KR20210030479A - 전자 장치에 사용하기 위한 폴리머 - Google Patents

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KR20210030479A
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브라이언 씨 오만
주니어 마이클 헨리 하워드
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듀폰 일렉트로닉스, 인크.
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Abstract

화학식 IV의 반복 단위 구조를 갖는 폴리이미드가 개시된다. 화학식 IV에서 Ra는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 하나 이상의 테트라카복실산 성분 잔기를 나타내고; Rb는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 하나 이상의 방향족 디아민 잔기를 나타낸다. 30~100 mol%의 Rb는 화학식 II를 가진다. 화학식 II에서 R1과 R2는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 또는 실록시이고; a와 b는 동일하거나 상이하고 0~4의 정수이고; c와 d는 동일하거나 상이하고 1 또는 2이고; *는 부착점을 나타낸다.
Figure pct00079

Description

전자 장치에 사용하기 위한 폴리머
선행 출원의 이익 주장
본 출원은 2018년 8월 7일 출원된 미국 가출원 62/715,422호의 이익을 주장하며, 그 전문은 본원에 참조로 포함된다.
기술분야
본 발명은 신규의 폴리머 화합물에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이러한 폴리머 화합물의 제조 방법, 및 이러한 재료를 포함하는 적어도 하나의 층을 갖는 전자 장치에 관한 것이다.
전자기기 용품에 사용하기 위한 재료는 흔히 그 구조적, 광학적, 열적, 전자적 및 기타 특성에 있어서 엄격한 요건을 갖는다. 상용 전자기기 용품의 수가 지속적으로 증가함에 따라, 필수적인 특성의 폭과 구체성에 있어서 새로운 특성 및/또는 개선된 특성을 갖는 혁신적인 재료가 요구된다. 폴리이미드는 다양한 전자기기 용품에 널리 사용되어 온 대표적인 부류의 폴리머 화합물이다. 폴리이미드는 적절한 특성을 갖는 경우 전자 디스플레이 장치에서 가요성 유리대체물로서 사용될 수 있다. 이러한 재료는 적당한 전력 소모, 경량성, 및 층 평탄도가 효율적 사용에 중요한 특성인 액정 디스플레이("LCD")의 구성요소로서 기능할 수 있다. 이러한 파라미터들을 중요시하는 전자 디스플레이 장치에서의 다른 용도는 장치 기판, 컬러 필터 시트용 기판, 커버 필름, 터치 스크린 패널 등을 포함한다.
많은 이러한 구성요소는 유기 발광 다이오드("OLED")를 갖는 유기 전자 장치의 구성과 작동에도 중요하다. OLED는 전력 변환 효율이 높고 광범위한 최종 용도에 응용할 수 있기 때문에 많은 디스플레이 용품에 유망하다. 휴대전화, 태블릿 장치, 휴대용/노트북 컴퓨터, 및 기타 상용 제품에서 OLED의 사용은 점점 증가하고 있다. 이러한 용품에는 낮은 전력 소모 외에도, 많은 정보를 담을 수 있고 풀 컬러이면서, 비디오 레이트 응답 시간이 빠른 디스플레이가 요구된다.
폴리이미드 필름은 일반적으로, 이러한 용도를 고려하기에 충분한 열 안정성, 높은 유리 전이 온도, 및 기계적 인성을 갖는다. 또한, 폴리이미드는 일반적으로, 휨이 반복되었을 때 헤이즈를 발생시키지 않으므로, 플렉서블 디스플레이 용품에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)와 같은 다른 투명 기판보다 선호되는 경우가 많다.
그러나, 기존의 호박색의 폴리이미드는 광 투과성이 중요한 컬러 필터 및 터치 스크린 패널과 같은 일부 디스플레이 용품에는 사용될 수 없다. 또한, 폴리이미드는 일반적으로 강성의 고방향족 물질이며, 필름/코팅이 형성될 때 필름/코팅의 면에 폴리머 사슬이 배향되는 경향이 있다. 이는 필름의 평행 방향과 수직 방향 간의 굴절률 차이(복굴절률)를 초래하여, 디스플레이 성능에 부정적인 영향을 줄 수 있는 광학 위상지연을 생기게 한다. 디스플레이 시장에서 폴리이미드의 용도를 확장하려면, 폴리이미드의 바람직한 특성을 유지하는 동시에, 광 투과성의 개선, 호박색의 감소, 광학 위상지연을 초래하는 복굴절률의 감소를 위한 해결책이 필요하다.
따라서, 전자 장치에 사용하기에 적합한 폴리머 재료에 대한 지속적인 요구가 있다.
화학식 I을 갖는 폴리아미드산이 제공되며
[화학식 I]
Figure pct00001
식 중,
Ra는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 하나 이상의 테트라카복실산 성분 잔기를 나타내고;
Rb는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 하나 이상의 방향족 디아민 잔기를 나타내고;
30~100 mol%의 Rb는 화학식 II를 가지며
[화학식 II]
Figure pct00002
식 중,
R1과 R2는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 및 실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
a와 b는 동일하거나 상이하고 0~4의 정수이고;
c와 d는 동일하거나 상이하고 1 또는 2이고;
*는 부착점을 나타낸다.
(a) 화학식 I을 갖는 폴리아미드산 및 (b) 고비점 비양성자성 용매를 포함하는 조성물이 또한 제공된다.
반복 단위가 화학식 IV의 구조를 갖는 폴리이미드가 또한 제공되며
[화학식 IV]
Figure pct00003
식 중, Ra 및 Rb는 화학식 I에서 정의된 바와 같다.
화학식 IV의 반복 단위를 포함하는 폴리이미드 필름이 또한 제공된다.
화학식 IV의 반복 단위를 갖는 폴리이미드 필름을 제조하기 위한 하나 이상의 방법이 또한 제공된다.
전자 장치에서의 가요성 유리대체물로서, 화학식 IV의 반복 단위를 갖는 폴리이미드 필름인 가요성 유리대체물이 또한 제공된다.
화학식 IV의 반복 단위를 갖는 폴리이미드 필름을 포함하는 적어도 하나의 층을 갖는 전자 장치가 또한 제공된다.
OLED 등의 유기 전자 장치로서, 본원에 개시된 가요성 유리대체물을 포함하는 유기 전자 장치가 또한 제공된다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 단지 예시적이고 설명적인 것이며, 첨부된 청구범위에서 정의되는 본 발명을 제한하지 않는다.
본원에 제시된 개념의 이해를 높이기 위해 첨부 도면에서 구현예가 예시된다.
도 1은 가요성 유리대체물로서 작용할 수 있는 폴리이미드 필름의 일례에 대한 도시를 포함한다.
도 2는 가요성 유리대체물을 포함하는 전자 장치의 일례에 대한 도시를 포함한다.
당업자라면 도면의 물체가 간결하고 명료하게 도시되어 있으며 반드시 축척대로 도시된 것이 아님을 이해한다. 예를 들어, 도면에서 일부 물체의 치수는 구현예의 이해를 높이기 위해 다른 물체에 비해 과장될 수 있다.
이하 상세히 설명되는 바와 같이, 화학식 I을 갖는 폴리아미드산이 제공된다.
(a) 화학식 I을 갖는 폴리아미드산 및 (b) 고비점 비양성자성 용매를 포함하는 조성물이 또한 제공된다.
이하 상세히 설명되는 바와 같이, 반복 단위가 화학식 IV의 구조를 갖는 폴리이미드가 또한 제공된다.
화학식 IV의 반복 단위를 갖는 폴리이미드 필름을 제조하기 위한 하나 이상의 방법이 또한 제공된다.
전자 장치에서의 가요성 유리대체물로서, 화학식 IV의 반복 단위를 갖는 폴리이미드 필름인 가요성 유리대체물이 또한 제공된다.
화학식 IV의 반복 단위를 갖는 폴리이미드 필름을 포함하는 적어도 하나의 층을 갖는 전자 장치가 또한 제공된다.
OLED 등의 유기 전자 장치로서, 본원에 개시된 가요성 유리대체물을 포함하는 유기 전자 장치가 또한 제공된다.
많은 양태 및 구현예를 위에서 설명하였지만, 단지 예시적인 것이고 제한적인 것은 아니다. 본 명세서를 읽은 후, 당업자는 본 발명의 범위를 벗어남 없이 다른 양태 및 구현예가 가능하다는 것을 이해할 것이다.
임의의 하나 이상의 구현예에 대한 다른 특징 및 이점은 다음의 상세한 설명 및 청구 범위로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명은 우선 용어의 정의 및 설명을 다루고, 이어서 화학식 I의 반복 단위 구조를 갖는 폴리아미드산, 화학식 IV의 반복 단위 구조를 갖는 폴리이미드, 폴리이미드 필름의 제조 방법, 전자 장치를 다루고, 마지막으로 실시예를 다룬다.
1. 용어의 정의 및 설명
이하에서 기술되는 구현예를 상세히 다루기 전에, 일부 용어를 정의하거나 설명한다.
"용어의 정의 및 설명"에서 사용된 바와 같이, R, Ra, Rb, R', R", 및 기타 임의의 변수들은 일반적인 명칭이며, 화학식에서 정의되는 것과 동일하거나 다를 수 있다.
용어 "배향층"은 액정 장치(LCD) 제조 공정 중에 플레이트를 하나의 우선 방향으로 LCD 유리에 문질러 각각의 플레이트에 가장 가깝게 분자를 정렬시키는, LCD 내 유기 폴리머의 층을 의미하는 것이다.
본원에 사용된 용어 "알킬"은 분지형 및 직쇄 포화 지방족 탄화수소기를 포함한다. 달리 명시되지 않는 한, 이 용어는 또한 환형기를 포함하는 것이다. 알킬기의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 이소부틸, 2차 부틸, 3차 부틸, 펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, 시클로펜틸, 헥실, 시클로헥실, 이소헥실 등을 포함한다. 용어 "알킬"은 치환 탄화수소기와 비치환 탄화수소기 모두를 추가로 포함한다. 일부 구현예에서, 알킬기는 단일 치환, 이중 치환, 및 삼중 치환형일 수 있다. 치환 알킬기의 일례는 트리플루오로메틸이다. 그 외 치환 알킬기는 본원에 기재된 치환기 중 하나 이상으로부터 형성된다. 특정 구현예에서, 알킬기는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는다. 다른 구현예에서, 알킬기는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는다. 이 용어는 헤테로알킬기를 포함하는 것이다. 헤테로알킬기는 1~20 개의 탄소 원자를 가질 수 있다.
용어 "비양성자성"은 산성 수소 원자가 결여되어 수소 공여체로서 작용할 수 없는 부류의 용매를 지칭한다. 일반적인 비양성자성 용매는 알칸, 사염화탄소(CCl4), 벤젠, 디메틸 포름아미드(DMF), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 디메틸아세트아미드(DMAc) 등을 포함한다.
용어 "방향족 화합물"은 4n+2개의 비편재화 π 전자를 갖는 적어도 하나의 불포화 환형기를 포함하는 유기 화합물을 의미하는 것이다. 이 용어는 탄소 원자와 수소 원자만을 갖는 방향족 화합물, 및 환형기 내의 탄소 원자 중 하나 이상이 질소, 산소, 황 등과 같은 다른 원자로 치환된 헤테로방향족 화합물을 모두 포함하는 것이다.
용어 "아릴" 또는 "아릴기"는 방향족 화합물로부터 하나 이상의 수소("H") 또는 중수소("D")를 제거하여 형성된 모이어티를 의미한다. 아릴기는 단일 고리(단환)이거나, 서로 축합되거나 공유 결합된 다중 고리(이환 이상)를 가질 수 있다. "탄화수소 아릴"은 방향족 고리(들) 내에 탄소 원자만을 갖는다. "헤테로아릴"은 적어도 하나의 방향족 고리 내에 하나 이상의 헤테로원자를 갖는다. 일부 구현예에서, 탄화수소 아릴기는 6 내지 60개의 고리 탄소 원자를 갖고, 일부 구현예에서는 6 내지 30개의 고리 탄소 원자를 갖는다. 일부 구현예에서, 헤테로아릴기는 4~50개의 고리 탄소 원자를 갖고, 일부 구현예에서는 4~30개의 고리 탄소 원자를 갖는다.
용어 "알콕시"는 R이 알킬인 -OR기를 의미하는 것이다.
용어 "아릴옥시"는 R이 아릴인 -OR기를 의미하는 것이다.
달리 명시되지 않는 한, 모든 기는 치환되거나 치환되지 않을 수 있다. 알킬 또는 아릴과 같은(이들로 한정되는 것은 아님) 임의로 치환된 기는 동일하거나 상이할 수 있는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다. 적합한 치환기는, 알킬, 아릴, 니트로, 시아노, -N(R')(R"), 할로, 하이드록시, 카복시, 알케닐, 알키닐, 시클로알킬, 헤테로아릴, 알콕시, 아릴옥시, 헤테로아릴옥시, 알콕시카보닐, 퍼플루오로알킬, 퍼플루오로알콕시, 아릴알킬, 실릴, 실록시, 실록산, 티오알콕시, -S(O)2-, -C(=O)-N(R')(R"), (R')(R")N-알킬, (R')(R")N-알콕시알킬, (R')(R")N-알킬아릴옥시알킬, -S(O)s-아릴(s=0~2), 또는 -S(O)s-헤테로아릴(s=0~2)을 포함한다. 각각의 R'과 R"은 독립적으로, 임의 치환된 알킬, 시클로알킬, 또는 아릴기이다. 특정 구현예에서, R' 및 R"은 이들에 결합된 질소 원자와 함께 고리 시스템을 형성할 수 있다. 치환기는 가교기일 수도 있다.
용어 "아민"은 고립 전자쌍을 갖는 염기질소 원자를 함유하는 화합물을 의미하는 것이며, "고립 전자쌍"은 다른 원자와 공유되지 않는 2개 원자가 전자의 세트를 지칭한다. 용어 "아미노"는 작용기 -NH2, -NHR, 또는 -NR2를 지칭하며, R은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고 알킬기 또는 아릴기일 수 있다. 용어 "디아민"은 관련 고립 전자쌍을 갖는 2개의 염기질소 원자를 함유하는 화합물을 의미하는 것이다. 용어 "방향족 디아민"은 2개의 아미노기를 갖는 방향족 화합물을 의미하는 것이다. 용어 "굽은형 디아민"은 2개의 염기질소 원자 및 관련 고립 전자쌍이 해당 화합물 또는 작용기의 대칭 중심에 대해 비대칭으로 배치된 디아민을 의미하는 것이다(예를 들어, 하기 m-페닐렌디아민).
Figure pct00004
용어 "방향족 디아민 잔기"는 방향족 디아민의 2개의 아미노기에 결합된 모이어티를 의미하는 것이다. 용어 "방향족 디이소시아네이트 잔기"는 방향족 디이소시아네이트 화합물의 2개의 이소시아네이트기에 결합된 모이어티를 의미하는 것이다. 이의 추가적 예시는 다음과 같다.
Figure pct00005
용어 "디아민 잔기" 및 "디이소시아네이트 잔기"는 각각 2개의 아미노기 또는 2개의 이소시아네이트기에 결합된 모이어티를 의미하는 것이며, 모이어티는 지방족 또는 방향족일 수 있다.
용어 "b*"는 황색/청색의 대립색을 나타내는 CIELab 색 공간에서의 b* 축을 의미하는 것이다. 황색은 양의 b* 값으로 표시되고, 청색은 음의 b* 값으로 표시된다. 측정된 b* 값은, 특히 용매의 선택이 고온의 처리 조건에 노출된 재료에서 측정되는 색도에 영향을 줄 수 있으므로, 용매에 영향을 받을 수 있다. 이는 용매의 고유 특성 및/또는 다양한 용매에 함유된 낮은 수준의 불순물과 관련된 특성의 결과로서 발생할 수 있다. 특정 용도에 바람직한 b* 값을 달성하기 위해 특정 용매가 보통 미리 선택된다.
용어 "복굴절률"은 폴리머 필름이나 코팅에서 서로 다른 방향에서의 굴절률 차이를 의미하는 것이다. 이 용어는 일반적으로 x축 또는 y축(면내) 굴절률과 z축(면외) 굴절률의 차이를 의미한다.
층, 물질, 부재 또는 구조체를 언급할 때, 용어 "전하 수송"은, 이러한 층, 물질, 부재 또는 구조체가, 상대적 효율과 적은 전하 손실로 이러한 층, 물질, 부재, 또는 구조체의 두께를 통해 이러한 전하가 이동하는 것을 용이하게 함을 의미하는 것이다. 정공 수송 물질은 양 전하의 이동을 용이하게 하고, 전자 수송 물질은 음 전하의 이동을 용이하게 한다. 발광 물질도 약간의 전하 수송 특성을 가질 수 있지만, 용어 "전하 수송층, 전하 수송 물질, 전하 수송 부재, 또는 전하 수송 구조체"가 발광을 주된 기능으로 하는 층, 물질, 부재 또는 구조체를 포함하는 것은 아니다.
용어 "화합물"은, 화학 결합을 끊지 않고는 물리적 수단에 의해 해당 분자로부터 분리될 수 없는 원자를 더 포함하는 분자로 이루어진 전기적으로 대전되지 않은 물질을 의미하는 것이다. 이 용어는 올리고머 및 폴리머를 포함하는 것이다.
용어 "선형 열팽창 계수(CTE 또는 α)"는 재료가 팽창하거나 수축하는 양을 온도의 함수로서 정의하는 파라미터를 의미하는 것이다. 이는 1℃당 길이의 변화로서 표현되며, 일반적으로 μm/m/℃ 또는 ppm/℃의 단위로 표현된다.
α = (ΔL / L0) / ΔT
본원에 개시된 CTE 측정값은 알려진 방법을 통해 제1 또는 제2 가열 스캔 중에 측정된 것이다. 재료의 상대 팽창/수축 특성의 이해는 전자 장치의 제조 및/또는 신뢰성에 있어서 중요한 고려 사항일 수 있다.
용어 "도펀트"는 호스트 물질을 포함하는 층 내에서, 그 층의 전자 특성(들), 또는 방사선 방출, 흡수, 또는 필터링의 목표 파장(들)을, 이러한 물질이 존재하지 않는 층의 전자 특성(들), 또는 방사선 방출, 흡수, 또는 필터링의 파장(들)에 비해 변화시키는 물질을 의미하는 것이다.
층 또는 물질을 언급할 때의 용어 "전기 활성"은 장치의 작동을 전자적으로 용이하게 하는 층 또는 물질을 나타내는 것이다. 전기 활성 물질의 예는 전자 또는 정공일 수 있는 전하를 전도, 주입, 수송, 또는 차단하는 물질, 또는 방사선 흡수시 전자-정공 쌍의 농도 변화를 나타내거나 방사선을 방출하는 물질을 포함하나, 이들로 한정되지는 않는다. 비활성 물질의 예는 평탄화 물질, 절연 물질, 및 환경 차폐 물질을 포함하나, 이들로 한정되지는 않는다.
용어 "인장 신율" 또는 "인장 변형률"은 인장 응력 인가시 재료가 파단되기 전에 발생하는 길이 증가의 백분율을 의미하는 것이다. 이는, 예를 들어 ASTM 방법 D882에 의해 측정될 수 있다.
접두사 "플루오로"는 하나의 기에서 하나 이상의 수소가 불소로 치환되었음을 나타내는 것이다.
용어 "유리 전이 온도(또는 Tg)"는 비정질 폴리머 또는 반결정질 폴리머의 비정질 영역에서 가역적 변화가 일어나는, 즉 경질, 유리질, 또는 취성인 상태에서 가요성 또는 탄성인 상태로 갑작스러운 재료 변화가 일어나는 온도를 의미하는 것이다. 미시적으로, 유리 전이는 정상적으로 감긴 이동성 없는 폴리머 사슬이 자유롭게 회전하게 되어 서로 지나쳐 이동할 수 있을 때 발생한다. Tg는 시차주사 열량측정법(DSC), 열역학적 분석(TMA), 또는 동역학적 분석(DMA), 또는 다른 방법을 사용하여 측정될 수 있다.
접두사 "헤테로"는 하나 이상의 탄소 원자가 다른 원자로 치환되었음을 나타낸다. 일부 구현예에서, 헤테로원자는 O, N, S, 또는 이들의 조합이다.
용어 "고비점"은 130℃보다 높은 비점을 나타내는 것이다.
용어 "호스트 물질"은 도펀트가 첨가되는 물질을 의미하는 것이다. 호스트 물질은 전자 특성(들), 또는 방사선을 방출, 흡수, 또는 필터링하는 능력을 갖거나 갖지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 호스트 물질은 더 높은 농도로 존재한다.
용어 "등온 중량 손실"은 재료의 열 안정성과 직접적으로 관련된 재료의 특성을 의미하는 것이다. 이는 일반적으로, 목적하는 일정한 온도에서 열중량 분석(TGA)을 통해 측정된다. 높은 열 안정성을 갖는 재료는 일반적으로, 요구되는 사용 또는 공정 온도에서 목표 시간 동안 매우 낮은 등온 중량 손실률을 나타내므로, 심각한 강도 손실, 가스 방출, 및/또는 구조 변화 없이 이러한 온도에서 적용될 수 있다.
용어 "액체 조성물"은 재료가 용해되어 용액을 형성하는 액체 매질, 재료가 분산되어 분산액을 형성하는 액체 매질, 또는 재료가 현탁되어 현탁액이나 에멀젼을 형성하는 액체 매질을 의미하는 것이다.
용어 "기질"은, 예를 들어 전자 장치의 형성 중에 하나 이상의 층이 증착되는 토대를 의미하는 것이다. 비제한적 예는 유리, 실리콘 등을 포함한다.
용어 "1% TGA 중량 손실"은 분해로 인해 원래 폴리머 중량의 1%가 손실되는 온도를 의미하는 것이다(흡수된 물은 제외).
용어 "광학 위상지연(또는 RTH)"은 평균 면내 굴절률과 면외 굴절률의 차이(즉, 복굴절률)와 필름 또는 코팅의 두께의 곱을 의미하는 것이다. 광학 위상지연은 일반적으로 소정 주파수의 빛에 대해 측정되며, 단위는 나노미터로 보고된다.
용어 "유기 전자 장치" 또는 때로는 "전자 장치"는 본원에서 하나 이상의 유기 반도체층 또는 재료를 포함하는 장치를 의미하는 것이다.
용어 "입자 함량"은 용액에 존재하는 불용성 입자의 수 또는 개수를 의미하는 것이다. 입자 함량은 용액 자체에 대해 측정되거나, 이러한 필름으로 제조된 최종 재료(단편, 필름 등)에 대해 측정될 수 있다. 이러한 특성을 평가하기 위해 다양한 광학적 방법이 사용될 수 있다.
용어 "광활성"은 (발광 다이오드 또는 화학전지에서와 같이) 인가 전압에 의해 활성화될 때 발광하거나, (다운컨버팅 인광 장치에서와 같이) 광자를 흡수한 후 발광하거나, (광검출기 또는 광전지에서와 같이) 방사 에너지에 응답하여 인가 바이어스 전압의 존재 또는 부재하에 신호를 생성하는 물질 또는 층을 지칭한다.
용어 "폴리아미드산 용액"은 분자내 고리화에 의해 이미드기를 형성할 수 있는 아미드산 단위를 함유하는 폴리머의 용액을 지칭한다.
용어 "폴리이미드"는 하나 이상의 다작용성 카복실산 성분과 하나 이상의 1차 폴리아민 또는 폴리이소시아네이트의 반응으로부터 생성되는 축합 폴리머를 지칭한다. 이들은 폴리머 백본의 주쇄를 따라 선형 또는 헤테로시클릭 단위로서 이미드 구조 -CO-NR-CO-를 함유한다. 일부 구현예에서, 폴리이미드는 하나 이상의 이작용성 카복실산 성분과 하나 이상의 1차 디아민 또는 디이소시아네이트의 반응으로부터 생성된다.
재료의 특성이나 특징과 관련하여 "만족"이란 용어는 특성이나 특징이 사용 중인 재료에 대한 모든 요건/요구를 충족시킴을 의미하는 것이다. 예를 들어, 질소 중의 350℃에서 3시간 동안 1% 미만의 등온 중량 손실은 본원에 개시된 폴리이미드 필름과 관련하여 "만족스러운" 특성의 비제한적 예로서 간주될 수 있다.
용어 "소프트 베이킹"은 전자기기 제조에서 일반적으로 사용되는 공정으로서, 코팅된 재료를 가열하여 용매를 제거하고 필름을 고화시키는 공정을 의미하는 것이다. 소프트 베이킹은 코팅된 층이나 필름의 후속 열처리를 위한 준비 단계로서 일반적으로 90℃ 내지 110℃ 온도의 핫플레이트 또는 배기된 오븐에서 수행된다.
용어 "기판"은 강성이거나 가요성일 수 있는 기재로서, 유리, 폴리머, 금속이나 세라믹 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만 이들로 한정되지 않는 하나 이상의 재료로 이루어진 하나 이상의 층을 포함할 수 있는 기재를 지칭한다. 기판은 전자 소자, 회로, 또는 전도성 부재를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
용어 "실록산"은 R3SiOR2Si-기를 지칭하며, R은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, C1-20 알킬, 플루오로알킬, 또는 아릴이다. 일부 구현예에서, R 알킬기의 하나 이상의 탄소는 Si로 치환된다.
용어 "실록시"는 R3SiO-기를 지칭하며, R은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, C1-20 알킬, 플루오로알킬, 또는 아릴이다. 용어 "실릴"은 R3Si-기를 지칭하며, R은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, C1-20 알킬, 플루오로알킬, 또는 아릴이다. 일부 구현예에서, R 알킬기의 하나 이상의 탄소는 Si로 치환된다.
용어 "스핀 코팅"은 편평한 기판 위에 균일한 박막을 증착하는 데 사용되는 공정을 의미하는 것이다. 일반적으로는, 저속으로 회전하거나 전혀 회전하지 않는 기판의 중심에 소량의 코팅 재료가 도포된다. 이어서, 원심력에 의해 코팅 재료를 균일하게 도포하기 위해 기판을 특정 속도로 회전시킨다.
용어 "레이저 입자 계수기 시험"은 시험 용액의 대표 샘플을 5" 실리콘 웨이퍼에 스핀 코팅하고 소프트 베이킹/건조시켜 폴리아미드산 및 기타 폴리머 용액의 입자 함량을 평가하는 데 사용되는 방법을 의미한다. 이렇게 제조된 필름은 여러 표준 측정 기술에 의해 입자 함량에 대해 평가된다. 이러한 기술은 레이저 입자 검출 및 당업계에 알려진 다른 기술을 포함한다.
용어 "인장 탄성률"은 필름과 같은 재료에서 응력(단위 면적당 힘)과 변형률(비례 변형) 간의 초기 관계를 정의하는, 고체 재료의 강성의 척도를 의미하는 것이다. 일반적으로 사용되는 단위는 기가 파스칼(GPa)이다.
용어 "테트라카복실산 성분"은 테트라카복실산, 테트라카복실산 일무수물, 테트라카복실산 이무수물, 테트라카복실산 모노에스테르, 및 테트라카복실산 디에스테르 중 하나 이상을 의미하는 것이다.
용어 "테트라카복실산 성분 잔기"는 테트라카복실산 성분의 4개의 카복시기에 결합된 모이어티를 의미하는 것이다. 이의 추가적 예시는 다음과 같다.
Figure pct00006
용어 "투과율"은 필름에 입사한 소정 파장의 빛 중 필름을 통과하여 타측에서 검출되는 비율을 의미한다. 가시 영역(380 nm 내지 800 nm)에서의 광 투과율 측정은 본원에 개시된 폴리이미드 필름의 사용상 특성을 이해하는 데 가장 중요한 필름 색도 특성을 특성화하는 데 특히 유용하다.
용어 "황변도(또는 YI)"는 표준에 대한 황변의 등급을 의미한다. 양의 YI 값은 황색의 존재 및 등급을 나타낸다. 음의 YI를 갖는 재료는 푸른 빛을 띤다. 특히 고온에서 수행되는 중합 및/또는 경화 공정의 경우, YI는 용매 의존적일 수 있음을 또한 주목해야 한다. 예를 들어, 용매로 DMAC를 사용해 도입되는 색의 등급은 용매로 NMP를 사용해 도입되는 것과 다를 수 있다. 이는 용매의 고유 특성 및/또는 다양한 용매에 함유된 낮은 수준의 불순물과 관련된 특성의 결과로서 발생할 수 있다. 특정 용도에 바람직한 YI 값을 달성하기 위해 특정 용매가 보통 미리 선택된다.
치환기 결합이 아래에 나타낸 바와 같이 하나 이상의 고리를 관통하는 구조에서는,
Figure pct00007
치환기 R이 하나 이상의 고리 상의 임의의 유효 위치에서 결합될 수 있다는 의미를 갖는다.
장치 내의 층을 지칭할 때의 "~에 인접한"이란 어구는 반드시 하나의 층이 다른 층 바로 옆에 있음을 의미하는 것은 아니다. 한편, "인접 R기"란 어구는 화학식에서 서로 인접해 있는 R기(즉, 결합에 의해 연결된 원자 상에 있는 R기)를 지칭하는 데 사용된다. 예시적인 인접 R기는 아래와 같다.
Figure pct00008
본 명세서에서, 명시적으로 달리 언급하거나 용법의 맥락에서 반하여 나타내지 않는 한, 본원 요지의 구현예가 특정 특징 또는 요소를 포함하거나, 내포하거나, 함유하거나, 갖거나, 이로 이루어지거나 또는 이에 의해 또는 이로 구성되는 것으로 언급되거나 기술되는 경우, 명시적으로 언급하거나 기술한 것 이외의 하나 이상의 특징 또는 요소가 구현예에 존재할 수 있다. 개시된 본원 요지의 대안적 구현예는 본질적으로 특정 특징 또는 요소로 구성되는 것으로 기술되는데, 이러한 구현예에는 구현예의 작동 원리 또는 구별되는 특징을 실질적으로 변경하는 특징 또는 요소가 존재하지 않는다. 기술된 본원 요지의 또 다른 대안적 구현예는 특정 특징 또는 요소로 구성되는 것으로 기술되는데, 이러한 구현예 또는 그 비실질적 변형예에는 구체적으로 언급되거나 기술된 특징 또는 요소만이 존재한다.
또한, 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, "또는"은 배타적 논리합이 아니라 포함적 논리합을 의미한다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 다음 중 어느 하나에 의해 충족된다: A가 참(또는 존재)이고 B가 거짓(또는 부존재), A가 거짓(또는 부존재)이고 B가 참(또는 존재), 및 A와 B가 모두 참(또는 존재).
또한, 본원에 기재된 요소들 및 성분들을 설명하기 위해 단수형 명사가 사용된다. 이는 단지 편의상의 이유이고 본 발명의 범위의 일반적인 의미를 제공하기 위함이다. 이러한 설명은 하나 또는 적어도 하나를 포함하도록 해석되어야 하며, 단수형은 복수형을 배제한다는 의미가 분명하지 않은 한 복수형도 포함한다.
원소의 주기율표 내의 열(column)에 대응하는 족(group) 번호는 문헌[CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81st Edition(2000-2001)]에 있는 "새로운 표기(New Notation)" 규칙을 사용한다.
달리 정의하지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 분야의 당업자가 통상적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 기재된 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 구현예의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료를 이하 설명한다. 특정 구절을 인용하지 않는 한, 본원에 언급된 모든 간행물, 특허 출원, 특허, 및 기타 참고 문헌은 그 전문이 참조로 포함된다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선한다. 또한, 재료, 방법, 및 실시예는 단지 예시적인 것이며 제한적인 것으로 의도된 것은 아니다.
본원에 기재되지 않은 범위에서, 특정 재료, 프로세싱 동작 및 회로에 대한 많은 세부 사항은 통상적인 것이며, 유기 발광 다이오드 디스플레이, 광검출기, 광전지 및 반도체 부재 기술 분야의 교본 및 다른 자료에서 찾을 수 있다.
2. 화학식 I의 반복 단위 구조를 갖는 폴리아미드산
본원에 기재된 폴리아미드산은 화학식 I의 반복 단위 구조를 가지며
[화학식 I]
Figure pct00009
식 중,
Ra는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 하나 이상의 테트라카복실산 성분 잔기를 나타내고;
Rb는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 하나 이상의 방향족 디아민 잔기를 나타내고;
30~100 mol%의 Rb는 화학식 II를 가지며
[화학식 II]
Figure pct00010
식 중,
R1과 R2는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 및 실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
a와 b는 동일하거나 상이하고 0~4의 정수이고;
c와 d는 동일하거나 상이하고 1 또는 2이고;
*는 부착점을 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 하나의 테트라카복실산 성분 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 2개의 상이한 테트라카복실산 성분 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 3개의 상이한 테트라카복실산 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 4개의 상이한 테트라카복실산 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 하나 이상의 테트라카복실산 이무수물 잔기를 나타낸다.
적합한 방향족 테트라카복실산 이무수물의 예는 피로멜리트산 이무수물(PMDA), 3,3',4,4'-바이페닐 테트라카복실산 이무수물(BPDA), 4,4'-옥시디프탈산 무수물(ODPA), 4,4'-헥사플루오로이소-프로필리덴비스프탈산 이무수물(6FDA), 3,3',4,4'-벤조페논 테트라카복실산 이무수물(BTDA), 3,3',4,4'-디페닐설폰 테트라카복실산 이무수물(DSDA), 4,4'-비스페놀-A 이무수물(BPADA), 하이드로퀴논 디프탈산 무수물(HQDEA), 에틸렌 글리콜 비스(트리멜리트산 무수물)(TMEG-100), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로퓨란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카복실산 무수물(DTDA); 4,4'-비스페놀 A 이무수물(BPADA), 등 및 이들의 조합을 포함하나, 이들로 한정되지는 않는다. 이러한 방향족 이무수물은 알킬, 아릴, 니트로, 시아노, -N(R')(R"), 할로, 하이드록시, 카복시, 알케닐, 알키닐, 시클로알킬, 헤테로아릴, 알콕시, 아릴옥시, 헤테로아릴옥시, 알콕시카보닐, 퍼플루오로알킬, 퍼플루오로알콕시, 아릴알킬, 실릴, 실록시, 실록산, 티오알콕시, -S(O)2-, -C(=O)-N(R')(R"), (R')(R")N-알킬, (R')(R")N-알콕시알킬, (R')(R")N-알킬아릴옥시알킬, -S(O)s-아릴(s=0~2), 또는 -S(O)s-헤테로아릴(s=0~2) 등의 당업계에 알려진 기로 임의 치환될 수 있다. 각각의 R'과 R"은 독립적으로, 임의 치환된 알킬, 시클로알킬, 또는 아릴기이다. 특정 구현예에서, R' 및 R"은 이들에 결합된 질소 원자와 함께 고리 시스템을 형성할 수 있다. 치환기는 가교기일 수도 있다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 PMDA, BPDA, 6FDA, 및 BTDA로 이루어진 군으로부터 선택되는 테트라카복실산 이무수물로부터의 하나 이상의 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 PMDA 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 BPDA 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 6FDA 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 BTDA 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 PMDA 잔기 및 BPDA 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 PMDA 잔기 및 6FDA 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 PMDA 잔기 및 BTDA 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 BPDA 잔기 및 6FDA 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 BPDA 잔기 및 BTDA 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Ra는 6FDA 잔기 및 BTDA 잔기를 나타낸다.
화학식 I에서, 30~100 mol%의 Rb는 상기 화학식 II를 갖는 디아민 잔기를 나타낸다. 화학식 I의 일부 구현예에서, 40~100 mol%(일부 구현예에서는 50~100 mol%, 일부 구현예에서는 60~100 mol%, 일부 구현예에서는 70~100 mol%, 일부 구현예에서는 80~100 mol%, 일부 구현예에서는 90~100 mol%, 일부 구현예에서는 100l%)의 Rb는 화학식 II를 갖는다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a = 0이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a = 1이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a = 2이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a = 3이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a = 4이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a > 0이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, b = 0이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, b = 1이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, b = 2이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, b = 3이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, b = 4이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, b > 0이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a = b이다
화학식 II의 일부 구현예에서, a = b = 0이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a = b = 1이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, c = 1이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, c = 2이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, d = 1이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, d = 2이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, c = d이다
화학식 II의 일부 구현예에서, c = d = 1이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a > 0이고 적어도 하나의 R1은 F이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a > 0이고 적어도 하나의 R1은 C1-8 알킬이고, 일부 구현예에서는 C1-3 알킬이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a > 0이고 적어도 하나의 R1은 C1-8 플루오로알킬 알킬이고, 일부 구현예에서는 C1-3 플루오로알킬이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a > 0이고 적어도 하나의 R1은 C1-8 퍼플루오로알킬 알킬이고, 일부 구현예에서는 C1-3 퍼플루오로알킬 알킬이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a > 0이고 적어도 하나의 R1은 C1-8 알콕시이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a > 0이고 적어도 하나의 R1은 C3-18 실릴이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a > 0이고 적어도 하나의 R1은 C3-18 실록시이다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a > 0이고 적어도 하나의 R1은 F 및 플루오로알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a > 0이고 적어도 하나의 R1은 F 및 퍼플루오로알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a > 0이고 적어도 하나의 R1은 F, 메틸, 및 트리플루오로메틸로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, a > 0이고, b > 0이고, R1= R2이다.
b > 0일 때, R1에 대한 전술한 모든 구현예는 R2에 동일하게 적용된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, 디아민 잔기는 화학식 IIA를 가지며
[화학식 IIA]
Figure pct00011
식 중, R1, R2, a, b, c, d, 및 *는 화학식 II에 대해 상기 정의된 바와 같다.
화학식 II에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIA에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 동일하게 적용된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, 디아민 잔기는 화학식 IIA-1을 가지며
[화학식 IIA-1]
Figure pct00012
식 중,
R3과 R4는 동일하거나 상이하고, H, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 및 실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
*는 부착점을 나타낸다.
화학식 IIA-1의 일부 구현예에서, R3 = H이다.
화학식 IIA-1의 일부 구현예에서, R4 = H이다.
화학식 IIA-1의 일부 구현예에서, R3 = R4이다.
화학식 IIA-1의 일부 구현예에서, R3 = R4 = H이다.
화학식 II에서의 R1에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIA-1에서의 R3 및 R4에 동일하게 적용된다.
화학식 IIA-1의 일부 구현예에서, R3은 F, C1-5 플루오로알킬, 및 C1-5 플루오로알콕시로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 IIA-1의 일부 구현예에서, R4는 F, C1-5 플루오로알킬, 및 C1-5 플루오로알콕시로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, 디아민 잔기는 화학식 IIB를 가지며
[화학식 IIB]
Figure pct00013
식 중, R1, R2, a, b, c, d, 및 *는 화학식 II에 대해 상기 정의된 바와 같다.
화학식 II에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIB에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 동일하게 적용된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, 디아민 잔기는 화학식 IIB-1을 가지며
[화학식 IIB-1]
Figure pct00014
식 중,
R3과 R4는 동일하거나 상이하고, H, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 및 실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
*는 부착점을 나타낸다.
화학식 IIA-1에서의 R3 및 R4에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIB-1에서의 R3 및 R4에 동일하게 적용된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, 디아민 잔기는 화학식 IIC를 가지며
[화학식 IIC]
Figure pct00015
식 중, R1, R2, a, b, c, d, 및 *는 화학식 II에 대해 상기 정의된 바와 같다.
화학식 II에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIC에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 동일하게 적용된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, 디아민 잔기는 화학식 IIC-1을 가지며
[화학식 IIC-1]
Figure pct00016
식 중,
R3과 R4는 동일하거나 상이하고, H, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 및 실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
*는 부착점을 나타낸다.
화학식 IIA-1에서의 R3 및 R4에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIC-1에서의 R3 및 R4에 동일하게 적용된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, 디아민 잔기는 화학식 IID를 가지며
[화학식 IID]
Figure pct00017
식 중, R1, R2, a, b, c, d, 및 *는 화학식 II에 대해 상기 정의된 바와 같다.
화학식 II에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IID에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 동일하게 적용된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, 디아민 잔기는 화학식 IID-1을 가지며
[화학식 IID-1]
Figure pct00018
식 중,
R3과 R4는 동일하거나 상이하고, H, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 및 실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
*는 부착점을 나타낸다.
화학식 IIA-1에서의 R3 및 R4에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IID-1에서의 R3 및 R4에 동일하게 적용된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, 디아민 잔기는 화학식 IIE를 가지며
[화학식 IIE]
Figure pct00019
식 중, R1, R2, a, b, c, d, 및 *는 화학식 II에 대해 상기 정의된 바와 같다.
화학식 II에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIE에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 동일하게 적용된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, 디아민 잔기는 화학식 IIE-1을 가지며
[화학식 IIE-1]
Figure pct00020
식 중,
R3과 R4는 동일하거나 상이하고, H, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 및 실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
*는 부착점을 나타낸다.
화학식 IIA-1에서의 R3 및 R4에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIE-1에서의 R3 및 R4에 동일하게 적용된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, 디아민 잔기는 화학식 IIF를 가지며
[화학식 IIF]
Figure pct00021
식 중, R1, R2, a, b, c, d, 및 *는 화학식 II에 대해 상기 정의된 바와 같다.
화학식 II에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIF에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 동일하게 적용된다.
화학식 II의 일부 구현예에서, 디아민 잔기는 화학식 IIF-1을 가지며
[화학식 IIF-1]
Figure pct00022
식 중,
R3과 R4는 동일하거나 상이하고, H, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 및 실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
*는 부착점을 나타낸다.
화학식 IIA-1에서의 R3 및 R4에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIF-1에서의 R3 및 R4에 동일하게 적용된다.
상호 배타적이지 않는 한, 화학식 II에 대한 임의의 상기 구현예를 하나 이상의 다른 구현예와 조합할 수 있다. 예를 들어, R1이 C1-3 알킬인 구현예를 R2가 C1-3 알킬인 구현예, a = b = 1인 구현예, 및 c = d = 1인 구현예와 조합할 수 있다. 당업자는 어떤 구현예가 상호 배타적인지를 이해할 것이므로, 본 출원에서 고려되는 구현예의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
화학식 I의 일부 구현예에서, 30~100 mol%의 Rb는 화학식 III을 갖는 디아민으로부터의 잔기를 나타내며
[화학식 III]
Figure pct00023
식 중,
R1과 R2는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 및 실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
a와 b는 동일하거나 상이하고 0~4의 정수이고;
c와 d는 동일하거나 상이하고 1 또는 2이다.
화학식 II에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 III에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 동일하게 적용된다.
화학식 I의 일부 구현예에서, 30~100 mol%의 Rb는 화학식 IIIA를 갖는 디아민으로부터의 잔기를 나타내며
[화학식 IIIA]
Figure pct00024
식 중, R1, R2, a, b, c, 및 d는 화학식 III에서 정의된 바와 같다.
화학식 II에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIIA에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 동일하게 적용된다.
화학식 I의 일부 구현예에서, 30~100 mol%의 Rb는 화학식 IIIA-1을 갖는 디아민으로부터의 잔기를 나타내며
[화학식 IIIA-1]
Figure pct00025
식 중, R3 및 R4는 화학식 IIA-1에서 정의된 바와 같다.
화학식 IIA-1에서의 R3 및 R4에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIIA-1에서의 R3 및 R4에 동일하게 적용된다.
화학식 I의 일부 구현예에서, 30~100 mol%의 Rb는 화학식 IIIB를 갖는 디아민으로부터의 잔기를 나타내며
[화학식 IIIB]
Figure pct00026
식 중, R1, R2, a, b, c, 및 d는 화학식 III에서 정의된 바와 같다.
화학식 II에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIIB에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 동일하게 적용된다.
화학식 I의 일부 구현예에서, 30~100 mol%의 Rb는 화학식 IIIB-1을 갖는 디아민으로부터의 잔기를 나타내며
[화학식 IIIB-1]
Figure pct00027
식 중, R3 및 R4는 화학식 IIA-1에서 정의된 바와 같다.
화학식 IIA-1에서의 R3 및 R4에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIIB-1에서의 R3 및 R4에 동일하게 적용된다.
화학식 I의 일부 구현예에서, 30~100 mol%의 Rb는 화학식 IIIC, 화학식 IIID, 화학식 IIIE, 및 화학식 IIIF로부터 선택되는 화학식을 갖는 디아민으로부터의 잔기를 나타내며
[화학식 IIIC]
Figure pct00028
[화학식 IIID]
Figure pct00029
[화학식 IIIE]
Figure pct00030
[화학식 IIIF]
Figure pct00031
식 중, R1, R2, a, b, c, 및 d는 화학식 III에서 정의된 바와 같다.
화학식 II에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIIC, 화학식 IIID, 화학식 IIIE, 및 화학식 IIIF에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 동일하게 적용된다.
화학식 I의 일부 구현예에서, 30~100 mol%의 Rb는 화학식 IIIC-1, 화학식 IIID-1, 화학식 IIIE-1, 및 화학식 IIIF-1로부터 선택되는 화학식을 갖는 디아민으로부터의 잔기를 나타내며
[화학식 IIIC-1]
Figure pct00032
[화학식 IIID-1]
Figure pct00033
[화학식 IIIE-1]
Figure pct00034
[화학식 IIIF-1]
Figure pct00035
식 중, R3 및 R4는 화학식 IIA-1에서 정의된 바와 같다.
화학식 IIA-1에서의 R3 및 R4에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IIIC-1, 화학식 IIID-1, 화학식 IIIE-1, 및 화학식 IIIF-1에서의 R3 및 R4에 동일하게 적용된다.
화학식 III을 갖는 디아민의 일부 예는 다음과 같다.
Figure pct00036
Figure pct00037
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
화학식 I의 일부 구현예에서, Rb는 화학식 II를 갖는 디아민 잔기 및 적어도 하나의 추가적인 디아민 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Rb는 화학식 II를 갖는 디아민 잔기 및 하나의 추가적인 디아민 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Rb는 화학식 II를 갖는 디아민 잔기 및 2개의 추가적인 디아민 잔기를 나타낸다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Rb는 화학식 II를 갖는 디아민 잔기 및 3개의 추가적인 디아민 잔기를 나타낸다.
일부 구현예에서, 추가적인 방향족 디아민은 p-페닐렌 디아민(PPD), 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노바이페닐(m-톨리딘), 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노바이페닐(o-톨리딘), 3,3'-디하이드록시-4,4'-디아미노바이페닐(HAB), 9,9'-비스(4-아미노페닐)플루오렌(FDA), o-톨리딘 설폰(TSN), 2,3,5,6-테트라메틸-1,4-페닐렌디아민(TMPD), 2,4-디아미노-1,3,5-트리메틸 벤젠(DAM), 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘(3355TMB), 2,2'-비스(트리플루오로메틸) 벤지딘(22TFMB 또는 TFMB), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판(BAPP), 4,4'-메틸렌 디아닐린(MDA), 4,4'-[1,3-페닐렌비스(1-메틸-에틸리덴)]비스아닐린(Bis-M), 4,4'-[1,4-페닐렌비스(1-메틸-에틸리덴)]비스아닐린(Bis-P), 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-ODA), m-페닐렌 디아민(MPD), 3,4'-옥시디아닐린(3,4'-ODA), 3,3'-디아미노디페닐 설폰(3,3'-DDS), 4,4'-디아미노디페닐 설폰(4,4'-DDS), 4,4'-디아미노디페닐 설파이드(ASD), 2,2-비스[4-(4-아미노-페녹시)페닐]설폰(BAPS), 2,2-비스[4-(3-아미노페녹시)-페닐]설폰(m-BAPS), 1,4'-비스(4-아미노페녹시)벤젠(TPE-Q), 1,3'-비스(4-아미노페녹시)벤젠(TPE-R), 1,3'-비스(4-아미노-페녹시)벤젠(APB-133), 4,4'-비스(4-아미노페녹시)바이페닐(BAPB), 4,4'-디아미노벤즈아닐리드(DABA), 메틸렌 비스(안트라닐산)(MBAA), 1,3'-비스(4-아미노페녹시)-2,2-디메틸프로판(DANPG), 1,5-비스(4-아미노페녹시)펜탄(DA5MG), 2,2'-비스[4-(4-아미노페녹시 페닐)]헥사플루오로프로판(HFBAPP), 2,2-비스(4-아미노페닐) 헥사플루오로프로판(Bis-A-AF), 2,2-비스(3-아미노-4-하이드록시페닐) 헥사플루오로프로판(Bis-AP-AF), 2,2-비스(3-아미노-4-메틸페닐) 헥사플루오로프로판(Bis-AT-AF), 4,4'-비스(4-아미노-2-트리플루오로메틸 페녹시)바이페닐(6BFBAPB), 3,3'5,5'-테트라메틸-4,4'-디아미노 디페닐메탄(TMMDA), 등 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 구현예에서, Rb는 화학식 II를 갖는 디아민 잔기 및 적어도 하나의 추가적인 디아민 잔기를 나타내고, 추가적인 방향족 디아민은 PPD, 4,4'-ODA, 3,4'-ODA, TFMB, Bis-A-AF, Bis-AT-AF, 및 Bis-P로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 구현예에서, 일무수물 모노머로부터 생성되는 모이어티는 말단-캡핑기로서 존재한다.
일부 구현예에서, 일무수물 모노머는 프탈산 무수물 등 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, 일무수물은 전체 테트라카복실산 조성의 5 mol% 이하의 양으로 존재한다.
화학식 I의 일부 구현예에서, 모노아민 모노머로부터 생성되는 모이어티는 말단-캡핑기로서 존재한다.
일부 구현예에서, 모노아민 모노머는 아닐린 등 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, 모노아민은 전체 아민 조성의 5 mol% 이하의 양으로 존재한다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산은 폴리스티렌 표준을 사용한 겔 투과 크로마토그래피에 기초하여 100,000보다 큰 중량 평균 분자량(MW)을 갖는다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산은 폴리스티렌 표준을 사용한 겔 투과 크로마토그래피에 기초하여 150,000보다 큰 중량 평균 분자량(MW)을 갖는다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산은 폴리스티렌 표준을 사용한 겔 투과 크로마토그래피에 기초하여 200,000보다 큰 분자량(MW)을 갖는다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산은 폴리스티렌 표준을 사용한 겔 투과 크로마토그래피에 기초하여 250,000보다 큰 중량 평균 분자량(MW)을 갖는다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산은 폴리스티렌 표준을 사용한 겔 투과 크로마토그래피에 기초하여 300,000보다 큰 중량 평균 분자량(MW)을 갖는다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산은 폴리스티렌 표준을 사용한 겔 투과 크로마토그래피에 기초하여 100,000 내지 400,000의 중량 평균 분자량(MW)을 갖는다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산은 폴리스티렌 표준을 사용한 겔 투과 크로마토그래피에 기초하여 200,000 내지 400,000의 중량 평균 분자량(MW)을 갖는다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산은 폴리스티렌 표준을 사용한 겔 투과 크로마토그래피에 기초하여 250,000 내지 350,000의 중량 평균 분자량(MW)을 갖는다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산은 폴리스티렌 표준을 사용한 겔 투과 크로마토그래피에 기초하여 200,000 내지 300,000의 중량 평균 분자량(MW)을 갖는다.
상호 배타적이지 않는 한, 폴리아미드산에 대한 임의의 상기 구현예를 하나 이상의 다른 구현예와 조합할 수 있다. 예를 들어, Ra가 PMDA 잔기를 나타내는 구현예를 Rb가 화학식 IIB-1을 갖는 구현예와 조합할 수 있다.
전체 폴리아미드산 조성은 당업계에서 일반적으로 사용되는 표기법을 통해 표기될 수 있다. 예를 들어, 100% ODPA인 테트라카복실산 성분과 90 mol% Bis-P 및 10 mol% TFMB인 디아민 성분을 갖는 폴리아미드산은 다음과 같이 표시될 것이다.
ODPA//Bis-P/22TFMB 100//90/10.
(a) 화학식 I의 반복 단위를 갖는 폴리아미드산 및 (b) 고비점 비양성자성 용매를 포함하는 액체 조성물이 또한 제공된다. 액체 조성물은 본원에서 "폴리아미드산 용액"으로도 지칭된다.
일부 구현예에서, 고비점 비양성자성 용매는 150℃ 이상의 비점을 갖는다.
일부 구현예에서, 고비점 비양성자성 용매는 175℃ 이상의 비점을 갖는다.
일부 구현예에서, 고비점 비양성자성 용매는 200℃ 이상의 비점을 갖는다.
일부 구현예에서, 고비점 비양성자성 용매는 극성 용매이다. 일부 구현예에서, 용매는 20보다 큰 유전 상수를 갖는다.
고비점 비양성자성 용매의 일부 예는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 디메틸 아세트아미드(DMAc), 디메틸 설폭사이드(DMSO), 디메틸 포름아미드(DMF), γ-부티로락톤, 디부틸 카비톨, 부틸 카비톨 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 등, 및 이들의 조합을 포함하나, 이들로 한정되지는 않는다.
액체 조성물의 일부 구현예에서, 용매는 NMP, DMAc, 및 DMF로 이루어진 군으로부터 선택된다.
액체 조성물의 일부 구현예에서, 용매는 NMP이다.
액체 조성물의 일부 구현예에서, 용매는 DMAc이다.
액체 조성물의 일부 구현예에서, 용매는 DMF이다.
액체 조성물의 일부 구현예에서, 용매는 γ-부티로락톤이다.
액체 조성물의 일부 구현예에서, 용매는 디부틸 카비톨이다.
액체 조성물의 일부 구현예에서, 용매는 부틸 카비톨 아세테이트이다.
액체 조성물의 일부 구현예에서, 용매는 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트이다.
액체 조성물의 일부 구현예에서, 용매는 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트이다.
일부 구현예에서, 상기 확인된 고비점 비양성자성 용매 중 둘 이상이 액체 조성물에 사용된다.
일부 구현예에서, 추가의 공용매가 액체 조성물에 사용된다.
일부 구현예에서, 액체 조성물은 99 중량% 초과의 고비점 비양성자성 용매 중의 1 중량% 미만의 폴리아미드산이다.
일부 구현예에서, 액체 조성물은 95~99 중량%의 고비점 비양성자성 용매 중의 1~5 중량%의 폴리아미드산이다.
일부 구현예에서, 액체 조성물은 90~95 중량%의 고비점 비양성자성 용매 중의 5~10 중량%의 폴리아미드산이다.
일부 구현예에서, 액체 조성물은 85~90 중량%의 고비점 비양성자성 용매 중의 10~15 중량%의 폴리아미드산이다.
일부 구현예에서, 액체 조성물은 80~85 중량%의 고비점 비양성자성 용매 중의 15~20 중량%의 폴리아미드산이다.
일부 구현예에서, 액체 조성물은 75~80 중량%의 고비점 비양성자성 용매 중의 20~25 중량%의 폴리아미드산이다.
일부 구현예에서, 액체 조성물은 70~75 중량%의 고비점 비양성자성 용매 중의 25~30 중량%의 폴리아미드산이다.
일부 구현예에서, 액체 조성물은 65~70 중량%의 고비점 비양성자성 용매 중의 30~35 중량%의 폴리아미드산이다.
일부 구현예에서, 액체 조성물은 60~65 중량%의 고비점 비양성자성 용매 중의 35~40 중량%의 폴리아미드산이다.
일부 구현예에서, 액체 조성물은 55~60 중량%의 고비점 비양성자성 용매 중의 40~45 중량%의 폴리아미드산이다.
일부 구현예에서, 액체 조성물은 50~55 중량%의 고비점 비양성자성 용매 중의 45~50 중량%의 폴리아미드산이다.
일부 구현예에서, 액체 조성물은 50 중량%의 고비점 비양성자성 용매 중의 50 중량%의 폴리아미드산이다.
폴리아미드산 용액은 임의로 다수의 첨가제 중 어느 하나를 더 함유할 수 있다. 이러한 첨가제는, 원하는 폴리이미드 특성에 악영향을 미치지 않는 한, 산화방지제, 열 안정화제, 접착 촉진제, 커플링제(예: 실란), 무기 충전제, 또는 다양한 강화제일 수 있다.
폴리아미드산 용액은 성분(즉, 모노머 및 용매)의 도입과 관련하여 이용 가능한 다양한 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 폴리아미드산 용액을 제조하는 일부 방법은 다음의 방법을 포함한다.
(a) 디아민 성분과 이무수물 성분을 미리 함께 혼합한 후, 교반하면서 혼합물을 용매에 조금씩 첨가하는 방법.
(b) 디아민과 이무수물 성분의 교반 혼합물에 용매를 첨가하는 방법(상기 (a)와 반대).
(c) 디아민만 용매에 용해시킨 후, 반응 속도를 제어할 수 있는 비율로 이무수물을 첨가하는 방법.
(d) 이무수물 성분만 용매에 용해시킨 후, 반응 속도를 제어할 수 있는 비율로 아민 성분을 첨가하는 방법.
(e) 디아민 성분과 이무수물 성분을 개별적으로 용매에 용해시킨 후, 이들 용액을 반응기에서 혼합하는 방법.
(f) 과량의 아민 성분을 갖는 폴리아미드산과 과량의 이무수물 성분을 갖는 다른 폴리아미드산을 미리 형성한 후, 특히 비랜덤 또는 블록 코폴리머를 생성하는 방식으로 반응기에서 서로 반응시키는 방법.
(g) 아민 성분의 특정 부분과 이무수물 성분을 먼저 반응시킨 후 나머지 디아민 성분을 반응시키거나, 그 반대로 하는 방법.
(h) 성분들의 일부 또는 전부를 용매의 일부 또는 전부에 임의의 순서로 첨가하는 방법(임의의 성분의 일부 또는 전부는 용매의 일부 또는 전부에 용액으로서 첨가될 수도 있음).
(i) 이무수물 성분 중 하나를 디아민 성분 중 하나와 먼저 반응시켜 제1 폴리아미드산을 제공하고, 이어서 다른 이무수물 성분을 다른 아민 성분과 반응시켜 제2 폴리아미드산을 제공하고, 이어서, 필름 형성 전에 다수의 방식 중 임의의 하나의 방식으로 폴리아미드산을 배합하는 방법.
일반적으로, 폴리아미드산 용액은 상기 폴리아미드산 용액 제조 방법 중 어느 하나로부터 얻을 수 있다.
폴리아미드산 용액은 이후 입자 함량을 줄이기 위해 1회 이상 여과될 수 있다. 이러한 여과된 용액으로부터 생성된 폴리이미드 필름은 결함 수의 감소를 나타냄으로써, 본원에 개시된 전자기기 용품에서 우수한 성능을 나타낼 수 있다. 여과 효율의 평가는 폴리아미드산 용액의 대표적인 샘플을 5" 실리콘 웨이퍼 상에 캐스팅하는 레이저 입자 계수기 시험에 의해 수행될 수 있다. 소프트 베이킹/건조 후, 필름은 당업계에 알려진 상업적으로 이용 가능한 기기에서 여러 레이저 입자 계수 기술에 의해 입자 함량에 대해 평가된다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액이 제조되고, 레이저 입자 계수기 시험으로 측정시 40개 미만 입자의 입자 함량을 나타내도록 여과된다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액이 제조되고, 레이저 입자 계수기 시험으로 측정시 30개 미만 입자의 입자 함량을 나타내도록 여과된다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액이 제조되고, 레이저 입자 계수기 시험으로 측정시 20개 미만 입자의 입자 함량을 나타내도록 여과된다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액이 제조되고, 레이저 입자 계수기 시험으로 측정시 10개 미만 입자의 입자 함량을 나타내도록 여과된다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액이 제조되고, 레이저 입자 계수기 시험으로 측정시 2개 입자 내지 8개 입자의 입자 함량을 나타내도록 여과된다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액이 제조되고, 레이저 입자 계수기 시험으로 측정시 4개 입자 내지 6개 입자의 입자 함량을 나타내도록 여과된다.
폴리아미드산 용액의 예시적인 제조는 실시예에서 제공된다.
3. 화학식 IV의 반복 단위 구조를 갖는 폴리이미드
화학식 IV의 반복 단위 구조를 갖는 폴리이미드가 제공되며
[화학식 IV]
Figure pct00047
식 중,
Ra는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 하나 이상의 테트라카복실산 성분 잔기를 나타내고;
Rb는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 하나 이상의 방향족 디아민 잔기를 나타내고;
30~100 mol%의 Rb는 화학식 II를 가지며
[화학식 II]
Figure pct00048
식 중,
R1과 R2는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 및 실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
a와 b는 동일하거나 상이하고 0~4의 정수이고;
c와 d는 동일하거나 상이하고 1 또는 2이고;
*는 부착점을 나타낸다.
화학식 I에서의 Ra 및 Rb에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 IV에서의 Ra 및 Rb에 동일하게 적용된다.
화학식 I에 적용된 바와 같은 화학식 II에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 대한 전술한 모든 구현예는 화학식 VI에 적용된 바와 같은 화학식 II에서의 R1, R2, a, b, c, 및 d에 동일하게 적용된다.
폴리이미드는 폴리아미드산, 폴리아미드산 에스테르, 폴리이소이미드, 및 폴리아미드산염과 같은 임의의 적합한 폴리이미드 전구체로부터 제조될 수 있다.
폴리이미드가 전술한 바와 같은 화학식 IV의 반복 단위 구조를 갖는 폴리이미드 필름이 또한 제공된다.
폴리이미드 필름은 폴리이미드 전구체를 기판에 코팅한 후 이미드화하여 제조될 수 있다. 이는 열적 변환 공정 또는 화학적 변환 공정에 의해 달성될 수 있다.
또한, 폴리이미드가 적절한 코팅 용매에 가용성인 경우, 적절한 코팅 용매에 용해되고 폴리이미드로서 코팅된 이미 이미드화된 폴리머로서 제공될 수 있다.
폴리이미드 필름의 일부 구현예에서, 면내 열팽창 계수(CTE)는 50℃ 내지 200℃에서 45 ppm/℃ 미만이고, 일부 구현예에서는 30 ppm/℃ 미만이고, 일부 구현예에서는 20 ppm/℃ 미만이고, 일부 구현예에서는 10 ppm/℃ 미만이고, 일부 구현예에서는 5 ppm/℃ 미만이고, 일부 구현예에서는 0 ppm/℃ 내지 15 ppm/℃이고, 일부 구현예에서는 0 ppm/℃ 내지 10 ppm/℃이고, 일부 구현예에서는 0 ppm/℃ 내지 5 ppm/℃이다.
폴리이미드 필름의 일부 구현예에서, 유리 전이 온도(Tg)는 300℃보다 높은 온도에서 경화된 폴리이미드 필름에 대해 250℃보다 높고, 일부 구현예에서는 300℃보다 높고, 일부 구현예에서는 350℃보다 높다.
폴리이미드 필름의 일부 구현예에서, 1% TGA 중량 손실 온도는 350℃보다 높고, 일부 구현예에서는 400℃보다 높고, 일부 구현예에서는 450℃보다 높다.
폴리이미드 필름의 일부 구현예에서, 인장 탄성률은 1.5 GPa 내지 15.0 GPa이고, 일부 구현예에서는 1.5 GPa 내지 12.0 GPa이다.
폴리이미드 필름의 일부 구현예에서, 파단 연신율은 10%보다 크다.
폴리이미드 필름의 일부 구현예에서, 633 nm에서의 복굴절률은 0.15 미만이고, 일부 구현예에서는 0.10 미만이고, 일부 구현예에서는 0.05 미만이다.
폴리이미드 필름의 일부 구현예에서, 헤이즈는 1.0% 미만이고, 일부 구현예에서는 0.5% 미만이다.
폴리이미드 필름의 일부 구현예에서, 400 nm에서의 투과율은 40%보다 높고, 일부 구현예에서는 50%보다 높고, 일부 구현예에서는 60%보다 높다.
폴리이미드 필름의 일부 구현예에서, 430 nm에서의 투과율은 60%보다 높고, 일부 구현예에서는 70%보다 높다.
폴리이미드 필름의 일부 구현예에서, 450 nm에서의 투과율은 70%보다 높고, 일부 구현예에서는 80%보다 높다.
폴리이미드 필름의 일부 구현예에서, 550 nm에서의 투과율은 70%보다 높고, 일부 구현예에서는 80%보다 높다.
폴리이미드 필름의 일부 구현예에서, 750 nm에서의 투과율은 70%보다 높고, 일부 구현예에서는 80%보다 높고, 일부 구현예에서는 90%보다 높다.
상호 배타적이지 않는 한, 폴리이미드 필름에 대한 임의의 상기 구현예를 하나 이상의 다른 구현예와 조합할 수 있다.
4. 폴리이미드 필름의 제조 방법
일반적으로, 폴리이미드 필름은 화학적 또는 열적 변환에 의해 폴리이미드 전구체로부터 제조될 수 있다. 일부 구현예에서, 필름은 해당 폴리아미드산 용액으로부터 화학적 또는 열적 변환 공정에 의해 제조된다. 본원에 개시된 폴리이미드 필름은, 특히 전자 장치에서 가요성 유리대체물로 사용되는 경우 화학적 변환 공정에 비해 열적 변환 공정에 의해 제조된다.
일반적으로, 폴리이미드 필름은 해당 폴리아미드산 용액으로부터 화학적 또는 열적 변환 공정에 의해 제조될 수 있다. 본원에 개시된 폴리이미드 필름은, 특히 전자 장치에서 가요성 유리대체물로 사용되는 경우 화학적 변환 공정에 비해 열적 변환 또는 변형된 열적 변환 공정에 의해 제조된다.
화학적 변환 공정은 전문이 참조로 포함되는 미국 특허 5,166,308호 및 5,298,331호에 기재되어 있다. 이러한 공정에서는, 변환 화학물질이 폴리아미드산 용액에 첨가된다. 본 발명에 유용한 것으로 밝혀진 변환 화학물질은 (i) 지방산 무수물(아세트산 무수물 등) 및 산 무수물과 같은 하나 이상의 탈수제; 및 (ii) 지방족 3차 아민(트리에틸아민 등), 3차 아민(디메틸아닐린 등), 및 헤테로시클릭 3차 아민(피리딘, 피콜린, 이소퀴놀린 등)과 같은 하나 이상의 촉매를 포함하나, 이들로 한정되지는 않는다. 무수 탈수 물질은 일반적으로, 폴리아미드산 용액에 존재하는 아미드산기의 양보다 약간 몰 과잉으로 사용된다. 사용되는 아세트산 무수물의 양은 일반적으로 폴리아미드산 당량당 약 2.0~3.0 몰이다. 일반적으로, 비슷한 양의 3차 아민 촉매가 사용된다.
열적 변환 공정은 폴리아미드산 캐스팅 용액을 폴리이미드로 변환하기 위해 변환 화학물질(즉, 촉매)을 사용하거나 사용하지 않을 수 있다. 변환 화학물질이 사용되는 경우, 공정은 변형된 열적 변환 공정으로 간주될 수 있다. 두 유형의 열적 변환 공정 모두, 필름 용매의 건조 및 이미드화 반응의 수행 모두를 위해 열 에너지만을 사용하여 필름을 가열한다. 본원에 개시된 폴리이미드 필름을 제조하기 위해 변환 촉매의 유무에 관계없이 열적 변환 공정이 일반적으로 사용된다.
목적 특성을 나타내는 것은 필름 조성만이 아님을 고려하여 특정 방법 파라미터가 미리 선택된다. 오히려,
경화 온도 및 온도-램프 프로파일도 본원에 개시된 목적 용도에 가장 바람직한 특성을 달성하는 데 중요한 역할을 한다. 폴리아미드산은 임의의 후속 공정 단계(예를 들어, 기능성 디스플레이를 제조하는 데 필요한 무기 또는 기타 층(들)의 증착)의 가장 높은 온도 이상에서 이미드화되어야 하지만, 그 온도는 폴리이미드의 심각한 열적 열화/변색이 발생하는 온도보다 낮은 온도이어야 한다. 또한, 일반적으로, 특히 이미드화를 위해 더 높은 공정 온도가 사용되는 경우 불활성 분위기가 바람직하다는 점에 유의해야 한다.
본원에 개시된 폴리아미드산/폴리이미드에 대해, 300℃를 초과하는 후속 공정 온도가 필요한 경우 300℃ 내지 320℃의 온도가 일반적으로 사용된다. 적절한 경화 온도를 선택하면 열적 특성과 기계적 특성이 최적의 균형을 이루는 완전 경화된 폴리이미드를 생성할 수 있다. 이렇게 매우 높은 온도 때문에 불활성 분위기가 요구된다. 일반적으로, 오븐 내에서는 100 ppm 미만의 산소 농도가 사용되어야 한다. 매우 낮은 산소 농도에서는 폴리머의 심각한 열화/변색 없이 가장 높은 경화 온도가 사용될 수 있다. 이미드화 공정을 촉진하는 촉매는 약 200℃ 내지 300℃의 경화 온도에서 더 높은 수준의 이미드화를 달성하는 데 효과적이다. 이러한 접근법은 가요성 장치가 폴리이미드의 Tg 미만인 상한 경화 온도로 제조되는 경우 임의로 사용될 수 있다.
각각의 잠재적 경화 단계의 시간도 중요한 공정 고려 사항이다. 일반적으로, 최고 온도의 경화에 사용되는 시간은 최소로 유지되어야 한다. 예를 들어, 320℃ 경화의 경우, 경화 시간은 불활성 분위기에서 최대 1시간가량일 수 있지만, 더 높은 경화 온도에서는 열적 열화를 피하기 위해 이 시간이 단축되어야 한다. 일반적으로, 온도가 높을수록 시간이 단축되어야 한다. 당업자는 특정 최종 용도에 대해 폴리이미드의 특성을 최적화하기 위한 온도와 시간 사이의 균형을 인식할 것이다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 열적 변환 공정을 통해 폴리이미드 필름으로 변환된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 50 μm 미만이 되도록 기질에 코팅된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 40 μm 미만이 되도록 기질에 코팅된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 30 μm 미만이 되도록 기질에 코팅된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 20 μm 미만이 되도록 기질에 코팅된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 10 μm 내지 20 μm가 되도록 기질에 코팅된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 15 μm 내지 20 μm가 되도록 기질에 코팅된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 18 μm가 되도록 기질에 코팅된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 10 μm 미만이 되도록 기질에 코팅된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 근접 모드로 핫플레이트에서 소프트 베이킹되며, 코팅된 기질을 핫플레이트 바로 위에 유지시키기 위해 질소 가스가 사용된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 완전 접촉 모드로 핫플레이트에서 소프트 베이킹되며, 코팅된 기질은 핫플레이트 표면과 직접 접촉된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 근접 모드와 완전 접촉 모드의 조합을 사용해 핫플레이트에서 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 80℃로 설정된 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 90℃로 설정된 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 100℃로 설정된 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 110℃로 설정된 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 120℃로 설정된 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 130℃로 설정된 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 140℃로 설정된 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 총 10분을 초과하는 시간 동안 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 총 10분 미만의 시간 동안 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 총 8분 미만의 시간 동안 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 총 6분 미만의 시간 동안 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 총 4분의 시간 동안 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 총 4분 미만의 시간 동안 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 총 2분 미만의 시간 동안 소프트 베이킹된다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 2개의 미리 선택된 온도에서 2개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 동일하거나 다를 수 있다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 3개의 미리 선택된 온도에서 3개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 4개의 미리 선택된 온도에서 4개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 5개의 미리 선택된 온도에서 5개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 6개의 미리 선택된 온도에서 6개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 7개의 미리 선택된 온도에서 7개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 8개의 미리 선택된 온도에서 8개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 9개의 미리 선택된 온도에서 9개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 10개의 미리 선택된 온도에서 10개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 80℃보다 높다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 100℃이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 100℃보다 높다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 150℃이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 150℃보다 높다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 200℃이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 200℃보다 높다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 250℃이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 250℃보다 높다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 300℃이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 300℃보다 높다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 350℃이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 350℃보다 높다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 400℃이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 400℃보다 높다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 450℃이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 450℃보다 높다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 2분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 5분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 10분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 15분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 20분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 25분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 30분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 35분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 40분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 45분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 50분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 55분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 60분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 60분을 초과한다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 2분 내지 60분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 2분 내지 90분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 2분 내지 120분이다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리이미드 필름의 제조 방법은 상기 폴리아미드산 용액을 기질에 코팅하는 단계; 코팅된 기질을 소프트 베이킹하는 단계; 소프트 베이킹된 코팅된 기질을 복수의 미리 선택된 온도에서 복수의 미리 선택된 시간 간격 동안 처리하는 단계를 순서대로 포함함으로써, 폴리이미드 필름은 본원에 개시된 것과 같은 전자기기 용품에 사용하기에 만족스러운 특성을 나타낸다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리이미드 필름의 제조 방법은 상기 폴리아미드산 용액을 기질에 코팅하는 단계; 코팅된 기질을 소프트 베이킹하는 단계; 소프트 베이킹된 코팅된 기질을 복수의 미리 선택된 온도에서 복수의 미리 선택된 시간 간격 동안 처리하는 단계로 순서대로 이루어짐으로써, 폴리이미드 필름은 본원에 개시된 것과 같은 전자기기 용품에 사용하기에 만족스러운 특성을 나타낸다.
열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리이미드 필름의 제조 방법은 본질적으로, 상기 폴리아미드산 용액을 기질에 코팅하는 단계; 코팅된 기질을 소프트 베이킹하는 단계; 소프트 베이킹된 코팅된 기질을 복수의 미리 선택된 온도에서 복수의 미리 선택된 시간 간격 동안 처리하는 단계로 순서대로 이루어짐으로써, 폴리이미드 필름은 본원에 개시된 것과 같은 전자기기 용품에 사용하기에 만족스러운 특성을 나타낸다.
일반적으로, 본원에 개시된 폴리아미드산 용액/폴리이미드는 나머지 디스플레이 제조 공정을 통한 처리를 용이하게 하기 위해 지지 유리 기판에 코팅/경화된다. 디스플레이 제조업체에 의해 결정된 공정의 어느 시점에, 폴리이미드 코팅은 기계적 분리 또는 레이저 분리 공정에 의해 지지 유리 기판으로부터 제거된다. 이러한 공정은 폴리이미드를 디스플레이층이 증착된 필름으로서 유리로부터 분리시켜 가요성 형태를 가능하게 한다. 보통, 증착층을 갖는 이러한 폴리이미드 필름은 이어서, 디스플레이의 후속 제조를 위한 지지를 제공하기 위해 더 두껍지만 여전히 가요성인 플라스틱 필름에 접합된다.
변환 촉매가 일반적으로 이러한 변환 촉매 없이 이미드화 반응이 일어날 수 있는 온도보다 낮은 온도에서 이미드화 반응을 일으키는 변형된 열적 변환 공정이 또한 제공된다.
일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 변형된 열적 변환 공정을 통해 폴리이미드 필름으로 변환된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 변환 촉매를 추가로 함유한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 3차 아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 변환 촉매를 추가로 함유한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 트리부틸아민, 디메틸에탄올아민, 이소퀴놀린, 1,2-디메틸이미다졸, N-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-이미다졸, 3,5-디메틸피리딘, 3,4-디메틸피리딘, 2,5-디메틸피리딘, 5-메틸벤즈이미다졸 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 변환 촉매를 추가로 함유한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 변환 촉매는 폴리아미드산 용액의 5 중량% 이하로 존재한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 변환 촉매는 폴리아미드산 용액의 3 중량% 이하로 존재한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 변환 촉매는 폴리아미드산 용액의 1 중량% 이하로 존재한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 변환 촉매는 폴리아미드산 용액의 1 중량%로 존재한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 변환 촉매로서의 트리브틸아민을 추가로 함유한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 변환 촉매로서의 디메틸에탄올아민을 추가로 함유한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 변환 촉매로서의 이소퀴놀린을 추가로 함유한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 변환 촉매로서의 1,2-디메틸이미다졸을 추가로 함유한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 변환 촉매로서의 3,5-디메틸피리딘을 추가로 함유한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 변환 촉매로서의 5-메틸벤즈이미다졸을 추가로 함유한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 변환 촉매로서의 N-메틸이미다졸을 추가로 함유한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 변환 촉매로서의 2-메틸이미다졸을 추가로 함유한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 변환 촉매로서의 2-에틸-4-이미다졸을 추가로 함유한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 변환 촉매로서의 3,4-디메틸피리딘을 추가로 함유한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 변환 촉매로서의 2,5-디메틸피리딘을 추가로 함유한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 50 μm 미만이 되도록 기질에 코팅된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 40 μm 미만이 되도록 기질에 코팅된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 30 μm 미만이 되도록 기질에 코팅된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 20 μm 미만이 되도록 기질에 코팅된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 10 μm 내지 20 μm가 되도록 기질에 코팅된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 15 μm 내지 20 μm가 되도록 기질에 코팅된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 18 μm가 되도록 기질에 코팅된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리아미드산 용액은 생성되는 필름의 소프트 베이킹된 두께가 10 μm 미만이 되도록 기질에 코팅된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 근접 모드로 핫플레이트에서 소프트 베이킹되며, 코팅된 기질을 핫플레이트 바로 위에 유지시키기 위해 질소 가스가 사용된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 완전 접촉 모드로 핫플레이트에서 소프트 베이킹되며, 코팅된 기질은 핫플레이트 표면과 직접 접촉된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 근접 모드와 완전 접촉 모드의 조합을 사용해 핫플레이트에서 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 80℃로 설정된 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 90℃로 설정된 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 100℃로 설정된 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 110℃로 설정된 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 120℃로 설정된 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 130℃로 설정된 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 140℃로 설정된 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 총 10분을 초과하는 시간 동안 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 총 10분 미만의 시간 동안 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 총 8분 미만의 시간 동안 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 총 6분 미만의 시간 동안 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 총 4분의 시간 동안 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 총 4분 미만의 시간 동안 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 코팅된 기질은 총 2분 미만의 시간 동안 소프트 베이킹된다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 2개의 미리 선택된 온도에서 2개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 동일하거나 다를 수 있다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 3개의 미리 선택된 온도에서 3개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 4개의 미리 선택된 온도에서 4개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 5개의 미리 선택된 온도에서 5개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 6개의 미리 선택된 온도에서 6개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 7개의 미리 선택된 온도에서 7개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 8개의 미리 선택된 온도에서 8개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 9개의 미리 선택된 온도에서 9개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 소프트 베이킹된 코팅된 기질은 이후 10개의 미리 선택된 온도에서 10개의 미리 선택된 시간 간격 동안 경화되며, 미리 선택된 시간 간격은 각각 동일하거나 다를 수 있다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 80℃보다 높다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 100℃이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 100℃보다 높다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 150℃이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 150℃보다 높다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 200℃이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 200℃보다 높다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 220℃이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 220℃보다 높다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 230℃이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 230℃보다 높다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 240℃이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 240℃보다 높다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 250℃이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 250℃보다 높다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 260℃이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 260℃보다 높다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 270℃이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 270℃보다 높다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 280℃이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 280℃보다 높다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 290℃이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 290℃보다 높다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 300℃이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 300℃ 미만이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 290℃ 미만이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 280℃ 미만이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 270℃ 미만이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 260℃ 미만이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 온도는 250℃ 미만이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 2분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 5분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 10분이다.
변형된 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 15분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 20분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 25분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 30분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 35분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 40분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 45분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 50분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 55분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 60분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 60분을 초과한다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 2분 내지 60분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 2분 내지 90분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 미리 선택된 시간 간격 중 하나 이상은 2분 내지 120분이다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리이미드 필름의 제조 방법은 변환 화학물질을 포함하는 상기 폴리아미드산 용액을 기질에 코팅하는 단계; 코팅된 기질을 소프트 베이킹하는 단계; 소프트 베이킹된 코팅된 기질을 복수의 미리 선택된 온도에서 복수의 미리 선택된 시간 간격 동안 처리하는 단계를 순서대로 포함함으로써, 폴리이미드 필름은 본원에 개시된 것과 같은 전자기기 용품에 사용하기에 만족스러운 특성을 나타낸다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리이미드 필름의 제조 방법은 변환 화학물질을 포함하는 상기 폴리아미드산 용액을 기질에 코팅하는 단계; 코팅된 기질을 소프트 베이킹하는 단계; 소프트 베이킹된 코팅된 기질을 복수의 미리 선택된 온도에서 복수의 미리 선택된 시간 간격 동안 처리하는 단계로 순서대로 이루어짐으로써, 폴리이미드 필름은 본원에 개시된 것과 같은 전자기기 용품에 사용하기에 만족스러운 특성을 나타낸다.
변형된 열적 변환 공정의 일부 구현예에서, 폴리이미드 필름의 제조 방법은 본질적으로, 변환 화학물질을 포함하는 상기 폴리아미드산 용액을 기질에 코팅하는 단계; 코팅된 기질을 소프트 베이킹하는 단계; 소프트 베이킹된 코팅된 기질을 복수의 미리 선택된 온도에서 복수의 미리 선택된 시간 간격 동안 처리하는 단계로 순서대로 이루어짐으로써, 폴리이미드 필름은 본원에 개시된 것과 같은 전자기기 용품에 사용하기에 만족스러운 특성을 나타낸다.
5. 전자 장치
본원에 개시된 폴리이미드 필름은 OLED 및 LCD 디스플레이와 같은 전자 디스플레이 장치의 여러 층에 사용하기에 적합할 수 있다. 이러한 층의 비제한적 예는 장치 기판, 터치 패널, 컬러 필터 시트용 기판, 커버 필름 등을 포함한다. 각각의 용도에 대한 특정 재료의 특성 요건은 고유하며, 본원에 개시된 폴리이미드 필름에 적절한 조성(들) 및 공정 조건(들)에 의해 해결될 수 있다.
일부 구현예에서, 전자 장치에서의 가요성 유리대체물은 앞서 상세히 설명된 바와 같은 화학식 V의 반복 단위를 갖는 폴리이미드 필름이다.
일부 구현예에서, 앞서 상세히 설명된 바와 같은 화학식 IV의 반복 단위를 갖는 폴리이미드 필름을 포함하는 적어도 하나의 층을 갖는 유기 전자 장치가 제공된다.
본원에 기재된 바와 같은 적어도 하나의 화합물을 포함하는 하나 이상의 층을 가짐으로써 장점을 가질 수 있는 유기 전자 장치는 (1) 전기에너지를 방사선으로 변환하는 장치(예컨대, 발광 다이오드, 발광 다이오드 디스플레이, 점등 장치, 조명기구, 또는 다이오드 레이저); (2) 전자 프로세스를 통해 신호를 검출하는 장치(예컨대, 광검출기, 광전도성 전지, 포토레지스터, 광스위치, 포토트랜지스터, 광튜브, IR 검출기, 바이오센서); (3) 방사선을 전기에너지로 변환하는 장치(예컨대, 광전지 장치 또는 태양전지); (4) 하나의 파장의 빛을 더 긴 파장의 빛으로 변환하는 장치(예컨대, 다운컨버팅 인광 장치); 및 (5) 하나 이상의 유기 반도체층을 포함하는 하나 이상의 전자 부품을 포함하는 장치(예컨대, 트랜지스터 또는 다이오드)를 포함하나, 이들로 한정되지는 않는다. 본 발명에 따른 조성물의 다른 용도는 메모리 저장 장치, 정전기 방지막, 바이오 센서, 전기 변색 장치, 고체 전해질 커패시터, 충전지와 같은 에너지 저장 장치, 및 전자기 차폐 용품을 위한 코팅 재료를 포함한다.
본원에 기재된 바와 같은 가요성 유리대체물로서 작용할 수 있는 폴리이미드 필름의 일례를 도 1에 도시하였다. 가요성 필름(100)은 본 발명의 구현예에 기재된 바와 같은 특성을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 가요성 유리대체물로서 작용할 수 있는 폴리이미드 필름은 전자 장치에 포함된다. 도 2는 전자 장치(200)가 유기 전자 장치인 경우를 도시한다. 장치(200)는 기판(100), 애노드층(110) 및 제2 전기 접촉층인 캐소드층(130), 그리고 이들 사이의 광활성층(120)을 갖는다. 추가의 층이 임의로 존재할 수 있다. 애노드에 인접하여, 때로는 버퍼층으로서 지칭되는 정공 주입층(미도시)이 있을 수 있다. 정공 주입층에 인접하여, 정공 수송 물질을 포함하는 정공 수송층(미도시)이 있을 수 있다. 캐소드에 인접하여, 전자 수송 물질을 포함하는 전자 수송층(미도시)이 있을 수 있다. 임의로, 장치에는, 애노드(110) 옆의 하나 이상의 추가의 정공 주입층 또는 정공 수송층(미도시), 및/또는 캐소드(130) 옆의 하나 이상의 추가의 전자 주입층 또는 전자 수송층(미도시)이 사용될 수 있다. 110과 130 사이의 층들은 개별적으로 그리고 총칭하여, 유기 활성층으로 지칭된다. 존재하거나 존재하지 않을 수 있는 추가의 층은 컬러 필터, 터치 패널, 및/또는 커버 시트를 포함한다. 기판(100) 외에 이러한 층들 중 하나 이상은 또한, 본원에 개시된 폴리이미드 필름으로 만들어질 수 있다.
도 2를 참조하여 상이한 층들이 본원에서 더 논의된다. 그러나, 논의는 다른 구성에도 적용된다.
일부 구현예에서, 상이한 층들은 다음과 같은 두께 범위를 갖는다: 기판(100), 5~100 미크론; 애노드(110), 500~5000 Å(일부 구현예에서는 1000~2000 Å); 정공 주입층(미도시), 50~2000 Å(일부 구현예에서는 200~1000 Å); 정공 수송층(미도시), 50~3000 Å(일부 구현예에서는 200~2000 Å); 광활성층(120), 10~2000 Å(일부 구현예에서는 100~1000 Å); 전자 수송층(미도시), 50~2000 Å(일부 구현예에서는 100~1000 Å); 캐소드(130), 200~10000 Å(일부 구현예에서는 300~5000 Å). 층 두께의 바람직한 비율은 사용되는 재료의 정확한 성질에 따라 달라질 것이다.
일부 구현예에서, 유기 전자 장치(OLED)는 본원에서 개시된 바와 같은 가요성 유리대체물을 함유한다.
일부 구현예에서, 유기 전자 장치는 기판, 애노드, 캐소드, 및 애노드와 캐소드 사이의 광활성층을 포함하고, 하나 이상의 추가의 유기 활성층을 더 포함한다. 일부 구현예에서, 추가의 유기 활성층은 정공 수송층이다. 일부 구현예에서, 추가의 유기 활성층은 전자 수송층이다. 일부 구현예에서, 추가의 유기층은 정공 수송층 및 전자 수송층 모두이다.
애노드(110)는 양전하 캐리어를 주입하는 데 특히 효율적인 전극이다. 이는, 예를 들어 금속, 혼합 금속, 합금, 금속 산화물 또는 혼합 금속 산화물을 함유하는 재료로 만들어질 수 있거나, 전도성 폴리머 및 이들의 혼합물일 수 있다. 적합한 금속은 11족 금속, 4족, 5족 및 6족의 금속, 및 8족 내지 10족의 전이 금속을 포함한다. 애노드가 투광성이어야 하는 경우, 인듐-주석-산화물과 같은 12족, 13족 및 14족 금속의 혼합 금속 산화물이 일반적으로 사용된다. 애노드는 문헌["Flexible light-emitting diodes made from soluble conducting polymer", Nature vol. 357, pp 477 479 (1992년 6월 11일)]에 기재된 바와 같이 폴리아닐린 등의 유기 물질을 포함할 수도 있다. 애노드와 캐소드 중 적어도 하나는 생성된 광이 관찰될 수 있도록 적어도 부분적으로 투명해야 한다.
선택적인 정공 주입층은 정공 주입 물질을 포함할 수 있다. 용어 "정공 주입층" 또는 "정공 주입 물질"은 전기 전도성 또는 반전도성 물질을 의미하는 것이며, 유기 전자 장치에서 하나 이상의 기능(하층의 평탄화, 전하 수송 및/또는 전하 주입 특성, 산소 또는 금속 이온 등의 불순물 제거, 및 유기 전자 장치의 성능을 촉진시키거나 향상시키기 위한 기타 측면을 포함하나, 이들로 한정되지는 않음)을 가질 수 있다. 정공 주입 물질은 폴리머, 올리고머, 또는 소분자일 수 있고, 용액, 분산액, 현탁액, 에멀젼, 콜로이드 혼합물, 또는 다른 조성물 형태일 수 있다.
정공 주입층은, 보통 프로톤산으로 도핑되는, 폴리아닐린(PANI) 또는 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)과 같은 폴리머 재료로 형성될 수 있다. 프로톤산은, 예를 들어 폴리(스티렌설폰산), 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판설폰산) 등일 수 있다. 정공 주입층(120)은 구리 프탈로시아닌 및 테트라티아풀발렌-테트라시아노퀴노디메탄계(TTF-TCNQ)와 같은 전하 수송 화합물 등을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 정공 주입층(120)은 전도성 폴리머와 콜로이드-형성 폴리머산의 분산액으로 제조된다. 이러한 물질은, 예를 들어 미국 공개 특허 출원 2004-0102577, 2004-0127637, 및 2005-0205860에 기재되어 있다.
다른 층은 정공 수송 물질을 포함할 수 있다. 정공 수송층을 위한 정공 수송 물질의 예는, 예를 들어 문헌[Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Fourth Edition, Vol. 18, p. 837-860, 1996, Y. Wang저]에 요약되어 있다. 정공 수송 소분자와 폴리머 모두 사용될 수 있다. 일반적으로 사용되는 정공 수송 분자는 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐-아미노)-트리페닐아민(TDATA); 4,4',4"-트리스(N-3-메틸페닐-N-페닐-아미노)-트리페닐아민(MTDATA); N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-[1,1'-바이페닐]-4,4'-디아민(TPD); 4, 4'-비스(카바졸-9-일)바이페닐(CBP); 1,3-비스(카바졸-9-일)벤젠(mCP); 1,1-비스[(디-4-톨릴아미노)페닐]시클로헥산(TAPC); N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-비스(4-에틸페닐)-[1,1'-(3,3'-디메틸)바이페닐]-4,4'-디아민(ETPD); 테트라키스-(3-메틸페닐)-N,N,N',N'-2,5-페닐렌디아민(PDA); α-페닐-4-N,N-디페닐아미노스티렌(TPS); p-(디에틸아미노)벤즈알데히드 디페닐히드라존(DEH); 트리페닐아민(TPA); 비스[4-(N,N-디에틸아미노)-2-메틸페닐](4-메틸페닐)메탄(MPMP); 1-페닐-3-[p-(디에틸아미노)스티릴]-5-[p-(디에틸아미노)페닐]피라졸린(PPR 또는 DEASP); 1,2-트랜스-비스(9H-카바졸-9-일)시클로부탄(DCZB); N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)-(1,1'-바이페닐)-4,4'-디아민(TTB); N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스-(페닐)벤지딘(α-NPB); 및 구리 프탈로시아닌과 같은 포르피린 화합물을 포함하나, 이들로 한정되지는 않는다. 일반적으로 사용되는 정공 수송 폴리머는 폴리비닐카바졸, (페닐메틸)폴리실란, 폴리(디옥시티오펜), 폴리아닐린, 및 폴리피롤을 포함하나, 이들로 한정되지는 않는다. 폴리스티렌 및 폴리카보네이트와 같은 폴리머에 상기 언급된 것과 같은 정공 수송 분자를 도핑함으로써, 정공 수송 폴리머를 얻는 것도 가능하다. 일부 경우에, 트리아릴아민 폴리머, 특히 트리아릴아민-플루오렌 코폴리머가 사용된다. 일부 경우에, 폴리머와 코폴리머는 가교 가능하다. 가교성 정공 수송 폴리머의 예는, 예를 들어 미국 공개 특허 출원 2005-0184287호 및 PCT 공개 출원 WO 2005/052027호에서 확인할 수 있다. 일부 구현예에서, 정공 수송층은 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄 및 페릴렌-3,4,9,10-테트라카복실산-3,4,9,10-이무수물과 같은 p-도펀트로 도핑된다.
장치의 용도에 따라, 광활성층(120)은 (발광 다이오드 또는 발광 전기화학전지에서와 같이) 인가 전압에 의해 활성화되는 발광층, (다운컨버팅 인광 장치에서와 같이) 빛을 흡수하여 더 긴 파장의 빛을 방출하는 물질의 층, 또는 (광검출기 또는 광전지 장치에서와 같이) 방사 에너지에 응답하여 인가 바이어스 전압의 존재 또는 부재하에 신호를 생성하는 물질의 층일 수 있다.
일부 구현예에서, 광활성층은 광활성 물질을 갖는 발광 화합물을 포함하는 화합물을 포함한다. 일부 구현예에서, 광활성층은 호스트 물질을 추가로 포함한다. 호스트 물질의 예는 크리센, 페난트렌, 트리페닐렌, 페난트롤린, 나프탈렌, 안트라센, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴녹살린, 페닐피리딘, 카바졸, 인돌로카바졸, 퓨란, 벤조퓨란, 디벤조퓨란, 벤조디퓨란, 및 금속 퀴놀리네이트 착물을 포함하나, 이들로 한정되지는 않는다. 일부 구현예에서, 호스트 물질은 중수소화된다.
일부 구현예에서, 광활성층은 (a) 380 nm 내지 750 nm에서 발광 최대값을 갖는 전계발광이 가능한 도펀트, (b) 제1 호스트 화합물, 및 (c) 제2 호스트 화합물을 포함한다. 적합한 제2 호스트 화합물은 위에 기재되어 있다.
일부 구현예에서, 광활성층은 (a) 380 nm 내지 750 nm에서 발광 최대값을 갖는 전계발광이 가능한 도펀트, (b) 제1 호스트 화합물, 및 (c) 제2 호스트 화합물만을 포함하며, 층의 작동 원리 또는 구별되는 특징을 실질적으로 변경하는 추가의 물질은 존재하지 않는다.
일부 구현예에서, 제1 호스트는 광활성층에서의 중량을 기준으로 제2 호스트보다 높은 농도로 존재한다.
일부 구현예에서, 광활성층에서의 제1 호스트 대 제2 호스트의 중량비는 10:1 내지 1:10의 범위이다. 일부 구현예에서, 중량비는 6:1 내지 1:6, 일부 구현예에서는, 5:1 내지 1:2, 일부 구현예에서는 3:1 내지 1:1의 범위이다.
일부 구현예에서, 도펀트 대 총 호스트의 중량비는 1:99 내지 20:80, 일부 구현예에서는, 5:95 내지 15:85의 범위이다.
일부 구현예에서, 광활성층은 (a) 적색 발광 도펀트, (b) 제1 호스트 화합물, 및 (c) 제2 호스트 화합물을 포함한다.
일부 구현예에서, 광활성층은 (a) 녹색 발광 도펀트, (b) 제1 호스트 화합물, 및 (c) 제2 호스트 화합물을 포함한다.
일부 구현예에서, 광활성층은 (a) 황색 발광 도펀트, (b) 제1 호스트 화합물, 및 (c) 제2 호스트 화합물을 포함한다.
선택적 층은 전자 수송을 용이하게 할 뿐만 아니라 층 계면에서 엑시톤의 ??칭을 방지하는 구속층 역할을 하도록 기능할 수 있다. 바람직하게, 이러한 층은 전자 이동성을 촉진하고 엑시톤 ??칭을 감소시킨다.
일부 구현예에서, 이러한 층은 다른 전자 수송 물질을 포함한다. 선택적인 전자 수송층에 사용될 수 있는 전자 수송 물질의 예는 트리스(8-하이드록시퀴놀라토)알루미늄(AlQ), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(p-페닐페놀라토)알루미늄(BAlq), 테트라키스-(8-하이드록시퀴놀라토)하프늄(HfQ), 및 테트라키스-(8-하이드록시퀴놀라토)지르코늄(ZrQ)과 같은 금속 퀴놀레이트 유도체를 포함하는 금속 킬레이트 옥시노이드 화합물; 2-(4-바이페닐일)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(PBD), 3-(4-바이페닐일)-4-페닐-5-(4-t-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ), 및 1,3,5-트리(페닐-2-벤즈이미다졸)벤젠(TPBI)과 같은 아졸 화합물; 2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살린과 같은 퀴녹살린 유도체; 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(DPA) 및 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(DDPA)과 같은 페난트롤린; 트리아진; 풀러렌; 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 구현예에서, 전자 수송 물질은 금속 퀴놀레이트 및 페난트롤린 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, 전자 수송층은 n-도펀트를 추가로 포함한다. N-도펀트 물질은 잘 알려져 있다. N-도펀트는 1족 및 2족 금속; 1족 및 2족 금속염, 예컨대 LiF, CsF, 및 Cs2CO3; 1족 및 2족 금속 유기 화합물, 예컨대 Li 퀴놀레이트; 및 분자 n-도펀트, 예컨대 류코 염료, 금속 착물, 예컨대 W2(hpp)4(hpp=1,3,4,6,7,8-헥사하이드로-2H-피리미도-[1,2-a]-피리미딘) 및 코발토센, 테트라티아나프타센, 비스(에틸렌디티오)테트라티아풀발렌, 헤테로시클릭 라디칼 또는 디라디칼, 및 헤테로시클릭 라디칼 또는 디라디칼의 다이머, 올리고머, 폴리머, 디스피로 화합물 및 폴리사이클을 포함하나, 이들로 한정되지는 않는다.
전자 수송층 상에 선택적인 전자 주입층이 증착될 수 있다. 전자 주입 물질의 예는 Li-함유 유기금속 화합물, LiF, Li2O, Li 퀴놀레이트, Cs-함유 유기금속 화합물, CsF, Cs2O, 및 Cs2CO3를 포함하나, 이들로 한정되지는 않는다. 이러한 층은 하부 전자 수송층, 상부 캐소드, 또는 둘 다와 반응할 수 있다. 전자 주입층이 존재하는 경우, 증착되는 물질의 양은 일반적으로 1~100 Å, 일부 구현예에서는 1~10 Å의 범위이다.
캐소드(130)는 전자 또는 음전하 캐리어를 주입하는 데 특히 효율적인 전극이다. 캐소드는 애노드보다 낮은 일 함수(work function)를 갖는 임의의 금속 또는 비금속일 수 있다. 캐소드용 물질은 1족의 알칼리 금속(예를 들어 Li, Cs), 2족 금속(알칼리 토금속), 희토류 원소 및 란탄족 원소를 포함하는 12족 금속, 및 악티늄족 원소부터 선택될 수 있다. 알루미늄, 인듐, 칼슘, 바륨, 사마륨 및 마그네슘과 같은 물질뿐만 아니라 그 조합이 사용될 수 있다.
유기 전자 장치는 다른 층들을 갖는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 애노드(110)와 정공 주입층(미도시) 사이에, 양전하의 주입량을 제어하고/하거나, 층의 밴드갭 매칭을 제공하거나, 보호층으로서 기능하는 층(미도시)이 있을 수 있다. 구리 프탈로시아닌, 실리콘 산질화물, 플로오로카본, 실란, 또는 Pt와 같은 금속의 초박막층과 같은 당업계에 알려진 층이 사용될 수 있다. 대안적으로, 애노드층(110), 활성층(120), 또는 캐소드층(130)의 일부 또는 전부는 전하 캐리어 수송 효율을 증가시키기 위해 표면처리될 수 있다. 각각의 구성요소층을 위한 물질의 선택은 바람직하게는, 높은 전계발광 효율을 갖는 장치를 제공하기 위해 이미터층에서의 양전하와 음전하의 균형을 맞추어 결정된다.
각각의 기능층은 2개 이상의 층으로 구성될 수 있는 것으로 이해된다.
장치 층들은 일반적으로 기상 증착, 액상 증착, 및 열 전사 등의 임의의 증착 기술 또는 기술의 조합에 의해 형성될 수 있다. 유리, 플라스틱, 및 금속 등의 기판이 사용될 수 있다. 열 증발, 화학 기상 증착 등과 같은 종래 기상 증착 기술이 사용될 수 있다. 유기층은, 코팅, 딥-코팅, 롤-투-롤 기술, 잉크젯 프린팅, 연속 노즐 프린팅, 스크린 프린팅, 그라비어 프린팅 등을 포함하나 이들로 한정되지 않는 종래의 코팅 또는 프린팅 기술을 이용해 적합한 용매 중의 용액 또는 분산액으로부터 도포될 수 있다.
액상 증착 방법의 경우, 특정 화합물 또는 관련된 종류의 화합물에 적합한 용매는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일부 용도의 경우, 화합물이 비수성 용매에 용해되는 것이 바람직하다. 이러한 비수성 용매는 C1 내지 C20 알코올, 에테르, 및 산 에스테르와 같이 상대적으로 극성일 수 있거나, C1 내지 C12 알칸, 또는 톨루엔, 자일렌, 및 트리플루오로톨루엔 등과 같은 방향족과 같이 상대적으로 비극성일 수 있다. 본원에 기재된 용액 또는 분산액으로서 신규 화합물을 포함하는 액체 조성물을 제조하는 데 사용하기에 적합한 다른 액체는 염화 탄화수소(예컨대, 염화메틸렌, 클로로포름, 클로로벤젠), 방향족 탄화수소(예컨대, 트리플루오로톨루엔 등의 치환 및 비치환 톨루엔 및 자일렌), 극성 용매(예컨대, 테트라하이드로퓨란(THP), N-메틸 피롤리돈), 에스테르(예컨대, 에틸아세테이트), 알코올(이소프로판올), 케톤(시클로펜탄온), 및 이들의 혼합물을 포함하나, 이들로 한정되지는 않는다. 전계발광 물질에 적합한 용매는, 예를 들어 PCT 공개 출원 WO 2007/145979호에 기재되어 있다.
일부 구현예에서, 장치는 가요성 기판 상에 정공 주입층, 정공 수송층, 및 광활성층을 액상 증착하고, 애노드, 전자 수송층, 전자 주입층 및 캐소드를 기상 증착하여 제조된다.
장치의 효율성은 장치의 다른 층들을 최적화함으로써 향상될 수 있는 것으로 이해된다. 예를 들어, Ca, Ba 또는 LiF와 같은 더 효율적인 캐소드가 사용될 수 있다. 동작 전압을 감소시키거나 양자 효율을 증가시키는 신규 정공 수송 물질 및 성형 기판도 적용 가능하다. 추가의 층이 추가되어 다양한 층의 에너지 준위를 맞추고 전계발광을 용이하게 할 수도 있다.
일부 구현예에서, 장치는 다음의 구조를 순서대로 갖는다: 기판, 애노드, 정공 주입층, 정공 수송층, 광활성층, 전자 수송층, 전자 주입층, 캐소드.
본원에 기재된 것과 유사하거나 동등한 방법 및 물질이 본 발명의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 물질을 이하 설명한다. 또한, 재료, 방법, 및 실시예는 단지 예시적인 것이며 제한적인 것으로 의도된 것은 아니다. 본원에 언급된 모든 간행물, 특허 출원, 특허 및 기타 참고 문헌은 그 전문이 참조로 포함된다.
실시예
본원에 설명된 개념을 이하 실시예에서 더 예시하지만, 이는 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하진 않는다.
실시예 1
이 실시예는 화학식 III을 갖는 디아민, 구체적으로 화학식 IIIA-1: 4,4'-(나프탈렌-2,6-디일)비스(3-(트리플루오로메틸)아닐린), 화합물 1의 제조를 예시한다.
Figure pct00049
응축기 및 자기 교반기가 장착된 2 L의 3구 둥근 바닥 플라스크에 2,6-비스(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)나프탈렌(33 g, 0.087 mol), 톨루엔(660 mL), 4-브로모-3-(트리플루오로메틸)아닐린(52.1 g, 0.217 mol), 2M Na2CO3 용액(396 mL), 및 4차 암모늄염 Aliquat-336(3.3 mL)을 아르곤하에 25℃에서 순차적으로 첨가하였다. 생성된 혼합물을 아르곤 가스로 10분 동안 퍼징하고, Pd(PPh3)4 (10 g, 0.009 mol)를 첨가하고, 아르곤 가스로 다시 10분 동안 퍼징하였다. 반응 혼합물을 85℃에서 교반하였다. 16시간 후, 반응 혼합물을 30℃까지 냉각시키고, Celite® 규조토 패드를 통해 여과하고, 패드를 톨루엔(2 x 40 mL)으로 세척하였다. 유기층을 분리하고, 수층을 톨루엔(2 x 150 mL)으로 추출하였다. 합한 유기층을 감압하에 농축시켜 미정제 생성물을 수득하였다. 미정제 생성물을 석유 에테르 중의 15% EtOAc를 사용하여 실리카겔(230~400 메쉬) 컬럼 크로마토그래피로 정제한 후 10% EtOH/CHCl3로 세척하여 UPLC에 의한 순도 95.82%의 생성물 30 g을 수득하였다. 1,4-디옥산으로부터의 재결정화에 의한 추가 정제(2회)로 16.1 g(42%)의 생성물을 UPLC에 의한 순도 99.98%의 미백색 고체로서 수득하였다. MP: 198~201℃
실시예 2
이 실시예는 화학식 I을 갖는 폴리아미드산을 포함하는 액체 조성물의 제조를 예시한다. 폴리아미드산은 하기 조성을 가졌다.
BPDA/PMDA//화합물 1 97/3//100
질소 유입구 및 유출구, 기계식 교반기, 및 열전대가 장착된 반응 플라스크에 화합물 1 및 1-메틸-2-피롤리디논(NMP)을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 질소하에 교반하여 화합물 1을 용해시켰다. 이후, 3,3',4,4'-바이페닐 테트라카복실산 이무수물(BPDA)을 디아민의 교반 용액에 조금씩 서서히 첨가한 후 피로멜리트산 이무수물(PMDA)을 조금씩 첨가하였다. 이무수물의 첨가 완료 후, 추가의 NMP를 사용하여 용기 및 반응 플라스크 벽에 남은 모든 이무수물 분말을 세척하였다. 이무수물을 용해시키고 반응시키고 폴리아미드산(PAA) 용액을 교반하였다.
폴리머 용액의 최종 점도는 25℃에서 11,080 cps였고, 고형분은 10%였다.
플라스크의 내용물을 2 리터 HDPE 병에 붓고, 두껑을 단단히 닫고, 나중에 사용하기 위해 냉장고에 보관하였다.
실시예 3
이 실시예는 화학식 IV를 갖는 폴리이미드 필름의 제조를 예시한다.
실시예 3에서 제조된 폴리아미드산 용액의 일부를 Whatman PolyCap HD 0.45 μm 고성능 필터(absolute filter)를 통해 EFD Nordsen 분배용 주사기 배럴 내로 가압 여과하였다. 이 주사기 배럴을 EFD Nordsen 분배 유닛에 부착하여 6" 실리콘 웨이퍼에 수 ml의 폴리머 용액을 도포하고 스핀 코팅하였다. 약 18 μm의 원하는 소프트 베이킹 두께를 얻기 위해 스핀 속도를 변화시켰다. 코팅된 웨이퍼를 우선 근접 모드(웨이퍼가 핫플레이트의 표면에서 떨어져 유지되도록 질소를 흘림)로 약 110℃로 설정된 핫플레이트에 올려놓은 후, 핫플레이트 표면과 직접 접촉시켜 코팅 후 소프트 베이킹을 완료하였다. 웨이퍼로부터 코팅의 일부를 제거한 후 웨이퍼의 코팅된 영역과 코팅되지 않은 영역의 차이를 측정함으로써 Tencor 조도계로, 소프트 베이킹된 필름의 두께를 측정하였다. 스핀 코팅 조건을 필요에 따라 변화시켜 웨이퍼 표면에 걸쳐 약 15 μm의 원하는 균일한 코팅을 얻었다.
이후, 스핀 코팅 조건을 결정하고, 여러 장의 웨이퍼를 코팅하고, 소프트 베이킹한 다음, 이들 코팅된 웨이퍼를 Tempress 관상로에 넣었다. 노를 닫은 후, 질소를 퍼징하고 노를 100℃까지 2.5℃/분의 속도로 승온시키고, 질소로 완전히 퍼징될 수 있도록 약 30분 동안 유지시킨 다음, 온도를 200℃까지 2℃/분의 속도로 승온시키고, 30분 동안 유지시켰다. 이어서, 온도를 320℃까지 4℃/분의 속도로 승온시키고 60분 동안 유지시켰다. 이후, 가열을 중단하고 온도가 서서히 상온까지 떨어지도록 하였다(외부 냉각 없음). 이후, 노에서 웨이퍼를 꺼내고, 웨이퍼 가장자리 주위의 코팅을 칼로 긁은 후 웨이퍼를 적어도 수 시간 동안 물에 침지시켜 웨이퍼에서 코팅이 분리되도록 함으로써 웨이퍼에서 코팅을 제거하였다. 생성된 폴리이미드 필름을 건조시킨 후, 다양한 특성 측정을 수행하였다.
폴리이미드 필름은 두께가 11.4 μm였고, 다음과 같은 특성을 가졌다.
인장 탄성률 = 10.9 GPa
파단 연신율 = 23.4%
CTE(첫 번째 측정) = 3.4 ppm/℃
CTE(두 번째 측정) = 1.4 ppm/℃
492.6℃에서 1.0% TGA 중량 손실
450 nm에서의 투과율 = 61%
550 nm에서의 투과율 = 79%
750 nm에서의 투과율 = 85%
실시예 4
이 실시예는 화학식 III을 갖는 디아민, 구체적으로 화학식 IIIB-1: 4,4'-(나프탈렌-1,5-디일)비스(3-(트리플루오로메틸)아닐린), 화합물 17의 제조를 예시한다.
Figure pct00050
단계 1: 나프탈렌-1,5-디일 비스(트리플루오로메탄설포네이트):
기계식 교반기, 내부 온도계, 및 질소 버블러가 장착된 20 L의 4구 둥근 바닥 플라스크에 디클로로메탄(10000 mL) 중의 나프탈렌-1,5-디올(500 g, 3124.0 mmol) 및 피리딘(1259 mL, 15620.0 mmol)을 실온에서 장입하였다. 트리플루오로메탄설폰산 무수물(1320 mL, 7810.0 mmol)을 5~10℃에서 4시간에 걸쳐 적가하였다. 트리플루오로메탄설폰산 무수물의 첨가 완료 후, 반응 혼합물을 실온에서 교반하였다. 16시간 후, 반응 혼합물을 10~15℃의 물(5000 mL)에 붓고 30분 동안 교반하였다. 유기층을 분리하고, 수층을 디클로로메탄(2 x 5000 mL)으로 추출하였다. 합한 유기상을 1N HCl(7500 mL) 및 물(5000 mL)로 세척하고, 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시키고, 여과하고, 감압하에 농축시켰다. 미정제 고체에 에탄올(2500 mL)을 첨가하고 실온에서 30분 동안 교반하였다. 고체 물질을 실온에서 여과로 수집하고, 진공하에 건조시켜 나프탈렌-1,5-디일 비스(트리플루오로메탄설포네이트)(1190 g, 90%)를 회색 고체로서 수득하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.15 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 7.69 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.61 (dd, J = 0.8 Hz 및 7.6 Hz, 2H); UPLC: 99.24% 순도.
단계 2: 1,5-비스(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)나프탈렌:
기계식 교반기, 응축기, 내부 온도계, 및 질소 버블러가 장착된 20 L의 4구 둥근 바닥 플라스크에 1,4-디옥산(5470 mL) 중의 나프탈렌-1,5-디일 비스(트리플루오로메탄설포네이트)(547.0 g, 1290.2 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(721.0 g, 2838.5 mmol), 및 아세트산칼륨(760 g, 7741.5 mmol)을 실온에서 장입하였다. 반응 혼합물을 아르곤으로 15분 동안 퍼징한 후, PdCl2(dppf).DCM(53 g, 64.5 mmol)을 반응 혼합물에 첨가하고 아르곤을 다시 10분 동안 퍼징하였다. 반응 혼합물을 90~95℃로 가열하였다. 4시간 후, 반응 혼합물을 실온까지 냉각시키고, Celite® 베드를 통해 여과하고, 베드를 디클로로메탄(2500 mL)으로 세척하였다. 합한 여액을 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하고, 감압하에 농축시켜 흑색 고체를 수득하였다. 고체에 에탄올(2188 mL)을 첨가하고 실온에서 30분 동안 교반하였다. 고체 물질을 여과로 수집하고 진공하에 건조시켜 1,5-비스(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)나프탈렌(402 g, 82%)을 회색 고체로서 수득하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.89 (dd, J = 1.2 Hz and 8.0 Hz, 2H), 8.07 (dd, J = 1.2 Hz 및 6.8 Hz, 2H), 7.53 (dd, J = 6.8 Hz 및 8.4 Hz, 2H), 1.42 (s, 24H); UPLC: 97.95% 순도.
단계 3: 4,4'-(나프탈렌-1,5-디일)비스(3-(트리플루오로메틸)아닐린):
기계식 교반기, 내부 온도계, 및 질소 버블러가 장착된 3 L의 4구 둥근 바닥 플라스크에 톨루엔(800 mL) 중의 1,5-비스(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)나프탈렌(40.0 g, 105.2 mmol), 4-브로모-3-(트리플루오로메틸)아닐린(63.1 g, 263.4 mmol), 2M 탄산나트륨 수용액(480 mL), 및 Aliquat-336(4 mL)을 장입하였다. 반응 혼합물을 아르곤으로 15분 동안 퍼징한 후, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(12.1 g, 10.5 mmol)을 첨가하고 아르곤 퍼징을 추가 10분 동안 계속하였다. 반응 혼합물을 110~120℃로 가열하였다. 16시간 후, 반응 혼합물을 실온까지 냉각시키고, 톨루엔(650 mL)으로 희석하고, Celite® 베드를 통해 여과하고, 베드를 톨루엔(100 mL)으로 세척하였다. 유기층을 분리하고, 물(250 mL) 및 염수(100 mL)로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하고 감압하에 농축시켜 미정제 잔류물을 수득하였다. 잔류물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(용리액으로서 10~15% 에틸 아세테이트/헥산)로 정제한 후 에탄올-클로로포름(1:9)을 사용하여 공침시켜 고체를 수득하였다. 고체를 1,4-디옥산(200 mL)에 용해시켰다.
1,4-디옥산(100 mL) 중의 4N HCl을 0~5℃에서 첨가하고, 실온에서 1시간 동안 계속 교반하였다. 생성된 고체를 여과로 수집하고, 에탄올-에틸 아세테이트(3:7)로 세척하고, 진공하에 건조시켜 염산염을 수득하였다. 0~5℃에서 에틸 아세테이트(500 mL) 중의 염에 5% KOH 용액(210 mL)을 첨가하고, 실온에서 1시간 동안 계속 교반하였다. 에틸 아세테이트 층을 분리하고, 물 및 염수로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하고, 감압하에 농축시켜 4,4'-(나프탈렌-1,5-디일)비스(3-(트리플루오로메틸)아닐린)(15.87 g, 34%)을 미백색 고체로서 수득하였다. mp: 270~273℃; FT-IR: 1258.50 cm-1 (C-F); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.45 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.37-7.30 (m, 4H), 7.20 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.12 (d, J = 2.4 Hz, 2H), 6.92 (dd, J = 2.4 Hz 및 8.0 Hz, 2H), 3.94 (s, 4H); 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ: -58.78; GCMS: 446.2 [M]+ ; UPLC: 두 회전장애 이성체의 혼합물로서의 99.95% 순도.
참고로, 전반적인 설명 또는 실시예에서 전술한 모든 행위가 요구되는 것은 아니며, 특정 행위의 일부가 요구되지 않을 수 있고, 설명된 것 이외에 하나 이상의 추가 행위가 수행될 수 있다. 또한, 나열된 행위의 순서가 반드시 행위의 수행 순서는 아니다.
전술한 명세서에서, 특정 구현예를 참조하여 개념을 설명하였다. 그러나, 당업자는 하기 청구범위에 기재된 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해한다. 따라서, 본 명세서 및 도면은 제한적 의미라기보다는 예시적인 것으로 간주되어야 하고, 이러한 모든 변형은 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
이점, 다른 장점, 및 문제 해결책을 특정 구현예와 관련하여 상술하였다. 그러나, 이점, 장점, 문제 해결책, 그리고 임의의 이점, 장점, 또는 해결책을 발생시키거나 보다 명확하게 할 수 있는 임의의 특징(들)을, 임의의 또는 모든 청구범위의 중요하거나 필수적이거나 본질적인 특징인 것으로 해석해서는 안 된다.
명확성을 위해 개별적인 구현예의 맥락에서 본원에 설명된 특정 특징들이 단일 구현예에서 조합으로 제공될 수도 있음을 이해해야 한다. 반대로, 간결성을 위해 단일 구현예의 맥락에서 설명된 다양한 특징이 개별적으로 또는 임의의 하위 조합으로 제공될 수도 있다. 본원에 명시된 다양한 범위의 수치의 사용은 명시된 범위 내의 최소값과 최대값 모두의 앞에 "약"이라는 단어가 붙은 것처럼 근사치로서 표시된다. 이러한 방식으로, 명시된 범위의 약간의 상하 편차가 사용되어 범위 내의 값과 실질적으로 동일한 결과를 달성할 수 있다. 또한, 이들 범위의 개시는, 하나의 값의 일부 성분이 다른 값의 성분과 혼합될 때 나타날 수 있는 분수 값을 포함하는, 최소 평균값과 최대 평균값 사이의 모든 값을 포함하는 연속 범위로서 의도된다. 또한, 더 넓은 범위 및 더 좁은 범위가 개시되는 경우, 한 범위의 최소값을 다른 범위의 최대값에 맞추는 것과 그 반대의 경우는 본 발명의 사상 내에 있다.

Claims (9)

  1. (a) 화학식 I의 반복 단위 구조를 갖는 폴리아미드산
    [화학식 I]
    Figure pct00051

    (식 중,
    Ra는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 하나 이상의 테트라카복실산 성분 잔기를 나타내고;
    Rb는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 하나 이상의 방향족 디아민 잔기를 나타내고;
    30~100 mol%의 Rb는 화학식 II를 가지며
    [화학식 II]
    Figure pct00052

    식 중,
    R1과 R2는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 및 실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    a와 b는 동일하거나 상이하고 0~4의 정수이고;
    c와 d는 동일하거나 상이하고 1 또는 2이고;
    *는 부착점을 나타냄); 및
    (b) 고비점 비양성자성 용매
    를 포함하는 액체 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 30~100 mol%의 Rb는 화학식 IIA, 화학식 IIB, 화학식 IIC, 화학식 IID, 화학식 IIE, 및 화학식 IIF로 이루어진 군으로부터 선택되는 화학식을 갖는, 조성물.
    [화학식 IIA]
    Figure pct00053

    [화학식 IIB]
    Figure pct00054

    [화학식 IIC]
    Figure pct00055

    [화학식 IID]
    Figure pct00056

    [화학식 IIE]
    Figure pct00057

    [화학식 IIF]
    Figure pct00058
  3. 제1항에 있어서, 30~100 mol%의 Rb는 화학식 IIA-1, 화학식 IIB-1, 화학식 IIC-1, 화학식 IID-1, 화학식 IIE-1, 및 화학식 IIF-1로 이루어진 군으로부터 선택되는 화학식을 갖는, 조성물.
    [화학식 IIA-1]
    Figure pct00059

    [화학식 IIB-1]
    Figure pct00060

    [화학식 IIC-1]
    Figure pct00061

    [화학식 IID-1]
    Figure pct00062

    [화학식 IIE-1]
    Figure pct00063

    [화학식 IIF-1]
    Figure pct00064

    (식 중,
    R3과 R4는 동일하거나 상이하고, H, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 및 실록시로 이루어진 군으로부터 선택됨)
  4. 화학식 IV의 반복 단위 구조를 갖는 폴리이미드.
    [화학식 IV]
    Figure pct00065

    (식 중,
    Ra는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 하나 이상의 테트라카복실산 성분 잔기를 나타내고;
    Rb는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 하나 이상의 방향족 디아민 잔기를 나타내고;
    30~100 mol%의 Rb는 화학식 II를 가지며
    [화학식 II]
    Figure pct00066

    식 중,
    R1과 R2는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 및 실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    a와 b는 동일하거나 상이하고 0~4의 정수이고;
    c와 d는 동일하거나 상이하고 1 또는 2이고;
    *는 부착점을 나타냄)
  5. 제4항에 있어서, 30~100 mol%의 Rb는 화학식 IIA, 화학식 IIB, 화학식 IIC, 화학식 IID, 화학식 IIE, 및 화학식 IIF로 이루어진 군으로부터 선택되는 화학식을 갖는, 폴리이미드.
    [화학식 IIA]
    Figure pct00067

    [화학식 IIB]
    Figure pct00068

    [화학식 IIC]
    Figure pct00069

    [화학식 IID]
    Figure pct00070

    [화학식 IIE]
    Figure pct00071

    [화학식 IIF]
    Figure pct00072
  6. 제4항에 있어서, 30~100 mol%의 Rb는 화학식 IIA-1, 화학식 IIB-1, 화학식 IIC-1, 화학식 IID-1, 화학식 IIE-1, 및 화학식 IIF-1로 이루어진 군으로부터 선택되는 화학식을 갖는, 폴리이미드.
    [화학식 IIA-1]
    Figure pct00073

    [화학식 IIB-1]
    Figure pct00074

    [화학식 IIC-1]
    Figure pct00075

    [화학식 IID-1]
    Figure pct00076

    [화학식 IIE-1]
    Figure pct00077

    [화학식 IIF-1]
    Figure pct00078

    (식 중,
    R3과 R4는 동일하거나 상이하고, H, 할로겐, 알킬, 플루오로알킬, 실릴, 알콕시, 플루오로알콕시, 및 실록시로 이루어진 군으로부터 선택됨)
  7. 제4항에 따른 화학식 IV의 반복 단위를 포함하는 폴리이미드 필름.
  8. 제4항에 따른 화학식 IV의 반복 단위를 갖는 폴리이미드 필름을 포함하는 적어도 하나의 층을 갖는 유기 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 층은 장치 기판, 컬러 필터 시트용 기판, 커버 필름, 및 터치 스크린 패널로 이루어진 군으로부터 선택되는 장치 구성요소에 사용되는, 전자 장치.
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