(57)【要約】  本開示は、芳香族コポリアミドから作製された溶液及び透明フィルム、並びに当該溶液及び／又はフィルムを用いるディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子に関する。ペンダントカルボキシル基を含む前記コポリアミドは、クレゾール、キシレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ブチルセロソルブ、又は他の溶媒、又は２より多い溶媒を有する混合溶媒を用いて溶液キャスト法によりフィルムとなる。ポリマーフィルムをコポリマーのガラス転移温度付近で熱硬化させた場合、同フィルムは硬化後に４００〜７５０ｎｍで＞８０％の透過率、２０ｐｐｍ未満の熱膨張係数、及び耐溶剤性を示す。
2016500128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族コポリアミド及び溶媒を含み、
前記芳香族コポリアミドは少なくとも２つの繰り返し単位を含み、前記繰り返し単位の少なくとも１つは、１つ以上のフリーカルボン酸基を有し、
前記カルボン酸含有繰り返し単位の量は、繰り返し単位全体の約１モル％よりも多く、約３０モル％よりも少ない、ポリアミド溶液。
【請求項２】
前記溶媒は極性溶媒又は１つ以上の極性溶媒を含む混合溶媒である、請求項１に記載の溶液。
【請求項３】
芳香族コポリアミド及び溶媒を含み、
前記芳香族コポリアミドは、少なくとも２つの下記一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）で示される繰り返し単位を含む、ポリアミド溶液。
【化１】
2016500128.tif 000035
ｎ＝１から４、
前記コポリアミドを極性非プロトン溶媒に溶解できるようにＸとＹとの比が選択され、
Ａｒ1は
【化２】
2016500128.tif 000036
からなる群から選択され、ｐ＝４、ｑ＝３、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール又はハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択され、Ｇ1は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基であり、
Ａｒ2は
【化３】
2016500128.tif 000037
からなる群から選択され、ｐ＝４、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択され、Ｇ2は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基であり、
Ａｒ3は、
【化４】
2016500128.tif 000038
からなる群から選択され、ｍ＝１又は２、ｔ＝１から３、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択され、Ｇ3は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。
【請求項４】
前記カルボン酸含有繰り返し単位は、４，４’−ジアミノジフェン酸又は３，５―ジアミノ安息香酸を少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドと反応させることにより形成される、請求項１から３のいずれかに記載の溶液。
【請求項５】
Ｘは繰り返し構造（Ｉ）のモル分率であって、Ｘは７０％から９９％であり、Ｙは繰り返し構造（ＩＩ）のモル分率であって、Ｙは１％から３０％である、請求項３又は４に記載の溶液。
【請求項６】
前記コポリマーは、構造（Ｉ）及び（ＩＩ）の繰り返し単位を複数含み、Ａｒ1、Ａｒ2、及びＡｒ3は同一であるか又は異なる、請求項３から５のいずれかに記載の溶液。
【請求項７】
少なくとも１つの繰り返し単位は、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメチルベンジジン、９，９−ビス（４アミノフェニル）フルオリン、９，９−ビス（３−フルオロ−４−アミノフェニル）フルオリン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメトキシルベンジジン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメチルジフェニルエーテル、ビス−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェニルオキシル）ベンゼン、及びビス−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェニルオキシル）ビフェニルからなる群から選択される芳香族ジアミンを少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドと反応させることにより形成される、請求項１から６のいずれかに記載の溶液。
【請求項８】
前記溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール（ＩＰＡ）、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、クレゾール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）又はＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、又は、クレゾール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ），Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を少なくとも１つ含む混合溶媒、それらの組み合わせ、又はそれらの極性溶媒を少なくとも１つ含む混合溶媒である、請求項１から７のいずれかに記載の溶液。
【請求項９】
前記少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドは、テレフタル酸ジクロリド、イソフタル酸ジクロリド、２，６−ナフタル酸ジクロリド、及び４，４，−ビフェニルジカルボニルジクロリドからなる群から選択される、請求項４から８のいずれかに記載の溶液。
【請求項１０】
前記芳香族ポリアミドの末端の−ＣＯＯＨ基及び−ＮＨ2基の一方又は双方はエンドキャップされている、請求項１から９のいずれかに記載の溶液。
【請求項１１】
ａ）芳香族コポリアミド溶液を支持材へ塗布する工程と、
ｂ）前記塗布工程（ａ）後に、ポリアミドフィルムを前記支持材上に形成する工程と、
ｃ）ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を前記ポリアミドフィルムの表面上に形成する工程とを含む、ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法に用いるためのものである、請求項１から１０のいずれかに記載の溶液。
【請求項１２】
芳香族コポリアミド溶液の製造方法であって、
ａ）少なくとも１つが１つ以上のフリーカルボン酸基を含む２つ以上の芳香族ジアミンの混合物を、カルボン酸含有ジアミンの量がジアミン混合物全体の約１モル％よりも多く、約３０モル％よりも少なくなるように形成する工程と、
ｂ）前記芳香族ジアミン混合物を溶媒に溶解させる工程と、
ｃ）前記ジアミン混合物を少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドと反応させて、塩酸及びポリアミド溶液を生成する工程と、
ｄ）試薬を用いて前記塩酸を取り除く工程とを含む方法。
【請求項１３】
前記溶媒は極性溶媒又は１つ以上の極性溶媒を含む混合溶媒である、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
芳香族コポリアミド溶液の製造方法であって、
芳香族ジアミンの混合物を、少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドと溶媒中で反応させてポリアミドを形成する工程を含み、前記ポリアミドの骨格に沿ってカルボキシル基が組み込まれ、前記ジアミンの少なくとも１つは、下記一般式（ＩＩＩ）で示されるペンダントカルボン酸基を含む方法。
【化５】
2016500128.tif 000039
ｎ＝１から４、Ａｒは
【化６】
2016500128.tif 000040
からなる群から選択され、ｔ＝１から３、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択され、Ｇ3は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。
【請求項１５】
前記カルボン酸含有ジアミンのモル％は、前記ジアミン混合物全体の約１モル％よりも大きく、約３０モル％よりも小さい、請求項１２から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記コポリマーは、構造（Ｉ）及び（ＩＩ）の繰り返し単位を複数含み、Ａｒ1、Ａｒ2、及びＡｒ3は同一であるか又は異なる、請求項１４に記載の方法。
【化７】
2016500128.tif 000041
ｎ＝１から４、
前記コポリアミドを極性非プロトン溶媒に溶解できるようにＸとＹとの比が選択され、
Ａｒ1は
【化８】
2016500128.tif 000042
からなる群から選択され、ｐ＝４、ｑ＝３、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール又はハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択され、Ｇ1は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基であり、
Ａｒ2は
【化９】
2016500128.tif 000043
からなる群から選択され、ｐ＝４、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択され、Ｇ2は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基であり、
Ａｒ3は、
【化１０】
2016500128.tif 000044
からなる群から選択され、ｍ＝１又は２、ｔ＝１から３、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択され、Ｇ3は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。
【請求項１７】
前記溶媒は、クレゾール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ブチルセロソルブ、又は、クレゾール、キシレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）又はＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を少なくとも１つ含む混合溶媒、それらの組み合わせ、又はそれらの極性溶媒を少なくとも１つ含む混合溶媒である、請求項１２から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記カルボン酸基を含むジアミンは、４，４’−ジアミノジフェン酸又は３，５―ジアミノ安息香酸である、請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記芳香族ジアミンは、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメチルベンジジン、９，９−ビス（４アミノフェニル）フルオリン、９，９−ビス（３−フルオロ−４−アミノフェニル）フルオリン、４，４’−ジアミノ−２，２’ビストリフルオロメトキシルベンジジン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメチルジフェニルエーテル、ビス−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェニルオキシル）ベンゼン、及びビス−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェニルオキシル）ビフェニルからなる群から選択される、請求項１２から１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドは、テレフタル酸ジクロリド、イソフタル酸ジクロリド、２，６−ナフタル酸ジクロリド、及び４，４，−ビフェニルジカルボニルジクロリドからなる群から選択される、請求項１２から１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記反応工程（ｃ）の前に又は最中に前記試薬を前記混合物に添加する、請求項１２から２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記試薬と前記塩酸との反応によって揮発性生成物が形成される、請求項１２から２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記試薬は有機中和試薬である、請求項１２から２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記試薬は酸化プロピレンである、請求項１２から２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記ポリアミドの末端の−ＣＯＯＨ基及び−ＮＨ2基の一方又は双方をエンドキャップする工程をさらに含む、請求項１２から２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
前記芳香族コポリアミド溶液は、無機塩の存在なしに製造される、請求項１から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記芳香族コポリアミド溶液は、
ａ）芳香族コポリアミド溶液を支持材へ塗布する工程と、
ｂ）前記塗布工程（ａ）後にポリアミドフィルムを前記支持材上に形成する工程と、
ｃ）ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を前記ポリアミドフィルムの表面上に形成する工程とを含むディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法に用いるためのものである、請求項１２から２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法であって、
ａ）少なくとも１つが１つ以上のフリーカルボン酸基を含む２つ以上の芳香族ジアミンの混合物を、カルボン酸含有ジアミンの量がジアミン混合物全体の約１モル％よりも多く、約３０モル％よりも少なくなるように形成する工程と、
ｂ）前記芳香族ジアミン混合物を溶媒に溶解させる工程と、
ｃ）前記ジアミン混合物を少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドと反応させて、塩酸及びポリアミド溶液を生成する工程と、
ｄ）試薬を用いて前記塩酸を取り除い芳香族コポリアミド溶液を得る工程と、
ｅ）芳香族コポリアミド溶液を支持材へ塗布する工程と、
ｆ）前記塗布工程（ｅ）後にポリアミドフィルムを前記支持材上に形成する工程と、
ｇ）ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を前記ポリアミドフィルムの表面上に形成する工程とを含む、方法。
【請求項２９】
前記溶媒は極性溶媒又は１つ以上の極性溶媒を含む混合溶媒である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法であって、
Ａ）芳香族コポリアミド溶液を支持材へ塗布する工程と、
Ｂ）前記塗布工程（Ａ）後にポリアミドフィルムを前記支持材上に形成する工程と、
Ｃ）ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を前記ポリアミドフィルムの表面上に形成する工程とを含み、
前記芳香族コポリアミド溶液は芳香族コポリアミド及び溶媒を含み、
前記芳香族コポリアミドは、少なくとも２つの下記一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）で示される繰り返し単位を含む、方法。
【化１１】
2016500128.tif 000045
ｎ＝１から４、
Ａｒ1は
【化１２】
2016500128.tif 000046
からなる群から選択され、ｐ＝４、ｑ＝３、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール又はハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択され、Ｇ1は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基であり、
Ａｒ2は
【化１３】
2016500128.tif 000047
からなる群から選択され、ｐ＝４、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択され、Ｇ2は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基であり、
Ａｒ3は、
【化１４】
2016500128.tif 000048
からなる群から選択され、ｔ＝１から３、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択され、Ｇ3は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。
【請求項３１】
Ｘは繰り返し構造（Ｉ）のモル分率であって、Ｘは７０％から９９％であり、Ｙは繰り返し構造（ＩＩ）のモル分率であって、Ｙは１％から３０％である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記コポリマーは、構造（Ｉ）及び（ＩＩ）の繰り返し単位を複数含み、Ａｒ1、Ａｒ2、及びＡｒ3は同一であるか又は異なる、請求項３０又は３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記工程（ｆ）の後に及び／又は最中に前記フィルムを硬化させる工程をさらに含み、
該工程において、前記フィルムの硬化温度を、少なくとも約２８０℃及び／又は前記フィルムのガラス転移温度の約９０％から約１１０％で少なくとも約３分間維持する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
前記支持材上に形成された前記表示用素子、前記光学用素子、又は前記照明用素子を前記支持材から剥離する工程（ｈ）をさらに含む、請求項２８から３３のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願のクロスリファレンス】
【０００１】
本出願は、２０１２年９月２４日に出願された米国仮出願６１／７０４，８５２を基礎として３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９の優先権を主張するものであり、その内容全体が、この引用により本明細書に含まれる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一態様において、熱安定性及び寸法安定性を有する透明ポリマーフィルムの製造に関する。より具体的には、本開示は、一態様において、硬質の骨格を持ち、ガラス転移温度が３００℃より高いものの、無機塩の存在を必要とすることなく従来の有機溶媒に溶解させることのできる芳香族ポリアミドの製造及び使用に関する。前記ポリマーフィルムは、溶液キャスト法により作製し、高温で硬化させることができる。硬化フィルムは、４００〜７５０ｎｍの範囲に渡って高い光透過性（透過率：＞８０％）を示し、小さい熱膨張係数（ＣＴＥ：＜２０ｐｐｍ／℃）と良好な耐溶剤性を示す。
さらに、本開示は、一態様において、芳香族コポリアミド及び溶媒を含むポリアミド溶液に関する。ポリアミド溶液中の芳香族コポリアミドは、少なくとも２つの繰り返し単位を含み、その繰り返し単位の少なくとも１つは、１つ以上のフリーカルボキシル基を有する。本開示は、他の態様において、前記ポリアミド溶液の製造方法に関する。本開示は、他の態様において、前記ポリアミド溶液を用いたポリアミドフィルムを形成する工程を含む、ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイの市場規模は２０１０年に１２．５億ドルであったが、毎年２５％の割合で増加すると予測されている。ＯＬＥＤディスプレイは、その高効率性及び高コントラスト比から、携帯電話ディスプレイ、デジタルカメラ、及び世界測位システム（ＧＰＳ）の市場分野で液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の適切な代用品になっている。これらの用途では、高電力効率、小型、及び堅牢性が重要視される。そのため、電力消費が少なく、応答時間がより速く、且つ解像度がより高いアクティブマトリクス型ＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）への需要が高まっている。これらの特性を向上させるＡＭＯＬＥＤの技術革新によって、携帯用機器へのＡＭＯＬＥＤの採用がさらに促進され、ＡＭＯＬＥＤを用いる機器の幅が広がることになる。これらの成績係数は、電気機器の処理温度に大きく左右される。ＡＭＯＬＥＤは、透明基板に堆積された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ構造を有する。ＴＦＴの堆積温度をより高くすることによって、同ディスプレイの電力効率を大幅に改善することができる。現在、ＡＭＯＬＥＤ基板としてはガラス板が用いられている。ガラス板は高い処理温度（＞５００℃）と良好なバリア特性を示すものの、比較的厚く、重く、硬質で、且つ壊れ易いため、製品設計の自由度やディスプレイ剛性が低下する。そのため、携帯用機器製造業者からは、より軽量で、より薄く、且つより剛性のある代用品に対する要望がある。フレキシブル基板材料は、製品設計の新たな可能性も切り開き、低コストでのロールツーロール製造を可能にするものと考えられる。
【０００４】
多くのポリマー薄膜は、可撓性及び透明性に優れ、比較的安価で、且つ軽量である。ポリマーフィルムは、現在進展中のフレキシブルディスプレイやフレキシブル太陽電池パネルを含むフレキシブル電子機器用の基板としての優れた候補である。ガラス等の硬質な基板と比較した場合、フレキシブル基板は、電子機器に対して、下記の点を含む潜在的に大きないくつかのメリットをもたらす。
ａ．軽量（ガラス基板は、薄膜太陽電池の全重量の約９８％を占める）
ｂ．可撓性（取り扱い易く、運送コストが安価で、及び／又は原料及び製品の双方により多くの用途がある）
ｃ．ロールツーロール製造に適しているため、製造コストを大きく低減し得る。
【０００５】
フレキシブルディスプレイ用途に対するポリマー基板のこのような潜在的メリットを促進させるには、下記の点を含むいくつかの問題に対処する必要がある。
ａ．熱安定性の向上
ｂ．熱膨張係数（ＣＴＥ）の低減
ｃ．高温処理中における高い透明性の維持
ｄ．酸素バリア特性及び水分バリア特性の向上。現在、純粋なポリマーフィルムでは十分なバリア特性を提供することができない。目標とするバリア特性を得るためには、付加的なバリア層を設ける必要がある。
【０００６】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリアリーレート（ＰＡＲ）、ポリイミド（ＰＩ）等を含むいくつかのポリマーフィルムがフレキシブル透明基板として評価されてきた。しかしながら、どのフィルムも上記の要件の全てを満たすことはできない。現在、この用途で業界標準となっているのは、上記の要件を部分的に満たすＰＥＮフィルム（透過性：４００ｎｍ〜７５０ｎｍで＞８０％、ＣＴＥ：＜２０ｐｐｍ／℃）であるが、その使用温度は限られている（＜２００℃）。熱安定性が高く（Ｔｇ：＞３００℃）、ＣＴＥの小さい（＜２０ｐｐｍ／℃）透明ポリマーフィルムが求められている。
【０００７】
従来の芳香族ポリアミドは、優れた熱特性及び機械特性を有していることがよく知られているが、芳香族ポリアミドのフィルムは、ポリアミド酸前駆体から製膜する必要があり、また通例暗い黄色〜橙色をしている。可視領域では無色なフィルムを溶液キャスト法により作製可能な芳香族ポリイミドがいくつか調製されてきたが、そのようなフィルムは、要求される低ＣＴＥを呈さない（例えば、Ｆ．Ｌｉ．Ｆ．Ｗ．Ｈａｒｒｉｓ、Ｓ．Ｚ．Ｄ．Ｃｈｅｎｇ、Ｐｏｌｙｍｅｒ、３７、２３、ｐｐ５３２１、１９９６年）。これらのフィルムは耐溶剤性も有してない。ＪＰ２００７−０６３４１７やＪＰ２００７−２３１２２４等の特許文献や、Ａ．Ｓ．Ｍａｔｈｅｗｓらの文献（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．、Ｖｏｌ．１０２、３３１６−３３２６、２００６年）に記載のポリイミドフィルム等の、脂環式モノマーに部分的に又は全体的に基づくポリイミドフィルムは、向上した透明性を示す。これらのポリマーは３００℃よりも高いガラス転移温度を有し得るものの、同ポリマーは、その脂肪族単位のせいでそのような温度で十分な熱安定性を示すことができない。
【０００８】
殆どの芳香族ポリアミドは有機溶媒への溶解性が低く、溶液キャストすることができないが、無機塩を含む極性非プロトン溶媒に溶解するいくつかのポリマーが作製されてきた。それらのうちのいくつかについては、フレキシブル基板としての使用についての研究がなされてきた。例えば、ＪＰ２００９−７９２１０Ａには、芳香族ポリアミドを含むフッ素から作製された、ＣＴＥが非常に小さく（＜０ｐｐｍ／℃）、透明性が良好で（Ｔ％：４５０〜７００ｎｍで＞８０）、機械特性に優れた薄膜が記載されている。しかしながら、このポリマーを原料とするフィルムの作製には、塩の取り除きを含む乾湿法を用いる必要があるため、その最大膜厚は２０μｍである。最も重要な点は、同フィルムは、強い有機溶媒への耐性も弱いことである。
【発明の概要】
【０００９】
本開示は、一態様において、芳香族コポリアミドから作製され、Ｔｇが３００℃よりも高く、ＣＴＥが２０ｐｐｍ／℃未満の透明フィルムを作製可能なポリアミド溶液に関する。前記溶液は、フィルムは、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）又は他の溶媒中のポリアミドの溶液を含む。また、前記フィルムは、前記溶液を用いて製膜される。本開示は、無機塩の存在なしに製造することができる。驚くべきことに、ポリアミドの骨格に沿っていくつかのフリーペンダントカルボキシル基を組み込むことによって、前記フィルムを高温で熱硬化させることができ、それによってそれらの耐溶剤性が大幅に向上することを見出した。
【００１０】
本開示の一実施形態によれば、芳香族コポリアミドフィルムの製造方法が提供され、同製造方法は、（Ａ）少なくとも１つが１つ以上のフリーカルボン酸基を含む２つ以上の芳香族ジアミンの混合物を、カルボン酸含有ジアミンの量がジアミン混合物全体の約１モル％よりも多く、約３０モル％よりも少なくなるように形成する工程と、（Ｂ）前記芳香族ジアミン混合物を溶媒に溶解させる工程と、（Ｃ）前記ジアミン混合物を少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドと反応させて、塩酸及びポリアミド溶液を生成する工程と、（Ｄ）試薬を用いて前記塩酸を取り除く工程と、（Ｅ）前記ポリアミド溶液をフィルムにする工程と、必要に応じて（Ｆ）前記フィルムを、前記フィルムのガラス転移温度の少なくとも９０％の温度で硬化させる工程とを含む。前記硬化工程は、フリー酸基を含む前記ポリマーフィルムを不活雰囲気下又は減圧下にて前記ガラス転移温度付近で数分間加熱することを含む。硬化工程後、前記フィルムは、ＮＭＰ、ＤＭＡｃ、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等を含む一般的に使用される有機溶媒において耐溶解性及び／又は耐膨張性を示す。「取り除く」という用語は、前記塩酸を物理的に捕捉する、中和させる、及び／又は化学反応させることを意味する。
【００１１】
本開示の他の実施形態によれば、芳香族コポリアミド透明フィルムが製造され、前記フィルムは、少なくとも２つの下記一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）で示される繰り返し単位を有する。
【化１】
2016500128.tif 000003
ｎ＝１〜４（限定されることなく、１、２、３及び４を含む）、Ａｒ1は、芳香族二酸ジクロリドを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化２】
2016500128.tif 000004
［ｐ＝４、ｑ＝３、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール又はハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ1はそれぞれ異なり、Ｒ2はそれぞれ異なり、Ｒ3はそれぞれ異なり、Ｒ4はそれぞれ異なり、Ｒ5はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ1は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。］Ａｒ2はジアミンを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化３】
2016500128.tif 000005
［ｐ＝４、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ6はそれぞれ異なり、Ｒ7はそれぞれ異なり、Ｒ8はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ2は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。］、Ａｒ3は、フリーカルボン酸基を含むジアミンを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化４】
2016500128.tif 000006
［ｔ＝１〜３、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、トリフルオロメチルといったハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ9はそれぞれ異なり、Ｒ10はそれぞれ異なり、Ｒ11はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ3は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。］。なお、前記コポリマーは、構造（Ｉ）及び（ＩＩ）の繰り返し単位を複数含んでいてもよく、その場合、Ａｒ1、Ａｒ2、及びＡｒ3は同一であっても異なっていてもよい。
【００１２】
本開示のさらに他の実施形態によれば、ＣＴＥが２０ｐｐｍ／℃未満であり、３００℃の温度において少なくとも１時間は安定している透明フィルムの作製方法であって、同方法は、
（Ａ）芳香族ジアミンの混合物を溶媒中で反応させる工程であって、前記ジアミンの少なくとも１つは、下記一般式（ＩＩＩ）：
【化５】
2016500128.tif 000007
［ｎ＝１〜４（限定されることなく、１、２、３及び４を含む）、Ａｒはフリーカルボン酸基を含むジアミンを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化６】
2016500128.tif 000008
ｍ＝１又は２、ｔ＝１〜３、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ9はそれぞれ異なり、Ｒ10はそれぞれ異なり、Ｒ11はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ3は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。］
で示されるペンダントカルボン酸基を含む工程と、
（Ｂ）得られたコポリアミドを溶液キャスト法によりフィルムにする工程と、
（Ｃ）前記フィルムを硬化させて耐溶剤性を持たせる工程とを含む。
【００１３】
本開示の一実施形態によれば、前記硬化温度は、前記フィルムのガラス転移温度の少なくとも約９０％及び／または約２８０℃である。
【００１４】
本開示の一実施形態によれば、前記硬化温度は、前記フィルムのガラス転移温度の約９０％〜約１１０％及び／または約２８０℃である。
【００１５】
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムは、無機塩の存在なしに製造される。
【００１６】
本開示の一実施形態によれば、前記工程（ｆ）の後に及び／又は最中に前記フィルムを硬化させる工程をさらに含む。
【００１７】
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムの硬化前のフィルム透明度は、４００及び７５０ｎｍで＞８０％である。
【００１８】
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムの硬化温度を、少なくとも約２８０℃及び／又は前記フィルムのガラス転移温度の約９０％〜約１１０％で少なくとも約３分間維持する。
【００１９】
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムの硬化後のフィルム透明度は、５５０ｎｍで〜８８％である。
【００２０】
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムを、極性溶媒に対する耐化学性を前記フィルムに持たせることのできる温度で硬化させるものである。
【００２１】
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムの熱膨張係数は約１０ｐｐｍ／℃未満である。
【００２２】
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムを少なくとも１時間３００℃で加熱しても、その透明度は大幅に低下しないものである。
【００２３】
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムを少なくとも５分間硬化させるものである。
【００２４】
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムは、約５分間硬化させた後、無機溶媒中で耐膨張性及び耐溶解性を示すものである。
【００２５】
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムの厚みは約１０μｍよりも大きいものである。
【００２６】
本開示の一実施形態によれば、補強支持材上における得られたフィルムの厚みは約５μｍよりも大きいものである。
【００２７】
本開示の一実施形態によれば、得られたコポリアミドフィルムの熱膨張係数は約１０ｐｐｍ／℃未満である。
【００２８】
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムは有機溶媒に溶解せず、前記フィルムは無機塩の存在なしに製造されるものである。
【００２９】
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムを有機溶媒に晒しても、耐溶解性及び耐膨張性を示す。
【００３０】
本開示の一実施形態によれば、前記支持材は、厚みが約５０μｍよりも大きいガラスフィルムである。
【００３１】
フリーペンダントカルボキシル基を含むポリアミドは、３，５−ジアミノ安息香酸（ＤＡＢ）又は４，４’−ジアミノジフェン酸（ＤＡＤＰ）を用いて作製されてきた。米国特許第５，１６０，６１９号には、少量のＤＡＢ（１モル％未満）を含み、逆浸透膜に有用なポリアミドが記載されている。米国特許第５，０３９，７８５号には、ＤＡＤＰの含有量が１０モル％よりも多く、高性能繊維に有用なポリアミドが記載されている。しかしながら、これらのポリマーのフィルムを、それらのガラス転移温度付近で加熱することにより架橋する試みはなされてこなかった。発明者らがこの予期しない方法でそれらフィルムの架橋を試みても、上記のＤＡＢを含むポリマーの場合では、カルボン酸の含有量が少な過ぎて架橋を起こし得ず、また上記のＤＡＤＰポリマーの場合では、架橋の度合いが高くなり過ぎてフィルムが極めて脆弱となり、フレキシブル基板には適さなかっただろうと考えられる。
【００３２】
そのため、本開示のコポリアミドに、フリーカルボキシル基を含むジアミンを約１モル％〜約３０モル％含めることによって、フィルムをそれらのガラス転移温度で加熱した場合、ポリマーを短時間（分）で架橋させ得ることを見出せたのは驚きであった。例えば、これらの量のＤＡＤＰ又はＤＡＢを含めることによって、マイクロエレクトロニクス産業で一般的に使用されている溶剤への耐性を有し、架橋処理によってその透明性が維持されたフィルムが得られた。この架橋フィルムは、高ガラス転移温度（Ｔｇ：＞３００℃）と低熱膨張係数（＜２０ｐｐｍ／℃）を示した。そのため、架橋フィルムを、広範囲のマイクロエレクトロニクス用途、特に堅牢化された又は可撓性の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイに必要とされる薄膜トランジスタの高温製造を可能にするフレキシブル基板として用いることができる。これらの特性の全てを呈する既存の材料は存在しない。
【００３３】
本開示のポリマー基板フィルムは、装置の電気効率及び消費者が実感するディスプレイの堅牢性を改善させることによって、携帯用機器におけるＡＭＯＬＥＤの利用を拡大する。本開示の基板により、標準的なＯＬＥＤディスプレイ市場に加えて、フレキシブルディスプレイ市場の発展も可能となる。これらのディスプレイは、衣服、フレキシブル電子ペーパー・電子書籍ディスプレイ、スマートカード用ディスプレイ、及び他の多くの新たな用途と統合可能な快適なディスプレイ（comfortable display）として用いることができる。例えば、本開示のポリマー基板フィルムは、フレキシブルセンサに用いることができる。本開示のポリマー基板フィルムから製造される新たな機器は、コストを削減し、且つ情報のアクセス性及び携帯性を高めることによって、日常生活に大きな影響を与え得る。
【００３４】
さらに、本開示のポリマーは、一般的な有機溶媒中で室温（約１５℃〜約２５℃）にて作製可能である。これらのポリマーは、無機塩の存在なしに製造することができる。得られた無色で均質なポリマー溶液は、その後のキャスティングに直接用いることができる。特別な重合反応器やポリマー分離工程を必要としない。しかしながら、ポリマーをそれらのガラス転移温度付近の温度で数分間加熱した後、無機溶媒又は有機溶媒に晒しても、ポリマーフィルムは本質的に不溶解性で、且つ化学的な耐膨張性を有している。よって、本方法は、スケールアップ〜メートルトン単位の量に適している。
【００３５】
本開示のポリマーは、無機塩の存在を必要とすることなく極性非プロトン溶媒に溶解させることができる。それらはバッチ法で溶液キャストすること、又は直接それらの重合混合物を連続的にキャストし、ロールツーロール法を用いて硬化させて、２０μｍよりも大きい厚みの独立透明フィルムを得ることができる。あるいは、ポリマー溶液を、薄いガラス又はマイクロエレクトロニックス素子等の補強基板（支持材）上に溶液キャストし、硬化させて２０μｍ未満のフィルムを形成してよい。そのフィルムは、高ガラス転移温度（＞３００℃）、低ＣＴＥ（＜２０ｐｐｍ／℃）、高透明性（Ｔ：４００〜７００ｎｍで＞８０％）、優れた機械特性（引張り強度：＞２００Ｍｐａ）、及び低吸湿性（室温、湿度１００％で＜２％）を示す。さらに、同フィルムは、そのガラス転移温度の少なくとも９０％の温度で短時間加熱した後、優れた耐化学性を示す。
【００３６】
コポリアミドは、下記一般構造：
【化７】
2016500128.tif 000009
［ｐ＝４、ｑ＝３、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール又はハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ1はそれぞれ異なり、Ｒ2はそれぞれ異なり、Ｒ3はそれぞれ異なり、Ｒ4はそれぞれ異なり、Ｒ5はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ1は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。］
で示す１つ以上の芳香族二酸ジクロリドと、
【００３７】
下記一般構造：
【化８】
2016500128.tif 000010
［ｐ＝４、ｍ＝１又は２、ｔ＝１〜３、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ6はそれぞれ異なり、Ｒ7はそれぞれ異なり、Ｒ8はそれぞれ異なり、Ｒ9はそれぞれ異なり、Ｒ10はそれぞれ異なり、Ｒ11はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ2及びＧ3は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。］
で示す２つ以上の芳香族二酸ジクロリドとを重合することにより作製されたものである。
【００３８】
本開示は、一態様において、芳香族コポリアミド及び溶媒を含むポリアミド溶液に関する。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族コポリアミドは、少なくとも２つの繰り返し単位を含み、前記繰り返し単位の少なくとも１つは、１つ以上のフリーカルボン酸基を有する。
本開示の一実施形態によれば、前記カルボン酸含有繰り返し単位の量は、繰り返し単位全体の約１モル％よりも多く約３０モル％よりも少ないものであり、好ましくは全体の約２モル％よりも多く約２０モル％よりも少ないものであり、さらに好ましくは全体の約２モル％よりも多く約１０モル％よりも少ないものである。
本開示の一実施形態によれば、前記カルボン酸含有繰り返し単位は、４，４’−ジアミノジフェン酸又は３，５―ジアミノ安息香酸を少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドと反応させることにより形成される。
本開示の一実施形態によれば、少なくとも１つの繰り返し単位は、２，２’−ビストリフルオロメチルベンジジン、９，９−ビス（４アミノフェニル）フルオリン、９，９−ビス（３−フルオロ−４−アミノフェニル）フルオリン、２，２’−ビストリフルオロメトキシルベンジジン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメチルジフェニルエーテル、ビス−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェニルオキシル）ベンゼン、及びビス−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェニルオキシル）ビフェニルからなる群から選択される芳香族ジアミンを少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドと反応させることにより形成される。
本開示の一実施形態によれば、前記少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドは、テレフタル酸ジクロリド、イソフタル酸ジクロリド、２，６−ナフタル酸ジクロリド、及び４，４’−ビフェニルジカルボニルジクロリドからなる群から選択される。
本開示の一実施形態によれば、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記溶媒は極性溶媒又は１つ以上の極性溶媒を含む混合溶媒である。一実施形態において、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記極性溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール（ＩＰＡ）、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、クレゾール、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルエセテート（ＰＧＭＥＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）又はＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ），Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、それらの組み合わせ、又はそれらの極性溶媒を少なくとも１つ含む混合溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記極性溶媒は有機溶媒及び／又は無機溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族ポリアミドの末端の−ＣＯＯＨ基及び−ＮＨ2基の一方又は双方はエンドキャップされている。ポリアミドフィルムの耐熱特性を高める観点から、末端がエンドキャップされていることが好ましい。ポリアミドの末端が−ＮＨ2の場合は、重合化ポリアミドを塩化ベンゾイルと反応させることによって、またポリアミドの末端が−ＣＯＯＨの場合は、重合化ポリアミドをアニリンと反応させることによって、ポリアミドの末端をエンドキャップすることができるが、エンドキャップの方法はこの方法に限定されない。
本開示の一実施形態によれば、前記コポリアミド溶液は、
ａ）芳香族コポリアミド溶液を支持材へ塗布する工程と、
ｂ）前記塗布工程（ａ）後に、ポリアミドフィルムを前記支持材上に形成する工程と、
ｃ）ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を前記ポリアミドフィルムの表面上に形成する工程とを含むディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法に用いるためのものである。
【００３９】
さらに、本開示は、一態様において、芳香族コポリアミド及び極性溶媒を含むポリアミド溶液に関する。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族コポリアミドは、少なくとも２つの下記一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）で示される繰り返し単位を有する。
【化９】
2016500128.tif 000011
ｎ＝１〜４（限定されることなく、１、２、３及び４を含む）、Ａｒ1は、芳香族二酸ジクロリドを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化１０】
2016500128.tif 000012
ｐ＝４、ｑ＝３、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール又はハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ1はそれぞれ異なり、Ｒ2はそれぞれ異なり、Ｒ3はそれぞれ異なり、Ｒ4はそれぞれ異なり、Ｒ5はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ1は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。Ａｒ2はジアミンを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化１１】
2016500128.tif 000013
ｐ＝４、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ6はそれぞれ異なり、Ｒ7はそれぞれ異なり、Ｒ8はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ2は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。Ａｒ3は、フリーカルボン酸基を含むジアミンを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化１２】
2016500128.tif 000014
ｔ＝１〜３、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、トリフルオロメチルといったハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ9はそれぞれ異なり、Ｒ10はそれぞれ異なり、Ｒ11はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ3は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。なお、前記コポリマーは、構造（Ｉ）及び（ＩＩ）の繰り返し単位を複数含んでいてもよく、その場合、Ａｒ1、Ａｒ2、及びＡｒ3は同一であっても異なっていてもよい。
本開示の一実施形態によれば、Ｘは繰り返し構造（Ｉ）のモル比であって、Ｘは０．７０〜０．９９であり、Ｙは繰り返し構造（ＩＩ）のモル比であって、Ｙは０．０１〜０．３０である。
本開示の一実施形態によれば、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記溶媒は極性溶媒又は１つ以上の極性溶媒を含む混合溶媒である。一実施形態において、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記極性溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール（ＩＰＡ）、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、クレゾール、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルエセテート（ＰＧＭＥＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）又はＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ），Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、それらの組み合わせ、又はそれらの極性溶媒を少なくとも１つ含む混合溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記極性溶媒は有機溶媒及び／又は無機溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族ポリアミドの末端の−ＣＯＯＨ基及び−ＮＨ2基の一方又は双方はエンドキャップされている。ポリアミドフィルムの耐熱特性を高める観点から、末端がエンドキャップされていることが好ましい。ポリアミドの末端が−ＮＨ2の場合は、重合化ポリアミドを塩化ベンゾイルと反応させることによって、またポリアミドの末端が−ＣＯＯＨの場合は、重合化ポリアミドをアニリンと反応させることによって、ポリアミドの末端をエンドキャップすることができるが、エンドキャップの方法はこの方法に限定されない。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族コポリアミド溶液は、
ａ）芳香族コポリアミド溶液を支持材へ塗布する工程と、
ｂ）前記塗布工程（ａ）後に、ポリアミドフィルムを前記支持材上に形成する工程と、
ｃ）ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を前記ポリアミドフィルムの表面上に形成する工程とを含むディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法に用いるためのものである。
【００４０】
さらに、本開示は、一態様において、芳香族コポリアミド及び溶媒を含むポリアミド溶液に関する。
本開示の一実施形態によれば、前記コポリアミドは、少なくとも２つの繰り返し構造を含み、前記繰り返し構造の１つは繰り返し構造（Ｖ）である。
【化１３】
2016500128.tif 000015
ｎ＝１〜４（限定されることなく、１、２、３及び４を含む）、Ｙは、繰り返し構造（Ｖ）とそれ以外の繰り返し構造の全てとのモル比であって、Ｙは０．０１〜０．３０であり、Ａｒ1は、芳香族二酸ジクロリドを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化１４】
2016500128.tif 000016
ｐ＝４、ｑ＝３、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール又はハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ1はそれぞれ異なり、Ｒ2はそれぞれ異なり、Ｒ3はそれぞれ異なり、Ｒ4はそれぞれ異なり、Ｒ5はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ1は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。Ａｒ3は、フリーカルボン酸基を含むジアミンを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化１５】
2016500128.tif 000017
ｔ＝１〜３、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、トリフルオロメチルといったハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ9はそれぞれ異なり、Ｒ10はそれぞれ異なり、Ｒ11はそれぞれ異なり得っていてもよい。Ｇ3は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。なお、前記コポリマーは、構造（Ｖ）の繰り返し単位を複数含んでいてもよく、その場合、Ａｒ1及びＡｒ3は同一であっても異なっていてもよい。
本開示の一実施形態によれば、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記溶媒は極性溶媒又は１つ以上の極性溶媒を含む混合溶媒である。一実施形態において、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記極性溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール（ＩＰＡ）、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、クレゾール、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルエセテート（ＰＧＭＥＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）又はＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ），Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、それらの組み合わせ、又はそれらの極性溶媒を少なくとも１つ含む混合溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記極性溶媒は有機溶媒及び／又は無機溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族ポリアミドの末端の−ＣＯＯＨ基及び−ＮＨ2基の一方又は双方はエンドキャップされている。ポリアミドフィルムの耐熱特性を高める観点から、末端がエンドキャップされていることが好ましい。ポリアミドの末端が−ＮＨ2の場合は、重合化ポリアミドを塩化ベンゾイルと反応させることによって、またポリアミドの末端が−ＣＯＯＨの場合は、重合化ポリアミドをアニリンと反応させることによって、ポリアミドの末端をエンドキャップすることができるが、エンドキャップの方法はこの方法に限定されない。
本開示の一実施形態によれば、前記コポリアミド溶液は、
ａ）芳香族コポリアミド溶液を支持材へ塗布する工程と、
ｂ）前記塗布工程（ａ）後に、ポリアミドフィルムを前記支持材上に形成する工程と、
ｃ）ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を前記ポリアミドフィルムの表面上に形成する工程とを含むディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法に用いるためのものである。
【００４１】
さらに、本開示は、他の態様において、本開示に係るポリアミド溶液の製造方法に関する。
本開示の一実施形態によれば、芳香族コポリアミド溶液の製造のために提供される方法は、
ａ）少なくとも１つが１つ以上のフリーカルボン酸基を含む２つ以上の芳香族ジアミンの混合物を、カルボン酸含有ジアミンの量がジアミン混合物全体の約１モル％よりも多く、約３０モル％よりも少なくなるように形成する工程と、
ｂ）前記芳香族ジアミン混合物を溶媒に溶解させる工程と、
ｃ）前記ジアミン混合物を少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドと反応させて、塩酸及びポリアミド溶液を生成する工程と、
ｄ）試薬を用いて前記塩酸を取り除く工程とを含む。
「取り除く」という用語は、前記塩酸を物理的に捕捉する、中和させる、及び／又は化学的に反応させることを意味する。
本開示の一実施形態によれば、前記カルボン酸基を含むジアミンは、４，４’−ジアミノジフェン酸又は３，５―ジアミノ安息香酸である。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族ジアミンは、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメチルベンジジン、９，９−ビス（４アミノフェニル）フルオリン、９，９−ビス（３−フルオロ−４−アミノフェニル）フルオリン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメトキシルベンジジン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメチルジフェニルエーテル、ビス−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェニルオキシル）ベンゼン、及びビス−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェニルオキシル）ビフェニルからなる群から選択される。
本開示の一実施形態によれば、前記少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドは、テレフタル酸ジクロリド、イソフタル酸ジクロリド、２，６−ナフタル酸ジクロリド、及び４，４，−ビフェニルジカルボニルジクロリドからなる群から選択される。
本開示の一実施形態によれば、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記溶媒は極性溶媒又は１つ以上の極性溶媒を含む混合溶媒である。一実施形態において、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記極性溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール（ＩＰＡ）、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、クレゾール、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルエセテート（ＰＧＭＥＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）又はＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ），Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、それらの組み合わせ、又はそれらの極性溶媒を少なくとも１つ含む混合溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記極性溶媒は有機溶媒及び／又は無機溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族ポリアミドの末端の−ＣＯＯＨ基及び−ＮＨ2基の一方又は双方はエンドキャップされている。ポリアミドフィルムの耐熱特性を高める観点から、末端がエンドキャップされていることが好ましい。ポリアミドの末端が−ＮＨ2の場合は、重合化ポリアミドを塩化ベンゾイルと反応させることによって、またポリアミドの末端が−ＣＯＯＨの場合は、重合化ポリアミドをアニリンと反応させることによって、ポリアミドの末端をエンドキャップすることができるが、エンドキャップの方法はこの方法に限定されない。
本開示の一実施形態によれば、前記反応工程（ｃ）の前に又は最中に前記試薬が前記混合物に添加される。反応工程（ｃ）の前に又は最中に前記試薬を添加することにより、反応工程（ｃ）後の粘度の程度及び混合物における塊の生成を低減することができるため、ポリアミド溶液の生産性を向上させることができる。前記試薬が酸化プロピレン等の有機試薬である場合に、これらの効果が特に大きくなる。
本開示の一実施形態によれば、前記試薬と前記塩酸との反応によって揮発性生成物が形成される。
本開示の一実施形態によれば、前記試薬は有機中和試薬である。
本開示の一実施形態によれば、前記試薬は酸化プロピレンである。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族コポリアミド溶液は、無機塩の存在なしに製造される。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族コポリアミド溶液は、
ａ）芳香族コポリアミド溶液を支持材へ塗布する工程と、
ｂ）前記塗布工程（ａ）後にポリアミドフィルムを前記支持材上に形成する工程と、
ｃ）ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を前記ポリアミドフィルムの表面上に形成する工程とを含むディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法に用いるためのものである。
【００４２】
さらに、本開示は、他の態様において、本開示に係るポリアミド溶液の製造方法に関する。
本開示の一実施形態によれば、芳香族コポリアミド溶液の製造のために提供される方法は、
芳香族ジアミンの混合物を、少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドと溶媒中で反応させてポリアミドを形成する工程を含み、前記ポリアミドの骨格に沿ってカルボキシル基が組み込まれ、前記ジアミンの少なくとも１つは、下記一般式（ＩＩＩ）で示されるペンダントカルボン酸基を含む。
【化１６】
2016500128.tif 000018
ｎ＝１〜４（限定されることなく、１、２、３及び４を含む）、Ａｒはフリーカルボン酸基を含むジアミンを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化１７】
2016500128.tif 000019
ｍ＝１又は２、ｔ＝１〜３、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール又はハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ9はそれぞれ異なり、Ｒ10はそれぞれ異なり、Ｒ11はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ3は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基であり、芳香族二酸クロリドにより、ペンダントカルボキシル基を含むコポリアミドが提供される。
本開示の一実施形態によれば、前記カルボン酸のモル％は、約１よりも大きく、約３０よりも小さい。
本開示の一実施形態によれば、前記カルボン酸基を含むジアミンは、４，４’−ジアミノジフェン酸又は３，５―ジアミノ安息香酸である。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族ジアミンは、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメチルベンジジン、９，９−ビス（４アミノフェニル）フルオリン、９，９−ビス（３−フルオロ−４−アミノフェニル）フルオリン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメトキシルベンジジン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメチルジフェニルエーテル、ビス−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェニルオキシル）ベンゼン、及びビス−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェニルオキシル）ビフェニルからなる群から選択される。
本開示の一実施形態によれば、前記少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドは、テレフタル酸ジクロリド、イソフタル酸ジクロリド、２，６−ナフタル酸ジクロリド、及び４，４，−ビフェニルジカルボニルジクロリドからなる群から選択される。
本開示の一実施形態によれば、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記溶媒は極性溶媒又は１つ以上の極性溶媒を含む混合溶媒である。一実施形態において、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記極性溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール（ＩＰＡ）、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、クレゾール、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルエセテート（ＰＧＭＥＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）又はＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ），Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、それらの組み合わせ、又はそれらの極性溶媒を少なくとも１つ含む混合溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記極性溶媒は有機溶媒及び／又は無機溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族ポリアミドの末端の−ＣＯＯＨ基及び−ＮＨ2基の一方又は双方はエンドキャップされている。ポリアミドフィルムの耐熱特性を高める観点から、末端がエンドキャップされていることが好ましい。ポリアミドの末端が−ＮＨ2の場合は、重合化ポリアミドを塩化ベンゾイルと反応させることによって、またポリアミドの末端が−ＣＯＯＨの場合は、重合化ポリアミドをアニリンと反応させることによって、ポリアミドの末端をエンドキャップすることができるが、エンドキャップの方法はこの方法に限定されない。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族コポリアミド溶液は、
ａ）芳香族コポリアミド溶液を支持材へ塗布する工程と、
ｂ）前記塗布工程（ａ）後に、ポリアミドフィルムを前記支持材上に形成する工程と、
ｃ）ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を前記ポリアミドフィルムの表面上に形成する工程とを含むディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法に用いるためのものである。
【００４３】
本開示に係る方法を採用することによって、本開示に係る芳香族コポリアミド溶液で、ＯＬＥＤを含むディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造の生産性を改善できる。
【００４４】
さらに、本開示は、他の態様において、ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法に関する。
本開示の一実施形態によれば、ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造のために提供される方法は、
ａ）少なくとも１つが１つ以上のフリーカルボン酸基を含む２つ以上の芳香族ジアミンの混合物を、カルボン酸含有ジアミンの量がジアミン混合物全体の約１モル％よりも多く、約３０モル％よりも少なくなるように形成する工程と、
ｂ）前記芳香族ジアミン混合物を溶媒に溶解させる工程と、
ｃ）前記ジアミン混合物を少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドと反応させて、塩酸及びポリアミド溶液を生成する工程と、
ｄ）試薬を用いて前記塩酸を取り除いてポリアミド溶液を得る工程と、
ｅ）芳香族コポリアミド溶液を支持材へ塗布する工程と、
ｆ）前記塗布工程（ｅ）後にポリアミドフィルムを前記支持材上に形成する工程と、
ｇ）ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を前記ポリアミドフィルムの表面上に形成する工程とを含む。
「取り除く」という用語は、前記塩酸を物理的に捕捉する、中和させる、及び／又は化学的に反応させることを意味する。
本開示の一実施形態によれば、前記カルボン酸基を含むジアミンは、４，４’−ジアミノジフェン酸又は３，５―ジアミノ安息香酸である。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族ジアミンは、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメチルベンジジン、９，９−ビス（４アミノフェニル）フルオリン、９，９−ビス（３−フルオロ−４−アミノフェニル）フルオリン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメトキシルベンジジン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメチルジフェニルエーテル、ビス−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェニルオキシル）ベンゼン、及びビス−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェニルオキシル）ビフェニルからなる群から選択される。
本開示の一実施形態によれば、前記少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドは、テレフタル酸ジクロリド、イソフタル酸ジクロリド、２，６−ナフタル酸ジクロリド、及び４，４，−ビフェニルジカルボニルジクロリドからなる群から選択される。
本開示の一実施形態によれば、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記溶媒は極性溶媒又は１つ以上の極性溶媒を含む混合溶媒である。一実施形態において、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記極性溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール（ＩＰＡ）、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、クレゾール、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルエセテート（ＰＧＭＥＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）又はＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ），Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、それらの組み合わせ、又はそれらの極性溶媒を少なくとも１つ含む混合溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記極性溶媒は有機溶媒及び／又は無機溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族ポリアミドの末端の−ＣＯＯＨ基及び−ＮＨ2基の一方又は双方はエンドキャップされている。ポリアミドフィルムの耐熱特性を高める観点から、末端がエンドキャップされていることが好ましい。ポリアミドの末端が−ＮＨ2の場合は、重合化ポリアミドを塩化ベンゾイルと反応させることによって、またポリアミドの末端が−ＣＯＯＨの場合は、重合化ポリアミドをアニリンと反応させることによって、ポリアミドの末端をエンドキャップすることができるが、エンドキャップの方法はこの方法に限定されない。
本開示の一実施形態によれば、前記反応工程（ｃ）の前に又は最中に前記試薬が前記混合物に添加される。反応工程（ｃ）の前に又は最中に前記試薬を添加することにより、反応工程（ｃ）後の粘度の程度及び混合物における塊の生成を低減することができるため、ポリアミド溶液の生産性を向上させることができる。前記試薬が酸化プロピレン等の有機試薬である場合、これらの効果が特に大きくなる。
本開示の一実施形態によれば、前記試薬と前記塩酸との反応によって揮発性生成物が形成される。
本開示の一実施形態によれば、前記試薬は有機中和試薬である。
本開示の一実施形態によれば、前記方法は、前記工程（ｆ）の後に及び／又は最中に前記フィルムを硬化させる工程をさらに含む。高温で硬化させることによって、ポリアミドフィルムに無機溶媒中での耐膨張性及び耐溶解性を持たせることができるが、この硬化工程は任意である。ポリアミドフィルムにバリアがある場合は、バリア層によって無機溶媒中での耐膨張性及び耐溶解性を持たせることができる。
本開示の一実施形態によれば、前記硬化温度は、前記フィルムのガラス転移温度の少なくとも約９０％及び／または約２８０℃である。
本開示の一実施形態によれば、前記硬化温度は、前記フィルムのガラス転移温度の約９０％〜約１１０％及び／または約２８０℃である。
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムは、無機塩の存在なしに製造される。
本開示の一実施形態によれば、前記方法は、前記支持材上に形成された前記表示用素子、前記光学用素子、又は前記照明用素子を前記支持材から剥離する工程（ｈ）をさらに含む。
【００４５】
さらに、本開示は、他の態様において、ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法に関する。
本開示の一実施形態によれば、ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造のために提供される方法は、
ａ）芳香族コポリアミド溶液を支持材へ塗布する工程と、
ｂ）前記塗布工程（ａ）後にポリアミドフィルムを前記支持材上に形成する工程と、
ｃ）ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を前記ポリアミドフィルムの表面上に形成する工程とを含み、
前記芳香族コポリアミド溶液は芳香族コポリアミド及び溶媒を含み、
前記芳香族コポリアミドは、少なくとも２つの下記一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）で示される繰り返し単位を含む。
【化１８】
2016500128.tif 000020
ｎ＝１〜４（限定されることなく、１、２、３及び４を含む）、Ａｒ1は、芳香族二酸ジクロリドを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化１９】
2016500128.tif 000021
ｐ＝４、ｑ＝３、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール又はハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ1はそれぞれ異なり、Ｒ2はそれぞれ異なり、Ｒ3はそれぞれ異なり、Ｒ4はそれぞれ異なり、Ｒ5はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ1は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。Ａｒ2はジアミンを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化２０】
2016500128.tif 000022
ｐ＝４、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ6はそれぞれ異なり、Ｒ7はそれぞれ異なり、Ｒ8はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ2は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。Ａｒ3は、フリーカルボン酸基を含むジアミンを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化２１】
2016500128.tif 000023
ｔ＝１〜３、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、トリフルオロメチルといったハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ9はそれぞれ異なり、Ｒ10はそれぞれ異なり、Ｒ11はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ3は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。なお、前記コポリマーは、構造（Ｉ）及び（ＩＩ）の繰り返し単位を複数含んでいてもよく、その場合、Ａｒ1、Ａｒ2、及びＡｒ3は同一であっても異なっていてもよい。
本開示の一実施形態によれば、前記コポリアミドを下記の溶媒に溶解でき、且つ前記コポリアミドを溶液キャスト法によりＣＴＥが＜２０ｐｐｍ／℃の透明フィルムにすることができるようにＸとＹとの比が選択される。
本開示の一実施形態によれば、Ｘは繰り返し構造（Ｉ）のモル分率であって、Ｘは７０〜９９％であり、Ｙは繰り返し構造（ＩＩ）のモル分率であって、Ｙは１〜３０％である。
本開示の一実施形態によれば、前記コポリマーは、構造（Ｉ）及び（ＩＩ）の繰り返し単位を複数含み、Ａｒ1、Ａｒ2、及びＡｒ3は同一であるか又は異なる。
本開示の一実施形態によれば、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記溶媒は極性溶媒又は１つ以上の極性溶媒を含む混合溶媒である。一実施形態において、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記極性溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール（ＩＰＡ）、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、クレゾール、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルエセテート（ＰＧＭＥＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）又はＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ），Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、それらの組み合わせ、又はそれらの極性溶媒を少なくとも１つ含む混合溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記極性溶媒は有機溶媒及び／又は無機溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族ポリアミドの末端の−ＣＯＯＨ基及び−ＮＨ2基の一方又は双方はエンドキャップされている。ポリアミドフィルムの耐熱特性を高める観点から、末端がエンドキャップされていることが好ましい。ポリアミドの末端が−ＮＨ2の場合は、重合化ポリアミドを塩化ベンゾイルと反応させることによって、またポリアミドの末端が−ＣＯＯＨの場合は、重合化ポリアミドをアニリンと反応させることによって、ポリアミドの末端をエンドキャップすることができるが、エンドキャップの方法はこの方法に限定されない。
本開示の一実施形態によれば、前記方法は、前記工程（ｂ）の後に及び／又は最中に前記フィルムを硬化させる工程をさらに含む。高温で硬化させることによって、ポリアミドフィルムに無機溶媒中での耐膨張性及び耐溶解性を持たせることができるが、この硬化工程は任意である。ポリアミドフィルムにバリアがある場合は、バリア層によって無機溶媒中での耐膨張性及び耐溶解性を持たせることができる。
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムの硬化前のフィルム透明度は、４００及び７５０ｎｍで＞８０％である。
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムの硬化後のフィルム透明度は、４００及び７５０ｎｍで＞８０％である。
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムの硬化温度を、少なくとも２８０℃及び／又は前記フィルムのガラス転移温度の約９０％〜約１１０％で少なくとも約３分間維持する。
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムの硬化後のフィルム透明度は、５５０ｎｍで〜８８％である。
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムを、約２８０℃及び／又は前記フィルムのガラス転移温度の約９０％〜約１１０％の温度で硬化させる。
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムを、極性溶媒に対する耐薬性を前記フィルムに持たせることのできる温度で硬化させる。
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムの熱膨張係数は約１０ｐｐｍ／℃未満である。
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムを少なくとも１時間、３００℃で加熱しても、その透明度は大幅に低下しない。
本開示の一実施形態によれば、前記方法は、前記支持材上に形成された前記表示用素子、前記光学用素子、又は前記照明用素子を前記支持材から剥離する工程（ｄ）をさらに含む。
【００４６】
さらに、本開示は、他の態様において、ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法に関する。
本開示の一実施形態によれば、ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造のために提供される方法は、
ａ）芳香族ジアミンの混合物を、少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドと溶媒中で反応させてポリアミドを形成する工程であって、前記ポリアミドの骨格に沿ってカルボキシル基が組み込まれ、前記ジアミンの少なくとも１つは、下記一般式（ＩＩＩ）：
【化２２】
2016500128.tif 000024
［ｎ＝１〜４（限定されることなく、１、２、３及び４を含む）、Ａｒはフリーカルボン酸基を含むジアミンを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化２３】
2016500128.tif 000025
ｔ＝１〜３、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ9はそれぞれ異なり、Ｒ10はそれぞれ異なり、Ｒ11はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ3は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。芳香族二酸クロリドによりペンダントカルボキシル基を含むコポリアミドが得られる。］
で示されるペンダントカルボン酸基を含む工程と、
ｂ）得られたコポリアミド溶液を支持材上へ直接塗布する工程と、
ｃ）前記塗布工程（ｂ）後にポリアミドフィルムを前記支持材上に形成する工程と、
ｄ）ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を前記ポリアミドフィルムの表面上に形成する工程とを含む。
本開示の一実施形態によれば、前記カルボン酸のモル％は、約１よりも大きく、約３０よりも小さい。
本開示の一実施形態によれば、前記カルボン酸基を含むジアミンは、４，４’−ジアミノジフェン酸又は３，５―ジアミノ安息香酸である。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族ジアミンは、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメチルベンジジン、９，９−ビス（４アミノフェニル）フルオリン、９，９−ビス（３−フルオロ−４−アミノフェニル）フルオリン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメトキシルベンジジン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビストリフルオロメチルジフェニルエーテル、ビス−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェニルオキシル）ベンゼン、及びビス−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェニルオキシル）ビフェニルからなる群から選択される。
本開示の一実施形態によれば、前記少なくとも１つの芳香族二酸ジクロリドは、テレフタル酸ジクロリド、イソフタル酸ジクロリド、２，６−ナフタル酸ジクロリド、及び４，４，−ビフェニルジカルボニルジクロリドからなる群から選択される。
本開示の一実施形態によれば、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記溶媒は極性溶媒又は１つ以上の極性溶媒を含む混合溶媒である。一実施形態において、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記極性溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール（ＩＰＡ）、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、クレゾール、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルエセテート（ＰＧＭＥＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）又はＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ），Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、それらの組み合わせ、又はそれらの極性溶媒を少なくとも１つ含む混合溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記極性溶媒は有機溶媒及び／又は無機溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族ポリアミドの末端の−ＣＯＯＨ基及び−ＮＨ2基の一方又は双方はエンドキャップされている。ポリアミドフィルムの耐熱特性を高める観点から、末端がエンドキャップされていることが好ましい。ポリアミドの末端が−ＮＨ2の場合は、重合化ポリアミドを塩化ベンゾイルと反応させることによって、またポリアミドの末端が−ＣＯＯＨの場合は、重合化ポリアミドをアニリンと反応させることによって、ポリアミドの末端をエンドキャップすることができるが、エンドキャップの方法はこの方法に限定されない。
本開示の一実施形態によれば、前記方法は、前記工程（ｃ）の後に及び／又は最中に前記フィルムを硬化させる工程をさらに含む。高温で硬化させることによって、ポリアミドフィルムに無機溶媒中での耐膨張性及び耐溶解性を持たせることができるが、この硬化工程は任意である。ポリアミドフィルムにバリアがある場合は、バリア層によって無機溶媒中での耐膨張性及び耐溶解性を持たせることができる。
本開示の一実施形態によれば、前記硬化温度は少なくとも約２８０℃及び／又は前記フィルムのガラス転移温度の約９０％〜約１１０％である。
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムを少なくとも５分間硬化させる。
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムは、約５分間硬化させた後、無機溶媒中での耐膨張性及び耐溶解性を示す。
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムの厚みは約１０μｍよりも大きい。
本開示の一実施形態によれば、補強支持材上における得られたフィルムの厚みは約５μｍよりも大きい。
本開示の一実施形態によれば、得られたコポリアミドフィルムの熱膨張係数は約１０ｐｐｍ／℃未満である。
本開示の一実施形態によれば、得られたフィルムを有機溶媒に晒しても、耐溶解性及び耐膨張性を示す。
本開示の一実施形態によれば、前記方法は、前記支持材上に形成された前記表示用素子、前記光学用素子、又は前記照明用素子を前記支持材から剥離する工程（ｅ）をさらに含む。
【００４７】
さらに、本開示は、他の態様において、ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法に関する。
本開示の一実施形態によれば、ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造のために提供される方法は、
ａ）芳香族コポリアミド溶液を支持材へ塗布する工程と、
ｂ）前記塗布工程（ａ）後にポリアミドフィルムを前記支持材上に形成する工程と、
ｃ）ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を前記ポリアミドフィルムの表面上に形成する工程とを含み、
前記芳香族コポリアミド溶液は芳香族コポリアミド及び溶媒を含み、
前記芳香族コポリアミドは、少なくとも２つの繰り返し構造を含み、前記繰り返し構造の１つは繰り返し構造（Ｖ）である。
【化２４】
2016500128.tif 000026
ｎ＝１〜４（限定されることなく、１、２、３及び４を含む）、Ｙは、繰り返し構造（Ｖ）とそれ以外の繰り返し構造の全てとのモル比であって、Ｙは０．０１〜０．１０であり、Ａｒ1は、芳香族二酸クロリドを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化２５】
2016500128.tif 000027
ｐ＝４、ｑ＝３、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、ハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール又はハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ1はそれぞれ異なり、Ｒ2はそれぞれ異なり、Ｒ3はそれぞれ異なり、Ｒ4はそれぞれ異なり、Ｒ5はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ1は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。Ａｒ3は、フリーカルボン酸基を含むジアミンを形成する下記芳香族単位の群から選択される。
【化２６】
2016500128.tif 000028
ｔ＝１〜３、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11は、水素、ハロゲン（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、アルキル、トリフルオロメチルといったハロゲン化アルキル等の置換アルキル、ニトロ、シアノ、チオアルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルコキシ等の置換アルコキシ、アリール、ハロゲン化アリール等の置換アリール、アルキルエステル、及び置換アルキルエステル、並びにその組み合せからなる群から選択される。なお、Ｒ9はそれぞれ異なり、Ｒ10はそれぞれ異なり、Ｒ11はそれぞれ異なっていてもよい。Ｇ3は、共有結合、ＣＨ2基、Ｃ（ＣＨ3）2基、Ｃ（ＣＦ3）2基、Ｃ（ＣＸ3）2基（但しＸはハロゲン）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ2基、Ｓｉ（ＣＨ3）2基、９，９−フルオレン基、置換９，９−フルオレン、及びＯＺＯ基からなる群から選択され、Ｚは、フェニル基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、９，９−ビスフェニルフルオレン基、及び置換９，９−ビスフェニルフルオレン等のアリール基又は置換アリール基である。なお、前記コポリマーは、構造（Ｖ）の繰り返し単位を複数含んでいてもよく、その場合、Ａｒ1、Ａｒ2、及びＡｒ3は同一であっても異なっていてもよい。
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムの厚みは約１０μｍよりも大きい。
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムの厚みは約１０μｍ〜約１００μｍである。
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムは支持材に接着されており、前記フィルムの厚みは約５μｍよりも大きい。
本開示の一実施形態によれば、前記支持材は、厚みが約５０μｍよりも大きいガラスフィルムである。
本開示の一実施形態によれば、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記溶媒は極性溶媒又は１つ以上の極性溶媒を含む混合溶媒である。一実施形態において、ポリアミドの溶媒への溶解性を高める観点から、前記極性溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール（ＩＰＡ）、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、クレゾール、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルエセテート（ＰＧＭＥＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）又はＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ），Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、それらの組み合わせ、又はそれらの極性溶媒を少なくとも１つ含む混合溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記極性溶媒は有機溶媒及び／又は無機溶媒である。
本開示の一実施形態によれば、前記芳香族ポリアミドの末端の−ＣＯＯＨ基及び−ＮＨ2基の一方又は双方はエンドキャップされている。ポリアミドフィルムの耐熱特性を高める観点から、末端がエンドキャップされていることが好ましい。ポリアミドの末端が−ＮＨ2の場合は、重合化ポリアミドを塩化ベンゾイルと反応させることによって、またポリアミドの末端が−ＣＯＯＨの場合は、重合化ポリアミドをアニリンと反応させることによって、ポリアミドの末端をエンドキャップすることができるが、エンドキャップの方法はこの方法に限定されない。
本開示の一実施形態によれば、前記方法は、前記工程（ｂ）の後に及び／又は最中に前記フィルムを硬化させる工程をさらに含む。高温で硬化させることによって、ポリアミドフィルムに無機溶媒中での耐膨張性及び耐溶解性を持たせることができるが、この硬化工程は任意である。ポリアミドフィルムにバリアがある場合は、バリア層によって無機溶媒中での耐膨張性及び耐溶解性を持たせることができる。
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムを、前記フィルムのガラス転移温度の約９０％〜約１１０％の温度及び／または約２８０℃で硬化させる。
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムのガラス転移温度は約２８０℃よりも高く、熱膨張係数は約２０ｐｐｍ／℃未満である。
本開示の一実施形態によれば、前記フィルムの光透過率は、４００ｎｍ〜７５０ｎｍで約８０％である。
本開示の一実施形態によれば、前記熱膨張係数は約１０ｐｐｍ／℃未満である。
本開示の一実施形態によれば、前記方法は、前記支持材上に形成された前記表示用素子、前記光学用素子、又は前記照明用素子を前記支持材から剥離する工程（ｄ）をさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、一実施形態に係る有機ＥＬ素子１を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
本開示は、芳香族コポリアミドから作製した溶液及び透明フィルム、並びに前記溶液及び／又はフィルムを用いるディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子に関する。ポリアミドは、溶媒中での縮合重合によって作製され、反応の際に生成される塩酸は、酸化プロピレン（ＰｒＯ）等の試薬によって捕捉される。前記フィルムは、ポリアミドの分離や再溶解を必要とすることなく、反応混合物から直接作製することができる。無色のフィルムを、重合溶液から直接キャストすることができる。塩酸とＰｒＯとの反応生成物は、溶媒を除去する際に取り除くことができる。これらのフィルムは成形品として低ＣＴＥを示し、且つ引き伸ばす必要はない。コポリアミドの作製に用いるモノマーの比を慎重に操作することによって、得られるコポリマーのＣＴＥ及びＴｇ、並びにそれらの溶液キャストフィルムの光学特性を制御することができる。特に驚くべきことは、ポリマー鎖に沿ってフリーカルボン酸側基が存在していると高温でフィルムを硬化させることができるということである。試薬と塩酸との反応によって揮発性生成物が形成されない場合、ポリマーは、極性溶媒による析出及び再溶解によって重合混合物から分離されて、フィルムとなる。試薬と塩酸との反応によって揮発性生成物が形成される場合、フィルムを直接キャストすることができる。揮発性生成物を形成する試薬の一例としてはＰｒＯが挙げられる。
【００５０】
本開示において有用な芳香族二酸ジクロリドの代表例としては、以下のものが挙げられる。
【化２７】
2016500128.tif 000029
【００５１】
本開示において有用な芳香族ジアミンの典型的な一例としては、下記のものが挙げられる。
【化２８】
2016500128.tif 000030
【００５２】
［ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子］
本開示において、「ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子」とは、表示体（表示装置）、光学装置、又は照明装置を構成する素子をいい、例えば有機ＥＬ素子、液晶素子、有機ＥＬ照明等をいう。また、それらの一部を構成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子、カラーフィルタ素子等も含む。本開示にかかるディスプレイ用素子、光学用素子、又は、照明用素子は、一又は複数の実施形態において、本開示に係るポリマー溶液を用いて製造されるもの、ディスプレイ用素子、光学用素子、又は、照明用素子の基板として本開示に係るポリマーフィルムを用いているものを含みうる。
【００５３】
＜有機ＥＬ素子の限定されない一実施形態＞
以下に図を用いて本開示にかかるディスプレイ用素子の一実施形態である有機ＥＬ素子の一実施形態を説明する。
【００５４】
図１は、一実施形態に係る有機ＥＬ素子１を示す概略断面図である。有機ＥＬ素子１は、基板Ａ上に形成される薄膜トランジスタＢ及び有機ＥＬ層Ｃを備える。なお、有機ＥＬ素子１全体は封止部材４００で覆われている。有機ＥＬ素子１は、支持材５００から剥離されたものであってもよく、支持材５００を含むものであってもよい。以下、各構成につき詳細に説明する。
【００５５】
１．基板Ａ
基板Ａは、透明樹脂基板１００及び透明樹脂基板１００の上面に形成されるガスバリア層１０１を備える。ここで、透明樹脂基板１００は、本開示に係るポリマーフィルムである。
【００５６】
なお、透明樹脂基板１００に対して、熱によるアニール処理を行っても良い。これにより、歪みを取り除くことができたり、環境変化に対する寸法の安定化を強化したりできる等の効果がある。
【００５７】
ガスバリア層１０１は、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘなどからなる薄膜であり、スパッタ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法等の真空成膜法により形成される。ガスバリア層１０１の厚みとしては、通常１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度であるが、この厚みに限定されるものではない。ここで、ガスバリア層１０１は図１のガスバリア層１０１と対向する面に形成しても良く、両面に形成しても良い。
【００５８】
２．薄膜トランジスタ
薄膜トランジスタＢは、ゲート電極２００、ゲート絶縁層２０１、ソース電極２０２、活性層２０３、及びドレイン電極２０４を備える。薄膜トランジスタＢは、ガスバリア層１０１上に形成される。
【００５９】
ゲート電極２００、ソース電極２０２、及びドレイン電極２０４は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等からなる透明薄膜である。透明薄膜を形成する方法としては、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられる。これらの電極の膜厚は、通常５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であるが、この厚さに限定されるものではない。
【００６０】
ゲート絶縁膜２０１は、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等からなる透明な絶縁薄膜であり、スパッタ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等により形成される。ゲート絶縁膜２０１の膜厚は、通常１０ｎｍ〜１μｍ程度であるが、この厚さに限定されるものではない。
【００６１】
活性層２０３は、例えば、単結晶シリコン、低温ポリシリコン、アモルファスシリコン、酸化物半導体等であり、適時最適なものが使用される。活性層はスパッタ法等により形成される。
【００６２】
３．有機ＥＬ層
有機ＥＬ層Ｃは、導電性の接続部３００、絶縁性の平坦化層３０１、有機ＥＬ素子Ａの陽極である下部電極３０２、正孔輸送層３０３、発光層３０４、電子輸送層３０５、及び有機ＥＬ素子Ａの陰極である上部電極３０６を備える。有機ＥＬ層Ｃは、少なくともガスバリア層１０１上又は薄膜トランジスタＢ上に形成され、下部電極３０２と薄膜トランジスタＢのドレイン電極２０４は接続部３００により電気的に接続されている。なお、これに替えて、薄膜トランジスタＢの下部電極３０２とソース電極２０２が接続部３００により接続されるようにしてもよい。
【００６３】
下部電極３０２は、有機ＥＬ素子１ａの陽極であり、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明薄膜である。なお、高透明性、高電導性等が得られるので、ＩＴＯが好ましい。
【００６４】
正孔輸送層３０３、発光層３０４及び電子輸送層３０５としては、従来公知の有機ＥＬ素子用材料をそのまま用いることができる。
【００６５】
上部電極３０５は、例えばフッ化リチウム（ＬｉＦ）とアルミニウム（Ａｌ）をそれぞれ５ｎｍ〜２０ｎｍ、５０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚に成膜した膜よりなる。膜を形成する方法としては、例えば真空蒸着法が挙げられる。
【００６６】
また、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を作製する場合、有機ＥＬ素子１ａの上部電極３０６は光反射性の電極にしても良い。これにより、有機ＥＬ素子Ａで発生して表示側と逆方向の上部側に進んだ光が上部電極３０６により表示側方向に反射される。したがって、反射光も表示に利用されるので、有機ＥＬ素子の発光の利用効率を高めることができる。
【００６７】
［ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法］
本開示は、その他の態様において、ディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子の製造方法に関する。本開示にかかる製造方法は、一又は複数の実施形態において、本開示にかかるディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を製造する方法である。また、本開示にかかる製造方法は、一又は複数の実施形態において、本開示に係るポリアミド樹脂溶液を支持材へ塗布する工程と、前記塗布工程後に、ポリアミドフィルムを形成する工程と、前記ポリアミドフィルムの前記支持材と接していない面にディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を形成する工程とを含む製造方法である。本開示にかかる製造方法は、さらに、前記支持材上に形成されたディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を前記支持材から剥離する工程を含んでもよい。
【００６８】
＜有機ＥＬ素子の作製方法の限定されない一実施形態＞
次に、以下に図を用いて本開示にかかるディスプレイ用素子の製造方法の一実施形態である有機ＥＬ素子の製造方法の一実施形態を説明する。
【００６９】
図１の有機ＥＬ素子１の作製方法は、固定工程、ガスバリア層作製工程、薄膜トランジスタ作製工程、有機ＥＬ層作製工程、封止工程及び剥離工程を備える。以下、各工程につき詳細に説明する。
【００７０】
１．固定工程
固定工程では、支持材５００上に透明樹脂基板１００が固定される。固定する方法は特に限定されるものではないが、支持材５００と透明基板の間に粘着剤を塗布する方法や、透明樹脂基板１００の一部を支持材５００に融着させる方法等が挙げられる。また、支持の材料としては、例えば、ガラス、金属、シリコン、又は樹脂等が用いられる。これらは単独で用いられてもよいし、２以上の材料を適時組み合わせて使用してもよい。さらに、支持材５００に離型剤等を塗布し、その上に透明樹脂基板１００を張り付けて固定してもよい。一又は複数の実施形態において、支持材５００上に本開示に係るポリアミド樹脂組成物を塗布し、乾燥等によりポリアミドフィルム１００を形成する。
【００７１】
２．ガスバリア層作製工程
ガスバリア層作製工程では、透明樹脂基板１００上にガスバリア層１０１が作製される。作製する方法は特に限定することなく、公知の方法を用いることができる。
【００７２】
３．薄膜トランジスタ作製工程
薄膜トランジスタ作製工程では、ガスバリア層上に薄膜トランジスタＢが作製される。作製する方法は特に限定することなく、公知の方法を用いることができる。
【００７３】
４．有機ＥＬ層作製工程
有機ＥＬ層作製工程は、第１工程と第２工程を備える。第１工程では、平坦化層３０１が形成される。平坦化層３０１を形成する方法としては、感光性透明樹脂をスピンコート法、スリットコート法、インクジェット法等が挙げられる。この際、第２工程で接続部３００を形成できるよう、平坦化層３０１には開口部を設けておく必要がある。平坦化層の膜厚は、通常１００ｎｍ〜２μｍ程度であるが、これに限定されるものではない。
【００７４】
第２工程では、まず接続部３００及び下部電極３０２が同時に形成される。これらを形成する方法としては、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられる。これらの電極の膜厚は、通常５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であるが、これに限定されるものではない。その後、正孔輸送層３０３、発光層３０４、電子輸送層３０５、及び有機ＥＬ素子Ａの陰極である上部電極３０６が形成される。これらを形成する方法としては真空蒸着法や塗布法など、用いる材料及び積層構成に適切な方法を用いることができる。また、有機ＥＬ素子Ａの有機層の構成は、本実施例の記載に関わらず、その他正孔注入層や電子輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層など、公知の有機層を取捨選択して構成してもよい。
【００７５】
５．封止工程
封止工程では、有機ＥＬ層Ａが封止部材３０７によって上部電極３０６の上から封止される。封止部材３０７としては、ガラス、樹脂、セラミック、金属、金属化合物、又はこれらの複合体等で形成することができ、適時最適な材料を選択可能である。
【００７６】
６．剥離工程
剥離工程では作製された有機ＥＬ素子１が支持材５００から剥離される。剥離工程を実現する方法としては、例えば、物理的に支持材５００から剥離する方法が挙げられる。この際、支持材５００に剥離層を設けても良いし、支持材５００と表示素子の間にワイヤを挿入して剥離しても良い。また、その他の方法としては支持材５００の端部のみ剥離層を設けず、素子作製後端部より内側を切断して素子を取り出す方法、支持材５００と素子の間にシリコン層等からなる層を設け、レーザー照射により剥離する方法、支持材５００に対して熱を加え、支持材５００と透明基板を分離する方法、支持材５００を溶媒により除去する方法等が挙げられる。これらの方法は単独で用いてもよく、任意の複数の方法を組み合わせて用いてもよい。
【００７７】
本実施形態にかかるディスプレイ用、光学用、又は照明用の素子の製造方法によって得られた有機ＥＬ素子は、一又は複数の実施形態において、透明性、耐熱性、低線膨張性、低光学異方性等に優れている。
【００７８】
［表示装置、光学装置、照明装置］
本開示は、その態様において、本開示にかかるディスプレイ用素子、光学用素子、又は照明用素子を用いた表示装置、光学装置、又は照明装置に関し、また、それらの製造方法に関する。これらに限定されないが、前記表示装置としては、撮像素子などが挙げられ、光学装置としては、光／電気複合回路などが挙げられ、照明装置としては、ＴＦＴ−ＬＣＤ、ＯＥＬ照明などが挙げられる。
【実施例】
【００７９】
［実施例１］
本実施例では、溶液縮合法によりＴＰＣ、ＩＰＣ、及びＰＦＭＢ（７０モル％／３０モル％／１００モル％）からコポリマーを作製するための一般手順を示す。
【００８０】
機械式撹拌機、窒素導入口、及び排出口を備えた２５０ｍｌの三つ口丸底フラスコに、ＰＦＭＢ（３．２０２４ｇ、０．０１ｍｏｌ）及び乾燥ＤＭＡｃ（４５ｍｌ）を加えた。ＰＦＭＢが完全に溶解した後に、溶液にＩＰＣ（０．６３９５ｇ、０．００３モル）を窒素下、室温にて加え、フラスコの壁部をＤＭＡｃ（１．５ｍｌ）で洗い流した。１５分後、ＴＰＣ（１．４２１１ｇ、０．００７ｍｏｌ）を溶液に加え、フラスコの壁部を再度ＤＭＡｃ（１．５ｍｌ）で洗い流した。混合物がゲルを形成するまで溶液の粘度は増加する。ＰｒＯ（１．４ｇ、０．０２４モル）を添加した後、ゲルを撹拌して分解し、均一な粘質の溶液を形成する。さらに４時間室温にて撹拌した後、得られたコポリマー溶液をキャストして直接フィルムにすることができる。
【００８１】
［実施例２］
本実施例では、溶液縮合法によりＴＰＣ、ＰＦＭＢ、及びＦＤＡ（１００モル％／８０モル％／２０モル％）からコポリマーを作製するための一般手順を示す。
【００８２】
機械式撹拌機、窒素導入口、及び窒素排出口を備えた１００ｍｌの四つ口丸底フラスコに、ＰＦＭＢ（１．０２４７ｇ、３．２ｍｍｏｌ）、ＦＤＡ（０．０２７８８ｇ、０．８ｍｍｏｌ）及び乾燥ＤＭＡｃ（２０ｍｌ）を窒素下、室温にて加えた。ＰＦＭＢが完全に溶解した後に、溶液にＴＰＣ（０．８２０１ｇ、４．０４ｍｍｏｌ）を加え、フラスコの壁部をＤＭＡｃ（５．０ｍｌ）で洗い流す。混合物がゲルを形成するまで溶液の粘度は増加する。ＰｒＯ（０．５ｇ、８．５ｍｍｏｌ）を添加した後、ゲルを撹拌して分解し、均一な粘質の溶液を形成する。さらに４時間室温にて撹拌した後、得られたコポリマー溶液をキャストして直接フィルムにすることができる。
【００８３】
［実施例３］
本実施例では、溶液縮合法によりＴＰＣ、ＩＰＣ、ＤＡＤＰ、及びＰＦＭＢ（７０モル％／３０モル％／３モル％／９７モル％）からコポリマーを作製するための一般手順を示す。
【００８４】
機械式撹拌機、窒素導入口、及び窒素排出口を備えた２５０ｍｌの三つ口丸底フラスコに、ＰＦＭＢ（３．１０６０ｇ、０．００９７ｍｏｌ）、ＤＡＤＰ（０．０８１７ｇ、０．０００３ｍｏｌ）及び乾燥ＤＭＡｃ（４５ｍｌ）を窒素下、室温にて加えた。ＰＦＭＢが完全に溶解した後に、溶液にＩＰＣ（０．６０９１ｇ、０．００３ｍｏｌ）を加え、フラスコの壁部をＤＭＡｃ（１．５ｍｌ）で洗い流した。１５分後、ＴＰＣ（１．４２１１ｇ、０．００７ｍｏｌ）を加え、フラスコの壁部を再度ＤＭＡｃ（１．５ｍｌ）で洗い流した。混合物がゲルを形成するまで溶液の粘度は増加する。ＰｒＯ（１．４ｇ、０．０２４ｍｏｌ）を添加した後、ゲルを撹拌して分解し、均一な粘質の溶液を形成する。さらに４時間室温にて撹拌した後、得られたコポリマー溶液を直接キャストしてフィルムにすることができる。
【００８５】
［実施例４］
本実施例では、溶液縮合法によりＴＰＣ、ＩＰＣ、ＤＡＢ、及びＰＦＭＢ（７５モル％／２５モル％／５モル％／９５モル％）からコポリマーを作製するための一般手順を示す。
【００８６】
機械式撹拌機、窒素導入口、及び窒素排出口を備えた２５０ｍｌの三つ口丸底フラスコに、ＰＦＭＢ（３．０４２３ｇ、０．００９５ｍｏｌ）、ＤＡＢ（０．０７６１ｇ、０．０００５ｍｏｌ）及び乾燥ＤＭＡｃ（４５ｍｌ）を窒素下、室温にて加えた。ＰＦＭＢが完全に溶解した後に、溶液にＩＰＣ（０．５０７６ｇ、０．００２５ｍｏｌ）を加え、フラスコの壁部をＤＭＡｃ（１．５ｍｌ）で洗い流した。１５分後、ＴＰＣ（１．５２２７ｇ、０．００７５ｍｏｌ）を加え、フラスコの壁部を再度ＤＭＡｃ（１．５ｍｌ）で洗い流した。混合物がゲルを形成するまで溶液の粘度は増加する。ＰｒＯ（１．４ｇ、０．０２４ｍｏｌ）を添加した後、ゲルを撹拌して分解し、均一な粘質の溶液を形成する。さらに４時間室温にて撹拌した後、得られたコポリマー溶液を直接キャストしてフィルムにすることができる。
【００８７】
［実施例５］
本実施例では、溶液縮合法によりＴＰＣ、ＩＰＣ、ＤＡＢ、及びＰＦＭＢ（２５モル％／２５モル％／２．５３モル％／４７．７モル％）からコポリマーを作製するための一般手順を示す。
【００８８】
機械式撹拌機、窒素導入口、及び窒素排出口を備えた２５０ｍｌの三つ口丸底フラスコに、ＰＦＭＢ（３．２０２４ｇ、１０．０００ｍｏｌ）、ＤＡＢ（０．０８０ｇ、０．５３ｍｏｌ）及び乾燥ＤＭＡｃ（３５ｍｌ）を加えた。ＰＦＭＢ及びＤＡＢが完全に溶解した後に、ＰｒＯ（１．３４５ｇ、２３．１５９ｍｍｏｌ）を溶液に加えた。溶液を０℃に冷却する。撹拌しながら、溶液にＩＰＣ（１．０５８ｇ、５．２１１ｍｍｏｌ）を加え、フラスコの壁部をＤＭＡｃ（１．０ｍｌ）で洗い流した。１５分後、溶液にＴＰＣ（１．０５８ｇ、５．２１１ｍｍｏｌ）を加え、フラスコの壁部を再度ＤＭＡｃ（１．０ｍｌ）で洗い流した。２時間後、塩化ベンゾイル（０．０３０ｇ、０．２１６ｍｍｏｌ）を溶液に加え、さらに２時間撹拌した。
【００８９】
なお、実施例での温度は室温であるが、当該温度は約−２０℃〜約５０℃であってもよく、いくつかの実施形態では約０℃〜約３０℃であってもよい。
【００９０】
［ポリマーフィルムの作製及びキャラクタリゼーション］
ポリマー溶液は、重合後にフィルムのキャスティングに直接用いることができる。小型のフィルムをバッチ処理で作製する場合、平らなガラス板又は他の基板上に溶液を注ぎ、ドクターブレードにより膜圧を調整する。フィルムを基板上で減圧下、６０℃で数時間乾燥させた後、乾燥窒素流で保護しながらフィルムを２００℃で１時間さらに乾燥させる。減圧下又は不活雰囲気下にて、フィルムをポリマーのガラス転移温度又は同ガラス転移温度付近で数分間加熱して硬化させる。基板から機械的に取り除くことにより、厚みが約１０μｍよりも大きい独立フィルムが得られる。独立フィルムの厚みは、ポリマー溶液の固形分量及び粘度を調整することによって調整可能である。なお、少なくとも２８０℃又は前記ガラス転移温度の約９０％〜約１１０％の間のどの温度でフィルムを硬化させてもよい。また、当業者に公知な方法によりロールツーロール法で連続して行えるように、バッチ処理に変更を加えてもよい。
【００９１】
本開示の一実施形態において、薄いガラス、シリカ、又はマイクロエレクトロニクス装置等の補強基板上にポリマー溶液を溶液キャストする。この場合、最終的なポリアミドフィルムの厚みが約５μｍよりも大きくなるように方法を調整する。
【００９２】
機械式熱解析計（ＴＡＱ４００ＴＭＡ）を用いてＣＴＥ及びＴｇを測定する。試料フィルムの厚みは約２０μｍであり、負荷ひずみは０．０５Ｎである。一実施形態において、独立フィルムの厚みは約２０μｍ〜約１２５μｍである。一実施形態において、フィルムは補強基板に接着されており、その厚みは＜２０μｍである。一実施形態において、ＣＴＥは約２０ｐｐｍ／℃未満であるが、他の実施形態においては、ＣＴＥは約１５ｐｐｍ／℃未満、約１０ｐｐｍ／℃未満、及び約５ｐｐｍ／℃未満である。これらの実施形態において、ＣＴＥは約１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、又は５ｐｐｍ／℃未満であってもよい。実験により得られたＣＴＥは室温〜約２５０℃で得られたＣＴＥの平均値である。
【００９３】
フィルムの透明性は、１０μｍ厚のフィルムの４００〜５００ｎｍでの透過率をＵＶ可視分光光度計（Ｓｈｉｍａｚｕ  ＵＶ２４５０）を用いて求めて測定する。
【００９４】
フィルムの耐溶剤性は、同フィルムを室温にて特定の溶媒中に３０分間浸漬させて求めた。浸漬後に表面上のしわ、膨張、又は他の可視的な損傷が実質的にフィルムにない場合、そのフィルムは耐溶剤性を有すると考えられる。
【００９５】
溶液キャスト法によりＴｇが＞３００℃、ＣＴＥが＜２０ｐｐｍ、透過率が＞８０％の透明フィルムにすることが可能な可溶性コポリアミドを得るのに必要な反応物質の比を求めるために、フリーカルボキシル基を含まない反応物質の量を系統的に変化させる事前調査を行ってもよい。フリーカルボキシル基を含めるのに適したコポリマーの候補（ベースポリマー）を特定するために、得られたコポリマーのフィルムの特性を測定する。そのような調査は当業者によく理解されている。本開示で用いたベースポリマーを特定するのに用いたそのような調査の実施例を下記の表に示す。
【００９６】
【表１】
2016500128.tif 000031
【００９７】
【表２】
2016500128.tif 000032
【００９８】
特性を大幅に変化させることなくコポリマーを熱架橋するのに最低限必要なカルボキシル基の量を求めるために、フリーカルボキシル基を含有する反応物質を様々な量でベースポリマーの作製に用いた反応物質の混合物と共重合させる第２の事前調査を行ってもよい。コポリマーのフィルムを得て、それらの特性を測定した。例えば、様々な量のＤＡＤＰを、ＴＰＣ、ＩＰＣ、及びＰＦＭＢの比が７０／３０／１００の混合物からなるベースポリマーの作製に用いた反応物質と共重合させた（実施例１）。得られたＤＡＤＰを含むコポリマーのフィルムを、３３０℃で５分間熱処理した。硬化後、フィルムの耐ＮＭＰ性を評価した。その結果を表３に示す。
【００９９】
【表３】
2016500128.tif 000033
【０１００】
硬化後の実施例３のポリマーフィルムの特性を表４に示す。同様の方法で求めた、ＤＡＢを含むコポリマーの組成（実施例４）を、このポリマーの硬化フィルムの特性と共に表４に示す。
【０１０１】
【表４】
2016500128.tif 000034
【０１０２】
本開示の硬化フィルムは有機溶剤及び無機溶剤の双方に対して耐性を有する。一般的に使用される強力な溶剤であるＮＭＰへの耐性を分析することで、フィルムの耐溶剤性を素早く評価することができる。この溶剤への耐性を有するフィルムは他の極性溶剤にも耐性があることが分かっている。
【０１０３】
以下は本開示において使用可能な例示のポリマーである。1）ＴＰＣ：約５０〜約７０モル％、ＩＰＣ：約３０〜約５０モル％、ＰＦＭＢ：約９０〜約９９モル％、４，４’−ジアミノジフェン酸（ＤＡＤＰ）：約１〜約１０モル％、２）ＴＰＣ：約５０〜約７０モル％、ＩＰＣ：約２５〜約５０モル％、ＰＦＭＢ：約９０〜約９６モル％、３，５−ジアミノ安息香酸（ＤＡＢ）：約４〜約１０モル％、３）ＴＰＣ：約１００モル％、ＰＦＭＢ：約２５〜約８５モル％、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオリン（ＦＤＡ）：約１５〜約５０モル％、ＤＡＤＰ：約１〜約１０モル％、４）ＴＰＣ：約１００モル％、ＰＦＭＢ：約５０〜約８５モル％、ＦＤＡ：約１５〜約５０モル％、ＤＡＢ：約４〜約１０モル％
【０１０４】
上記で実施形態を説明したが、本開示の全体的な範囲から逸脱することなく上記の方法及び装置に変更及び改変を加え得ることは当業者には明らかだろう。添付の請求項又はその同等物の範囲内に含まれる限り、そのような変更及び改変の全てを含むものとする。上記の説明には具体性が多く含まれているが、これは本開示の範囲を限定するものではなく、本開示のいくつかの実施形態を説明するものに過ぎないと考えるべきである。本開示の範囲内で様々な他の実施形態や派生物が可能である。
【０１０５】
さらに、本開示の広い範囲を規定する数値範囲及びパラメータは近似値であるにも関わらず、具体的な実施例に記載の数値は可能な限り正確なものが記載されている。しかしながら、その数値には、それぞれの試験測定値にある標準偏差から必然的に生じる所定の誤差が潜在的に含まれている。
【０１０６】
本開示を説明してきたが、次に請求の範囲を示す。
【図１】
2016500128.tif 000049
【国際調査報告】
2016500128.tif 000050
2016500128.tif 000051