專利名稱：聚合物膜及其在發(fā)光裝置中的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種聚合物膜，尤其是關于一種可用于形成反光表面的聚合物膜及其在發(fā)光裝置中的應用。
背景技術：
聚酰亞胺(polyimide, PI)薄膜具有輕薄可撓曲的特性,加上具備優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，以及良好的機械、電氣及化學性質，廣泛應用于電子產業(yè)，例如制備發(fā)光二極管(LED)裝置、液晶顯示器等。具體言之，聚酰亞胺薄膜可應用于耐高溫膠帶、軟性電路板(FPC)的聚合物膜、集成電路(IC)的鈍化膜(passivation coating)、液晶顯示器(LCD)的配向膜、漆包線等絕緣材等。近年來，由于環(huán)保意識的加強，促使各種節(jié)能產品的開發(fā)，其中，發(fā)光二極管(LED)于照明應用上，因其光轉換效率高、使用壽命長，并可減少用電量，故發(fā)光二極管的市場需求逐步增加。在發(fā)光二極管的研發(fā)上，為了提高亮度并兼顧節(jié)能效果，所提出的解決方案之一是增加背板的反射率。目前市售發(fā)光二極管產品多利用雙層(dual-layered)聚酰亞胺薄膜作為覆蓋層結構，其主要于習知聚酰亞胺膜上涂布一白色樹脂層，從而形成雙層結構的白色聚酰亞胺薄膜。習知聚酰亞胺膜多呈淡黃色至棕色，厚度可為12. 5微米(ym)或25微米。而該白色樹脂一般選自例如環(huán)氧樹脂、壓克力樹脂或其它高分子聚合物等，涂布厚度約10至20微米。為了將該反射層貼合至發(fā)光二極管上，在該習知聚酰亞胺膜的另一側設置粘著層，該粘著層的厚度一般為約10至50微米。因此形成的覆蓋層結構的總厚度(不含離型層)約35至75微米，厚度較高，不耐彎折。雖然此種方式可使聚酰亞胺薄膜呈白色而達到反射的效果，且制作成本較低，但樹脂層耐熱性較差，在高溫下易發(fā)生劣化或黃化，會影響反射層性能，且不利后續(xù)加工。另外，需要額外涂布樹脂層，還增加發(fā)光二極管制備過程的繁瑣程度，提聞表面受:污染的機會。為了解決樹脂涂層不耐高溫的問題，業(yè)界提出利用白色聚酰亞胺薄膜作為反射層，為直接使用白色聚酰亞胺膜并設置粘著層。然而，白色聚酰亞胺薄膜通常具有透光度，因此需要一定的膜厚度才能提供遮蔽度，與發(fā)光二極管裝置貼合后才不會降低表面反射率。一般而言，白色聚酰亞胺膜的厚度必須達到25微米以上才具備足夠遮蔽度，通常為約25至50微米。因此，該聚合物膜的總厚度(不含離型層)約35至100微米，厚度較高。然而，白色聚酰亞胺膜越厚，其單位面積的成本也越高，且相當不利于薄型化的應用。

發(fā)明內容
針對前述問題，本發(fā)明提供一種聚合物膜，包括一白色聚酰亞胺層、以及一粘著層，設置于該聚酰亞胺層的一表面；其特征在于，該粘著層包括一粘著劑成分、及一分布于該粘著劑中的白色填料，且該聚合物膜具有約80%以上的反射率。另外，本發(fā)明還提供一種發(fā)光裝置，包括一基材、設置于該基材上的發(fā)光組件、及一反光表面，該反光表面由一聚合物膜形成，該聚合物膜包括一白色聚酰亞胺層；以及一粘著層，設置于該聚酰亞胺層的一表面，該粘著層包括一粘著劑成分、及一分布于該粘著劑中的白色填料，且該聚合物膜具有約80%以上的反射率。本發(fā)明的聚合物膜不但可以改善現(xiàn)有技術所產生的黃化、劣化、高厚度、高成本等問題，同時還具有低穿透度及高反射率的特性。


圖1描繪了本發(fā)明一實施例所提供的聚合物膜的結構。圖2A至圖2D為描繪本發(fā)明一實施例利用聚合物膜制造發(fā)光裝置的流程示意圖。附圖中主要組件符號說明100 聚合物膜102 白色聚酰亞胺層104 白色粘著層106 白色填料201 基材203 白色聚酰亞胺層205 白 色粘著層

207 聚合物膜210 金屬層220 發(fā)光組件222 電極
具體實施例方式圖1描繪了本發(fā)明一實施例所提供的聚合物膜100的結構。聚合物膜100可包含白色聚酰亞胺層102及一白色粘著層104。粘著層104包括一粘著劑成分、及一均勻分布于粘著劑中的白色填料106。聚合物膜100可透過粘著層104貼合于一基材上。根據(jù)一實施例,該粘著劑成分可選自環(huán)氧樹脂系(epoxy)、丙烯酸系(acrylics)、聚娃氧系(silicone)、酹醒樹脂系(phenolics)、聚氨酯系(polyurethanes)、橡膠系(rubbers)等,上述成分可單獨使用或組合使用。于一實施例中，該粘著劑成分為環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂可包括，舉例但非限制，雙酚A型環(huán)氧樹脂；酚醛環(huán)氧樹脂(novolac epoxy resin)，例如苯酚型酚醛環(huán)氧樹脂、鄰甲酚型酚醛環(huán)氧樹脂、雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂等；脂肪族環(huán)氧樹脂，例如直鏈型脂肪族環(huán)氧樹脂或環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹脂；聚丁二烯環(huán)氧樹脂等。此外，粘著劑成分例如為雙酚A型環(huán)氧樹脂。該白色填料可包括，舉例但非限制，氧化鈦(TiO2)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鈣(CaO)、氧化鋅(ZnO2)、氧化鋁(Al2O3)、硫化鋅(ZnS2)、碳酸鈣(CaCO3)、碳酸鉛(PbCO3)、氫氧化鉛(Pb(OH)2)、硫酸鈣(CaSO4)、硫酸鋇(BaSO4)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化鋁(AlN)、喊式鑰酸鋒(basic zinc molybdate)、喊式鑰酸鋒隹丐(basic calcium zinc molybdate)、鉛白(lead white)、鑰白(molybdenum white)、鋅鋇白(Iithopone)(硫酸鋇及硫化鋅的混合物)、粘土等，上述成分可單獨使用或組合使用。于部分實施例中，該白色填料選自Ti02、A1203、CaCO3, CaSO4, SiO2, BN、AIN、和粘土等，上述成分可單獨使用或組合使用。白色填料與粘著劑成分的比例可視該聚合物膜的需求而調整。根據(jù)一實施例，以白色填料與粘著劑所組成的白色粘著層，可具有約20%以下的透光率。添加白色填料的粘著劑成分除了可將聚合物膜貼合至例如LED的發(fā)光裝置中，更可進一步提升聚合物膜的反射率與遮蔽度，使該聚合物膜可作為有效的反光表面。于部分實施例中，該白色填料占粘著層的5至80wt%。該粘著層包含例如5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、30重量％、40重量％、50重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％，或介于前述任兩個數(shù)值之間的白色填料。該白色填料占粘著層的比例，較佳為10至70重量％，更佳為25至70重量％。 根據(jù)實驗結果顯示，白色填料的平均粒徑小于0.1微米時，白色填料的分散性較差，且即使添加大量白色填料，可能仍無法使得白色聚酰亞胺層或白色粘著層獲得所希望的色度值。若白色填料的平均粒徑大于5微米，則可能造成白色聚酰亞胺層或白色粘著層的表面粗糙度過大而影響外觀。因此，于本發(fā)明的實施例中，該白色填料的平均粒徑可選為0. 1,0. 2,0. 3,0. 4,0. 5,0. 6,0. 7,0. 8,0. 9,1. 0,1. 5,2,2. 5,3,3. 5,4,4. 5 或 5 微米，或介于前述任兩個數(shù)值之間。于本發(fā)明的聚合物膜的結構中，該白色聚酰亞胺層可為單層白色聚酰亞胺薄膜。所謂單層白色聚酰亞胺薄膜，在結構上為單一層且層本身即呈白色。于部分實施例中，可將復數(shù)個單層白色聚酰亞胺薄膜層迭使用。針對其聚酰亞胺的構成單體并未特別限制，可選用不同的二酐及二胺單體進行反應而形成聚酰亞胺。于部分實施例中，可利用聚酰亞胺混合適當填料(例如色料)而制備白色聚酰亞胺薄膜。于部分實施例中，該白色聚酰亞胺層可包括一 b*值小于10的低色度聚酰亞胺，及一分布于該低色度聚酰亞胺中的白色填料。b*值為公知的「L*a*b*色彩空間(L*a*b*C0l0rspace)」中定義黃色與藍色之間的色界(color dimension)指標。于一實施例中，是以2，2’ -雙(三氟甲基)聯(lián)苯胺的二胺成分與選自3，3’，4，4’-聯(lián)苯四羧酸二酐的二酐成分進行反應，形成b*值小于10的低色度聚酰亞胺，并與白色填料均勻混合后制備得到單層白色聚酰亞胺薄膜。于另一實施例中，可額外添加2，2-雙[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐，與2，2’-雙(三氟甲基)聯(lián)苯胺的二胺成分及3，3’，4，4’ -聯(lián)苯四羧酸二酐的二酐成分進行反應，形成低色度的聚酰亞胺，并與白色填料均勻混合后制備得到單層白色聚酰亞胺薄膜。用于制備聚酰亞胺薄膜的白色填料，可與前述粘著層的白色填料相同或不同，于此處不重復贅述。于較佳實施例中，制備聚酰亞胺薄膜的白色填料是選自由Ti02、Al203、CaC03、CaS04、Si02、BN、AlN及粘土所組成的組的一種或多種。根據(jù)一實施例，含有白色填料的白色聚酰亞胺層，可具有約20%以下的透光率。相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的聚合物膜可顯著降低整體厚度(不含離型層)至約23至68微米(Pm)，尤其適合薄型化的應用。該粘著層例如可維持與已知粘著層厚度相似的厚度，約50微米。于本發(fā)明的部分實施例中，該粘著層的厚度可介于約10至50微米。至于白色聚酰亞胺層，則可使用較薄的厚度，例如厚度低于約30微米。于部分實施例中，該白色聚酰亞胺層厚度為約18微米以下，例如約12. 5微米。
本發(fā)明的聚合物膜可達到約80%以上的反射率，例如約85%以上。此外，相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的聚合物膜可有效地降低透光率(即，提高遮蔽度)至低于25%，例如約20%以下的透光率；較佳可提供低于15%的透光率，例如約10%以下、約9%、約5至6%等。實施例制備聚酰亞胺薄膜合成例I于環(huán)境溫度下，將氮氣飼入作為聚合反應容器的500毫升(ml)三頸燒瓶中。所有反應皆于氮氣氛圍下進行。將作為溶劑的約160公克(g) 二甲基乙酰胺(DMAC)添加至該燒瓶。將約18.774g(0.060mole)的2，2’-雙(三氟甲基)聯(lián)苯胺(TMFB)溶解于DMAC中。于TMFB完全溶解于DMAC后，加入約13. 354g(0. 045moles)的聯(lián)苯四羧酸二酐(BPDA)及約7.873g(0.015moles)的2，2-雙[4-( 二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐二酐(BPADA)至該溶液中，并加入8.411g的二氧化鈦(TiO2)漿料(漿料的固含量約50%)，持續(xù)攪拌約4小時，形成聚酰胺酸(PAA)溶液。將所得PAA溶液與醋酸酐脫水劑及甲基吡啶(picoline)催化劑混合，以獲得前驅物溶液。接著，于一玻璃平板上，以刮刀將該前驅物溶液涂布成層。該經涂布的層具有厚度為約0. 5密耳(mil)(即約12. 5um),并于循環(huán)烘箱中以階段式溫度烘烤，溫度及時間設定為約100°C烘烤30分鐘、接著以約200°C烘烤30分鐘，接著以約300°C烘烤30分鐘。從而形成白色聚酰亞胺膜，將其自玻璃基板上剝離。合成例2相較于合成例1，合成例2的差異在于添加25. 833g的二氧化鈦漿料(漿料的固含量約50%)，其余制備過程則與合成例I相同，以形成白色聚酰亞胺膜。合成例3相較于合成例1，合成例3的差異在于添加51. 66g的二氧化鈦漿料(漿料的固含量約50%)，其余制備過程則與合成例I相同，以形成白色聚酰亞胺膜。合成例4相較于合成例1，合成例4的差異在于不添加二氧化鈦，其余制備過程則與合成例I相同。藉此，所形成的聚酰亞胺薄膜并未呈現(xiàn)白色。合成例5相較于合成例1，合成例5的差異在于添加25. 833g的二氧化鈦漿料(漿料的固含量約50%)、且前驅物溶液涂布成層的厚度為約Imil (即約25 ym)，其余制備過程則與合成例I相同，以形成白色聚酰亞胺膜。制備聚合物膜實施例1于約50g的雙酚A型環(huán)氧樹脂(商品名稱為HBAD028-1, Arakawa ChemicalIndustries, Ltd所制)中，添加約0. 385g的固化劑(商品名稱為HBAD028-2, ArakawaChemical Industries, Ltd所制)及約1.48g的TiO2衆(zhòng)料(衆(zhòng)料的固含量約50%)，攪拌2小時，于室溫下制成白色粘著劑。取根據(jù)合成例2所制備的白色聚酰亞胺薄膜，將該白色粘著劑以刮刀涂布于白色聚酰亞胺薄膜上，并于循環(huán)烘箱中以階段式溫度烘烤，溫度及時間設定為約80°C烘烤30分鐘、接著以約170°C烘烤30分鐘，所得聚合物膜的總厚度約為2mi I (即約 50 u m) o實施例2相較于實施例1，實施例2的差異在于白色粘著劑的制備過程中添加約4. 15g的二氧化鈦漿料(漿料的固含量約50%)至環(huán)氧樹脂，其余制備過程則與實施例1相同。實施例3相較于實施例1，實施例3的差異在于白色粘著劑的制備過程中添加約7.1lg的二氧化鈦漿料(漿料的固含量約50%)至環(huán)氧樹脂，其余制備過程則與實施例1相同。實施例4相較于實施例1，實施例4的差異在于白色粘著劑的制備過程中添加約11. 07g的二氧化鈦漿料(漿料的固含量50%)至環(huán)氧樹脂，其余制備過程則與實施例1相同。實施例5相較于實施例1，實施例5的差異在于白色粘著劑的制備過程中添加約16. 60g的二氧化鈦漿料(漿料的固含量50%)至環(huán)氧樹脂，其余制備過程則與實施例1相同。比較例I相較于實施例1，比較例I的差異在于不添加二氧化鈦至環(huán)氧樹脂，其余制備過程則與實施例1相同。

比較例2相較于實施例1，比較例2的差異在于不添加二氧化鈦至環(huán)氧樹脂、且使用合成例5的白色聚酰亞胺膜，其余制備過程則與實施例1相同。試驗例一將根據(jù)合成例1-5所制備的聚酰亞胺薄膜分別進行反射率、透光率及機械延伸率的檢測，結果如表I所示。表1、聚酰亞胺薄膜的檢測結果
權利要求
1.一種聚合物膜，包括一白色聚酰亞胺層；以及一粘著層，設置于該聚酰亞胺層的一表面；其特征在于，該粘著層包括一粘著劑成分、及一分布于該粘著劑中的白色填料，且該聚合物膜具有約80%以上的反射率。
2.如權利要求1所述的聚合物膜，其中所述粘著劑成分是選自由環(huán)氧樹脂系、丙烯酸系、聚硅氧系、酚醛樹脂系、聚氨酯系、及橡膠系所組成的組中的一種或多種。
3.如權利要求1所述的聚合物膜，其中所述白色填料是選自由氧化鈦、氧化鋯、氧化鈣、氧化鋅、氧化鋁、硫化鋅、碳酸鈣、碳酸鉛、氫氧化鉛、硫酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅、氮化硼、 氮化鋁、堿式鑰酸鋅、堿式鑰酸鋅鈣、鉛白、鑰白、鋅鋇白、及粘土所組成的組中的一種或多種。
4.如權利要求1所述的聚合物膜，其中所述白色填料占所述粘著層的約5重量％至80重量％。
5.如權利要求1所述的聚合物膜，其中所述粘著層的厚度是約50微米以下。
6.如權利要求1所述的聚合物膜，其中所述白色聚酰亞胺層包括一低色度聚酰亞胺， 及一分布于該低色度聚酰亞胺中的白色填料。
7.如權利要求6所述的聚合物膜，其中所述低色度聚酰亞胺的b*值小于約10。
8.如權利要求6所述的聚合物膜，其中在所述低色度中分布的所述白色填料是選自由氧化鈦、氧化鋯、氧化鈣、氧化鋅、氧化鋁、硫化鋅、碳酸鈣、碳酸鉛、氫氧化鉛、硫酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅、氮化硼、氮化鋁、堿式鑰酸鋅、堿式鑰酸鋅鈣、鉛白、鑰白、鋅鋇白、及粘土所組成的組中的一種或多種。
9.如權利要求1述的聚合物膜，其中所述聚酰亞胺層的厚度低于約30微米(μπι)。
10.如權利要求1所述的聚合物膜，其中所述聚合物膜具有約20%以下的透光率。
11.如權利要求ι- ο中任一項所述的聚合物膜，其中所述白色填料的平均粒徑為約O.1至5微米。
12.一種發(fā)光裝置，包括一基材；一發(fā)光組件，設置于該基材上 '及一反光表面，其由一聚合物膜形成，該聚合物膜包括一白色聚酰亞胺層；以及一粘著層，設置于該聚酰亞胺層的一表面，該粘著層包括一粘著劑成分、及一分布于該粘著劑中的白色填料，且該聚合物膜具有約80%以上的反射率。
13.如權利要求12所述的發(fā)光裝置，其中所述聚合物膜具有約20%以下的透光率。
14.如權利要求12所述的發(fā)光裝置，其中粘著劑成分是選自由環(huán)氧樹脂系、丙烯酸系、 聚硅氧系、酚醛樹脂系、聚氨酯系、及橡膠系所組成的組中的一種或多種。
15.如權利要求12所述的發(fā)光裝置，其中所述白色填料是選自由氧化鈦、氧化鋯、氧化鈣、氧化鋅、氧化鋁、硫化鋅、碳酸鈣、碳酸鉛、氫氧化鉛、硫酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅、氮化硼、 氮化鋁、堿式鑰酸鋅、堿式鑰酸鋅鈣、鉛白、鑰白、鋅鋇白、及粘土所組成的組中的一種或多
16.如權利要求12所述的發(fā)光裝置，其中所述白色填料占所述粘著層的約5重量至80重量％。
17.如權利要求12所述的發(fā)光裝置，其中所述粘著層的厚度是約50微米以下。
18.如權利要求12所述的發(fā)光裝置，其中所述白色聚酰亞胺層包括一低色度聚酰亞胺，及一分布于該低色度聚酰亞胺中的白色填料。
19.如權利要求18所述的發(fā)光裝置，其中所述低色度聚酰亞胺的b*值小于約10。
20.如權利要求18所述的發(fā)光裝置，其中在所述低色度聚酰亞胺中分布的所述白色填料是選自由氧化鈦、氧化鋯、氧化鈣、氧化鋅、氧化鋁、硫化鋅、碳酸鈣、碳酸鉛、氫氧化鉛、硫酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅、氮化硼、氮化鋁、堿式鑰酸鋅、堿式鑰酸鋅鈣、鉛白、鑰白、鋅鋇白、 及粘土所組成的組中的一種或多種。
21.如權利要求12所述的發(fā)光裝置，其中所述聚酰亞胺層的厚度是低于約30微米。
22.如權利要求12所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光組件為發(fā)光二極管，且該反光表面位于該基材上。
23.如權利要求12-22中任一項所述的聚合物膜，其中所述白色填料的平均粒徑為約O.1至5微米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚合物膜，其包括一白色聚酰亞胺層；以及一白色粘著層，設置于該聚酰亞胺層的一表面；該聚合物膜的特征在于，該粘著層包括一粘著劑成分、及一分布于該粘著劑中的白色填料，且該聚合物膜具有約80%以上的反射率。此外，本發(fā)明還提供該聚合物膜應用于發(fā)光裝置的實施例。
文檔編號C08L79/08GK103031075SQ20121037172
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權日2011年9月30日
發(fā)明者羅吉歡, 余景文, 黃盛裕 申請人:達邁科技股份有限公司