用于制造顯示元件、光學(xué)元件或照明元件的芳香族聚酰胺溶液的制作方法
【專利說明】用于制造顯示元件、光學(xué)元件或照明元件的芳香族聚酰胺 溶液 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 一方面，本公開內(nèi)容涉及包括芳香族共聚酰胺、溶劑和硅烷偶聯(lián)劑的聚酰胺溶液。 另一方面，本公開內(nèi)容涉及制造該聚酰胺溶液的方法。另一方面，本公開內(nèi)容涉及制造顯示 元件、光學(xué)元件或照明元件的方法，其包括使用聚酰胺溶液形成聚酰胺膜的步驟。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)發(fā)光二極管（OLED)顯示器在2010年市場量為12. 5億美元，預(yù)計(jì)其每年以 25%的速率成長。OLED顯示器的高效率和高對比度使其在手機(jī)顯示器、數(shù)碼相機(jī)、全球 定位系統(tǒng)（GPS)細(xì)分市場中成為液晶顯示器（LCD)的合適的替代。這些應(yīng)用非?？粗馗?的電效率、小型化和堅(jiān)固性。這增加了對于耗電更少、響應(yīng)時(shí)間更快、分辨率更高的有源 矩陣OLED (AMOLED)的需求。改善這些特性的AMOLED革新將進(jìn)一步加速AMOLED采用于 便攜裝置并擴(kuò)大使用其的裝置的范圍。這些性能因素很大程度上受電子學(xué)處理溫度的驅(qū) 動(dòng)。AMOLED具有沉積在透明基板上的薄膜晶體管（TFT)陣列結(jié)構(gòu)。較高的TFT沉積溫度 可以大大提高顯示器的電效率。目前，使用玻璃基板作為AMOLED基板。它們提供了高的處 理溫度（>500°C )和良好的阻隔性，但是相對要厚、重、剛性，并且易破碎，這降低了產(chǎn)品的 設(shè)計(jì)自由度和顯示器堅(jiān)固性。因此，便攜裝置制造商需要有更輕、更薄、更堅(jiān)固的替代品。 柔性基板材料還會(huì)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)打開新的可能性，并使人們能夠以更低的成本進(jìn)行卷對卷 (roll-to-roll)制造。
[0003] 許多聚合物薄膜具有優(yōu)異的柔性、透明度，相對廉價(jià)，并且重量輕。聚合物膜是用 于柔性電子裝置包括目前正在開發(fā)中的柔性顯示器和柔性太陽能電池面板的基板的優(yōu)異 候選物。與剛性基板如玻璃相比較，柔性基板提供了一些在電子裝置中潛在顯著的優(yōu)勢，其 包括：
[0004] a.重量輕（玻璃基板占薄膜太陽能電池總重量的大約98% );
[0005] b.柔性（易于處理，運(yùn)輸成本低，和/或原料和產(chǎn)品應(yīng)用更多）；
[0006] c.可改為卷對卷制造，這將大大降低制造成本。
[0007] 為了促進(jìn)聚合基板的這些內(nèi)在優(yōu)勢用于柔性顯示器應(yīng)用，必須解決的幾個(gè)問題包 括：
[0008] a.增加熱穩(wěn)定性；
[0009] b.降低熱膨脹系數(shù)（CTE);
[0010] c.在高溫處理過程中保持高透明度；和
[0011] 增加氧和水分阻隔性能。目前，沒有純聚合物膜可以提供充分的阻隔性能。為了 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)阻隔性能，必須應(yīng)用額外的阻隔層。
[0012]目前已將若干聚合物膜作為柔性透明基板進(jìn)行評價(jià)，其包括：聚對苯二甲酸乙 二醇酯（PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN)、聚碳酸酯（PC)、聚醚砜（PES)、環(huán)烯烴聚合物 (C0P)、多芳基化合物（PAR)、聚酰亞胺（PI)等。但是，這些膜無一能滿足所有要求。目 前，用于該應(yīng)用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是PEN膜，其滿足部分要求（在400nm-750nm內(nèi)透射比>80%， CTE〈20ppm/°C )，但是使用溫度有限（<200°C )。熱穩(wěn)定性更高（Tg>300°C )、CTE (<20ppm/°C ) 更低的透明聚合物膜是合乎要求的。
[0013] 眾所周知，傳統(tǒng)的芳香族聚酰亞胺具有優(yōu)異的熱特性和機(jī)械特性，但其膜必須 由其聚酰胺酸前體澆鑄，通常是深黃色至橙色。已經(jīng)制備出一些可以溶液澆鑄成在可 見光范圍內(nèi)無色的膜的芳香族聚酰亞胺，但這些膜表現(xiàn)不出所需的低CTE(例如，F(xiàn). Li. F. W. Harris 和 S. Z. D. Cheng, Polymer, 37, 23, pp53211996)。而且該膜不具有耐溶劑性。基 于部分或全部脂環(huán)族單體的聚酰亞胺膜，例如專利JP 2007-063417和JP2007-231224以及 A. S. Mathews 等人的出版物（J. Appl. Polym. Sci.，Vol. 102, 3316-3326, 2006)所公開的，表 現(xiàn)出改善的透明性。盡管這些聚合物的?。豢梢愿哂?00°C，但在這些溫度下聚合物因其脂 肪族單元而表現(xiàn)不出充分的熱穩(wěn)定性。
[0014] 盡管大多數(shù)芳香族聚酰胺在有機(jī)溶劑中溶解性差，不能溶液澆鑄成膜，但已經(jīng)制 備出少數(shù)可溶于含有無機(jī)鹽的極性非質(zhì)子溶劑中的聚合物。其中一些已經(jīng)研發(fā)用作柔性 基板。例如，JP 2009-79210A描述了由含氟芳香族聚酰胺制備的薄膜，其表現(xiàn)出非常低的 CTE(〈0ppm/°C )、良好的透明性（450-700nm下T% >80)以及優(yōu)異的機(jī)械特性。但是，由該 聚合物制成的膜最大厚度為20 μπι，因?yàn)槟さ闹苽浔仨毷褂贸}的干濕法。最重要的是， 膜還表現(xiàn)出較差的對強(qiáng)有機(jī)溶劑的耐受性。
[0015] WO 2012/129422公開了耐溶劑性共聚酰胺膜和該膜的制造方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 在一方面而言，本公開內(nèi)容涉及一種包括芳香族聚酰胺、硅烷偶聯(lián)劑和溶劑的聚 酰胺溶液。
[0017] 在另一方面，本公開內(nèi)容涉及一種制造芳香族聚酰胺溶液的方法，其包括以下步 驟：
[0018] a)將至少一種芳香族二胺溶解在溶劑中；
[0019] b)使至少一種芳香族二胺混合物與至少一種芳香族二酸二氯化物反應(yīng)，其中產(chǎn)生 鹽酸和聚酰胺溶液；
[0020] c)通過與捕獲試劑反應(yīng)除去游離的鹽酸；
[0021] d)加入硅烷偶聯(lián)劑。
[0022] 在另一方面，本公開內(nèi)容涉及一種制造顯示元件、光學(xué)元件或照明元件的方法，其 包括以下步驟：
[0023] a)將至少一種芳香族二胺溶解在溶劑中；
[0024] b)使至少一種芳香族二胺混合物與至少一種芳香族二酸二氯化物反應(yīng)，其中產(chǎn)生 鹽酸和聚酰胺溶液；
[0025] c)通過與捕獲試劑反應(yīng)除去游離的鹽酸；
[0026] d)加入硅烷偶聯(lián)劑；
[0027] e)將產(chǎn)生的聚酰胺溶液澆鑄在基底上，以形成聚酰胺膜，其中基底或基底的表面 由玻璃或硅片組成；
[0028] f)在聚酰胺膜的表面上形成顯示元件、光學(xué)元件或照明元件。
[0029] 在另一方面，本公開內(nèi)容涉及一種制造顯示元件、光學(xué)元件或照明元件的方法，其 包括以下步驟：
[0030] a)將芳香族聚酰胺溶液在基底上澆鑄成膜；和
[0031] b)在聚酰胺膜的表面上形成顯示元件、光學(xué)元件或照明元件；
[0032] 其中芳香族聚酰胺溶液包括芳香族聚酰胺、溶劑和硅烷偶聯(lián)劑，
[0033] 其中基底或基底的表面由玻璃或硅片組成。
【附圖說明】
[0034] 圖1是顯示根據(jù)一實(shí)施方式的有機(jī)EL元件1的示意性剖視圖。
[0035] 圖2是膠粘帶測試的分類表。
[0036] 圖3是OLED元件制造方法的示意性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 顯示元件、光學(xué)元件或照明元件例如有機(jī)電致發(fā)光元件（OEL)或有機(jī)發(fā)光二極管 (OLED)常常通過圖3中所示的方法制造。簡言之，將聚合物溶液（清漆（varnish))涂施或 澆鑄在玻璃基底或硅片基底上（步驟A)，使應(yīng)用的聚合物溶液固化以形成膜（步驟B)，在 膜上形成元件例如OLED (步驟C)，然后，將元件例如OLED (產(chǎn)品）從基底上剝離（步驟D)。 目前，使用聚酰亞胺膜作為圖3中方法中的膜。經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用聚酰胺膜作為圖3中方法中 的膜時(shí)，膜與基底之間的附著力弱很成問題。具體地，聚酰胺膜與玻璃或硅片基底之間的附 著力弱導(dǎo)致產(chǎn)品的產(chǎn)出率低，并且在步驟C中處理困難。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用含有硅烷偶聯(lián) 劑的聚酰胺溶液作為清漆時(shí)，膜和基底之間的附著力得以顯著改善。
[0038] 因此，就一方面而言，本公開內(nèi)容涉及包括以下的聚酰胺溶液：芳香族聚酰胺、硅 烷偶聯(lián)劑和溶劑（在下文中也稱作"本公開內(nèi)容的溶液"）。
[0039] 在本公開內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，本公開內(nèi)容的溶液用于制造顯示元件、 光學(xué)元件