CN110177825B - 聚酰亚胺膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚酰亚胺膜的制备方法，其包括：抛光浇铸体的表面；将前驱体浇铸在所述浇铸体的抛光表面上，并干燥，以产生凝胶片；并对所述凝胶片进行热处理以制备聚酰亚胺薄膜，其中，所述浇铸体的抛光表面粗糙度为0.1～160nm；当浇铸前驱体的浇铸体的面积被分割为1cm×1cm时，其落在缺陷减少区域的面积至少为90％；基于20μm至70μm的厚度，所述聚酰亚胺膜的黄色指数至多为3，雾度至多为1％，透光率至少为88％，模量至少为5.0GPa，表面硬度至少为HB，所述黄色指数和所述雾度在550nm处测量。

Description

聚酰亚胺膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及了一种聚酰亚胺膜及其制备方法，所述聚酰亚胺膜无色透明，具有优异的机械性能和光学性能，且表面粗糙度低。
背景技术
由于聚酰亚胺(PI)具有优异的耐摩擦性、耐热性和耐化学性能，因此可应用于主绝缘材料、涂料、粘合剂、挤出树脂、耐热涂料、耐热板、耐热粘合剂、耐热纤维和耐热薄膜。
聚酰亚胺被广泛应用于各种领域。例如，可将由聚酰亚胺制成的粉末用作金属线或磁线的涂层。根据其用途将之与其他添加剂混合。此外，聚酰亚胺与含氟聚合物联用作装饰和防腐蚀的涂料。它还能起到将含氟聚合物粘合到金属基材上的作用。另外，聚酰亚胺用于厨具的涂层，由于其耐热性和耐化学性而可被用作气体分离膜，并且用于天然气井中以过滤诸如二氧化碳、硫化氢和杂质等污染物。
近年来，聚酰亚胺已经以膜的形式被开发，其成本更低，并具有优异的光学性能、机械性能和热性能。
发明内容
技术问题
本发明提供了一种聚酰亚胺膜及其制备方法，所述膜无色、透明，具有优异的机械性能和光学性能，且表面粗糙度低。
技术方案
本发明提供了一种聚酰亚胺膜的制备方法，其包括：抛光浇铸体的表面；将前驱体浇铸在所述浇铸体的抛光表面上，并将浇铸前驱体干燥，以产生凝胶片；并对所述凝胶片进行热处理以制备聚酰亚胺膜，其中所述浇铸体的抛光表面的粗糙度为0.1～160nm；当浇铸前驱体的浇铸体的面积被分割为1cm×1cm时，其落在缺陷减少区域的面积为90％或更多，所述缺陷减少区域是指满足条件的区域，所述条件为在1cm×1cm分割区域中，第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的数量分别为10或更少，5或更少，3或更少和0，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的宽度为0.3～3μm，深度为0.5～5μm，长度分别为2μm至小于3μm，3μm至小于5μm，5μm至小于10μm，10μm或更长；所述聚酰亚胺膜的黄色指数为3或更低，雾度为1％或更低，透光率为88％或更高，模量为5.0GPa或更高，表面硬度为HB或更高。
本发明提供了一种聚酰亚胺膜，其黄色指数为3或更低，雾度为1％或更低，透光率为88％或更高，模量为5.0GPa或更高，以及表面硬度HB或更高，并且其包括表面粗糙度为0.1～150nm的第一表面和与所述第一表面相对的表面粗糙度为0.1～40nm的第二表面，其中当所述第一表面被分割为1cm×1cm时，落在无缺陷区域的面积为90％或更多，所述无缺陷区域是指满足条件的区域，所述条件为在1cm×1cm分割区域中，第一突起、第二突起、第三突起和第四突起的数量分别为10或更小，5或更小，3或更小和0，所述第一突起、第二突起、第三突起和第四突起的宽度为0.3～3μm，高度为0.5～5μm，长度分别为2μm至小于3μm，3μm至小于5μm，5μm至小于10μm，10μm或更长。
本发明提供了一种覆盖窗，其包括所述聚酰亚胺膜。
本发明提供了一种显示装置，其包括显示面板，且所述覆盖窗设置在所述显示面板上。
本发明的积极进步效果
本发明所述的聚酰亚胺膜的制备方法中，采用细磨粒和抛光液对浇铸体进行抛光，所述浇铸体的抛光表面具有很少诸如划痕等的凹槽，且所述浇铸体的抛光表面可以具有非常低的粗糙度。
根据所述聚酰亚胺膜的制备方法浇铸前驱体并进行热处理，可以防止浇铸体的浇铸表面转移到聚酰亚胺膜时可能发生的光学缺陷。
因此，本发明所述的聚酰亚胺膜的制备方法能够提供一种无色透明、机械性能和光学性能优异且表面粗糙度低的聚酰亚胺膜，包含所述膜的覆盖窗，以及包含所述覆盖窗的其显示装置。
附图说明
图1是浇铸体表面的抛光过程的示意图。
图2是表示浇铸体的抛光面的示意图。
图3是浇铸体的剖面图。
图4是实施例中聚酰亚胺膜的第一表面的部分示意图。
图5是实施例中聚酰亚胺膜的横截面视图。
图6是实施例的显示装置的示意图。
<附图标记>
10：显示面板 11：覆盖窗 20：聚酰亚胺膜
21：突起 22：第一表面 23：第二表面
30：浇铸体(浇铸带) 31：凹槽
50：抛光体 60：浆料喷雾器 70：清洗液喷雾器
W：宽度 D：深度 L：长度
H：高度
具体实施方式
在实施方案的描述中，每当提到膜、窗、面板、层等在另一个膜、窗、面板、层等“上”或“下”形成时，其不仅意味着一个元素直接在另一个元素之上或之下形成，还意味着一个元素间接地在另一个元素之上或之下形成，其他元素***它们之间。此外，关于每个元素的术语“上”或“下”也可以参考附图。为了便于描述，附图中的各个元素的尺寸可能被夸大地描述，并不表示实际尺寸。
在下文中，将参考实施例详细描述本发明。只要不改变本发明的主旨，可以将实施例修改为各种形式。
在本说明书中，当一个部件被称为“包括/包含”一个元素时，除非另有说明，应理解该部件也可以包括/包含其他元素。
此外，除非另有说明，本文中使用的所有与组分数量、反应条件等相关的数字和表达，均应理解为由“约”一词修饰。
本文中使用术语“第一”“第二”等来描述各种元素，这些元素不应该受到该术语的限制。这些术语仅用于区分一个元素与另一个元素。
本发明提供了一种无色透明、机械性能和光学性能优异且表面粗糙度低的聚酰亚胺膜，包含所述膜的覆盖窗，以及包含所述覆盖窗的显示装置，及其制备方法。
本发明所述的聚酰亚胺膜的制备方法包括：抛光浇铸体的表面；将前驱体浇铸在所述浇铸体的抛光表面上，并将浇铸前驱体干燥，以产生凝胶片；并对所述凝胶片进行热处理以制备聚酰亚胺膜。
将诸如聚酰胺酸或聚酰胺酰亚胺聚合物等的前驱体浇铸在浇铸体上。
所述浇铸体可以是浇铸带、浇铸辊等。具体而言，所述浇铸体可以是但不限于浇铸带。
所述浇铸带可以但不限于由诸如不锈钢等的柔性金属形成。
所述浇铸体的浇铸表面是被抛光的。可以定期抛光所述浇铸体。
如图1所示，可以用抛光体(50)抛光浇铸体(30)。抛光体(50)为垫状并且自身可以旋转。抛光体(50)的转速可为约10rpm至约3,000rpm。具体而言，抛光体(50)的转速可为但不限于约10rpm至约2,000rpm，约10rpm至约1,500rpm，约10rpm至约1,000rpm，约10rpm至约500rpm，或约10rpm至约300rpm。抛光体(50)的转速可以根据抛光效率、浇铸体抛光表面的粗糙度等因素进行适当地调整。
在具体方案中，抛光体(50)可以是但不限于垫状的多孔聚合物或垫状的多孔无机材料，在这里，“垫状”指的是具有预定厚度的板状。抛光体(50)可以是但不限于圆盘状。
具体而言，抛光体(50)可以是垫状的多孔聚氨酯；垫状的多孔金属体；或垫状的多孔板岩。
抛光体(50)的平均孔径可以为但不限于约10μm至约100μm，由于抛光体(50)的孔径更小且更均匀，因此浇铸体(30)的表面可以被更均匀地抛光。
例如，Rohm&Haas公司的IC1000可用作抛光体(50)。抛光体(50)可以切割成具有适当直径的圆盘状使用。
浆料通过抛光浆料喷雾器(60)喷射到浇铸体(30)上。在抛光浇铸体表面的步骤中，所述浆料可包括磨粒、抛光液或两者兼而有之。
所述抛光液可包含水或氧化剂。所述氧化剂可以是但不限于过氧化氢。此外，所述抛光液的pH可以通过酸或碱调整。如果所述抛光液包含氧化剂，则所述氧化剂重量百分含量可为约0.5％至约10％，或约1％至约7％。此外，所述抛光液的pH范围可以是1～4或9～11。具体而言，所述抛光液的pH范围可以是但不限于1～3.5或1.5～3.0。
所述磨粒可以但不限于选自二氧化硅、二氧化铈、氧化铝、二氧化钛、碳颗粒、金刚石颗粒及其组合中的至少一种。
所述磨粒的平均直径可以是30～100nm。此外，所述磨粒的平均直径可以是但并不限于30～80nm，30～70nm，或者30～50nm。此外，所述磨粒可以是单分散的。由于所述磨粒直径更小，单分散程度更高，因此浇铸体(30)的表面可以被更均匀地抛光。
所述磨粒的多分散指数(PDI)可以为0.05或更小。此外，所述磨粒的多分散指数可以是但不限于0.005～0.05。在这里，多分散指数可以用Malvern的zetasizer获得。当粒度分布为高斯分布时，所述PDI可以为(粒度分布的宽度/平均粒度)^2。越接近单分散性，所述PDI的值越低。
如果所述浆料含有磨粒，则所述磨粒的含量为所述浆料的总重量的5～30％。具体而言，所述磨粒的含量可以为但不限于所述浆料总重量的5～20％或5～15％。
当用抛光体(50)抛光浇铸体(30)时，所述抛光体的抛光压力可以是但不限于1～10psi，1～7psi，1～5psi，或2～5psi。
用抛光体(50)抛光浇铸体(30)的时间为1～30分钟。具体而言，所述抛光时间可以是但不限于1～20分钟或3～10分钟。
另外，一旦浇铸体(30)被抛光，所述抛光表面可以用清洗液喷雾器(70)喷射的清洗液冲洗。所述清洗液可以是但不限于水。
适当地使用抛光体(50)和所述浆料，使得浇铸体(30)的表面被均匀地抛光。一旦浇铸体(30)被冲洗干净后，就通过3D显微镜等检查浇铸体30的抛光表面。继续抛光直到抛光表面没有诸如划痕等的凹槽并具有适当的粗糙度。也就是说，最终抛光的浇铸体(30)的表面满足以下条件。
如图2和3所示，浇铸体(30)的抛光表面上可以形成诸如划痕的凹槽(31)。在聚酰亚胺膜的制备过程中，凹槽(31)可能对所述聚酰亚胺膜的机械和光学性能产生影响。具体而言，可以从宽度(W)、深度(D)和长度(L)方面来定义影响聚酰亚胺膜机械和光学特性的凹槽。
第一凹槽的宽度为0.3～3μm，深度为0.5～5μm，长度为2μm至小于3μm。第二凹槽的宽度为0.3～3μm，深度为0.5～5μm，长度为3μm至小于5μm。第三凹槽的宽度为0.3～3μm，深度为0.5～5μm，长度为5μm至小于10μm。第四凹槽的宽度为0.3～3μm，深度为0.5～5μm，长度为10μm或更大。具体而言，所述第四凹槽的长度为10～100,000μm。
具体而言，所述第一凹槽的宽度为0.2～3μm，深度为0.3～5μm，长度为2μm至小于3μm。所述第二凹槽的宽度为0.2～3μm，深度为0.3～5μm，长度为3μm至小于5μm。所述第三凹槽的宽度为0.2～3μm，深度为0.3～5μm，长度为5μm至小于10μm。所述第四凹槽的宽度为0.2～3μm，深度为0.3～5μm，长度为10μm或更大。
更具体而言，所述第一凹槽的宽度为0.15～3μm，深度为0.2～5μm，长度为2μm至小于3μm。所述第二凹槽的宽度为0.15～3μm，深度为0.2～5μm，长度为3μm至小于5μm。所述第三凹槽的宽度为0.15～3μm，深度为0.2～5μm，长度为5μm至小于10μm。所述第四凹槽的宽度为0.15～3μm，深度为0.2～5μm，长度为10μm或更大。
所述浇铸体的抛光表面可以分割为1cm×1cm。如果在所述浇铸体的每个抛光和分割表面上满足以下条件，则可以将其定义为缺陷减少区域。
当所述浇铸体的抛光表面被分割为1cm×1cm时，缺陷减少区域可以被定义为满足条件的区域，所述条件为第一凹槽的数量为10或更少，第二凹槽的数量为5或更少，第三凹槽的数量为3或更少，第四凹槽的数量为0。
换句话说，所述缺陷减少区域是指满足条件的区域，所述条件为在1cm×1cm的分割区域中，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的数量分别为10或更少，5或更少，3或更少和0，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的宽度为0.3～3μm，深度为0.5～5μm，长度分别为2μm至小于3μm，3μm至小于5μm，5μm至小于10μm，以及10μm或更大。
具体而言，所述缺陷减少区域是指满足条件的区域，所述条件为在1cm×1cm的分割区域中，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的数量分别为10或更少，5或更少，3或更少和0，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的宽度为0.2～3μm，深度为0.3～5μm，长度分别为2μm至小于3μm，3μm至小于5μm，5μm至小于10μm，以及10μm或更大。
更具体地，所述缺陷减少区域是指满足条件的区域，所述条件为在1cm×1cm的分割区域中，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的数量分别为10或更少，5或更少，3或更少和0，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的宽度为0.15～3μm，深度为0.2～5μm，长度分别为2μm至小于3μm，3μm至小于5μm，5μm至小于10μm，以及10μm或更大。
此外，当所述浇铸体的抛光表面被分割为1cm×1cm时，所述缺陷减少区域可以被定义为满足条件的区域，所述条件为所述第一凹槽的数量为5或更少，所述第二凹槽的数量为3或更少，所述第三凹槽的数量为1或更少，所述第四凹槽的数量为0。
更具体而言，当所述浇铸体的抛光表面被分割为1cm×1cm时，所述缺陷减少区域可以被定义为满足条件的区域，所述条件为所述第一凹槽的数量为5或更少，所述第二凹槽的数量为3或更少，所述第三凹槽的数量为0，所述第四凹槽的数量为0。
具体而言，当所述浇铸体的抛光表面被分割为1cm×1cm时，所述缺陷减少区域可以被定义为满足条件的区域，所述条件为所述第一凹槽的数量为3或更少，所述第二凹槽的数量为3或更少，所述第三凹槽的数量为1或更少，所述第四凹槽的数量为0。
更具体而言，当所述浇铸体的抛光表面被分割为1cm×1cm时，所述缺陷减少区域可以被定义为满足条件的区域，所述条件为所述第一凹槽的数量为2或更少，所述第二凹槽的数量为1或更少，所述第三凹槽的数量为0，所述第四凹槽的数量为0。
更具体而言，当所述浇铸体的抛光表面被分割为1cm×1cm时，所述缺陷减少区域可以被定义为满足所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽数量均为0的条件的区域。
在所述浇铸体的抛光表面上，落在所述缺陷减少区域的面积占浇铸前驱体的面积的90％或更多。具体而言，在所述浇铸体的抛光表面上，落在所述缺陷减少区域的面积占浇铸前驱体的面积的95％或更多。更具体而言，在所述浇铸体的抛光表面上，落在所述缺陷减少区域的面积占浇铸前驱体的面积的99％或更多。
所述浇铸体的抛光表面的粗糙度可约为0.1～160nm。具体而言，所述浇铸体的抛光表面的粗糙度可约为0.1～60nm。更具体而言，所述浇铸体的抛光表面的粗糙度可约为0.1～11nm。更具体而言，所述浇铸体的抛光表面的粗糙度可为但不限于约0.1～3nm。在这里，所述浇铸体的表面粗糙度和所述膜的表面粗糙度是指均方根表面粗糙度。
制备一种前驱体，将其浇铸在所述浇铸体的抛光表面上。所述前驱体可包括聚酰胺酸或聚酰胺酰亚胺聚合物。
例如，所述前驱体可为聚酰胺酰亚胺聚合物溶液。
所述聚酰胺酰亚胺聚合物包括由芳香族二胺化合物和芳香族二酐化合物聚合而得的酰亚胺重复单元，以及由芳香族二胺化合物和二羰基化合物聚合而得和酰胺重复单元。
由所述聚酰胺酰亚胺聚合物制备的膜含有酰亚胺重复单元，因此在广义上它可以属于聚酰亚胺膜。
具体而言，所述前驱体包含聚合物，所述聚合物由芳香族二胺化合物、芳香族二酐化合物和二羰基化合物聚合形成。所述二羰基化合物可包括第一二羰基化合物和/或第二二羰基化合物。例如，所述聚酰胺酰亚胺聚合物可以通过芳香族二胺化合物、芳香族二酐化合物、第一二羰基化合物和第二二羰基化合物在有机溶剂中聚合而得到。
本发明所述的聚酰亚胺膜的制备方法包括：芳香族二胺化合物、芳香族二酐化合物、第一二羰基化合物和第二二羰基化合物在有机溶剂中聚合以制备第一聚合物溶液；进一步向所述第一聚合物溶液中加入第二二羰基化合物，得到粘度为100,000～300,000cps的第二聚合物溶液；然后挤出并浇铸第二聚合物溶液，然后干燥并热处理浇铸的第二聚合物溶液。
所述聚合反应中使用的有机溶剂可为但不限于选自二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、间甲酚、四氢呋喃(THF)和氯仿中的至少一种。
制备所述第一聚合物溶液的步骤可包括同时或依次使所述芳香族二胺化合物、所述芳香族二酐化合物、所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物聚合。
具体而言，制备所述第一聚合物溶液的步骤可以包括同时使所述芳香族二胺化合物、所述芳香族二酐化合物、所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物聚合。
此外，制备所述第一聚合物溶液的步骤可以包括使所述芳香族二胺化合物和所述芳香族二酐化合物聚合，以获得聚酰胺酸溶液；然后将所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物加入所述聚酰胺酸溶液中进行聚合。
所述聚酰胺酸溶液是包含聚酰胺酸的溶液。
在另一个方法中，制备所述第一聚合物溶液的步骤可以包括使所述芳香族二胺化合物、所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物聚合以获得酰胺聚合物溶液；然后将所述芳香族二酐化合物加入所述酰胺聚合物溶液中使其聚合。
所述酰胺聚合物溶液是包含具有酰胺重复单元的聚合物的溶液。
所述芳香族二胺化合物是与所述芳香族二酐化合物形成酰亚胺键并与所述二羰基化合物形成酰胺键从而形成共聚物的化合物。
在一具体实施方案中，可以使用一种芳香族二胺作为芳香族二胺化合物。如果使用单一种芳香族二胺化合物，则可使聚酰胺酰亚胺聚合物的化学结构易于设计，并且可以提高过程效率。
例如，所述芳香族二胺化合物可以包括但不限于由下式1表示的2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯(TFDB)。
【式1】
Figure BDA0002131126580000101
所述芳香族二酐化合物是一种由于其具有较低的双折射值而有助于改善聚酰亚胺膜的透光率等光学性能的化合物。
在一具体实施方案中，可以使用一种芳香族二酐作为芳香族二酐化合物。如果使用单一种芳香族二酐化合物，则可使聚酰胺酰亚胺聚合物的化学结构易于设计，并且可以提高过程效率。
例如，所述芳香族二酐化合物可包括但不限于由下式2所示的2,2'-双-(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐(6-FDA)。
【式2】
Figure BDA0002131126580000111
所述芳香族二胺化合物和所述二酐化合物可以聚合形成聚酰胺酸。
随后，所述聚酰胺酸可以通过脱水反应转化为聚酰亚胺，所述聚酰亚胺包含酰亚胺重复单元。
例如，所述聚酰亚胺可以包括但不限于如下式3所示的化合物。
【式3】
Figure BDA0002131126580000112
在上述式3中，n是1～400的整数。
所述二羰基化合物可以包括第一二羰基化合物和/或第二二羰基化合物。
所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物可以分别是芳香族二羰基化合物。
所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物可以是彼此不同的化合物。
例如，所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物可以是但不限于彼此不同的芳香族二羰基化合物。
如果所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物分别是芳香族二羰基化合物，它们包含苯环。因此，它们可以有助于改善所制备的聚酰亚胺膜的机械性能，例如表面硬度和抗拉强度。
在一具体实施方案中，可以使用两种芳香族二羰基化合物作为二羰基化合物。如果使用两种芳香族二羰基化合物，可以设计聚酰胺酰亚胺聚合物的化学结构以实现所需的性能，并且可以提高过程效率。
所述二羰基化合物可以选自1,1'-联苯-4,4'-二羰基二氯化物(BPDC)和对苯二甲酰氯(TPC)，但这并不局限于此。
例如，所述第一二羰基化合物可包括但不限于由下式4表示的1,1'-联苯-4,4'-二羰基二氯化物(BPDC)。
【式4】
Figure BDA0002131126580000121
此外，所述第二二羰基化合物可包括但不限于由下式5表示的对苯二甲酰氯(TPC)。
【式5】
Figure BDA0002131126580000122
如果使用1,1'-联苯-4,4'-二羰基二氯化物(BPDC)作为所述第一二羰基化合物并且使用对苯二甲酰氯(TPC)作为所述第二二羰基化合物，在适当的组合下，所制得的聚酰胺膜可具有较高的抗氧化性能。
此外，所述芳香族二胺化合物和所述二羰基化合物可以聚合形成由下式6和7所示的酰胺重复单元。
【式6】
Figure BDA0002131126580000123
【式7】
Figure BDA0002131126580000124
在上述式6中，x是1～400的整数。
在上述式7中，y是1～400的整数。
在制备所述第一聚合物溶液的步骤中，可以进一步添加催化剂。
所述催化剂的实例包括但不限于β-甲基吡啶、乙酸酐等。
所述催化剂的进一步添加可以加快反应速率，并改善重复单元结构之间或重复单元结构内部的结合力。
所述芳香族二胺化合物可包括2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯(TFDB)，所述芳香族二酐化合物可包括2,2'-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐(6-FDA)，所述第一二羰基化合物可包括1,1'-联苯-4,4'-二羰基二氯化物(BPDC)，所述第二二羰基化合物可包括对苯二甲酰氯(TPC)。但这并不局限于此。
所述芳香族二胺化合物可以是2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯(TFDB)，所述芳香族二酐化合物可以是2,2'-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐(6-FDA)，所述第一二羰基化合物可以是1,1'-联苯-4,4'-二羰基二氯化物(BPDC)，所述第二二羰基化合物可以是对苯二甲酰氯(TPC)。但这并不局限于此。
一具体实施方案的特点在于它能够提供一种聚酰亚胺膜，其光学性能、机械性能和柔韧性可以通过适当地控制酰亚胺重复单元和酰胺重复单元的含量以均衡地得到改善，而无需复杂的工艺。
所述酰亚胺重复单元的含量和所述酰胺重复单元的含量可以通过芳香族二酐化合物和二羰基化合物的量来控制。
在另一个具体实施方案中，制备所述第一聚合物溶液的步骤可以包括将所述芳香族二酐化合物、所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物加入到过量的所述芳香族二胺化合物中。
具体而言，所述芳香族二酐化合物的用量占所述芳香族二酐化合物、所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物的总摩尔数的摩尔百分比可为20％～50％，但这并不局限于此。
如果所述芳香族二酐化合物的含量在上述范围内，则所述聚酰胺膜在表面硬度和抗拉强度等方面具有优异的机械性能。
此外，所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物的用量占所述芳香族二酐化合物、所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物的总摩尔数的摩尔百分比可为50～80％，但这并不局限于此。
如果所述二羰基化合物的含量在上述范围内，则所述聚酰胺膜在透光率和雾度等方面具有优异的光学性能。
在另一具体实施方案中，在制备所述第一聚合物溶液的步骤中，所述第一二羰基化合物的用量占所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物的总摩尔数的摩尔百分比可为50～70％，但这并不局限于此。
所述第一二羰基化合物可包括1,1'-联苯-4,4'-二羰基二氯化物(BPDC)，所述第二二羰基化合物可包括对苯二甲酰氯(TPC)。
如果所述第一二羰基化合物的摩尔百分含量小于50％，则所述聚酰亚胺膜的抗拉强度(或模量)等物理性能可能会降低。如果所述第一二羰基化合物的摩尔百分含量超过70％，则雾度等光学性能可能会降低。
较佳地，在制备所述第一聚合物溶液的步骤中，可使用(i)过量的芳香族二胺化合物，至少与其它反应物的摩尔量相同，(ii)占所述芳香族二酐化合物、第一二羰基化合物和第二二羰基化合物的总摩尔数的摩尔百分比为20～50％的芳香族二酐化合物，(iii)占所述芳香族二酐化合物、第一二羰基化合物和第二二羰基化合物的总摩尔数的摩尔百分比为50～80％的第一二羰基化合物和第二二羰基化合物。
具体而言，可使用占所述第一二羰基化合物和第二二羰基化合物的总摩尔数的摩尔百分比为50～70％的第一二羰基化合物(如1,1'-联苯-4,4'-二羰基二氯化物，BPDC)和摩尔百分比为30～50％的第二二羰基化合物(如对苯二甲酰氯，TPC)。
通过适当控制酰亚胺重复单元和酰胺重复单元的含量，可以提供一种聚酰亚胺膜，其光学性能、机械性能和柔韧性均衡地得到改善，而无需现有技术中采用的沉淀、过滤、干燥和再溶解等步骤。
在制备所述第一聚合物溶液的步骤之后，通过进一步将所述第二二羰基化合物添加至所述第一聚合物溶液中，可以得到粘度为100,000～500,000cps的第二聚合物溶液。
在制备所述第一聚合物溶液的步骤中添加的第二二羰基化合物，与在制备所述第二聚合物溶液的步骤中添加的第二二羰基化合物的重量比可为90:10至99:1，但这并不局限于此。
此外，在制备所述第二聚合物溶液的步骤中添加的第二二羰基化合物可为溶液形式，其中所述第二二羰基化合物以重量百分比为5～20％的浓度溶解在有机溶剂中，但这并不局限于此。
这有利于精确地达到所需的粘度。
所述第二聚合物溶液的粘度可以为但不限于100,000～500,000cps或150,000～350,000cps。
如果所述第二聚合物溶液的粘度在上述范围内，则可以在挤出和浇铸步骤中有效地制备所述聚酰亚胺膜。此外，由此制备的聚酰亚胺膜可具有模量提高等的机械性能。
在一具体实施方案中，所述第二聚合物溶液中包含的固体含量可以为10～20wt％。具体而言，所述第二聚合物溶液中包含的固体含量可以为12～18wt％，但这并不局限于此。
如果所述第二聚合物溶液中的固体含量在上述范围内，则可以在挤出和浇铸步骤中有效地制备聚酰亚胺膜。此外，所制得的聚酰亚胺膜可具有如模量提高等机械性能，以及低黄色指数等光学性能。
在制备第二聚合物溶液的步骤之后，挤出并浇铸第二聚合物溶液，然后干燥浇铸的聚合物溶液，以制备聚酰亚胺膜。
在上述挤出和浇铸步骤中，可以使用上述有机溶剂。
将所述第二聚合物溶液挤出并浇铸到浇铸体的抛光表面上。在这种情况下，所述第二聚合物溶液以约5m/min至约15m/min的速率和400～500μm的厚度浇铸到浇铸体上。如果挤出和浇铸速率在上述范围内，则通过本实施方案的制备方法制备的聚酰亚胺膜的光学性能和机械性能可以得到改善。
也就是说，如果所述第二聚合物溶液的粘度在上述范围内，则以上述挤出速率进行挤出和浇铸，可有利于改善光学性能和机械性能。
在将所述第二聚合物溶液浇铸到所述浇铸体上之后，通过干燥步骤去除所述第二聚合物溶液中包含的溶剂，从而在所述浇铸体上形成凝胶片。
所述干燥步骤可以在约60℃至约150℃的温度下进行约5分钟至约60分钟的时间。
之后，根据实施方案对所述凝胶片进行热处理，从而制备所述的聚酰亚胺膜。
所述热处理可以在60～470℃的温度范围内，进行5～20分钟。具体而言，所述热处理可以在具有入口温度为约80℃至约300℃，升温速率为1℃/min至25℃/min的纵列式热处理设备中，进行约5～15分钟。
由于聚酰胺-酰亚胺聚合物具有高抗氧化性能，在所述热处理步骤过程中，几乎不受大气中氧气的影响。因此，根据本实施方案的制备的聚酰亚胺膜的光学性能可以得到改善。
此外，在传统工艺中形成聚酰亚胺膜时，其过程中需要进行氮气吹扫，以防止膜变黄，保证膜的透明性。然而，根据本发明中的实施方案，可以在不进行这种氮气吹扫的情况下，制备具有优异光学性能的聚酰亚胺膜。
另外，由于所述聚酰亚胺膜具有适当的结晶度，因此可以具有优异的机械性能。例如，在聚酰亚胺膜的厚度为30～50μm时，在UTM压缩模式下，使用2.5mm球形尖端压缩，对其进行穿孔并测量其强度，抗穿孔强度可为约20kgf或更高。
具体而言，在上述条件下，所述抗穿孔强度可以为约25kgf或更高。更具体而言，在上述条件下，所述抗穿孔强度可以为约30kgf或更高。
此外，包括裂缝等在内的穿孔的直径可以约为55mm或更小。具体而言，所述穿孔的直径可以约为50mm或更小。更具体而言，所述穿孔的直径可以约为40mm或更小。甚至更具体而言，所述穿孔的直径可以约为30mm或更小。
此外，根据本实施方案的聚酰亚胺膜可以包含无机颗粒，例如二氧化硅颗粒等。所述二氧化硅颗粒的直径可以约为10～200nm。在根据本实施方案的聚酰亚胺膜中，基于10μm×10μm的尺寸，在原子力显微镜(AFM)图像中可见的表面上的二氧化硅颗粒的数量可以为约5至约30。根据本实施方案的聚酰亚胺膜的可卷绕性可得到改善，且雾度低。
根据本实施方案的聚酰亚胺膜相对于机器方向(或MD)可具有约±30°至约±50°的取向角。如果所述聚酰亚胺膜的取向角在上述范围内，则其光学和机械性能可得到改善。所述聚酰亚胺膜的取向角是指膜内的聚酰亚胺树脂相对于聚酰亚胺膜的浇铸方向(即MD)的角度。
根据本实施方案制备的聚酰亚胺膜具有5GPa或更高的模量。例如，所述聚酰亚胺膜的模量可以是5～10GPa。具体而言，所述聚酰亚胺膜的模量可以为5.2GPa或更高。更具体而言，所述聚酰亚胺膜的模量可以是5.5GPa或更高。更具体而言，所述聚酰亚胺膜的模量可以为6.0GPa或更高。所述聚酰亚胺膜的最大模量可以是10GPa。
当厚度为20～70μm或25～60μm时，所述聚酰亚胺膜可具有约HB或更高的表面硬度。更具体而言，基于如上所述的厚度的所述聚酰亚胺膜的表面硬度可以为约H或更高。
如图4和图5所示，根据本实施方案的聚酰亚胺膜(20)包括与浇铸体的浇铸表面直接接触的第一表面(22)和与第一表面(22)相对的第二表面(23)。
由于所述第一表面(22)是与浇铸体的抛光表面直接接触形成，因此所述第一表面(22)的粗糙度高于所述第二表面(23)的粗糙度。此外，所述浇铸体的抛光表面可以直接转移至所述第一表面(22)。因此，所述第一表面(22)可以具有与所述浇铸体的抛光表面相对应的形状。
通过形成在铸造体的抛光表面上的凹槽的转移，可以在所述第一表面(22)上形成突起(21)。所述突起(21)可能对聚酰亚胺膜的机械和光学性能产生影响。特别地，可根据宽度(W)、高度(H)和长度(L)定义可以影响聚酰亚胺膜的机械和光学性能的所述突起(21)，如下所述。
第一突起的宽度为0.3～3μm，高度为0.5～5μm，长度为2μm至小于3μm。第二突起的宽度为0.3～3μm，高度为0.5～5μm，长度为3μm至小于5μm。第三突起的宽度为0.3～3μm，高度为0.5～5μm，长度为5μm至小于10μm。第四突起的宽度为0.3～3μm，高度为0.5～5μm，长度为10μm或更大。具体而言，第四突起的长度为10～100,000μm。
在另一具体实施技术方案中，所述第一突起的宽度为0.2～3μm，高度为0.3～5μm，长度为2μm至小于3μm。所述第二突起的宽度为0.2～3μm，高度为0.3～5μm，长度为3μm至小于5μm。所述第三突起的宽度为0.2～3μm，高度为0.3～5μm，长度为5μm至小于10μm。所述第四突起的宽度为0.2～3μm，高度为0.3～5μm，长度为10μm或更大。
在另一具体实施技术方案中，所述第一突起的宽度为0.15～3μm，高度为0.2～5μm，长度为2μm至小于3μm。所述第二突起的宽度为0.15～3μm，高度为0.2～5μm，长度为3μm至小于5μm。所述第三突起的宽度为0.15～3μm，高度为0.2～5μm，长度为5μm至小于10μm。所述第四突起的宽度为0.15～3μm，高度为0.2～5μm，长度为10μm或更大。
所述第一表面可以分割为1cm×1cm。如果在每个分割的所述第一表面上满足以下条件，则可以将其定义为无缺陷区域。
当所述第一表面被分成1cm×1cm时，所述无缺陷区域可以被定义为满足条件的区域，所述条件为第一突起的数量为10或更少，第二突起的数量为5或更少，第三突起的数量为3或更少，第四突起的数量为0。
换句话说，所述无缺陷区域是指满足条件的区域，所述条件为在1cm×1cm的分割区域中，所述第一突起、第二突起、第三突起和第四突起的数量分别为10或更少，5或更少，3或更少和0，所述第一突起、第二突起、第三突起和第四突起的宽度为0.3～3μm，高度为0.5～5μm，长度分别为2μm至小于3μm，3μm至小于5μm，5μm至小于10μm，以及10μm或更大。
在另一具体实施技术方案中，所述无缺陷区域是指满足条件的区域，所述条件为在1cm×1cm的分割区域中，所述第一突起、第二突起、第三突起和第四突起的数量分别为10或更少，5或更少，3或更少和0，所述第一突起、第二突起、第三突起和第四突起的宽度为0.2～3μm，高度为0.2～5μm，长度分别为2μm至小于3μm，3μm至小于5μm，5μm至小于10μm，以及10μm或更大。
在另一具体实施技术方案中，所述无缺陷区域是指满足条件的区域，所述条件为在1cm×1cm的分割区域中，所述第一突起、第二突起、第三突起和第四突起的数量分别为10或更少，5或更少，3或更少和0，所述第一突起、第二突起、第三突起和第四突起的宽度为0.15～3μm，高度为0.2～5μm，长度分别为2μm至小于3μm，3μm至小于5μm，5μm至小于10μm，以及10μm或更大。
具体而言，当所述第一表面被分割为1cm×1cm时，所述无缺陷区域可以被定义为满足条件的区域，所述条件为所述第一突起的数量为5或更少，所述第二突起的数量为3或更少，所述第三突起的数量为1或更少，所述第四突起的数量为0。
更具体而言，当所述第一表面被分割为1cm×1cm时，所述无缺陷区域可以被定义为满足条件的区域，所述条件为所述第一突起的数量是5或更少，所述第二突起的数量是3或更少，所述第三突起的数量为0，所述第四突起的数量为0。
具体而言，当所述第一表面被分割为1cm×1cm时，所述无缺陷区域可以被定义为满足条件的区域，所述条件为所述第一突起的数量是3或更少，所述第二突起的数量是3或更少，所述第三突起的数量为1或更少，所述第四突起的数量为0的区域。
更具体而言，当所述第一表面被分割为1cm×1cm时，所述无缺陷区域可以被定义为满足条件的区域，所述条件为所述第一突起的数量为2或更少，所述第二突起的数量为1或更少，所述第三突起的数量为0，所述第四突起的数量为0的区域。
更具体而言，当所述第一表面被分割为1cm×1cm时，所述无缺陷区域可以被定义为满足所述第一突起、所述第二突起、所述第三突起和所述第四突起的数量均为0的条件的区域。
落在所述无缺陷区域的面积可以占所述第一表面的90％或更多。具体而言，落在所述无缺陷区域的面积可以占所述第一表面的95％或更多。更具体而言，落在所述无缺陷区域的面积可以占所述第一表面的99％或更多。
所述第一表面的粗糙度可以约为0.1～150nm的。具体而言，所述第一表面的粗糙度可以约为0.1～50nm。更具体问题，所述第一表面的粗糙度可以约为0.1～10nm。更具体而言，所述第一表面的粗糙度可以约为0.1～3nm，但不限于此。
所述第二表面的表面粗糙度可以小于所述第一表面的表面粗糙度。所述第二表面的粗糙度可以约为0.1～40nm。具体而言，所述第二表面的粗糙度可以约为0.1～20nm。更具体而言，所述第二表面的粗糙度可以约为0.1～5nm。更具体而言，所述第二表面的粗糙度可以约为0.1～2nm的，但不限于此。
本具体实施方案制备的聚酰亚胺膜的机械和光学性能可得到改善。
本具体实施方案制备的聚酰亚胺膜，当其厚度为20～70μm，或更具体而言为25～60μm时，其在550nm下测量的透光率为88％或更高，雾度为2％或更低，黄色指数(YI)为5或更低。
具体而言，本具体实施方案制备的聚酰亚胺膜，当其厚度为20～70μm，或更具体而言为25～60μm时，其在550nm下测量的透光率为88％或更高，雾度为1％或更低，黄色指数(YI)为3或更低。
此外，本具体实施方案制备的聚酰亚胺膜，当其厚度为20～70μm，或更具体而言为25～60μm时，其在550nm下测量的透光率为89％或更高，雾度为0.6％或更低，黄色指数(YI)为3或更低。
如图6所示，本具体实施方案的显示装置包括显示面板(10)；以及设置在显示面板(10)上的覆盖窗(11)。
所述显示面板(10)可以是液晶面板或有机EL面板。
所述有机EL面板通过像素单元的自发光显示图像。所述有机EL面板可包括有机EL基板和驱动基板。
所述有机EL基板包括多个有机电致发光单元，每个有机电致发光单元对应于一个像素。所述有机电致发光单元可包括阴极、电子传输层、发光层、空穴传输层和阳极。这里省略了对阴极及其类似结构的详细描述。
所述驱动基板可操作地耦合到所述有机EL基板。也就是说，所述驱动基板可以耦合到所述有机EL基板，以便施加诸如驱动电流的驱动信号。更具体而言，所述驱动基板可以通过分别向所述有机电致发光单元施加电流来驱动所述有机EL基板。
一具体实施方案中，所述覆盖窗(11)设置在所述显示面板(10)上。所述覆盖窗(11)覆盖所述显示面板(10)。所述覆盖窗(11)位于所述显示装置的最外侧位置，从而保护所述显示面板。
一具体实施方案中，所述覆盖窗(11)可包括所述聚酰亚胺膜(20)和硬涂层(40)。所述硬涂层(40)可以形成在所述第一表面(22)上。所述硬涂层(40)覆盖所述第一表面(22)。也就是说，所述硬涂层(40)可以补偿具有相对高粗糙度的所述第二表面(22)的光学性能。用于所述硬涂层(40)的材料的实例包括丙烯酸树脂等。
一具体实施方案中，由于所述聚酰亚胺膜(20)的机械和光学性能得到改善，所以所述覆盖窗(11)的机械和光学性能也可以得到改善。此外，所述覆盖窗(11)可以应用于柔性显示器，例如可折叠显示器等，以改进其折叠性能。也就是说，本具体实施方案中的显示装置可以是柔性显示器。所述显示面板(10)和所述覆盖窗(11)可以容易地弯曲，并且本具体实施方案中的显示装置可以改善图像质量和改善折叠弯曲特性。
实施例
在下文中，将通过参考本实施例详细描述本发明。但是下列实施例旨在进一步说明本发明，本发明的范围不限于此。
制备实施例
在氮气气氛中，20℃下，将710.8g二甲基乙酰胺(DMAc)作为有机溶剂注入配有温度可控的双夹套的1L玻璃反应器中。然后，向其中缓慢加入64g(0.2mol)作为芳香族二胺化合物的2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯(TFDB)，使其溶解其中。
随后，向其中缓慢加入26.6g(0.06mol)作为芳香族二酐化合物的2,2'-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐(6-FDA)，在该过程中将混合物搅拌1小时。
然后，加入23.4g(0.084mol)1,1'-联苯-4,4'-二羰基二氯化物(BPDC)作为第一二羰基化合物，搅拌1小时。再加入9.74g(0.048mol)对苯二酰氯(TPC)作为第二二羰基化合物，搅拌1小时，从而制备第一聚合物溶液。
测量如此制备的第一聚合物溶液的粘度。如果测量的粘度未达到目标粘度，则以DMAc为有机溶剂，制备质量浓度为10％的TPC溶液，并将1mL TPC溶液加入到第一聚合物溶液中，然后搅拌30分钟。重复该过程，直至粘度变为35cps，从而制备得到第二聚合物溶液。
实施例
切割不锈钢板(Weidmüller的1.4301不锈钢，厚度1.5mm)，制备直径为30cm的不锈钢板。此后，在喷射研磨浆料的同时，通过以约100rpm的速度旋转圆盘状多孔聚氨酯抛光体，对不锈钢板表面进行抛光。所述研磨浆料中，使用水作为溶剂，并且其包括占浆料总重量约10％的大约30nm的胶体二氧化硅和占浆料总重量约5％的作为氧化剂的过氧化氢。所述研磨浆料的pH约为2.6，抛光体的抛光压力约为3psi。抛光步骤进行约5分钟。抛光步骤完成后，用去离子水冲洗抛光的不锈钢板。
随后，将上述制备实施例中制备的第二聚合物溶液施加到不锈钢板的抛光表面上，然后用80℃的热空气将其干燥30分钟。将干燥的聚酰亚胺聚合物从不锈钢板上剥离，固定到定位架上，并在80℃至300℃的温度范围内，以2℃/min的升温速率，进行热处理，得到厚度为50μm的聚酰亚胺膜。
对比例
除不锈钢板的抛光步骤外，按照与实施例相同的过程制备聚酰亚胺膜。
【评价实施例】
测量并评价实施例和对比例制备的聚酰亚胺膜的下列性能。结果如下表1所示。
评价实施例1：膜厚度的测量
用日本Mitsutoyo公司生产的数字测微仪(Digital Micrometer)547-401在宽度方向测量5个点，取其平均值作为厚度。
评价实施例2：透光率和雾度(HZ)的测量
采用Nippon Denshoku Kogyo公司生产的雾度计NDH-5000W测量550nm处的透光率与雾度。
评价实施例3：黄色指数(YI)的测量
采用CIE比色***，用分光光度计(UltraScan PRO，Hunter AssociatesLaboratory)测量黄色指数(YI)。
评价实施例4：模量的测量
在试样垂直于膜主收缩方向的方向上切出至少5cm，在主收缩方向上切出10cm。在Instron万能试验机UTM 5566A中将其用以5cm的间隔设置的夹子固定。在室温下，以5mm/min的速率的拉伸试样，直到试样在拉伸过程中断裂，获得应力-应变曲线。将应力-应变曲线中应力相对于初始应变的斜率作为模量(GPa)。
评价实施例5：表面观察
用Opto Korea的LEXT OLS 4000-3D激光测量显微镜观察不锈钢板的表面和聚酰亚胺膜的表面，观察划痕等现象。
5-1：缺陷减少区域
将不锈钢板的表面分割为1cm×1cm，观察每个分割区域。如果第一凹槽的数量为2或更少，第二凹槽的数量为1或更少，第三凹槽和第四凹槽的数量为0，则该区域被定义为缺陷减少区域。
第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的宽度为0.15～3μm。第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的深度为0.2～5μm。第一凹槽的长度为2μm至小于3μm，第二凹槽的长度为3μm至小于5μm，第三凹槽的长度为5μm至小于10μm，第四凹槽的长度为10μm或更大。
5-2：无缺陷区域
将不锈钢板的表面分割为1cm×1cm，观察每个分割区域。如果第一突起的数量为2或更少，第二突起的数量为1或更少，第三突起和第四突起的数量为0，则该区域被定义为无缺陷区域。
第一突起、第二突起、第三突起和第四突起的宽度为0.15～3μm。第一突起、第二突起、第三突起和第四突起的高度为0.2～5μm。第一突起的长度为2μm至小于3μm，第二突起的长度为3μm至小于5μm，第三突起的长度为5μm至小于10μm，第四突起的长度为10μm或更大。
所观察突起的表面是与不锈钢直接接触的表面(即第一表面)。
评价实施例6：表面粗糙度
用AFM设备(制造商：Park System，设备名称：XE-150)测量表面粗糙度。
表1
Figure BDA0002131126580000241
表2
不锈钢板抛光表面的表面粗糙度 不锈钢板表面缺陷减少区域(％)
实施例 0.85nm 100
对比例 166nm 0
表3
Figure BDA0002131126580000251
从表2中可以看出，在实施例的不锈钢板的抛光表面上几乎观察不到任何深度为100nm或更大的凹槽。相反，在对比例中，观察到深度为0.5μm或更深并且长度为10μm或更长的凹槽均匀地分布在不锈钢板的几乎整个未抛光表面上。
从表3中可以看出，在与实施例的不锈钢板直接接触的聚酰亚胺膜的表面(即第一表面)上，几乎观察不到任何高度为100nm或更大的突起。相反，在对比例中，观察到高度为0.5μm或以上且长度为10μm或以上的突起均匀地分布在几乎整个第一表面上。
另外，从表1至3可以看出，与对比例相比，实施例的膜具有改善的机械和光学性能以及较低的表面粗糙度。此外，由于实施例的膜具有优异的柔韧性，因此可以有利地用于柔性显示领域。

Claims (14)

1.一种聚酰亚胺膜的制备方法，其包括：
用平均孔径大小为10μm至100μm的多孔抛光体抛光浇铸体的表面；
制备前驱体为第二聚合物溶液，通过在有机溶剂中聚合芳香族二胺化合物、芳香族二酐化合物、第一二羰基化合物和第二二羰基化合物以制备第一聚合物溶液，然后进一步向所述第一聚合物溶液中加入所述第二二羰基化合物，得到粘度为100,000～500,000cps的第二聚合物溶液；其中，所述芳香族二胺化合物包含2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯(TFDB)，所述芳香族二酐化合物包括2,2'-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐(6-FDA)，所述二羰基化合物包括对苯二甲酰氯(TPC)、1,1'-联苯-4,4'-二羰基二氯化物(BPDC)或其组合；
将所述前驱体浇铸在所述浇铸体的抛光表面上，并将浇铸前驱体干燥，以产生凝胶片；
并对所述凝胶片进行热处理以制备聚酰亚胺薄膜，其中，
所述浇铸体的抛光表面粗糙度为0.1～160nm；其中，所述表面粗糙度是指均方根表面粗糙度；
当浇铸前驱体的浇铸体的面积被分割为1cm×1cm时，其落在缺陷减少区域的面积为90％或更多，所述缺陷减少区域是指满足条件的区域，所述条件为在1cm×1cm分割区域中，第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的数量分别为10或更少，5或更少，3或更少和0，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的宽度为0.3～3μm，深度为0.5～5μm，长度分别为2μm至小于3μm，3μm至小于5μm，5μm至小于10μm，10μm或更长；
基于20μm至70μm的厚度，所述聚酰亚胺膜的黄色指数为3或更低，雾度为1％或更低，透光率为88％或更高，模量为5.0GPa或更高，表面硬度为HB或更高；所述透光率、所述黄色指数和所述雾度在550nm处测量。
2.如权利要求1所述的聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，所述缺陷减少区域满足的条件为在1cm×1cm分割区域中，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的数量分别为10或更少，5或更少，3或更少和0，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的宽度为0.2～3μm，深度为0.3～5μm，长度分别为2μm至小于3μm，3μm至小于5μm，5μm至小于10μm，10μm或更长。
3.如权利要求2所述的聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，所述缺陷减少区域满足的条件为在1cm×1cm分割区域中，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的数量分别为10或更少，5或更少，3或更少和0，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的宽度为0.15～3μm，深度为0.2～5μm，长度分别为2μm至小于3μm，3μm至小于5μm，5μm至小于10μm，10μm或更长。
4.如权利要求3所述的聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，所述缺陷减少区域满足的条件为在1cm×1cm分割区域中，所述第一凹槽的数量为5或更少，所述第二凹槽的数量为3或更少，所述第三凹槽的数量为1或更少。
5.如权利要求4所述的聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，所述缺陷减少区域满足的条件为所述第三凹槽的数量为0。
6.如权利要求1所述的聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，所述缺陷减少区域满足的条件为在1cm×1cm的分割区域中所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第三凹槽的数量为0。
7.如权利要求1所述的聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，在所述抛光步骤中，用包含平均直径为30～100nm的磨粒和抛光液的浆料抛光所述浇铸体的表面。
8.如权利要求7所述的聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，所述磨粒的多分散指数(PDI)为0.05或更小。
9.权利要求7所述的聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，所述抛光液包含氧化剂。
10.一种聚酰亚胺膜，其采用如权利要求1-9中任一项所述的聚酰亚胺膜的制备方法制得，基于20μm至70μm的厚度，其黄色指数为3或更低，雾度为1％或更低，透光率为88％或更高，模量为5.0GPa或更高，表面硬度为HB或更高；所述透光率、所述黄色指数和所述雾度在550nm处测量；并且
所述聚酰亚胺膜包括表面粗糙度为0.1～150nm的第一表面和与第一表面相对的表面粗糙度为0.1～40nm的第二表面，其中，当所述第一表面被分割为1cm×1cm时，落在无缺陷区域的面积为90％或更多，所述无缺陷区域是指满足条件的区域，所述条件为在1cm×1cm分割区域中，第一突起、第二突起、第三突起和第四突起的数量分别为10或更小，5或更小，3或更小和0，所述第一突起、第二突起、第三突起和第四突起的宽度为0.3～3μm，高度为0.5～5μm，长度分别为2μm至小于3μm，3μm至小于5μm，5μm至小于10μm，10μm或更长；其中，所述表面粗糙度是指均方根表面粗糙度。
11.如权利要求10所述的聚酰亚胺膜，其特征在于，所述聚酰亚胺膜包含聚合物，所述聚合物由芳香族二胺化合物、芳香族二酐化合物和二羰基化合物聚合形成，其中所述芳香族二胺化合物包含2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯(TFDB)，所述芳香族二酐化合物包括2,2'-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐(6-FDA)，所述二羰基化合物包括对苯二甲酰氯(TPC)、1,1'-联苯-4,4'-二羰基二氯化物(BPDC)或其组合。
12.一种覆盖窗，其包含聚酰亚胺膜，所述聚酰亚胺膜采用如权利要求1-9中任一项所述的聚酰亚胺膜的制备方法制得，基于20μm至70μm的厚度，所述聚酰亚胺膜的黄色指数为3或更低，雾度为1％或更低，透光率为88％或更高，模量为5.0GPa或更高，表面硬度为HB或者更高；所述透光率、所述黄色指数和所述雾度在550nm处测量；
其中所述聚酰亚胺膜包括表面粗糙度为0.1～150nm的第一表面和与第一表面相对的表面粗糙度为0.1～40nm的第二表面；其中，所述表面粗糙度是指均方根表面粗糙度；并且
当所述第一表面被分割为1cm×1cm时，落在无缺陷区域的面积为90％或更多，所述无缺陷区域是指满足条件的区域，所述条件为在1cm×1cm分割区域中，第一突起、第二突起、第三突起和第四突起的数量分别为10或更小，5或更小，3或更小和0，所述第一突起、第二突起、第三突起和第四突起的宽度为0.3～3μm，高度为0.5～5μm，长度分别为2μm至小于3μm，3μm至小于5μm，5μm至小于10μm，10μm或更长。
13.如权利要求12所述的覆盖窗，其特征在于，还包括在所述第一表面上形成的硬涂层。
14.一种显示装置，其包括显示面板和如权利要求12所述的覆盖窗，所述覆盖窗设置在所述显示面板上。
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