聚酰亚胺前体、聚酰亚胺前体组合物、聚酰亚胺膜、其制备方法及其用途技术

本发明专利技术提供了一种聚酰亚胺前体、聚酰亚胺前体溶液、聚酰亚胺膜及其制备方法和用途。根据本发明专利技术的示例性实施方案，可以提供具有优异耐热性并且满足透明度和低线性热膨胀系数的聚酰亚胺膜，因此可以有用地应用于要求高尺寸稳定性等的柔性显示器领域。稳定性等的柔性显示器领域。

【技术实现步骤摘要】
聚酰亚胺前体、聚酰亚胺前体组合物、聚酰亚胺膜、其制备方法及其用途
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年7月13日向韩国知识产权局提交的第10
‑
2020
‑
0085890号韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用整体并入本文。


[0003]本专利技术涉及聚酰亚胺前体、聚酰亚胺前体溶液、聚酰亚胺膜、其制备方法及其用途。

技术介绍

[0004]聚酰亚胺被认为是一种高耐热性的、轻质和柔性的材料。作为聚酰亚胺领域中具有优异热尺寸稳定性的树脂，芳香族聚酰亚胺正受到关注。聚酰亚胺膜是由具有刚性和线性化学结构的芳香族聚酰亚胺组成的成型体(molded body)，广泛用于要求高热尺寸稳定性(低线性热膨胀系数)的领域，如柔性印刷线路板的基膜和半导体的层间绝缘膜。然而，由于具有低线性热膨胀系数的芳族聚酰亚胺通过分子内共轭和分子内/分子间电荷转移相互作用而被强烈着色，因此难以将芳族聚酰亚胺应用于光学应用。此外，由于聚酰亚胺的分子间力非常强，因此缺乏加工性。
[0005]同时，通过以下方法制造柔性器件：将聚酰亚胺前体组合物施加在传送板上并固化该组合物以形成膜，通过例如薄膜晶体管(TFT)和有机膜沉积的后续工艺完成器件，然后将完成的器件从传送板上分离。涉及高温工艺的柔性器件本身要求在高温下具有高耐热性。特别是使用低温多晶硅(LTPS)的薄膜晶体管工艺时，工艺温度可能接近500℃，因此，即使在高温处理过程中，在传送板上形成为膜的聚酰亚胺膜不应因水解而发生热分解，并满足高耐热性。此外，应确保加工后的透明度以及储存稳定性。
[0006]因此，需要开发可满足高耐热性并且还防止水解以表现出优异的耐化学性和储存稳定性并改善光学/机械特性的新型聚酰亚胺以制造柔性器件。

技术实现思路

[0007]本专利技术的实施方案提供了一种聚酰亚胺前体和聚酰亚胺前体溶液，用于提供具有优异耐热性和满足透明度和低线性热膨胀系数的聚酰亚胺膜，及其制备方法。
[0008]本专利技术的另一个实施方案提供了一种使用聚酰亚胺前体溶液制备聚酰亚胺膜的方法。
[0009]本专利技术的另一个实施方案提供了一种聚酰亚胺膜，其可以有用地应用于要求高尺寸稳定性的领域以及包括该聚酰亚胺膜的多层结构。
[0010]本专利技术的又一实施方案提供了包括所述聚酰亚胺膜的光电装置和柔性显示器。
[0011]在一个一般方面，聚酰亚胺前体溶液包括：衍生自化学式1表示的四羧酸二酐的聚酰亚胺前体：
[0012][化学式1][0013][0014]其中
[0015]Q1为单键、
‑
C(＝O)
‑
、
‑
C(＝O)O
‑
、
‑
C(＝O)NH
‑
、
‑
NR
′‑
、
‑
S
‑
、
‑
SO2‑
、
‑
CH2‑
，或它们的组合，其中R
′
为氢或C1
‑
C10烷基；
[0016]R1和R2彼此独立地为卤素、羟基、巯基、硝基、氰基、C1
‑
C10烷基、C1
‑
C10烷氧基、C6
‑
C20芳基或它们的组合，或者可以连接到相邻的取代基以形成环；
[0017]n和m彼此独立地为选自0
‑
4的整数，并且当n和m为2以上的整数时，R1和R2可以彼此相同或不同。
[0018]在聚酰亚胺前体溶液中，四羧酸二酐可以选自以下化学式2
‑
化学式5表示的化合物:
[0019][化学式2][0020][0021][化学式3][0022][0023][化学式4][0024][0025][化学式5][0026][0027]其中
[0028]R1、R2、R
′
、n和m如以上化学式1中所定义。
[0029]在聚酰亚胺前体溶液中，聚酰亚胺前体溶液可包括：包含化学式1表示的四羧酸二酐和二胺的聚合组分；和有机溶剂。
[0030]在聚酰亚胺前体溶液中，二胺可以包括以下化学式6表示的单元:
[0031][化学式6][0032][0033]其中
[0034]R3为氢、C1
‑
C10烷基或C1
‑
C10氟烷基；
[0035]p为1或2的整数。
[0036]在聚酰亚胺前体溶液中，有机溶剂可以选自酰胺。
[0037]在聚酰亚胺前体溶液中，有机溶剂可以为N,N
‑
二乙基乙酰胺、N,N
‑
二乙基甲酰胺、N
‑
乙基吡咯烷酮、N,N
‑
二甲基丙酰胺、N,N
‑
二乙基丙酰胺或它们的组合。
[0038]在聚酰亚胺前体溶液中，还可以包括选自以下化学式7和化学式8表示的化合物的四羧酸二酐作为聚合组分:
[0039][化学式7][0040][0041][化学式8][0042][0043]其中
[0044]Q2和Q3为单键、
‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
、
‑
C(＝O)O
‑
、
‑
C(＝O)NH
‑
、
‑
NR
′‑
、
‑
S
‑
、
‑
SO2‑
、亚苯基(phenylene)或它们的组合，其中R
′
为氢或C1
‑
C10烷基。
[0045]在另一个一般方面，提供了一种衍生自化学式1表示的四羧酸二酐和二胺的聚酰亚胺前体。
[0046]聚酰亚胺前体可以包括以下化学式a表示的重复单元:
[0047][化学式a][0048][0049]其中
[0050]Q1为单键、
‑
C(＝O)
‑
、
‑
C(＝O)O
‑
、
‑
C(＝O)NH
‑
、
‑
NR
′‑
、
‑
S
‑
、
‑
SO2‑
、
‑
CH2‑
，
[0051]或它们的组合，其中R
′
为氢或C1
‑
C10烷基；
[0052]R
a
和R
b
彼此独立地为氢或C1
‑
C10烷基；
[0053]R1和R2彼此独立地为卤素、羟基、巯基、硝基、氰基、C1
‑
C10烷基、C1
‑
C10烷氧基、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺前体溶液，其包含：衍生自以下化学式1表示的四羧酸二酐的聚酰亚胺前体：[化学式1]其中Q1为单键、
‑
C(＝O)
‑
、
‑
C(＝O)O
‑
、
‑
C(＝O)NH
‑
、
‑
NR'
‑
、
‑
S
‑
、
‑
SO2‑
、
‑
CH2‑
，或它们的组合，其中R'为氢或C1
‑
C10烷基；R1和R2彼此独立地为卤素、羟基、巯基、硝基、氰基、C1
‑
C10烷基、C1
‑
C10烷氧基、C6
‑
C20芳基或它们的组合，或者可以连接到相邻的取代基以形成环；并且n和m彼此独立地为选自0
‑
4的整数，并且当n和m为2以上的整数时，R1和R2可以彼此相同或不同。2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺前体溶液，其中所述四羧酸二酐选自以下化学式2
‑
化学式5表示的化合物：[化学式2][化学式3][化学式4][化学式5]
其中R1、R2、R'、n和m如权利要求1的化学式1中所定义。3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺前体溶液，其中所述聚酰亚胺前体溶液包括：包含化学式1表示的四羧酸二酐和二胺的聚合组分；以及有机溶剂。4.根据权利要求3所述的聚酰亚胺前体溶液，其中所述二胺包括以下化学式6表示的单元：[化学式6]其中R3为氢、C1
‑
C10烷基或C1
‑
C10氟烷基；并且p为1或2的整数。5.根据权利要求3所述的聚酰亚胺前体溶液，其中所述有机溶剂选自酰胺。6.根据权利要求5所述的聚酰亚胺前体溶液，其中所述有机溶剂为N,N
‑
二乙基乙酰胺、N,N
‑
二乙基甲酰胺、N
‑
乙基吡咯烷酮、N,N
‑
二甲基丙酰胺、N,N
‑
二乙基丙酰胺或它们的组合。7.根据权利要求3所述的聚酰亚胺前体溶液，其中还包括选自以下化学式7和化学式8表示的化合物的四羧酸二酐作为聚合组分：[化学式7][化学式8]其中Q2和Q3为单键、
‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
、
‑
C(＝O)O
‑
、
‑
C(＝O)NH
‑
、
‑
NR'
‑
、
‑
S
‑
、
‑
SO2‑
、亚苯基或它们的组合，其中R'为氢或C1
‑
C10烷基。
8.一种衍生自以下化学式1表示的四羧酸二酐和二胺的聚酰亚胺前体：[化学式1]其中Q1为单键、
‑
C(＝O)
‑
、
‑
C(＝O)O
‑
、
‑
C(＝O)NH
‑
、
‑
NR'
‑
、
‑
S
‑
、
‑
SO2‑
、
‑
CH2‑
，或它们的组合，其中R'为氢或C1
‑
C10烷基；R1和R2彼此独立地为卤素、羟基、巯基、硝基、氰基、C1
‑
C10烷基、C1
‑
C10烷氧基、C6
‑
C20芳基或它们的组合，或者可以连接到相邻的取代基以形成环；并且n和m彼此独立地为选自0
‑
4的整数，并且当n和m为2以上的整数时，R1和R2可以彼此相同或不同。9.根据权利要求8所述的聚酰亚胺前体，其中所述聚酰亚胺前体包括以下化学式a表示的重复单元：[化学式a]其中Q1为单键、
‑
C(＝O)
‑
、
‑
C(＝O)O
‑
、
‑
C(＝O)NH
‑
、...

【专利技术属性】
技术研发人员：金钟灿，李韶英，
申请(专利权)人：爱思开高新信息电子材料株式会社，
类型：发明
国别省市：