[发明专利]聚酰亚胺前体组合物及利用其的聚酰亚胺膜的制备方法

说明书

本发明公开可用于柔性基板的制备的聚酰亚胺前体组合物、利用其的聚酰亚胺膜制备方法以及包括聚酰亚胺膜的显示器器件。所述聚酰亚胺前体组合物，包含：混合溶剂，含有3‑甲氧基‑N,N‑二甲基丙酰胺(M3DMPA)和N,N‑二甲基丙酰胺(DMPA)；以及聚酰胺酸或聚酰亚胺。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺前体组合物及利用其的聚酰亚胺膜制备方法，更详细地，涉及可用于柔性基板的制备的聚酰亚胺前体组合物、利用其的聚酰亚胺膜制备方法及包含聚酰亚胺膜的显示器器件。

背景技术

最近，对容易实现大面积且可进行薄型及轻量化的平板显示器(Flat PanelDisplay；FPD)的需求正增加。这种平板显示器有液晶显示装置(Liquid Crystal Display；LCD)、等离子显示面板(Plasma Display Panel；PDP)、有机发光显示装置(Organic LightEmitting Display；OLED)等。但是，以往的平板显示器使用玻璃基板，因此没有柔性，其应用和用途受限。由此，作为新一代显示装置正积极研发代替没有柔性的玻璃基板，使用如塑料、箔等具有柔性的材料的基板而以能够弯曲的方式制备的柔性显示装置(FlexibleDisplay Device)。

柔性显示装置通常以高温的薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)工序制备。工序温度可根据包括于装置内的半导体层、绝缘膜及阻隔层的种类不同，通常，薄膜晶体管制造工序需要300℃至500℃左右的温度。但是，可承受这种工序温度的聚合物材料极其有限，主要使用具有优秀的耐热性而众所周知的聚酰亚胺。聚酰亚胺材质不仅具有优秀的热特性，而且，柔软且轻量，因此，聚酰亚胺基板作为可代替以往的玻璃基板的塑料基板备受关注。

有各种制备聚酰亚胺基板的工序，其中使用最多的方法为利用旋转机(spin)或狭缝式涂敷机(slit coater)将聚酰胺酸(Polyamic acid)高分子溶液以规定厚度涂敷于玻璃载体(Carrier Glass)之后通过对流炉(Convection Oven)或红外炉(IR Oven)进行热酰亚胺化反应及溶剂去除工艺而制备聚酰亚胺基板。柔性显示器生产工序在聚酰亚胺基板的上面形成薄膜晶体管背板、有机发光层等来制造产品之后，通过光绝缘膜去除(Laser LiftOff)方法从玻璃载体分离。聚酰亚胺材质容易弯曲，因此在将基板固定于玻璃载体的状态下进行后续工序。薄膜晶体管或蒸镀工序在较高的温度中进行，因此，若聚酰亚胺材质和玻璃载体的热膨胀系数的差异大，则具有玻璃载体被弯曲的忧虑，因此，具有相似的热膨胀系数尤为重要。

聚酰胺酸高分子溶液在极性溶剂中聚合二胺(Diamine)和二酐(Dianhydride)来制备，作为所述极性溶剂通常使用二甲基乙酰胺(Dimethylacetamide：DMAC，沸点：165.1℃)、二甲基甲酰胺(Dimethylformamide：DMF，沸点：153℃)、N-甲基吡咯烷酮(N-Methylpyrrolidone：NMP，沸点：202℃)等，但是，这些为环境限制对象，其使用受限，因此需要用其他的溶剂来代替。

并且，制备聚酰亚胺基板的热酰亚胺化工序根据炉中的高温固化(curing)过程决定工序时间(lead time)，为了节省时间，进行缩短升温时间、缩短每个温度步骤中的维持时间等各种尝试。并且，当进行高温工序(120℃工序开始及450℃固化(cure)工序)及高速干燥时，由于溶剂快速挥发，在涂敷面产生缺陷，为改善这种问题，尝试各种方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供利用代替环境限制对象溶剂的新混合溶剂的环保聚酰亚胺前体组合物。

本发明的另一目的在于，提供利用所述聚酰亚胺前体组合物来制备具有优秀的特性的聚酰亚胺膜的方法。

为了实现所述目的，本发明提供组合物，所述组合物包含：混合溶剂，含有3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺(M3DMPA)和N,N-二甲基丙酰胺(DMPA)；以及聚酰胺酸或聚酰亚胺。