的耐化學性低和阻隔性差。但是，聚合物基板和/或封裝層是已知的，如聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、和聚(萘二甲酸乙二酯)(PEN)等。

可熔融加工的四氟乙烯和全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(通常稱為PFA)具有優異的性質如耐熱性、耐腐蝕性、耐候性等?！翱扇廴诩庸さ摹笔侵杆龉簿畚锟赏ㄟ^常規熔融擠出方法被加工為成型制品如膜、纖維、管、電線涂層等。因此，考慮在上述設備中使用PFA膜作為基板。由于PFA膜通常制得的厚度不足以自支撐，在電子設備的制造過程中得使用臨時支撐片。所以，制造使用PFA膜作為基板的電子設備和光電設備需要有與臨時支撐片的分離步驟。

目前難以制備在將干膜與其臨時支撐片分離之后具有所需的尺寸穩定性的純PFA膜。

本發明的目的是提供具有良好的高溫尺寸穩定性的含PFA的膜，其在電子設備或光電設備的制造中適用作基板(特別是柔性基板)，所述設備包括EL設備(特別是OLED)、光伏模塊和半導體設備(通常如有機場效應晶體管、薄膜晶體管和集成電路)。另一目的是提供具有良好的高溫尺寸穩定性和高光學清晰度的含PFA的膜。

出人意料地，在PFA膜中加入0.1-10％的無定形二氧化硅顆粒或無定形二氧化硅顆粒和膠體二氧化硅的混合物能有效地改善了尺寸穩定性并具有可接受的光學清晰度。

發明內容

本發明提供具有改善的尺寸穩定性的膜，其包含：

(a)約90重量％-約99.9重量％的四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)，和

(b)約0.1重量％-約10重量％的無定形二氧化硅顆?；驘o定形二氧化硅顆粒和膠體二氧化硅的混合物，

其中所述無定形二氧化硅顆粒的比表面積為50-400m²/g，所述膜在200℃下加熱30分鐘后的收縮率小于2.5％，并且所述重量％基于干膜的總重量。

在一個實施方案中，在本發明的膜中，全氟(烷基乙烯基醚)是指全氟(乙基乙烯基醚)、全氟(丙基乙烯基醚)或全氟(甲基乙烯基醚)。

本發明還提供包括本發明的膜和至少一個透明導電氧化物層的多層制品，其中本發明的膜的厚度為5μm-60μm，并且在360-740nm的范圍內的透光率(transmittance)為至少55％。

在一個實施方案中，在本發明的多層制品中，所述透明導電氧化物層包含銦錫氧化物(ITO)、氟摻雜錫氧化物(FTO)、鋁摻雜氧化鋅(AZO)、碳納米管網絡、石墨烯網絡或包含聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)及其衍生物的聚合物網絡。

本發明還提供包括本發明的膜和電子電路的電子設備。