用于电子装置中的柔性基板的低色聚合物制造方法及图纸

一种在高沸点非质子溶剂中包含聚酰胺酸的溶液，其中所述聚酰胺酸包含三种或更多种四羧酸组分及一种或多种二胺组分，以使得可以由所述溶液制备聚酰亚胺膜，并且所述膜表现出适合用于电子应用的特性。公开了用于制备所述膜的方法。

Low color polymers for flexible substrates in electronic devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电子装置中的柔性基板的低色聚合物在先申请的权益的要求本申请要求于2017年5月10日提交的美国临时申请号62/504,096的权益，该临时申请通过引用以其全文结合在此。背景信息
本公开涉及新颖的聚合化合物。本公开进一步涉及用于制备此类聚合化合物的方法以及具有至少一个包含这些材料的层的电子装置。
技术介绍
用于电子应用的材料通常在其结构特性、光学特性、热特性、电子特性和其他特性方面具有严格要求。随着商业电子应用的数量不断增加，所需特性的广度和特异性要求对具有新的和/或改进的特性的材料的创新。聚酰亚胺代表广泛用于各种电子应用中的一类聚合化合物。聚酰亚胺膜可用作电子显示装置中的玻璃的替代物，前提是它们具有合适的特性。这些材料可用作液晶显示器(“LCD”)的部件，其中它们的适度电功率消耗、轻重量和层平整度是实际效用的关键特性。将此类参数置于优等的电子显示装置中的其他使用包括装置基板、滤光片、覆盖膜、触摸面板等。在具有有机发光二极管(“OLED”)的有机电子装置的构建和操作中，许多这些部件是重要的。由于OLED的高功率转换效率和对广泛范围的最终用途的适用性，因此OLED对于许多显示应用都很有前景。它们越来越多地用于手机、平板装置、手持式/膝上型电脑以及其他商业产品中。除了低功率消耗外，这些应用还要求具有高信息含量、全色和快速视频速率响应时间的显示器。在OLED显示器中，一个或多个有机电活性层夹置在两个电接触层之间。这些层通常在基板材料上形成，该基板材料可以是刚性的或柔性的。在OLED装置中，当横跨这些电接触层施加电压时，至少一个有机电活性层穿过透光的电接触层发射光。这些装置通常包括一个或多个电荷传输层，这些电荷传输层被定位在光活性(例如发光)层与接触层(空穴注入接触层)之间。装置可包含两个或更多个接触层。空穴传输层可定位在光活性层与空穴注入接触层之间。空穴注入接触层也可被称为阳极。电子传输层可定位在光活性层与电子注入接触层之间。电子注入接触层也可被称为阴极。随着如OLED等的电子应用不断发展，具有低色特征的材料的重要性正在增加。然而，许多常见的聚酰亚胺表现出琥珀色，该色妨碍了它们在本文公开的一些装置应用中的使用。除了OLED应用之外，如滤光片和触摸屏面板的电子部件对光学透明度非常重要。为减轻用于电子装置的聚酰亚胺膜的颜色特征，已经采用了许多材料开发策略。尽管用含有柔性桥联单元和/或间键联的单体破坏聚合物链构象的合成策略似乎可提供希望；由此类合成产生的聚酰亚胺通常表现出与许多最终用途应用中所需的相比增加的热膨胀系数(CTE)、更低的玻璃化转变温度(Tg)和/或更低的模量。相同特性的缺点常常由于旨在经由引入具有庞大侧基的单体来破坏聚合物链构象的合成策略而产生。许多其他策略同样在制备表现出低色的聚酰亚胺膜中不成功。已发现使用脂肪族或部分脂肪族单体虽然有效破坏了可导致过度颜色的远距离共轭，但导致在许多电子最终用途中具有降低的机械和热性能的聚酰亚胺。还已经尝试了使用具有低电子亲和力的二酐和/或为弱电子供体的二胺。然而，此类结构改性可产生用于工业应用的不可接受的缓慢聚合速率。最后，已尝试使用非常高纯度的单体，特别是聚酰亚胺的二胺组分作为降低这些膜的颜色特征的机制。然而，与这种低色材料方法相关的工业加工在商业电子应用中通常成本高昂。因此对于适用于电子装置的低色材料存在持续需求。
技术实现思路
提供了一种聚酰亚胺膜，所述聚酰亚胺膜由在高沸点非质子溶剂中含有聚酰胺酸的溶液产生；其中所述聚酰胺酸包含三种或更多种四羧酸组分及一种或多种二胺组分。进一步提供了一种聚酰亚胺膜，所述聚酰亚胺膜包含具有式I的重复单元其中：Ra是衍生自三种或更多种酸二酐的四价有机基团，并且Rb是衍生自一种或多种二胺的二价有机基团；以使得：平面内热膨胀系数(CTE)在50℃与300℃之间小于20ppm/℃；对于在375℃固化的聚酰亚胺膜，玻璃化转变温度(Tg)大于350℃；1％TGA失重温度大于400℃；拉伸模量大于5GPa；断裂伸长率大于5％；黄度指数小于4.5；在550nm处的透射率大于或等于88％；并且在308nm处的透射率是0％。进一步提供了一种用于制备聚酰亚胺膜的方法，所述方法按顺序包括以下步骤：将在高沸点非质子溶剂中包含三种或更多种四羧酸组分和一种或多种二胺组分的聚酰胺酸溶液涂布到基体上；软烘所述涂布基体；以多个预先选择的时间间隔在多个预先选择的温度下处理所述软烘的涂布基体；由此所述聚酰亚胺膜表现出：在50℃与300℃之间小于20ppm/℃的平面内热膨胀系数(CTE)；对于在375℃固化的聚酰亚胺膜，大于350℃的玻璃化转变温度(Tg)；大于400℃的1％TGA失重温度；大于5GPa的拉伸模量；大于5％的断裂伸长率；小于4.5的黄度指数；在550nm处大于或等于88％的透射率；以及在308nm处0％的透射率。进一步提供了一种聚酰亚胺膜，所述聚酰亚胺膜包含具有式I的重复单元其中：Ra是衍生自三种或更多种酸二酐的四价有机基团，并且Rb是衍生自一种或多种二胺的二价有机基团；以使得：平面内热膨胀系数(CTE)在50℃与250℃之间的温度下是在20ppm/℃与60ppm/℃之间；对于在300℃固化的聚酰亚胺膜，玻璃化转变温度(Tg)大于300℃；1％TGA失重温度大于400℃；拉伸模量大于4GPa；断裂伸长率大于5％；黄度指数小于5.0；雾度小于0.5％光延迟小于200nm；在633nm处双折射率小于或等于0.02；b*小于3.8；在308nm处的透射率是0％；在355nm处的透射率小于5％；在400nm处的透射率大于或等于45％；在430nm处的透射率大于或等于85％；在550nm处的透射率大于或等于90％。进一步提供了一种用于制备聚酰亚胺膜的方法，所述方法按顺序包括以下步骤：将在高沸点非质子溶剂中包含三种或更多种四羧酸组分和一种或多种二胺组分以及一种或多种转化催化剂的聚酰胺酸溶液涂布到基体上；软烘该涂布基体；以多个预先选择的时间间隔在多个预先选择的温度下处理所述软烘的涂布基体；以使得这些预先选择的温度的最大值小于将对于不含一种或多种转化催化剂的聚酰胺酸溶液预先选择的温度的最大值。进一步提供了一种用于电子装置中的玻璃的柔性替代物，其中所述用于玻璃的柔性替代物是具有式I的重复单元的聚酰亚胺膜其中Ra是衍生自三种或更多种酸二酐的四价有机基团，并且Rb是衍生自一种或多种二胺的二价有机基团，如本文公开的。进一步提供了一种有机电子装置，如OLED，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在高沸点非质子溶剂中包含聚酰胺酸的溶液；其中所述聚酰胺酸包含三种或更多种四羧酸组分及一种或多种二胺组分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170510 US 62/504,0961.一种在高沸点非质子溶剂中包含聚酰胺酸的溶液；其中所述聚酰胺酸包含三种或更多种四羧酸组分及一种或多种二胺组分。


2.如权利要求1所述的溶液，其中所述三种或更多种四羧酸组分衍生自选自下组的二酐，所述组由以下各项组成：4,4’-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐(6FDA)、4,4’-氧二邻苯二甲酸二酐(ODPA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(BPDA)、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)、3,3’,4,4’-二苯基砜四甲酸二酐(DSDA)、4-(2,5-二氧代-四氢呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氢萘-1,2-二甲酸酐(DTDA)、4,4’-双酚A二酐(BPADA)等以及其组合。


3.如权利要求1所述的溶液，其中所述一种或多种二胺组分衍生自选自下组的二胺，所述组由以下各项组成：对苯二胺(PPD)、2,2'-双(三氟甲基)联苯胺(TFMB)、间苯二胺(MPD)、4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-ODA)、3,4'-二氨基二苯醚(3,4'-ODA)、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(BAHFP)、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯(m-BAPB)、4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯(p-BAPB)、2,2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷(BAPF)、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜(m-BAPS)、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜(p-BAPS)、间苯二甲胺(m-XDA)、2,2-双(3-氨基-4-甲基苯基)六氟丙烷(BAMF)等以及其组合。


4.如权利要求1所述的溶液；其中所述高沸点极性非质子溶剂选自下组，所述组由以下各项组成：N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、丁内酯、二丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酸酯、二甘醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯等以及其组合。


5.如权利要求4所述的溶液，其中所述聚酰胺酸主要由在高沸点非质子溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中的均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-联...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·C·奥曼，J·D·萨默斯，
申请(专利权)人：杜邦电子公司，
类型：发明
国别省市：美国;US