[发明专利]聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酸溶液、及聚酰亚胺的利用

说明书

技术领域

本发明涉及聚酰胺酸、聚酰亚胺、以及聚酰胺酸溶液。本发明还涉及使用聚酰亚胺的：电子器件材料、TFT基板、可挠性显示屏基板、滤色器、印刷物、光学材料、液晶显示装置、有机EL及电子纸等图像显示装置、3D显示屏、太阳能电池、触屏、透明导电膜基板、目前采用玻璃的部位的替代材料。

背景技术

近年随着液晶显示屏、有机EL显示屏、电子纸等显示屏以及太阳能电池、触屏等电子技术的迅速发展，人们开始要求显示屏的薄型化、轻量化、进而可挠化。对此，业界正研究能实现薄型化、轻量化、可挠化的塑料薄膜基板，以代替这些器件中所用的玻璃基板。

这些器件中，基板上形成有例如薄膜晶体管及透明电极等形形色色的电子元件，而这些电子元件的形成需要高温工序。因此，塑料薄膜基板需具备足够的耐热性来适应高温工序。另外，在薄膜上形成这些由无机材料组成的电子元件时，因无机材料与薄膜具有不同的线性热膨胀系数，无机元件形成后的薄膜可能会弯曲，甚至无机元件会受损。因此，要求薄膜材料不仅具有耐热性，还得具有与无机材料同等的线性热膨胀系数。

此外，若需要使显示元件(液晶、有机EL等)发出的光从塑料薄膜基板(例如底发射式有机EL等)透射出，塑料薄膜基板就需具备透明性。尤其要求在400nm以下的波段，也就是在可视光域下具有高透光率。另外，若光需要透过相位差膜及偏光片(例如液晶显示屏、触屏等)，塑料薄膜基板就不仅需要具有高透明性，还需具有高的光学各向同性。

这些器件的制作工序可分为批次方式和“辊对辊”方式。采用辊对辊式的制作工序时，不仅需要新设备，还需要克服旋转和接触所带来的一些问题。另一方面，批次式是一种在玻璃基板上涂布树脂溶液膜并使之干燥，并在基板制作完成后将该膜从玻璃基板剥离的工序。因此批次式工序中能利用目前供制作TFT等的玻璃基板用工序设备，从而在成本方面具有优势。

从以上的背景情况看，业界强烈希望研发一种能够适用于现有的批次工序，且具备优越的耐热性、低热膨胀性、透明性，进而双折射率低的材料。

为了获得满足上述要求的材料，业界就耐热性优越的周知聚酰亚胺系材料进行了研究。若欲获得透明性高且表现出低热膨胀率的聚酰亚胺，则一般是使用具有坚固直链构造的单体及脂环式单体(专利文献1、专利文献2)。另外，还知有一种含芴构造的聚酰亚胺可表现出耐热性及低吸水性(专利文献3)。

[现有技术文献]

专利文献1：日本国专利申请公开公报“特开2002-161136号公报”；2002年6月4日公开。

专利文献2：日本国专利申请公开公报“特开2012-41530号公报”；2012年3月1日公开。

专利文献3：日本国专利申请公开公报“特开2009-079165号公报”；2009年4月16日公开。

发明内容

[发明所要解决的问题]

专利文献1揭示的聚酰亚胺虽然具有优越的耐热性和低热膨胀性，但透明性不够，且无关于双折射率的记载。另外，专利文献2揭示的聚酰亚胺虽然具有优越的透明性及低热膨胀性，但无关于双折射率的记载。专利文献3揭示的含芴构造的聚酰亚胺虽然具有优越的耐热性和低热膨胀性，但透明性不够，且无关于双折射率的记载。

本发明是针对上述实际情况而完成的，目的在于获得一种耐热性及低热膨胀性进而透明性优越且表现出低双折射率的聚酰亚胺、以及作为该聚酰亚胺之前驱物的聚酰胺酸。本发明的又一目的在于使用该聚酰亚胺及聚酰胺酸来提供一种满足高耐热性及透明性要求的制品或部件。本发明的目的尤其在于提供一种在用途上将本发明的聚酰亚胺及聚酰胺酸形成在玻璃、金属、金属氧化物及单晶硅等无机物表面上而得的制品及部件。

[用以解决问题的技术方案]

为解决上述问题，获得具有优越的耐热性、低热膨胀性及透明性且表现出低双折射率的聚酰亚胺，本发明的发明者发现在骨架中导入坚固直链构造及脂环构造且并用具有芴骨架的单体，是一种有效的解决方案。

即，本发明的聚酰胺酸的特征在于：含有通式(1)表达的结构单元以及通式(2)表达的结构单元。

R₁及R₂是选自氢原子、烷基、卤素原子、羟基、羧基及烷氧基的基团，R₁与R₂可以相同，也可以不同。通式(2)中的A是选自下式(3)表达的结构单元、式(4)表达的结构单元、及式(5)表达的结构单元中任一方的源自酸二酐的成分。