用于電子裝置中的低色聚合物制造方法及圖紙

公開了一種聚酰亞胺膜，所述聚酰亞胺膜由在高沸點非質子溶劑中含有聚酰胺酸的溶液產生；其中所述聚酰胺酸包含一種或多種四羧酸組分及一種或多種二胺組分；并且其中所述四羧酸組分中的至少一種是衍生自彎曲二酐或芳香族二酐的四價有機基團，所述芳香族二酐包含?O?、?CO?、?NHCO?、?S?、?SO

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于電子裝置中的低色聚合物在先申請的權益的要求本申請要求于2017年9月19日提交的美國臨時申請號62/560,274的權益，所述臨時申請通過援引以其全文并入本文。
技術介紹

本公開涉及新穎的聚合化合物。本公開進一步涉及用于制備此類聚合化合物的方法以及具有至少一個包含這些材料的層的電子裝置。相關技術說明用于電子應用的材料通常在其結構特性、光學特性、熱特性、電子特性和其他特性方面具有嚴格要求。隨著商業電子應用的數量不斷增加，所需特性的廣度和特異性要求對具有新的和/或改進的特性的材料的創新。聚酰亞胺代表廣泛用于各種電子應用中的一類聚合化合物。它們可以充當電子顯示裝置中的玻璃的柔性替代物，前提是它們具有合適的特性。這些材料可用作液晶顯示器(“LCD”)的部件，其中它們的適度電功率消耗、重量輕和層平整度是實際效用的關鍵特性。優先設置此類參數的電子顯示裝置中的其他使用包括裝置基板、濾光片的基板、覆蓋膜、觸摸屏面板等。在具有有機發光二極管(“OLED”)的有機電子裝置的構建和操作中，許多這些部件也是重要的。由于高功率轉換效率和對廣泛范圍的最終用途的適用性，OLED對于許多顯示應用都很有前景。它們越來越多地用于手機、平板裝置、手持式/膝上型電腦以及其他商業產品中。除了低功率消耗外，這些應用還要求具有高信息含量、全色和快速視頻速率響應時間的顯示器。聚酰亞胺膜通常具有足夠的熱穩定性、高玻璃化轉變溫度、和機械韌性以便值得考慮用于此類用途。而且，當經受重復撓曲時，聚酰亞胺通常不會產生霧度，所以相對于其他透明基板像聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，在柔性顯示應用中它們經常是優選的。然而，由于優先考慮光學透明度，妨礙了傳統琥珀色的聚酰亞胺在一些顯示器應用如濾光片和觸摸屏面板中的使用。此外，聚酰亞胺通常是硬的、高度芳香族的材料；并且隨著形成膜/涂層，聚合物鏈趨向于在膜/涂層的平面內取向。這導致膜的平行方向與垂直方向的折射率差異(雙折射率)，產生可能不利地影響顯示性能的光延遲。如果在顯示器市場中尋找聚酰亞胺的額外用途，需要維持其希望特性而同時改善其光學透明度并降低琥珀色和導致光延遲的雙折射率的解決方案。針對這些目標，已經采用了許多材料開發策略。盡管用含有柔性橋聯單元和/或間鍵聯的單體破壞相對剛性的聚合物鏈構象的合成策略已經示出一些希望；但是由此類合成產生的聚酰亞胺可能展現出與許多最終用途應用中所需的相比增加的熱膨脹系數(CTE)、更低的玻璃化轉變溫度(Tg)和/或更低的模量。相同特性的缺點常常由于旨在經由引入具有龐大側基的單體來破壞聚合物鏈構象的合成策略而產生。許多其他策略同樣在制備展現出低色的聚酰亞胺膜中不成功。已發現使用脂肪族或部分脂肪族單體雖然有效破壞了可導致過度顏色的遠距離共軛，但導致在許多電子最終用途中具有降低的機械和熱性能的聚酰亞胺。還已經嘗試了使用具有低電子親和力的二酐和/或為弱電子供體的二胺。然而，此類結構改性可產生用于工業應用的不可接受的緩慢聚合速率。最后，已嘗試使用非常高純度的單體，特別是聚酰亞胺的二胺組分作為降低這些膜的顏色特征的機制。然而，與這種低色材料方法相關的工業加工在當前商業電子應用中通常成本高昂。因此對于適用于電子裝置的低色材料存在持續需求。
技術實現思路
提供了一種在高沸點非質子溶劑中含有聚酰胺酸的溶液；其中所述聚酰胺酸包含一種或多種四羧酸組分及一種或多種二胺組分；并且其中所述四羧酸組分中的至少一種是衍生自彎曲二酐或芳香族二酐的四價有機基團，所述芳香族二酐包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-連接或芳香族環之間的直接化學鍵；并且其中所述二胺組分中的至少一種是衍生自彎曲二胺或芳香族二胺的二價有機基團，所述芳香族二胺包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-連接或芳香族環之間的直接化學鍵；并且其中，R在每次出現時是相同或不同的，并且選自由以下組成的組：H、F、烷基和氟烷基。進一步提供了一種聚酰亞胺膜，所述聚酰亞胺膜由在高沸點非質子溶劑中含有聚酰胺酸的溶液產生；其中所述聚酰胺酸包含一種或多種四羧酸組分及一種或多種二胺組分；并且其中所述四羧酸組分中的至少一種是衍生自彎曲二酐或芳香族二酐的四價有機基團，所述芳香族二酐包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-連接或芳香族環之間的直接化學鍵；并且其中所述二胺組分中的至少一種是衍生自彎曲二胺或芳香族二胺的二價有機基團，所述芳香族二胺包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-連接或芳香族環之間的直接化學鍵；并且其中，R在每次出現時是相同或不同的，并且選自由以下組成的組：H、F、烷基和氟烷基。進一步提供了一種聚酰亞胺膜，所述聚酰亞胺膜包含具有式I的重復單元其中：Ra是衍生自一種或多種選自由以下組成的組的酸二酐的四價有機基團：彎曲二酐和芳香族二酐，所述芳香族二酐含有一種或多種包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-鏈或芳香族環之間的直接化學鍵的芳香族四羧酸組分；并且Rb是衍生自一種或多種選自由以下組成的組的二胺的二價有機基團：彎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-鏈或芳香族環之間的直接化學鍵；其中：R在每次出現時是相同或不同的，并且選自由以下組成的組：H、F、烷基和氟烷基；使得：50℃至250℃的平面內熱膨脹系數(CTE)是小于75ppm/℃；對于在空氣中在260℃下固化的聚酰亞胺膜，玻璃化轉變溫度(Tg)大于250℃；1％TGA失重溫度是大于450℃；拉伸模量是1.5GPa至5.0GPa；斷裂伸長率大于20％；對于10-μm膜，在550nm處的光延遲小于20nm；在633nm處的雙折射率小于0.002；霧度小于1.0％；b*小于3；黃度指數小于5；并且380nm至780nm的平均透射率大于88％。進一步提供了一種用于制備聚酰亞胺膜的方法，所述方法選自由熱方法和改進型熱方法組成的組，其中，所述熱方法按順序包括以下步驟：將本文公開的一種或多種聚酰胺酸溶液涂覆到基體上；軟烘所述經涂覆的基體；以多個預先選擇的時間間隔在多個預先選擇的溫度下處理所述經軟烘的經涂覆的基體；由此所述聚酰亞胺膜展現出：50℃至250℃的小于75ppm/℃的平面內熱膨脹系數(CTE)；對于在空氣或N2中在260℃下固化的聚酰亞胺膜，大于250℃的玻璃化轉變溫度(Tg)；大于450℃的1％TGA失重溫度；1.5GPa至5.0GPa的拉伸模量；大于20％的斷裂伸長率；對于10-μm本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種溶液組合物，其包含在高沸點非質子溶劑中的聚酰胺酸；其中，/n所述聚酰胺酸包含一種或多種四羧酸組分及一種或多種二胺組分；并且其中，/n所述四羧酸組分中的至少一種是衍生自彎曲二酐或芳香族二酐的四價有機基團，所述芳香族二酐包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】20170919 US 62/560,2741.一種溶液組合物，其包含在高沸點非質子溶劑中的聚酰胺酸；其中，
所述聚酰胺酸包含一種或多種四羧酸組分及一種或多種二胺組分；并且其中，
所述四羧酸組分中的至少一種是衍生自彎曲二酐或芳香族二酐的四價有機基團，所述芳香族二酐包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-連接或芳香族環之間的直接化學鍵；并且其中，
所述二胺組分中的至少一種是衍生自彎曲二胺或芳香族二胺的二價有機基團，所述芳香族二胺包含-O-、-CO-、-NHCO-、-S-、-SO2-、-CO-O-或-CR2-連接或芳香族環之間的直接化學鍵；并且其中，
R在每次出現時是相同或不同的，并且選自由以下組成的組：H、F、烷基和氟烷基。


2.如權利要求1所述的溶液組合物，其中，所述四羧酸組分衍生自選自由以下組成的組的二酐：4,4'-氧雙鄰苯二甲酸酐(ODPA)、4,4'-六氟異亞丙基雙鄰苯二甲酸二酐(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'-雙酚-A二酐(BPADA)、不對稱的2,3,3',4'-聯苯基四甲酸二酐(a-BPDA)、氫醌二鄰苯二甲酸酐(HQDEA)、乙二醇雙(偏苯三甲酸酐)(TMEG-100)、雙(1,3-二氧代-1,3-二氫異苯并呋喃-5-甲酸)1,4-亞苯基酯(TAHQ或M1225)等及其組合。


3.如權利要求2所述的溶液組合物，其中，所述二胺組分衍生自選自由以下組成的組的二胺：2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)、2,2’-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)、4,4'-亞甲基二苯胺(MDA)、4,4'-[1,3-亞苯基雙(1-甲基-亞乙基)]雙苯胺(Bis-M)、4,4'-[1,4-亞苯基雙(1-甲基-亞乙基)]雙苯胺(Bis-P)、4,4'-氧基二苯胺(4,4’-ODA)、間苯二胺(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-雙[4-(4-氨基-苯氧基)苯基]砜(BAPS)、2,2-雙[4-(3-氨基苯氧基)-苯基]砜(m-BAPS)、1,4'-雙(4-氨基苯氧基)苯(TPE-Q)、1,3'-雙(4-氨基苯氧基)苯(TPE-R)、1,3'-雙(4-氨基-苯氧基)苯(APB-133)、4,4'-雙(4-氨基苯氧基)聯苯(BAPB)、4,4'-二氨基苯酰替苯胺(DABA)、亞甲基雙(鄰氨基苯甲酸)(MBAA)、1,3'-雙(4-氨基苯氧基)-2,2-二甲基丙烷(DANPG)、1,5-雙(4-氨基苯氧基)戊烷(DA5MG)、2,2'-雙[4-(4-氨基苯氧基苯基)]六氟丙烷(HFBAPP)、2,2-雙(4-氨基苯基)六氟丙烷(Bis-A-AF)、2,2-雙(3-氨基-4-羥苯基)六氟丙烷(Bis-AP-AF)、2,2-雙(3-氨基-4-甲基苯基)六氟丙烷(Bis-AT-AF)、4,4'-雙(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)聯苯(6BFBAPB)、3,3'5,5'-四甲基-4,4'-二氨基二苯基甲烷(TMMDA)等及其組合。


4.如權利要求3所述的溶液組合物，其中，所述溶液組合物包含一種或多種額外的四羧酸組分。


5.如權利要求3或4所述的溶液組合物，其中，所述溶液組合物包含一種或多...

【專利技術屬性】
技術研發人員：B·C·奧曼，J·D·薩默斯，N·S·拉杜，C·K·蓋，W·阿特金森，W·李，J·T·梅耶，
申請(專利權)人：EI內穆爾杜邦公司，
類型：發明
國別省市：美國;US