聚酰亚胺前体、由其得到的聚酰亚胺树脂膜、以及含有其的显示元件、光学元件、受光元件、触摸面板、电路基板、有机EL显示器、及有机EL元件以及滤色片的制造方法技术

本发明专利技术的课题在于提供一种聚酰亚胺前体，所述聚酰亚胺前体经固化后的膜具有优异的光透过性、兼备低双折射性和低线性热膨胀。本发明专利技术的聚酰亚胺前体，至少含有式(1)表示的酸二酐残基、式(2)表示的二胺残基、以及式(3)表示的二胺残基中的1种以上，其中，式(1)表示的酸二酐残基相对于聚酰亚胺前体中酸二酐残基的总量而言为50摩尔％以上，式(2)表示的二胺残基相对于聚酰亚胺前体中二胺残基的总量而言为50摩尔％以上，式(3)表示的二胺残基相对于聚酰亚胺前体中二胺残基的总量而言为15摩尔％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚酰亚胺前体、由其得到的聚酰亚胺树脂膜、以及含有其的显示元件、光学元件、受光元件、触摸面板、电路基板、有机EL显示器、及有机EL元件以及滤色片的制造方法。
技术介绍
有机膜与玻璃相比富有弯曲性、不易破裂且轻质。最近，正在研究将有机膜用于平板显示器的基板，将显示器进行挠性化。通常，作为有机膜中使用的树脂，可举出聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚醚砜、丙烯酸、环氧树脂等。上述物质中，特别是聚酰亚胺树脂因为在耐热性、机械强度、耐磨耗性、尺寸稳定性、耐药品性、绝缘性等方面优异，所以广泛用于电气·电子产业领域。作为显示器基板，使用聚酰亚胺树脂作为玻璃基板的代替材料时，要求高透明性和低双折射。它们是用于得到鲜明的图像所必需的物性。作为得到透明性高、双折射低的聚酰亚胺的方法，可举出在酸二酐及二胺中，在至少任一方的成分中使用脂环式单体的方法(例如，参见专利文献1)。另一方面，在制造工序中将聚酰亚胺前体树脂组合物涂覆在支承基板上，特别是利用热使聚酰亚胺前体固化而形成聚酰亚胺树脂膜时，存在由于其热应力的原因而使支承基板发生翘曲、聚酰亚胺树脂膜从支承基板剥离之类的问题。为了抑制上述情况，要求聚酰亚胺的热膨胀率接近于支承基板的热膨胀率。但是，大部分的聚酰亚胺的线性热膨胀系数(CTE)在高达50-100ppm/K的范围。近年，也提出了低CTE的聚酰亚胺的方案。有报道指出利用该方案时必要条件是聚酰亚胺的主链结构为直线性且刚直，并且内部旋转被束缚(例如，参见非专利文献1)。具体而言，认为由芳香族酸二酐和芳香族二胺衍生的全芳香族聚酰亚胺是有效的。但是，全芳香族聚酰亚胺在可见光波长区域存在吸收带(其来自于分子内·分子间电荷移动吸收)，因此得到的聚酰亚胺树脂膜着色为黄～茶褐色。为了解决该问题，公开了使用了具有脂环式结构(能够赋予透明性)的原料的聚酰亚胺。例如，公开了将刚直结构的脂环式二胺即反式-1，4-二氨基环己烷与刚直的芳香族酸二酐组合而成的聚酰亚胺显示出透明性和低CTE(例如，参见专利文献2)。另外，公开了以含有酯基的脂环式酸二酐作为原料的聚酯酰亚胺显示出高透明性和低双折射(例如，参见专利文献3)。另外，公开了包含3，3’，4，4’-联苯四甲酸二酐、含有芴基的芳香族酸二酐、及反式-1，4-二氨基环己烷的共聚聚酰亚胺显示出高透明性、低双折射、低CTE(例如，参见专利文献4)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-080350号公报专利文献2：日本特开2012-041530号公报专利文献3：日本特开2007-284414号公报专利文献4：国际公开第2014/007112号非专利文献非专利文献1：Polymer，28，228(1987)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，专利文献2中，因为使用刚直结构的单体，所以未赋予低双折射性。进而，专利文献3中记载了除高透明性和低双折射之外，CTE也优选低值，但是对于实现了低双折射的聚酰亚胺而言，CTE在高达70ppm-100ppm/K的范围内，不能同时实现低双折射和低CTE。另外，专利文献4中记载了显示高透明性、低双折射、低CTE，但是就CTE为30ppm/K的低CTE聚酰亚胺而言，双折射为高达0.07以上的值，不能同时实现低双折射和低CTE。如上所述，现状是没有开发出获得了低双折射和低CTE的均衡性的高透明聚酰亚胺。鉴于上述课题，本专利技术的目的在于提供一种聚酰亚胺前体，所述聚酰亚胺前体经固化后的聚酰亚胺树脂膜具有优异的光透过性、兼备低双折射性和低线性热膨胀性。用于解决课题的手段即，本专利技术是一种聚酰亚胺前体，其至少含有式(1)表示的酸二酐残基、式(2)表示的二胺残基、以及式(3)表示的二胺残基中的1种以上，相对于聚酰亚胺前体中酸二酐残基的总量，式(1)表示的酸二酐残基为50摩尔％以上，相对于聚酰亚胺前体中二胺残基的总量，式(2)表示的二胺残基为50摩尔％以上，相对于聚酰亚胺前体中二胺残基的总量，式(3)表示的二胺残基为15摩尔％以下。式(3)中的R1～R8分别独立地选自氢、烷基、环烷基、杂环基、链烯基、环烯基、烷氧基、芳醚基、芳基、卤代烷基、氰基及甲硅烷基，它们可以进一步具有取代基，另外，彼此相邻的基团可以具有键而形成稠环结构。式(3)中的A1及A2可以相同也可以不同，为由芳香族环、脂肪族环、链状烃基或者它们的组合形成的结构，或者由它们与选自酰胺基、酯基、醚基、亚烷基、氧化烯基、亚乙烯基及卤代亚烷基中的1种以上的基团的组合形成的结构。专利技术效果根据本专利技术能够得到一种聚酰亚胺前体，该聚酰亚胺前体经固化后的聚酰亚胺树脂膜在可见光波长区域显示高透明性、低双折射和低CTE。附图说明[图1A]表示滤色片之一例的剖面图[图1B]表示滤色片之一例的剖面图[图1C]表示滤色片之一例的剖面图[图1D]表示滤色片之一例的剖面图[图2]表示有机EL元件之一例的剖面图[图3]表示有机EL显示器之一例的剖面图[图4]表示滤色片之一例的剖面图[图5]表示滤色片之一例的剖面图[图6]表示滤色片之一例的剖面图[图7]表示有机EL显示器之一例的剖面图[图8]表示有机EL显示器之一例的剖面图[图9]表示有机EL显示器之一例的剖面图具体实施方式以下，详细说明用于实施本专利技术的方案。需要说明的是，本发明不限于以下实施方式。<聚酰亚胺前体>本专利技术的聚酰亚胺前体含有式(1)表示的酸二酐残基、式(2)表示的二胺残基、以及式(3)表示的二胺残基中的1种以上，相对于聚酰亚胺前体中酸二酐残基的总量，式(1)表示的酸二酐残基为50摩尔％以上，相对于聚酰亚胺前体中二胺残基的总量，式(2)表示的二胺残基为50摩尔％以上，相对于聚酰亚胺前体中二胺残基的总量，式(3)表示的二胺残基为15摩尔％以下。式(3)中的R1～R8分别独立地选自氢、烷基、环烷基、杂环基、链烯基、环烯基、烷氧基、芳醚基、芳基、卤代烷基、氰基及甲硅烷基，它们可以进一步具有取代基，另外，彼此相邻的基团可以具有键而形成稠环结构。式(3)中的A1及A2可以相同也可以不同，为由芳香族环、脂肪族环、链状烃基、或者它们的组合形成的结构，或者由它们与选自酰胺基、酯基、醚基、亚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酰亚胺前体，至少含有式(1)表示的酸二酐残基、式(2)表示的二胺残基、以及式(3)表示的二胺残基中的1种以上，相对于聚酰亚胺前体中酸二酐残基的总量，式(1)表示的酸二酐残基为50摩尔％以上，相对于聚酰亚胺前体中二胺残基的总量，式(2)表示的二胺残基为50摩尔％以上，相对于聚酰亚胺前体中二胺残基的总量，式(3)表示的二胺残基为15摩尔％以下，式(3)中的R1～R8分别独立地选自氢、烷基、环烷基、杂环基、链烯基、环烯基、烷氧基、芳醚基、芳基、卤代烷基、氰基及甲硅烷基，它们可以进一步具有取代基，另外，彼此相邻的基团可以键合而形成稠环结构，式(3)中的A1及A2可以相同也可以不同，为由芳香族环、脂肪族环、链状烃基或者它们的组合形成的结构，或者为由它们与选自酰胺基、酯基、醚基、亚烷基、氧化烯基、亚乙烯基及卤代亚烷基中的1种以上的基团的组合形成的结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.27 JP 2013-2011821.一种聚酰亚胺前体，至少含有
式(1)表示的酸二酐残基、
式(2)表示的二胺残基、以及
式(3)表示的二胺残基中的1种以上，
相对于聚酰亚胺前体中酸二酐残基的总量，式(1)表示的酸二
酐残基为50摩尔％以上，
相对于聚酰亚胺前体中二胺残基的总量，式(2)表示的二胺残
基为50摩尔％以上，
相对于聚酰亚胺前体中二胺残基的总量，式(3)表示的二胺残
基为15摩尔％以下，
式(3)中的R1～R8分别独立地选自氢、烷基、环烷基、杂环基、
链烯基、环烯基、烷氧基、芳醚基、芳基、卤代烷基、氰基及甲硅
烷基，它们可以进一步具有取代基，另外，彼此相邻的基团可以键
合而形成稠环结构，
式(3)中的A1及A2可以相同也可以不同，为由芳香族环、脂
肪族环、链状烃基或者它们的组合形成的结构，或者为由它们与选
自酰胺基、酯基、醚基、亚烷基、氧化烯基、亚乙烯基及卤代亚烷
基中的1种以上的基团的组合形成的结构。
2.如权利要求1所述的聚酰亚胺前体，其中，进一步含有式(4)
表示的酸二酐残基，
式(4)中的R9～R16分别独立地选自氢、烷基、环烷基、杂环
基、链烯基、环烯基、烷氧基、芳醚基、芳基、卤代烷基、氰基及
甲硅烷基，它们可以进一步具有取代基，另外，彼此相邻的基团可
以具有键而形成稠环结构，
式(4)中的B1及B2可以相同也可以不同，为由芳香族环、脂
肪族环、链状烃基或者它们的组合形成的结构，或者为由它们与选
自酰胺基、酯基、醚基、亚烷基、氧化烯基、亚乙烯基及卤代亚烷
基中的1种以上的基团的组合形成的结构。
3.如权利要求1或2所述的聚酰亚胺前体，其中，式(3)中
的A1及A2分别由以下(5)～(10)中的任一个表示，
式(5)～(7)中的X为单键、醚基、亚烷基、氧化烯基或亚
乙烯基，一方的键与芴环连接，
式(8)～(10)中的Y为酰胺基、酯基、醚基、亚烷基、氧化
烯基、亚乙烯基或卤代亚烷基，
式(5)～(10)中的R17～R80分别独立地选自氢、烷基、环烷
基、杂环基、链烯基、环烯基、烷氧基、芳醚基、芳基、卤代烷基、
氰基、羟基及甲硅烷基；其中，式(5)中，R17～R21中的任一个为
含有X的连接基团；式(6)中，R22～R32中的任一个为含有X的连
接基团；式(8)～(10)中，2个环结构中的任一个环可以与芴环
连接；另外，R33～R37中的任一个及R38～R48中的任一个分别为含有
Y的连接基团；R49～R53中的任一个及R54～R58中的任一个分别为含
有Y的连接基团；R59～R69中的任一个及R70～R80中的任一个分别
为含有Y的连接基团。
4.如权利要求2或3所述的聚酰亚胺前体，其中，式(4)中
的B1及B2分别由以下(11)～(17)中的任一个表示，
式(11)～(13)中的X为单键、醚基、亚烷基、氧化烯基或
亚乙烯基，一方的键与芴环连接，
式(14)～(17)中的Y为酰胺基、酯基、醚基、亚烷基、氧
化烯基、亚乙烯基或卤代亚烷基，
式(14)～(17)中的Z为单键，一方的键与芴环连接，

【专利技术属性】
技术研发人员：胁田润史，有本由香里，富川真佐夫，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP