用于电子装置中的低色聚合物制造方法及图纸

公开了一种聚酰亚胺膜，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一种或多种四羧酸组分及一种或多种二胺组分；并且其中所述四羧酸组分中的至少一种是衍生自弯曲二酐或芳香族二酐的四价有机基团，所述芳香族二酐包含‑O‑、‑CO‑、‑NHCO‑、‑S‑、‑SO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电子装置中的低色聚合物在先申请的权益的要求本申请要求于2017年9月19日提交的美国临时申请号62/560,274的权益，所述临时申请通过援引以其全文并入本文。
技术介绍

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。相关技术说明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。它们可以充当电子显示装置中的玻璃的柔性替代物，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、重量轻和层平整度是实际效用的关键特性。优先设置此类参数的电子显示装置中的其他使用包括装置基板、滤光片的基板、覆盖膜、触摸屏面板等。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，许多这些部件也是重要的。由于高功率转换效率和对广泛范围的最终用途的适用性，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。聚酰亚胺膜通常具有足够的热稳定性、高玻璃化转变温度、和机械韧性以便值得考虑用于此类用途。而且，当经受重复挠曲时，聚酰亚胺通常不会产生雾度，所以相对于其他透明基板像聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，在柔性显示应用中它们经常是优选的。然而，由于优先考虑光学透明度，妨碍了传统琥珀色的聚酰亚胺在一些显示器应用如滤光片和触摸屏面板中的使用。此外，聚酰亚胺通常是硬的、高度芳香族的材料；并且随着形成膜/涂层，聚合物链趋向于在膜/涂层的平面内取向。这导致膜的平行方向与垂直方向的折射率差异(双折射率)，产生可能不利地影响显示性能的光延迟。如果在显示器市场中寻找聚酰亚胺的额外用途，需要维持其希望特性而同时改善其光学透明度并降低琥珀色和导致光延迟的双折射率的解决方案。针对这些目标，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相对刚性的聚合物链构象的合成策略已经示出一些希望；但是由此类合成产生的聚酰亚胺可能展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展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当前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
提供了一种在高沸点非质子溶剂中含有聚酰胺酸的溶液；其中所述聚酰胺酸包含一种或多种四羧酸组分及一种或多种二胺组分；并且其中所述四羧酸组分中的至少一种是衍生自弯曲二酐或芳香族二酐的四价有机基团，所述芳香族二酐包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-连接或芳香族环之间的直接化学键；并且其中所述二胺组分中的至少一种是衍生自弯曲二胺或芳香族二胺的二价有机基团，所述芳香族二胺包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-连接或芳香族环之间的直接化学键；并且其中，R在每次出现时是相同或不同的，并且选自由以下组成的组：H、F、烷基和氟烷基。进一步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一种或多种四羧酸组分及一种或多种二胺组分；并且其中所述四羧酸组分中的至少一种是衍生自弯曲二酐或芳香族二酐的四价有机基团，所述芳香族二酐包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-连接或芳香族环之间的直接化学键；并且其中所述二胺组分中的至少一种是衍生自弯曲二胺或芳香族二胺的二价有机基团，所述芳香族二胺包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-连接或芳香族环之间的直接化学键；并且其中，R在每次出现时是相同或不同的，并且选自由以下组成的组：H、F、烷基和氟烷基。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是衍生自一种或多种选自由以下组成的组的酸二酐的四价有机基团：弯曲二酐和芳香族二酐，所述芳香族二酐含有一种或多种包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-链或芳香族环之间的直接化学键的芳香族四羧酸组分；并且Rb是衍生自一种或多种选自由以下组成的组的二胺的二价有机基团：弯曲二胺和芳香族二胺，所述芳香族二胺包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-链或芳香族环之间的直接化学键；其中：R在每次出现时是相同或不同的，并且选自由以下组成的组：H、F、烷基和氟烷基；使得：50℃至250℃的平面内热膨胀系数(CTE)是小于75ppm/℃；对于在空气中在260℃下固化的聚酰亚胺膜，玻璃化转变温度(Tg)大于250℃；1％TGA失重温度是大于450℃；拉伸模量是1.5GPa至5.0GPa；断裂伸长率大于20％；对于10-μm膜，在550nm处的光延迟小于20nm；在633nm处的双折射率小于0.002；雾度小于1.0％；b*小于3；黄度指数小于5；并且380nm至780nm的平均透射率大于88％。进一步提供了一种用于制备聚酰亚胺膜的方法，所述方法选自由热方法和改进型热方法组成的组，其中，所述热方法按顺序包括以下步骤：将本文公开的一种或多种聚酰胺酸溶液涂覆到基体上；软烘所述经涂覆的基体；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经软烘的经涂覆的基体；由此所述聚酰亚胺膜展现出：50℃至250℃的小于75ppm/℃的平面内热膨胀系数(CTE)；对于在空气或N2中在260℃下固化的聚酰亚胺膜，大于250℃的玻璃化转变温度(Tg)；大于450℃的1％TGA失重温度；1.5GPa至5.0GPa的拉伸模量；大于20％的断裂伸长率；对于10-μm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溶液组合物，其包含在高沸点非质子溶剂中的聚酰胺酸；其中，/n所述聚酰胺酸包含一种或多种四羧酸组分及一种或多种二胺组分；并且其中，/n所述四羧酸组分中的至少一种是衍生自弯曲二酐或芳香族二酐的四价有机基团，所述芳香族二酐包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170919 US 62/560,2741.一种溶液组合物，其包含在高沸点非质子溶剂中的聚酰胺酸；其中，
所述聚酰胺酸包含一种或多种四羧酸组分及一种或多种二胺组分；并且其中，
所述四羧酸组分中的至少一种是衍生自弯曲二酐或芳香族二酐的四价有机基团，所述芳香族二酐包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-连接或芳香族环之间的直接化学键；并且其中，
所述二胺组分中的至少一种是衍生自弯曲二胺或芳香族二胺的二价有机基团，所述芳香族二胺包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-连接或芳香族环之间的直接化学键；并且其中，
R在每次出现时是相同或不同的，并且选自由以下组成的组：H、F、烷基和氟烷基。


2.如权利要求1所述的溶液组合物，其中，所述四羧酸组分衍生自选自由以下组成的组的二酐：4,4'-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)、4,4'-六氟异亚丙基双邻苯二甲酸二酐(6FDA)、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)、3,3',4,4'-二苯砜四甲酸二酐(DSDA)、4,4'-双酚-A二酐(BPADA)、不对称的2,3,3',4'-联苯基四甲酸二酐(a-BPDA)、氢醌二邻苯二甲酸酐(HQDEA)、乙二醇双(偏苯三甲酸酐)(TMEG-100)、双(1,3-二氧代-1,3-二氢异苯并呋喃-5-甲酸)1,4-亚苯基酯(TAHQ或M1225)等及其组合。


3.如权利要求2所述的溶液组合物，其中，所述二胺组分衍生自选自由以下组成的组的二胺：2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)、2,2’-双(三氟甲基)联苯胺(TFMB)、4,4'-亚甲基二苯胺(MDA)、4,4'-[1,3-亚苯基双(1-甲基-亚乙基)]双苯胺(Bis-M)、4,4'-[1,4-亚苯基双(1-甲基-亚乙基)]双苯胺(Bis-P)、4,4'-氧基二苯胺(4,4’-ODA)、间苯二胺(MPD)、3,4'-氧基二苯胺(3,4’-ODA)、3,3'-二氨基二苯砜(3,3’-DDS)、4,4'-二氨基二苯砜(4,4’-DDS)、4,4'-二氨基二苯硫醚(ASD)、2,2-双[4-(4-氨基-苯氧基)苯基]砜(BAPS)、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)-苯基]砜(m-BAPS)、1,4'-双(4-氨基苯氧基)苯(TPE-Q)、1,3'-双(4-氨基苯氧基)苯(TPE-R)、1,3'-双(4-氨基-苯氧基)苯(APB-133)、4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯(BAPB)、4,4'-二氨基苯酰替苯胺(DABA)、亚甲基双(邻氨基苯甲酸)(MBAA)、1,3'-双(4-氨基苯氧基)-2,2-二甲基丙烷(DANPG)、1,5-双(4-氨基苯氧基)戊烷(DA5MG)、2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)]六氟丙烷(HFBAPP)、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷(Bis-A-AF)、2,2-双(3-氨基-4-羟苯基)六氟丙烷(Bis-AP-AF)、2,2-双(3-氨基-4-甲基苯基)六氟丙烷(Bis-AT-AF)、4,4'-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)联苯(6BFBAPB)、3,3'5,5'-四甲基-4,4'-二氨基二苯基甲烷(TMMDA)等及其组合。


4.如权利要求3所述的溶液组合物，其中，所述溶液组合物包含一种或多种额外的四羧酸组分。


5.如权利要求3或4所述的溶液组合物，其中，所述溶液组合物包含一种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·C·奥曼，J·D·萨默斯，N·S·拉杜，C·K·盖，W·阿特金森，W·李，J·T·梅耶，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US