一种与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜的制备方法与流程

本发明涉及光电显示，特别是一种与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜的制备方法。

背景技术：

1、聚酰亚胺材料由于具有优异的热稳定性能、机械性能、绝缘性能等是光电显示基板材料的合适选择，目前已在oled显示器件中应用广泛，但作为有机材料，具有较高的水蒸气传输速率(wvtr)，这意味着水分将通过聚合物层以破坏tft特性，破坏器件的稳定性，因此柔性pi基板是由两层pi薄膜和两层无机隔绝层组成，无机有机材料相叠加的方式保证了器件的稳定性，但在柔性的应用过程中，对有机无机层之间粘附力有一定的要求，粘附力不佳会导致器件发生层间剥离、开裂、翘曲、卷边等现象，直接影响后续器件的稳定。因此，提升聚酰亚胺薄膜与无机膜层的粘附力是研究的重点之一。

2、柔性oled基板组成图，如图1所示，目前，柔性显示用聚酰亚胺基板并没有针对与无机膜层的粘附性能改进，主要依赖其固有的由残余应力带来的粘附力，该粘附性能会随着时间的发展逐渐减小，具有一定的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜的制备方法。

2、实现上述目的本发明的技术方案为，一种与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜的制备方法，包括以下步骤：

3、步骤一：将二胺单体和酸酐单体加入到非质子极性溶剂中，其中二胺单体和酸酐单体以非等摩尔比进行反应；

4、步骤二：将硅烷单体ictos或γaps加入具有氨基或酸酐活性反应基团的聚酰胺酸溶液中搅拌4-10h，直至活性端基全部变为硅烷端基，合成硅烷封端盖的聚酰胺酸溶液；

5、步骤三：将tmos或teos与水、非质子极性溶剂按照体积比配置成溶胶，加入步骤二中的硅烷封端盖的聚酰胺酸溶液；

6、步骤四：将步骤三得到的二氧化硅溶胶-聚酰胺酸杂化物在5×5cm的表面镀了厚度的sio2无机膜层玻璃板上，并根据溶液粘度以不同的转速进行旋涂。

7、作为本技术方案的进一步描述，所述步骤一中，在-5～60℃下反应12-24小时后得到链段具有氨基或酸酐活性反应基团的聚酰胺酸溶液。

8、作为本技术方案的进一步描述，所述步骤三中，搅拌24-48h，得到二氧化硅溶胶-聚酰胺酸杂化物；tmos、nmp、di水的比例始终固定在6.8：4：9.2。

9、作为本技术方案的进一步描述，所述步骤四中，在真空烘箱中预干燥15分钟，接着在80℃，10pa的条件下，蒸发20分钟，蒸发大部分溶剂，然后在氮气气氛下阶段升温至450℃进行环化，冷却后，将膜剥离，得到与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜。

10、作为本技术方案的进一步描述，所述步骤一中，二胺单体和酸酐单体分别是以下结构中的一种或多种，二胺单体结构如下：

11、

12、酸酐单体结构如下：

13、

14、作为本技术方案的进一步描述，所述步骤一中，非质子极性溶剂包括：n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的一种；聚合的固含量为12wt％～18wt％。

15、作为本技术方案的进一步描述，所述步骤二中，加入的硅烷单体摩尔比为活性端基的102％，以此保证活性端基全部变为硅烷端基。

16、作为本技术方案的进一步描述，所述步骤三中，tmos或teos与非质子极性溶剂、水的体积比为1.7：1：2.3。

17、作为本技术方案的进一步描述，所述步骤四中，高温环化程序是100℃，30min；100-180℃，30min；180-250℃，30min；250℃，30min；250-450℃，30min；450℃，30min。

18、其有益效果在于，本发明在保证聚酰亚胺薄膜满足显示衬底用的综合性能前提下，提升其与无机膜层的粘附力，通过引入硅烷偶联剂，形成硅基网络，其中硅氧烷链段的表面能远低于酰亚胺链段，热压时更易于运动并迁移至薄膜表面，在热固化时有利于粘接界面的分子链贯穿，从而显著改善粘接性能，提升与无机膜层(siox，sin等成分)的粘附力，从而使聚酰亚胺薄膜与无机膜层的粘合性得到明显改善，保证器件的稳定性。

1.一种与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，在-5～60℃下反应12-24小时后得到链段具有氨基或酸酐活性反应基团的聚酰胺酸溶液。

3.根据权利要求1所述的一种与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，搅拌24-48h，得到二氧化硅溶胶-聚酰胺酸杂化物；tmos、nmp、di水的比例始终固定在6.8：4：9.2。

4.根据权利要求1所述的一种与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，在真空烘箱中预干燥15分钟，接着在80℃，10pa的条件下，蒸发20分钟，蒸发大部分溶剂，然后在氮气气氛下阶段升温至450℃进行环化，冷却后，将膜剥离，得到与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜。

5.根据权利要求1所述的一种与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，二胺单体和酸酐单体分别是以下结构中的一种或多种，二胺单体结构如下：

6.根据权利要求1所述的一种与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，非质子极性溶剂包括：n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的一种；聚合的固含量为12wt％～18wt％。

7.根据权利要求1所述的一种与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，加入的硅烷单体摩尔比为活性端基的102％，以此保证活性端基全部变为硅烷端基。

8.根据权利要求1所述的一种与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，tmos或teos与非质子极性溶剂、水的体积比为1.7：1：2.3。

9.根据权利要求1所述的一种与无机膜层之间粘附力较强的聚酰亚胺杂化膜的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，高温环化程序是100℃，30min；100-180℃，30min；180-250℃，30min；250℃，30min；250-450℃，30min；450℃，30min。