本發(fā)明屬于電子元件,具體涉及一種無鹵高tg高耐熱透明基板。
背景技術(shù):
1、在當(dāng)今數(shù)字化和信息化高速發(fā)展的時(shí)代,顯示屏作為信息傳遞和交互的重要媒介,其性能和質(zhì)量的提升至關(guān)重要,因而顯示技術(shù)不斷地快速演進(jìn),進(jìn)而對顯示屏的基板要求也日益苛刻。對電子元件的顯示屏基板要求主要體現(xiàn)在以下兩方面:
2、一方面,各類電子產(chǎn)品(特別是便攜式設(shè)備和可穿戴設(shè)備)要求顯示屏具備更輕薄、更靈活、更適恰環(huán)境的特點(diǎn),對應(yīng)地,顯示屏基板材料便需要在保證強(qiáng)度和穩(wěn)定性的同時(shí),盡可能地降低厚度和重量;
3、另一方面,隨著顯示分辨率地不斷提高,像素密度增加,線路布局愈發(fā)精細(xì),對顯示屏基板的尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性也提出了更高的要求。
4、目前電子元件常用的顯示屏基板是玻璃基板,但是玻璃基板存在幾方面的不足:首先,其脆性較大,在受到外力沖擊或彎曲時(shí)容易碎裂,而且玻璃的熱膨脹系數(shù)相對較低,與其他組件的熱膨脹系數(shù)不匹配時(shí),在溫度變化較大的環(huán)境中可能會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,導(dǎo)致基板破裂或性能下降;其次,電子元件的玻璃基板的制造需要高精度的加工設(shè)備和復(fù)雜的工藝流程,導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高;最后,對于追求輕薄化的電子設(shè)備,玻璃基板的重量可能成為一個(gè)限制因素。
5、本領(lǐng)域還有利用pa樹脂、pi樹脂、環(huán)氧樹脂等制成透明基板的技術(shù),與玻璃基板相比較,透明樹脂制成顯示屏基板具有質(zhì)量更輕、電磁屏蔽性能更好的優(yōu)勢,但是玻璃化轉(zhuǎn)化溫度(tg)較低,制成電子元件后能夠使用的溫度范圍較為有限。
6、即目前本領(lǐng)域常用的透明基板材料各有優(yōu)劣,有必要研發(fā)一款綜合性能較佳的透明基板材料。
7、申請?zhí)枮?02410398566.8的專利文獻(xiàn)公開了一種透明阻燃聚丙烯超薄板材及其制備方法,透明阻燃聚丙烯超薄板材包括以下按原料:聚丙烯、有機(jī)磷阻燃劑、增透劑、納米無機(jī)添加劑、改性聚乙二醇、抗氧化劑、改性納米莫來石、潤滑劑。
8、上述現(xiàn)有技術(shù)從提升透明基板阻燃性的技術(shù)思路切入并進(jìn)行改進(jìn),在0.2-1.0mm厚度范圍內(nèi)達(dá)到ul94v-0阻燃等級,均優(yōu)于普通聚丙烯和添加阻燃劑的聚丙烯超薄板材,其制備方法環(huán)保,無需使用鹵素阻燃劑,避免了鹵素阻燃劑的環(huán)境污染和人體危害,同時(shí),使用的有機(jī)磷阻燃劑和納米無機(jī)添加劑均為低毒性或無毒性的物質(zhì),對環(huán)境和人體無害。
9、但是,該現(xiàn)有技術(shù)的透明板材在與電子元件的功能匹配方面等還存在改進(jìn)空間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對相關(guān)技術(shù)中的問題,本發(fā)明提出一種無鹵高tg高耐熱透明基板,以克服現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
3、一種無鹵高tg高耐熱透明基板,包括結(jié)構(gòu)層和填充基質(zhì)層,所述填充基質(zhì)層完全覆蓋并填充所述結(jié)構(gòu)層;
4、所述填充基質(zhì)層的制備原料包含預(yù)先混合制成的主漿料、微珠漿料和阻燃漿料;
5、所述主漿料至少包含10~45份苯酚酚醛環(huán)氧樹脂、10~30份鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂、5~25份雙酚a酚醛環(huán)氧樹脂及5~15份聚芳醚酮;
6、所述微珠漿料至少包含15~80份無機(jī)中空微珠和10~25份聚芳醚酮;
7、所述阻燃漿料至少包含10~35份含磷含氮酚醛樹脂。
8、隨著電子線路技術(shù)的不斷進(jìn)步,有源器件的工作頻率上限也隨之不斷提高,要制作適配電子線路要求的透明基板,本發(fā)明首先從提高tg(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)入手,高tg的透明基板能夠更好地匹配元器件的高頻性能要求,本發(fā)明在高頻率下介電常數(shù)可實(shí)現(xiàn)2.0~2.9,tg可高達(dá)189~220℃,具有高tg和高耐熱性能的本發(fā)明還能夠有效減少顯示屏成品高溫環(huán)境下的熱膨脹和變形,從而保證顯示屏的圖像質(zhì)量和顯示精度。
9、通過科學(xué)合理的組分設(shè)計(jì),本發(fā)明具有優(yōu)良的介電性能、耐熱性、阻燃性和環(huán)保性,生產(chǎn)加工方便,是一款適配電子元器件性能要求且綜合性能較佳的透明基板。
10、優(yōu)選地,所述無機(jī)中空微珠的外徑d為80~150nm,所述無機(jī)中空微珠的壁厚設(shè)為h,1/10d≤h≤1/6d。
11、更優(yōu)選地,所述無機(jī)中空微珠為莫來石中空微珠或二氧化硅中空微珠。
12、優(yōu)選地,所述主漿料還包含1~3重量份的分散劑。具體地,所述分散劑為武漢超支化樹脂科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)的、型號為hyper?c100的產(chǎn)品。
13、優(yōu)選地,所述微珠漿料還包含1~3重量份的帶有呋喃環(huán)的酸酐固化劑和1~3重量份的分散劑。具體地,所述分散劑為武漢超支化樹脂科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)的、型號為hyper?c100的產(chǎn)品。
14、具體地,帶有呋喃環(huán)的酸酐固化劑為日本信越研發(fā)生產(chǎn)的cl-bth型號產(chǎn)品。
15、優(yōu)選地,所述阻燃漿料還包含3~15重量份的線性苯酚甲醛和1~3重量份的間苯二酚雙[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]。
16、優(yōu)選地,所述聚芳醚酮為酚酞基聚芳醚酮,具體為浙江帕爾科新材料有限公司研發(fā)生產(chǎn)的酚酞基聚芳醚酮pekc。
17、更優(yōu)選地,所述含磷含氮酚醛樹脂具體為廣州市嘉鋇電子科技有限公司生產(chǎn)的、型號為ja-fr100的磷氮阻燃劑。
18、優(yōu)選地,所述填充基質(zhì)層的漿料制備方法包括如下步驟:
19、s1、所述主漿料的各組分按照預(yù)設(shè)的重量份數(shù)加入第一混料設(shè)備進(jìn)行預(yù)混料,攪拌速度60~300r/min,攪拌1~4h,制得主漿料待用;
20、s2、所述微珠漿料的各組分按照預(yù)設(shè)的重量份數(shù)加入第二混料設(shè)備進(jìn)行預(yù)混料,攪拌速度150~450r/min,攪拌1~4h,振動(dòng)頻率15~25khz,共混共振制得微珠漿料待用;
21、s3、將所述阻燃漿料的各組分按照預(yù)設(shè)的重量份數(shù)加入第三混料設(shè)備中進(jìn)行預(yù)混料,制得阻燃漿料;
22、s4、將s3制得的阻燃漿料分批加入第一混料設(shè)備中與主漿料混合,攪拌速度100~800r/min,攪拌2~5h;
23、s5、將s2制得的微珠漿料加入第一混料設(shè)備中混合,攪拌速度300~600r/min,攪拌反應(yīng)3~6h,制得用于形成所述填充基質(zhì)層的復(fù)合漿料。
24、優(yōu)選地,所述結(jié)構(gòu)層為電子級玻纖布,所述電子級玻纖布的重量為所述復(fù)合漿料的10~40wt%;
25、所述電子級玻纖布在400~700nm可見光下透過率≥90%;
26、所述結(jié)構(gòu)層和填充基質(zhì)層的形成方法:將所述電子級玻纖布完全浸入所述復(fù)合漿料3~5min,再壓合、固化,制成具有結(jié)構(gòu)層和填充基質(zhì)層的半固化片材。
27、所述電子級玻纖布可以是為ne-玻纖布、e-玻纖布、扁平e-玻纖布中的一種,優(yōu)選ne-玻纖布。
28、優(yōu)選地,所述電子級玻纖布的編織規(guī)格采用106或1080,參數(shù)如下表所示。
29、
30、優(yōu)選地,所述半固化片材的單側(cè)或雙側(cè)外層面壓合有導(dǎo)電層,所述導(dǎo)電層具有鏤空結(jié)構(gòu);
31、所述導(dǎo)電層為厚度55~70μm的銅箔;
32、所述壓合操作為:將所述導(dǎo)電層覆蓋在所述半固化片材的外層面,在100~260℃的壓合溫度下,壓合3~5h。
33、在實(shí)際生產(chǎn)中,根據(jù)需要進(jìn)行導(dǎo)電銅箔的圖形化刻蝕處理,形成透明鏤空圖案,實(shí)現(xiàn)非導(dǎo)電區(qū)域的透明顯示。