[发明专利]一种聚酰亚胺薄膜及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种聚酰亚胺薄膜及其制备方法与应用，属于聚酰亚胺技术领域，解决了现有技术中聚酰亚胺薄膜在高温下透明性变差、浊度与黄度变大的问题。本发明聚酰亚胺薄膜的制备原料包括：二胺、二酐和端基保护剂；端基保护剂与二胺单体的摩尔比为(0.02～0.24):1；二胺单体与二酐单体的摩尔比为1:(0.90～0.99)；所述聚酰亚胺的分子主链中含有端基保护基团。本发明提供的聚酰亚胺薄膜制备方法实现了对分子链中活性端基的有效保护，并使薄膜的聚集态结构更趋稳定，有效改善了聚酰亚胺薄膜在高温环境下的光学稳定性，在电子、微电子、光学显示、光通信等领域具有重要应用。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺技术领域，尤其涉及一种聚酰亚胺薄膜及其制备方法与应用。

背景技术

光电技术的飞速发展对高性能光学膜材料提出了迫切的应用需求，具有良好透明性、质轻、韧性等优点的聚合物光学材料受到越来越多的重视。在众多的聚合物材料中，透明聚酰亚胺材料因其突出的耐热性能同时兼具优异机械性能、化学稳定性等特性，已成为柔性光电领域首选的聚合物基板材料。特别是在新型显示领域，国内外显示企业开发了基于透明聚酰亚胺为盖板和基板的新型柔性显示器件。三星、华为等公司也发布了以透明聚酰亚胺薄膜为盖板材料的折叠手机，展现出了巨大的市场应用前景。此外，透明聚酰亚胺材料在柔性电子、微电子、信息通讯等其他领域也具有极为广泛应用。

在显示器件的制备过程中，基板材料通常需要经历一系列高温处理工艺。以OLED显示技术为代表，作为显示驱动的关键组件TFT的制备工艺温度很高，高温处理温度超过350℃，短时活化及去氢工艺甚至高达450～500℃。因此，作为显示应用最有希望的透明聚合物基板材料，聚酰亚胺薄膜必须要同时具有优异的光学性能和耐热性能。目前，针对透明聚酰亚胺材料的研究已经取得了很大进展，薄膜在可见光区的透光率可实现90％以上，薄膜的黄度(YI值)也得到大幅降低，并且玻璃化转变温度(T_g)也得到了较大提升。然而，透明聚酰亚胺薄膜在高温环境下的光学性能稳定性却较少有人关注。在实际应用中，透明聚酰亚胺薄膜材料的基础性能虽可以经受很高的使用温度，但薄膜的光学性能即透明性却容易在高温下发生劣化，透光率降低、浊度增大、薄膜颜色加深即黄度值变大，严重影响器件的品质和性能稳定性。因此，如何实现透明聚酰亚胺薄膜材料在高温(≥300℃)下仍保持良好透明性和低色度，降低高温对薄膜光学性能的不利影响，是亟需解决的重要技术问题。

发明内容

鉴于上述技术现状及问题分析，本发明旨在提供一种聚酰亚胺薄膜及其制备方法与应用，以解决现有聚酰亚胺薄膜的光学性能无法在高温下得到有效保持的技术挑战，特别是服役温度在300℃以上时，透明聚酰亚胺薄膜的透光率降低明显、浊度和黄度值变大的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种聚酰亚胺薄膜，制备原料包括：二胺、二酐和端基保护剂；所述端基保护剂与二胺单体的摩尔比为(0.02～0.24):1；二胺单体与二酐单体的摩尔比为1:(0.90～0.99)；所述聚酰亚胺的分子主链中含有端基保护基团。

基于上述聚酰亚胺薄膜的进一步改进，所述端基保护剂包括单酐类化合物，所述单酐类化合物包括邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢苯酐、3-氟邻苯二甲酸酐、4-氟邻苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氟邻苯二甲酸酐和萘二甲酸酐的一种或多种。