聚酰亚胺基液体和使用其制备的聚酰亚胺基膜制造技术

本发明专利技术涉及一种聚酰亚胺基液体，其可用于生产具有高透光率、高耐热性和机械性能的各向同性的透明聚酰亚胺基膜。聚酰亚胺基液体的特征在于在将聚酰亚胺基液体涂布在基板上，然后在30℃的温度和70％的湿度的条件下放置30分钟后，雾度为1％以下。

【技术实现步骤摘要】
聚酰亚胺基液体和使用其制备的聚酰亚胺基膜本申请是申请日为2015年6月1日、申请号为201580002199.4、专利技术名称为“聚酰亚胺基液体和使用其制备的聚酰亚胺基膜”(PCT/KR2015/005478，进入国家阶段日期2016年4月11日)之申请的分案申请。本申请要求2014年5月30日提交的第2014-0065868号韩国专利申请、2014年9月29日提交的第2014-0130072号韩国专利申请、以及2015年2月9日提交的第2015-0019715号韩国专利申请的优先权的权益，其全部公开内容通过引用的方式纳入本说明书。
本专利技术涉及一种聚酰亚胺基溶液，其可用于制备具有优异的机械性能以及高耐热性的各向同性的透明的聚酰亚胺基膜。
技术介绍
柔性器件的制造通常基于高温薄膜晶体管(TFT)处理。用于制造柔性器件的处理温度可根据构成的半导体层、绝缘膜和阻挡层的种类而变化，但TFT处理通常要求约300℃至约500℃的温度。然而，能够承受这样的处理温度的聚合物材料的数目极其有限，且已知具有良好耐热性的聚酰亚胺主要用于TFT处理。柔性器件通常通过下述方法制造：将聚酰亚胺前体施用至载体基板上，使聚酰亚胺前体固化形成膜，通过随后的处理步骤完成所需器件，并使器件从载体基板上脱离。在这样的制造方法中，聚酰亚胺前体在室温下的储存稳定性尤其重要。聚酰亚胺前体的差的储存稳定性导致处理粘度的改变，使得聚酰亚胺基板材料的施用和固化不稳定。作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸也被认为具有差的储存稳定性，这是因为它们的结构中能够促进水解的羧酸基团与酰胺键相邻。由于柔性器件的制造涉及高温处理，因此要求它们在高温下具有良好的耐热性。具体而言，甚至是基于低温聚硅烷(LTPS)处理的有机发光二极管器件也经常在接近500℃的高温下进行处理。然而，在这样的温度下，尽管具有良好的耐热性，聚酰亚胺仍倾向于热分解。因此，需要开发一种这样的聚酰亚胺：其能免受水解以实现良好的耐化学性和储存稳定性且可在高温下具有良好的热稳定性和足够的机械性能，从而适合用于柔性器件的制造。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种可用于制备具有优异的机械性能和高耐热性的各向同性的透明的聚酰亚胺基膜的聚酰亚胺基溶液。再一个目的是提供一种使用聚酰亚胺基溶液制备的膜。另一个目的是提供一种包括使用聚酰亚胺基膜制备的基板的器件。根据本专利技术的一个方面，提供一种聚酰亚胺基溶液，其包括具有式1的结构的聚酰亚胺的前体：其中X为衍生自酸二酐的四价有机基团且Y为衍生自二胺的二价有机基团，或式2的聚酰胺酸：其中X和Y如式1所定义；以及溶剂，其中聚酰亚胺基溶液在基板上的涂层在30℃的温度和70％的湿度下储存30分钟后具有1％以下的雾度。根据一个实施方案，所述溶剂在25℃下可具有正分配系数(LogP)。根据一个实施方案，所述二价有机基团可各自独立地选自二价芳族有机基团、二价脂环族有机基团、二价脂族有机基团及其结合，且所述四价有机基团可各自独立地选自四价芳族有机基团、四价脂环族有机基团、四价脂族有机基团及其结合。根据一个实施方案，X可包含具有含氟原子的取代基的四价有机基团，Y可包含具有含氟原子的取代基的二价有机基团，或X和Y各包含具有含氟原子的取代基的有机基团。根据一个实施方案，在每种聚酰亚胺和聚酰胺酸中Y可既包含具有含氟原子的取代基的二价有机基团也包含不具有含氟原子的取代基的二价有机基团。根据一个实施方案，在Y中具有含氟原子的取代基的二价有机基团与全部二价有机基团的摩尔比可为约0.1:1至约1:1。Y可包含二价单环或多环芳族有机基团、二价单环或多环脂环族有机基团或具有下述结构的二价有机基团：在该结构中两个以上选自二价单环或多环芳族有机基团和二价单环或多环脂环族有机基团的二价有机基团通过单键或连接基团彼此连接。具有含氟原子的取代基的二价有机基团可为二价单环或多环芳族有机基团、二价单环或多环脂环族有机基团或具有下述结构的二价有机基团：在该结构中两个以上的选自二价单环或多环芳族有机基团和二价单环或多环脂环族有机基团的二价有机基团通过单键或连接基团彼此连接，且含氟原子的取代基可在芳族环或脂环族环上直接取代或可在连接基团上取代。根据一个实施方案，具有含氟原子的取代基的二价有机基团可衍生自2,2'-双(三氟甲基)联苯胺或2,2-双[4-(-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷。根据一个实施方案，不具有含氟原子的取代基的二价有机基团可衍生自至少一种选自4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-oxydianiline)、4,4'-(9-亚芴基)二苯胺、对苯二胺和间苯二胺的化合物。根据一个实施方案，在每种聚酰亚胺和聚酰胺酸中X可包含具有含氟原子的取代基的四价有机基团和不具有含氟原子的取代基的四价有机基团。根据一个实施方案，在X中具有含氟原子的取代基的四价有机基团与全部四价有机基团的摩尔比可以为约0.1:1至约1:1。X可包含四价单环或多环芳族有机基团、四价单环或多环脂环族有机基团、或具有下述结构的四价有机基团：在该结构中两个以上的选自四价单环或多环芳族有机基团和四价单环或多环脂环族有机基团的四价有机基团通过单键或连接基团彼此连接。具有含氟原子的取代基的四价有机基团可为四价单环或多环芳族有机基团、四价单环或多环脂环族有机基团或具有下述结构的四价有机基团：在该结构中两个以上的选自四价单环或多环芳族有机基团以及四价单环或多环脂环族有机基团的四价有机基团通过单键或连接基团彼此连接且含氟原子的取代基可为在芳族环或脂环族环上直接取代的或可为在连接基团上取代的。根据一个实施方案，具有含氟原子的取代基的四价有机基团可衍生自4,4'-(六氟亚异丙基)双邻苯二甲酸酐。根据一个实施方案，不具有含氟原子的取代基的四价有机基团可衍生自至少一种选自下述化合物的化合物：3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、2,3,3',4'-联苯四羧酸二酐、1,2,4,5-苯四酸酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、4,4'-氧基双邻苯二甲酸酐和2,3,3',4'-氧基双邻苯二甲酸酐。聚酰亚胺基溶液的粘度可为约400cP至约50,000cP，如使用Brookfield旋转粘度计在25℃下测量。本专利技术也提供一种通过下述方法制备的聚酰亚胺基膜：将聚酰亚胺基溶液施用至基板的一个侧面，将聚酰亚胺基溶液固化形成聚酰亚胺基膜，并将聚酰亚胺基膜从基板上分离。聚酰亚胺的玻璃化转变温度可为至少250℃，且所述膜在厚度为10至30μm范围内时对380至760nm波长的光的透光率为至少约85％。所述膜在250℃下的热膨胀系数(CTE)为约70ppm/K以下。根据一个实施方案，所述膜的平面内延迟(in-planeretardation)(Rin)为约0.01至约1nm，且厚度延迟(thicknessretardation)(Rth)为约100nm以下。根据另一实施方案，所述膜的厚度延迟(Rth)可为至少约100nm。根据一个实施方案，所述膜的黄度指数(YI)可为约9以下，且模量可为至少约1GPa。本专利技术还提供一种包括聚酰亚胺基膜的显示基板。本专利技术还提供一种包括聚酰亚胺基膜的器件。下面详细的说明中包括了本专利技术的其他实施方案的详细信息。使用本专利技术的聚酰亚胺基溶液能够制备具有高的耐热性和优异的机械性能的高度透本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用聚酰亚胺基溶液制备的聚酰亚胺基膜，其中所述聚酰亚胺基溶液包括具有式1结构的聚酰亚胺：

【技术特征摘要】
2014.05.30 KR 10-2014-0065868;2014.09.29 KR 10-2011.一种使用聚酰亚胺基溶液制备的聚酰亚胺基膜，其中所述聚酰亚胺基溶液包括具有式1结构的聚酰亚胺：其中X为衍生自酸二酐的四价有机基团，且Y为衍生自二胺的二价有机基团；或具有式2结构的聚酰胺酸：其中X和Y如式1中所定义；以及溶剂，所述溶剂在25℃下具有正分配系数(LogP)，在每种聚酰亚胺和聚酰胺酸中的Y既包含具有含氟原子的取代基的二价有机基团，也包含不具有含氟原子的取代基的二价有机基团，其中，所述膜的平面内延迟(Rin)为0.01至1nm，且厚度延迟(Rth)为100nm以下。2.权利要求1所述的聚酰亚胺基膜，其中所述聚酰亚胺基溶液在基板上的涂层在30℃的温度下和70％的湿度下储存30分钟后具有1％以下的雾度。3.权利要求1所述的聚酰亚胺基膜，其中X和Y各包含具有含氟原子的取代基的有机基团。4.权利要求1所述的聚酰亚胺基膜，其中所述二价有机基团各自独立地选自二价芳族有机基团、二价脂环族有机基团、二价脂族有机基团及其结合，且所述四价有机基团各自独立地选自四价芳族有机基团、四价脂环族有机基团、四价脂族有机基团及其结合。5.权利要求1所述的聚酰亚胺基膜，其中在Y中具有含氟原子的取代基的二价有机基团与全部二价有机基团的摩尔比为0.1:1至0.9:1。6.权利要求1所述的聚酰亚胺基膜，其中Y包含二价单环或多环芳族有机基团、二价单环或多环脂环族有机基团或具有下述结构的二价有机基团：在该结构中两个以上选自二价单环或多环芳族有机基团和二价单环或多环脂环族有机基团的二价有机基团通过单键或连接基团彼此连接。7.权利要求1所述的聚酰亚胺基膜，其中具有含氟原子的取代基的二价有机基团为二价单环或多环芳族有机基团、二价单环或多环脂环族有机基团或具有下述结构的二价有机基团：在该结构中两个以上选自二价单环或多环芳族有机基团和二价单环或多环脂环族有机基团的二价有机基团通过单键或连接基团彼此连接，且含氟原子的取代基直接在芳族环或脂环族环上取代或在连接基团上取代。8.权利要求1所述的聚酰亚胺基膜，其中具有含氟原子的取代基的二价有机基团衍生自2,2'-双(三氟甲基)联苯胺或2,2-双[4-(-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷。9.权利要求1所述的聚酰亚胺基膜，其中不具有含氟原子取代基的二价有机基团衍生自至少一种选自下列化合物的化合物：4,4'-二氨基二苯醚、4,4'-(9-亚芴基)二苯胺、对苯二胺和间苯二胺。10.权利要求1所述的聚酰亚胺基膜，其中在聚酰亚胺和聚酰胺酸的每一种中的X包含具有含氟原子的取代基的四价有机基团和不具有含氟原子的取代基的四价有机基团。11.权利要求3所述的聚酰亚胺基膜，其中在X中具有含氟原子的取代基的四价有机基团与全部四价有机基团的摩尔比为0.1:1至1:1。12.权利要求1所述的聚酰亚胺基膜，其中X包含四价单环或多环芳族有机基团、四价单环或多环脂环族有机基团或具有下述结构的四价有机基团：在该结构中两个以上选自四价单环或多环芳族有机基团和四价单环或多环脂环族有机基团的四价有机基团通过单键或连接基团彼此连接。13.权利要求3所述的聚酰亚胺基膜，其中具有含氟原子的取代基的四价有机基团为四价单环或多环芳族有机基团、四价单环或多环脂环族有机基团或具有下述结构的四价有机基团：在该结构中两个以上选自四价单环或多环芳族有机基团和四价单环或多环脂环族有机基团的四价有...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹哲民，申宝拉，郑惠元，金璟晙，朴姮娥，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR