[發明專利]柔性復合膜和其制造方法

在審

• 申請號: 201910188809.4
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN111697093A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 范靜;相飛;張春來
• 申請（專利權）人: 杜邦電子公司
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;G09F9/30;H05K1/03;H05K5/02
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 程大軍;欒星明

本申請提供了包含聚合物層和陽極金屬氧化物膜的柔性復合膜。本發明的柔性復合膜可用作高柔性顯示器中的表面材料、用作細間距柔性覆銅層壓板(FCCL)的基板材料、用作柔性太陽能電池的表面材料等。

技術領域

本發明涉及一種包含陽極金屬氧化物膜的柔性復合膜。

背景技術

對于像紙一樣輕且薄的柔性器件之需求日益增長。聚合物膜具有優異的柔性、高抗破損性以及有可能通過卷對卷生產而降低制造成本方面的優點。然而，聚合物膜的耐刮擦性不足限制了它們在高柔性器件中作為表面材料或基板材料的應用，所述應用例如用作柔性顯示器的蓋板、用作細間距柔性覆銅層壓板(FCCL)的基板材料、以及用作柔性太陽能電池的蓋板。

上述問題的解決方案包含通過在聚合物膜上進行表面涂覆和/或貼附至少一個保護層。諸如涂覆聚硅氧烷涂層、丙烯酸類涂層之類的基于有機物的涂層確實可提供改進的耐刮擦性。然而，經涂覆的復合膜的長期耐候性和耐熱性仍然不太理想。據發現此類涂布層的施加經常會導致聚合物膜的霧度增加。反而貼附衍生自鋁箔或鋯箔的無機金屬氧化物膜的保護層確實可以改善表面機械性能以及耐候性和耐熱性。盡管具有保護性金屬氧化物層的復合膜可以通過用粘合劑在聚合物膜上進行粘結而獲得，但是在重復性彎曲或折疊操作之后可能會發生分層或裂縫，因此該類復合膜不適用于高柔性應用。

為了避免所述分層問題，可以通過基于真空沉積的工藝來沉積所述金屬氧化物層，所述工藝諸如物理氣相沉積(PVD)或等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)。然而，這些基于真空沉積的工藝通常耗時且昂貴。

發明內容

本發明提供一種復合膜，其包括：聚合物層和陽極金屬氧化物膜，其中所述陽極金屬氧化物膜衍生自陽極氧化的金屬箔；所述陽極金屬氧化物膜具有納米結構，所述納米結構包括致密層和具有多個納米孔的多孔層；所述陽極金屬氧化物膜的多孔層嵌入所述聚合物層中；并且，根據ASTM D522/D 522M–17的方法測量，所述復合膜的外折折彎半徑為1.5mm或更小，且內折折彎半徑為1.5mm或更小。

在本發明復合膜的一個實施方案中，所述復合膜的總厚度在約5μm至約250μm的范圍內。

在本發明復合膜的另一實施方案中，所述陽極金屬氧化物膜的多孔層的厚度(T_p)在約0.5μm至約7μm的范圍內，并且所述陽極金屬氧化物膜的致密層的厚度(T_d)在約2nm至約300nm的范圍內。

在本發明復合膜的又一實施方案中，所述陽極金屬氧化物膜的多孔層包括多個納米孔，所述納米孔的平均孔徑(D_p)為約1nm至約250nm，平均孔間距(D_int)為約5nm至約500nm，并且D_p/D_int比值在0.1至0.9的范圍內。

在本發明復合膜的再一實施方案中，所述金屬箔由鋁、鈦、鋯，以及它們的合金構成。

在本發明復合膜的又另一實施方案中，所述聚合物層包含聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚酰亞胺(PI)，或它們的共聚物。

在本發明復合膜的一個實施方案中，根據IEC 61189-2-721方法測量，所述復合膜在2.45GHz下的介電常數為4或更小。

在本發明復合膜的另一實施方案中，所述復合膜在400nm至800nm之間的總透光率為約80％或更高。

本發明還提供了一種制造本發明復合膜的方法，其包括：

(i)提供一陽極氧化的金屬箔和一聚合物組合物；

(ii)將所述聚合物組合物涂覆在所述陽極氧化的金屬箔的一個陽極氧化表面之上；

(iii)在約50℃至約500℃范圍內的溫度下加熱步驟(ii)的產物30秒至6小時以形成聚合物層；