CN110753721B - 具有改善的热导率的聚酰亚胺膜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明提供了用于柔性显示装置的基底，其中通过向聚酰胺酸组合物中引入酰亚胺单体作为有机填料以增加在高温下进行硫化的同时制造的膜的厚度和表面方向密度，从而提高膜的热扩散率和热导率，可以解决阈值电压偏移引起的电流波动和所产生的图像残留的问题。

Description

具有改善的热导率的聚酰亚胺膜及其制造方法

技术领域

本申请要求于2018年2月13日提交的韩国专利申请第10-2018-0017561号和于2019年1月2日提交的韩国专利申请第10-2019-0000095号的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。

本发明提供了具有改善的热导率的聚酰亚胺膜及其制造方法。

背景技术

聚酰亚胺(PI)是具有相对低的结晶性或大部分具有非结晶结构的聚合物，其具有容易合成、可以形成薄膜以及不需要交联剂来固化的优点。此外，聚酰亚胺是这样的聚合物材料：除了其透明性之外，还由于其刚性链结构而具有优异的耐热性和耐化学性以及良好的机械特性、电特性和尺寸稳定性。因此，其被广泛用作用于汽车、航空航天、柔性电路板、LCD用液晶取向膜以及粘合剂和涂料的电气和电子材料。

特别地，聚酰亚胺是具有高的热稳定性、机械特性、耐化学性和电特性的高性能聚合物材料，并且其作为用于柔性显示装置的基底材料越来越受到关注。然而，其在显示器应用中使用时必须是透明的，并且在350℃或更高的温度下热膨胀系数必须不为负值，以便降低由于用于生产显示器的热处理过程中基底的残留应力导致的缺陷。因此，存在许多用以在保持聚酰亚胺的基本特性的同时使光学特性和热历史的变化最小化的研究。

柔性显示器由于其自由形式因素、轻重量和薄特征以及不易碎的特性而在市场上需求越来越大。为了实现这样的柔性显示装置，使用具有优异的耐热性的由BPDA(3,3’,4,4’-联苯基四羧酸二酐)-PDA(苯二胺)构成的聚酰亚胺。

柔性显示装置如TFT装置通过在固化的聚酰亚胺上沉积诸如缓冲层、有源层和栅极绝缘体的多层无机膜来制造。

近来，存在的问题是，在OLED型柔性显示器的实施中与玻璃基底相比，聚酰亚胺基底容易受到残像的影响。推测残像是因在电流驱动型OLED显示器中根据由于阈值电压(V_th)的偏移而产生的相同电压下不同电流出现的亮度差所引起。在此，阈值电压(V_th)是电流开始流动通过通道的电压的阈值，并且阈值电压是无电流流动的状态转换为电流流动的状态时的势垒。

本发明的发明人进行了研究以解决残像问题，结果发现，由于驱动TFT时产生的热，V_th的偏移进一步增强。

发明内容

技术问题

为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供能够改善散热特性即热导率和热扩散率从而减弱V_th的偏移的聚酰亚胺膜。

本发明的另一个目的是提供用于制造聚酰亚胺膜的方法。

本发明的另一个目的是提供包括聚酰亚胺膜作为基底的柔性显示装置。

技术方案

为了解决上述问题，

本发明提供了聚酰亚胺膜，其包含酰亚胺单分子化合物作为有机填料并且具有如通过以下方程式1限定的为0.2W/m·K或更大的热导率(k)：

[方程式1]

热导率(k)＝比热(C)×密度(ρ)×热扩散率(α)

其中，C、ρ和α分别表示聚酰亚胺膜的比热(J/g·K)、密度(g/cm³)和热扩散率(mm²/秒)。

根据一个实施方案，酰亚胺单分子化合物可以为选自由式1和式2表示的化合物中的至少一种化合物：

[式1]

[式2]

其中，X、Y、X₁和Y₁各自为具有6至12个碳原子的单环或多环芳族环、或者具有彼此连接的复数个具有6至12个碳原子的单环芳族环的有机基团。

根据一个实施方案，聚酰亚胺膜可以通过使用3,3’,4,4’-联苯基羧酸二酐(s-BPDA)和4,4’-对苯二胺(pPDA)作为聚合组分来制备。

根据一个实施方案，式1或式2的化合物可以为式3或式4的化合物。

[式3]

[式4]

根据一个实施方案，3,3’,4,4’-联苯基羧酸二酐(s-BPDA)与4,4’-对苯二胺(pPDA)的摩尔比可以为0.98:1至0.99:1。

根据一个实施方案，聚酰亚胺膜可以具有如在10μm的厚度下测量的1.5J/g·K或更大的比热、1.5g/cm³或更大的密度、以及0.07mm²/秒或更大的热扩散率。

根据本发明的另一个方面，提供了用于制造聚酰亚胺膜的方法，其包括以下步骤：向聚合溶剂中添加包含相对于1摩尔的4,4’-对苯二胺(pPDA)少于1摩尔的3,3’,4,4’-联苯基羧酸二酐(s-BPDA)的聚合组分，以制造聚酰亚胺前体溶液；

向聚酰亚胺前体溶液中添加酰亚胺单分子化合物作为有机填料；

将聚酰亚胺前体溶液施加至基底上；以及

对施加的聚酰亚胺前体溶液进行干燥和加热。

根据一个实施方案，在通过对聚酰亚胺前体溶液进行干燥和加热的固化过程中，最终固化温度可以为450℃或更高。

根据一个实施方案，酰亚胺单分子化合物可以为选自式1和式2的化合物中的至少一者，并且基于前体溶液的总重量，式1或式2的化合物可以以0.1重量％至10重量％的量包含在内。

根据本发明的另一个方面，提供了包括上述聚酰亚胺膜作为基底的显示装置。

有益效果

根据本发明，通过向作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸组合物中引入单体，在高温固化期间可以改善聚合物在平面方向上的密度、比热和热扩散率，从而改善膜的热导率，即散热性。改善膜的散热特性可以减弱电流驱动型显示器的阈值电压的偏移现象，从而大幅改善显示器的残像特性。

附图说明

图1和2是用于说明测量热扩散率的方法的图。

图3示意性地示出了在将根据比较例(a)和实施例(b)的组合物施加在玻璃基底上并进行固化时的聚合物行为。

图4是用于测量热扩散率的设备的照片。

图5是用于测量热扩散率的样品的照片。

具体实施方式

由于在本发明中可以进行各种修改和变化，因此在附图中示出了特定实施方案，并且将在详细描述中对其进行详细描述。然而，应理解，本发明不旨在限于特定实施方案，而是包括落入本发明的精神和范围内的所有修改方案、等同方案和替代方案。在本发明的以下描述中，如果确定已知功能的详细描述可能模糊本发明的主旨，则将省略所述已知功能的详细描述。

本发明涉及用于制造柔性基底的聚酰亚胺膜，其能够通过控制塑料基底的散热特性来改善显示器的残像特性。

特别地，本发明提供了聚酰亚胺膜，其具有如通过以下方程式1限定的为0.2W/m·K或更大的热导率(k)：

[方程式1]

热导率(k)＝C×ρ×α

其中，C、ρ和α分别表示聚酰亚胺膜的比热(J/g·K)、密度(g/cm³)和热扩散率(mm²/秒)。

根据一个优选实施方案，热导率可以为至少0.25W/m·K。膜的热导率越大，散热特性越好。随着散热特性的改善，由于阈值电压V_th的偏移引起的电流波动受到抑制。由此，可以改善显示装置的残像特性。

当使用无机填料来改善膜的散热特性时，热导率可以是优异的。然而，由于无机填料对水分的亲和性高，因此由于膜的吸湿性而可能使VHR(Voltage Holding Ratio，电压保持率)特性差。

因此，为了改善膜的散热特性，本发明使用作为有机填料的有机单分子化合物而不是无机填料。因此，可以获得在补充柔性显示装置所需的其他物理特性的同时具有改善的热导率的聚酰亚胺膜。

聚酰亚胺膜的热导率(k)由聚酰亚胺膜的比热、密度和热扩散率的乘积获得。

聚酰亚胺膜的比热(J/g·K)可以通过DSC方法测量，并且密度(g/cm³)可以通过阿基米德方法测量。

聚酰亚胺膜的热扩散率可以根据ASTM E1461通过激光闪光法确定。

图1和2示意性地示出了通过闪光法测量热扩散率的方法。在将闪光源的热源照射到具有预定厚度的膜样品时，用检测器随时间检测温度，以获得如图2所示的T-t图。根据该图，获得T-t图的T变为1/2的时间t_1/2，并代入方程式2中，由此可以获得热扩散率。方程式2是PARKER方程式，其在假设样品没有热损失并且是热各向同性的情况下计算为样品的厚度和时间的函数。在图2的PARKER方程式中，L为样品的厚度，α为热扩散率。

根据一个实施方案，聚酰亚胺膜是通过使这样的组合物聚合并固化而获得的：所述组合物包含由以下式1或式2表示的化合物以及作为聚合组分的3,3’,4,4’-联苯基羧酸二酐(s-BPDA)和4,4’-对苯二胺(pPDA)。

[式1]

[式2]

其中，X、Y、X₁和Y₁各自为具有6至12个碳原子的单环或多环芳族环、或者具有彼此连接的复数个具有6至12个碳原子的单环芳族环的有机基团。

式1或式2的单分子化合物可以通过根据以下方案1或2的方法来制造。

[方案1]

[方案2]

根据一个优选实施方案，式1或式2的化合物可以包括式3或式4的化合物。

[式3]

[式4]

根据一个实施方案，3,3’,4,4’-联苯基羧酸二酐(s-BPDA)与4,4’-对苯二胺(pPDA)的摩尔比可以为0.98:1至0.99:1。

根据一个实施方案，聚酰亚胺膜可以具有如在10μm的厚度下测量的1.5J/g·K或更大的比热、1.5g/cm³或更大的密度、以及0.07mm²/秒或更大的热扩散率。更优选的是，比热为1.7J/g·K或更大，密度为1.7g/cm³或更大，以及热扩散率为0.08mm²/秒或更大。这些特性使得与不包含单分子化合物的情况相比，热导率提高至2倍或更大，优选提高至2.5倍或更大。

根据本发明的另一个方面，提供了用于制造聚酰亚胺膜的方法，其包括以下步骤：向聚合溶剂中添加包含相对于1摩尔的4,4’-对苯二胺(pPDA)少于1摩尔的3,3’,4,4’-联苯基羧酸二酐(s-BPDA)的聚合组分，以制造聚酰亚胺前体溶液；

向聚酰亚胺前体溶液中添加酰亚胺单分子化合物作为有机填料；

将聚酰亚胺前体溶液施加至基底；以及

对施加的聚酰亚胺前体溶液进行干燥和加热。

根据一个实施方案，在通过对聚酰亚胺前体溶液进行干燥和加热的固化过程中，最终固化温度可以为450℃或更高。

根据一个实施方案，基于聚酰亚胺前体溶液的总重量，式1或式2的化合物可以以5重量％至50重量％，优选地15重量％至25重量％的量包含在内。如果单分子化合物的含量太低，则改善膜的热导率的效果不显著。如果单分子化合物的含量太高，则膜成形特性可能劣化并且透明性可能劣化。

根据本发明的组合物通过引入式1或式2的化合物以在高温固化期间改善聚合物(PAA、PI)膜的厚度和平面方向上的密度而可以提高比热等。

图3示出了在将不含酰亚胺单分子化合物的组合物(a)和根据本发明的包含酰亚胺单分子化合物的组合物(b)施加在玻璃基底上并进行固化时的聚合物行为。随着聚酰胺酸在结构上转变为聚酰亚胺，酰亚胺结构的单分子化合物与周围的聚合物相互作用，这意味着π-π相互作用增加，因此有助于改善膜的热扩散率和热导率。

根据本发明的聚酰亚胺膜在350℃或更高的温度下具有正的热膨胀系数，更具体地，在使用TMA的CTE测量方法中，如将已经在第一次升温之后冷却的聚酰亚胺膜第二次从100℃升温至460℃时测量的，聚酰亚胺膜在350℃或更高的温度下的具有正的CTE值。优选地，其热膨胀系数可以为0ppm/℃或更大且15ppm/℃或更小，优选0ppm/℃或更大且10ppm/℃或更小。

聚酰亚胺前体的聚合反应可以根据聚酰亚胺前体的常用聚合方法如溶液聚合来进行。

反应可以在无水条件下进行，以及聚合期间的温度可以为-75℃至50℃，优选为0℃至40℃。该反应可以以将酸二酐添加至其中有机溶剂中溶解有二胺的溶液中的方式进行。二胺和酸二酐可以以约10重量％至30重量％的量包含在聚合溶剂中，并且可以根据聚合时间和反应温度来控制分子量。

此外，可以用于聚合反应的有机溶剂可以选自：酮，例如γ-丁内酯、1,3-二甲基-咪唑啉酮(1,3-dimethyl-imidazolidinone)、甲基乙基酮、环己酮、环戊酮和4-羟基-4-甲基-2-戊酮；芳族烃，例如甲苯、二甲苯和四甲基苯；二醇醚(溶纤剂)，例如乙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、二丙二醇二乙醚和三甘醇单乙醚；乙酸乙酯；乙酸丁酯；乙二醇单乙醚乙酸酯；乙二醇单丁醚乙酸酯；二甘醇单乙醚乙酸酯；二丙二醇单甲醚乙酸酯；乙醇；丙醇；乙二醇；丙二醇；卡必醇；二甲基乙酰胺(DMAc)；N,N-二乙基乙酰胺；二甲基甲酰胺(DMF)；二乙基甲酰胺(DEF)；N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)；N-甲基吡咯烷酮(NMP)；N-乙基吡咯烷酮(NEP)；1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(1,3-dimethyl-2-imidazolinone)；N,N-二甲基甲氧基乙酰胺；二甲基亚砜；吡啶；二甲基砜；六甲基磷酰胺；四甲基脲；N-甲基己内酰胺；四氢呋喃；间二

烷；对二

烷；1,2-二甲氧基乙烷；双(2-甲氧基乙基)醚；1,2-双(2-甲氧基乙氧基)乙烷；双[2-(2-甲氧基乙氧基)]醚；及其混合物。

优选地，有机溶剂可以包括：基于亚砜的溶剂，例如二甲基亚砜和二乙基亚砜；基于甲酰胺的溶剂，例如N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二乙基甲酰胺；基于乙酰胺的溶剂，例如N,N-二甲基乙酰胺和N,N-二乙基乙酰胺；以及基于吡咯烷酮的溶剂，例如N-甲基-2-吡咯烷酮和N-乙烯基-2-吡咯烷酮，这些溶剂可以单独使用或作为混合物使用。然而，有机溶剂不限于此。此外，有机溶剂还可以包括芳族烃，例如二甲苯和甲苯。

使用聚酰亚胺前体制造聚酰亚胺膜的方法包括以下步骤：将包含聚酰亚胺前体和有机溶剂的聚酰亚胺前体组合物施加在基底的一侧上，进行酰亚胺化和固化，然后使其与基底分离。

具体地，聚酰亚胺前体组合物可以呈溶解在有机溶剂中的溶液形式。在溶液形式的情况下，例如，当在有机溶剂中合成聚酰亚胺前体时，聚酰亚胺前体组合物可以是聚合之后获得的溶液，或者可以通过添加相同的溶液而获得，或者聚合之后获得的聚酰亚胺前体溶液可以用另外的溶剂稀释。

考虑到可加工性例如膜成形过程中的可涂覆性，聚酰亚胺前体组合物优选以使得聚酰亚胺前体组合物具有适当的粘度的量包含固体内容物。基于聚酰亚胺前体组合物的总重量，固体内容物可以为5重量％至20重量％。或者，可以优选的是，将聚酰亚胺前体组合物调节成具有400cP至50,000cP的粘度。聚酰亚胺前体组合物的粘度可以小于400cP。如果聚酰亚胺前体组合物的粘度大于50,000cP，则使用聚酰亚胺前体组合物的显示器基底的流动性可能降低，在制造过程中引起问题，例如在涂覆过程期间涂覆不均匀。

接下来，可以通过将以上制备的聚酰亚胺前体组合物施加至基底的一个表面上，使聚酰亚胺前体组合物在80℃至500℃的温度下进行热酰亚胺化和固化，然后与基底分离来制造聚酰亚胺膜。

在这种情况下，基底可以是玻璃、金属基底、塑料基底等，而没有任何特别限制。其中，玻璃基底可以是优选的，因为其在聚酰亚胺前体的酰亚胺化和固化过程期间在热稳定性和化学稳定性方面是优异的，并且可以容易地分离而不损害固化之后形成的基于聚酰亚胺的膜。

涂覆过程可以根据常用涂覆方法来进行。具体地，可以使用旋涂法、棒涂法、辊涂法、气刀法、凹版印刷法、逆辊法、接触辊法、刮刀法、喷涂法、浸涂法、刷涂法等。其中，更优选通过能够连续处理并且能够提高聚酰亚胺的酰亚胺化率的流延方法来进行。

还可以将聚酰亚胺前体组合物在基底上施加至使得最终制备的聚酰亚胺膜具有适合于显示器基底的厚度的厚度范围。

具体地，其可以以使得厚度为10μm至30μm的量施加。在施加聚酰亚胺前体组合物之后，在固化过程之前还可以任选地进行用于除去存在于聚酰亚胺前体组合物中的溶剂的干燥过程。

该干燥过程可以根据常规方法，特别地在140℃或更低或者80℃至140℃的温度下进行。如果干燥温度低于80℃，则干燥过程变得更长。如果干燥温度高于140℃，则酰亚胺化快速进行，使得难以形成具有均匀厚度的聚酰亚胺膜。

然后，可以通过在80℃至500℃的温度下的热处理来进行固化过程。可以通过在上述温度范围内的多个温度下的多阶段热处理来进行固化过程。固化步骤中的固化时间没有特别限制，可以为例如3分钟至60分钟。

此外，在固化步骤之后，还可以任选地进行随后的热处理过程，以提高聚酰亚胺膜中的聚酰亚胺的酰亚胺化率，从而形成具有上述物理特性的基于聚酰亚胺的膜。

随后的热处理过程优选地在200℃或更高或者200℃至500℃下进行1分钟至30分钟。随后的热处理过程可以进行一次或者可以以多个阶段(例如两个或更多个阶段)进行。具体地，其可以以三个阶段进行，包括200℃至220℃下的第一热处理、300℃至380℃下的第二热处理和400℃至500℃下的第三热处理。优选在最终固化温度为450℃或更高的条件下进行固化30分钟或更长时间。

此后，可以通过常规方法将形成在基底上的聚酰亚胺膜从基底上剥离来制造聚酰亚胺膜。

根据本发明的聚酰亚胺可以具有约360℃或更高的玻璃化转变温度。由于聚酰亚胺具有如此优异的耐热性，因此包含聚酰亚胺的膜可以针对装置制造过程期间添加的高温热保持优异的耐热性和机械特性。

根据本发明的聚酰亚胺膜可以具有热分解温度(Td 1％)，其表示质量减小1％，可以为550℃或更高。

根据本发明的聚酰亚胺膜具有优异的机械特性。例如，伸长率可以为10％或更大，优选为20％或更大，拉伸强度可以为400MPa或更大，优选为450MPa或更大，更优选为500MPa或更大，以及拉伸模量可以为10GPa或更大。

根据本发明的聚酰亚胺可以用作装置用基底、显示器用覆盖基底、光学膜、IC(Integrated Circuit，集成电路)封装、粘合膜、多层柔性印刷电路(multilayer FlexiblePrinted Circuit，FPC)、带、触摸面板、光盘用保护膜等。

本发明提供了包括聚酰亚胺膜的柔性显示装置。例如，显示装置包括液晶显示装置(LCD)、有机发光二极管(OLED)等，特别地其适用于需要高温处理的使用低温多晶硅(LowTemperature Polycrystalline Silicon，LTPS)的OLED装置，但不限于此。

发明实施方式

在下文中，将详细描述本发明的实施方案使得本领域技术人员可以容易地实施本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文中示出的实施方案。

<制备例1>式3的化合物的合成

在氮气流中，将80g有机溶剂NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)装入配备有搅拌器的反应器中，然后在使反应器温度保持在25℃的同时溶解18.99g(0.204mol)苯胺。在同一温度下，向苯胺溶液中添加30.0g(0.102mol)3,3’,4,4’-联苯基羧酸二酐(s-BPDA)和93.7g NMP，溶解并搅拌预定时间以合成式3的化合物。

[式3]

<实施例1>BPDA-pPDA/式3的化合物(98.9:100:2.2)的聚酰亚胺的聚合

在氮气流中，将100g有机溶剂NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)装入配备有搅拌器的反应器中，然后在使反应器温度保持在25℃的同时溶解6.192g(57.259mmol)对苯二胺(p-PDA)。在同一温度下，向p-PDA溶液中添加16.661g(56.629mmol)3,3’,4,4’-联苯基羧酸二酐(s-BPDA)和56.96g NMP，溶解并搅拌预定时间以合成聚酰胺酸。

然后，向聚酰胺酸溶液中添加2重量％的制备例1中制备的式3的化合物并搅拌预定时间以制备聚酰亚胺组合物。

以使得由反应制备的聚酰亚胺前体溶液的固体浓度为12.8重量％的量添加有机溶剂以制备聚酰亚胺前体溶液。

将聚酰亚胺前体溶液旋涂在玻璃基底上。将涂覆有聚酰亚胺前体溶液的玻璃基底放入烘箱中，以6℃/分钟的速率加热，在120℃下固化10分钟并在460℃下固化55分钟。固化过程完成之后，将玻璃基底浸入水中，将形成在玻璃基底上的膜剥离，并在烘箱中在100℃下干燥，以制备厚度为10μm的聚酰亚胺膜。

<实施例2>BPDA-pPDA/式4的化合物(98.9:100:2.2)的聚酰亚胺的聚合

以与实施例1中相同的方式制备厚度为10μm的聚酰亚胺膜，不同之处在于使用式4的化合物。

<比较例1>BPDA-pPDA(98.9:100)的聚酰亚胺的聚合

在氮气流中，将100g有机溶剂NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)装入配备有搅拌器的反应器中，然后在使反应器温度保持在25℃的同时溶解6.243g(57.726mmol)对苯二胺(p-PDA)。在同一温度下，向p-PDA溶液中添加16.797g(57.091mmol)3,3’,4,4’-联苯基羧酸二酐(s-BPDA)和56.96g NMP，溶解并搅拌预定时间以制备聚酰亚胺前体。

以使得由反应制备的聚酰亚胺前体的固体浓度为12.8重量％的量添加有机溶剂以制备聚酰亚胺前体溶液。

将聚酰亚胺前体溶液旋涂在玻璃基底上。将涂覆有聚酰亚胺前体溶液的玻璃基底放入烘箱中，以6℃/分钟的速率加热，在120℃下固化10分钟并在460℃下固化55分钟。固化过程完成之后，将玻璃基底浸入水中，将形成在玻璃基底上的膜剥离，并在烘箱中在100℃下干燥，以制备厚度为10μm的聚酰亚胺膜。

<实验例1>

以如下方式测量以上制备的各聚酰亚胺膜的热分解温度(Td 1％)、透射率、热扩散率和热导率并示于表1中。

<热分解温度的测量>

使用TA instruments的Discovery TGA在30℃至700℃的范围内在氮气氛中评估热分解温度(TGA)，其表示自初始重量(100％)发生1％的重量损失的温度。

◎：Td 1％565℃或更高

○：Td 1％545℃至564℃

X：Td 1％545℃或更低

<透射率>

使用透射率计(Agilent Technologies制造的型号8453紫外可见分光光度计)根据JIS K 7105测量透射率并测量380nm至780nm波长下的透射率的平均值。

◎：60％或更大

○：50％至60％

X：50％或更小

<比热>

通过DSC方法测量聚酰亚胺膜的比热(J/g·K)，并通过阿基米德法测量密度(g/cm³)。

<热扩散率>

使用图4中所示的NETZSCH的LFA 467设备测量热扩散率。通过将膜切成尺寸为10mm×12.7mm的方形来制备样品，并在样品的两侧上沉积金至250nm至500nm的厚度，如图5所示。

<热导率>

根据以下方程式1计算热导率。

[方程式1]

热导率(k)＝比热(C)×密度(ρ)×热扩散率(α)

表1示出了实施例1和比较例中制备的聚酰亚胺膜的Td 1％、透射率、热扩散率、密度、比热和热导率。

[表1]

项目	比较例1	实施例1
			膜厚度(um)	10	10
Td 1％	◎	◎
			透射率	◎	◎
热扩散率a(mm<sup>2</sup>/秒)	0.059	0.090
			比热C(J/g·K)	1.232	1.744
密度ρ(g/cm<sup>3</sup>)	1.35	1.79
			热导率κ(W/m·K)	0.098	0.282

如表1中的结果所示，通过添加式3的单分子化合物制备的聚酰亚胺膜在保持热分解特性和透射率的同时改善了比热、密度和热扩散率。作为结果，热导率与比较例相比增加至2.8倍。因此，根据本发明的聚酰亚胺膜可以抑制残像问题，原因是由于优异的散热特性而可以抑制由于阈值电压的偏移而引起的电流波动。

虽然已经参照本发明的具体实施方案具体示出和描述了本发明，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，该具体描述仅仅是优选实施方案并且本发明的范围不限于此。因此，本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同方案限定。

Claims (9)

1.一种聚酰亚胺膜，包含酰亚胺单分子化合物作为有机填料并且具有通过以下方程式1限定的0.2W/m·K或更大的热导率k：

[方程式1]

热导率k＝比热C×密度ρ×热扩散率α

其中，C、ρ和α分别表示所述聚酰亚胺膜的比热，以J/g·K计；密度，以g/cm³计和热扩散率，以mm²/秒计，

其中所述聚酰亚胺膜通过使用包含3,3’,4,4’-联苯基羧酸二酐和4,4’-对苯二胺作为聚合组分的聚酰亚胺前体溶液来制备，

其中3,3’,4,4’-联苯基羧酸二酐与4,4’-对苯二胺的摩尔比为0.98:1至0.99:1，

其中所述聚酰亚胺膜是通过对所述聚酰亚胺前体溶液进行干燥和加热而固化的，最终固化温度为450℃或更高。

2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺膜，其中所述酰亚胺单分子化合物为选自由式1和式2表示的化合物中的至少一者：

[式1]

[式2]

其中，X、Y、X₁和Y₁各自为具有6至12个碳原子的单环或多环芳族环、或者具有彼此连接的复数个具有6至12个碳原子的单环芳族环的有机基团。

3.根据权利要求2所述的聚酰亚胺膜，其中所述式1或所述式2的化合物为式3或式4的化合物：

[式3]

[式4]

4.根据权利要求1所述的聚酰亚胺膜，其中所述聚酰亚胺膜具有在10μm的厚度下测量的1.5J/g·K或更大的比热、1.5g/cm³或更大的密度和0.07mm²/秒或更大的热扩散率。

5.一种用于制造根据权利要求1所述的聚酰亚胺膜的方法，包括以下步骤：

向聚合溶剂中添加包含相对于1摩尔的4,4’-对苯二胺少于1摩尔的3,3’,4,4’-联苯基羧酸二酐的聚合组分，以制造聚酰亚胺前体溶液；

向所述聚酰亚胺前体溶液中添加酰亚胺单分子化合物作为有机填料；

将所述聚酰亚胺前体溶液施加至基底上；以及

对施加的聚酰亚胺前体溶液进行干燥和加热，

其中在通过对所述聚酰亚胺前体溶液进行干燥和加热的固化过程中，最终固化温度为450℃或更高。

6.根据权利要求5所述的用于制造聚酰亚胺膜的方法，其中所述酰亚胺单分子化合物为选自由式1或式2表示的化合物中的至少一者：

[式1]

[式2]

其中，X、Y、X₁和Y₁各自为具有6至12个碳原子的单环或多环芳族环、或者具有彼此连接的复数个具有6至12个碳原子的单环芳族环的有机基团。

7.根据权利要求6所述的用于制造聚酰亚胺膜的方法，其中所述式1或所述式2的化合物为式3或式4的化合物：

[式3]

[式4]

8.根据权利要求5所述的用于制造聚酰亚胺膜的方法，其中基于所述聚酰亚胺前体溶液的总重量，所述酰亚胺单分子化合物以0.1重量％至10重量％的量包含在内。

9.一种显示装置，包括根据权利要求1至4中任一项所述的聚酰亚胺膜作为基底。

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