[go: up one dir, main page]

CN118591581A - 基于聚酰亚胺的树脂膜、使用其的显示装置用基底和光学装置 - Google Patents

基于聚酰亚胺的树脂膜、使用其的显示装置用基底和光学装置 Download PDF

Info

Publication number
CN118591581A
CN118591581A CN202280005984.5A CN202280005984A CN118591581A CN 118591581 A CN118591581 A CN 118591581A CN 202280005984 A CN202280005984 A CN 202280005984A CN 118591581 A CN118591581 A CN 118591581A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyimide
based resin
resin film
chemical formula
refractive index
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280005984.5A
Other languages
English (en)
Inventor
姜美恩
洪叡智
朴灿晓
朴姮娥
李珉郁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Publication of CN118591581A publication Critical patent/CN118591581A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1003Preparatory processes
    • C08G73/1007Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines
    • C08G73/1028Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines characterised by the process itself, e.g. steps, continuous
    • C08G73/1032Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines characterised by the process itself, e.g. steps, continuous characterised by the solvent(s) used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1042Copolyimides derived from at least two different tetracarboxylic compounds or two different diamino compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1067Wholly aromatic polyimides, i.e. having both tetracarboxylic and diamino moieties aromatically bound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1067Wholly aromatic polyimides, i.e. having both tetracarboxylic and diamino moieties aromatically bound
    • C08G73/1071Wholly aromatic polyimides containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
    • C08K5/523Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4 with hydroxyaryl compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10Substrates, e.g. flexible substrates
    • H10K77/111Flexible substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2379/00Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
    • C08J2379/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08J2379/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

本公开内容涉及基于聚酰亚胺的树脂膜以及使用其的显示装置用基底和光学装置,在所述基于聚酰亚胺的树脂膜中通过等式1获得的折射率差(Δn)为0.0068或更小,以及在10μm厚度下的黄色指数为5.5或更小。

Description

基于聚酰亚胺的树脂膜、使用其的显示装置用基底和光学 装置
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年11月8日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0152513号的权益,其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开内容涉及可以实现优异的光学特性和低延迟的基于聚酰亚胺的树脂膜、使用其的显示装置用基底和光学装置。
背景技术
基于容易在大面积上制造并且可以减小厚度和重量的平板显示器(flat paneldisplay,FPD),显示装置市场正在快速变化。这样的平板显示器包括液晶显示器(liquidcrystal display,LCD)、有机发光显示器(organic light emitting display,OLED)或电泳装置(electrophoretic device,EPD)。
与近来进一步扩大平板显示器的应用和用途的努力一致,特别的注意力集中于其中将柔性基底应用于平板显示器的所谓的柔性显示装置。这样的柔性显示装置的应用特别地基于移动装置例如智能手机进行了考察,并且其应用领域逐渐扩大。
通常,在制造柔性显示装置和照明装置时,通过在固化的聚酰亚胺上形成多层无机膜例如缓冲层、有源层和栅极绝缘体来制造TFT器件。
然而,常规使用的聚酰亚胺树脂在平面方向上具有大的折射率,并且表现出大的与厚度方向上的折射率的差异。由于这一点,由于聚酰亚胺具有各向异性特性,因此存在出现光畸变现象并因此使可视性大大劣化的限制。
此外,聚酰亚胺树脂由于其高的芳族环密度而显色成棕色或黄色,并且在可见光区域中具有低透射率,表现出基于黄色的颜色,从而降低透光率并且具有大的双折射,这在其作为光学构件的用途方面具有限制。
因此,需要开发可以在减小平面方向与厚度方向上的折射率差异并因此改善可视性的同时满足优异的光学特性的新聚酰亚胺。
发明内容
技术问题
本公开内容的一个目的是提供可以实现光学特性和低延迟的基于聚酰亚胺的树脂膜。
本公开内容的另一个目的是提供使用所述基于聚酰亚胺的树脂膜的显示装置用基底和光学装置。
技术方案
为了实现以上目的,本公开内容的一个方面提供了基于聚酰亚胺的树脂膜,其中通过以下等式1获得的折射率差(Δn)为0.0068或更小,以及在10μm厚度下的黄色指数为5.5或更小:
[等式1]
折射率差(Δn)=n1-n2
其中,在等式1中,n1为基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的平面方向折射率值,以及n2为基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的厚度方向折射率值。
本公开内容的另一个方面提供了包括所述基于聚酰亚胺的树脂膜的显示装置用基底。
本公开内容的又一个方面提供了包括所述基于聚酰亚胺的树脂膜的光学装置。
在下文中,将更详细地描述根据本公开内容的具体实施方案的基于聚酰亚胺的树脂膜、使用其的显示装置用基底和光学装置。
除非在整个本说明书中另外说明,否则本文中所使用的技术术语仅用于提及具体实施方案并且不旨在限制本公开内容。
除非上下文另外明确指示,否则本文中所使用的单数形式“一个/种/者”包括复数引用。
本文中所使用的术语“包括”或“包含”指定特定特征、区域、整数、步骤、动作、要素和/或组成部分,但不排除存在或添加不同的特定特征、区域、整数、步骤、动作、要素、组成部分和/或组。
包括诸如“第一”、“第二”等的序数的术语仅用于区别一个组成部分与另一个组成部分的目的,并且不受序数限制。例如,在不脱离本发明的范围的情况下,第一组成部分可以被称为第二组成部分,或者类似地,第二组成部分可以被称为第一组成部分。
在本说明书中,(共聚)聚合物意指包括聚合物和共聚物二者,聚合物意指由单一重复单元组成的均聚物,共聚物意指含有两种或更多种重复单元的复合聚合物。
在本说明书中,以下描述取代基的实例,但不限于此。
在本说明书中,术语“经取代的”意指键合有代替化合物中的氢原子的其他官能团,并且待取代的位置没有限制,只要该位置为氢原子被取代的位置,即,取代基可以取代的位置即可,并且当两个或更多个取代时,两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。
在本说明书中,术语“经取代或未经取代的”意指未经取代或经选自以下的一个或更多个取代基取代:氘;卤素基团;氰基;硝基;羟基;羰基;酯基;酰亚胺基;酰胺基;伯氨基;羧基;磺酸基;磺酰胺基;氧化膦基;烷氧基;芳氧基;烷基硫基;芳基硫基;烷基磺酰基;芳基磺酰基;甲硅烷基;硼基;烷基;环烷基;烯基;芳基;芳烷基;芳烯基;烷基芳基;烷氧基甲硅烷基烷基;芳基膦基;或含有N、O和S原子中的至少一者的杂环基,或者未经取代或经以上例示的取代基中的两个或更多个取代基相连接的取代基取代。例如,“两个或更多个取代基相连接的取代基”可以为联苯基。即,联苯基也可以为芳基,并且可以被解释为两个苯基相连接的取代基。
在本说明书中,符号或-*意指与另一取代基连接的键,以及直接键意指在表示为L的部分中不存在其他原子的情况。
在本说明书中,芳族是满足休克尔规则(Huckle’s Rule)的特性,并且如果根据休克尔规则满足全部以下三个条件,则化合物可以被定义为芳族。
1)必须存在由空的p轨道、不饱和键、孤电子对等完全共轭的4n+2个电子。
2)4n+2个电子必须形成平面异构体并且形成环结构。
3)环的全部原子必须能够参与共轭。
在本说明书中,多价官能团为其中键合至任意化合物的复数个氢原子被除去的残基,例如,其可以为二价官能团、三价官能团和四价官能团。作为实例,衍生自环丁烷的四价官能团意指其中键合至环丁烷的任意四个氢原子被除去的残基。
在本说明书中,芳基为衍生自芳烃的一价官能团,并且没有特别限制,但其碳数优选为6至20个,并且其可以为单环芳基或多环芳基。单环芳基可以为苯基、联苯基、三联苯基等,但不限于此。多环芳基包括萘基、蒽基、菲基、芘基、基、基等,但不限于此。芳基可以为经取代或未经取代的,并且当其为经取代的时,取代基的实例与上述相同。
在本说明书中,直接键或单键意指与键合线相连接,其中在相应位置处不存在原子或原子基团。具体地,其意指其中在化学式中表示为L1或L2的部分中不存在其他原子的情况。
在本说明书中,重均分子量意指通过GPC法测量的根据聚苯乙烯的重均分子量。在确定通过GPC法测量的根据聚苯乙烯的重均分子量的过程中,可以使用公知的分析装置、检测器例如折射率检测器、和分析柱。可以使用通常应用的温度、溶剂和流量条件。具体地,例如使用Waters PL-GPC220和Polymer Laboratories PLgel MIX-B 300mm长的柱来进行测量。评估温度为160℃,使用1,2,4-三氯苯作为溶剂,以及流量为1mL/分钟。浓度为10mg/10mL的样品以200μL的量供应,以及Mw的值使用利用聚苯乙烯标准物形成的校准曲线来获得。使用具有以下分子量的九种聚苯乙烯标准物:2,000/10,000/30,000/70,000/200,000/700,000/2,000,000/4,000,000/10,000,000。
现在,将更详细地描述本公开内容。
1.基于聚酰亚胺的树脂膜
根据本公开内容的一个实施方案,可以提供基于聚酰亚胺的树脂膜,其中通过以下等式1获得的折射率差(Δn)为0.0068或更小,以及在10μm厚度下的黄色指数为5.5或更小:
[等式1]
折射率差(Δn)=n1-n2
其中,在等式1中,n1为基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的平面方向折射率值,以及n2为基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的厚度方向折射率值。
本发明人通过实验发现,当如在一个实施方案的基于聚酰亚胺的树脂膜中,通过等式1获得的折射率差(Δn)为0.0068或更小,以及在10μm厚度下的黄色指数满足5.5或更小时,通过低黄色指数和显著改善的透明度提高了透光率,从而产生低双折射,这对于用作光学构件是合适的,同时,通过低的折射率差(Δn)特性增加了光学各向同性以实现低延迟,从而确保应用有基于聚酰亚胺的树脂膜的显示器的对角视角,并且防止可视性由于光畸变现象而劣化,并完成了本公开内容。
具体地,根据本公开内容的基于聚酰亚胺的树脂膜可以提高折射率,并且用作柔性显示装置中的基底层,并且可以减小与构成装置的各层的折射率差异,从而减少内部衰减的光的量,并且有效地提高底部发射效率。
具体地,一个实施方案的基于聚酰亚胺的树脂膜的通过以下等式1获得的折射率差(Δn)为0.0068或更小、或者0.0065或更小、或者0.0050或更小、或者0.0010或更大、或者0.0010至0.0068、或者0.0010至0.0065、或者0.0010至0.0050、或者0.0034至0.0045、或者0.0044至0.0067。以这种方式,当折射率差(Δn)较小时,基于聚酰亚胺的树脂膜具有较低的延迟,因此能够实现优异的可视性。
[等式1]
折射率差(Δn)=n1-n2
其中,在等式1中,n1为基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的平面方向折射率值,以及n2为基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的厚度方向折射率值。
更具体地,在等式1中,对应于n1的在532nm波长下的平面方向折射率可以为1.70至1.71、或1.7019至1.7066、或1.7039至1.7066、或1.7019至1.7042。此外,在等式1中,对应于n2的在532nm波长下的厚度方向折射率可以为1.69至1.71、或1.6957至1.7029、或1.7至1.7029、或1.6957至1.6993。即,在等式1中,n1和n2可以各自满足上述范围,并且同时满足以上等式1的折射率差(Δn)范围。
这样的小折射率差(Δn)似乎是通过使用为具有不对称结构的二胺的间苯二胺(m-PDA)和为具有弯曲形状的折叠结构的酸酐的4,4'-氧二邻苯二甲酸酐(ODPA)作为基于聚酰亚胺的树脂膜的生产中使用的单体来减小平面方向与厚度方向之间的折射率差实现的,如稍后将描述的。
用于测量平面方向上的折射率和厚度方向上的折射率的方法和装置的实例没有特别限制,并且可以没有限制地应用常规用于测量折射率的各种方法。作为一个实例,可以使用棱镜耦合器在532nm的波长下测量平面方向上的折射率和厚度方向上的折射率。
折射率可以由厚度为10±1μm的基于聚酰亚胺的树脂膜样品来测量。当基于聚酰亚胺的树脂膜的厚度增大或减小特定数值时,由基于聚酰亚胺的树脂膜测量的物理特性也可以改变一定数值。
当通过等式1获得的折射率差(Δn)过度增大至大于0.0068、或大于0.0065、或大于0.0050时,存在的技术限制在于,随着延迟增大,如果在实施透明显示器时光被透射,则出现畸变现象,并且可视性差。
另一方面,基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的黄色指数可以为5.5或更小、或者4.3或更小、或者1.0或更大、或者1.0至5.5、或者1.0至4.3、或者1.91至5.23、或者3.03至4.16。当基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的黄色指数过度增大至大于5.5、或大于4.3等时,存在的限制在于,基于聚酰亚胺的树脂膜的黄变程度增大,这使得难以生产无色且透明的膜。
这样的低黄色指数(YI)似乎是通过使用为具有不对称结构的二胺的间苯二胺(m-PDA)和为具有醚基作为吸电子官能团并且具有弯曲结构的酸酐的4,4'-氧二邻苯二甲酸酐(ODPA)作为基于聚酰亚胺的树脂膜的生产中使用的单体实现的。
更具体地,在具有平面线性主链结构的聚酰亚胺的情况下,聚酰亚胺并列堆积并堆叠,而具有弯曲主链结构的聚酰亚胺在分子之间无法很好地堆积,由此通过抑制CTC,可以确保透明度,并且由于由醚基引起的吸电子效应,可以增强抑制CTC的效果。
用于测量一个实施方案的黄色指数的方法和装置的实例没有特别限制,并且可以没有限制地应用常规用于测量YI的各种方法。作为一个实例,其可以使用色度计(由GRETAGMACBETH制造的Color-Eye 7000A)来测量。
黄色指数可以由厚度为10±1μm的基于聚酰亚胺的树脂膜样品来测量。当基于聚酰亚胺的树脂膜的厚度增大或减小特定数值时,由基于聚酰亚胺的树脂膜测量的物理特性也可以改变一定数值。
另一方面,一个实施方案的基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的色坐标b*为1至4、或1至3.3、或1至3.2、或1至3.1、或1.19至3.60、或1.62至2.95。以这种方式,当色坐标b*变得较低时,一个实施方案的基于聚酰亚胺的树脂膜具有较低的黄变特性,并因此可以实现优异的光学特性。
如本文中所使用的,“色坐标”意指CIE Lab颜色空间中的坐标,其为由CIE(国际照明委员会,Commission International de l'Eclairage)定义的颜色值,以及CIE颜色空间中的任意位置可以由三个坐标值L*、a*和b*表示。
其中,L*值表示亮度。如果L*=0,则其表示黑色,如果L*=100,则其表示白色。此外,a*值指示具有相应色坐标的颜色在纯红色与纯绿色之间偏向哪个方向,以及b*值指示具有相应色坐标的颜色在纯黄色与纯蓝色之间偏向哪个方向。
具体地,a*值具有-a至+a的范围。a*的最大值(a*最大)表示纯红色,a*的最小值(a*最小)表示纯绿色。此外,b*值具有-b至+b的范围。b*的最大值(b*最大)表示纯黄色,b*的最小值(b*最小)表示纯蓝色。例如,如果b*值为负的,则意味着偏向纯蓝色的颜色,如果所述值为正的,则意味着偏向纯黄色的颜色。对b*=50和b*=80进行比较,其意味着b*=80比b*=50更接近于纯黄色。
用于测量色坐标的方法和装置的实例没有具体限制,并且可以没有限制地应用常规用于测量色坐标的各种方法。作为一个实例,色坐标(b*)可以使用色度计(由GRETAGMACBETH制造的Color-Eye 7000A)对基于聚酰亚胺的树脂膜进行测量。
色坐标(b*)可以由厚度为10±1μm的基于聚酰亚胺的树脂膜样品来测量。当基于聚酰亚胺的树脂膜的厚度增大或减小特定数值时,由基于聚酰亚胺的树脂膜测量的物理特性也可以改变一定数值。
当基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的色坐标b*过度增大至大于4、或大于3.3、或大于3.2、或大于3.1时,存在由于基于聚酰亚胺的树脂膜的色坐标偏移并且出现颜色失真现象而难以用作显示器的限制。
同时,基于聚酰亚胺的树脂膜的雾度值可以小于1.0%,或者为0.1%或更大且小于1.0%。雾度可以由厚度为10±1μm的基于聚酰亚胺的树脂膜样品来测量。当基于聚酰亚胺的树脂膜的厚度增大或减小特定数值时,由基于聚酰亚胺的树脂膜测量的物理特性也可以改变一定数值。
此外,一个实施方案的基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的厚度方向延迟值可以为10nm至52nm、或10nm至50nm、或10nm至45nm、或10nm至40nm、或10nm至35nm、或20nm至35nm、或27nm至52nm。以这种方式,通过厚度方向上的低延迟(Rth)特性提高了光学各向同性,并因此,可以确保应用有基于聚酰亚胺的树脂膜的显示器的对角视角,从而实现优异的可视性。
这样的低延迟似乎是通过使用为具有不对称结构的二胺的间苯二胺(m-PDA)和为具有弯曲结构的酸酐的4,4'-氧二邻苯二甲酸酐(ODPA)作为基于聚酰亚胺的树脂膜的生产中使用的单体来减小平面方向与厚度方向之间的折射率差实现的,如稍后将描述的。
更具体地,在具有平面线性主链结构的聚酰亚胺的情况下,由于聚酰亚胺并列堆积并堆叠,厚度方向上的折射率低,而由于具有弯曲主链结构的聚酰亚胺无法很好地堆积分子,厚度方向上的折射率可能增大。
厚度方向上的延迟可以针对532nm的波长来测量,并且测量方法和装置的实例没有特别限制,并且可以没有限制地应用常规用于测量厚度方向上的延迟的各种方法。
厚度方向上的延迟可以由厚度为10±1μm的基于聚酰亚胺的树脂膜样品来测量。当基于聚酰亚胺的树脂膜的厚度增大或减小特定数值时,由基于聚酰亚胺的树脂膜测量的物理特性也可以改变一定数值。
具体地,厚度方向延迟Rth可以根据以下等式2来计算。
[等式2]
Rth(nm)=|[(nx+ny)/2]-nz|×d
其中,在等式2中,nx为聚酰亚胺树脂膜的用波长为532nm的光测量的面内折射率中的最大折射率;ny为聚酰亚胺树脂膜的用波长为532nm的光测量的面内折射率中与nx垂直的折射率;nz为聚酰亚胺树脂膜的用波长为532nm的光测量的厚度方向折射率;以及d为基于聚酰亚胺的树脂膜的厚度。
即,厚度方向延迟Rth是通过将膜厚乘以厚度方向折射率值(nz)与面内折射率值的平均值[(nx+ny)/2]之差的绝对值而获得的值。当厚度方向折射率值nz与面内折射率值的平均值[(nx+ny)/2]之差较小时,其可以表现出较低的值。
当基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的延迟值为10nm至52nm、或10nm至50nm、或10nm至45nm、或10nm至40nm、或10nm至35nm时,在应用有基于聚酰亚胺的树脂膜的显示器上,由于厚度方向折射率值(nz)与平面折射率值的平均值[(nx+ny)/2]之差减小,因此可以实现优异的可视性。
当基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的厚度方向上的延迟值过度增大至大于52nm、或大于50nm、或大于45nm、或大于40nm、或大于35nm时,当实施透明显示器时光被透射时,在聚酰亚胺存在于上部的结构中发生畸变现象。因此,存在的技术限制在于,即使具有补偿高至45nm的补偿膜,也不能校正透射光的折射。
基于聚酰亚胺的树脂膜在532nm波长下的平均折射率可以为1.6995至1.7060、或1.6998至1.7058、或1.7028至1.7058、或1.6998至1.7026。作为测量平均折射率的方法的一个实例,使用棱镜耦合器在532nm的波长下测量平面方向(TE)和厚度方向(TM)上的折射率,并且根据以下等式3计算平均折射率。
[等式3]
平均折射率=(nx+ny+nz)/3
其中,在等式3中,nx为聚酰亚胺树脂膜的用波长为532nm的光测量的面内折射率中的最大折射率;ny为聚酰亚胺树脂膜的用波长为532nm的光测量的面内折射率中与nx垂直的折射率;以及nz为聚酰亚胺树脂膜的用波长为532nm的光测量的厚度方向折射率。
平均折射率可以由厚度为10±1μm的基于聚酰亚胺的树脂膜样品来测量。当基于聚酰亚胺的树脂膜的厚度增大或减小特定数值时,由基于聚酰亚胺的树脂膜测量的物理特性也可以改变一定数值。
同时,基于聚酰亚胺的树脂膜可以包含基于聚酰亚胺的树脂。基于聚酰亚胺的树脂意指包含聚酰亚胺和其前体聚合物例如聚酰胺酸或聚酰胺酸酯二者。即,基于聚酰亚胺的聚合物可以包含选自聚酰胺酸重复单元、聚酰胺酸酯重复单元和聚酰亚胺重复单元中的一者或更多者。即,基于聚酰亚胺的聚合物可以包含一种类型的聚酰胺酸重复单元、一种类型的聚酰胺酸酯重复单元、一种类型的聚酰亚胺重复单元、或者其中混合有这些两种或更多种类型的重复单元的共聚物。
选自聚酰胺酸重复单元、聚酰胺酸酯重复单元和聚酰亚胺重复单元中的一种或更多种重复单元可以形成基于聚酰亚胺的聚合物的主链。
基于聚酰亚胺的树脂膜可以包含基于聚酰亚胺的树脂的固化产物。基于聚酰亚胺的树脂的固化产物意指通过基于聚酰亚胺的树脂的固化过程而获得的产物。
特别地,基于聚酰亚胺的树脂可以包含由以下化学式1表示的聚酰亚胺重复单元。
[化学式1]
其中,在化学式1中,X1为含有醚基的芳族四价官能团,以及Y1为具有6至10个碳原子的芳族二价官能团。
在化学式1中,X1为含有醚基的芳族四价官能团,其中X1为衍生自在基于聚酰亚胺的树脂的合成中使用的四羧酸二酐化合物的官能团。
当X1中包含含有醚基的芳族四价官能团时,由于将其中醚官能团和两个苯环以弯曲形式弯曲的结构引入到聚酰亚胺链结构中,因此无法很好地进行分子之间的堆积。因此,虽然厚度方向上的折射率增大,但可以通过减小平面方向与厚度方向之间的折射率差异来实现低延迟,并且由于醚基的吸电子效应,可以抑制酰亚胺链中存在的π电子的CTC(chargetransfer complex,电荷转移配合物)的形成,从而确保透明度并实现优异的光学特性。
同时,如果X1中包含衍生自不含醚基的BPDA(3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐)或PMDA(苯均四酸二酐)的官能团,则难以实现由于上述醚基产生的以弯曲形状弯曲的结构和透明度,这导致平面方向和厚度方向上的折射率差异可能增大并且黄色指数也增大的问题。
更具体地,X1的四价官能团可以包括由以下化学式2表示的四价官能团。
[化学式2]
由化学式2表示的官能团的具体实例可以包括衍生自4,4'-氧二邻苯二甲酸酐(ODPA)的由化学式2-1表示的官能团。
[化学式2-1]
同时,在化学式1中,Y1为具有6至10个碳原子的芳族二价官能团,其中Y1可以为衍生自聚酰胺酸、聚酰胺酸酯或在聚酰亚胺的合成中使用的二胺化合物的官能团。
具有6至10个碳原子的芳族二价官能团可以包括亚苯基。更具体地,Y1的具有6至10个碳原子的芳族二价官能团可以包括由以下化学式3表示的官能团。
[化学式3]
由以下化学式3表示的官能团的具体实例包括衍生自间苯二胺(1,3-苯二胺,m-PDA)的由以下化学式3-1表示的官能团。
[化学式3-1]
当Y1中包含由化学式3-1表示的官能团时,由于将不对称结构以弯曲形式引入到聚酰亚胺链结构中,在厚度方向上可以保持排列,使得可以通过减小平面方向与厚度方向之间的折射率差异来实现低延迟。
另一方面,当Y1中包含衍生自不具有弯曲不对称结构的对苯二胺(1,4-苯二胺,p-PDA)的官能团时,难以实现上述弯曲不对称结构,并因此,聚合物仅在平面方向上生长,同时聚酰亚胺在平面上沿线性方向聚合。因此,由于聚合物良好地堆积,厚度方向上的折射率降低,这可能导致平面方向与厚度方向上的折射率差异增大的问题。
此外,当Y1中包含衍生自4,4'-氧二苯胺(ODA)的官能团时,由于对称结构,厚度方向上的折射率由于聚合物良好地堆积而降低,这可能导致平面方向与厚度方向之间的折射率差异增大的问题。
基于聚酰亚胺的树脂可以包含含有醚基的芳族四羧酸二酐和具有6至10个碳原子的芳族二胺的组合。
含有醚基的芳族四羧酸二酐为其中在含有醚基的芳族四价官能团的两端引入酸酐基(-OC-O-CO-)的化合物,并且含有醚基的芳族四价官能团的细节与上述相同。
含醚基的芳族四羧酸二酐的具体实例包括4,4'-氧二邻苯二甲酸酐(ODPA)。
具有6至10个碳原子的芳族二胺为其中在具有6至10个碳原子的芳族二价官能团的两端引入氨基(-NH2)的化合物,并且具有6至10个碳原子的芳族二价官能团的细节与上述相同。
具有6至10个碳原子的芳族二胺的具体实例包括间苯二胺(1,3-苯二胺,m-PDA)。
更具体地,在基于聚酰亚胺的树脂中,通过含有醚基的芳族四羧酸二酐的末端酸酐基(-OC-O-CO-)与具有6至10个碳原子的芳族二胺的末端氨基(-NH2)之间的反应形成氨基的氮原子与酸酐基的碳原子之间的键。
同时,除了由化学式1表示的聚酰亚胺重复单元之外,基于聚酰亚胺的树脂还可以包含由以下化学式4表示的聚酰亚胺重复单元。即,基于聚酰亚胺的树脂可以包含由化学式1表示的聚酰亚胺重复单元和由化学式4表示的聚酰亚胺重复单元。
[化学式4]
其中,在化学式4中,X2为含有醚基的芳族四价官能团,以及Y2为含有醚基并且具有12至17个碳原子的芳族二价官能团。
X2与化学式1的X1相同。
具有12至17个碳原子并且含有醚基的芳族二价官能团可以包括衍生自4,4'-氧二苯胺(ODA)的由以下化学式5表示的官能团。
[化学式5]
当Y2中包含由化学式5表示的官能团时,由于由醚基产生的吸电子效应,酰亚胺链中π电子的电荷转移配合物(CTC)的形成被抑制,从而能够确保透明度并进一步实现光学特性。此外,由于由化学式5表示的官能团也具有弯曲结构,因此可以在保持小的厚度方向上的折射率的同时抑制平面方向与厚度方向之间的折射率差的增大,从而保持低延迟。
即,基于聚酰亚胺的聚合物可以包含:含有由化学式1表示的重复单元的第一重复单元,其中衍生自二胺的重复单元为由化学式2表示的官能团;和含有由化学式4表示的重复单元的第二重复单元,其中衍生自二胺的重复单元为由化学式5表示的官能团。第一重复单元和第二重复单元可以在基于聚酰亚胺的聚合物中无规地排列以形成无规共聚物,或者可以通过形成第一重复单元的嵌段和第二重复单元的嵌段来形成嵌段共聚物。
包含由化学式1表示的重复单元和由化学式4表示的重复单元的基于聚酰亚胺的聚合物可以通过使两种或更多种不同的四羧酸二酐化合物与二胺化合物反应来制备,并且两种类型的四羧酸二酐可以同时添加以合成无规共聚物,或者可以顺序添加以合成嵌段共聚物。
基于100mol%的全部重复单元,基于聚酰亚胺的树脂可以以20mol%至100mol%、或30mol%至100mol%、或50mol%至100mol%、或70mol%至100mol%的量包含由化学式1表示的聚酰亚胺重复单元。此外,基于聚酰亚胺的树脂可以以0mol%至80mol%、或0mol%至70mol%、或0mol%至50mol%、或0mol%至30mol%的量包含由化学式4表示的聚酰亚胺重复单元。由在上述数值范围内的基于聚酰亚胺的树脂合成的基于聚酰亚胺的树脂膜可以同时满足这样的特征:其中通过等式1获得的折射率差(Δn)为0.0068或更小,以及在10μm厚度下的黄色指数为5.5或更小。
由此,可以通过低黄变程度实现无色透明的优异光学特性,并且同时,通过低厚度方向上的延迟(Rth)特性提高了光学各向异性,并且确保应用有基于聚酰亚胺的树脂膜的显示器的视角,从而能够防止可视性由于光畸变现象而劣化。
另一方面,当基于聚酰亚胺的树脂包含过小量的由化学式1表示的聚酰亚胺重复单元时,厚度方向延迟Rth值增大至大于25nm,并且可视性由于因延迟增大导致的光畸变而劣化。随着色坐标b*增大至大于2,存在黄变程度增大的问题。
相对于基于聚酰亚胺的树脂中包含的全部重复单元,由化学式1表示的聚酰亚胺重复单元和由化学式4表示的聚酰亚胺重复单元可以以如下量包含在内:70mol%或更大、或者80mol%或更大、或者90mol%或更大、或者70mol%或更大且100mol%或更小、80mol%或更大且100mol%或更小、70mol%或更大且90mol%或更小、70mol%或更大且99mol%或更小、80mol%或更大且99mol%或更小、90mol%或更大且99mol%或更小。
即,基于聚酰亚胺的树脂仅由由化学式1表示的聚酰亚胺重复单元和由化学式4表示的聚酰亚胺重复单元构成,或者其大部分可以由由化学式1表示的聚酰亚胺重复单元和由化学式4表示的聚酰亚胺重复单元构成。
基于聚酰亚胺的树脂的重均分子量(通过GPC测量的)没有特别限制,但是可以为例如1000g/mol或更大且200000g/mol或更小、或者10000g/mol或更大且200000g/mol或更小。
由于根据本公开内容的基于聚酰亚胺的树脂可以在由于刚性结构而原样保持诸如耐热性和机械强度的特性的同时表现出优异的无色和透明特性,因此其可以用于各种领域,例如装置基底、显示器覆盖基底、光学膜、集成电路(IC)封装、粘合剂膜、多层FRC(flexible printed circuit,柔性印刷电路)、胶带、触摸面板、用于光盘的保护性聚合物膜等。特别地,其可以适用于显示器覆盖基底。
更具体地,合成基于聚酰亚胺的树脂膜的方法的实例没有特别限制,例如,可以使用包括以下步骤的制造膜的方法:将包含基于聚酰亚胺的树脂的树脂组合物涂覆到基底上以形成涂覆膜的步骤(步骤1);对涂覆膜进行干燥的步骤(步骤2);以及对经干燥的涂覆膜进行热处理和固化的步骤(步骤3)。
步骤1是将包含上述基于聚酰亚胺的树脂的树脂组合物涂覆到基底上以形成涂覆膜的步骤。将包含基于聚酰亚胺的树脂的树脂组合物涂覆到基底上的方法没有特别限制,例如,可以使用诸如丝网印刷、胶版印刷、柔性版印刷、喷墨等的方法。
此外,包含基于聚酰亚胺的树脂的树脂组合物可以呈溶解或分散在有机溶剂中的形式。在具有这样的形式的情况下,例如,当基于聚酰亚胺的树脂在有机溶剂中合成时,溶液可以为由此获得的反应溶液本身或通过将反应溶液用另一种溶剂稀释而获得的溶液。此外,当基于聚酰亚胺的树脂作为粉末获得时,溶液可以为通过将粉末溶解在有机溶剂中获得的溶液。
有机溶剂的具体实例包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己内酰胺、2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、二甲基亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲基砜、六甲基亚砜、γ-丁内酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、1,3-二甲基-咪唑啉酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、二甘醇二甲醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丙醚、乙二醇单丙醚乙酸酯、乙二醇单异丙醚、乙二醇单异丙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚乙酸酯等。它们可以单独使用或者以两者或更多者的组合使用。
考虑到膜形成过程期间的可加工性例如涂覆特性,包含基于聚酰亚胺的树脂的树脂组合物可以以使得溶液具有适当粘度的量包含固体。例如,可以调节组合物的含量使得树脂的总含量为5重量%或更大且25重量%或更小、或者可以调节至5重量%或更大且20重量%或更小、或者5重量%或更大且15重量%或更小。
此外,包含基于聚酰亚胺的树脂的树脂组合物还可以包含除有机溶剂之外的其他组分。在一个非限制性实例中,当涂覆包含基于聚酰亚胺的树脂的树脂组合物时,还可以包含这样的添加剂:其能够改善膜厚度的均匀性和表面平滑度、或者改善与基底的粘附性、或者改变介电常数和电导率、或者提高致密性。这些添加剂的实例包括表面活性剂、基于硅烷的化合物、电介质或交联化合物等。
步骤2是对通过将包含基于聚酰亚胺的树脂的树脂组合物涂覆到基底上所形成的涂覆膜进行干燥的步骤。
对涂覆膜进行干燥的步骤可以通过加热装置例如热板、热空气循环炉、红外线炉等来进行,以及干燥可以在50℃或更高且150℃或更低、或者50℃或更高且100℃或更低的温度下进行。
步骤3是对经干燥的涂覆膜进行热处理和固化的步骤。在这种情况下,热处理可以通过加热装置例如热板、热空气循环炉、红外线炉等来进行,以及热处理可以在200℃或更高、或者200℃或更高且300℃或更低的温度下进行。
基于聚酰亚胺的树脂膜的厚度没有特别限制,但是例如,其可以在0.01μm或更大且1000μm或更小的范围内自由调节。如果基于聚酰亚胺的树脂膜的厚度增大或减小特定值,则在基于聚酰亚胺的树脂膜中测量的物理特性也可以改变一定数值。
同时,基于聚酰亚胺的树脂膜可以包含基于磷酸酯的添加剂。基于磷酸酯的添加剂包括包含磷酸酯官能团的化合物,并且聚酰亚胺主链之间的空间可以通过大体积结构扩大,从而实现高透射率、低黄色指数和低延迟。
相对于基于聚酰亚胺的树脂膜的总重量,基于磷酸酯的添加剂可以以如下量包含在内:1重量%至50重量%、或1重量%至40重量%、或1重量%至30重量%、或5重量%至50重量%、或5重量%至40重量%、或5重量%至30重量%、或6重量%至30重量%、或7重量%至30重量%、或12重量%至30重量%、或5重量%至25重量%、或6重量%至25重量%、或7重量%至25重量%、或11重量%至25重量%、或5重量%至18重量%、或6重量%至18重量%、或7重量%至18重量%、或12重量%至18重量%。
更具体地,基于磷酸酯的添加剂可以添加至用于生产基于聚酰亚胺的树脂膜的包含基于聚酰亚胺的树脂的树脂组合物中,并且可以在基于聚酰亚胺的树脂膜中保持均匀。在包含基于聚酰亚胺的树脂的树脂组合物中,相对于固体的总重量,基于磷酸酯的添加剂可以以如下量包含在内:1重量%至50重量%、或1重量%至40重量%、或1重量%至30重量%、或5重量%至50重量%、或5重量%至40重量%、或5重量%至30重量%、或6重量%至30重量%、或7重量%至30重量%、或12重量%至30重量%、或5重量%至25重量%、或6重量%至25重量%、或7重量%至25重量%、或11重量%至25重量%、或5重量%至18重量%、或6重量%至18重量%、或7重量%至18重量%、或12重量%至18重量%。
当基于磷酸酯的添加剂的含量相对于基于聚酰亚胺的树脂膜的总重量过度减少时,可能难以实现由于基于磷酸酯的添加剂引起的低延迟和高透明度。另一方面,当基于磷酸酯的添加剂的含量相对于基于聚酰亚胺的树脂膜的总重量过度增加时,雾度增大并且黄色指数也增大,从而导致差的光学特性和差的耐热性。
基于磷酸酯的添加剂可以包括磷酸三芳基酯。磷酸三芳基酯为其中三个芳基与磷酸酯官能团键合的结构,并且磷酸三芳基酯的具体实例没有特别限制,作为一个实例,可以使用三苯基磷酸酯。
2.显示装置用基底
同时,根据本公开内容的另一个实施方案,可以提供包括另一个实施方案的基于聚酰亚胺的树脂膜的显示装置用基底。基于聚酰亚胺的树脂膜的细节可以包括以上在一个实施方案中描述的全部内容。
包括所述基底的显示装置可以包括液晶显示装置(LCD)、有机发光二极管(OLED)、柔性显示器、可卷曲显示器或可折叠显示器等。
显示装置可以根据应用领域和特定形状而具有各种结构,并且可以包括例如覆盖塑料窗、触摸面板、偏光板、阻挡膜、发光器件(例如OLED器件)、透明基底等。
上述另一个实施方案的基于聚酰亚胺的树脂膜可以用于各种应用,例如这样的各种显示装置中的基底、外保护膜或覆盖窗中,并且更具体地,可以应用于基底。
例如,显示装置基底可以具有其中顺序地堆叠有装置保护层、透明电极层、硅氧化物层、基于聚酰亚胺的树脂膜、硅氧化物层和硬涂层的结构。
透明聚酰亚胺基底还可以包括形成在透明的基于聚酰亚胺的树脂膜与固化层之间的硅氧化物层以进一步改善其耐溶剂性、透水性和光学特性,并且硅氧化物层可以通过使聚硅氮烷固化来生产。
具体地,在透明的基于聚酰亚胺的树脂膜的至少一个表面上形成涂层之前,可以通过在涂覆包含聚硅氮烷的溶液并将其干燥之后使涂覆的聚硅氮烷固化来形成硅氧化物层。
根据本公开内容的显示装置用基底通过包括上述装置保护层而可以提供在具有优异的翘曲特性和耐冲击性的同时具有耐溶剂性、光学特性、透水性和耐刮擦性的透明聚酰亚胺覆盖基底。
3.光学装置
同时,根据本公开内容的另一个实施方案,可以提供包括另一个实施方案的基于聚酰亚胺的树脂膜的光学装置。基于聚酰亚胺的树脂膜的细节可以包括以上在一个实施方案中描述的全部细节。
光学装置可以包括利用通过光实现的特性的各种装置,并且可以为例如显示装置。显示装置的具体实例包括液晶显示装置(LCD)、有机发光二极管(OLED)、柔性显示器、可卷曲显示器或可折叠显示装置等,但不限于此。
光学装置可以根据应用领域和特定形状而具有各种结构,例如,其可以具有包括覆盖塑料窗、触摸面板、偏光板、阻挡膜、发光器件(例如OLED器件)、透明基底等的结构。
上述另一个实施方案的基于聚酰亚胺的树脂膜可以用于各种应用,例如各种光学装置中的基底、外保护膜或覆盖窗中,并且更具体地,可以应用于基底。
有益效果
根据本公开内容,可以提供基于聚酰亚胺的树脂膜、使用其的显示装置用基底和光学装置,所述基于聚酰亚胺的树脂膜通过经由低黄色指数和显著改善的透明度来增加透光率而具有低双折射,并因此,适合用作光学构件,并且同时,通过低折射率差(Δn)特性增加光学各向异性,从而实现低延迟,并且确保应用有基于聚酰亚胺的树脂膜的显示器的对角视角,从而防止可视性由于光畸变现象而劣化。
具体实施方式
在下文中,将通过实施例更详细地描述本公开内容的实施方案。然而,这些实施例仅出于举例说明目的而提供,并且不旨在限制本公开内容的范围。
<实施例和比较例:聚酰亚胺前体组合物和聚酰亚胺膜的制备>
实施例1
(1)聚酰亚胺前体组合物的制备
在氮气流下将有机溶剂DEAc填充到反应器中,然后在将反应器的温度保持至25℃的同时在相同温度下添加间苯二胺(1,3-苯二胺,m-PDA)并使其溶解。在相同温度下向其中添加有间苯二胺(1,3-苯二胺,m-PDA)的溶液中添加4,4'-氧二邻苯二甲酸酐(ODPA)作为酸二酐,并搅拌24小时。此时,m-PDA和OPDA的摩尔比如下表1所示。
然后,以基于总固体内容物的15重量%的量添加三苯基磷酸酯(TPhP)并搅拌以制备聚酰亚胺前体组合物。
(2)聚酰亚胺膜的制备
将聚酰亚胺前体组合物旋涂在玻璃基底上。通过将涂覆有聚酰亚胺前体组合物的玻璃基底在80℃下保持5分钟至30分钟并在260℃下保持60分钟来进行固化过程。在固化过程完成之后,将玻璃基底浸入水中以将形成在玻璃基底上的膜剥离,并在100℃的烘箱中干燥以制备厚度为10μm(包括±1μm的误差)的聚酰亚胺膜。
实施例2至5,比较例1
以与实施例1中相同的方式制备聚酰亚胺前体组合物和聚酰亚胺膜,不同之处在于如下表1所示改变m-PDA、OPDA和TPhP内容物的摩尔比。
实施例6
(1)聚酰亚胺前体组合物的制备
在氮气流下将有机溶剂DEAc填充到反应器中,然后在将反应器的温度保持至25℃的同时在相同温度下添加间苯二胺(1,3-苯基二胺,m-PDA)和4,4'-氧二苯胺(ODA)并使其溶解。在相同温度下向其中添加有间苯二胺(1,3-苯二胺,m-PDA)和4,4'-氧二苯胺(ODA)的溶液中添加4,4'-氧二邻苯二甲酸酐(ODPA)作为酸二酐,并搅拌24小时。此时,m-PDA、ODA和OPDA的摩尔比如下表2所示。
然后,以相对于总固体内容物的10重量%的量添加三苯基磷酸酯(TPhP)并搅拌以制备聚酰亚胺前体组合物。
(2)聚酰亚胺膜的制备
将聚酰亚胺前体组合物旋涂在玻璃基底上。通过将涂覆有聚酰亚胺前体组合物的玻璃基底在80℃下保持5分钟至30分钟并在260℃下保持60分钟来进行固化过程。在固化过程完成之后,将玻璃基底浸入水中以将形成在玻璃基底上的膜剥离,并在100℃的烘箱中干燥以制备厚度为10μm(包括±1μm的误差)的聚酰亚胺膜。
实施例7至10,比较例2
以与实施例6中相同的方式制备聚酰亚胺前体组合物和聚酰亚胺膜,不同之处在于如下表2所示改变m-PDA、ODA、OPDA和TPhP内容物的摩尔比。
比较例3至7
以与实施例6中相同的方式制备聚酰亚胺前体组合物和聚酰亚胺膜,不同之处在于如下表3所示改变m-PDA、p-PDA(1,4-苯二胺)、ODA、OPDA、BPDA(3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐)、PMDA(苯均四酸二酐)和TPhP内容物的摩尔比。
<实验例:实施例和比较例中获得的聚酰亚胺前体组合物和聚酰亚胺膜的物理特性的测量>
通过以下方法测量实施例和比较例中获得的聚酰亚胺前体组合物和聚酰亚胺膜的物理特性,并且结果示于以下表1至表3中。
1.黄色指数(YI),色坐标(b*)
使用色度计(由GRETAGMACBETH制造的Color-Eye 7000A)测量实施例和比较例中制备的聚酰亚胺膜的黄色指数和色坐标(b*),并且示于下表1中。
2.厚度方向延迟(Rth)
使用由AXOMETRICS制造的商品名“AxoScan”作为测量装置输入实施例和比较例中制备的聚酰亚胺膜相对于532nm下的光的折射率值,然后在温度:25℃和湿度:40%的条件下,使用波长为532nm的光测量厚度方向和平面方向上的延迟。将所获得的厚度方向上的延迟测量值(通过测量装置的自动测量的测量值)转换为每10μm膜厚度的延迟值,并且示于下表1中。
具体地,厚度方向延迟Rth根据以下等式2来计算。
[等式2]
Rth(nm)=|[(nx+ny)/2]-nz|×d
其中,在等式2中,nx为聚酰亚胺树脂膜的用波长为532nm的光测量的面内折射率中的最大折射率;ny为聚酰亚胺树脂膜的用波长为532nm的光测量的面内折射率中与nx垂直的折射率;nz为聚酰亚胺树脂膜的用波长为532nm的光测量的厚度方向折射率;以及d为基于聚酰亚胺的树脂膜的厚度。
3.折射率
使用棱镜耦合器在532nm的波长下测量实施例和比较例中制备的聚酰亚胺膜的平面方向(TE)和厚度方向(TM)折射率,然后根据以下等式3来计算平均折射率。
[等式3]
平均折射率=(nx+ny+nz)/3
其中,在等式3中,nx为聚酰亚胺树脂膜的用波长为532nm的光测量的面内折射率中的最大折射率;ny为聚酰亚胺树脂膜的用波长为532nm的光测量的面内折射率中与nx垂直的折射率;以及nz为聚酰亚胺树脂膜的用波长为532nm的光测量的厚度方向折射率。
4.雾度
使用雾度计(NDH-5000)测量聚酰亚胺膜的雾度值并在以下标准下评估。
[表1]
实施例1至5和比较例1的实验例测量结果
如表1所示,确定实施例1至5中获得的聚酰亚胺膜(基于10μm的厚度)具有20nm至35nm的厚度方向延迟Rth值、1.19至3.60的色坐标b*、1.91至5.23的YI、0.0034至0.0045的532nm下的折射率差(nTE-nTM)以及1.7028至1.7058的532nm下的平均折射率。另一方面,在比较例1中获得的聚酰亚胺膜(基于10μm的厚度)的情况下,厚度方向延迟Rth值为60nm,这与实施例1至5相比增大,并因此使得难以表现出适用于显示器的可视性,色坐标b*为6.04以及YI为9.58,这比实施例1至5中高,并因此存在出现颜色失真现象的限制。此外,确定532nm下的折射率差(nTE-nTM)为0.0076,以及532nm下的平均折射率为1.708,这与实施例1至5相比增大,并表现出较高的延迟。
[表2]
实施例6至10和比较例2的实验例测量结果
如表2所示,确定实施例6至10中获得的聚酰亚胺膜(基于10μm的厚度)具有27nm至52nm的厚度方向延迟Rth值、1.62至2.95的色坐标b*、3.03至4.16的YI、0.0044至0.0067的532nm下的折射率差(nTE-nTM)以及1.6998至1.7026的532nm下的平均折射率。另一方面,在比较例2中获得的聚酰亚胺膜(基于10μm的厚度)的情况下,厚度方向延迟Rth值为73nm,这与实施例6至10相比增大,并因此使得难以表现出适用于显示器的可视性,色坐标b*为4.98以及YI为8.24,这比实施例1至5中高,并因此存在出现颜色失真现象的限制。此外,确定532nm下的折射率差(nTE-nTM)为0.0100,以及532nm下的平均折射率为1.7056,这与实施例6至10相比增大,并表现出较高的延迟。
[表3]
比较例3至7的实验例测量结果
如表3所示,确定比较例3至5中获得的聚酰亚胺膜(基于10μm的厚度)具有53nm至98nm的厚度方向延迟Rth值、3.32至3.83的色坐标b*、4.37至6.46的YI、0.0069至0.0121的532nm下的折射率差(nTE-nTM)以及1.6993至1.7024的532nm下的平均折射率。此外,确定比较例6至7中获得的聚酰亚胺膜(基于10μm的厚度)具有646nm至1024nm的厚度方向延迟Rth值、11.44至61.15的色坐标b*、17.41至81的YI、0.0643至0.0923的532nm下的折射率差(nTE-nTM)以及1.7115至1.7657的532nm下的平均折射率。即,确定在比较例3至7的情况下,厚度方向延迟Rth值与实施例1至10相比增大,并因此使得难以表现出适用于显示器的可视性,并且532nm下的折射率差(nTE-nTM)与实施例1至10相比增大,并且表现出较高的延迟。

Claims (19)

1.一种基于聚酰亚胺的树脂膜,其中通过以下等式1获得的折射率差(Δn)为0.0068或更小,以及在10μm厚度下的黄色指数为5.5或更小:
[等式1]
折射率差(Δn)=n1-n2
其中,在等式1中,n1为所述基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的平面方向折射率值,以及n2为所述基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的厚度方向折射率值。
2.根据权利要求1所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
所述基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的色坐标b*为1至4。
3.根据权利要求1所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
所述基于聚酰亚胺的树脂膜在10μm厚度下的厚度方向延迟Rth值为10nm至52nm。
4.根据权利要求1所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
所述基于聚酰亚胺的树脂膜在532nm波长下的平均折射率为1.6995至1.7060。
5.根据权利要求1所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
所述基于聚酰亚胺的树脂膜在532nm波长下的平面方向折射率为1.70至1.71。
6.根据权利要求1所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
所述基于聚酰亚胺的树脂膜在532nm波长下的厚度方向折射率为1.69至1.71。
7.根据权利要求1所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
所述基于聚酰亚胺的树脂膜的雾度值小于1.0%。
8.根据权利要求1所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
所述基于聚酰亚胺的树脂膜包含含有由以下化学式1表示的聚酰亚胺重复单元的基于聚酰亚胺的树脂:
[化学式1]
其中,在化学式1中,
X1为含有醚基的芳族四价官能团,以及
Y1为具有6至10个碳原子的芳族二价官能团。
9.根据权利要求8所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
X1包括由以下化学式2表示的四价官能团:
[化学式2]
10.根据权利要求8所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
Y1包括由以下化学式3表示的官能团:
[化学式3]
11.根据权利要求10所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:由化学式3表示的官能团包括由以下化学式3-1表示的官能团:[化学式3-1]
12.根据权利要求8所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
所述基于聚酰亚胺的树脂包含含有醚基的芳族四羧酸二酐和具有6至10个碳原子的芳族二胺的组合。
13.根据权利要求8所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
除了由化学式1表示的聚酰亚胺重复单元之外,所述基于聚酰亚胺的树脂还包含由以下化学式4表示的聚酰亚胺重复单元:
[化学式4]
其中,在化学式4中,
X2为含有醚基的芳族四价官能团,以及
Y2为含有醚基并且具有12至17个碳原子的芳族二价官能团。
14.根据权利要求13所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
Y2包括由以下化学式5表示的官能团:
[化学式5]
15.根据权利要求8所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
相对于100mol%的全部重复单元,所述基于聚酰亚胺的树脂包含20mol%至100mol%的由化学式1表示的聚酰亚胺重复单元。
16.根据权利要求1所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
所述基于聚酰亚胺的树脂膜包含基于磷酸酯的添加剂。
17.根据权利要求16所述的基于聚酰亚胺的树脂膜,其中:
所述基于磷酸酯的添加剂包括磷酸三芳基酯。
18.一种显示装置用基底,包括根据权利要求1所述的基于聚酰亚胺的树脂膜。
19.一种光学装置,包括根据权利要求1所述的基于聚酰亚胺的树脂膜。
CN202280005984.5A 2021-11-08 2022-05-17 基于聚酰亚胺的树脂膜、使用其的显示装置用基底和光学装置 Pending CN118591581A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210152513A KR20230066952A (ko) 2021-11-08 2021-11-08 폴리이미드계 수지 필름 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 기판, 및 광학 장치
KR10-2021-0152513 2021-11-08
PCT/KR2022/007039 WO2023080369A1 (ko) 2021-11-08 2022-05-17 폴리이미드계 수지 필름 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 기판, 및 광학 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118591581A true CN118591581A (zh) 2024-09-03

Family

ID=86241200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280005984.5A Pending CN118591581A (zh) 2021-11-08 2022-05-17 基于聚酰亚胺的树脂膜、使用其的显示装置用基底和光学装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20240294710A1 (zh)
EP (1) EP4201983A4 (zh)
JP (1) JP7601309B2 (zh)
KR (1) KR20230066952A (zh)
CN (1) CN118591581A (zh)
TW (1) TWI825772B (zh)
WO (1) WO2023080369A1 (zh)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3131940B2 (ja) * 1994-11-16 2001-02-05 日本電信電話株式会社 ポリイミド共重合体及びその製造方法
CN1059450C (zh) * 1995-09-19 2000-12-13 中国科学院长春应用化学研究所 对液晶显示器有光学补偿作用的聚酰亚胺薄膜的制备方法
JP3676099B2 (ja) * 1998-12-01 2005-07-27 株式会社カネカ ポリイミドフィルムおよびその製造方法
JP5515394B2 (ja) * 2009-04-30 2014-06-11 株式会社ピーアイ技術研究所 感光性変性ポリイミド樹脂組成物及びその用途
TWI577736B (zh) * 2015-05-27 2017-04-11 國立台灣大學 聚醯亞胺/二氧化鋯混成材料、其用途以及製備方法
WO2017098936A1 (ja) * 2015-12-09 2017-06-15 株式会社カネカ ポリアミド酸、ポリイミド、ポリアミド酸溶液、ポリイミド積層体、フレキシブルデバイス基板、及びそれらの製造方法
KR101912738B1 (ko) 2017-05-23 2018-10-30 주식회사 대림코퍼레이션 광 특성 및 위상 지연 특성이 우수한 고투명성을 갖는 폴리이미드 전구체 수지 조성물, 이를 이용한 폴리이미드 필름 제조방법, 및 이에 의해 제조된 폴리이미드 필름
WO2019004677A1 (ko) * 2017-06-30 2019-01-03 에스케이씨코오롱피아이 주식회사 폴리이미드 전구체 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 폴리이미드 기재
KR102746213B1 (ko) * 2017-09-19 2024-12-26 이아이디피, 인크. 전자 장치에 사용하기 위한 저색도 폴리머
JP2020012103A (ja) * 2018-07-05 2020-01-23 ユニチカ株式会社 ポリイミド樹脂前駆体粉末、ポリイミド樹脂、ならびにそれらの製造方法および溶液
CN109280166B (zh) * 2018-09-20 2021-05-11 天津市天缘电工材料股份有限公司 一种高性能无色透明聚酰亚胺薄膜及制备方法
KR102317327B1 (ko) 2019-08-29 2021-10-27 피아이첨단소재 주식회사 폴리이미드 필름 및 그 제조방법
KR20210151323A (ko) * 2020-06-05 2021-12-14 주식회사 엘지화학 폴리이미드 필름 및 이의 제조 방법
CN112778551B (zh) * 2020-12-31 2023-01-24 宁波长阳科技股份有限公司 聚酰亚胺薄膜及其制备方法、人工石墨膜和电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023080369A1 (ko) 2023-05-11
US20240294710A1 (en) 2024-09-05
KR20230066952A (ko) 2023-05-16
JP2023551751A (ja) 2023-12-13
TWI825772B (zh) 2023-12-11
JP7601309B2 (ja) 2024-12-17
EP4201983A4 (en) 2024-04-03
EP4201983A1 (en) 2023-06-28
TW202319441A (zh) 2023-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW202033636A (zh) 聚醯亞胺系樹脂膜、用於顯示器元件的基底以及光學元件
JP7414010B2 (ja) ポリイミド系樹脂フィルム、およびこれを利用したディスプレイ装置用基板ならびに光学装置
JP7476464B2 (ja) ポリイミド系樹脂フィルムおよびそれを用いたディスプレイ装置用基板、および光学装置
JP7601309B2 (ja) ポリイミド系樹脂フィルムおよびこれを用いたディスプレイ装置用基板、および光学装置
TWI838838B (zh) 聚醯亞胺類樹脂膜、用於顯示元件的基板以及光學元件
JP7615451B2 (ja) ポリイミド系樹脂フィルムおよびこれを用いたディスプレイ装置用基板、および光学装置
JP7622319B2 (ja) ポリイミド系樹脂フィルムおよびこれを用いたディスプレイ装置用基板、および光学装置
TWI836262B (zh) 聚醯亞胺類聚合物膜、用於顯示裝置的基板以及光學裝置
KR102702731B1 (ko) 폴리이미드계 수지 필름 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 기판, 및 광학 장치
TWI874708B (zh) 聚醯亞胺類聚合物膜、使用其之顯示元件基板以及光學元件
TWI789914B (zh) 聚醯亞胺類聚合物膜、使用其之顯示元件基板、電路板、光學元件以及電子元件
KR102427760B1 (ko) 폴리이미드계 수지 필름 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 기판, 및 광학 장치
CN116829624A (zh) 基于聚酰亚胺的树脂膜、使用其的显示装置用基底和光学装置
KR20230095784A (ko) 폴리이미드계 수지 필름 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 기판, 및 광학 장치
KR20230086570A (ko) 폴리이미드계 수지 필름 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 기판, 및 광학 장치
KR20220068127A (ko) 폴리이미드 수지 필름, 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 장치용 기판, 및 플렉서블 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination