[发明专利]聚酰胺酸组合物及其制造方法、聚酰胺酸溶液、聚酰亚胺、聚酰亚胺膜、层叠体及其制造方法、以及柔性器件及其制造方法

说明书

聚酰胺酸组合物包含聚酰胺酸和平均一次粒径为200nm以下的无机微粒，所述聚酰胺酸包含下述通式(1)所示的结构单元、以及下述通式(2)所示的结构单元。多个R¹各自独立地为氢原子、烷基或芳基。多个R²和R³各自独立地为碳数1～3的烷基或碳数6～10的芳基。X为4价的有机基团，Z为不含硅原子的2价的有机基团。多个Y各自独立地为碳数1～3的亚烷基、或亚芳基。

技术领域

本发明涉及聚酰胺酸组合物、聚酰胺酸溶液、聚酰亚胺和聚酰亚胺膜、以及使用了聚酰亚胺膜的柔性器件。

背景技术

对于液晶、有机EL、电子纸等显示器、太阳能电池、触摸面板、照明装置等器件而言，要求薄型化、轻量化和柔性化，研究了利用塑料薄膜基板来替代玻璃基板。在电子器件的制造工艺中，在基板上设置薄膜晶体管、透明电极等电子元件。电子元件的形成需要高温工艺，对塑料薄膜基板要求可适应高温工艺的耐热性，因此，研究了使用聚酰亚胺来作为塑料薄膜基板的材料。

电子器件的制造工艺被分为分批类型和辊对辊类型。分批工艺中，在玻璃支承体上涂布树脂溶液并进行干燥，形成玻璃支承体与薄膜基板的层叠体，在其上形成元件后，从玻璃支承体剥离薄膜基板即可，可以利用现行的玻璃基板用工艺设备。薄膜基板为聚酰亚胺时，在支承体上涂布作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸溶液，将聚酰胺酸与支承体一同加热来进行酰亚胺化，由此得到支承体与聚酰亚胺膜的层叠体。

在显示器等光学器件中，从元件发出的光要穿过薄膜基板而射出，因此，对基板材料要求透明性。已知使用刚直结构的单体、氟系单体得到的聚酰亚胺的透明性高且显示低热膨胀性(专利文献1、2)。已知通过使用有机硅作为聚酰亚胺的材料，玻璃支承体与聚酰亚胺膜的界面应力会降低(专利文献3、4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-161136号公报

专利文献2：日本特开2012-41530号公报

专利文献3：日本特开2017-226847号公报

专利文献4：日本特许第5948545号说明书

发明内容

发明要解决的问题

为了降低支承体与聚酰亚胺膜的界面处的应力而导入了有机硅骨架(聚有机硅氧烷结构)的聚酰亚胺的热分解温度低，在形成电子元件时，存在由来自聚酰亚胺膜的排气等引起的生产率降低、制造装置的污染等担心。本发明的目的在于，提供能够降低与基板之间的界面处的应力且耐热性优异、热分解温度高的聚酰亚胺膜、以及作为其前体的聚酰胺酸组合物。

用于解决问题的方案

本发明的一个实施方式是一种聚酰胺酸组合物，其包含聚酰胺酸和无机微粒，所述聚酰胺酸包含下述通式(1)所示的结构单元、以及下述通式(2)所示的结构单元。

聚酰胺酸中，作为上述通式(1)所示的结构单元，优选包含下述通式(3)所示的结构单元。

无机微粒的平均一次粒径为200nm以下。无机微粒可以为二氧化硅微粒。无机微粒可以经表面处理。

聚酰胺酸可通过例如在有机溶剂中使四羧酸二酐与二胺进行反应来获得。可以在分散有无机微粒的有机溶剂中使四羧酸二酐与二胺进行反应。通过在无机微粒的分散液中进行聚合反应，能够得到聚酰胺酸与无机微粒复合化(组合化)而成的聚酰胺酸组合物。

通过使用下述通式(4)所示的有机硅二胺来作为二胺，可得到具有通式(2)所示结构单元的聚酰胺酸。