TW202323386A - 聚醯亞胺類樹脂膜、顯示元件基底以及使用其之光學元件 - Google Patents
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Abstract
本揭露是有關於一種聚醯亞胺類樹脂膜、一種使用其之顯示元件基底以及光學元件,所述聚醯亞胺類樹脂膜包括含有由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元及由化學式2表示的聚醯亞胺重複單元的聚醯亞胺類樹脂。
Description
[相關申請案的交叉參考]
本申請案主張於2021年12月8日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2021-0174999號及於2022年8月31日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2022-0110024號的權益,所述韓國專利申請案的全部內容併入本案供參考。
本揭露是有關於一種可實現優異的翹曲性質及低延遲的聚醯亞胺類樹脂膜、使用其之顯示元件基底及光學元件。
基於易於在大面積之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)及電泳元件(electrophoresis 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,其中將可撓性基底應用至平板顯示器的所謂的可撓性顯示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可撓性顯示元件的應用,並且逐漸擴展了其應用領域。
一般而言,在製作可撓性顯示元件及照明元件的製程中,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,以製造薄膜電晶體(thin film transistor,TFT)元件。
然而,常規使用的聚醯亞胺樹脂在平面方向上具有大的折射率,而此與厚度方向上的折射率有很大的差異。出於此種原因,聚醯亞胺具有非等向性的性質,且因此,存在發生光失真(light distortion)現象的限制,而此會大大降低可見度。
另外,聚醯亞胺層(基底層)中所包含的聚醯亞胺材料在以下方面存在限制:由於在400℃或大於400℃的高溫下進行固化期間聚醯亞胺的劣化而光學性質下降,或者由於在實體上扭曲的翹曲性質而難以確保平坦性。
因此,需要開發一種可滿足優異的翹曲性質的同時降低在平面方向上的折射率與厚度方向上的折射率之間的差進而改善可見度的新的聚醯亞胺。
[技術課題]
本揭露的目的是提供一種可達成優異的光學性質、翹曲性質及低延遲的聚醯亞胺類樹脂膜。
本揭露的另一目的是提供一種使用聚醯亞胺類樹脂膜的顯示元件基底以及光學元件。
[技術解決方案]
為了達成上述目的,本文中提供一種聚醯亞胺類樹脂膜,所述聚醯亞胺類樹脂膜包含聚醯亞胺類樹脂,所述聚醯亞胺類樹脂含有由以下化學式1表示的聚醯亞胺重複單元及由以下化學式2表示的聚醯亞胺重複單元:
[化學式1]
其中,在化學式1中,
X
1是含有單環的芳族四價官能基,且Y
1是具有6至10個碳原子的芳族二價官能基,
[化學式2]
其中,在化學式2中,
X
2是含有多環的芳族四價官能基,且Y
2是具有6至10個碳原子的芳族二價官能基。
本文中亦提供一種包括所述聚醯亞胺類樹脂膜的顯示元件基底。
本文中進一步提供一種包括聚醯亞胺類樹脂膜的光學元件。
在下文中,將更詳細地闡述聚醯亞胺類樹脂膜、以及使用所述聚醯亞胺類樹脂膜的顯示元件基底及光學元件。
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闡述具體實施例,而不旨在限制本揭露。
除非上下文另有明確指示,否則本文中使用的單數形式「一(「a」及「an」)」亦旨在包括複數形式。
本文中使用的用語「包括(including)」或「包含(comprising)」指定特定特徵、區、整數、步驟、動作、組件及/或部件,但是不排除存在或添加不同的特定特徵、區域、整數、步驟、動作、組件、部件及/或群組。
包括例如「第一」、「第二」等序數的用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)聚合物不僅包括聚合物而且包括共聚物,聚合物意指由單一重複單元組成的均聚物,而共聚物意指含有二或更多種重複單元的複合聚合物。
在本揭露中,取代基的實例闡述如下,但並非僅限於此。
本文中所使用的用語「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,可被取代基取代的位置)即可。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。
本文中所使用的用語「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,芳族是滿足休克耳規則(Huckel’s rule)的特性,並且若根據休克耳規則滿足以下三個條件全部,則化合物可被稱為芳族。
1)必須存在藉由空的p-軌道、不飽和鍵、未配對電子對等完全共軛的4n+2個電子。
2)4n+2個電子必須構成平面異構體並形成環結構。
3)環中的所有原子必須能夠參與共軛。
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,並且作為實例,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,芳基是衍生自芳烴的單價官能基且並無特別限制,但是其碳數較佳為6至20,且可為單環芳基或多環芳基。作為單環芳基,芳基可為苯基、聯苯基、三聯苯基等,但是不限於此。多環芳基包括萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、䓛基(chrysenyl group)、芴基等,但是不限於此。
在本揭露中,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,其意指在化學式中被表示為L
1及L
2的部分中不存在其他原子的情形。
在本揭露中,重量平均分子量(weight average molecular weight)是指藉由凝膠滲透層析(gel permeation chromatography,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儀器及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℃,使用1,2,4-三氯苯作為溶劑,流速為1毫升/分鐘,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)形成的校準曲線來獲得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。
現在,將更詳細地闡述本揭露。
1. 聚醯亞胺類樹脂膜
根據本揭露的實施例,可提供一種聚醯亞胺類樹脂膜,所述聚醯亞胺類樹脂膜包含聚醯亞胺類樹脂,所述聚醯亞胺類樹脂含有由以下化學式1表示的聚醯亞胺重複單元及由以下化學式2表示的聚醯亞胺重複單元:
[化學式1]
其中,在化學式1中,
X
1是含有單環的芳族四價官能基,且Y
1是具有6至10個碳原子的芳族二價官能基,
[化學式2]
其中,在化學式2中,
X
2是含有多環的芳族四價官能基,且Y
2是具有6至10個碳原子的芳族二價官能基。
本發明人藉由實驗發現,當在一個實施例的聚醯亞胺類樹脂膜中同時包含由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元及由化學式2表示的聚醯亞胺重複單元時,在400℃或大於400℃的高溫下固化的聚醯亞胺樹脂膜可最小化翹曲的發生,具有高平坦性及尺寸穩定性,且可解決在面板製程期間由分離現象引起的缺陷,並且同時,隨著厚度方向上的折射率增大,平面方向上的折射率與厚度方向上的折射率之間的差減小,且光學等向性增加以實現低延遲,藉此能夠確保應用聚醯亞胺類樹脂膜的顯示器的對角視角(diagonal viewing angle),並防止由於光失真現象帶來的可見度的劣化。基於此種發現完成了本揭露。
具體而言,由於聚醯亞胺類樹脂包括藉由含有多環的芳族四羧酸二酐與具有6至10個碳原子的芳族二胺的醯亞胺化反應獲得的反應產物,如化學式2所示的結構,因此可藉由由含有多環的芳族四羧酸二酐的結構引起的物理及化學作用來確保高耐熱性,因此不僅在藉由400℃或大於400℃的高溫下的熱處理固化的膜中而且在400℃或大於400℃的高溫下固化的膜的附加熱處理期間都表現出優異的平坦性。另外,由於多環而具有增加的空間位阻(steric hindrance)的不對稱結構被引入至聚醯亞胺鏈結構中,藉此能夠減小平面方向上的折射率與厚度方向上的折射率之間的差,並實現低延遲。
此外,低延遲表現為藉由由於具有彎曲不對稱結構的具有6至10個碳原子的芳族二胺而減小平面方向上的折射率與厚度方向上的折射率之間的差而達成。
此外,聚醯亞胺類樹脂包括藉由含有單環的芳族四羧酸二酐與具有6至10個碳原子的芳族二胺的醯亞胺化反應獲得的反應產物,如化學式1所示的結構,藉此低延遲表現為藉由由於具有彎曲不對稱結構的具有6至10個碳原子的芳族二胺而減小平面方向上的折射率與厚度方向上的折射率之間的差而達成。
更具體而言,在具有平面線性主鏈結構的聚醯亞胺的情況下,由於聚醯亞胺並排堆積並堆疊,厚度方向上的折射率低,而不對稱結構以彎曲形式被引入至聚醯亞胺鏈結構中,因此可維持厚度方向上的排列,並減小平面方向上的折射率與厚度方向上的折射率之間的差,藉此實現低延遲。
根據本揭露的聚醯亞胺類樹脂膜可增大折射率,且可用作可撓性顯示元件中的基底層以減小構成元件的層之間的折射率差異,藉此減少內部耗散的光量,並有效地增加光的底部發射效率。
具體而言,聚醯亞胺類樹脂膜可包含聚醯亞胺類樹脂。聚醯亞胺類樹脂是指包括聚醯亞胺及作為其前驅物聚合物的聚醯胺酸或聚醯胺酸酯全部。亦即,聚醯亞胺類樹脂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的至少一者。亦即,聚醯亞胺類樹脂可包括聚醯胺酸重複單元中的一種、聚醯胺酸酯重複單元中的一種、聚醯亞胺重複單元中的一種或其二或更多種重複單元的混合共聚物。
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的至少一種重複單元可形成聚醯亞胺類樹脂的主鏈。
聚醯亞胺類樹脂膜可包括聚醯亞胺類樹脂的固化產物。聚醯亞胺類樹脂的固化產物意指藉由聚醯亞胺類樹脂的固化製程獲得的產物。
在化學式1中,X
1是含有單環的芳族四價官能基,且X
1是衍生自在聚醯亞胺類樹脂的合成中使用的四羧酸二酐化合物的官能基。
當包含由化學式5表示的官能基作為含有單環的芳族四價官能基時,聚合物鏈的堆積密度可藉由扁平結構(flat structure)增加,藉此實現高耐熱性及高機械性質。
同時,在化學式1中,Y
1是具有6至10個碳原子的芳族二價官能基,且Y
1可為衍生自在合成聚醯亞胺中使用的聚醯胺酸、聚醯胺酸酯或二胺化合物的官能基。
當Y
1中含有由化學式3-1表示的官能基時,不對稱結構以彎曲形式被引入至聚醯亞胺鏈結構中,使得可在厚度方向上維持排列,而此可減小平面方向上的折射率與厚度方向上的折射率之間的差,藉此實現低延遲。
同時,當Y
1中含有衍生自間苯二胺(1,4-苯二胺,m-PDA)(其不具有彎曲不對稱結構)的官能基時,難以達成上文提及的彎曲不對稱結構,使得聚醯亞胺在平面線性方向上聚合且聚合物僅在平面方向上生長。因此,適當地實行聚合物之間的填充,且厚度方向上的折射率降低,而此可能導致平面方向上的折射率與厚度方向上的折射率之間的差增大的問題。
同時,除由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元之外,聚醯亞胺類樹脂可更包含由以下化學式2表示的聚醯亞胺重複單元。亦即,聚醯亞胺類樹脂可包含由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元及由以下化學式2表示的聚醯亞胺重複單元。
[化學式2]
其中,在化學式2中,X
2是含有多環的芳族四價官能基,且Y
2是具有6至10個碳原子的芳族二價官能基。
Y
2與化學式1中的Y
1相同。
在化學式2中,X
2是含有多環的芳族四價官能基,且X
2是衍生自在聚醯亞胺類樹脂的合成中使用的四羧酸二酐化合物的官能基。
更具體而言,X
2的四價官能基可包括由以下化學式4表示的四價官能基。
[化學式4]
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或其衍生化合物的二價官能基,其中所述衍生化合物包括其中引入至少一個取代基或碳原子被雜原子取代的所有化合物。
更具體而言,在化學式4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族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可在官能基結構中包含至少二或更多個芳族環化合物,其中官能基可具有稠環(fused ring)結構。
芳族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取代的雜芳烴化合物。
芳族環化合物可在多環芳族二價官能基中包含至少二或更多個,其中所述二或更多個芳族環化合物中的每一者可直接形成稠環或者可經由另一環結構形成稠環。作為實例,當兩個苯環各自與環烷基環結構稠合時,可定義為兩個苯環經由環烷基環形成稠環。
含有至少二或更多個芳族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族環化合物的稠合環狀化合物或其衍生物的二價官能基,其中所述衍生化合物包括其中引入至少一個取代基或碳原子被雜原子取代的所有化合物。
在化學式4的Ar中,多環芳族二價官能基可包括伸芴基。由化學式4表示的官能基的具體實例可包括由以下化學式4-1表示的衍生自9,9-雙(3,4-二羧基苯基)芴二酐(9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dianhydride,BPAF)的官能基。
[化學式4-1]
當X
2中包含含有多環的芳族四價官能基時,不僅將對稱結構(其中由於多環而增加了空間位阻)引入至聚醯亞胺鏈結構中,而因此可減輕由熱引起的變形並改善耐熱性,而且將大體積結構(其中由於多環而增加了厚度方向上的空間位阻)引入至聚醯亞胺鏈結構中,而因此增加了厚度方向上的折射率,並減小平面方向上的折射率與厚度方向上的折射率之間的差,藉此實現低延遲,並抑制分子間堆積,從而實現高透射率。
聚醯亞胺類樹脂可包括含有單環的芳族四羧酸二酐、含有多環的芳族四羧酸二酐及具有6至10個碳原子的芳族二胺的組合。
含有單環的芳族四羧酸二酐是在含有單環的芳族四價官能基的兩端處引入酸酐基團(-OC-O-CO-)的化合物,且含有單環的芳族四價官能基的細節與上述相同。
含有單環的芳族四羧酸二酐的具體實例可包括均苯四甲酸二酐(PMDA)。
含有多環的芳族四羧酸二酐是在含有多環基團的芳族四價官能基的兩端處引入酸酐基團(-OC-O-CO-)的化合物,且含有多環的芳族四價官能基的細節與上述相同。
含有多環的芳族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(BPAF)。
具有6至10個碳原子的芳族二胺是在具有6至10個碳原子的芳族二價官能基的兩端處引入胺基(-NH
2)的化合物,且具有6至10個碳原子的芳族二價官能基的細節與上述相同。具有6至10個碳原子的芳族二胺的具體實例可包括間苯二胺(1,3-苯二胺,m-PDA)。
更具體而言,由於芳族四羧酸二酐的末端酸酐基團(-OC-O-CO-)、含有多環的芳族四羧酸二酐及具有6至10個碳原子的芳族二胺的末端胺基(-NH
2)之間的反應,聚醯亞胺類樹脂可在胺基的氮原子與酸酐基團的碳原子之間形成鍵。
同時,聚醯亞胺類聚合物可包括:包含由化學式1表示的重複單元的第一重複單元,其中酸酐衍生的重複單元是由化學式5表示的官能基;及包含由化學式2表示的重複單元的第二重複單元,其中酸酐衍生的重複單元是由化學式4表示的官能基。第一重複單元及第二重複單元可隨機排列在聚醯亞胺類聚合物中以形成隨機共聚物(random copolymer),或者可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以形成嵌段共聚物(block copolymer)。
包括由化學式1表示的重複單元及由化學式2表示的重複單元的聚醯亞胺類聚合物可藉由使兩種或更多種互不相同的四羧酸二酐化合物與二胺化合物進行反應來製備,並且所述兩種四羧酸二酐化合物可同時添加以合成隨機共聚物,或者依序添加以合成嵌段共聚物。
由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元與由化學式2表示的聚醯亞胺重複單元之間的莫耳比可為85:15至15:85、或80:20至20:80、或75:25至25:75、或60:40至40:60、或60:40至70:30、或70:30至85:15。
更具體而言,由化學式2表示的聚醯亞胺重複單元相對於1莫耳的由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元的莫耳比可為0.17莫耳至6莫耳、或0.25莫耳至4莫耳、或0.33莫耳至3莫耳、或0.6莫耳至1.5莫耳、或0.4莫耳至0.7莫耳、或0.17莫耳至0.5莫耳。
可實現優異的翹曲性質及優異的無色/透明光學性質,且同時,厚度方向上的折射率增大,藉此可藉由厚度方向上的低延遲(R
th)性質來提高光學等向性,使得可確保應用聚醯亞胺類樹脂膜的顯示器的對角視角,藉此防止由於光失真現象而導致的可見度的劣化。
另一方面,當以過小的量包含由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元,且因此由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元與由化學式2表示的聚醯亞胺重複單元之間的莫耳比偏離15:85時,耐熱性由於玻璃轉移溫度(glass transition temperature)的下降而降低,且在400℃或大於400℃的高溫下固化的聚醯亞胺樹脂膜中發生翹曲增多,此使得難以在膜上堆疊組件,且亦使得不可能實行後續製程。
另外,當以過小的量包含由化學式2表示的聚醯亞胺重複單元,且因此由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元與由化學式2表示的聚醯亞胺重複單元之間的莫耳比偏離85:15時,存在以下問題:厚度方向上的延遲R
th值增大,且由於伴隨延遲增加的光失真現象而可見度劣化。另外,隨著黃度指數增加,透明性性質可能劣化,且光學性質可能退化,例如厚度方向折射率或平均折射率降低。
同時,一個實施例的聚醯亞胺類樹脂膜可包括其中聚醯亞胺類樹脂在400℃或大於400℃的溫度下固化的固化產物。固化產物意指藉由包含聚醯亞胺類樹脂的樹脂組成物的固化步驟獲得的產物,其中固化步驟可在400℃或大於400℃、或為400℃或大於400℃且500℃或小於500℃的溫度下實行。
相對於包含在聚醯亞胺類樹脂中的總重複單元,可包含以下的量的由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元及由化學式2表示的聚醯亞胺重複單元:70莫耳%或大於70莫耳%、或80莫耳%或大於80莫耳%、或90莫耳%或大於90莫耳%、或70莫耳%或大於70莫耳%100莫耳%或小於100莫耳%、80莫耳%或大於80莫耳%100莫耳%或小於100莫耳%、70莫耳%或大於70莫耳%90莫耳%或小於90莫耳%、70莫耳%或大於70莫耳%99莫耳%或小於99莫耳%、80莫耳%或大於80莫耳%99莫耳%或小於99莫耳%、90莫耳%或大於90莫耳%99莫耳%或小於99莫耳%。
亦即,聚醯亞胺類樹脂可由僅由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元及由化學式2表示的聚醯亞胺重複單元組成,或者其大部分可由由化學式1表示的聚醯亞胺重複單元及由化學式2表示的聚醯亞胺重複單元組成。
聚醯亞胺類樹脂的重量平均分子量(藉由凝膠滲透層析(GPC)量測)並無特別限制,但是可為例如1000克/莫耳或大於1000克/莫耳且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200000克/莫耳或小於200000克/莫耳。
根據本揭露的聚醯亞胺類樹脂可表現出優異的無色/透明特性,同時由於其剛性結構而維持例如耐熱性、機械強度及類似性質等特性。因此,它可用於各種領域,例如用於元件的基底、用於顯示器的覆蓋基底、光學膜、積體電路(integrated circuit,IC)封裝、黏合膜、多層可撓性印刷電路(flexible printed circuit,FPC)、膠帶、觸摸面板、用於光碟的保護膜等,且具體而言可適用於顯示器的覆蓋基底。
更具體而言,合成聚醯亞胺類樹脂膜的方法的實例並無特別限制,但是可例如使用以下方法:產生聚合物膜包括:將含有聚醯亞胺類樹脂的聚合物組成物塗佈至基底上以形成塗膜的步驟(步驟1);對塗膜進行乾燥的步驟(步驟2);以及對乾燥的塗膜進行熱處理及固化的步驟(步驟3)。
步驟1是將含有上述聚醯亞胺類樹脂的聚合物組成物塗佈至基底上以形成塗膜的步驟。將含有聚醯亞胺類樹脂的聚合物組成物塗佈至基底上的方法並無特別限制,但是例如可使用例如網版印刷、平版印刷(offset printing)、柔版印刷(flexographic printing)、噴墨及類似方法等方法。
此外,含有聚醯亞胺類樹脂的聚合物組成物可呈溶解或分散在有機溶劑中的形式。在具有該些形式的情形中,舉例而言,當在有機溶劑中合成聚醯亞胺類樹脂時,溶液可為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,當聚醯亞胺類樹脂作為粉末被獲得時,可溶解在有機溶劑中以形成溶液。
有機溶劑的具體實例包括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。
慮及成膜製程期間的可加工性(例如塗佈性質),含有聚醯亞胺類樹脂的聚合物組成物可含有一定量的固體含量,使聚合物組成物具有恰當的黏度。舉例而言,可調節組成物的含量,使得總的樹脂含量為5重量%或大於5重量%且為25重量%或小於25重量%,或者作為另一選擇,可將組成物的含量調節至5重量%或大於5重量%且20重量%或小於20重量%、或者5重量%或大於5重量%且15重量%或小於15重量%。
另外,除了有機溶劑之外,包含聚醯亞胺類樹脂的聚合物組成物還可包含其他組分。在非限制性實例中,當塗佈含有聚醯亞胺類樹脂的聚合物組成物時,可進一步包含能夠改善膜厚度均勻性及表面光滑度、或改善聚合物組成物與基底之間的黏合性、或者改變介電常數及電導率或增加緻密性的化合物。該些化合物的實例可包括介面活性劑、矽烷系化合物、電介質或交聯化合物等。
步驟2是對藉由將含有聚醯亞胺類樹脂的聚合物組成物塗佈至基底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對例如熱板、熱空氣循環烘箱、紅外線烘箱等加熱工具實行,且乾燥可在為50℃或大於50℃且為150℃或小於150℃、或為50℃或大於50℃且為100℃或小於100℃的溫度下實行。
步驟3是對乾燥的塗膜進行熱處理及固化的步驟。此時,可藉由例如熱板、熱空氣循環烘箱、紅外線烘箱等加熱工具實行熱處理,且所述熱處理可在為200℃或大於200℃、或為200℃或大於200℃且為300℃或小於300℃、或為400℃或大於400℃、或為400℃或大於400℃且為500℃或小於500℃的溫度下實行。
聚醯亞胺類樹脂膜的厚度並無特別限制,但是所述厚度可例如在為0.01微米或大於0.01微米且為1000微米或小於1000微米的範圍內自由調節。當聚醯亞胺類樹脂膜的厚度增加或減少特定值時,藉由聚醯亞胺類樹脂膜量測的物理性質亦可變化特定數值。
同時,一個實施例的聚醯亞胺類樹脂膜在10微米的厚度下在無機基底中可具有以下殘餘應力:46百萬帕或小於46百萬帕、或45百萬帕或小於45百萬帕、或40百萬帕或小於40百萬帕、或35百萬帕或小於35百萬帕、或30百萬帕或小於30百萬帕、或1百萬帕或大於1百萬帕、或1百萬帕至46百萬帕、或10百萬帕至46百萬帕、或20百萬帕至46百萬帕、或1百萬帕至46百萬帕、或1百萬帕至40百萬帕、或1百萬帕至35百萬帕、或1百萬帕至30百萬帕、或10百萬帕至45百萬帕、或20百萬帕至45百萬帕、或28.7百萬帕至45百萬帕。由於以此種方式降低無機基底中的殘餘應力,因此一個實施例的聚醯亞胺類樹脂膜可減小殘餘應力,藉此解決面板製程期間由分離現象引起的缺陷。
用於量測殘餘應力的方法及設備的實例並無特別限制,且可應用通常用於量測殘餘應力的各種方法而無限制。作為實例,可使用殘餘應力量測元件對聚醯亞胺類樹脂膜量測殘餘應力。此外,無機基底的實例可包括晶圓基底。
殘餘應力可自具有10±1微米的厚度的聚醯亞胺類樹脂膜樣品量測。當聚醯亞胺類樹脂膜的厚度增加或減少特定值時,對聚醯亞胺類樹脂膜量測的物理性質亦可改變特定值。
當聚醯亞胺類樹脂膜在10微米的厚度下在無機基底中的殘餘應力過度增加至超過48百萬帕或類似值時,在400℃或大於400℃的高溫下固化的聚醯亞胺樹脂膜可能發生翹曲,而此可能在面板製程期間由於分離現象而導致缺陷。
同時,一個實施例的聚醯亞胺類樹脂膜在10微米的厚度下在厚度方向上具有以下延遲值:300奈米或小於300奈米、或200奈米或小於200奈米、或100奈米或小於100奈米、或70奈米或小於70奈米、或30奈米或小於30奈米、或20奈米或小於20奈米、或1奈米或大於1奈米、或1奈米至300奈米、或1奈米至200奈米、或1奈米至100奈米、或1奈米至70奈米、或1奈米至30奈米或1奈米至20奈米。以此種方式,藉由低厚度方向延遲(R
th)性質提高光學等向性性質,且可確保應用聚醯亞胺類樹脂膜的顯示器的對角視角,藉此實現優異的可見度。
如稍後將述,此種低延遲表現為藉由使用間苯二胺(m-PDA)(其為具有不對稱結構的二胺)作為用於產生聚醯亞胺類樹脂膜的單體來減小平面方向上的折射率與厚度方向上的折射率之間的差而達成。
更具體而言,在聚醯亞胺具有平面線性主鏈結構的情況下,聚醯亞胺並排堆積並堆疊,且因此,厚度方向上的折射率低,而具有彎曲主鏈結構的聚醯亞胺在分子之間堆積不佳,且因此,厚度方向上的折射率可能增大。
厚度方向上的延遲可在532奈米的波長下量測,且量測方法及設備的實例並無特別限制,且可應用通常用於量測厚度方向上的延遲的各種方法而無限制。
厚度方向上的延遲可自具有10±1微米的厚度的聚醯亞胺類樹脂膜樣品量測。當聚醯亞胺類樹脂膜的厚度增加或減少特定值時,自聚醯亞胺類樹脂膜量測的物理性質亦可改變特定值。
具體而言,可根據以下等式1計算厚度方向上的延遲R
th。
[等式1]
R
th(nm) =|[(n
x+ n
y) / 2] - n
z|×d
在等式1中,n
x是藉由具有532奈米波長的光量測的聚醯亞胺樹脂膜的面內折射率中最大的折射率;n
y是藉由具有532奈米波長的光量測的聚醯亞胺樹脂膜的面內折射率中垂直於n
x的折射率;n
z是藉由具有532奈米波長的光量測的聚醯亞胺樹脂膜的厚度方向上的折射率;且d是聚醯亞胺類樹脂膜的厚度。
亦即,厚度方向上的延遲R
th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,因此可顯示較低的值。
由於聚醯亞胺類樹脂膜在10微米的厚度下滿足厚度方向上的延遲值為100奈米或小於100奈米,因此在應用聚醯亞胺類樹脂膜的顯示器上,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]之差減小,藉此實現優異的可見度。
當聚醯亞胺類樹脂膜在10微米的厚度下在厚度方向上的延遲值過度增加至大於100奈米或類似值時,在實施透明顯示器期間聚醯亞胺存在於上部部分的結構中,在透射光時會發生失真現象,且因此,存在以下技術限制:即使作為技術上補償高達45奈米的補償膜亦不能校正透射光的折射。
基於10微米的厚度,聚醯亞胺類樹脂膜在532奈米波長下可具有以下厚度方向上的折射率:1.71或大於1.71、或1.7103或大於1.7103、或1.7120或大於1.7120、或1.7130或大於1.7130、或1.72或小於1.72、或1.71至1.72、或1.7103至1.72、或1.7120至1.72、或1.7130至1.72、或1.71至1.715、或1.7102至1.7136。另外,基於10微米的厚度,聚醯亞胺類樹脂膜在532奈米的波長下可具有1.71至1.73的平面折射率。
用於量測平面方向上的折射率及厚度方向上的折射率的方法及設備的實例並無特別限制,且可應用通常用於量測折射率的各種方法而無限制。作為實例,可使用稜鏡耦合器(prism coupler)在532奈米的波長下量測平面方向上的折射率及厚度方向上的折射率。
可自具有10±1微米的厚度的聚醯亞胺類樹脂膜樣品量測折射率。當聚醯亞胺類樹脂膜的厚度增加或減少特定值時,自聚醯亞胺類樹脂膜量測的物理性質亦可改變特定值。
當基於10微米的厚度在532奈米的波長下在厚度方向上的折射率過度降低至小於1.71或類似值時,聚醯亞胺類樹脂膜在以下方面具有技術限制:延遲由於平面方向上的折射率與厚度方向上的折射率之間的差的增加而增加,藉此在實施透明顯示器的情況下當光透射時發生失真現象,且可見度差。
基於10微米的厚度,聚醯亞胺類樹脂膜在532奈米波長下可具有如下平均折射率:1.7135或大於1.7135、或1.7140或大於1.7140、或1.7150或大於1.7150、或1.7180或大於1.7180、或1.72或小於1.72、或1.7135至1.72、或1.7136至1.7182、或1.7140至1.72、或1.7150至1.72、或1.7180至1.72。作為用於量測平均折射率的方法的實例,使用稜鏡耦合器量測在532奈米的波長下平面方向(plane direction,TE)上的折射率及厚度方向(thickness direction,TM)上的折射率,且根據以下等式2計算平均折射率。
[等式2]
平均折射率 = (n
x+ n
y+ n
z)/3
在等式2中,n
x是藉由具有532奈米波長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是藉由具有532奈米波長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;且n
z是藉由具有532奈米波長的光量測的聚醯亞胺聚合物膜的厚度方向上的折射率。
平均折射率可自具有10±1微米的厚度的聚醯亞胺類樹脂膜樣品量測。當聚醯亞胺類樹脂膜的厚度增加或減少特定值時,對聚醯亞胺類樹脂膜量測的物理性質亦可改變特定值。
同時,聚醯亞胺類樹脂膜在10微米的厚度下可具有小於1.0%、或0.1%或大於0.1%且小於1.0%的霧度值。霧度可自具有10±1微米的厚度的聚醯亞胺類樹脂膜樣品量測。當聚醯亞胺類樹脂膜的厚度增加或減少特定值時,對聚醯亞胺類樹脂膜量測的物理性質亦可改變特定值。
聚醯亞胺類樹脂膜在10微米的厚度下可具有以下彎曲度值:48微米或小於48微米、或45微米或小於45微米、或40微米或小於40微米、或35微米或小於35微米、或30微米或小於30微米、或1微米或大於1微米、或1微米至48微米、或1微米至45微米、或1微米至40微米、或1微米至35微米、或1微米至30微米、或10微米至48微米、或20微米至48微米、或28.35微米至45.62微米。彎曲度(Bow)亦被稱為彎折或彎曲,且是材料的一種表面平坦性性質。對於其細節(例如具體的量測方法及類似細節),可應用半導體晶圓基底的生產領域中熟知的各種方法而無限制。
具體而言,彎曲度3可被定義為厚度中心平面1與參考平面2(厚度中心平面的最佳擬合平面)之間在中心軸線4上的距離,如下圖1所示。
厚度中心平面1是指連接被量測物體的厚度t的一半(t/2)的點的平面,如下圖1所示。
參考平面2是指由連接被量測物體的兩端的厚度中心點的直線形成的橫截面,如下圖1所示。
中心軸線4是指與穿過被量測物體的重心的水平面垂直的直線,如下圖1所示。
作為量測彎曲度3的方法的實例,可使用雷射應力分析儀(laser stress analyzer)。應力分析儀量測自量測樣品的背表面反射的光的強度,且藉由在數學上對其進行分析的方法,可自動計算並獲得彎曲度值。
可對具有10±1微米的厚度的一個實施例的聚醯亞胺類樹脂膜樣品量測彎曲度。
用於彎曲度量測的聚醯亞胺類樹脂膜樣品包括:純聚醯亞胺類樹脂膜;或者包含基底膜及塗佈於基底膜上的聚醯亞胺類樹脂膜的疊層。基底膜的實例並無特別限制,且可使用玻璃基底、晶圓基底或其混合物而無限制。
當用於彎曲度量測的聚醯亞胺類樹脂膜樣品僅由純聚醯亞胺類樹脂膜組成時,可藉由用雷射應力分析儀對聚醯亞胺類樹脂膜樣品進行分析的結果來自動量測彎曲度。舉例而言,藉由自包括基底膜及塗佈於基底膜上的聚醯亞胺類樹脂膜的疊層剝除基底膜的製程,可確保純的聚醯亞胺類樹脂膜。
當聚醯亞胺類樹脂膜的彎曲度值過度增加至大於48微米或類似值時,在400℃或大於400℃的高溫下固化的聚醯亞胺樹脂膜可能發生翹曲,而此可能在面板製程期間由於分離現象而導致缺陷。
同時,聚醯亞胺類樹脂膜在10微米的厚度下可具有為25或小於25、或1或大於1、或1至25、或6.27至22.8的黃度指數(yellow index)。當聚醯亞胺類樹脂膜在10微米的厚度下的黃度指數過度增加至大於25或類似值時,存在以下限制:聚醯亞胺類樹脂膜的變黃程度增加,使得難以生產無色且透明的膜。
用於量測一個實施例的黃度指數的方法及儀器的實例並無特別限制,且可應用通常用於YI量測的各種方法而無限制。在一個實例中,可使用色度計(自格林達麥克貝斯(GretagMacbeth)購得的卡樂愛(Color-Eye)7000A)來量測。
黃度指數可自具有10±1微米的厚度的聚醯亞胺類樹脂膜樣品量測。當聚醯亞胺類樹脂膜的厚度增加或減少特定值時,對聚醯亞胺類樹脂膜量測的物理性質亦可改變特定值。
2. 顯示元件基底
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樹脂膜的顯示元件基底。關於聚醯亞胺類樹脂膜的細節可包括上述一個實施例中的所有內容。
包括基底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)、可撓性顯示器、或者可滾動顯示器或可折疊顯示器等,但不限於此。
依據應用領域及特定形狀等,顯示元件可具有各種結構,且例如,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)、透明基底等的結構。
上述其他實施例的聚醯亞胺類樹脂膜可用於各種應用,例如在該些各種顯示元件中的基底、外部保護膜或覆蓋窗,且更具體而言,其可用作基底。
舉例而言,顯示元件基底可具有其中依序堆疊元件保護層、透明電極層、氧化矽層、聚醯亞胺類樹脂膜、氧化矽層及硬塗層的結構。
就進一步改善耐溶劑性、或透水性及光學性質而言,透明聚醯亞胺基底可包括形成於透明聚醯亞胺類樹脂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產生。
具體而言,氧化矽層藉由以下方式形成:在透明聚醯亞胺類樹脂膜的至少一個表面上形成塗層之前,塗佈包含聚矽氮烷的溶液並對其進行乾燥,且然後對塗佈的聚矽氮烷進行固化。
根據本揭露的顯示元件基底藉由包含上述組件保護層可提供具有優異的翹曲性質及抗衝擊性以及耐溶劑性、光學性質、透濕性及耐刮擦性的透明聚醯亞胺覆蓋基底。
3. 光學元件
同時,根據本揭露的又一實施例,可提供包括其他實施例的聚醯亞胺類樹脂膜的光學元件。聚醯亞胺類樹脂膜的細節可包括上述其他實施例中闡述的所有內容。
光學元件可包括使用由光實現的性質的各種元件,且可包括例如顯示元件。顯示元件的具體實例包括液晶顯示元件(LCD)、有機發光二極體(OLED)、可撓性顯示器、或者可滾動顯示器或可折疊顯示器,但是不限於此。
依據應用領域及特定形狀,光學元件可具有各種結構。舉例而言,可為包括塑膠覆蓋窗、觸控面板、偏振片、阻擋膜、發光組件(OLED組件等)、透明基底等的結構。
上述另一實施例的聚醯亞胺類樹脂膜可用於各種應用,例如此種各種光學元件中的基底、外部保護膜或覆蓋窗,且更具體而言,其可應用於基底。
[發明的效果]
根據本揭露,可提供一種可實現優異的翹曲性質及低延遲的聚醯亞胺類樹脂膜、使用其之顯示元件基底以及光學元件。
在下文中,將藉由實例更詳細地闡述本發明。然而,提供該些實例僅用於例示目的,並不旨在限制本揭露的範圍。
< 實例及比較例:聚醯亞胺前驅物組成物及聚醯亞胺膜的製備 >實例1至實例4
(1)聚醯亞胺前驅物組成物的製備
在氮氣氛下,將有機溶劑二甲基乙醯胺(DMAc)填充於反應器中,且同時將反應器的溫度維持在25℃,向其中添加間苯二胺(1,3-苯二胺,m-PDA)並在相同溫度下溶解。在相同溫度下,向添加有間苯二胺(1,3-苯二胺,m-PDA)的溶液添加均苯四甲酸二酐(PMDA)及9,9-雙(3,4-二羧基苯基)芴二酐(BPAF)作為酸二酐,並將混合物攪拌24小時以製備聚醯亞胺前驅物組成物。此時,m-PDA、PMDA及BPAF的莫耳比如下表1所示。
(2)聚醯亞胺膜的製備
將聚醯亞胺前驅物組成物旋塗於玻璃基底上。將塗佈有聚醯亞胺前驅物組成物的玻璃基底置於烘箱中,以5℃/分鐘的速率加熱,並在80℃下維持30分鐘、在250℃下維持30分鐘、並在400℃下維持30分鐘以進行固化步驟。固化步驟完成後,將玻璃基底浸入水中以剝除玻璃基底上形成的膜,並在100℃下的烘箱中乾燥,以製備具有10微米(包括±1微米誤差)的厚度的聚醯亞胺膜。
比較例1至比較例5
除了如下表2所述般改變m-PDA、1,4-對苯二胺(p-PDA)、2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(2,2'-bis(trifluoromethyl) benzidine,TFMB)、PMDA及BPAF的莫耳比之外,以與上述實例相同的方式製備聚醯亞胺前驅物組成物及聚醯亞胺膜。
參考例1至參考例3
除了如下表3所述般改變m-PDA、PMDA及BPAF的莫耳比之外,以與上述實例相同的方式製備聚醯亞胺前驅物組成物及聚醯亞胺膜。
< 實驗例:量測實例及比較例中獲得的聚醯亞胺前驅物組成物及聚醯亞胺膜的物理性質 >
藉由以下方法量測實例及比較例中獲得的聚醯亞胺前驅物組成物及聚醯亞胺膜的物理性質,且結果示於下表1至表3中。
1. 黃度指數( YI )
使用色度計(自格林達麥克貝斯購得的卡樂愛7000A)對實例及比較例中製備的聚醯亞胺膜的黃度指數進行量測。
2. 霧度
使用霧度計(NDH-5000)量測聚醯亞胺膜的霧度值。
3. 厚度方向上的延遲( R
th )
藉由使用由艾克美特裡克斯(AXOMETRICS)製造的「艾克掃描(AxoScan)」作為量測元件,輸入實例及比較例中產生的聚醯亞胺膜在532奈米的光下的折射率值,且然後在溫度:25℃及濕度:40%的條件下,使用波長為532奈米的光量測厚度方向上的延遲及平面方向上的延遲。將所獲得的厚度方向上的延遲值(藉由量測元件的自動量測所量測的值)轉換成膜的每10微米厚度的延遲值,且所獲得的值示於下表1。
具體而言,根據以下等式1計算厚度方向上的延遲R
th。
[等式1]
R
th(nm) = |[(n
x+ n
y) / 2] - n
z|×d
(在等式1中,n
x是藉由具有532奈米波長的光量測的聚醯亞胺樹脂膜的面內折射率中最大的折射率;n
y是藉由具有532奈米波長的光量測的聚醯亞胺樹脂膜的面內折射率中垂直於n
x的折射率;n
z是藉由具有532奈米波長的光量測的聚醯亞胺樹脂膜的厚度方向上的折射率;且d是聚醯亞胺類樹脂膜的厚度)。
4. 殘餘應力及彎曲度
藉由旋塗機將實例及比較例中製備的聚醯亞胺前驅物組成物塗佈至厚度為525微米的6英吋矽晶圓上,其中使用殘餘應力計(自科天(TENCOR)購得的FLX2320)預先量測晶圓的翹曲量。使用烘箱(自光洋林德博格(Koyo Lindberg)購得)在氮氣氛下在250℃下實行30分鐘熱固化處理,並在400℃下實行30分鐘熱固化處理。固化後,產生具有樹脂膜的矽晶圓。用殘餘應力計量測貼附有樹脂膜的矽晶圓的翹曲量,且相對於晶圓的翹曲量的差的絕對值先前表示為真實彎曲度值,且用殘餘應力計量測矽晶圓與樹脂膜之間產生的殘餘應力。
彎曲度3被定義為厚度中心平面與參考平面(厚度中心平面的最佳擬合平面)之間在中心軸上的距離,如下圖1所示。在室溫下,使用應力分析儀(科天FLX-2320)量測樣品的彎曲度。
5. 折射率
使用稜鏡耦合器在532奈米的波長下對實例及比較例中產生的聚醯亞胺膜量測平面方向(TE)上的折射率及厚度方向(TM)上的折射率,並根據以下等式2計算平均折射率。
[等式2]
平均折射率 = (n
x+ n
y+ n
z)/3
(在等式2中,n
x是藉由具有532奈米波長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是藉由具有532奈米波長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;且n
z是藉由具有532奈米波長的光量測的聚醯亞胺聚合物膜的厚度方向上的折射率。)
[表1]
實例的實驗例量測結果
類別 | 實例1 | 實例2 | 實例3 | 實例4 |
單體莫耳比 | 20/80/99.8 (PMDA/BPAF/m-PDA) | 50/50/99.8 (PMDA/BPAF/m-PDA) | 65/35/99.8 (PMDA/BPAF/m-PDA) | 80/20/99.8 (PMDA/BPAF/m-PDA) |
固體含量(%) | 20.5 | 17.48 | 17.95 | 19.69 |
YI | 6.27 | 12.61 | 22.8 | 20.03 |
霧度(%) | 0.45 | 0.84 | 0.37 | 0.36 |
R th(nm) | 13 | 28 | 63 | 100 |
殘餘應力(MPa) | 45 | 38.9 | 33 | 28.7 |
彎曲度(μm) | 45.62 | 38.44 | 33.66 | 28.35 |
532奈米下的平面方向折射率(nTE) | 1.7141 | 1.7158 | 1.7166 | 1.7222 |
532奈米下的厚度方向折射率 (nTM) | 1.7125 | 1.7136 | 1.7104 | 1.7102 |
532奈米下的平均折射率 | 1.7136 | 1.7151 | 1.7145 | 1.7182 |
如表1所示,證實了實例1至實例4中獲得的聚醯亞胺膜(基於10微米的厚度)具有13奈米至100奈米的厚度方向延遲R
th值、0.36%至0.84%的霧度、6.27至22.8的YI、28.7百萬帕至45百萬帕的殘餘應力、28.35微米至45.62微米的彎曲度、在532奈米下1.7141至1.7222的平面方向折射率(nTE)、1.7102至1.7136的厚度方向折射率(nTM),且在532奈米下的平均折射率為1.7136至1.7182。
[表2]
比較例的實驗例量測結果
類別 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | 比較例5 |
單體莫耳比 | 100/98.75 (BPAF/p-PDA) | 20/80/98.75 (PMDA/BPAF/p-PDA) | 0/100/98.75 (PMDA/BPAF/m-PDA) | 100/0/98.75 (PMDA/BPAF/m-PDA) | 80/20/100 (PMDA/BPAF/TFMB) |
固體含量(%) | 13.26 | 13.23 | 19.94 | 16.62 | 10.3 |
YI | 4.16 | 13.00 | 8.05 | 27.42 | 9.03 |
霧度(%) | 0.26 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | 0.17 |
R th(nm) | 35 | 74 | 7 | 319 | 508 |
殘餘應力(MPa) | 54.5 | 49.7 | 49.1 | 27.4 | 26 |
彎曲度(μm) | 51.37 | 47.48 | 49.75 | 38.44 | 25 |
532奈米下的平面方向折射率(nTE) | 1.7171 | 1.7084 | 1.7180 | 1.7210 | 1.6282 |
532奈米下的厚度方向折射率(nTM) | 1.6993 | 1.6990 | 1.7030 | 1.6877 | 1.5773 |
532奈米下的平均折射率 | 1.7112 | 1.7053 | 1.7130 | 1.7100 | 1.6114 |
如表2所示,證實了在比較例1至比較例5中獲得的聚醯亞胺膜(基於10微米的厚度)在532奈米下具有1.5773至1.7030的厚度方向折射率(nTM),在532奈米下具有1.6114至1.7130的平均折射率,該些值相對於實例的值而言較小。具體而言,存在的問題是,在比較例1至比較例3中獲得的聚醯亞胺膜(基於10微米的厚度)具有49.1百萬帕至54.5百萬帕的殘餘應力,此高於實例的殘餘應力,因此不能實現平坦性。
此外,證實了在比較例4中獲得的聚醯亞胺膜(基於10微米的厚度)具有319奈米的厚度方向延遲R
th值,該值相對於實例而言急劇增加,且因此不能實現低延遲,且YI進一步增加至27.42,且因此透明性性質下降。
此外,在比較例5中獲得的聚醯亞胺膜(基於10微米的厚度)具有508奈米的厚度方向延遲R
th值,該值與實例相比快速增加,因此不能實現低延遲。
[表3]
參考例的實驗例量測結果
類別 | 參考例1 | 參考例2 | 參考例3 |
單體莫耳比 | 98/2/98.75 (PMDA/BPAF/m-PDA) | 2/98/98.75 (PMDA/BPAF/m-PDA) | 10/90/99.8 (PMDA/BPAF/m-PDA) |
固體含量(%) | 19.66 | 20.1 | 20 |
YI | 28.90 | 8.0 | 7.64 |
霧度(%) | 0.14 | 0.18 | 0.38 |
R th(nm) | 307 | 10 | 11 |
殘餘應力(MPa) | 24.4 | 48.5 | 48 |
彎曲度(μm) | 23.71 | 48.9 | 49.5 |
532奈米下的平面方向折射率(nTE) | 1.7198 | 1.7173 | 1.7138 |
532奈米下的厚度方向折射率(nTM) | 1.6903 | 1.7039 | 1.7121 |
532奈米下的平均折射率 | 1.7100 | 1.7128 | 1.7132 |
如表3所示,證實了參考例1中獲得的聚醯亞胺膜(基於10微米的厚度)在532奈米下具有1.6903的厚度方向折射率(nTM),且在532奈米下具有1.7100的平均折射率,該些值小於實例的值。此外,證實了參考例1中獲得的聚醯亞胺膜(基於10微米的厚度)具有307奈米的厚度方向延遲R
th值,該值與實例相比快速增加,且因此不能實現低延遲,並且此外,YI增加至28.90,且因此透明性性質劣化。
另一方面,存在的問題是,在參考例2至參考例3中獲得的聚醯亞胺膜(基於10微米的厚度)具有48百萬帕至48.5百萬帕的殘餘應力及48.9微米至49.5微米的彎曲度,此與實例相比有所增加,因此不能實現高水準的平坦性。
1:厚度中心平面
2:參考平面
3:彎曲度
4:中心軸線
t:厚度
圖1是用於量測實例及比較例中獲得的聚醯亞胺類樹脂膜的彎曲度的剖面圖。
1:厚度中心平面
2:參考平面
3:彎曲度
4:中心軸線
t:厚度
Claims (20)
- 如請求項1所述的聚醯亞胺類樹脂膜,其中: 所述聚醯亞胺類樹脂膜在10微米的厚度下在無機基底中具有46百萬帕或小於46百萬帕的殘餘應力。
- 如請求項1所述的聚醯亞胺類樹脂膜,其中: 所述聚醯亞胺類樹脂膜在10微米的厚度下在所述厚度方向上具有300奈米或小於300奈米的延遲R th值。
- 如請求項1所述的聚醯亞胺類樹脂膜,其中: 基於10微米的厚度,所述聚醯亞胺類樹脂膜在532奈米的波長下在所述厚度方向上具有1.71或大於1.71的折射率。
- 如請求項1所述的聚醯亞胺類樹脂膜,其中: 所述聚醯亞胺類樹脂膜在10微米的厚度下具有小於1.0%的霧度值。
- 如請求項1所述的聚醯亞胺類樹脂膜,其中: 所述聚醯亞胺類樹脂膜在10微米的厚度下具有48微米或小於48微米的彎曲值。
- 如請求項1所述的聚醯亞胺類樹脂膜,其中: 所述聚醯亞胺類樹脂膜在10微米的厚度下具有25或小於25的黃度指數。
- 如請求項1所述的聚醯亞胺類樹脂膜,其中: 基於10微米的厚度,所述聚醯亞胺類樹脂膜在532奈米的波長下具有1.7135或大於1.7135的平均折射率。
- 如請求項1所述的聚醯亞胺類樹脂膜,其中: 基於10微米的厚度,所述聚醯亞胺類樹脂膜在532奈米的波長下在所述平面方向上具有1.71至1.73的折射率。
- 如請求項12所述的聚醯亞胺類樹脂膜,其中: 在化學式4的Ar中,所述多環芳族二價官能基包括包含至少二或更多個芳族環化合物的稠合環狀二價官能基。
- 如請求項12所述的聚醯亞胺類樹脂膜,其中: 在化學式4的Ar中,所述多環芳族二價官能基包括伸芴基。
- 如請求項1所述的聚醯亞胺類樹脂膜,其中: 所述聚醯亞胺類樹脂包括含有單環的芳族四羧酸二酐、含有多環的芳族四羧酸二酐及具有6至10個碳原子的芳族二胺的組合。
- 如請求項1所述的聚醯亞胺類樹脂膜,其中: 由化學式1表示的所述聚醯亞胺重複單元與由化學式2表示的所述聚醯亞胺重複單元之間的莫耳比為85:15至15:85。
- 一種顯示元件基底,包括如請求項1所述的聚醯亞胺類樹脂膜。
- 一種光學元件,包括如請求項1所述的聚醯亞胺類樹脂膜。
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