TW202212420A - 聚醯亞胺類聚合物膜、使用其之顯示元件基板以及光學元件 - Google Patents

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Abstract

本揭露是有關於一種聚醯亞胺類聚合物膜、以及使用其之顯示元件基板及光學元件，所述聚醯亞胺類聚合物膜包含聚醯亞胺類聚合物，所述聚醯亞胺類聚合物含有藉由具有特定結構的酸酐化合物與二胺化合物的反應合成的聚醯亞胺重複單元，其中玻璃轉變溫度為400℃或大於400℃，並且厚度為10微米時的厚度方向延遲值為150奈米或小於150奈米。

Description

聚醯亞胺類聚合物膜、使用其之顯示元件基板以及光學元件
本揭露是有關於一種具有高耐熱性並且能夠達成優異的光學性質及低延遲厚度方向（Rth）的聚醯亞胺類聚合物膜、以及使用其之顯示元件基板及光學元件。 相關申請案的交叉參考
本申請案主張於2020年9月8日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2020-0114807號及於2021年9月7日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2021-0119263號的權益，所述韓國專利申請案的揭露內容全文併入本案供參考。
基於易於在大面積上製作並且厚度及重量可減小的平板顯示器（flat panel display，FPD），顯示器元件市場正在快速變化。此種平板顯示器包括液晶顯示器（liquid crystal display，LCD）、有機發光顯示器（organic light emitting display，OLED）或電泳元件（electrophoretic device，EPD）。
根據最近進一步擴展平板顯示器的應用及用途的努力，其中將柔性基板應用至平板顯示器的所謂的柔性顯示器元件受到了特別關注。基於例如智慧型電話等行動元件而具體評析了此種柔性顯示器元件的應用，並且逐漸擴展了其應用領域。
一般而言，在柔性顯示元件及照明元件的生產中，在固化的聚醯亞胺上形成例如緩衝層、主動層及閘極絕緣體等多層式無機膜，以生產薄膜電晶體（thin film transistor，TFT）元件。
然而，當光發射至聚醯亞胺層（基板層）時，由於無機多層式膜的上層的折射率與聚醯亞胺層的折射率之間的差異，發射效率可能降低。
此外，由於在400℃或大於400℃的高溫下固化時聚醯亞胺劣化，因此包含在聚醯亞胺層（基板層）中的聚醯亞胺材料可能導致光學性質下降。
因此，需要開發能夠滿足高耐熱性及優異光學性質的新型聚醯亞胺。
[技術問題]
本揭露的一個目的是提供一種聚醯亞胺類聚合物膜，其具有高耐熱性，並且能夠達成優異的光學性質及低厚度方向延遲（Rth）。
本揭露的另一目的是提供一種包括上述聚醯亞胺類聚合物膜的顯示元件基板及光學元件。 [技術解決方案]
為達成上述目的，根據一個態樣，提供一種聚醯亞胺類聚合物膜，所述聚醯亞胺類聚合物膜包含含有由以下化學式1表示的聚醯亞胺重複單元的聚醯亞胺類聚合物，其中玻璃轉變溫度為400℃或大於400℃，且厚度為10微米時的厚度方向延遲值為150奈米或小於150奈米： [化學式1]
Figure 02_image001
其中，在化學式1中，X 1是四價官能基，並且Y 1是其中至少一個吸電子官能基被取代的具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基。
根據另一態樣，提供一種包括聚醯亞胺類聚合物膜的顯示元件基板。
根據再一態樣，提供一種包括聚醯亞胺類聚合物膜的光學元件。
在下文中，將更詳細地描述根據本揭露特定實施例的聚醯亞胺類聚合物膜以及包括其之顯示元件基板及光學元件。
除非在本說明書通篇中另有說明，否則在本文中使用的技術用語僅用於提及具體實施例，而不旨在限制本揭露。
除非上下文另有明確規定，否則本文中使用的單數形式「一（a及an）」及「所述（the）」包括複數引用。
本文中使用的術語「包括（including）」或「包含（comprising）」指定特定特徵、區域、整數、步驟、動作、組件及/或部件，但不排除不同的特定特徵、區域、整數、步驟、動作、組件、部件及/或群組的存在或添加。
包括例如「第一」、「第二」等序數的術語僅用於將一個部件與另一部件區分開的目的，而不受序數的限制。例如，在不背離本揭露的範圍的情況下，第一部件可被稱為第二部件，或者類似地，第二部件可被稱為第一部件。
在本揭露中，（共）聚合物意指包括聚合物及共聚物兩者，聚合物意指由單一重覆單元組成的均聚物，而共聚物意指含有二或更多種重覆單元的複合聚合物。
在本揭露中，取代基的實例描述如下，但並非僅限於此。
在本揭露中，術語「經取代」意指鍵結化合物中的其他功能基代替氫原子，且待被取代的位置不受限制，只要所述位置是氫原子被取代的位置（亦即，取代基可被取代的位置）即可，且當二或更多個取代基被取代時，所述二或更多個取代基可彼此相同或不同。
在本揭露中，術語「經取代或未經取代」意指未經取代或經選自由以下組成的群組中的一或多個取代基取代：氘；鹵素基；氰基；硝基；羥基；羰基；酯基；醯亞胺基；醯胺基；一級胺基；羧基；磺酸基；磺醯胺基；氧化膦基；烷氧基；芳氧基；烷基硫氧基；芳基硫氧基；烷基磺酸氧基；芳基磺酸氧基；矽烷基；硼基；烷基；環烷基；烯基；芳基；芳烷基；芳烯基；烷基芳基；烷氧基矽烷基烷基；芳基膦基；或含有N原子、O原子及S原子中的至少一者的雜環基；抑或未經取代或經連接有以上所例示的取代基中的二或更多個取代基的取代基取代。舉例而言，「連接有二或更多個取代基的取代基」可為聯苯基。亦即，所述聯苯基亦可為芳基，且可被解釋為連接有兩個苯基的取代基。
在本揭露中，符號
Figure 02_image003
或
Figure 02_image005
意指與另一取代基基團連接的鍵，並且直接鍵意指在表示為L的部分中不存在其他原子的情況。
在本揭露中，芳族是滿足休克爾規則（Huckle’s Rule）的性質，並且若根據休克爾規則滿足以下所有三個條件，則化合物可被定義為芳族。
1）必須存在藉由空的p-軌道、不飽和鍵、孤電子對等完全共軛的4n+2個電子。
2）4n+2個電子必須形成平面異構體並形成環結構。
3）環的所有原子必須能夠參與共軛。
在本揭露中，烷基是衍生自烷烴的單價官能基，並且可以是直鏈或支鏈。直鏈烷基的碳原子的數目不受特別限制，但較佳為1至20。此外，支鏈烷基的碳原子的數目為3至20。烷基的具體實例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、異丙基、丁基、正丁基、異丁基、第三丁基、第二丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、異戊基、新戊基、第三戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、辛基、正辛基、第三辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、異己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基、2,6-二甲基庚烷4-基等，但並非僅限於此。烷基可經取代或未經取代，並且當經取代時，取代基的實例與上述相同。
在本揭露中，鹵代烷基意指其中上述烷基被鹵素基取代的官能基，並且鹵素基的實例為氟、氯、溴或碘。鹵代烷基可經取代或未經取代，並且當經取代時，取代基的實例與上述相同。
在本揭露中，多價官能基是其中移除鍵結至任意化合物的多個氫原子的殘基，並且舉例而言，其可為二價官能基、三價官能基及四價官能基。作為實例，衍生自環丁烷的四價官能基意指鍵結至環丁烷的任意四個氫原子被移除的殘基。
在本揭露中，吸電子基團可包括選自由鹵代烷基、鹵素基、氰基、硝基、磺酸基、羰基及磺醯基組成的群組中的一或多者，並且較佳地，其可為例如三氟甲基（-CF 3）等鹵代烷基。
在本說明書中，直接鍵或單鍵意指連接至在對應的位置處不存在原子或原子基團的鍵結線（bond line）。具體而言，其指在化學式中被表示為L 1或L 2的部分中不存在其他原子的情形。
在本說明書中，重量平均分子量是指藉由凝膠滲透層析（GPC）方法量測的依據聚苯乙烯的重量平均分子量。在依據藉由GPC方法量測的聚苯乙烯確定重量平均分子量的過程中，可使用通常已知的分析元件、例如折射率偵測器（refractive index detector）等偵測器以及分析柱（analytical column）。可使用通常應用的溫度條件、溶劑條件及流速條件。量測條件的具體實例如下：使用沃特世（Waters）PL-GPC220儀器，且使用聚合物實驗室普萊傑爾麥克斯-B（Polymer Laboratories PLgel MIX-B）300毫米波長柱。評估溫度為160℃，且在1毫升/分鐘的流速下使用1,2,4-三氯苯作為溶劑。以10毫克/10毫升的濃度製備樣品，且然後以200微升的量供應，並且可使用由聚苯乙烯標準品（polystyrene standard）形成的校準曲線來確定Mw的值。使用分子量為2,000/10,000/30,000/70,000/200,000/700,000/2,000,000/4,000,000/10,000,000的九種聚苯乙烯標準品。
以下，將更詳細地闡述本揭露。 1. 聚醯亞胺類聚合物膜
根據本揭露的一個實施例，可提供一種聚醯亞胺類聚合物膜，所述聚醯亞胺類聚合物膜包含含有由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元的聚醯亞胺類聚合物，其中玻璃轉變溫度為400℃或大於400℃，且厚度為10微米時的厚度方向延遲值為150奈米或小於150奈米。
本發明人已藉由實驗發現，當如在一個實施例的聚醯亞胺類聚合物膜中滿足其中玻璃轉變溫度為400℃或大於400℃並且厚度為10微米時的厚度方向延遲值為150奈米或小於150奈米的特徵時，即使在400℃或高於400℃的高溫下固化的聚醯亞胺聚合物膜亦表現出無色及透明的光學性質及低厚度方向延遲（Rth）性質，由此光學各向同性增加，應用聚醯亞胺聚合物膜的顯示器的對角視角得以保證，且因此可達成優異的可視性。本揭露是在此類發現的基礎上完成的。
具體而言，由於聚醯亞胺類聚合物具有其中在由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元中，衍生自二胺的Y 1官能基含有相較於常規情況具有增加的芳香性的官能基（例如，其中至少一個吸電子官能基被取代的具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基）此種結構，使得即使在藉由高溫固化獲得的聚醯亞胺膜中，聚醯亞胺分子之間的有序及取向特性亦得到改善，並且確保了足夠的耐熱性，由此當用作塑膠基板時，當對在塑膠基板上形成的金屬層進行熱處理時，防止塑膠基板被熱損壞，並且即使當應用於使用接近500℃的低溫聚矽烷（LTPS）製程的有機發光二極體（organic light emitting diode，OLED）元件時，亦可達成優異的熱穩定性而不會熱分解。
此外，由於聚醯亞胺類聚合物具有其中在由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元中，衍生自二胺的Y 1官能基含有相較於常規情況具有增加的芳香性的官能基（例如，其中至少一個吸電子官能基被取代的具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基）此種結構，因此平面折射率值的平均值與厚度方向上的折射率之間的差異減小，藉此能夠達成低厚度方向延遲（Rth）。
此外，可賦予吸電子效果的吸電子官能基（例如，三氟甲基（-CF 3））作為取代基被引入至用於合成聚醯亞胺聚合物的二胺單體化合物中，使得其抑制存在於醯亞胺鏈中的π電子的電荷轉移錯合物（charge transfer complex，CTC）的形成，藉此確保透明性並達成優異的光學性質。
具體而言，根據本揭露的聚醯亞胺膜可增加折射率，並且用作柔性顯示元件中的基板層，此可減小構成所述元件的各層的折射率差異，藉此減少內部耗散的光量，並且有效地增加底部發射效率。
聚合物聚合物層可包含聚醯亞胺。除了聚醯亞胺之外，聚合物聚合物層還可包含作為其前驅物聚合物的聚醯胺酸及聚醯胺酸酯兩者。
聚醯亞胺類聚合物是指不僅包括聚醯亞胺，還包括作為其前驅物聚合物的聚醯胺酸及聚醯胺酸酯。亦即，聚醯亞胺類聚合物可包括選自由聚醯胺酸重複單元、聚醯胺酸酯重複單元及聚醯亞胺重複單元組成的群組中的至少一者。亦即，聚醯亞胺類聚合物可包括一種類型的聚醯胺酸重複單元、一種類型的聚醯胺酸酯重複單元、一種類型的聚醯亞胺重複單元、或其中混合了二種或更多種該些重複單元的共聚物。
選自由聚醯胺酸重複單元、聚醯胺酸酯重複單元及聚醯亞胺重複單元組成的群組中的至少一種重複單元可形成聚醯亞胺類聚合物的主鏈。
具體而言，聚醯亞胺類聚合物可包括由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元。
在化學式1中，X 1為任意的四價官能基，並且X 1為衍生自用於合成聚醯亞胺類聚合物的四羧酸二酐化合物的官能基。
具體而言，X 1的四價官能基可包括含有多環的芳族四價官能基。當含有多環的芳族四價官能基包括在X 1中時，藉由多環具有增加的空間位元阻的結構被引入至聚醯亞胺鏈結構中，此增加了厚度方向上的取向以誘導各向同性，並且表現出厚度方向延遲（Rth）性質，確保顯示器的對角視角，達成優異的可視性，藉由減輕由熱引起的形變來提高耐熱性，並且減輕在加熱製程之後的冷卻製程期間發生的膜收縮。
更具體而言，X 1的四價官能基可包括由以下化學式3表示的官能基。 [化學式3]
Figure 02_image007
其中，在化學式3中，Ar為多環芳族二價官能基。多環芳族二價官能基是衍生自多環芳烴化合物或其衍生化合物的二價官能基，並且可包括伸芴基。衍生化合物包括其中引入一或多個取代基或碳原子被雜原子替代的所有化合物。
更具體而言，在化學式3的Ar中，多環芳族二價官能基可包括含有至少二或更多個芳環化合物的稠合環狀二價官能基。亦即，多環芳族二價官能基不僅在官能基結構中包含至少二或更多個芳環化合物，而且可具有稠環結構。
芳環化合物可包括含有至少一個苯環的芳烴化合物、或者其中芳烴化合物中的碳原子被雜原子替代的雜芳烴化合物。
至少二或更多個芳環化合物可包含在多環芳族二價官能基中，並且所述二或更多個芳環化合物中的每一者可直接形成稠環，或者可藉由另一種環結構形成稠環。在一個實例中，當兩個苯環各自稠合至環烷基環結構時，可定義兩個苯環藉由環烷基環形成稠合環。
含有至少二或更多個芳環化合物的稠合環狀二價官能基是衍生自含有至少二或更多個芳環化合物的稠合環狀化合物或其衍生化合物的二價官能基，並且所述衍生化合物包括其中引入一或多個取代基或碳原子被雜原子替代的所有化合物。
多環芳族二價官能基的實例不受特別限制，但作為實例，由化學式3表示的四價官能基可包括由以下化學式3-1表示的官能基。 [化學式3-1]
Figure 02_image009
同時，在化學式1中，Y 1是其中至少一個吸電子官能基被取代的具有24個或大於24個碳原子、或24個或大於24個及30個或小於30個、或24個或大於24個及28個或小於28個碳原子的芳族二價官能基，並且Y 1可為衍生自聚醯胺酸、聚醯胺酸酯或用於合成聚醯亞胺的二胺化合物的官能基。
在Y 1中，具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基可包含四個或大於四個芳環化合物。由於以此種方式包含四個或大於四個芳環化合物，聚合物鏈之間的電荷轉移錯合物（CTC）效應增強，在平面方向上的折射率增加，並且誘發各向異性。所述聚醯亞胺類聚合物具有改善的分子間有序及取向特性，使得即使在藉由高溫固化獲得的聚醯亞胺膜中亦能確保足夠的耐熱性及製程效率。
當Y 1中芳族二價官能基的碳數減少至小於24時，芳香性降低，而芳環化合物的數量減少至3或小於3，由此聚合物鏈之間的電荷轉移錯合物（CTC）效應及聚醯亞胺分子之間的有序及取向特性變得相對較弱，此導致藉由高溫固化獲得的聚醯亞胺膜的耐熱性及加工效率顯著不良此問題。
具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基可包括選自由伸四聯苯基及伸五聯苯基組成的群組中的至少一者。具體而言，具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基可衍生自最大光吸收波長為280奈米或大於280奈米及300奈米或小於300奈米的芳族化合物。
舉例而言，在具有12個碳原子的伸聯苯基的情形中，最大光吸收波長為247奈米，且在具有18個碳原子的伸三聯苯基的情形中，最大光吸收波長為274奈米，而在具有24個碳原子的伸四聯苯基的情形中，最大光吸收波長可為292奈米。
最大光吸收波長可使用CH 2Cl 2溶劑並不受限制地應用傳統已知的光吸收波長量測方法及裝置量測。
吸電子官能基可包括選自由鹵代烷基、鹵素基、氰基、硝基、磺酸基、羰基及磺醯基組成的群組中的至少一者。
當具有高電負性的吸電子取代基（例如，三氟甲基（-CF 3））被取代時，抑制聚醯亞胺聚合物鏈中存在的π電子的電荷轉移錯合物（CTC）形成的效果增加，藉此確保改善的透明度。亦即，聚醯亞胺結構內或鏈之間的堆集（packing）可減少，且空間位阻及電效應可削弱產色源（chromogenic source）之間的電交互作用，並因此在可見光區中表現出高透明度。
具體而言，在Y 1中，其中至少一個吸電子官能基被取代的具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基可包括由以下化學式2表示的官能基。 [化學式2]
Figure 02_image011
其中，在化學式2中，Q 1至Q 4彼此相同或不同，並且各自獨立地為吸電子官能基，q1至q4彼此相同或不同，並且各自獨立地為0至4的整數，並且p為1至10或1至3的整數。
更具體而言，在化學式1中，Y 1可被1個或大於1個、或3個或小於3個、或1至3個、或1至2個吸電子官能基取代。
具體而言，其中至少一個吸電子官能基被取代的Y 1的具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基可包括由以下化學式2-1表示的官能基。 [化學式2-1]
Figure 02_image013
其中，在化學式2-1中，Q 5與Q 6彼此相同或不同，並且各自獨立地為吸電子官能基，q5至q6彼此相同或不同，並且各自獨立地為整數0或1，並且（q5+q6）為整數1或2。
在化學式1中，當Y 1中的吸電子官能基的數量過度增加至大於2或大於3時，由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元的結構變得相對龐大，並且由於吸電子官能基的過度引入，電子密度變得不足，此導致熱性質（Tg，CTE）劣化此技術問題。
舉例而言，在Y 1中，其中至少一個吸電子官能基被取代的具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基可包括由以下化學式2-2表示的官能基。 [化學式2-2]
Figure 02_image015
聚醯亞胺類聚合物可包括由以下化學式4表示的四羧酸二酐與其中至少一個吸電子官能基被取代的具有24個或大於24個碳原子的芳族二胺的組合。 [化學式4]
Figure 02_image017
其中，在化學式4中，Ar'是多環芳族二價官能基。多環芳族二價官能基是衍生自多環芳烴化合物的二價官能基，並且是衍生自伸芴基或其衍生化合物的二價官能基，並且可包括伸芴基。衍生化合物包括其中引入一或多個取代基或碳原子被雜原子替代的所有化合物。
由化學式4表示的四羧酸二酐的具體實例可包括9,9-雙(3,4-二羧基苯基)芴二酐（9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dianhydride，BPAF）。
其中至少一個吸電子官能基被取代的具有24個或大於24個碳原子的芳族二胺為以下化合物，在所述化合物中，胺基（-NH 2）鍵結至其中至少一個吸電子官能基被取代的具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基的兩端，並且關於其中至少一個吸電子官能基被取代的具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基的細節與上述者相同。
其中至少一個吸電子官能基被取代的具有24個或大於24個碳原子的芳族二胺的具體實例可包括由以下化學式a表示的二胺。 [化學式a]
Figure 02_image019
以總二胺計，由化學式a表示的二胺的含量可為95莫耳%或大於95莫耳%、或96莫耳%或大於96莫耳%、或97莫耳%或大於97莫耳%、或98莫耳%或大於98莫耳%、或99莫耳%或大於99莫耳%、或100莫耳%或小於100莫耳%、或95莫耳%至100莫耳%、或96莫耳%至100莫耳%、或97莫耳%至100莫耳%、或98莫耳%至100莫耳%、或99莫耳%至100莫耳%。
更具體而言，在聚醯亞胺類聚合物中，胺基的氮原子與酸酐基團的碳原子之間的鍵可藉由由化學式4表示的四羧酸二酐的末端酸酐基團（-OC-O-CO-）與其中至少一個吸電子官能基被取代的具有24個或大於24個碳原子的芳族二胺的末端胺基（-NH 2）之間的反應來形成。
此外，除了由以上化學式1表示的聚醯亞胺重複單元之外，聚醯亞胺類聚合物還可包括由以下化學式5表示的聚醯亞胺重複單元。 [化學式5]
Figure 02_image021
其中，在化學式5中，X 2是不同於X 1的四價官能基的四價官能基，且Y 2是其中至少一個吸電子官能基被取代的具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基。
X 2可為由化學式6表示的四價官能基中的一者： [化學式6]
Figure 02_image023
其中，在化學式6中，R 1至R 6各自獨立地為氫或具有1至6個碳原子的烷基，L 3是選自由單鍵、-O-、-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO 2-、-CR 7R 8-、-(CH 2) t-、-O(CH 2) tO-、-COO(CH 2) tOCO-、-CONH-、伸苯基或其組合組成的群組中的任一者，其中R 7及R 8各自獨立地為氫、具有1至10個碳原子的烷基或具有1至10個碳原子的鹵代烷基中的一者，且t為1至10的整數。
由化學式6表示的官能基的具體實例可包括由以下化學式6-1表示的官能基、或由以下化學式6-2表示的官能基、或由以下化學式6-3表示的官能基。 [化學式6-1]
Figure 02_image025
[化學式6-2]
Figure 02_image027
[化學式6-3]
Figure 02_image029
亦即，聚醯亞胺可包括：含有由化學式1表示的重複單元的第一重複單元，其中衍生自四羧酸二酐的重複單元是由化學式3表示的官能基；及含有由化學式5表示的重複單元的第二重複單元，其中衍生自四羧酸二酐的重複單元是由化學式6表示的官能基。第一重複單元及第二重複單元在聚醯亞胺聚合物中無規排列以形成無規共聚物，或者可藉由在第一重複單元之間形成嵌段及在第二重複單元之間形成嵌段來形成嵌段共聚物。
包括由化學式1表示的重複單元及由化學式5表示的重複單元的聚醯亞胺類聚合物可藉由使二或更多種不同類型的四羧酸二酐化合物與二胺化合物反應來製備，並且可藉由同時添加所述兩種類型的四羧酸二酐來合成無規共聚物，或者可藉由依序添加所述兩種類型的四羧酸二酐來合成嵌段共聚物。
相對於聚醯亞胺類聚合物中所含有的總重複單元，由化學式5表示的聚醯亞胺重複單元的含量可為1莫耳%或大於1莫耳%及99莫耳%或小於99莫耳%。
相對於聚醯亞胺類聚合物中所含有的總重複單元，由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元及由化學式5表示的聚醯亞胺重複單元的含量可為95莫耳%或大於95莫耳%、或96莫耳%或大於96莫耳%、或97莫耳%或大於97莫耳%、或98莫耳%或大於98莫耳%、或99莫耳%或大於99莫耳%、或100莫耳%或小於100莫耳%、或95莫耳%至100莫耳%、或96莫耳%至100莫耳%、或97莫耳%至100莫耳%、或98莫耳%至100莫耳%、或99莫耳%至100莫耳%。
亦即，聚醯亞胺類聚合物僅由由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元及由化學式5表示的聚醯亞胺重複單元組成，或者其大多數可由由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元及由化學式5表示的聚醯亞胺重複單元組成。
相對於聚醯亞胺類聚合物中所包含的總重複單元，當由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元及由化學式5表示的聚醯亞胺重複單元的含量小於95莫耳%時，由於衍生自具有相對高線性的二胺結構的由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元及由化學式5表示的聚醯亞胺重複單元的含量減少，並且衍生自具有相對低線性的其他二胺結構的聚醯亞胺重複單元的含量增加，可能存在耐熱性（Tg，CTE）降低此技術問題。
更具體而言，除了能夠誘導被至少一個吸電子官能基取代的具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基的二胺之外，聚醯亞胺類聚合物不與其他二胺混合，或者可以小於1莫耳%少量混合。
聚醯亞胺類聚合物的重均分子量（藉由GPC量測）不受特別限制，但舉例而言，其可為1000克/莫耳或大於1000克/莫耳且為200000克/莫耳或小於200000克/莫耳，或者10000克/莫耳或大於10000克/莫耳且為200000克/莫耳或小於200000克/莫耳。
根據本揭露的聚醯亞胺類聚合物可表現出優異的無色及透明性質，同時由於其剛性結構而保持例如耐熱性及機械強度等性質，且因此可用於各種領域，例如元件基板、顯示器覆蓋基板、光學膜、積體電路（integrated circuit，IC）封裝、黏著膜、多層柔性印刷電路（flexible printed circuit，FRC）、膠帶、觸控面板、光碟保護膜等，並且具體而言，其可適用於顯示器覆蓋基板。
同時，一個實施例的聚醯亞胺類聚合物膜可包括其中聚醯亞胺類聚合物在400℃或大於400℃的溫度下固化的固化產物。固化產物是指藉由含有聚醯亞胺類聚合物的聚合物組成物的固化製程獲得的材料，並且固化製程可在400℃或大於400℃、或400℃或大於400℃及500℃或小於500℃的溫度下執行。
更具體而言，合成聚醯亞胺類聚合物的方法的實例不受特別限制，並且舉例而言，可使用包括以下步驟的生產膜的方法：將含有聚醯亞胺類聚合物的聚合物組成物塗佈至基板上以形成塗膜的步驟（步驟1）；乾燥塗膜的步驟（步驟2）；以及對經乾燥的塗膜進行熱處理及固化的步驟（步驟3）。
步驟1為將含有上述聚醯亞胺類聚合物的聚合物組成物塗佈至基板上以形成塗膜的步驟。將含有聚醯亞胺類聚合物的聚合物組成物塗佈至基板上的方法不受特別限制，且舉例而言，可利用例如網版印刷、平版印刷、柔版印刷（flexographic printing）、噴墨等方法。
此外，含有聚醯亞胺類聚合物的聚合物組成物可呈溶解或分散在有機溶劑中的形式。在具有此種形式的情形中，舉例而言，當在有機溶劑中合成聚醯亞胺類聚合物時，溶液可為由此獲得的反應溶液本身或可為藉由用另一種溶劑稀釋反應溶液而獲得的溶液。此外，當聚醯亞胺類聚合物作為粉末被獲得時，溶液可為藉由將粉末溶解在有機溶劑中獲得的溶液。
有機溶劑的具體實例包括甲苯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-甲基己內醯胺、2-吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-乙烯基吡咯啶酮、二甲基亞碸、四甲基脲、吡啶、二甲基碸、六甲基亞碸、γ-丁內酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、1,3-二甲基-咪唑啶酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基異戊基酮、甲基異丙基酮、環己酮、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、二甘二甲醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丙醚、乙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單異丙醚、乙二醇單異丙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚乙酸酯等。該些有機溶劑可單獨使用或者以二或更多者的組合形式使用。
慮及成膜製程中的可加工性（例如適用性），含有聚醯亞胺類聚合物的聚合物組成物可含有一定量的固體含量，以具有恰當的黏度。舉例而言，可調節組成物的含量，使得總聚合物的含量為5重量%或大於5重量%及25重量%或小於25重量%，或者作為另一選擇，其可被調節至5重量%或大於5重量%及20重量%或小於20重量%、或者5重量%或大於5重量%及15重量%或小於15重量%。
此外，除了有機溶劑之外，含有聚醯亞胺類聚合物的聚合物組成物還可包含其他組分。作為非限制性實例，當應用含有聚醯亞胺類聚合物的聚合物組成物時，可進一步包含能夠改善膜厚度均勻性或表面光滑度、改善對基板的黏附性、改變介電常數或電導率或增加緻密性的添加劑。此種添加劑的實例包括介面活性劑、矽烷系化合物、電介質或可交聯化合物等。
步驟2是對藉由將含有聚醯亞胺類聚合物的聚合物組成物塗佈至基板上而形成的塗膜進行乾燥的步驟。
對塗膜進行乾燥的步驟可藉由例如熱板、熱空氣循環爐、紅外爐等加熱工具執行，並且所述乾燥可在50°C或大於50℃及150℃或小於150℃、或50℃或大於50℃及100℃或小於100℃的溫度下執行。
步驟3是對經乾燥的塗膜進行熱處理及固化的步驟。在此種情形中，可藉由例如熱板、熱空氣循環爐、紅外爐等加熱工具執行熱處理，並且所述熱處理可在400°C或大於400℃、或400℃或大於400℃及500℃或小於500℃的溫度下執行。
聚醯亞胺聚合物類聚合物的厚度不受特別限制，但舉例而言，所述厚度可在0.01微米或大於0.01微米及1000微米或小於1000微米的範圍內自由調節。若聚醯亞胺類聚合物的厚度增大或減小一特定值，則在所述聚醯亞胺類聚合物膜中量測的物理性質亦可改變某一值。
聚醯亞胺類聚合物膜可在10微米的厚度下具有150奈米或小於150奈米、0.1奈米或大於0.1奈米及150奈米或小於150奈米、或者10奈米或大於10奈米及150奈米或小於150奈米的厚度方向延遲值。藉由低厚度方向延遲（Rth）特性增加了光學各向同性，藉此能夠確保應用聚醯亞胺類聚合物膜的顯示器的對角視角，並達成優異的可視性。
此外，當實施透明顯示器時，當光在其中聚醯亞胺存在於上部上的結構中透射時，畸變現象相對減少，藉此能夠確保處理效率及經濟效率，其中不需要額外使用補償膜來校正透射光的折射。
厚度方向上的延遲可針對550奈米的波長來量測，並且量測方法及設備的實例不受特別限制，並且可不受限制地應用傳統上用於量測厚度方向延遲的各種方法。
具體而言，厚度方向延遲Rth可根據以下方程式來計算。 [方程式] R th(nm) = |[(n x+ n y) / 2] - n z| ×d （其中，n x是用波長為550奈米的光量測的聚醯亞胺聚合物膜的面內折射率中最大的折射率；n y是用波長為550奈米的光量測的聚醯亞胺聚合物膜的面內折射率中垂直於n x的折射率；n z是用波長為550奈米的光量測的聚醯亞胺聚合物膜在厚度方向上的折射率；且d是聚醯亞胺膜的厚度。）
亦即，厚度方向延遲Rth是藉由將膜厚度乘以厚度方向折射率值（n z）與平面折射率值的平均值[(n x+ n y)/2]之差的絕對值而獲得的值。由於厚度方向折射率值（n z）與平面折射率值的平均值[(n x+n y)/2]之間的差較小，所述值可能較低。
當聚醯亞胺類聚合物膜在10微米的厚度下滿足150奈米或小於150奈米的厚度方向延遲值時，應用聚醯亞胺類聚合物膜的顯示器上的厚度方向折射率值（n z）與平面折射率值[(n x+n y)/2]的平均值之差減小，藉此能夠達成優異的可視性。
當聚醯亞胺類聚合物膜的厚度為10微米時的厚度方向延遲值過度增加至大於150奈米時，在實施透明顯示器時，當光在其中聚醯亞胺存在於上部上的結構中透射時，會發生畸變現象。為校正透射光的折射，必須使用附加補償膜的製程效率及經濟效率可能會降低。
同時，聚醯亞胺類聚合物膜可具有400℃或大於400℃、或者400℃或大於400℃及500℃或小於500℃的玻璃轉變溫度。因此，即使當應用於使用接近500℃的低溫聚矽烷（low temperature polysilane，LTPS）製程的有機發光二極體（organic light emitting diode，OLED）元件時，亦可達成優異的熱穩定性而不發生熱分解。
此外，由於聚醯亞胺類聚合物膜具有在400℃或大於400℃、或者400℃或大於400℃及500℃或小於500℃的溫度下的玻璃轉變溫度，即使藉由高溫固化獲得的聚醯亞胺膜亦可確保足夠的耐熱性。當將此用作塑膠基板時，當在塑膠基板上形成的金屬層被熱處理時，可防止塑膠基板被熱損壞。
量測玻璃轉變溫度的方法的實例不受特別限制。舉例而言，使用熱機械分析儀（TMA（TA儀器公司（TA Instruments）的Q400）），將膜的拉力設定為0.02牛頓，在100℃至350℃的溫度範圍內以5℃/分鐘的加熱速率執行初次升溫製程，且然後在350℃至100℃的溫度範圍內以4℃/分鐘的速率執行冷卻，在100℃至450℃的溫度範圍內以5℃/分鐘的加熱速率執行第二次升溫製程，並且可獲得在升溫製程中在加熱部分所見的拐點作為Tg。
當聚醯亞胺類聚合物膜的玻璃轉變溫度過度降低至低於400℃時，耐熱性不足，且尺寸穩定性不足，且因此，存在不能承受TFT製程的限制。
具體而言，聚醯亞胺類聚合物膜可具有1.5%或小於1.5%、或者0.1%或大於0.1%及1.5%或小於1.5%的霧度值。此外，聚醯亞胺類聚合物膜可具有15或小於15、或者1或大於1及15或小於15的黃度指數值。
可自厚度為10±2微米的聚醯亞胺膜樣品中量測霧度。當聚醯亞胺膜的厚度增加或減少特定值時，自聚醯亞胺膜量測的物理性質亦可改變某一值。
此外，聚醯亞胺類聚合物膜在380奈米或大於380奈米及780奈米或小於780奈米的波長帶中可具有60%或大於60%、或者60%或大於60%及99%或小於99%的平均透射率。可自厚度為10±2微米的聚醯亞胺膜樣品中量測所述透射率。當聚醯亞胺膜的厚度增加或減少特定值時，自聚醯亞胺膜中量測的物理性質亦可改變某一值。 2. 顯示元件基板
同時，根據本揭露的另一實施例，可提供一種包括其他實施例的聚醯亞胺類聚合物膜的顯示元件的基板。關於聚醯亞胺類聚合物膜的細節可包括上述一個實施例中的所有內容。
包括基板的顯示元件可包括液晶顯示元件（liquid crystal display device，LCD）、有機發光二極體（OLED）、柔性顯示器或可滾動顯示器或可折疊顯示器等，但並非僅限於此。
依據應用領域、特定形狀等，顯示元件可具有各種結構。舉例而言，其可具有包括覆蓋塑膠窗、觸控面板、偏振片、阻擋膜、發光元件（OLED元件等）、透明基板等的結構。
上述另一實施例的聚醯亞胺類聚合物膜可用於各種應用，例如在該些各種顯示元件中的基板、外部保護層或覆蓋窗，且更具體而言，其可用作基板。
舉例而言，顯示元件基板可具有其中依序堆疊元件保護層、透明電極層、氧化矽層、聚醯亞胺類聚合物膜、氧化矽層及硬塗層的結構。
就改善耐溶劑性、透濕性及光學性質而言，透明聚醯亞胺基板可包括形成於透明聚醯亞胺類聚合物膜與固化層之間的氧化矽層，並且氧化矽層可藉由固化聚矽氮烷來生產。
具體而言，在透明聚醯亞胺聚合物膜的至少一個表面上形成塗層的步驟之前，可藉由塗佈及乾燥含有聚矽氮烷的溶液、且然後固化所塗佈的聚矽氮烷來形成氧化矽層。
根據本揭露的顯示元件基板包括上述元件保護層，藉此能夠提供具有優異的翹曲特性及耐衝擊性、耐溶劑性、光學性質、透濕性及耐擦傷性的透明聚醯亞胺覆蓋基板。 3. 光學元件
同時，根據本揭露的又一實施例，可提供一種包括其他實施例的聚醯亞胺類聚合物膜的光學元件。關於聚醯亞胺類聚合物膜的細節可包括上述一個實施例中的所有內容。
光學元件可包括利用由光達成的性質的所有類型的元件，且例如，可提及顯示元件。顯示元件的具體實例包括液晶顯示元件（liquid crystal display device，LCD）、有機發光二極體（OLED）、柔性顯示器或可滾動顯示器或可折疊顯示器等，但並非僅限於此。
依據應用領域、特定形狀等，光學元件可具有各種結構。舉例而言，其可具有包括覆蓋塑膠窗、觸控面板、偏振片、阻擋膜、發光元件（OLED元件等）、透明基板等的結構。
上述另一實施例的聚醯亞胺類聚合物膜可用於各種應用，例如在該些各種光學元件中的基板、外部保護膜或覆蓋窗，且更具體而言，其可用於基板。 [有利效果]
根據本揭露，可提供一種具有高耐熱性並且可達成優異的光學特性及低厚度方向延遲（Rth）的聚醯亞胺類聚合物膜、以及使用其之顯示元件基板及光學元件。
將藉由實例更詳細地描述本揭露。然而，以下實例僅用於說明目的，並且本揭露的內容並非僅限於該些實例。 ＜ 實例：聚醯亞胺膜的生產 ＞實例1 （1）聚醯亞胺前驅物組成物的製備
在氮氣流下將有機溶劑DEAc填充至反應器中，且然後在將反應器的溫度保持為25℃的同時，加入0.735莫耳由以下化學式a表示的二胺，並在相同的溫度下溶解。向加入由化學式a表示的二胺的溶液中，在相同溫度下加入0.3675莫耳由以下化學式b表示的9,9-雙(3,4-二羧基苯基)芴二酐（BPAF）及0.3675莫耳3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐（3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride，BPDA）作為酸二酐，並將混合物攪拌了24小時以獲得聚醯亞胺前驅物組成物。 [化學式a]
Figure 02_image031
[化學式b]
Figure 02_image033
（2）聚醯亞胺膜的生產
將聚醯亞胺前驅物組成物旋塗至玻璃基板上。將塗佈有聚醯亞胺前驅物組成物的玻璃基板置於烘箱中，並以5℃/分鐘的速率加熱，並藉由在80℃下保持30分鐘及在400℃下保持30分鐘來進行固化製程。在固化製程完成後，將玻璃基板浸入水中，移除在玻璃基板上形成的膜，並在100℃的烘箱中乾燥，以產生厚度為10微米的聚醯亞胺膜。 實例2
除了使用4,4'-(六氟伸異丙基)二鄰苯二甲酸酐（4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride，6-FDA）代替3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐（BPDA）作為酸二酐之外，以與實例1中相同的方式生產了聚醯亞胺膜。 實例3
除了使用均苯四酸二酐（pyromellitic dianhydride，PMDA）代替3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐（BPDA）作為酸二酐之外，以與實例1中相同的方式生產了聚醯亞胺膜。 ＜ 比較例：聚醯亞胺膜的生產 ＞比較例1
除了使用對苯二胺（p-phenylenediamine，p-PDA）代替由化學式a表示的二胺作為二胺之外，以與實例1中相同的方式生產了聚醯亞胺膜。 比較例2
除了使用由以下化學式c表示的2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺（2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine，TFMB）代替由化學式a表示的二胺作為二胺之外，以與實例1中相同的方式生產了聚醯亞胺膜。 [化學式c]
Figure 02_image035
比較例3
除了使用由以下化學式d表示的4,4'-二胺基二苯碸（4,4'-diaminodiphenyl sulfone，4,4'-DDS）代替由化學式a表示的二胺作為二胺之外，以與實例1中相同的方式生產了聚醯亞胺膜。 [化學式d]
Figure 02_image037
比較例4 （1）聚醯亞胺前驅物組成物的製備
在氮氣流下將有機溶劑DEAc填充至反應器中，且然後在將反應器的溫度保持為25℃的同時，加入0.735莫耳由以下化學式e表示的二胺，並在相同的溫度下溶解。向加入由化學式e表示的二胺的溶液中，在相同溫度下加入0.3675莫耳由以下化學式2表示的9,9-雙(3,4-二羧基苯基)芴二酐（BPAF）及0.3675莫耳3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐（BPDA）作為酸二酐，並將混合物攪拌了24小時以獲得聚醯亞胺前驅物組成物。 [化學式e]
Figure 02_image039
[化學式b]
Figure 02_image041
（2）聚醯亞胺膜的生產
將聚醯亞胺前驅物組成物旋塗至玻璃基板上。將塗佈有聚醯亞胺前驅物組成物的玻璃基板置於烘箱中，並以5℃/分鐘的速率加熱，並藉由在80℃下保持30分鐘及在400℃下保持30分鐘來進行固化製程。在固化製程完成後，將玻璃基板浸入水中，移除在玻璃基板上形成的膜，並在100℃的烘箱中乾燥，以產生厚度為10微米的聚醯亞胺膜。 比較例5 （1）聚醯亞胺前驅物組成物的製備
在氮氣流下將有機溶劑DEAc填充至反應器中，且然後在將反應器的溫度保持為25℃的同時，加入0.6615莫耳由以下化學式a表示的二胺及0.0735莫耳由以下化學式d表示的4,4'-二胺基二苯碸（4,4'-DDS），並在相同的溫度下溶解。向加入0.6615莫耳由化學式a表示的二胺及0.0735莫耳由化學式d表示的4,4'-二胺基二苯碸（4,4'-DDS）的溶液中，在相同溫度下加入0.3675莫耳由以下化學式b表示的9,9-雙(3,4-二羧基苯基)芴二酐（BPAF）及0.3675莫耳3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐（BPDA）作為酸二酐，並將混合物攪拌了24小時以獲得聚醯亞胺前驅物組成物。 [化學式a]
Figure 02_image043
[化學式b]
Figure 02_image045
[化學式d]
Figure 02_image047
（2）聚醯亞胺膜的生產
將聚醯亞胺前驅物組成物旋塗至玻璃基板上。將塗佈有聚醯亞胺前驅物組成物的玻璃基板置於烘箱中，並以5℃/分鐘的速率加熱，並藉由在80℃下保持30分鐘及在400℃下保持30分鐘來進行固化製程。在固化製程完成後，將玻璃基板浸入水中，移除在玻璃基板上形成的膜，並在100℃的烘箱中乾燥，以產生厚度為10微米的聚醯亞胺膜。 ＜ 實驗例：量測在實例及比較例中獲得的聚醯亞胺膜的物理性質 ＞
藉由以下方法量測了在實例及比較例中獲得的聚醯亞胺膜的物理性質，且結果示出於下表1中。 1. 厚度方向延遲（ Rth ）
使用由艾科索邁特克斯（AXOMETRICS）生產的產品名稱「艾科索斯堪（AxoScan）」作為量測元件，輸入在實例及比較例中生產的聚醯亞胺膜相對於550奈米的光的折射率值，並且在溫度：25℃及濕度：40%的條件下使用波長為550奈米的光量測了厚度方向延遲。然後，藉由將獲得的厚度方向上的延遲量測值（藉由量測元件的自動量測獲得的量測值）轉換成每10微米膜厚度的延遲值來獲得延遲，並根據以下標準進行了評估。
具體而言，厚度方向延遲R th根據以下方程式計算。 [方程式] R th(nm) = |[(n x+ n y) / 2] - n z| ×d （其中，n x是用波長為550奈米的光量測的聚醯亞胺聚合物膜的面內折射率中最大的折射率；n y是用波長為550奈米的光量測的聚醯亞胺聚合物膜的面內折射率中垂直於n x的折射率；n z是用波長為550奈米的光量測的聚醯亞胺聚合物膜在厚度方向上的折射率；且d是聚醯亞胺膜的厚度。） ⊙：150奈米或小於150奈米 ○：大於150奈米且小於200奈米 X：200奈米或大於200奈米 2. 玻璃轉變溫度（ Tg ）
將在實例及比較例中生產的聚醯亞胺膜製備成5×20毫米的尺寸，且然後使用附件裝載樣品。將實際量測的膜長度設定為等於16毫米。將膜的拉力設定為0.02牛頓，在100℃至350℃的溫度範圍中以5℃/分鐘的加熱速率執行初次升溫製程，且然後在350℃至100℃的溫度範圍內以4℃/分鐘的速率執行冷卻，在100℃至450℃的溫度範圍內以5℃/分鐘的加熱速率執行第二次升溫製程，並藉由TMA（TA生產的Q400）量測了熱膨脹變化的模式。此時，在升溫製程中在加熱部分所見的拐點被獲得作為Tg，並根據以下標準進行了評估。 ⊙：400℃或大於400℃ ○：大於350℃且小於400℃ X：350℃或小於350℃ 3. 黃度指數（ YI ）
使用色度計（格靈達麥克貝斯（GRETAGMACBETH）的色眼（Color-Eye）7000A）量測了聚醯亞胺膜的黃度指數，並根據以下標準進行了評估。 ⊙：15或小於15 ○：大於15且小於20 X：20或大於20 4. 霧度
使用霧度計（NDH-5000）量測了聚醯亞胺膜的霧度值，並根據以下標準進行了評估。 ⊙：1.5%或小於1.5% ○：大於1.5%且小於3% X：3%或大於3% 5. 透射率
根據JIS K 7105，使用透射率計（型號名稱HR-100，由村上色彩研究實驗室（Murakami Color Research Laboratory）生產）量測了380奈米或大於380奈米及780奈米或小於780奈米波長帶的平均透射率，並根據以下標準進行了評估。 ⊙：60%或大於60% ○：大於50%且小於60% X：50%或小於50% [表1] 實例及比較例的實驗例量測結果
類別 R th Tg YI 霧度（%） 透射率（%）@380~780
實例1 ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙
實例2 ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙
實例3 ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙
比較例1 Χ ⊙ Χ ⊙ Χ
比較例2 ⊙ Χ ⊙ ⊙ ⊙
比較例3 ⊙ Χ ⊙ ⊙ ⊙
比較例4 ⊙ Χ ⊙ ⊙ ⊙
比較例5 ⊙ X ⊙ ⊙ ⊙
如上表1所示，證實了在實例中獲得的聚醯亞胺膜不僅顯示出150奈米或小於150奈米的延遲R th值（其低於具有200奈米或大於200奈米的延遲的比較例1），並且因此可在厚度方向上的延遲範圍內表現出適合於顯示的可見性，而且玻璃轉變溫度高達400℃或大於400℃，因此相較於具有350℃或小於350℃的低玻璃轉變溫度的比較例2、3、4及5其可具有優異的耐熱性。
無。
無。
Figure 110133398-A0101-11-0002-1

Claims (20)

  1. 一種聚醯亞胺類聚合物膜，包含含有由以下化學式1表示的聚醯亞胺重複單元的聚醯亞胺類聚合物， 其中玻璃轉變溫度為400℃或大於400℃，且 厚度為10微米時的厚度方向延遲值為150奈米或小於150奈米： [化學式1]
    Figure 03_image001
    其中，在化學式1中， X 1是四價官能基，並且 Y 1是具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基，其中至少一個吸電子官能基被取代。
  2. 如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 霧度值為1.5%或小於1.5%。
  3. 如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 黃度指數值為15或小於15。
  4. 如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 在380奈米或大於380奈米及780奈米或小於780奈米的波長下的平均透射率為60%或大於60%。
  5. 如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 在所述Y 1中，所述具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基包括4個或大於4個芳環化合物。
  6. 如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 所述具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基衍生自最大光吸收波長為280奈米或大於280奈米及300奈米或小於300奈米的芳族化合物。
  7. 如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 在化學式1中，Y 1被1至3個吸電子官能基取代。
  8. 如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 在所述Y 1中，其中至少一個吸電子官能基被取代的所述具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基包括由以下化學式2表示的官能基： [化學式2]
    Figure 03_image050
    其中，在化學式2中， Q 1至Q 4彼此相同或不同，並且各自獨立地為吸電子官能基， q1至q4彼此相同或不同，並且各自獨立地為0至4的整數，並且 p為1至10的整數。
  9. 如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 在所述Y 1中，其中至少一個吸電子官能基被取代的所述具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基包括由以下化學式2-1表示的官能基： [化學式2-1]
    Figure 03_image052
    其中，在化學式2-1中，Q 5至Q 6彼此相同或不同，並且各自獨立地為吸電子官能基，q5至q6彼此相同或不同，並且各自獨立地為整數0或1，並且（q5+q6）為整數1或2。
  10. 如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 在所述Y 1中，其中至少一個吸電子官能基被取代的所述具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基包括由以下化學式2-2表示的官能基： [化學式2-2]
    Figure 03_image054
    。
  11. 如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 所述X 1的所述四價官能基包括含有多環的芳族四價官能基。
  12. 如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 所述X 1的所述四價官能基包括由以下化學式3表示的四價官能基中的一者： [化學式3]
    Figure 03_image056
    其中，在化學式3中，Ar是多環芳族二價官能基。
  13. 如請求項12所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 在化學式3的Ar中，所述多環芳族二價官能基包括含有至少二或更多個芳環化合物的稠合環狀二價官能基。
  14. 如請求項12所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 所述由化學式3表示的四價官能基包括由以下化學式3-1表示的官能基： [化學式3-1]
    Figure 03_image058
    。
  15. 如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 所述聚醯亞胺類聚合物包含由以下化學式4表示的四羧酸二酐與其中至少一個吸電子官能基被取代的具有24個或大於24個碳原子的芳族二胺的組合： [化學式4]
    Figure 03_image060
    其中，在化學式4中，Ar'是多環芳族二價官能基。
  16. 如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 除了所述由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元之外，所述聚醯亞胺類聚合物還包括由以下化學式5表示的聚醯亞胺重複單元： [化學式5]
    Figure 03_image021
    其中，在化學式5中， X 2是不同於X 1的四價官能基的四價官能基， Y 2是具有24個或大於24個碳原子的芳族二價官能基，其中至少一個吸電子官能基被取代。
  17. 如請求項16所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 所述X 2是由以下化學式6表示的四價官能基中的一者： [化學式6]
    Figure 03_image023
    其中，在化學式6中，R 1至R 6各自獨立地為氫或具有1至6個碳原子的烷基，L 3是選自由單鍵、-O-、-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO 2-、-CR 7R 8-、-(CH 2) t-、-O(CH 2) tO-、-COO(CH 2) tOCO-、-CONH-、伸苯基或其組合組成的群組中的任一者，其中R 7及R 8各自獨立地為氫、具有1至10個碳原子的烷基或具有1至10個碳原子的鹵代烷基中的一者，且t為1至10的整數。
  18. 如請求項16所述的聚醯亞胺類聚合物膜，其中： 相對於所述聚醯亞胺類聚合物中所含有的總重複單元，所述由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元及所述由化學式5表示的聚醯亞胺重複單元的含量為95莫耳%或大於95莫耳%。
  19. 一種顯示元件基板，包括如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜。
  20. 一種光學元件，包括如請求項1所述的聚醯亞胺類聚合物膜。
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Family Cites Families (9)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5321193B2 (ja) * 2009-03-30 2013-10-23 デクセリアルズ株式会社 ポリアミック酸溶液、ポリイミド及び光学装置
JP5712811B2 (ja) * 2011-06-22 2015-05-07 Jsr株式会社 可溶性ポリイミドおよびその製造方法、ワニス並びにポリイミドフィルム
KR102430647B1 (ko) * 2015-12-24 2022-08-09 주식회사 두산 신규 구조의 디아민 모노머를 적용한 폴리아믹산 용액 및 이를 포함하는 폴리이미드 필름
JP2017119821A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 宇部興産株式会社 ポリイミド材料およびその製造方法
KR101796875B1 (ko) * 2016-09-23 2017-11-10 주식회사 엘지화학 폴리이미드 전구체 용액 및 이의 제조방법
KR101966737B1 (ko) * 2017-06-23 2019-04-09 주식회사 엘지화학 폴리이미드 전구체 조성물 및 이를 이용한 폴리이미드 필름
KR102233984B1 (ko) * 2018-01-09 2021-03-29 주식회사 엘지화학 폴리아미드이미드 수지 필름
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WO2020159174A1 (ko) * 2019-02-01 2020-08-06 주식회사 엘지화학 폴리이미드계 수지 필름 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 기판, 및 광학 장치

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