[发明专利]聚酰胺酸和聚酰亚胺、光学薄膜和显示装置、以及它们的制造方法

说明书

由具有1,1,1‑三氟‑2,2‑乙二基(‑C(CF₃)H‑)基团作为连接骨架的芳香族二胺与四羧酸二酐的反应而得到的聚酰亚胺在有机溶剂中的溶解容易，且成膜性也优异。进而得到的聚酰亚胺可以作为光学薄膜和显示装置使用。

技术领域

本公开涉及聚酰胺酸和聚酰亚胺、光学薄膜和显示装置、以及它们的制造方法。

背景技术

近些年，在有机电致发光显示器、液晶显示器和电子纸等显示装置的领域中，要求设备的薄型化、轻质化、柔性化。在这些设备中，在玻璃基板上形成了薄膜晶体管(TFT)、透明电极等电子元件，但通过将该玻璃材料改变为薄膜材料，从而可实现薄型化、轻质化。对于成为玻璃替代的薄膜材料所要求的特性，可列举出透明性。进而，在薄膜上形成由无机材料制成的微细的电子元件时需要高温工艺，因此需要具有高度的耐热性的光学薄膜。

另外，智能手机、平板型PC等具备显示器的电子设备中，为了保护显示器表面的透明基板，有时贴合覆盖膜。对于覆盖膜要求光透过性、非着色性、耐擦伤性高的光学薄膜。

聚酰亚胺具有优异的耐热性、机械特性、电特性。因此，聚酰亚胺在电气/电子材料用途、光学材料用途等各种用途中被广泛用作成型材料或复合材料等。然而，聚酰亚胺通常被着色为黄色至褐色，很难说它适于要求透明性的覆盖膜、显示装置用基板。聚酰亚胺的着色是由于其化学结构，由于电荷迁移络合物的形成而在可见光区域产生着色。为了阻碍电荷迁移络合物的形成，可列举出向聚酰亚胺中导入氟、对主链赋予弯曲性、导入体积大的侧链等。例如专利文献1～2中公开了一种作为含氟聚酰亚胺的导入了六氟异丙醇基(以下有时称为HFIP基)的聚酰亚胺。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-76480号公报

专利文献2：日本特开2016-76481号公报

发明内容

发明要解决的问题

在用于聚合含氟聚酰亚胺的单体原料中，作为容易获得者，有分别由下述式所示的具有六氟异亚丙基的芳香族二胺、四羧酸二酐和具有三氟甲基的芳香族二胺。然而，这些单体的种类有限，在制成聚酰亚胺时化学结构存在限制，在制成光学薄膜以及显示装置用基板时，存在难以具有适合的成膜性、难以兼备优异的透明性和耐热性这样的问题。

本公开的目的在于提供：透明性、耐热性优异，且成膜加工性优异的聚酰胺酸和聚酰亚胺、以及使用了这些的光学薄膜和显示装置、以及它们的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明人等鉴于上述的问题而进行了深入研究。其结果，本发明人等得到如下见解：使具有1,1,1-三氟-2,2-乙二基(以下有时表示为“(-C(CF₃)H-)基团”。)作为连接骨架(以下，连接骨架是指：芳香族二胺中至少包含氨基的苯环彼此连接而成的官能团的化学结构。)的芳香族二胺与四羧酸二酐的反应而得到的聚酰亚胺在有机溶剂中的溶解容易，且成膜性也优异，因此在将这样的聚酰亚胺用作光学薄膜和显示装置时，可以得到透明性和耐热性得到改善的物品。

另外，发现：通过使用除了上述(-C(CF₃)H-)基团之外在芳香族环上具有特定的取代基的芳香族胺，从而可以得到进一步适于光学薄膜和显示装置制造的透明性优异的聚酰亚胺，完成了本公开。

根据本公开，提供：具有通式[1]所示的重复单元的聚酰亚胺(其中，通式[1]中，不包括具有通式[3]所示的重复单元的聚酰亚胺)。

[通式[1]中，R¹为通式[2]所示的2价的有机基团，R²为4价的有机基团，