CN101068853A - 聚合物及其制备方法、光学薄膜和图象显示器 - Google Patents
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Abstract
一种具有良好的耐热性和良好的光学性能的具有式(1)的重复单元的光学薄膜，其中X代表含有单环芳香环或稠合多环芳香环的二价连接基团；Y代表亚甲基、亚乙基或亚乙烯基；并且X由式(2)表示，其中R1和R2各自代表卤原子、烷基、烷氧基或芳基；并且m和n各自代表0－4。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有良好的耐热性和良好的光学性能的聚合物、涉及该聚合物的制备方法、涉及一种光学薄膜并涉及包含该光学薄膜的显示质量良好的图象显示装置。
背景技术
最近，在例如液晶显示装置和有机电致发光装置(本文后面称之为“有机EL装置”)的平板显示器领域，因为需要提高其耐破损性并降低其重量和厚度，研究使用塑料代替玻璃基底。特别是，在例如移动信息终端如移动电话、袖珍型个人计算机和膝上型个人计算机的移动信息通信设备的显示装置中，非常需要塑料基底。
用于平板显示器领域的塑料基底必须是导电的。因此，研究了将如下制得的透明导电基底用于显示装置得电极基底：通过在塑料薄膜上形成氧化物如铟氧化物、锡氧化物或氧化锡铟的半导体薄膜、金、银或钯合金的金属薄膜、或包含所述半导体薄膜和所述金属薄膜的组合的复合薄膜作为塑料薄膜上的透明导电层。
就可用于上述目的的电极基底而言，有通过在耐热无定形聚合物，例如改性聚碳酸酯(改性PC)(例如，参见JP-A 2000-227603，权利要求7、[0009]-[0019])、聚醚砜(PES)(例如，参见JP-A 2000-284717，[0010]、[0021]-[0027])、环烯烃共聚物(例如，参见JP-A 2001-150584，[0027]-[0039])的塑料基底上层合透明导电层和阻气层而制得的已知的层合结构。然而，即使使用这种耐热塑料也仍不能得到具有令人满意的耐热性的塑料基底。特别是，当在这种耐热塑料基底上形成导电层然后将其暴露于不低于150℃的高温下以赋予其对齐薄膜时，由于该层的导电性和阻气性可能大大降低并恶化，所以会产生问题。
另一方面，最近，在制备活性矩阵型图象显示装置时安装TFT的情况下要求基底薄膜具有较高水平的耐热性。为了满足这种高水平的要求，例如，提出了一种在300℃或更低的温度下以等离子体分解的方式分解含SiH4的气体来形成多晶硅薄膜的方法(例如，参见JP-A7-81919，权利要求3、[0016]-[0020])。还提出了一种通过用能量束照射在聚合物基底上形成无定形硅和多晶硅的混合物的半导体薄膜的方法(例如，参见JP-T 10-512104，第14-22页、图1、图7)(本文所用的术语“JP-T”是PCT专利申请的公开的日文译本)。还提出了一种通过在塑料基底上提供热缓冲层并对其用脉冲激光束照射而在塑料基底上形成多晶硅半导体层的方法(例如，参见JP-A 11-102867，权利要求1-10、[0036])。然而，为了在300℃或更低的温度下形成TFT的多晶硅薄膜而提出的这些各种各样的方法由于它们的构造及它们所需的设备复杂并且昂贵而仍存在问题，因此需要在300℃-350℃耐热的塑料基底。
此外，TFT的多晶硅薄膜的制备方法需要一些高温加工步骤，因此如果耐热性良好的塑料基底的线性热膨胀系数大的话，透明导电层由于变形而导致其会从基底剥落或者导电层的电阻值会上升，因此即使是耐热性良好的塑料基底仍然会存在一些问题。
而且，提出了一种透明导电薄膜，它包含由脂族四羧酸酐获得的聚酰亚胺(例如，参见JP-A 2003-141936)。该聚酰亚胺薄膜具有良好的透明度，但是就形成TFT的高质量多晶硅薄膜而言，耐热性仍然不令人满意。因此，迄今一直希望开发一种既有良好的耐热性又有良好的光学性能的光学薄膜，但是迄今没有人成功地获得令人满意的光学薄膜。
发明内容
本发明是在考虑相关技术中的上述问题的情况下进行的，并且本发明的一个目的是提供一种聚合物和一种耐热性足够良好可以在高温下于其上形成各种功能层并且光学性能良好的光学薄膜。本发明的另一目的是提供一种有效地制备分子量高的聚合物的方法。
本发明的再一目的是使用上述的光学薄膜来提供一种图象显示质量良好的图象显示装置。
为了实现上述目的，本发明的发明者们已经深入研究了聚酰亚胺的结构，结果发现由具有特定结构的聚合物形成的薄膜既有良好的耐热性又有良好的光学性能，并且完成了本发明。
具体地说，本发明的目的是通过下述光学薄膜实现的。
[1]一种具有下式(1)的重复单元的聚合物：
式(1)
其中X代表下式(2)的二价连接基团；并且Y代表亚甲基、亚乙基或亚乙烯基：
式(2)
其中R1和R2各自独立地代表选自卤原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、和取代或未取代的芳基中的至少一种；并且m和n各自独立地代表0-4的整数。
[2][1]的聚合物的制备方法，包括在亚磷酸三苯酯的存在下特别是在有机极性溶剂中将四羧酸或其衍生物与二氨基联苯衍生物缩合。
[3]一种光学薄膜，其包含[1]的聚合物。
[4]一种图象显示装置，其包含[3]的光学薄膜。
本发明的聚合物具有低的热膨胀性、良好的耐热性和良好的光学性能。包含本发明的聚合物的光学薄膜也具有低的热膨胀性、良好的耐热性和良好的光学性能。因此，可以在高温下于本发明的薄膜上形成各种功能薄膜，并且除了其耐热性和光学性能之外，还可以根据其用途赋予所述薄膜其它各种功能。根据本发明的制备方法，可以有效地制备分子量高的聚合物。
包含本发明的光学薄膜的本发明的图象显示装置可以按照包括热处理的方法制得，并且其图象显示质量良好。
附图说明
图1是薄膜P-1的红外光谱(IR谱)。
图2是薄膜P-2的IR谱。
具体实施方式
下面详细描述本发明的光学薄膜、和包括该光学薄膜的本发明的图象显示装置。下面给出的本发明的构成元件的说明是本发明的一些典型实施方式，然而，本发明并不限于此。在本说明书中，短语“一数值到另一数值”表示的数值范围是指落在代表该范围的下限的前一数值与代表所述范围的上限的后一数值之间的范围。
[聚合物]
本发明的光学薄膜的特征在于它含有具有下式(1)的重复单元的聚合物(本文后面称之为“本发明的聚合物”)。下面描述具有式(1)的重复单元的本发明的聚合物、和用于本发明的光学薄膜的聚合物。
式(1)
在式(1)中，Y代表亚甲基、亚乙基或亚乙烯基，优选亚乙基或亚乙烯基，更优选亚乙基。
在式(1)中，X由下式(2)表示：
式(2)
在式(2)中，R1和R2各自独立地代表卤原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、或者取代或未取代的芳基。它们的实例有卤原子(例如，氯原子、溴原子、氟原子或碘原子，优选氟原子、氯原子或溴原子)、取代或未取代的烷基(优选具有1-8个碳原子例如甲基、乙基、丙基、异丙基或三氟甲基，更优选甲基、三氟甲基或异丙基)、取代或未取代的烷氧基(优选具有1-8个碳原子，例如乙氧基、甲氧基，更优选苯氧基或甲氧基)、或者取代或未取代的芳基(优选具有6-14个碳原子的单环或稠合多环芳香基团，例如苯基、萘基或对-甲氧基苯基，更优选苯基)。优选，R1和R2各自是卤原子、或者取代或未取代的烷基。卤原子更优选是氟原子或氯原子；并且取代或未取代的烷基更优选是甲基、乙基或三氟甲基。
在式(2)中，m和n各自独立地代表0-4的整数，优选1-4的整数，更优选1或2，甚至更优选1。优选，R1和R2相对于连接苯环的连接基团位于邻位。
与氮原子相连的连接基团相对于连接苯环的连接基团优选位于3-或4-位，更优选位于4-位。
优选，本发明的聚合物中式(1)的重复单元的摩尔百分数，以i表示，落入50≤i≤100mol％，更优选60≤i≤100mol％，甚至更优选80≤i≤100mol％的范围内。
本发明的聚合物可以具有除聚酰亚胺之外的任意其它重复单元，例如，它可以含有聚酯、聚酰胺、聚酰胺酸(polyamidic acid)等。
下面描述包含式(1)的重复单元的聚酰亚胺(本文后面称之为“本发明的聚酰亚胺”)，然而，可用于本发明的聚合物并不限于此。
本发明的聚酰亚胺例如可以通过将四羧酸或其衍生物与二胺反应而制得。四羧酸或其衍生物的实例有取代或未取代的双环[2.2.1]庚烷-2，3，5，6-四羧酸、双环[2.2.2]辛烷-2，3，5，6-四羧酸和双环[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸、和它们的衍生物、酸酐、酰基氯和酯。二胺的实例有含式(2)的连接基团的芳香二胺(二氨基联苯衍生物)。
下面以相应于它们的二胺的形式描述式(2)的连接基团的实例(A-1至A-13)，然而，本发明并不限于此。
式(2)的连接基团的这些实例中，如上面以相应于它们的二胺的形式所述，从聚合反应性、聚酰亚胺溶解度和可拉伸性的角度，优选A-1、A-2、A-3、A-11和A-12；更优选A-1、A-2和A-12；甚至更优选A-2。
本发明的聚酰亚胺可以与除取代或未取代的双环[2.2.1]庚烷-2，3，5，6-四羧酸、双环[2.2.2]辛烷-2，3，5，6-四羧酸和双环[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸之外的任意其它四羧酸(本文后面称之为“其它四羧酸”)共聚合，而不损坏本发明的效果。当聚酰亚胺与任意其它四羧酸共聚合时，其它四羧酸在所有构成四羧酸中的摩尔百分数，以x表示，优选落入0.01≤x≤70mol％，更优选0.01≤x≤50mol％，甚至更优选0.01≤x≤30mol％的范围内。
此外，为了提高其性能如耐热性和透明度而不损坏本发明的效果，本发明的聚酰亚胺也可以与除含式(2)的连接基团的芳香二胺之外的任意其它二胺(本文后面将其称之为“其它二胺”)共聚合。当聚酰亚胺与任意其它二胺共聚合时，其它二胺在所有构成二胺中的摩尔百分数，用y表示，优选落入0.01≤y≤80mol％，更优选0.01≤y≤70mol％，甚至更优选0.01≤y≤50mol％的范围内。
下面以相应于它们的羧酸结构的形式描述其它四羧酸的实例。
它们有(三氟甲基)苯均四酸、二(三氟甲基)苯均四酸、二苯基苯均四酸、二甲基苯均四酸、双[3，5-二(三氟甲基)-苯氧基]苯均四酸、2，3，3′，4′-联苯四羧酸、3，3′，4，4′-联苯四羧酸、3，3′，4，4′-四羧基二苯醚、2，3′，3，4′-四羧基二苯醚、3，3′，4，4′-四羧基二苯甲酮、2，3，6，7-四羧基萘、1，4，5，8-四羧基萘、3，3′，4，4′-四羧基二苯基甲烷、3，3′，4，4′-四羧基二苯基砜、2，2-双(3，4-二羧基苯基)丙烷、2，2-双(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷、5，5′-双-(三氟甲基)-3，3′，4，4′-四羧基联苯、2，2′，5，5′-四(三氟甲基)-3，3′，4，4′-四羧基联苯、5，5′-双(三氟甲基)-3，3′，4，4′-四羧基二苯醚、5，5′-双(三氟甲基)-3，3′，4，4′-四羧基-二苯甲酮、双[(三氟甲基)二羧基苯氧基]苯、双(二羧基苯氧基)双(三氟甲基)苯、双(二羧基苯氧基)四(三氟甲基)苯、3，4，9，10-四羧基二萘嵌苯、2，2-双[4-(3，4-二羧基苯氧基)-苯基]丙烷、环丁烷四羧酸、环戊烷四羧酸、2，2-双[4-(3，4-二羧基-苯氧基)苯基]六氟丙烷、双(3，4-二羧基苯基)-二甲基硅烷、1，3-双(3，4-二羧基苯基)四甲基-二硅氧烷、二氟苯均四酸、1，4-双(3，4-二羧基三氟苯氧基)四氟苯、1，4-双(3，4-二羧基三氟苯氧基)八氟联苯、吡嗪-2，3，5，6-四羧酸、吡咯烷-2，3，4，5-四羧酸、噻吩-2，3，4，5-四羧酸、9，9-双(3，4-二羧基苯基)芴。
下面描述其它二胺的实例。
它们有对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-丙烷、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4，4′-双(4-氨基苯氧基)联苯、双[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]砜、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜、4，4′-二氨基二苯醚、3，4′-二氨基二苯醚、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]醚、1，4-双(4-氨基-苯氧基)苯、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯、2，2-双(4-氨基苯基)丙烷、2，2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、4，4′-二氨基二苯甲酮。
为了由四羧酸和二胺(例如上面所述的那些)获得聚酰亚胺，可以使用一步聚合法，包括将四羧酸(特别是四羧酸酐)与二胺在有机极性溶剂中于高温下聚合得到聚酰亚胺；和两步聚合法，包括将四羧酸(特别是四羧酸酐)与二胺在低温下反应得到聚酰胺酸，然后将该酸涂敷到基底上从而在其上形成薄膜，和在高温下将其亚胺化(imidating)。一步聚合法的聚合温度可以是100-250℃，优选150-200℃；并且聚合时间可以是0.5-20小时，优选1-15小时。聚合之后，可以将溶液直接涂敷到基底例如玻璃板或金属板上并可以将溶剂挥发掉从而制得聚酰亚胺薄膜。如果需要的话，可以使聚合溶液在不良溶剂例如甲醇或水中再沉淀，然后可以将固体沉淀溶解在良溶剂中，并且可以将所得溶液涂敷到基底例如玻璃板或金属板上并且可以将溶剂蒸发掉从而制得聚酰亚胺薄膜。如果亚胺化不足，那么可以将基底上形成的薄膜在聚合物的玻璃化温度左右的温度下加热从而实现亚胺化，由此可以获得所需的聚酰亚胺薄膜。在两步聚合法中，可以在0-120℃，优选15-120℃，更优选20-110℃的温度下进行聚酰胺酸制备0.5-100小时，优选1-70小时，并且在聚合之后，可以将所得溶液直接涂敷到基底例如玻璃板或金属板上并在200℃-350℃对其加热，由此可以使聚合物亚胺化并由此可以制得所需的聚酰亚胺薄膜。
优选，本发明的聚酰亚胺按照上述一步聚合法制得。尽管根据所用四羧酸酐和二胺的类型而定，但是聚合反应中的溶质浓度优选是5-60质量％，更优选5-50质量％，甚至更优选10-40质量％。
当即使适当控制聚合温度、聚合时间和溶质浓度也不能获得高分子聚酰亚胺时，可以向聚合系统内加入添加剂。就添加剂而言，可以使用催化剂(例如，三乙胺、吡啶)、共沸剂(例如，甲苯、二甲苯)、缩合剂、脱水剂(例如，亚磷酸三苯酯、乙酸酐)。优选，本发明的聚酰亚胺是通过使用亚磷酸三苯酯和吡啶添加剂制得的。制备聚酰亚胺和增加其分子量时，必需进行酸二酐和二胺的升华精制或再结晶精制。然而，当使用亚磷酸三苯酯和吡啶时，即使使用未纯化的单体，也可以简化的方式获得高分子聚酰亚胺。优选，添加剂浓度是单体浓度的0.5-70mol％，更优选1-50mol％，甚至更优选5-30mol％。
在聚合本发明的聚酰亚胺并将其涂敷到基底上时所用的溶剂(有机溶剂)可以是任意一种能够溶解所用的二胺和四羧酸并能溶解制得的聚酰胺酸和聚酰亚胺的溶剂。溶剂的实例有N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、对氯酚、间甲酚。当本发明的聚酰亚胺可溶于低沸点溶剂例如丙酮、2-丁酮、四氢呋喃时，可以将这些溶剂用于薄膜形成并且在大大降低制备成本方面是有效的。可以将一种或多种这些溶剂单一或组合使用。
特别优选，本发明的聚酰亚胺是以包括如下步骤的方法制得的：将四羧酸或其衍生物与二氨基联苯衍生物于有机极性溶剂中在亚磷酸三苯酯的存在下缩合。
本文所述的有机极性溶剂是指能够溶解所用的二胺和四羧酸和制得的聚酰胺酸和聚酰亚胺的有机溶剂。其优选实例有N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、对氯酚、间甲酚。除这些有机极性溶剂之外的任意其它溶剂，例如2-丁酮、4-甲基-2-戊酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯、甲苯或二甲苯，也可以与有机极性溶剂一起使用。亚磷酸三苯酯浓度优选是单体浓度的0.5-70mol％，更优选1-50mol％，甚至更优选5-30mol％。
制备聚酰亚胺和聚酰亚胺前体(“聚酰亚胺前体”是在加热下或者通过化学反应能够进行闭环作用形成酰亚胺环从而制得聚酰亚胺的有机化合物)时，为了控制制得的聚合物的分子量并防止聚合物着色，可以将二羧酸和单胺与单体一起使用。优选，向聚合体系中加入用来形成亚胺键的二羧酸，更优选向其中加入二羧酸酐。
至于本发明的聚酰亚胺的分子量，其重均分子量优选是20,000-500,000，更优选20,000-300,000，甚至更优选30,000-200,000。当聚酰亚胺的分子量为至少20,000时，由于聚合物可以形成薄膜并且其薄膜可以具有良好的机械性能因此是有利的。另一方面，当聚酰亚胺的分子量为至多500,000时，由于在制备聚合物时聚合物的分子量容易控制并且聚合物溶液可以具有合适的粘度因此也是有利的。就本发明的聚酰亚胺的分子量而言，聚酰亚胺溶液的粘度或聚酰亚胺前体溶液的粘度可以是判断依据。
在制备本发明的聚酰亚胺和聚酰亚胺前体时间，其溶液的粘度优选是0.5-200Pa·s，更优选1,000-100,000mPa·s，甚至更优选2,000-60,000mPa·s。当本发明的聚酰亚胺或聚酰亚胺前体以其溶液使用时，其浓度优选是至少10质量％，更优选至少20质量％，甚至更优选至少30质量％。当聚酰亚胺或聚酰亚胺前体的浓度是至少10质量％时，可以增加涂布效率。从聚酰亚胺和聚酰亚胺前体在溶剂中充分溶解的角度，聚酰亚胺或聚酰亚胺前体浓度的上限优选是至多80质量％，更优选至多70质量％。
本发明的聚酰亚胺的耐热温度优选尽可能高，并且聚合物的耐热性可以根据通过DSC测定其玻璃化温度(Tg)进行评价，将所述玻璃化温度(Tg)作为耐热性的判断根据。这种情况下，聚合物的Tg优选是350℃或更高，更优选380℃或更高，甚至更优选400℃或更高。Tg的上限优选尽可能高，但是更优选不高于700℃。
下面描述具有式(1)的结构的聚酰亚胺的优选实例，然而，本发明并不限于此。
[光学薄膜]
下面描述包括本发明的聚合物的光学薄膜(本发明的光学薄膜)。本文所述的“光学薄膜”是指薄膜的厚度为10μm-700μm并且厚度为50μm的薄膜在420nm的波长下的透光率是至少40％。
当使用聚酰亚胺溶液时，本发明的光学薄膜可以通过将聚酰亚胺溶液涂敷到基底上并将所得薄膜从基底剥离而获得。当使用聚酰亚胺前体溶液时，可以如下获得光学薄膜：将聚酰亚胺前体溶液涂敷到基底上并在基底上对其加热进行亚胺化以在基底上形成聚酰亚胺涂布薄膜，并将所得聚酰亚胺涂布薄膜从基底剥离从而获得所需的本发明的光学薄膜。具体地说，按照已知的旋涂法或喷涂法、或者通过狭缝喷嘴将其挤出到基底上、或者通过使用棒涂器将其涂敷到基底上将聚酰亚胺前体溶液涂敷到基底上，然后将其干燥从而在一定程度上除去溶剂，并且当涂布薄膜处于可剥离状态下时，将其从基底剥离并对其进一步加热从而得到本发明的光学薄膜。至于对已从基底剥离的薄膜的加热条件，最高温度优选是200-400℃，更优选250-350℃。当加热条件落入200-400℃的范围内时，由于亚胺化可以平稳进行并且由于涂布薄膜在加热下几乎不变形和劣化，因此是有利的。
本发明的光学薄膜的厚度没有特别限制，优选是30-700μm，更优选40-200μm，甚至更优选50-150μm。也优选，本发明的光学薄膜的雾度值是至多3％，更优选至多2％，甚至更优选至多1％。也优选，厚度为50μm的本发明的薄膜的整体透光率是至少70％，更优选至少80％，甚至更优选至少85％。
本文所述的“厚度为50μm的薄膜的整体透光率”可以如下获得：测定具有非特定厚度的薄膜的整体透光率，并从由此测定的值，通过计算转换获得厚度为50μm的薄膜的整体透光率。
本发明的光学薄膜的耐热温度优选尽可能高，并且薄膜的耐热性可以根据通过DSC测定的其玻璃化温度(Tg)进行评价，将所述玻璃化温度(Tg)作为耐热性的判断根据。这种情况下，薄膜的Tg优选是350℃或更高，更优选380℃或更高，甚至更优选400℃或更高。
当本发明的光学薄膜是仅由本发明的聚酰亚胺按照溶液流延法形成的时，只要将所形成的薄膜充分干燥，所用聚酰亚胺的Tg与所形成的光学薄膜的Tg之间可能存在小小的差异，并且它们之间的差异会在测定误差的范围内。
为了降低其线性热膨胀系数，本发明的薄膜可以经过拉伸。为了拉伸它，可以使用任意已知方法。例如，可以按照辊-单轴拉伸法、拉幅机-单轴拉伸法、同时双轴拉伸法、连续双轴拉伸法或吹胀法将薄膜拉伸，如JP-A 62-115035、4-152125、4-284211、4-298310、11-48271中所述。
可以在室温或加热下拉伸薄膜。加热温度优选不高于薄膜的玻璃化温度。薄膜可以单轴或双轴拉伸。可以在将薄膜干燥的同时将薄膜拉伸，并且当薄膜中剩余有溶剂时这特别有效。
当将本发明的薄膜拉伸时，为了降低其表观Tg，可以在薄膜仍然含有剩余在其中的溶剂的同时对其进行拉伸。当薄膜的Tg高时，热拉伸时薄膜会热解；但是当薄膜含有剩余在其中的溶剂时，可以在比其热分解温度低的温度下将其拉伸。薄膜中剩余的溶剂的量优选是0.1-70质量％，更优选1-50质量％，甚至更优选3-30质量％。其中拉伸剩余有溶剂的薄膜时的温度优选是100-300℃，更优选125-300℃，甚至更优选150-250℃。为了使薄膜内含有溶剂，这里可以使用：利用正在干燥的湿薄膜的方法和向已干燥的薄膜中加入溶剂的方法。在本发明中，优选前者。薄膜内剩余的溶剂可以是任意对薄膜而言的良溶剂，但是优选是与掺杂时所用溶剂的类型相同的溶剂。至于拉伸含溶剂的薄膜时的条件，参见与本文上面所述拉伸方法相同的条件。
拉伸之后，本发明的薄膜可以经过热处理以便除去残余应力。
优选，在100℃至(Tg-20)℃的温度范围内，本发明的薄膜的线性热膨胀系数是-20至50ppm/℃，更优选-10至50ppm/℃，甚至更优选-10至40ppm/℃。线性热膨胀系数为-20至50ppm/℃的本发明的薄膜可以防止在薄膜上层合无机材料层时，因两者之间的热膨胀差异引起的无机材料层的缺陷的发生。
根据其用途，本发明的光学薄膜可以涂布有任意其它层，或者薄膜基底可以经过皂化、电晕处理、火焰处理或辉光放电处理等表面处理以增加其与其它部分的粘合性。此外，在薄膜表面上可以安装粘合层和粘固层(anchor layer)。可以根据它们的用途将其它各种已知的功能层施加于薄膜，例如，用来使薄膜表面光滑的光滑层；用来提高薄膜表面的耐擦伤性的硬涂层；用来提高薄膜的耐光性的紫外线吸收层；和用来提高薄膜运输性的表面粗糙层。
(透明导电层)
在本发明的光学薄膜的至少一个表面上可以提供透明导电层。透明导电层可以是任意已知的金属薄膜或金属氧化物薄膜。尤其是，考虑到其透明度、导电性和机械性能，优选金属氧化物薄膜。为此，例如，可以使用加入有杂质锡、碲、镉、钼、钨、氟、锌和锗的铟氧化物、镉氧化物或锡氧化物的金属氧化物薄膜；和加入有杂质铝的氧化锌或钛氧化物的金属氧化物薄膜。尤其是，优选含2-15质量％的锡氧化物或氧化锌的铟氧化物薄膜，这是由于它具有良好的透明度和良好的导电性。
为了形成透明导电层，可以使用任意方法，只要它可以得到所需的薄膜。然而，例如，适宜的成膜方法是在气相中沉积材料的气相沉积法，例如，溅射法、真空气相沉积法、离子电镀法或等离子体CVD法。例如可以按照日本专利3,400,324、或JP-A 2002-322561或2002-361774中所述的方法形成薄膜。尤其是，特别优选溅射法，这是由于所形成的薄膜可以具有特别优异的导电性和透明度。
在溅射法、气相沉积法、离子电镀法和等离子体CVD法中，真空度优选是0.133mPa-6.65Pa，更优选0.665mPa-1.33Pa。在其上形成透明导电层之前，优选本发明的光学薄膜经过表面处理如等离子体处理(背面溅射(back-sputtering))或电晕处理。
在其上形成透明导电层期间，本发明的光学薄膜可以在50-300℃加热。
可以在本发明的光学薄膜上形成的透明导电层的厚度优选是20-500nm，更优选50-300nm。
可以在本发明的光学薄膜上形成的透明导电层的表面电阻率，在25℃和60％的相对湿度下测定，优选是0.1-200Ω/square，更优选0.1-100Ω/square，甚至更优选0.5-60Ω/square。也优选，在本发明的光学薄膜上的透明导电层的透光率是至少80％，更优选至少83％，甚至更优选至少85％。
(阻气层)
优选，为了延迟气体透过薄膜，在本发明的光学薄膜的至少一个表面上形成阻气层。就阻气层而言，例如，优选提及含有选自硅、铝、镁、锌、锆、钛、钇和钽中的一种或多种金属作为其主要成分的金属氧化物；含有硅、铝或硼的金属氮化物；和它们的混合物。其中，考虑到它们的阻气性、透明度、表面光滑度、柔性、薄膜应力和成本，更优选含有硅氧化物作为其主要成分的金属氧化物，其中所述硅氧化物的氧原子的数量与硅原子的数量之比是1.5-2.0。例如，可以按照在气相中沉积材料的气相沉积法，例如，溅射法、气相沉积法、离子电镀法或等离子体CVD法形成无机阻气层。尤其是，特别优选溅射法，这是由于所形成的层可以具有特别优异的阻气性能。在其上形成阻气层期间，本发明的光学薄膜可以在50-200℃加热。
可以在本发明的光学薄膜上形成的无机阻气层的厚度优选是10-300nm，更优选30-200nm。
可以在本发明的光学薄膜上形成的透明导电层的相同侧或者相对侧形成阻气层，但是优选在透明导电层的相对侧形成。
至于具有在其上形成的阻气层的本发明的光学薄膜的阻气性能，在40℃和90％的相对湿度下测定的薄膜的水蒸汽渗率性，优选至多5g/m2·天，更优选至多1g/m2·天，甚至更优选至多0.5g/m2·天。薄膜的氧渗透率，在40℃和90％的相对湿度下测定，优选是至多1ml/m2·天·atm(1×105ml/m2·天·Pa)，更优选至多0.7ml/m2·天·atm(7×104ml/m2·天·Pa)，甚至更优选至多0.5ml/m2·天·atm(5×104ml/m2·天·Pa)。
(缺陷补偿层)
为了进一步提高其遮断性，本发明的光学薄膜优选具有与其阻气层相邻形成的缺陷补偿层。缺陷补偿层可以根据如下形成：(1)利用通过溶胶-凝胶反应形成的无机氧化物层的方法，如USP 6,171,663或JP-A2003-94572；或(2)利用有机物质层的方法，如USP 6,413,645。如这些文献中所述，优选缺陷补偿层是按照真空中气相沉积然后用紫外线或电子束固化的方法、或者涂布然后加热并通过暴露于电子束或紫外线下固化的方法形成的。在以涂布模式形成缺陷补偿层的后一情形下，可以使用各种已知涂布方法例如喷涂、旋涂或棒涂。
[图象显示装置]
本发明的光学薄膜可用作薄膜晶体管(TFT)显示装置的基底。为了制造TFT阵列，例如，提及有JP-T 10-512104中所述的方法。基底可以具有彩色图象显示用的滤色片。滤色片可以任意方法制得，但是优选通过光刻法制得。
任选涂布有在其上形成的各种功能层，本发明的光学薄膜可用于图象显示装置。这里所述的图象显示装置没有特别的限制并且可以是任意常规的图象显示装置。使用本发明的光学薄膜得到显示质量良好的平板显示器。平板显示器包括液晶显示器、等离子体显示器、电致发光(EL)显示器、荧光字符显示管、发光二极管。除此之外，本发明的光学薄膜也可用于迄今具有玻璃基底的其它显示装置中，作为替代这些常规显示系统中玻璃基底的基底。而且，本发明的光学薄膜可用于太阳能电池和接触面板的其它应用。至于接触面板，本发明可用于JP-A 5-127822和2002-48913中所述的那些。
当本发明的光学薄膜用于液晶显示器时，为了获得薄膜的光学均匀性，优选构成本发明的光学薄膜的聚酰亚胺是无定形聚合物。此外，本发明的光学薄膜的双折射优选尽可能小，特别是薄膜的面内延迟(Re)优选是至多50nm，更优选至多30nm，甚至更优选至多15nm。
本发明的光学薄膜用于液晶显示装置是有利的。液晶显示装置分成两类，反射型液晶显示装置和透射型液晶显示装置。
反射型液晶显示装置包括从下面依次层合的下面基底、反射电极、下面对齐薄膜、液晶层、上面对齐薄膜、透明电极、上面基底、λ/4板和偏振薄膜。这里，本发明的光学薄膜通过控制其光学性能可用作λ/4板，或者作为偏振薄膜的保护薄膜，但是考虑到其耐热性优选用作基底(上面基底和下面基底)，并且考虑到其透明度也优选用作对齐薄膜上的透明电极和上面基底。如果需要的话，可以在反射型液晶显示装置中提供阻气层和TFT。至于彩色图象显示，优选在反射电极与下面对齐薄膜之间，或者在上面对齐薄膜与透明电极之间，安装滤色片层。
透射型液晶显示装置包括从下面依次安装的背光、偏振器、λ/4板、下面透明电极、下面对齐薄膜、液晶层、上面对齐薄膜、上面透明电极、上面基底、λ/4板和偏振薄膜。这里，本发明的光学薄膜通过控制其光学性能可以用作λ/4板、或者用作偏振薄膜的保护薄膜，但是考虑到其耐热性优选用作基底(上面基底和下面基底)并且也优选用作对齐薄膜上的透明电极和上面基底。如果需要的话，可以在透射型液晶显示器中提供阻气层和TFT。至于彩色图象显示，优选在下面透明电极与下面对齐薄膜之间，或者在上面对齐薄膜与透明电极之间安装滤色片层。
至于液晶层(液晶元件)的结构，提出了各种显示模式，包括：例如，TN(扭转向列)、IPS(面内转换)、FLC(铁电液晶)、AFLC(反铁电液晶)、OCB(光学补偿弯曲)、STN(超扭转向列)、VA(垂直对齐)和HAN(混合对齐向列)模式。此外，也提出了改进的显示模式，其中将任意上述显示模式对齐和分离。本发明的光学薄膜在上述任意显示模式的液晶显示装置中都是有效的。此外，所述薄膜在任意类型的透射或反射的液晶显示装置中、以及进一步在半透射型液晶显示装置中都是有效的。
这些液晶显示装置描述在JP-A 2-176625；JP-B 7-69536；MVA(SID97，Digest of Tech.Papers(preprint)28(1997)854)；SID99，Digestof Tech.Papers(preprint)30(1999)206；JP-A 11-258605；Survival(Monthly Display，第6卷，No.3(1994)14)；PVA(Asia Display 98，Proc.of the-18th-Inter.Display Res.Conf.(preprint)(1998)383)；Para-A(LCD/PDP International′99)；DDVA(SID98，Digest of Tech.Papers(preprint)29(1998)838)；EOC(SID98，Digest of Tech.Papers(preprint)29(1998)319)；PSHA(SID98，Digest of Tech.Papers(preprint)29(1998)1081)；RFFMH(Asia Display 98，Proc.of the-18th-Inter.Display Res.Conf.(preprint)(1998)375)；HMD(SID98，Digest of Tech.Papers(preprint)29(1998)702)；JP-A 10-123478；国际公开WO98/48320；日本专利3,022,477；和国际公开WO00/65384中。
如果需要的话，在本发明的光学薄膜上可以形成阻气层和TFT，并且所述薄膜可以作为其上形成有透明电极的基底用于有机EL装置。
有机EL装置的层构造的实例有阳极/发光层/透明阴极；阳极/发光层/电子传输层/透明阴极；阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/透明阴极；阳极/空穴传输层/发光层/透明阴极；阳极/发光层/电子传输层/电子注入层/透明阴极；阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/透明阴极。
可以使用本发明的光学薄膜的有机EL装置当在阳极与阴极之间施加直流电(任选包括交流电成分)压(通常为2V-40V)或直流电时可以实现发光。
为了驱动上述发光装置，例如，提及有日本专利2,784,615；JP-A2-148687、6-301355、5-29080、7-134558、8-234685、8-241047；USP5,828,429、6,023,308中所述的方法。
参照下面的实施例更详细地描述本发明，其中所用材料、其用量和比例、处理细节和处理方法可以适当改变或改进，而不超出本发明的精神和范围。因此，本发明不应限制性地由下面所述的实施例解释。
[实施例1]
1.薄膜的制备：
(1)薄膜P-1的制备：
将32g的2，2’-双(三氟甲基)-4，4′-二氨基联苯放入配备有温度计、搅拌器和氮引入管的反应器中，并将其溶解在230g的N-甲基-2-吡咯烷酮中。然后，在15℃逐渐向其中加入25g的双环[2.2-2]辛烷-2，3，5，6-四羧酸。使其在30℃反应1小时，然后在70℃反应1小时，再在100℃反应1小时，这样得到透明溶液。接下来，作为添加剂，向所述溶液中逐渐滴加6.2g的亚磷酸三苯酯和16g的吡啶，在100℃将其搅拌0.5小时，然后在130℃搅拌0.5小时，在150℃搅拌0.5小时和在170℃搅拌5小时。接下来，保持所得溶液冷却，然后将其在2升甲醇和2升水的混合溶液中再沉淀从而获得聚合物。将其过滤，将沉积物干燥并再次溶解在N，N-二甲基乙酰胺中。使用薄膜涂敷器，将所得的溶液流延到玻璃板上，并在玻璃板上于氮气环境中于80℃将其干燥2小时，然后在150℃干燥1小时，之后在加热下于200℃干燥1小时，然后在250℃干燥1小时并在300℃干燥1小时，由此获得薄膜P-1。
图1显示了薄膜P-1的IR谱。它在1720cm-1的波数与1780cm-1的波数之间得到一峰，证实薄膜P-1是聚酰亚胺薄膜。
在上述方法中，亚磷酸三苯酯和吡啶以单体的20mol％的量加入到单体中。为了证实添加剂的效果，以与上面相同的方式制备添加剂的量与上面不同的反应体系、仅含亚磷酸三苯酯的反应体系、仅含吡啶的反应体系、和不含添加剂的反应体系，并测定获得的聚合物的分子量。
<重均分子量>
使用用于聚苯乙烯基GPC的Tosoh′s HLC-8120GPC，溶剂为四氢呋喃或DMF，相对于分子量标准化的聚苯乙烯的重均分子量，测定聚合物的重均分子量。
表1
| 本发明 | 本发明 | 本发明 | 对比例 | 对比例 | |
| 添加剂 | 亚磷酸三苯酯/吡啶 | 亚磷酸三苯酯/吡啶 | 亚磷酸三苯酯 | 吡啶 | 无 |
| 添加剂的量(mol％) | 5 | 20 | 20 | 20 | 0 |
| 重均分子量 | 70000 | 150000 | 100000 | 29000 | 15000 |
由表1可知，添加亚磷酸三苯酯对于获得分子量高的聚合物是有效的。还可知另外使用吡啶更优选。
(2)薄膜P-2的制备：
以与薄膜P-1相同的方式，由下表2所述的化合物制得薄膜P-2。
图2显示薄膜P-2的IR谱。它在1720cm-1的波数与1780cm-1的波数之间得到一峰，证实薄膜P-2是聚酰亚胺薄膜。
(3)对比例1的薄膜的制备：
按照JP-A 9-95533的实施例1，制备对比例1的化合物。由该化合物形成的薄膜是P-21。
(4)对比例2的薄膜的制备：
按照P-A 2003-168800的实施例，制备对比例2的化合物。由该化合物形成的薄膜是P-22。
2.特征值的测定：
(1)玻璃化温度(Tg)的测定：
使用差示扫描量热计(Seiko′s DSC 6200)，在氮气中以10℃/min的加热速度测定每一光学薄膜样品的Tg。数据示于表2。
(2)线性热膨胀系数的测定：
制备薄膜样品(19mm×5mm)，并通过TMA对其分析(使用Rigaku Denki′s TMA 8310)。加热速度是3℃/min。一个试验中测试3个样品，并将它们的数据平均。计算线性热膨胀系数的温度范围是100℃至(Tg-20)℃。
(3)透明度：
肉眼观测光学薄膜样品的透明度。没有颜色的是好的，有颜色的不好。结果示于表2。
表2
| 本发明 | 本发明 | 对比例 | 对比例 | |
| 聚合物 | P-1 | P-2 | P-21 | P-22 |
| 酸二酐 | 双环[2.2.2]辛烷-2，3，5，6-四羧酸 | 双环[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸 | 双环[2.2.2]辛烷-2，3，5，6-四羧酸 | 1，2，4，5-环己烷-四羧酸 |
| 二胺 | 2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯 | 2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯 | 4，4’-二氨基二苯醚 | 4，4’-二氨基二苯醚 |
| Tg(℃) | 383 | 388 | 385 | 315 |
| 线性热膨胀系数(ppm/℃) | 43 | 42 | 53 | 69 |
| 透明度 | 好 | 好 | 好 | 好 |
由表2明显可知，在透明度方面，薄膜P-1和P-2与薄膜P-21和P-22的水平相同，但是在热膨胀性方面，前者比后者要好。本发明的聚合物具有低的热膨胀性、良好的耐热性和良好的光学性能。
[实施例2]拉伸过的薄膜的制备：
1.单轴拉伸：
为了证实本发明的拉伸过的聚合物显示极大降低的热膨胀性的事实，将本发明的聚合物拉伸。
<拉伸处理>
制备薄膜样品(2.0cm×7.0cm片)，并使用tensilon(Orientec′sTensilon RTC-1210A)以200mm/min的拉伸速度将其单轴拉伸。一个试验中测试3个样品，并将它们的数据平均。(夹头与夹头(chuck tochuck)之间的距离是5cm，并且拉伸比是1.3倍。)
将聚合物P-1以20质量％的比例溶解在N，N-二甲基乙酰胺中制得浓液。使用刮刀将其流延在玻璃板上，并在80℃干燥。完全干燥之前，将其从玻璃板剥下，切成20mm×70mm大小的片，并用tensilon拉伸。拉伸条件如下：树脂温度是250℃，拉伸速度200mm/min，夹头与夹头之间的距离50mm，并且拉伸比1.3倍。拉伸之后，使薄膜在真空中于200℃干燥2小时，由此制得单轴拉伸过的薄膜。将未拉伸的薄膜和拉伸过的薄膜的线性热膨胀系数数据示于表3(在其拉伸方向测定拉伸过的薄膜)。以与上面相同的方式分析聚合物P-2、P-21和P-22。
表3
| 本发明 | 本发明 | 对比例 | 对比例 | |
| 聚合物 | P-1 | P-2 | P-21 | P-22 |
| 酸二酐 | 双环[2.2.2]辛烷-2，3，5，6-四羧酸 | 双环[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸 | 双环[2.2.2]辛烷-2，3，5，6-四羧酸 | 1，2，4，5-环己烷-四羧酸 |
| 二胺 | 2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯 | 2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯 | 4，4’-二氨基二苯醚 | 4，4’-二氨基二苯醚 |
| 单轴拉伸之前的线性热膨胀系数(ppm/℃) | 43 | 42 | 53 | 69 |
| 单轴拉伸之后的线性热膨胀系数(ppm/℃) | 14 | 8 | 40 | 60 |
由表3可知，本发明的聚酰亚胺在拉伸处理之后线性膨胀系数大大降低。
2.双轴拉伸：
将聚合物P-1以20质量％的比例溶解在N，N-二甲基乙酰胺中制得浓液。使用刮刀将其流延到玻璃板上，并在80℃干燥。完全干燥之前，将其从玻璃板剥下，切成120mm×120mm大小的片，并用同时双轴拉伸仪拉伸。拉伸条件如下：树脂温度120℃，拉伸速度200mm/min(纵向和横向都是)，夹头与夹头之间的距离100mm，并且拉伸比1.7倍(以面积比计)。将被拉伸的薄膜在框架上拉伸，在真空中于200℃干燥2小时，然后将其从框架释放，并且在300℃加热2小时。未拉伸的薄膜、单轴拉伸过的薄膜和双轴拉伸过的薄膜的线性热膨胀系数数据示于表4。以与上面相同的方式对聚合物P-2进行分析。
表4
| 本发明 | 本发明 | |
| 聚合物 | P-1 | P-2 |
| 酸二酐 | 双环[2.2.2]辛烷-2，3，5，6-四羧酸 | 双环[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸 |
| 二胺 | 2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯 | 2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯 |
| 单轴拉伸之前的线性热膨胀系数(ppm/℃) | 43 | 42 |
| 单轴拉伸之后的线性热膨胀系数(ppm/℃) | 14 | 8 |
| 双轴拉伸之后的线性热膨胀系数(ppm/℃) | 21 | 15 |
从表4可知，本发明的聚酰亚胺可以双轴拉伸，并且拉伸所述聚合物薄膜对降低其横向和纵向的线性热膨胀系数都是有效的。
[实施例3]阻气层和透明电极层的形成：
1.阻气层的形成：
根据DC磁控溅射法在500Pa的真空下于Ar环境中同时向室中引入氧，将靶Si溅射到上面制得的光学薄膜样品P-1、P-2、P-21和P-22的两个表面上。压力是0.1Pa，输出功率是5kW。由此形成阻气层，其厚度为60nm。在40℃和90％的相对湿度下测定，其两个表面形成有阻气层的光学薄膜样品的水蒸气渗透率是至多0.1g/m2·天；并且在40℃和90％的相对湿度下测定，其氧渗透率是至多0.1ml/m2·天。
2.透明导电层的形成：
在将涂布有阻气层的光学薄膜样品在300℃加热的同时，根据DC磁控溅射法在0.665Pa的真空下于Ar环境中以5kW的输出功率，将靶ITO(In2O3，95质量％；SnO2，5质量％)溅射到所述薄膜样品上，由此在每一样品的一个表面上形成厚度为140nm的ITO薄膜的透明导电层。涂布有透明导电层的光学薄膜样品的表面电阻率是5-10Ω/square。
3.其上形成有透明导电层的光学薄膜的热处理：
假定其上配置TFT，其上形成有透明导电层的光学薄膜样品经受如下热循环：以5℃/min的加热速度从50℃加热至350℃，然后在350℃保持30分钟，之后以5℃/min的冷却速度从350℃冷却至50℃。对所有样品将该热循环重复3次，测定样品的整体透光率和表面电阻率。数据示于下表5。
在实施例3中，如下评价涂布有透明导电层的光学薄膜：
<整体透光率>
根据JIS K7105方法，用雾度计(Nippon Denshoku′s Z-∑80)测定每一样品的整体透光率。
<导电层的电阻率>
根据JIS K7194方法，以4端法测定每一样品的表面电阻率。使用Mitsubishi Yuka′s Lotest AMCP-T400进行测定。表面电阻率小于10mΩ·cm的样品是好的；并且表面电阻率为10mΩ·cm或更大的样品不好。
表5
| 本发明 | 本发明 | 对比例 | 对比例 | |
| 聚合物 | P-1 | P-2 | P-21 | P-22 |
| 酸二酐 | 双环[2.2.2]辛烷-2，3，5，6-四羧酸 | 双环[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸 | 双环[2.2.2]辛烷-2，3，5，6-四羧酸 | 1，2，4，5-环己烷-四羧酸 |
| 二胺 | 2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯 | 2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯 | 4，4’-二氨基二苯醚 | 4，4’-二氨基二苯醚 |
| 薄膜厚度(μm) | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 阻气层厚度(nm) | 60 | 60 | 60 | 60 |
| 导电层厚度(nm) | 140 | 140 | 140 | 140 |
| 整体透光率(％) | 81 | 90 | 80 | 82 |
| 形成导电层时的基底温度(℃) | 300 | 300 | 300 | 300 |
| 导电层的电阻率 | 好 | 好 | 不好 | 不好 |
从表5可知，由薄膜P-1和P-2形成的涂布有透明导电层的光学薄膜的表面电阻率(导电层的电阻率)低，但是由薄膜P-21和P-22形成的涂布有透明导电层的光学薄膜的表面电阻率高。
[实施例4]有机EL装置样品F-1和F-2的制备：
考虑到实施例3的数据，使用由薄膜P-1和P-2形成的具有低表面电阻率的涂布有透明导电层的光学薄膜来制备有机EL装置。
将铝引线安装于每一涂布有透明导电层的光学薄膜的透明电极层，所述光学薄膜上已形成透明导电层并且所述光学薄膜已经过实施例3的热处理，将其加工成层合结构。由薄膜P-1和P-2形成的其上形成有透明导电层的光学薄膜样品(涂布有透明导电层的光学薄膜)略有变形但是不明显。
将聚次乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸的水分散体(Bayer′s BaytronP，固体含量为1.3质量％)以旋涂方式涂敷到透明导电层(电极)的表面上，然后在真空中于150℃干燥2小时，由此形成厚度为100nm的空穴传输有机薄层。它是基底X。
另一方面，在厚度为188μm的聚醚砜(Sumitomo Bakelite′sSumilite FS-1300)的临时载体的一个表面上，使用旋涂器涂敷具有下述组成的形成发光有机薄膜层的涂布液，并在室温下干燥由此在临时载体上形成厚度为13nm的发光有机薄膜层。它是转移材料Y。
聚乙烯咔唑(Mw＝63000，得自Aldrich) 40质量份
三(2-苯基吡啶)/铟络合物(正金属化(orthometalated)络合物)1质量份
二氯乙烷 3200质量份
将基底X和转移材料Y一个放在另一个上面，使得前者的有机薄膜层能够与后者的发光有机薄膜层接触，使用一对加热辊将它们在160℃、0.3Mpa的压力和0.05m/min的速度下加热。然后，剥离临时载体，并在基底X的上面形成发光有机薄膜层。它是基底XY。
另一方面，在切成大小为25mm2的50μm厚聚酰亚胺薄膜(UbeKosan′s Upilex-50S)的一个表面上，安装有图案掩模用于气相沉积(该掩模将发光面积限制在5mm×5mm)，并以气相沉积的方式在约0.1mPa的减压下在薄膜上沉积Al，由此形成薄膜厚度为0.3μm的Al电极。使用Al2O3靶，以与Al层(Al电极)相同的图案以蒸汽沉积方式按照DC磁控溅射法在Al层上沉积Al2O3。由此形成的Al2O3层的厚度为3nm。将一铝引线安装在Al电极上，并由此构成层合结构。使用旋涂器在该层合结构上涂敷具有下面所述组成的形成电子传输有机薄膜层的涂布液，并在真空中于80℃干燥2小时，由此在层合结构上形成厚度为15nm的电子传输有机薄膜层。它是基底Z。
聚乙烯醇缩丁醛2000L(Mw＝2000，得自Denki Kagaku Kogyo)
10质量份
1-丁醇 3500质量份
具有以下结构的电子传输化合物： 20质量份
将基底XY和基底Z一个放在另一个上面，使得这两个基底的电极可以彼此面对，其间夹有发光有机薄膜层，并使用一对加热辊将它们于160℃、0.3Mpa的压力和0.05m/min的速度下加热层合。该方法由光学薄膜P-1和P-2分别得到有机EL装置F-1和F-2。
使用源测定部件Model 2400(得自Toyo Technica)，对有机EL装置F-1和F-2施加直流电压，并且本发明的有机EL装置F-1和F-2都发光。
上述实施例证实本发明的光学薄膜具有良好的耐热性和良好的透明度。此外，可以在所述薄膜上层合阻气层和透明导电层，即使假定薄膜上配置有TFT，所述薄膜经过热处理，它仍然起有机EL装置的基底薄膜的作用。
本发明的光学薄膜具有良好的耐热性和良好的光学性能，因此任选涂布有在其上形成的各种功能层之后，它可用于图象显示装置例如平板显示装置，包括液晶显示器、等离子体显示器、电致发光(EL)显示器、荧光字符显示管和发光二极管。此外，本发明的光学薄膜可用于太阳能电池和接触面板。
Claims (20)
1、一种具有下式(1)的重复单元的聚合物：
式(1)
其中X代表下式(2)的二价连接基团；和Y代表亚甲基、亚乙基或亚乙烯基：
式(2)
其中R1和R2各自独立地代表选自卤原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、和取代或未取代的芳基中的至少一种；并且m和n各自独立地代表0-4的整数。
2、如权利要求1所述的聚合物，它的玻璃化温度不低于350℃。
3、如权利要求1或2所述的聚合物，它的重均分子量为20,000-500,000。
4、如权利要求1-3任一项所述的聚合物，其中式(1)中的Y是亚甲基。
5、如权利要求1-3任一项所述的聚合物，其中式(1)中的Y是亚乙基。
6、如权利要求1-3任一项所述的聚合物，其中式(1)中的Y是亚乙烯基。
7、如权利要求1-6任一项所述的聚合物，其中式(2)中的R1和R2各自独立地是卤原子、或者取代或未取代的烷基。
8、如权利要求1-7任一项所述的聚合物，其中式(2)中的m和n各自独立地是1或2。
9、如权利要求1-8任一项所述的聚合物，其中式(1)的重复单元的摩尔百分数是50-100mol％。
10、如权利要求1-8任一项所述的聚合物，它仅包含式(1)的重复单元。
11、具有下式(1)的重复单元的聚合物的制备方法，包括将四羧酸或其衍生物与二氨基联苯衍生物缩合：
式(1)
其中X代表下式(2)的二价连接基团；并且Y代表亚甲基、亚乙基或亚乙烯基：
式(2)
其中R1和R2各自独立地代表选自卤原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、和取代或未取代的芳基中的至少一种；并且m和n各自独立地代表0-4的整数。
12、如权利要求11所述的制备方法，其中所述缩合反应是在亚磷酸三苯酯的存在下于有机极性溶剂中进行的。
13、一种光学薄膜，其包含具有下式(1)的重复单元的聚合物：
式(1)
其中X代表下式(2)的二价连接基团；并且Y代表亚甲基、亚乙基或亚乙烯基：
式(2)
其中R1和R2各自独立地代表选自卤原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、和取代或未取代的芳基中的至少一种；并且m和n各自独立地代表0-4的整数。
14、如权利要求13所述的光学薄膜，其中所述聚合物的玻璃化温度不低于350℃。
15、如权利要求13或14所述的光学薄膜，当该薄膜的厚度为50μm时，其在420nm的波长下的透光率是至少80％。
16、如权利要求13-15任一项所述的光学薄膜，其经过拉伸。
17、一种具有阻气层的光学薄膜，其中所述阻气层形成在权利要求13-16任一项的光学薄膜上。
18、一种具有透明导电层的光学薄膜，其中所述透明导电层形成在权利要求13-17任一项的光学薄膜上。
19、一种图象显示装置，其包含权利要求13-18任一项的光学薄膜。
20、如权利要求19所述的图象显示装置，它是有机电致发光(EL)装置。
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