[发明专利]聚酰亚胺前体及聚酰亚胺、层叠体、可挠性器件

说明书

本发明提供一种低弹性系数、低延迟、高透明性优异的聚酰亚胺及其前体、层叠体、可挠性器件。所述聚酰亚胺前体具有源自二胺的结构单元与源自酸二酐的结构单元，且所述聚酰亚胺前体，具有i)源自式(1)所表示的芳香族二胺的结构单元、以及ii)源自式(2)所表示的含硅二胺的结构单元作为源自二胺的结构单元。式(1)中，Z¹及Z²分别独立地为碳数1～3的烷基或碳数1～3的氟取代烷基，式(2)中，m为1～2的整数。

技术领域

本发明涉及一种可用作形成显示装置的树脂基板等的聚酰亚胺前体及聚酰亚胺、层叠体、可挠性器。

背景技术

有机电致发光(electroluminescence，EL)装置等显示装置或触摸屏(touchpanel)被用作以电视之类的大型显示器、或移动电话、个人计算机、智能手机等小型显示器为首的各种显示器的构成构件。例如，有机EL装置通常是在作为支撑基板的玻璃基板上形成薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)，进而在其上方依次形成电极、发光层及电极，并利用玻璃基板或多层薄膜等将它们气密密封而制成。另外，触摸屏为形成有第1电极的第1玻璃基板与形成有第2电极的第2玻璃基板经由绝缘层(介电层)接合而成的构成。

这些构成构件是在玻璃基板上形成有各种功能层的层叠体。通过将所述玻璃基板替换成树脂基板，可对使用现有玻璃基板的构成构件进行薄型化、轻量化、可挠化。期待利用其来获得可挠性显示器等可挠性器件。另一方面，树脂的尺寸稳定性、透明性、耐热性、耐湿性、膜的强度等比玻璃差，因此正进行各种研究。

例如，专利文献1公开了一种使特定结构的聚酰亚胺前体溶液在无机基板上流延并进行干燥及酰亚胺化而获得的聚酰亚胺膜。所述聚酰亚胺膜的优点是透光率高且逸气(out gas)少。

但热膨胀系数(coefficient of thermal expansion，CTE)超过40ppm/K，因此与玻璃基板等无机基板之间的CTE的差大。因此，容易发生翘曲，从而在形成器件后会产生剥离或裂纹等，难以获得形状稳定性优异的可挠性器件。

另外，专利文献2公开了一种使用具有酚性羟基的二胺与具有硅氧烷骨架的二胺而制造的聚酰亚胺树脂。通过具有硅氧烷骨架而弹性系数降低。结果，残余应力降低，因此，可抑制所述层叠体中翘曲的产生。

但所获得的聚酰亚胺膜存在透明性(透光率)低、并且耐热性低的问题。

另外，专利文献3公开了一种使用2,2-双(三氟甲基)联苯胺(2,2-bis(trifluoromethyl)benzidine，TFMB)与具有长链的硅氧烷骨架的二胺而制造的聚酰亚胺。使用所述聚酰亚胺而制成的膜的透明性高，为低弹性系数且残余应力低，机械物性及耐热性优异。

但所述聚酰亚胺相对于溶剂的溶解性低，且膜的透光率低。

进而，具有长链的硅氧烷骨架的二胺存在如下重大问题：其虽含有环状硅氧烷化合物作为杂质，但所述环状硅氧烷化合物的挥发性高，因此逸气多。在逸气多的情况下，例如在有机EL装置的制造工序中，在聚酰亚胺基板上形成各种功能层时，因逸气成分而无法充分减压，从而担心引起所述功能层的形成不良。

另外，专利文献4公开了一种使用具有链长短的硅氧烷骨架的二胺、具有脂环结构的二胺及特定的芳香族四羧酸二酐而制造的聚酰亚胺。并公开了使用所述聚酰亚胺而制成的膜可应用为代替玻璃的透明基板材料。

但所述聚酰亚胺的透明性并不充分。

另外，为了在可挠性显示器用途中应用树脂基板，除所述物性以外，重要的是树脂的双折射(延迟)低。其是为了获得鲜明的图像而需要的物性，但在专利文献1～专利文献4中均未公开关于低双折射的内容。

根据以上，为了将树脂基板应用为可挠性器件用的基板，需要兼具低弹性系数、低残余应力、低延迟、高透明性、低逸气，但在现有技术中难以实现。