[发明专利]一种高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺及制备方法

说明书

本发明公开了一种高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺及制备方法，本发明将炔基酐类化合物引入PI分子链中，通过炔基官能团的交联反应，获得具有网状交联结构的热固性聚酰亚胺。通过控制聚酰亚胺前体的聚合过程，控制亚胺化过程与交联过程相分离，使聚酰亚胺的网状交联结构趋于完整。由于本发明中的热固性聚酰亚胺形成了网状交联结构，玻璃化转变温度很高，甚至没有明显的玻璃化转变过程；耐热性也得到提高；同时CTE也和玻璃保持接近。本发明中的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺，在高温加工制程中可以保持薄膜性能稳定，符合柔性OLED面板产品对柔性基板的要求，保证了其在OLED面板中的应用。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种可以作为柔性显示面板，OLED显示面板中的基板材料的热固型聚酰亚胺及制备方法。

背景技术

相比于阴极射线显像管CRT，液晶显示器LCD等显示技术，柔性显示屏作为新兴的显示装置，不再使用玻璃、钢板、硬质塑料等刚性支撑基板材料，具有可弯曲、可折叠、轻薄、便携、不易碎等优点，得到广泛关注。尤其是被称为下一代显示技术的有源矩阵有机发光二级体面板AMOLED，在显示性能上，比TFT LCD反应速度快、对比度高、视角广；具有自发光性能，不需要背光板，比TFT LCD更轻薄；不管在画质、效能与成本上，又要先进很多。可以预测，柔性显示屏，将在智能手机、智能家居、可穿戴电子设备等电子装置中获得更广泛的应用，将在高端市场上取代当前的TFT LCD显示面板。

顺应着显示技术从LCD逐步转变到OLED，显示面板的各类材料也发生了翻天覆地的变化。对于发光源，LCD面板是背光源和夹在两块玻璃中的向列型液晶，利用液晶在电场中旋转，改变偏振特性与折射率，控制光的明暗变化；OLED面板是ITO透明电极与金属电极作为阳极与阴极，将电子与空穴注入发光材料中，发生发光作用。因此，传统LCD，夹制向列型液晶的玻璃、支撑背光源的硬质材料是必不可少的；而OLED面板不再需要玻璃等硬质载体材料，采用柔性载板固定相应的阳极、阴极、发光材料即可，具有柔性、可弯曲、轻薄等特点。当然，柔性的载体/基板材料，是OLED面板必不可少的材料。

OLED面板的加工过程中，涉及到将阳极、阴极、发光材料通过溅射、涂覆等工艺成型在柔性基板材料上；此外，也需要首先在玻璃等硬质基板上成型柔软轻薄的基板材料，以提高溅射、涂覆等工艺的可操作性与加工良率，面板成型后再将玻璃激光去除，形成最终柔性OLED面板。因此，柔性基板材料的性能受到严峻挑战：如耐热性需要达到550℃以上，常温下与高温下基板材料保持特性相同(玻璃化转变温度Tg需要430℃以上)，线性热膨胀系数CTE与玻璃相接近(5ppm/K以下)。综合分析下来，聚酰亚胺薄膜是特性最为接近的基板材料。

但是，常规聚酰亚胺薄膜由于性能方面达不到上述要求，并不能直接应用于OLED基板材料中，各项重要性能都需要进行改进。首先，CTE需要降低。杜邦的Kapton PI薄膜，CTE20ppm/K以上，常规PI薄膜CTE也在10ppm/K以上；这些PI薄膜的CTE远高于玻璃的CTE(2-5ppm/K)；如果涂覆在玻璃表面，会造成两者线性热膨胀系数不一致，PI薄膜与玻璃分离。需要调整配方与工艺，降低PI薄膜CTE。其次，OLED面板需要的PI薄膜要求Tg430℃以上，以保证在加工过程中，PI薄膜不会出现软化、变形、起皱。常规PI的Tg一般在350℃以下，也需要性能提升。此外，OLED面板的加工温度至少450℃，因此需要PI的耐热性更高，1％的热失重温度在550℃以上；而常规PI薄膜并不能达到这样的要求。

发明内容