有机绝缘材料及包括其的柔性显示器的制造方法_2

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此外,在本发明一个实施方案中的柔性显示装置 已经示出为具有其中栅电极设置在半导体层下的底栅极型薄膜晶体管的结构,但是柔性显 示装置可以具有其中栅电极设置在半导体层上的顶栅极型薄膜晶体管的结构。
[0025] 下面详细描述根据本发明一个实施方案的有机绝缘材料以及包括其的有机绝缘 膜。根据本发明一个实施方案的有机绝缘材料包含具有肉桂酰基部分的丙烯酸类聚合物。 该丙烯酸类聚合物包含:具有肉桂酰基部分的单体;以及选自BAA(苄基丙烯酸)、MMA(甲 基丙烯酸甲酯)和GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)中的两种或更多种丙烯酸类单体。具有 肉桂酰基部分的单体由以下化学式1表示:
[0026]
[0027] 在一个实施方案中,具有肉桂酰基部分的丙烯酸类聚合物由以下化学式2表示:
[0028]
[0029] 在化学式2的示例中,札为苄基丙烯酸(BAA) ;R2为甲基丙烯酸甲酯(MMA) ;R3 为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),以及a、b、c和d满足a+b+c+d= 1、0. 2彡a彡0. 25、 0. 1彡b彡0. 15、0. 2彡c彡0. 25、以及0. 35彡d彡0.4。在化学式2中,所有上述单体键 合至主链。
[0030] 在化学式2中,与R1对应的BAA(苄基丙烯酸)赋予由有机绝缘材料制成的有机 绝缘膜的碱溶解度。与R2对应的MMA(甲基丙烯酸甲酯)赋予与基板的粘合力,并且用于 交联键。与R3对应的GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)赋予机械强度和硬度。
[0031]
[0032]
[0033]
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[0036] 甲基丙烯酸甲酯
[0037] 丙烯酸类单体的含量基于100重量份的有机绝缘材料为1重量份至30重量份。
[0038] 溶剂可以是选自甲基乙基酮、环己酮、甲基异丁基酮、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、四 氢呋喃、二甲醚、丙二醇二甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、氯仿、丙二醇单 甲醚乙酸酯、乙氧基丙酸乙酯、乙基乙二醇酯以及乙酸丁酯中的一种或更多种。溶剂的含量 基于1〇〇重量份的有机绝缘材料为65重量份至75重量份。
[0039] 光引发剂可以影响由有机绝缘材料制成的有机绝缘膜的粘合力、可视性以及硬 度。例如,光引发剂可以包括选自以下材料的一种或更多种类型,这些材料包括苯乙酮系列 化合物二苯甲酮,例如2,2'-二乙氧基苯乙酮、2,2'-二叔丁氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲 基苯丙酮、对叔丁基三氯苯乙酮、对叔丁基二氯苯乙酮、二苯甲酮、4-氯乙酰酮、4,4'-二 甲基氨基二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮、2,2'-二 氯-4-苯氧基苯乙酮、2-甲基-1- (4-(甲硫基)苯基)-2-吗啉基丙-1-酮和2-苄基-2-二 甲基氨基-l-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1-酮,二苯甲酮系列化合物噻吨酮,例如苯甲酰 基苯甲酸、苯甲酰基苯甲酸甲基、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4, 4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮、和4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮,硫杂蒽酮系列 化合物安息香,例如2-氯代硫杂蒽酮、2-甲基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮、2,4-二乙基硫杂 蒽酮、2,4-二异丙基硫杂蒽酮、和2-氯噻吨酮、安息香系列化合物2,4,6,-三氯s-三嗪, 例如安息香甲基乙醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚、和苄基二甲基缩酮、以及 三嗪系列化合物,例如2-苯基4,6_双(三氯甲基)均三嗪、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯 基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(4'-甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、 2_(对甲氧基苯基)_4,6_双(三氯甲基)均三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6_双(三氯甲基) 均三嗪、2-苯基4,6_双(三氯甲基)均三嗪、双(三氯甲基)-6_苯乙烯基s-三嗪、2-(萘 1- 酮)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(4-甲氧基萘1-酮)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、 2- 4-三氯甲基(胡椒基)-6-三嗪、以及2-4-三氯甲基(4' -甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪。 光引发剂的含量基于100重量份的有机绝缘材料为〇. 1重量份至5重量份。
[0040] 具有肉桂酰基部分的单体是当在硬化的有机绝缘膜中产生裂纹时使裂纹愈合的 物质。下面描述具有肉桂酰基部分的单体的愈合机制。如下面的反应式中所表明的,当在 有机绝缘膜中产生裂纹时,其中肉桂酰官能团键合的环丁烷结构断裂。此外,当具有等于或 大于280nm的波长的光辐射至有机绝缘膜时,肉桂酰官能团的双键(C=C)再次形成环丁 烷结构,并且被重新结合,从而使有机绝缘膜的裂纹愈合。
[0041 ]
[0042] 具有肉桂酰基部分的单体的含量基于100重量份的总单体为小于40重量份优选 35重量份至40重量份。
[0043] 如上所述,根据本发明一个实施方案的有机绝缘材料包含丙烯酸类单体、溶剂、光 引发剂以及具有肉桂酰基部分的单体。如上所述配置的有机绝缘材料的分子量Mw可以是 7000 至 10000。
[0044] 下文中公开了一些实验性实施例以帮助理解本发明。下面的实验性实施例仅示出 了本发明的实施方案,本发明不限于以下实验性实施例。
[0045] 实验1 :合成具有肉桂酰基部分的单体和制造包含肉桂酰基部分的有机绝缘材料
[0046] 合成具有肉桂酰基部分的单体(CEMA)
[0047]
[0048] 将66毫摩尔的甲基丙烯酸羟乙脂(HEMA)、66毫摩尔的三乙醇胺(TEA)以及100 毫升的四氢呋喃(THF)混合并且回流2小时以去除水分和空气。使用0°C的冰容器对该溶 液进行冷却。将79毫摩尔的肉桂酰氯添加至该溶液并且在0°C下搅拌2小时。接着,在室 温下搅拌该溶液4小时。从该溶液中过滤并且去除三乙胺盐酸盐。通过旋转蒸发器对该溶 液进行浓缩。将该溶液倒入500毫升的正己烷中并且使用THF进行提纯。从该溶液中去除 沉淀物,并且在使用氯化亚铜来抑制溶剂的聚合的同时去除溶剂,从而完成该反应。
[0049] 制造有机绝缘材料
[0050] 制备作为丙烯酸类单体的苄基丙烯酸(BAA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)以及甲基丙 烯酸缩水甘油酯(GMA)、作为具有肉桂酰基部分的单体的CEMA、以及聚合引发剂的混合溶 液。制备作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA) (105度±5度)。在合成气氛中进行N2 清除。将该混合溶液滴至溶剂2个小时。使用0. 1%的自由基清除剂来去除剩余的单体6 个小时。通过将剩余的丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)控制为30%的固体来制造有机绝缘材 料。
[0051] 实验2 :有机绝缘膜组合物的光特性和自愈的证据
[0052] 制造有机绝缘膜组合物
[0053] 〈实施方案1>
[0054] 在通过将4. 28重量份的苄基丙烯酸(BAA)、2. 64重量份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、 以及3. 75重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、19. 32重量份的CEMA、0. 5重量份的光引 发剂((1-羟基环己基)二苯甲酮)、以及69. 51重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)混 合来制造有机绝缘材料之后,通过将光引发剂和溶剂混合来制造有机绝缘膜组合物。
[0055] 〈实施方案2>
[0056] 在制造包含6.31重量份的苄基丙烯酸(BAA)、1.95重量份的甲基丙烯酸甲酯 (MMA)、2. 76重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、18. 98重量份的CEMA、0. 5重量份的光 引发剂((1-羟基环己基)二苯甲酮)、以及69.5重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)的 有机绝缘材料之后,制造有机绝缘膜组合物。
[0057]〈实施方案3>
[0058] 在制造包含6.31重量份的苄基丙烯酸(BAA)、2. 76重量份的甲基丙烯酸甲酯 (MMA)、1. 95重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、18. 98重量份的CEMA、0. 5重量份的光 引发剂((1-羟基环己基)二苯甲酮)、以及69.5重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)的 有机绝缘材料之后,制造有机绝缘膜组合物。
[0059]〈实施方案4>
[0060] 在制造包含4. 28重量份的苄基丙烯酸(BAA)、2. 64重量份的甲基丙烯酸甲酯 (MMA)、3. 75重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、19. 32重量份的CEMA
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