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TW201605977A - 聚醯亞胺系溶液和使用其製備的聚醯亞胺系膜及含聚醯亞胺系膜的顯示器基板與裝置 - Google Patents

聚醯亞胺系溶液和使用其製備的聚醯亞胺系膜及含聚醯亞胺系膜的顯示器基板與裝置 Download PDF

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TW201605977A TW104117657A TW104117657A TW201605977A TW 201605977 A TW201605977 A TW 201605977A TW 104117657 A TW104117657 A TW 104117657A TW 104117657 A TW104117657 A TW 104117657A TW 201605977 A TW201605977 A TW 201605977A
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申靌拉
鄭惠元
金璟晙
朴姮娥
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Ｌｇ化學股份有限公司
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Abstract

本發明是關於一種可用於製備具有高耐熱性及極好機械特性以及高透射率之等向性透明聚醯亞胺系膜之聚醯亞胺系溶液。所述聚醯亞胺系溶液於基板上之塗層在30℃之溫度及70%之濕度下儲存30分鐘之後的混濁度為1%或小於1%。

Description

聚醯亞胺系溶液和使用其製備的聚醯亞胺系膜
本發明是關於一種可用於製備具有極好機械特性以及高耐熱性之等向性透明聚醯亞胺系膜之聚醯亞胺系溶液。
可撓性裝置之製造一般基於高溫薄膜電晶體（thin film transistor；TFT）處理。可撓性裝置之製造之處理溫度可視成分半導體層、絕緣膜以及障壁層之種類而變化但TFT處理通常需要約300℃至約500℃之溫度。然而，能夠承受所述處理溫度之聚合材料之數目極有限且已知具有良好耐熱性之聚醯亞胺主要用於TFT處理。
可撓性裝置通常藉由以下製造：將聚醯亞胺前驅體塗覆至載體基板上，固化聚醯亞胺前驅體以形成膜，經由後續處理步驟完成所需裝置，且自載體基板脫離裝置。
在所述製造過程中，聚醯亞胺前驅體在室溫下之儲存穩定性尤其重要。聚醯亞胺前驅體之不佳儲存穩定性造成處理黏度改變，使得聚醯亞胺基板材料之應用及固化不穩定。由於其中能夠促進水解之羧酸基團鄰近於醯胺鍵之其結構，作為聚醯亞胺前驅體之聚醯胺酸亦已知具有不佳儲存穩定性。
可撓性裝置需要在高溫下具有良好耐熱性，因為其製造涉及高溫方法。特定言之，甚至基於低溫聚矽烷（low temperature polysilane；LTPS）處理之有機發光二極體裝置通常在接近500℃之高溫下處理。然而在所述溫度下，儘管其良好耐熱性，聚醯亞胺傾向於熱分解。
因此，需要產生一種可免受水解以實現良好耐化學性及儲存穩定性且可展示在高溫下之良好熱穩定性以及足夠機械特性，因此適用於製造可撓性裝置之聚醯亞胺。
本發明之目標為提供一種可用於製備具有極好機械特性以及高耐熱性之等向性透明聚醯亞胺系膜之聚醯亞胺系溶液。
另一目標為提供一種使用聚醯亞胺系溶液製備之膜。
另一目標為提供一種包含使用聚醯亞胺系膜製備之基板之裝置。
根據本發明之一個態樣，提供一種聚醯亞胺系溶液，包含具有式1之結構之聚醯亞胺的前驅體：（1） 其中X為衍生自酸二酐之四價有機基團且Y為衍生自二胺之二價有機基團， 或式2之聚醯胺酸：（2） 其中X及Y如式1中所定義；及溶劑，其中聚醯亞胺系溶液於基板上之塗層之混濁度在30℃之溫度及70%之濕度下儲存30分鐘之後為1%或小於1%。
根據一個實施例，溶劑可在25℃下具有正分配係數（LogP）。
根據一個實施例，二價有機基團可各獨立地由二價芳族有機基團、二價脂環有機基團、二價脂族有機基團以及其組合中選出且四價有機基團可各獨立地由四價芳族有機基團、四價脂環有機基團、四價脂族有機基團以及其組合中選出。
根據一個實施例，X可包含具有含氟原子之取代基之四價有機基團，Y可包含具有含氟原子之取代基之二價有機基團，或X及Y中之每一者可包含具有含氟原子之取代基之有機基團。
根據一個實施例，聚醯亞胺及聚醯胺酸中之每一者中的Y可包含具有含氟原子之取代基之二價有機基團及不具有含氟原子之取代基之二價有機基團兩者。
根據一個實施例，Y中具有含氟原子之取代基之二價有機基團與所有二價有機基團之莫耳比可為約0.1:1至約1:1。
Y可包含二價單環或多環芳族有機基團、二價單環或多環脂環有機基團或具有以下結構的二價有機基團，其中由二價單環或多環芳族有機基團及二價單環或多環脂環有機基團中選出之兩個或多於兩個二價有機基團經由單鍵或連接基團彼此連接。
具有含氟原子之取代基之二價有機基團可為二價單環或多環芳族有機基團、二價單環或多環脂環有機基團或具有以下結構的二價有機基團，其中由二價單環或多環芳族有機基團及二價單環或多環脂環有機基團中選出之兩個或多於兩個二價有機基團經由單鍵或連接基團彼此連接，且含氟原子之取代基可在芳環或脂環上直接取代或可在連接基團上取代。
根據一個實施例，具有含氟原子之取代基之二價有機基團可衍生自2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺或2,2-雙[4-(-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷。
根據一個實施例，不具有含氟原子之取代基之二價有機基團可衍生自至少一種由4,4'-氧基二苯胺、4,4'-(9-亞茀基)二苯胺、對苯二胺以及間苯二胺中選出之化合物。
根據一個實施例，聚醯亞胺及聚醯胺酸中之每一者中的X可包含具有含氟原子之取代基之四價有機基團及不具有含氟原子之取代基之四價有機基團。
根據一個實施例，X中具有含氟原子之取代基之四價有機基團與所有四價有機基團之莫耳比可為約0.1:1至約1:1。
X可包含四價單環或多環芳族有機基團、四價單環或多環脂環有機基團或具有以下結構的四價有機基團，其中由四價單環或多環芳族有機基團及四價單環或多環脂環有機基團中選出之兩個或多於兩個四價有機基團經由單鍵或連接基團彼此連接。
具有含氟原子之取代基之四價有機基團可為四價單環或多環芳族有機基團、四價單環或多環脂環有機基團或具有以下結構的四價有機基團，其中由四價單環或多環芳族有機基團及四價單環或多環脂環有機基團中選出之兩個或多於兩個四價有機基團經由單鍵或連接基團彼此連接，且含氟原子之取代基可在芳環或脂環上直接取代或可在連接基團上取代。
根據一個實施例，具有含氟原子之取代基之四價有機基團可衍生自4,4'-(六氟亞異丙基)雙苯二甲酸酐。
根據一個實施例，不具有含氟原子之取代基之四價有機基團可衍生自至少一種由3,3',4,4'-聯苯四甲酸二酐、2,3,3',4'-聯苯四甲酸二酐、苯均四酸酐、1,2,4,5-環己烷四甲酸二酐、4,4'-氧雙苯二甲酸酐以及2,3,3',4'-氧雙苯二甲酸酐中選出之化合物。
聚醯亞胺系溶液之黏度可為約400厘泊至約50,000厘泊，如使用布洛克菲爾德（Brookfield）旋轉黏度計在25℃下量測。
本發明亦提供一種藉由以下製備之聚醯亞胺系膜：將聚醯亞胺系溶液塗覆至基板之一側，固化聚醯亞胺系溶液以形成聚醯亞胺系膜，且自基板分離聚醯亞胺系膜。
聚醯亞胺之玻璃轉化溫度可為至少250℃且對於在380奈米至760奈米之波長下的光在10微米至30微米之厚度範圍內，膜之透射率可為至少約85%。
膜之熱膨脹係數（coefficient of thermal expansion；CTE）在250℃下可為約70 ppm/K或小於70 ppm/K。
根據一個實施例，膜之平面內延遲（Rin ）可為約0.01奈米至約1奈米且厚度延遲（Rth ）為約100奈米或小於100奈米。
根據一替代實施例，膜之厚度延遲（Rth ）可為至少約100奈米。
根據一個實施例，膜之黃度係數（yellowness index；YI）可為約9或小於9且模數為至少約1十億帕斯卡（GPa）。
本發明亦提供一種包含聚醯亞胺系膜之顯示器基板。
本發明亦提供一種包含聚醯亞胺系膜之裝置。
本發明之其他實施例之細節包含於隨後實施方式中。
使用根據本發明之聚醯亞胺系溶液允許製備具有高耐熱性及極好機械特性之高度透明聚醯亞胺系膜。因此，聚醯亞胺系膜適用於在太陽電池、有機發光二極體、半導體裝置或可撓性顯示器裝置中用作基板。
因為本發明允許各種改變及許多實施例，所以特定實施例將在圖式中進行說明，且在書面描述中詳細地描述。然而，此並不意欲將本發明限於特定實踐模式，且應瞭解在本發明中涵蓋不脫離本發明之精神及技術範疇的所有改變、等效物以及替代物。在本發明之描述中，相關技術之詳述解釋在認為其可能不必要地混淆本發明的本質時被省略。
除非另外說明，否則所有化合物或官能基可經取代或未經取代。本文所用之術語「經取代」意謂化合物或官能基中所含有之氫原子中之至少一個經由下列各者所構成之族群中選出之取代基置換：鹵素原子、C1 -C10 烷基、鹵化烷基、C3 -C30 環烷基、C6 -C30 芳基、羥基、C1 -C10 烷氧基、羧酸基、醛基、環氧基、氰基、硝基、胺基、磺酸基以及其衍生物。
除非另外提及，否則術語「其組合」意謂兩個或多於兩個官能基經由諸如以下之連接基團彼此鍵結：單鍵、雙鍵、三鍵、C1 -C10 伸烷基（例如亞甲基（-CH2 -）或伸乙基（-CH2 CH2 -））、C1 -C10 氟伸烷基（例如氟亞甲基（-CF2 -）或全氟伸乙基（-CF2 CF2 -））、雜原子，諸如N、O、P、S或Si，或含有雜原子之官能基（尤其在分子中含有羰基（-C=O-）、醚（-O-）基、酯（-COO-）基、-S-、-NH-或-N=N-之伸雜烷基）；或兩個或多於兩個官能基稠合在一起。
本文所用之術語「等向性」意謂厚度延遲（Rth ）為約100奈米或小於100奈米且術語「非等向性」或「異向性」意謂厚度延遲（Rth ）為至少約100奈米。
本文所用之術語「聚醯亞胺系溶液」意欲包含聚醯亞胺前驅體之溶液、聚醯胺酸之溶液以及其混合物。聚醯亞胺前驅體包含，但不限於聚醯胺酸。聚醯亞胺前驅體包含可藉由後續處理轉換成聚醯亞胺之那些。
現將更詳細地描述根據本發明之實施例之聚醯亞胺系溶液、使用聚醯亞胺系溶液之聚醯亞胺系膜、用於製備聚醯亞胺系膜之方法以及包含聚醯亞胺系溶液之顯示器基板及裝置。
本發明涉及一種聚醯亞胺系溶液，包含具有式1之結構之聚醯亞胺的前驅體：（1） 其中X為衍生自酸二酐之四價有機基團且Y為衍生自二胺之二價有機基團， 或式2之聚醯胺酸：（2） 其中X及Y如式1中所定義；及溶劑，其中聚醯亞胺系溶液於基板上之塗層之混濁度在30℃之溫度及70%之濕度下儲存30分鐘之後為1%或小於1%。
根據一個實施例，溶劑可在25℃下具有正分配係數（LogP）。更特定言之，溶劑之分配係數（LogP）可為約0.01至約3，約0.01至約2，約0.01至約1，或約0.01至約0.1。
分配係數可使用可購自ACD/實驗室（ACD/Labs）之ACD/普賽普特（ACD/Percepta）平台之ACD/LogP模組計算。ACD/LogP模組使用基於使用2D分子結構之定量結構-特性關係方法之演算法。
正分配係數指示溶劑之極性為疏水性。由於充分研究，本發明者已發現聚醯亞胺前驅體於具有正分配係數之特定溶劑中之溶液可用於製備具有高耐熱性及極好機械特性之高度透明、等向性聚醯亞胺系膜的事實。
根據本發明之一較佳實施例，溶劑為經具有兩個或多於兩個碳原子之烷基取代之三級胺。更佳，溶劑為具有兩個或多於兩個C2 -C6 烷基之三級胺。更特定言之，溶劑可為例如N,N-二乙基乙醯胺、N,N-二乙基甲醯胺或其混合物。N,N-二乙基甲醯胺最佳。
根據本發明人進行之研究，與使用其他溶劑之習知聚醯亞胺系溶液之塗層相比，本發明之聚醯亞胺系溶液於玻璃基板上之塗層之混濁度在30℃之溫度及70%之濕度下儲存30分鐘之後為1%或小於1%且可防止其混濁。
聚醯胺酸與水反應形成鹽，其為混濁之原因。嚴重混濁可造成聚集。在混濁狀態中固化聚醯亞胺系溶液致使製備具有粗糙表面之膜。亦即當聚醯亞胺系溶液之塗層具有高混濁度時，造成不佳可塗佈性，其可增加在固化之後膜之表面粗糙度。因此，防止聚醯亞胺系溶液混濁促成在固化之後膜之表面特徵改良。
式1之聚醯亞胺或式2之聚醯胺酸可使用包含式1或式2中之官能基（X）之酸二酐及包含式1或式2中之官能基（Y）之二胺製備。
式1及式2中之二價有機基團可各獨立地由二價芳族有機基團、二價脂環有機基團、二價脂族有機基團以及其組合中選出。式1及式2中之四價有機基團可各獨立地由四價芳族有機基團、四價脂環有機基團、四價脂族有機基團以及其組合中選出。
本文所用之術語「芳族」指具有其中非定域電子在分子中共用之結構的C6 -C30 單環或多環化合物。較佳地，芳族指C6 -C18 單環或多環化合物。
術語「脂環」為非芳族環狀化合物且指C3 -C30 單環或多環化合物。較佳地，脂環指C3 -C18 或C3 -C12 單環或多環化合物。
術語「脂族」指除芳族及脂環化合物外的直鏈或分支鏈烴化合物。脂族化合物可為例如C1 -C30 、C1 -C20 或C1 -C10 烴化合物。
根據一個實施例，X可包含具有含氟原子之取代基之二價有機基團，Y可包含具有含氟原子之取代基之四價有機基團，或X及Y中之每一者可包含具有含氟原子之取代基之有機基團。
亦即，在式1或式2中X及Y中之至少一者可具有含氟原子之取代基。以100莫耳二價或四價有機基團計，具有含氟原子之取代基之二價或四價有機基團可以50莫耳至70莫耳之量存在。
術語「氟化取代基」或「氟取代基」意欲包含「具有氟原子之取代基」及「含有氟原子之取代基」且可與術語「含氟原子之取代基」互換。較佳地，含氟原子之取代基為C1 -C10 或C1 -C6 氟烷基。
根據一個實施例，聚醯亞胺及聚醯胺酸中之每一者中的X可包含具有含氟原子之取代基之四價有機基團及不具有含氟原子之取代基之四價有機基團兩者。在此實施例中，X中具有含氟原子之取代基之四價有機基團與所有四價有機基團之莫耳比可為約0.1:1至約0.9:1。
X可包含四價單環或多環芳族有機基團、四價單環或多環脂環有機基團或具有以下結構的四價有機基團，其中由四價單環或多環芳族有機基團及四價單環或多環脂環有機基團中選出之兩個或多於兩個四價有機基團經由單鍵或連接基團彼此連接。
具有含氟原子之取代基之四價有機基團可為四價單環或多環芳族有機基團、四價單環或多環脂環有機基團或具有以下結構的四價有機基團，其中由四價單環或多環芳族有機基團及四價單環或多環脂環有機基團中選出之兩個或多於兩個四價有機基團經由單鍵或連接基團彼此連接，且含氟原子之取代基可在芳環或脂環上直接取代或可在連接基團上取代。連接基團之種類與先前所說明相同，且連接基團可具有取代基。
特定言之，四價有機基團（X）可由下列各者所構成之族群中選出：式2a至式2d之四價芳族有機基團、包含C3 -C12 環烷結構之四價脂環有機基團、式2e之四價脂環有機基團及具有C1 -C10 分支鏈烷結構之四價脂族有機基團以及其組合：（2a）（2b）（2c）（2d）（2e） 其中R11 至R17 可各獨立地為C1 -C10 烷基或C1 -C10 氟烷基，a1 可為0或2之整數，a2 可為0至4之整數，a3 可為0至8之整數，a4 及a5 可各獨立地為0至3之整數，a6 及a9 可各獨立地為0至3之整數，a7 及a8 可各獨立地為0至9之整數； 且A21 及A22 可各獨立地由單鍵、-O-、-CR18 R19 -、-C(=O)-、-C(=O)NH-、-S-、-SO2 -、伸苯基以及其組合（R18 及R19 可各獨立地由氫原子、C1 -C10 烷基以及C1 -C10 氟烷基中選出）中選出。
更特定言之，四價有機基團（X）可由以下中選出，但不限於：式3a至式3t的那些： （x = 1至3之整數）， 及式4a至式4l的那些：。
存在於式3a至式3t及式4a至式4l之四價有機基團中之每一者中的一或多個氫原子亦可經C1 -C10 烷基或C1 -C10 氟烷基置換。
特定言之，包含四價有機基團（X）之四甲酸二酐可為丁烷四甲酸二酐、戊烷四甲酸二酐、己烷四甲酸二酐、環戊烷四甲酸二酐、二環戊烷四甲酸二酐、環丙烷四甲酸二酐、環己烷四甲酸二酐（PMDA-H）、苯均四酸二酐（pyromellitic dianhydride；PMDA）、甲基環己烷四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、3,4,9,10-苝四甲酸二酐、4,4'-磺醯基雙苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四甲酸二酐、1,2,5,6-萘四甲酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、1,4,5,8-萘四甲酸二酐、2,3,5,6,-吡啶四甲酸二酐、間聯三苯-3,3',4,4'-四甲酸二酐、對聯三苯-3,3',4,4'-四甲酸二酐、4,4'-氧雙苯二甲酸二酐、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-雙[(2,3-或3,4-二羧基苯氧基)苯基丙烷二酐、2,2-雙[4-(2,3-或3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐或1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-雙[4-(2,3-或4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐。
特定言之，四甲酸二酐較佳為芳族二酐，更佳具有氟化取代基之芳族二酐。芳族二酐允許聚醯亞胺在高溫下固化之後擁有良好抗氧化性同時維持其透明度。
具有氟化取代基之二酐亦可與不具有氟原子之二酐一起使用。在此情況下，擁有氟化取代基之二酐與不具有氟原子之二酐之莫耳比不受限制且可為但不限於1:9至9:1，2:8至8:2或3:7至7:3。
根據一個實施例，具有含氟原子之取代基之四價有機基團可衍生自4,4'-(六氟亞異丙基)雙苯二甲酸酐。
根據一個實施例，不具有含氟原子之取代基之四價有機基團可衍生自至少一種由3,3',4,4'-聯苯四甲酸二酐、2,3,3',4'-聯苯四甲酸二酐、苯均四酸酐、1,2,4,5-環己烷四甲酸二酐、4,4'-氧雙苯二甲酸酐以及2,3,3',4'-氧雙苯二甲酸酐中選出之化合物。
包含式1或式2中之官能基（Y）及鍵結至Y之兩個胺基之二胺系化合物可用於製備聚醯亞胺。
特定言之，式1中之Y可為衍生自二胺化合物或其組合之二價脂族、脂環或芳族有機基團，其中由二價脂族、脂環以及芳族有機基團中選出之二價有機基團直接彼此連接或經由交聯結構彼此連接。
Y可包含二價單環或多環芳族有機基團、二價單環或多環脂環有機基團或具有以下結構的二價有機基團，其中由二價單環或多環芳族有機基團及二價單環或多環脂環有機基團中選出之兩個或多於兩個二價有機基團經由單鍵或連接基團彼此連接。
更特定言之，二胺可為4,4'-二胺基二苯醚、4,4'-二胺基二苯基硫、4,4'-二胺基二苯碸、4,4'-二胺基二苯甲酮、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]甲烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]酮、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]亞碸、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]醚、4,4'-雙(4-胺基苯基磺醯基)二苯醚、4,4'-雙(4-胺基硫基苯氧基)二苯碸、1,4-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、3,3'-二胺基二苯醚、3,3-二胺基二苯基硫、3,3'-二胺基二苯碸、3,3'-二胺基二苯甲酮、雙[4-(3-胺基苯氧基)-苯基]甲烷、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、4,4'-雙(3-胺基苯氧基)聯苯、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]酮、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]硫、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]醚、4,4'-雙(3-胺基苯基磺醯基)二苯醚、4,4'-雙(3-胺基硫基苯氧基)二苯碸、1,4-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯或其混合物。
具有芳族基之二胺較佳，因為其允許聚醯亞胺系膜具有極好物理特性。
更特定言之，具有氟化取代基之二胺將合乎需要，尤其當酸二酐不具有氟化取代基時。氟化取代基與先前所說明相同且較佳為C1 -C10 氟烷基或C1 -C6 氟烷基。
二胺中氟化取代基之存在可促成聚醯亞胺膜之透明度改良且不具有氟原子之取代基可促成聚醯亞胺膜之耐化學性、耐熱性以及機械強度改良。
根據一個實施例，聚醯亞胺及聚醯胺酸中之每一者中的Y可包含具有含氟原子之取代基之二價有機基團及不具有含氟原子之取代基之二價有機基團兩者。在此實施例中，Y中具有含氟原子之取代基之二價有機基團與所有二價有機基團之莫耳比可為0.1:1至約0.9:1。
亦即，擁有氟化取代基之二胺亦可與不具有氟原子之二胺一起使用。在此情況下，擁有氟化取代基之二胺與不具有氟原子之二胺之莫耳比不受限制且可為1:9至9:1，2:8至8:2或3:7至7:3。
具有含氟原子之取代基之二價有機基團可為二價單環或多環芳族有機基團、二價單環或多環脂環有機基團或具有以下結構的二價有機基團，其中由二價單環或多環芳族有機基團及二價單環或多環脂環有機基團中選出之兩個或多於兩個二價有機基團經由單鍵或連接基團彼此連接，且含氟原子之取代基可在芳環或脂環上直接取代或可在連接基團上取代。連接基團之種類與上文所描述相同。
根據一個實施例，具有含氟原子之取代基之二價有機基團可為衍生自2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺或2,2-雙[4-(-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷之二價有機基團。
根據一個實施例，不具有含氟原子之取代基之二價有機基團可衍生自至少一種由4,4'-氧基二苯胺、4,4'-(9-亞茀基)二苯胺、對苯二胺以及間苯二胺中選出之化合物。
根據一個實施例，聚醯亞胺可藉由聚合酸二酐與二胺，隨後亞胺化製備，且可包含式5之結構：（5） 其中p、q以及r表示對應重複單元之莫耳數且滿足以下關係：p+q+r=1，0≤p≤0.9，0.1≤q≤0.9以及0≤r≤0.9，其限制條件為p及r不同時為0，X1 至X3 各獨立地為包含衍生自酸二酐之芳族、脂環或脂族基團或其組合之四價有機基團，且Y1 至Y3 各獨立地為包含衍生自二胺之芳族、脂環或脂族基團或其組合之二價有機基團。
根據一個實施例，X1 至X3 可各獨立地為C6 -C18 四價單環或多環芳族有機基團、C6 -C18 四價單環或多環脂環有機基團或具有以下結構的四價有機基團，其中由四價單環或多環芳族有機基團及四價單環或多環脂環有機基團中選出之兩個或多於兩個四價有機基團經由單鍵或連接基團彼此連接。
根據一個實施例，Y1 至Y3 可各獨立地為C6 -C18 二價單環或多環芳族有機基團、C6 -C18 二價單環或多環脂環有機基團或具有以下結構的二價有機基團，其中由二價單環或多環芳族有機基團及二價單環或多環脂環有機基團中選出之兩個或多於兩個二價有機基團經由單鍵或連接基團彼此連接。
根據一較佳實施例，X1 至X3 中之一或多者或Y1 至Y3 中之一或多者可具有氟化取代基。氟化取代基可在芳環或脂環上直接取代或可在連接基團上取代。具有或不具有氟化取代基之酸二酐及二胺與上文所描述之那些相同。
根據一個實施例，式5中之X1 至X3 為衍生自4,4'-(六氟亞異丙基)雙苯二甲酸酐之四價有機基團。
Y1 可為衍生自具有氟化取代基之芳族二胺之二價有機基團且Y2 及Y3 可各獨立地為衍生自不具有氟化取代基之芳族二胺之二價有機基團。
特定言之，Y1 可為衍生自2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺之二價有機基團。
Y2 及Y3 可各獨立地為衍生自對苯二胺、間苯二胺、4,4'-二胺基二苯醚或4,4'-(9-亞茀基)二苯胺之二價有機基團。
根據一較佳實施例，式5中之p、q以及r滿足0.3 ≤ p/(p+q+r) ≤ 0.7之關係。
Y2 可為衍生自對苯二胺、間苯二胺、4,4'-二胺基二苯醚或其組合之二價有機基團且Y3 可為衍生自4,4'-(9-亞茀基)二苯胺之二價有機基團。較佳地，r/(p+q+r)不大於0.3或不大於0.2。
根據一替代實施例，在式5中，X1 可衍生自4,4'-(六氟亞異丙基)雙苯二甲酸酐且X2 及X3 可各獨立地衍生自至少一種由苯均四酸二酐及3,3',4,4'-聯苯四甲酸二酐所構成之族群中選出之化合物。
在此實施例中，Y1 至Y3 中之至少一者較佳為衍生自2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺之二價有機基團。
在式5中，p、q以及r可滿足0 ≤ p ≤ 0.5且0.5 ≤ q+r ≤ 1之關係。
p/(p+q+r)及r/(p+q+r)可各獨立地不超過約0.4或為約0.1至約0.3且q/(p+q+r)可為約0.5至約0.8。
考慮到聚醯亞胺之所需物理特性，較佳使酸二酐與二胺系化合物以適當比率反應。特定言之，二胺化合物與酸二酐以1:0.8至1:1.2或1:0.9至1:1.1範圍內之莫耳比反應。在此範圍外，聚醯亞胺之亞胺化程度或分子量降低，使得難以形成膜。
酸二酐與二胺系化合物之聚合反應可藉由任何適合之聚合方法，諸如溶液聚合，進行以便製備聚醯亞胺或其前驅體。
特定言之，根據溶液聚合，二胺系化合物溶解於聚合溶劑中且將酸二酐添加至溶液中以與二胺系化合物反應。聚合溶劑較佳為在25℃下具有正分配係數（LogP）之溶劑，所述分配係數如使用可購自ACD/實驗室之ACD/普賽普特平台之ACD/LogP模組計算（為了參考，ACD/LogP模組使用基於使用2D分子結構之定量結構-特性關係方法的演算法）。
聚合反應較佳藉由在約10℃至約30℃之溫度，約15℃至約25℃或室溫之溫度下預聚合約0.5小時至約5小時或約1小時至約3小時且在約30℃至65℃之溫度或約40℃至約60℃之溫度下後聚合約5小時至50小時，約10小時至40小時或約20小時至約30小時來進行。
由於聚合反應，製備作為聚醯亞胺之前驅體之聚醯胺酸。
聚醯胺酸為包含-CO-NH-及-CO-OR基團（其中R為氫原子或烷基）之酸或酸衍生物，所述基團由於酸酐基團與胺基之間的反應形成。根據另一實施例，聚醯胺酸具有式2之結構：（2） 其中X及Y如上文所定義。
在聚合反應之後，使所得聚醯胺酸亞胺化。特定言之，可藉由化學亞胺化或熱亞胺化進行亞胺化。
特定言之，化學亞胺化可使用脫水劑進行。脫水劑可為例如酸酐（諸如乙酸酐、丙酸酐或苯甲酸酐）或其酸氯化物或碳化二亞胺化合物（諸如二環己基碳化二亞胺）。脫水劑較佳以每莫耳酸二酐0.1莫耳至10莫耳之量使用。
化學亞胺化亦可與在60℃至120℃之溫度下加熱組合實現。
熱亞胺化可藉由在80℃至400℃之溫度下熱處理進行。由於脫水，形成水，其更佳藉由用苯、甲苯或二甲苯共沸蒸餾移除。
化學或熱亞胺化方法可在鹼催化劑存在下進行，所述鹼催化劑諸如吡啶、異喹啉、三甲胺、三乙胺、N,N-二甲胺基吡啶、咪唑、1-甲基哌啶或1-甲基哌嗪。鹼催化劑可以每莫耳酸二酐0.1莫耳至5莫耳之量使用。
在亞胺化方法期間，水由-CO-NH-基團之H及-CO-OH基團之OH形成且脫離聚醯胺酸分子，得到具有環狀化學結構（-CO-N-CO-）之式1之聚醯亞胺。
式1之聚醯亞胺以於用於聚合反應之有機溶劑中的溶液形式獲得。溶液可含有未亞胺化之聚醯亞胺前驅體，亦即聚醯胺酸。
因此，聚醯亞胺或其前驅體以固體形式分離且再溶解於有機溶劑中以製備本發明之聚醯亞胺系溶液。或者，亦可使用如所製備之溶液。聚醯亞胺可如下分離：藉由將對於聚醯亞胺不佳之溶劑添加至所得溶液中以沈澱聚醯亞胺，其經受一系列過程，諸如過濾、洗滌以及乾燥。不佳溶劑可為例如甲醇或異丙醚。再溶解可使用與用於聚合反應之溶劑相同之有機溶劑進行。亦即，再溶解溶劑可為在25℃下具有正分配係數（LogP）之溶劑，所述分配係數如使用可購自ACD/實驗室之ACD/普賽普特平台之ACD/LogP模組計算。ACD/LogP模組使用基於使用2D分子結構之定量結構-特性關係方法之演算法。
由此製備之聚醯亞胺系溶液允許製備具有高透射率、超高耐熱性以及極好機械特性之等向性或異向性聚醯亞胺系膜。
亦即，本發明亦提供一種製備聚醯亞胺系膜之方法，包含將聚醯亞胺系溶液塗覆至基板之一側，固化聚醯亞胺系溶液以形成聚醯亞胺系膜，且自基板分離聚醯亞胺系膜。
特定言之，當亞胺化程度定義為在包含作為聚醯亞胺前驅體之聚醯胺酸之組成物經塗覆且在200℃或高於200℃之溫度下亞胺化之後在IR光譜中1350 cm-1 至1400 cm-1 或1550 cm-1 至1650 cm-1 下觀察之CN帶之累積強度相對於在組成物在500℃或高於500℃之溫度下亞胺化之後在相同波長範圍內觀察之CN帶之累積強度（100%）的百分比時，聚醯亞胺樹脂之亞胺化程度可為約60%至約99%，約70%至約98%或約75至約96%。
式1之聚醯亞胺之重量平均分子量可為10,000公克/莫耳至200,000公克/莫耳，20,000公克/莫耳至100,000公克/莫耳或40,000公克/莫耳至200,000公克/莫耳，如在聚苯乙烯基礎上量測。
較佳地，式1之聚醯亞胺之分子量分佈（Mw/Mn）為1.1至2.5。
若式1之聚醯亞胺之亞胺化程度、重量平均分子量或分子量分佈在上文所定義之對應範圍外，則在形成膜中存在困難或存在聚醯亞胺系膜之特徵（諸如透射率、耐熱性以及機械特性）可能劣化之風險。
式1之聚醯亞胺之玻璃轉化溫度可為至少約250℃或250℃至320℃。由於聚醯亞胺之良好耐熱性，包含聚醯亞胺之膜在處理期間高度耐高溫以便製造裝置且可在於作為顯示器基板之聚醯亞胺系膜上製造裝置過程中防止其彎曲。此外，聚醯亞胺系膜可防止裝置之可靠性劣化。因此，使用聚醯亞胺系膜允許製造具有改良特徵及高可靠性之裝置。
根據本發明之聚醯亞胺系溶液之固體組分較佳以使得用於膜形成之組成物具有適當黏度（考慮到其膜形成可加工性，諸如可塗佈性）之量存在。特定言之，較佳確定聚醯亞胺系溶液中固體組分之含量以使得用於膜形成之組成物之黏度為400厘泊至50,000厘泊。當有機溶劑之含量過度低或高時，用於形成聚醯亞胺系膜之組成物之黏度可少於400厘泊或超過50,000厘泊。在此情況下，存在當用於形成聚醯亞胺系膜之組成物用來製備顯示器基板時可加工性可能劣化之風險。最佳，組成物之固體含量為10重量%至25重量%且黏度為1,000厘泊至50,000厘泊或2,000厘泊至10,000厘泊。
聚醯亞胺系溶液可包含聚醯亞胺前驅體。在此情況下，聚醯亞胺系溶液含有藉由在聚合溶劑中聚合酸二酐與二胺系化合物製備之聚醯胺酸。
包含聚醯亞胺或其前驅體之聚醯亞胺系溶液可更包含通常用於形成聚醯亞胺系膜之添加劑。所述添加劑之實例包含黏合劑、溶劑、交聯劑、起始劑、分散劑、塑化劑、黏度調節劑、UV吸收劑、感光性單體以及增感劑。
隨後，將聚醯亞胺系溶液塗覆至基板之一側，在80℃至400℃之溫度下固化，且自基板分離以製備聚醯亞胺系膜。
基板可為例如（但不特別限於）玻璃、金屬或塑膠基板。尤其較佳為玻璃基板，其在固化期間對熱及化學物質高度穩定且可易於分離而無對固化之後形成之聚醯亞胺系膜之損壞，避免用脫模劑進一步處理之需要。
可藉由所屬領域中已知之任何適合技術進行塗覆。特定言之，可使用旋塗、棒塗、滾塗、氣刀塗佈、凹板印刷式塗佈、逆轉滾塗、接觸滾塗、刮刀塗佈、噴霧、浸漬或刷塗來塗覆聚醯亞胺系溶液。鑄造更佳，其可在連續方法中進行且可增加聚醯亞胺系樹脂之亞胺化程度。
聚醯亞胺系溶液可塗覆至基板上至使得最終聚醯亞胺系膜具有用於其作為顯示器基板之用途之適合厚度的厚度。特定言之，可以使得聚醯亞胺系膜之厚度為10微米至30微米之量塗覆聚醯亞胺系溶液。
在塗覆聚醯亞胺系溶液之後，可視情況在固化之前進一步進行乾燥以移除聚醯亞胺系溶液中存在之溶劑。
可藉由所屬領域中已知之任何適合方法進行乾燥。特定言之，乾燥可在不高於140℃之溫度下或在80℃至140℃之溫度下進行。若乾燥溫度低於80℃，則需要較長時間以便乾燥。同時，若乾燥溫度超過140℃，則亞胺化快速進行，此使得難以獲得聚醯亞胺系膜之均勻厚度。
隨後，聚醯亞胺系溶液可藉由在80℃至400℃之溫度下熱處理來固化。亦有可能藉由在上文所定義之溫度範圍內之各種溫度下逐步熱處理來固化聚醯亞胺系溶液。固化時間不受特別限制且可為例如30分鐘至6小時。
在固化之後，可視情況進一步進行後續熱處理以增加聚醯亞胺系膜中聚醯亞胺系樹脂之亞胺化程度，獲得聚醯亞胺系膜之所需物理特性。
後續熱處理較佳在至少200℃之溫度或200℃至450℃之溫度下進行1分鐘至30分鐘。後續熱處理可僅一次或至少兩次以逐步方式進行。特定言之，熱處理可藉由三個熱處理步驟進行，所述步驟包含在200℃至220℃下之一級熱處理，在300℃至350℃下之二級熱處理，以及在400℃至450℃下之三級熱處理。
其後，藉由所屬領域中已知之任何適合技術自基板剝離聚醯亞胺系膜。
由於存在式1之聚醯亞胺，聚醯亞胺系膜展示高透明度、耐熱性以及機械強度，因此適用於用作需要高透明度、耐熱性以及機械強度之裝置（諸如OLED、LCD、電子紙或太陽電池）之基板。
更特定言之，膜可在400℃下經歷小於200微米，不大於170微米或不大於150微米之尺寸改變。較小尺寸變化更合乎需要。根據一個實施例，膜之尺寸變化可為50微米或大於50微米或80微米或大於80微米。
更特定言之，聚醯亞胺系膜可具有當自100℃加熱至300℃時不高於約70 ppm/K，不高於約65 ppm/K或為約1 ppm/K至約63 ppm/K之指示其高耐熱性之熱膨脹係數（CTE）。
聚醯亞胺系膜之濁度為2或小於2，對於在380奈米至760奈米之波長下之光在10微米至30微米之膜厚度中透射率為至少85%或至少87%，且黃度係數（YI）不高於約9，不高於約8或不高於約6，此指示其高透明度。由於其高透射率及低黃度係數，聚醯亞胺系膜可展示顯著改良之透明度及光學特性。
聚醯亞胺系膜之模數為至少約1.0十億帕斯卡或約1.5十億帕斯卡至約2.5十億帕斯卡，最大應力值為約40兆帕斯卡至約400兆帕斯卡或約85兆帕斯卡至約300兆帕斯卡，且最大伸長率為約10%至約100%或約10%至約45%，此指示其極好機械特性。
根據一個實施例，聚醯亞胺系膜可為平面內延遲（Rin ）為約0.01奈米至約1奈米或約0.05奈米至約0.5奈米且厚度延遲（Rth ）不大於約100奈米或不大於約90奈米之等向性膜。
根據一替代實施例，聚醯亞胺系膜可為平面內延遲（Rin ）為約0.05奈米至約1奈米或約0.1奈米至約0.5奈米且厚度延遲（Rth ）為至少約100奈米或至少約150奈米之異向性膜。
因此，本發明之其他實施例提供包含聚醯亞胺系膜之顯示器基板及裝置。
特定言之，裝置可為具有可撓性基板之任何太陽電池（例如可撓性太陽電池）、有機發光二極體（organic light emitting diode；OLED）發光裝置（例如可撓性OLED發光裝置）、具有可撓性基板之任何半導體裝置或具有可撓性基板之可撓性顯示器裝置，諸如有機電致發光裝置、電泳裝置或LCD裝置。
下文，將詳細說明本發明之實施例以使得本發明可容易地由所屬領域中具通常知識者執行。然而，本發明可以多種不同形式實施，且不應理解為限於本文中所闡述之實施例。 分配係數
使用可購自ACD/實驗室之ACD/普賽普特平台之ACD/LogP模組計算用於以下實例中之溶劑之分配係數（LogP值，25℃）。ACD/LogP模組使用基於使用2D分子結構之定量結構-特性關係方法之演算法。
上表中之縮寫如下。 DMAc：N,N-二甲基乙醯胺 DEAc：N,N-二乙基乙醯胺 DEF：N,N-二乙基甲醯胺 DMF：N,N-二甲基甲醯胺 NMP：N-甲基吡咯啶酮 NEP：N-乙基吡咯啶酮 依奎米德-M100（Equamide-M100）（可購自日本出光興產株式會社（Idemitsu Kosan Co., Ltd.））
用於以下實例中之縮寫如下。 6FDA：4,4'-(六氟亞異丙基)雙苯二甲酸酐 PMDA：苯均四酸二酐 PMDA-H：1,2,4,5-環己烷四甲酸二酐 BPDA：3,3',4,4'-聯苯四甲酸二酐 aBPDA：2,3,3',4'-聯苯四甲酸二酐 ODPA：4,4'-氧雙苯二甲酸酐 aODPA：2,3,3',4'-氧雙苯二甲酸酐 TFMB：2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺 PDA：對苯二胺 m-PDA：間苯二胺 ODA：4,4'-氧基二苯胺 FDA：4,4'-(9-亞茀基)二苯胺 HFBAPP：2,2-雙[4-(-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷 實例1 實例1-1
在氮氣氛圍下將18公克ODPA溶解於45公克DEF中20分鐘。向所得OPDA/DEF溶液中添加18.5公克作為二胺系化合物之TFMB於45公克DEF中之溶液。使混合物在25℃下反應2小時。在升高溫度至40℃之後，繼續反應24小時。藉由添加DEF將反應溶液之固體含量調節至18重量%以使得反應溶液之黏度為5,000厘泊。使溶液均質化24小時以製備聚醯胺酸溶液（亦即聚醯亞胺前驅體溶液）。
藉由與上文所描述相同之程序製備聚醯亞胺前驅體溶液，不同之處在於表1中所描述之化合物用作製備聚醯胺酸之酸二酐及二胺系化合物。 比較例1-1至比較例1-4
以與實例1-1中相同之方式製備聚醯胺酸溶液，不同之處在於如表1中所示改變用於製備聚醯胺酸之酸二酐及二胺系化合物及溶劑。 實驗實例1-1
將聚醯亞胺前驅體溶液中之每一者在玻璃基板上旋塗至20微米之厚度。在30℃及70%之濕度下靜置30分鐘之後，使用測霧計（日本電色（NIPPON DENSHOKU），NDH5000SP）根據ASTM D1003測試方法量測塗層之混濁度。結果展示於表1中。表 1
圖1展示在基板上塗佈之後30分鐘測試編號8（6FDA/TFMB）之聚醯胺酸溶液之影像。
如自表1及圖1中之結果可見，即使在塗佈之後30分鐘使用實例1-1中之溶劑製備之聚醯胺酸溶液亦得以顯著防止混濁。 實驗實例1-2
將用實驗實例1-1中之聚醯亞胺前驅體溶液塗佈之玻璃基板置於烘箱中，以2℃/分鐘之速率加熱，且固化同時維持在80℃下15分鐘，150℃下30分鐘，220℃下30分鐘，以及350℃下1小時。完成固化後，將玻璃基板浸沒於水中且自玻璃基板剝離膜。在100℃下於烘箱中乾燥膜。
藉由以下程序量測各聚醯亞胺系膜之物理特性，包含透射率、黃度係數、延遲值、玻璃轉化溫度以及熱膨脹係數。
使用透射計（HR-100，村上顏色研究實驗室（Murakami Color Research Laboratory））根據JIS K 7105量測膜之透射率。
使用色度計（卡勒愛（Color Eye）7000A）量測黃度係數（YI）。
使用阿克索斯坎（Axoscan）量測膜之平面內延遲（Rin）及厚度延遲（Rth）。首先，將膜切成預定尺寸且量測樣品之厚度。使用阿克索斯坎量測樣品之延遲且輸入所量測之厚度同時在C板方向上校準以補償延遲值。藉由輸入聚醯亞胺之折射率量測樣品之折射率。
使用熱機械分析器（Q400，TA）量測膜之玻璃轉化溫度（Tg）及熱膨脹係數（CTE）。將膜切成5 × 20毫米之尺寸且使用配件裝載樣品。將用於量測之膜之長度設定成16毫米。將牽拉膜之力設定成0.02牛頓且以5/分鐘之速率將膜自30℃加熱至350℃。在300-350℃之範圍內量測膜之線性熱膨脹係數且取平均值。
使用茲韋克（Zwick）萬能測試機（universal testing machine，UTM）量測膜之機械特性（模數、最大應力以及最大伸長率）。在將膜切成≥5毫米（w）× ≥60毫米（l）之尺寸之後，將夾持點之間的距離設定成40毫米且在以20毫米/分鐘之速率牽拉樣品的同時量測值。表 2
表2中之結果表明使用實例1-1中之聚醯胺酸溶液製備之聚醯亞胺系膜為具有高耐熱性及極好機械特性之高度透明等向性膜。
儘管實例1-1與比較例1-1至比較例1-4之膜之間的物理特性無顯著差異，比較聚醯胺酸溶液之塗層具有高混濁度，如表1中所示，其藉由因聚醯胺酸與水之反應而形成鹽從而引起聚集來解釋。此聚集造成使用比較溶液製備之膜之粗糙表面。 實例2 實例2-1至實例2-3及比較例2-1至比較例2-3
在氮氣氛圍下將15公克6FDA溶解於30公克DEF中20分鐘。向所得6FDA/DEF溶液中添加作為二胺系化合物之5.4公克TFMB及1.82公克m-PDA於30公克DEF中之溶液。使混合物在25℃下反應2小時。在溫度升高至40℃之後，反應繼續24小時。藉由添加DEF將反應溶液之固體含量調節至18重量%以使得反應溶液之黏度為5,000厘泊。使溶液均質化24小時以製備聚醯胺酸溶液。
以相同方式製備聚醯亞胺前驅體溶液，不同之處在於如表3-5中所描述改變二胺系化合物及其量及溶劑以製備聚醯胺酸。 實驗實例2-1
將聚醯亞胺前驅體溶液中之每一者在玻璃基板上旋塗至20微米之厚度。在30℃及70%之濕度下靜置30分鐘之後，使用測霧計（日本電色，NDH5000SP）根據ASTM D1003測試方法量測塗層之混濁度。結果展示於表3中。表 3
顯著防止了本發明聚醯胺酸溶液混濁。 實驗實例2-2
以與實驗實例1-2中相同之方式製備膜，不同之處在於使用用實驗實例2-1中製備之聚醯亞胺前驅體溶液塗佈之玻璃基板。藉由與實驗實例1-2中所描述相同之程序量測各聚醯亞胺系膜之物理特性，包含透射率、黃度係數、延遲值、玻璃轉化溫度以及熱膨脹係數。結果展示於表4-6中。表 4 表 5 表 6
表4-6中之結果表明實例2-1至實例2-3之聚醯亞胺系膜為具有高耐熱性及極好機械特性之高度透明等向性膜。特定言之，可確認膜之透明度及黃度指數受溶劑種類影響。與具有高極性及高沸點之溶劑相比，具有低極性及低沸點之疏水性溶劑具有與聚醯胺酸結構之適當相容性且隨著固化溫度增加快速汽化。因此，疏水性溶劑以少量存在於聚合物溶液中，且因此獲得低含量之雜質，產生膜之低黃度指數。 實例3 實例3-1及實例3-2及比較例3-1
在氮氣氛圍下將4.52公克6FDA、6.67公克PMDA以及3公克BPDA溶解於45.42公克NEP中20分鐘。向所得6FDA/PMDA/BPDA/NEP溶液中添加16.32公克作為二胺系化合物之TFMB於50公克NEP中之溶液。使混合物在25℃下反應2小時。在溫度升高至40℃之後，反應繼續24小時。藉由添加NEP將反應溶液之固體含量調節至18重量%以使得反應溶液之黏度為5,000厘泊。使溶液均質化24小時以製備聚醯胺酸溶液。
以相同方式製備聚醯亞胺前驅體溶液（實例3-2及比較例3-1），不同之處在於如表8中所示改變溶劑。 實驗實例3-1
將聚醯亞胺前驅體溶液中之每一者在玻璃基板上旋塗至20微米之厚度。在30℃及70%之濕度下靜置30分鐘之後，使用測霧計（日本電色，NDH5000SP）根據ASTM D1003測試方法量測塗層之混濁度以觀察是否防止塗層混濁及翹曲。結果展示於圖2及圖3中。
圖2及圖3展示與使用比較例3-1中之NMP製備之溶液（圖3）相比顯著防止了實例3-1之聚醯亞胺系溶液（圖2）混濁及翹曲。表 7 測試實例3-2
以與實驗實例1-2中相同之方式製備膜，不同之處在於使用用實驗實例3-1中製備之聚醯亞胺前驅體溶液塗佈之玻璃基板。藉由與實驗實例1-2中所描述相同之程序量測各聚醯亞胺系膜之物理特性，包含透射率、黃度係數、延遲值、玻璃轉化溫度以及熱膨脹係數。結果展示於表8中。表 8
表8之結果表明實例3-1及實例3-2之聚醯亞胺系膜為具有高耐熱性及極好機械特性之高度透明異向性膜。
雖然已詳細描述本發明之特定實施例，所屬領域中具通常知識者應瞭解所述詳述描述僅為較佳實施例且本發明之範疇不限於此。因此，本發明之真實範疇應由所附申請專利範圍及其等效物界定。
無
圖1顯示展示是否防止在實例1-1及比較例1-1至比較例1-4中製備之聚醯亞胺系溶液混濁的影像。 圖2為展示是否防止在實例3-1中製備之聚醯亞胺系溶液混濁之影像。 圖3為展示是否防止在比較例3-1中製備之聚醯亞胺系溶液混濁之影像。

Claims (25)

  1. 一種聚醯亞胺系溶液，包括具有式1之結構之聚醯亞胺：（1） 其中X為衍生自酸二酐之四價有機基團且Y為衍生自二胺之二價有機基團，或 包括式2之結構之聚醯胺酸：（2） 其中X及Y如式1中所定義，及 溶劑 其中所述聚醯亞胺系溶液於基板上之塗層在30℃之溫度及70%之濕度下儲存30分鐘之後的混濁度為1%或小於1%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之聚醯亞胺系溶液，其中所述溶劑在25℃下具有正分配係數（LogP）。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之聚醯亞胺系溶液，其中X包括具有含氟原子之取代基之四價有機基團，Y包括具有含氟原子之取代基之二價有機基團，或X及Y中之每一者包括具有含氟原子之取代基之有機基團。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之聚醯亞胺系溶液，其中所述二價有機基團各獨立地由二價芳族有機基團、二價脂環有機基團、二價脂族有機基團以及其組合中選出，且所述四價有機基團各獨立地由四價芳族有機基團、四價脂環有機基團、四價脂族有機基團以及其組合中選出。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之聚醯亞胺系溶液，其中所述聚醯亞胺及所述聚醯胺酸中之每一者中的Y包括具有含氟原子之取代基之二價有機基團及不具有含氟原子之取代基之二價有機基團兩者。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之聚醯亞胺系溶液，其中Y中所述具有含氟原子之取代基之二價有機基團與所有二價有機基團之莫耳比為0.1:1至1:1。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之聚醯亞胺系溶液，其中Y包括二價單環或多環芳族有機基團、二價單環或多環脂環有機基團或具有其中由二價單環或多環芳族有機基團及二價單環或多環脂環有機基團中選出之兩個或多於兩個二價有機基團經由單鍵或連接基團彼此連接的結構的二價有機基團。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之聚醯亞胺系溶液，其中所述具有含氟原子之取代基之二價有機基團為二價單環或多環芳族有機基團、二價單環或多環脂環有機基團或具有其中由二價單環或多環芳族有機基團及二價單環或多環脂環有機基團中選出之兩個或多於兩個二價有機基團經由單鍵或連接基團彼此連接的結構的二價有機基團，且所述含氟原子之取代基直接取代在芳環或脂環上或取代在所述連接基團上。
  9. 如申請專利範圍第3項所述之聚醯亞胺系溶液，其中所述具有含氟原子之取代基之二價有機基團衍生自2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺或2,2-雙[4-(-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷。
  10. 如申請專利範圍第5項所述之聚醯亞胺系溶液，其中所述不具有含氟原子之取代基之二價有機基團衍生自至少一種由4,4'-氧基二苯胺、4,4'-(9-亞茀基)二苯胺、對苯二胺以及間苯二胺中選出之化合物。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之聚醯亞胺系溶液，其中所述聚醯亞胺及所述聚醯胺酸中之每一者中的X包括具有含氟原子之取代基之四價有機基團及不具有含氟原子之取代基之四價有機基團。
  12. 如申請專利範圍第3項所述之聚醯亞胺系溶液，其中X中所述具有含氟原子之取代基之四價有機基團與所有四價有機基團之莫耳比為0.1:1至1:1。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之聚醯亞胺系溶液，其中X包括四價單環或多環芳族有機基團、四價單環或多環脂環有機基團或具有其中由四價單環或多環芳族有機基團及四價單環或多環脂環有機基團中選出之兩個或多於兩個四價有機基團經由單鍵或連接基團彼此連接的結構的四價有機基團。
  14. 如申請專利範圍第3項所述之聚醯亞胺系溶液，其中所述具有含氟原子之取代基之四價有機基團為四價單環或多環芳族有機基團、四價單環或多環脂環有機基團或具有其中由四價單環或多環芳族有機基團及四價單環或多環脂環有機基團中選出之兩個或多於兩個四價有機基團經由單鍵或連接基團彼此連接以下結構的四價有機基團，且所述含氟原子之取代基直接取代在芳環或脂環上或取代在所述連接基團上。
  15. 如申請專利範圍第3項所述之聚醯亞胺系溶液，其中所述具有含氟原子之取代基之四價有機基團衍生自4,4'-(六氟亞異丙基)雙苯二甲酸酐。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之聚醯亞胺系溶液，其中所述不具有含氟原子之取代基之四價有機基團衍生自至少一種由3,3',4,4'-聯苯四甲酸二酐、2,3,3',4'-聯苯四甲酸二酐、苯均四酸酐、1,2,4,5-環己烷四甲酸二酐、4,4'-氧雙苯二甲酸酐以及2,3,3',4'-氧雙苯二甲酸酐中選出之化合物。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之聚醯亞胺系溶液，其中當使用布洛克菲爾德（Brookfield）旋轉黏度計在25℃下量測，所述聚醯亞胺系溶液之黏度為400厘泊至50,000厘泊。
  18. 一種聚醯亞胺系膜，其藉由將如申請專利範圍第1項至第17項中任一項所述之聚醯亞胺系溶液塗覆至基板之一側，固化所述聚醯亞胺系溶液以形成聚醯亞胺系膜，且自所述基板分離所述聚醯亞胺系膜來製備。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之聚醯亞胺系膜，其中聚醯亞胺之玻璃轉化溫度為至少250℃，且所述膜在10微米至30微米之厚度範圍內對於在380奈米至760奈米之波長下之光之透射率為至少85%。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之聚醯亞胺系膜，其中所述膜在250℃下之熱膨脹係數（CTE）為70 ppm/K或小於70 ppm/K。
  21. 如申請專利範圍第18項所述之聚醯亞胺系膜，其中所述膜之平面內延遲（Rin ）為0.01奈米至1奈米且厚度延遲（Rth ）為100奈米或小於100奈米。
  22. 如申請專利範圍第18項所述之聚醯亞胺系膜，其中所述膜之厚度延遲（Rth ）為至少100奈米。
  23. 如申請專利範圍第18項所述之聚醯亞胺系膜，其中所述膜之黃度係數（YI）為9或小於9且模數為至少1.0十億帕斯卡。
  24. 一種顯示器基板，包括如申請專利範圍第18項所述之聚醯亞胺系膜。
  25. 一種裝置，包括如申請專利範圍第18項所述之聚醯亞胺系膜。
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