[发明专利]聚酰胺酸组合物及其制造方法、聚酰亚胺薄膜、层叠体及其制造方法、及挠性装置

说明书

聚酰胺酸组合物包含：具有通式(1)所示的末端结构的聚酰胺酸、具有通式(2)所示的末端结构的聚酰胺酸、及具有通式(3)所示的末端结构的聚酰胺酸。X为作为四羧酸二酐残基的4价的有机基团。Y为作为二胺残基的2价的有机基团。Z为作为酸酐残基的2价的有机基团。将聚酰胺酸的溶液涂布在基板上，通过加热使聚酰胺酸脱水环化，由此得到聚酰亚胺薄膜。

技术领域

本发明涉及聚酰胺酸组合物及其制造方法。进而，本发明涉及由该聚酰胺酸组合物得到的聚酰亚胺薄膜、及聚酰亚胺薄膜在基板上密合层叠而成的层叠体、及在聚酰亚胺薄膜上具备电子元件的装置。

背景技术

玻璃基板被用作平板显示器、电子纸等电子装置的基板，但从薄型化、轻量化、柔性化等观点来看，正在研究从玻璃替换为聚合物薄膜。作为电子装置用的聚合物薄膜材料，由于耐热性、尺寸稳定性优异，因此聚酰亚胺适合。

作为高效地制造使用聚酰亚胺薄膜基板的电子装置的方法，提出有以下方法：制作聚酰亚胺薄膜在玻璃等刚性基板上密合层叠而成的层叠体，在聚酰亚胺薄膜上形成元件后，将形成有元件的聚酰亚胺薄膜从刚性基板上剥离。在刚性基板上密合层叠有聚酰亚胺薄膜的层叠体通过以下方法形成：在刚性基板上涂布作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸的溶液，通过加热将聚酰胺酸脱水环化(酰亚胺化)。

作为聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸通过四羧酸二酐与二胺的加成反应而得到。聚酰胺酸溶液经时聚合或解聚而粘度容易变化，从而有贮藏稳定性不充分的情况。作为提高聚酰胺酸溶液的贮藏稳定性的尝试，专利文献1中提出了用非反应性的官能团将聚酰胺酸的末端封端的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2012/093586号

发明内容

发明要解决的问题

作为挠性装置等的基板使用的聚酰亚胺薄膜要求具有充分的机械强度。末端被非反应性的官能团密封的聚酰胺酸即使在基于加热的酰亚胺化时也不会解聚，因此分子量不会降低，但分子量也不会增加。因此，为了提高聚酰亚胺薄膜的机械强度，有增大聚酰胺酸的分子量的需要。然而，提高聚酰胺酸的分子量时，溶液的粘度变高、处理性降低。

鉴于上述，本发明的目的在于提供：溶液的粘度低、贮藏稳定性优异、且形成聚酰亚胺薄膜时具有充分的机械强度的聚酰胺酸。

用于解决问题的方案

具有规定的末端结构的聚酰胺酸可以解决上述的问题。作为本发明的一个实施方式的聚酰胺酸组合物包含：具有通式(1)所示的末端结构的聚酰胺酸、具有通式(2)所示的末端结构的聚酰胺酸、及具有通式(3)所示的末端结构的聚酰胺酸。X为作为四羧酸二酐残基的4价的有机基团，Y为作为二胺残基的2价的有机基团，Z为作为酸酐残基的2价的有机基团。

上述的聚酰胺酸组合物例如通过以下工序得到：在溶剂中使二胺与四羧酸二酐发生聚合反应而得到聚酰胺酸的工序；在水的存在下加热聚酰胺酸的溶液从而将聚酰胺酸解聚的工序；及使二羧酸酐与二胺或聚酰胺酸的胺末端反应的工序。

通过在水的存在下的聚酰胺酸的解聚，生成具有上述通式(3)所示的末端结构的聚酰胺酸。通过代替解聚、或除解聚之外，使用四羧酸二酐的单开环体作为聚酰胺酸的原料，也可以生成具有上述通式(3)所示的末端结构的聚酰胺酸。

通过使二羧酸酐与二胺或聚酰胺酸的胺末端反应，生成具有上述通式(1)所示的末端结构的聚酰胺酸。