[发明专利]层压的塑料基板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多层塑料基板及其制备方法，具体而言，涉及一种具有多层结构的塑料基板及其制备方法，其中，所述塑料基板的高温热变形和气体阻隔性得到改进。本发明要求享有在2008年11月19日向韩国知识产权局(KIPO)提交的第10-2008-0115390号和第10-2008-0115392号韩国专利申请的优先权，并在此将其公开的全部内容通过引用方式并入本申请。

背景技术

用于显示器件、镜框、手工艺品、容器等的玻璃基板具有许多优点，如较小的线性膨胀系数、优异的气体阻隔性能、高透光率和表面平整度、优异的耐热性和耐化学性等，但其缺点在于，因其抗冲击性较弱而容易损坏，以及因其高密度而较重。

近来，人们对于液晶、有机发光显示器件和电子纸的兴趣迅速增长，且已经进行了许多研究以用塑料替换用作显示器件中的基板的玻璃。即，如果玻璃基板被塑料基板所代替，则显示器件的总重量变轻，可以提供设计的灵活性，且其有较强的抗冲击性能，且在通过使用连续工艺制备时，与玻璃基板相比其具有经济效益。

同时，为了使之作为显示器件的塑料基板，需要这样的性能，例如：高玻璃化转变温度，以能够耐受透明电极的加工温度和沉积温度；阻隔氧和蒸气的性能，从而能够防止液晶和有机发光材料的老化；较小的线性膨胀系数，以及尺寸稳定性，从而防止基板由于加工温度变化而引起的变形；较高的机械强度，从而与在已知玻璃基板中使用的加工设备具有较好的相容性；耐化学性，从而能够耐受蚀刻工艺；高透光率；较小的双折射系数；以及表面的耐划伤性能。

然而，由于没有满足所有这些条件的高性能聚合物基底膜(包括聚合物膜和聚合物-无机材料复合膜)，人们已对通过在聚合物基底膜上进行功能性涂覆若干层以满足上述物理性能进行努力研究。

作为典型的涂层的例子，包括有机平整层，其通过减少聚合物表面的缺陷而提供平整度；气体阻隔层，其包括用于阻隔气体(如氧和蒸气)的无机材料，以及有机或有机-无机硬涂层，用于提供表面耐划伤性。

在已知的许多多层塑料基板的情况下，它们受到将无机材料气体阻隔层涂覆到有机基板上，并在所述气体阻隔层上形成硬涂层的工艺。当他们作为多层结构制备时，其问题在于，聚合物基板可能变形、在无机薄膜上可能产生裂纹，且由于在聚合物基板和气体阻隔层之间可能有较大的线性膨胀系数的差异，可能发生剥层。因此，涂层之间的粘合性能非常重要。

一些有机-无机层是通过以下工艺而制备的：在美国Vitex Systems有限公司制备的聚合物基底膜上重复进行形成单层薄膜的工艺，向其上辐照UV以进行聚合反应，从而进行聚合(固化有机层)，以及通过使用溅射方法形成无机薄膜，从而制备出了具有优异的气体阻隔性能的柔性基板。

然而，即使可以通过上述方法得到具有优异气体阻隔性能的产品，对于需要低线性膨胀系数的显示器来说仍然是无用的，且对于这方面其无法提出解决方案。

美国专利第6,465,953号公开了一种用于分散吸气剂颗粒的方法，所述吸气剂颗粒能够与在塑料基板上流入的氧气和蒸气反应，从而在对于氧和蒸气敏感的有机发光器件中使用塑料基板。吸气剂颗粒的大小应该明显小于所发射的光的特定波长的值，且颗粒应该均匀分散，从而所发出的光不会被散射，而是穿透基板。此外，此方法通过在塑料基板上涂覆由无机材料制备的气体阻隔层，而使流入其中的氧和蒸气的量最小化。然而，在上述方法中，在均匀分散具有100至200nm尺寸的纳米颗粒的同时，难以制备基板，塑料基板的厚度应该足够大，从而包括大量的能够与氧和蒸气反应的吸气剂颗粒，且无机材料气体阻隔膜直接涂覆到塑料基板上，从而可能由于温度变化而在气体阻隔膜上出现裂纹或剥离现象。

美国专利第6,322,860号公开了一种用于显示器的塑料基板，其通过以下步骤制备，涂覆包括硅颗粒等且在一些情况下能够在1mm以内的厚度的聚戊二酰亚胺(polyglutimide)片的一侧或两侧上交联的组合物(多官能的基于丙烯酸酯的单体或低聚物、烷氧基硅烷及其混合物)，使其光固化或热固化以制备交联的涂覆膜，在其上涂覆气体阻隔膜，且在一些情况下，在所述阻隔膜上涂覆交联涂覆膜。然而，在上述方法中，仅在一些特别的情况下，氧的透过率和蒸气的透过率才足够小以用于液晶显示器件，但为了使其代替玻璃基板所需的低线性膨胀系数和优异的尺寸稳定性并未得到改进。