TW202235487A - 聚醯胺系薄膜、其製備方法及包含其之覆蓋窗及顯示裝置 - Google Patents

聚醯胺系薄膜、其製備方法及包含其之覆蓋窗及顯示裝置 Download PDF

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Abstract

具體實例係關於一種光學性質及機械性質優良的聚醯胺系薄膜、製備其之方法、及包含其之覆蓋窗及顯示裝置。本發明有提供一種包含聚醯胺系聚合物的聚醯胺系薄膜，其具有18.45至19.97%之由方程式1表示的可塑性特徵值；製備其之方法；及包含其之覆蓋窗及顯示裝置。 [方程式1] 可塑性特徵值(%)=(100-nIT)/(HIT/HM) 在方程式1中，nIT、HIT及HM係根據ISO 14577標準，使用奈米壓痕儀測量；nIT係彈性(%)；HIT係壓痕硬度(牛頓/平方毫米)；及HM係複合硬度(牛頓/平方毫米)。

Description

聚醯胺系薄膜、其製備方法及包含其之覆蓋窗及顯示裝置
發明領域
具體實例係關於一種聚醯胺系薄膜、其製備方法及包含其之覆蓋窗及顯示裝置。
發明背景
聚醯胺系聚合物對摩擦、熱及化學藥品具有優良的抗性。因此，它們被使用在諸如一級電絕緣體、塗層、黏著劑、用於擠出的樹脂、耐熱油漆、耐熱板、耐熱黏著劑、耐熱纖維及耐熱薄膜之應用中。
聚醯胺係使用在多種領域中。例如，將聚醯胺製成粉末形式及使用作為金屬或磁線的塗佈物。可依其應用而混合其它添加劑。此外，聚醯胺係與含氟聚合物一起使用作為裝飾及腐蝕防護用漆。其亦扮演將含氟聚合物黏接至金屬基材的角色。此外，聚醯胺因其耐熱性及抗化性而使用來塗佈廚具、使用作為氣體分隔用薄膜、及使用在天然氣井中來過濾諸如二氧化碳、硫化氫及雜質之污染物。
於最近幾年中，聚醯胺已經發展出薄膜形式，其較不昂貴且具有優良的光學、機械及熱特徵。此聚醯胺系薄膜可應用至用於有機發光二極體(OLED)或液晶顯示器(LCDs)及其類似物的顯示材料；及抗反射薄膜、補償薄膜及若欲裝備相位差性質時，相位差薄膜(retardation films)。
當此聚醯胺系薄膜係施用至摺疊式顯示器、可撓式顯示器及其類似物時，其需要諸如透明度及無色度之光學性質及諸如可撓性及硬度之機械性質。但是，通常來說，因為光學性質及機械性質係呈權衡關係，改良機械性質將會損害光學性質。
此外，在具有改良的機械性質及光學性質之聚醯胺系薄膜上之研究有持續性需求。
工藝問題
具體實例旨在提供一種光學性質及機械性質優良的聚醯胺系薄膜及包含其之覆蓋窗及顯示裝置。
具體實例旨在提供一種製備一光學性質及機械性質優良的聚醯胺系薄膜之方法。 問題的解決
根據具體實例之聚醯胺系薄膜包含一聚醯胺系聚合物，其中該由下列方程式1表示的可塑性特徵值係18.45至19.97%。 [方程式1] 可塑性特徵值(%)=(100-nIT)/(HIT/HM)
在方程式1中，nIT、HIT及HM係根據ISO 14577標準，使用奈米壓痕儀測量；nIT係彈性(%)；HIT係壓痕硬度(牛頓/平方毫米)；及HM係複合硬度(牛頓/平方毫米)。
根據具體實例的聚醯胺系薄膜包含一聚醯胺系聚合物，其中該由下列方程式2表示的彈性特徵值係67至69.5%。 [方程式2] 彈性特徵值(%)=nIT/{EIT/(EIT+HIT)}
在方程式2中，nIT、EIT及HIT係根據ISO 14577標準，經由奈米壓痕儀測量；nIT係彈性(%)；EIT係壓痕模數(GPa)；及HIT係壓痕硬度(牛頓/平方毫米)。
根據具體實例之聚醯胺系薄膜包含一聚醯胺系聚合物，其中該由下列方程式3表示的第二可塑性特徵值係384至416%。 [方程式3] 第二可塑性特徵值(%)=(1-nIT)/{HIT/(EIT+HIT)}
在方程式3中，nIT、EIT及HIT係根據ISO 14577標準，經由奈米壓痕儀測量；nIT係彈性(%)；EIT係壓痕模數(GPa)；及HIT係壓痕硬度(牛頓/平方毫米)。
根據具體實例之製備聚醯胺系薄膜的方法包含在一有機溶劑中聚合二胺化合物與二羰基化合物，以製備一包含聚醯胺系聚合物的溶液；流延該聚合物溶液以製備一凝膠薄片；及熱處理該凝膠薄片。
根據具體實例之用於顯示裝置的覆蓋窗包含一聚醯胺系薄膜及一功能層，其中該聚醯胺系薄膜具有18.45至19.97%之由上述方程式1表示的可塑性特徵值。
根據具體實例之顯示裝置包含一顯示單元；及一配置在該顯示單元上的覆蓋窗，其中該覆蓋窗包含一聚醯胺系薄膜及一功能層，該聚醯胺系薄膜具有18.45至19.97%之由上述方程式1表示的可塑性特徵值。 本發明的優良效應
因為根據具體實例的聚醯胺系薄膜具有可塑性特徵值在預定範圍內，其光學性質可優良和可一起提高其在深部及表面處的機械性質。此外，可提供一種具有優良的硬度、彈性及抵抗壓痕的回復力之聚醯胺系薄膜。
較佳實施例之詳細說明
於此之後，將參照伴隨的圖形詳細地描述具體實例，以便熟習本發明所涉及的技術者可容易地實行其。但是，該等具體實例可以許多不同方式執行而不限於本文所描述的那些。
遍及本專利說明書，於提到一薄膜、窗、面板、層或其類似物各者係「在」另一薄膜、窗、面板、層或其類似物「上」或「下」形成之情況中，其不僅意謂著一個元件係直接在另一個元件上或下形成，而且亦意謂著一個元件係間接在另一個元件上或下形成且伴隨著其它元件***其間。此外，相關於每個元件，用語「在…上」或「在…下」可參照至圖形。為了說明的目的，在附加的圖形中，可誇張地描繪出各別元件的尺寸而未指示出實際尺寸。此外，遍及本專利說明書，相同參照數字指為相同元件。
遍及本專利說明書，當一部分係指為「包含」一元件時，除非其它方面有特別描述，否則要了解的是，可包含其它元件而非排除其它元件。
在本專利說明書中，除非其它方面有具體指定，否則單數用詞係詮釋為涵蓋在上下文中所詮釋的單數或複數數目。
此外，除非其它方面有指示出，否則要了解的是，與本文所使用的組分、反應條件及其類似狀況之量相關的全部數目及用詞係由用語「約」修飾。
用語「第一」、「第二」及其類似用字於本文中係使用來描述多個元素，及該等元素應該不由該等用語限制。該等用語僅係使用於區別一個元素與另一個的目的。
此外，如於本文中所使用，用語「經取代」意謂著經至少一個選自於由下列所組成之群組的取代基取代：氘、-F、-Cl、-Br、-I、羥基、氰基、硝基、胺基、脒基、肼基團、腙基團、酯基團、酮基團、羧基、經取代或未經取代的烷基、經取代或未經取代的烯基、經取代或未經取代的炔基、經取代或未經取代的烷氧基、經取代或未經取代的脂環族有機基團、經取代或未經取代的雜環基團、經取代或未經取代的芳基、及經取代或未經取代的雜芳基。上述列舉的取代基可彼此連接而形成一環。 聚醯胺系薄膜
具體實例提供一種聚醯胺系薄膜，其不僅就高透射率、低霧值及低黃色指數之光學性質來說優良，而且其機械性質諸如模數、硬度及回復力亦優良。
根據具體實例之聚醯胺系薄膜包含一聚醯胺系聚合物。
該聚醯胺系薄膜具有18.45至19.97%之由下列方程式1表示的可塑性特徵值(或第一可塑性特徵值)。 [方程式1] 可塑性特徵值(%)=(100-nIT)/(HIT/HM)
在方程式1中，nIT、HIT及HM係根據ISO 14577標準，使用奈米壓痕儀測量；nIT係彈性(%)；HIT係壓痕硬度(牛頓/平方毫米)；及HM係複合硬度(牛頓/平方毫米)。
例如，在藉由奈米壓痕儀對薄膜施加壓痕及釋放該壓痕所獲得的力量-壓痕深度曲線圖中，nIT(彈性)可定義為用於壓痕之釋放的功量對用於壓痕的功量與用於壓痕之釋放的功量之總和的百分比。該用於壓痕之釋放的功量可與該薄膜藉由壓痕變形而回復的功量相關。進一步，自用於總變形的功量減去用於回復的功量所獲得的量可定義為塑性功的量。該塑性功的量對用於總變形的功量之百分比可定義為可塑性。該可塑性可由下列方程式4表示出。 [方程式4] 可塑性(%)=(用於總變形的功量-用於回復的功量)/(用於總變形的功量)×100=100-nIT
HIT可指示出自薄膜的表面算起深度數十至數百奈米之壓痕硬度。例如，HIT可與薄膜的彈性及塑性特徵之塑性特徵相關。
HM係Martens硬度及可指示出彈性及對抗壓痕的可塑性之複合特徵。
此外，該方程式1之可塑性特徵值可定義為在可塑性、該薄膜表面的塑性特徵與整體薄膜的彈性及可塑性之複合特徵間的關係。若將該可塑性特徵值調整至18.45至19.97%時，可一起改良聚醯胺系薄膜的光學性質，諸如透光度、霧值及黃色指數；及機械性質，諸如可撓性、抗壓痕性及壓痕回復性。
在某些具體實例中，該可塑性特徵值可係18.45至19.95%、18.45至19.93%、18.5至19.97%、18.5至19.95%、18.5至19.93%、18.7至19.97%、18.7至19.95%、18.7至19.93%、19至19.97%、19至19.95%、或19至19.93%。在此情況中，可提高光學性質及機械性質。
在某些具體實例中，該聚醯胺系薄膜可具有67至69.5%之由下列方程式2表示的彈性特徵值。 [方程式2] 彈性特徵值(%)=nIT/{EIT/(EIT+HIT)}
在方程式2中，nIT、EIT及HIT係根據ISO 14577標準，經由奈米壓痕儀測量；nIT係彈性(%)；EIT係壓痕模數(GPa)；及HIT係壓痕硬度(牛頓/平方毫米)。
EIT可指示出用於自薄膜表面算起深度數十至數百奈米的模數。例如，EIT可與在薄膜的彈性及塑性特徵當中之彈性特徵相關。
此外，該方程式2之彈性特徵值可定義為在該薄膜表面的彈性及塑性組分與回復力間之關係。若將該彈性特徵值調整至67至69.5%時，可一起改良聚醯胺系薄膜的光學性質，諸如透光度、霧值及黃色指數；及機械性質，諸如可撓性、抗壓痕性及壓痕回復性。
較佳的是，該彈性特徵值可係67至69%、67至68.8%、67.5至69.5%、67.5至69%、67.5至68.8%、68至69.5%、68至69%、68至68.8%、68.2至69.5%、68.2至69%、或68.2至68.8%。
在某些具體實例中，該聚醯胺系薄膜可具有384至416%之由下列方程式3表示的第二可塑性特徵值。 [方程式3] 第二可塑性特徵值(%)=(1-nIT)/{HIT/(EIT+HIT)}
在方程式3中，nIT、EIT及HIT係根據ISO 14577標準，經由奈米壓痕儀測量；nIT係彈性(%)；EIT係壓痕模數(GPa)；及HIT係壓痕硬度(牛頓/平方毫米)。
該方程式3的第二可塑性特徵值可定義為在可塑性與該薄膜表面的彈性及塑性組分間之關係。若將該第二可塑性特徵值調整至384至416%時，可一起改良聚醯胺系薄膜的光學性質，諸如透光度、霧值及黃色指數；及機械性質，諸如可撓性、抗壓痕性及壓痕回復性。
較佳的是，該第二可塑性特徵值可係384至412%、384至410%、388至416%、388至412%、388至410%、390至416%、390至412%、或390至410%。
根據具體實例的聚醯胺系薄膜可具有x方向折射率(n x)係1.60至1.70、1.61至1.69、1.62至1.68、1.64至1.68、1.64至1.66、或1.64至1.65。
此外，該聚醯胺系薄膜可具有y方向折射率(n y)係1.60至1.70、1.61至1.69、1.62至1.68、1.63至1.68、1.63至1.66、或1.63至1.64。
進一步，該聚醯胺系薄膜可具有z方向折射率(n z)係1.50至1.60、1.51至1.59、1.52至1.58、1.53至1.58、1.54至1.58、或1.54至1.56。
若該聚醯胺系薄膜之x方向折射率、y方向折射率及z方向折射率係在上述範圍內時，當該薄膜係應用至顯示裝置時，不僅其前端的能見度優良而且側邊亦優良，如此可達成寬的觀看角度。
根據具體實例之聚醯胺系薄膜可具有面內相位差(R o)係800奈米或較少。特別是，該聚醯胺系薄膜的面內相位差(R o)可係700奈米或較少、600奈米或較少、550奈米或較少、100奈米至800奈米、200奈米至800奈米、200奈米至700奈米、300奈米至700奈米、300奈米至600奈米、或300奈米至540奈米。
此外，根據具體實例之聚醯胺系薄膜可具有厚度方向相位差(R th)係5,000奈米或較少。特別是，該聚醯胺系薄膜的厚度方向相位差(R th)可係4,800奈米或較少、4,700奈米或較少、4,650奈米或較少、1,000奈米至5,000奈米、1,500奈米至5,000奈米、2,000奈米至5,000奈米、2,500奈米至5,000奈米、3,000奈米至5,000奈米、3,500奈米至5,000奈米、4,000奈米至5,000奈米、3,000奈米至4,800奈米、3,000奈米至4,700奈米、4,000奈米至4,700奈米、或4,200奈米至4,650奈米。
於此，該面內相位差(R o)係一由在薄膜上二個互相垂直的軸之折射率的各向異性(Δn xy=|n x-n y|)與薄膜厚度(d)之乘積(Δn xy×d)所定義的參數，此係光學等向性及各向異性程度之度量法。
此外，該厚度方向相位差(R th)係一由在薄膜厚度方向的截面上所觀察到之二個雙折射Δn xz(=|n x-n z|)及Δn yz(=|n y-n z|)的平均與薄膜厚度(d)之乘積所定義的參數。
若該聚醯胺系薄膜的面內相位差及厚度方向相位差係在上述範圍內時，當該薄膜係應用至顯示裝置時，其可最小化光失真及色失真及亦可最小化來自側邊的光漏。
除了該聚醯胺系聚合物外，該聚醯胺系薄膜可包含一充填劑。
該充填劑可具有平均粒子直徑60奈米至180奈米。特別是，該第一充填劑的平均粒子直徑可係80奈米至180奈米、100奈米至180奈米、110奈米至160奈米、120奈米至160奈米、或130奈米至150奈米，但是其不限於此。
若該充填劑的平均粒子直徑係在上述範圍內時，如與其它無機充填劑比較，甚至當相當大量地使用其時，該光學性質可不會惡化。
該充填劑可具有折射率1.55至1.75。特別是，該充填劑的折射率可係1.60至1.75、1.60至1.70、1.60至1.68、或1.62至1.65，但是其不限於此。
若該充填劑的折射率滿足上述範圍時，與n x、n y及n z相關的雙折射值可經適當地調整，及該薄膜在多種角度下的亮度可經改良。
另一方面，若該充填劑之折射率係在上述範圍外時，於此可發生該充填劑在該薄膜上係視覺上顯而易見，或該霧值係由於該充填劑而增加的問題。
該充填劑的含量可係100至3,000 ppm，以該聚醯胺系聚合物的固體含量之總重量為基準。特別是，該充填劑的含量可係100 ppm至2,500 ppm、100 ppm至2,200 ppm、200 ppm至2,500 ppm、200 ppm至2,200 ppm、250 ppm至2,100 ppm、或300 ppm至2,000 ppm，以該聚醯胺系聚合物的固體含量之總重量為基準，但是其不限於此。
若該充填劑的含量係在上述範圍外時，該薄膜的霧值會陡直地增加，及該充填劑可在該薄膜的表面上彼此團聚，使得有視覺上觀察到外來物質的感覺，或其可在滑動性能上造成麻煩，或惡化在該製備方法中的捲繞能力(windability)。
例如，該充填劑可包含二氧化矽及硫酸鋇，但是其不限於此。
該充填劑可以粒子形式使用。此外，該充填劑的表面未接受特別的塗佈處理，及其可均勻地分散在整體薄膜中。
因為該聚醯胺系薄膜包含該充填劑，該薄膜可保證寬的觀看角度而沒有降低光學性質。
在該聚醯胺系薄膜中的殘餘溶劑之含量可係1,500 ppm或較少。例如，該殘餘溶劑的含量可係1,200 ppm或較少、1,000 ppm或較少、800 ppm或較少、或500 ppm或較少，但是其不限於此。
殘餘溶劑指為在該薄膜製造期間尚未揮發及餘留在最後產生的薄膜中之溶劑。
若在該聚醯胺系薄膜中之殘餘溶劑的含量超過上述範圍時，該薄膜之耐久性可降低及其可在亮度上具有衝擊。
當根據具體實例的聚醯胺系薄膜以厚度50微米為基準以具有曲率半徑3毫米進行折疊時，其在斷裂前之折疊次數可係200,000或更多。
當該薄膜被折疊至具有曲率半徑3毫米然後展開時，該折疊次數計數為一次。
當該聚醯胺系薄膜的折疊次數滿足上述範圍時，其可有利地應用至可摺疊式顯示裝置或可撓式顯示裝置。
根據具體實例之聚醯胺系薄膜可具有表面粗糙度0.01微米至0.07微米。特別是，該表面粗糙度可係0.01微米至0.07微米、或0.01微米至0.06微米，但是其不限於此。
當該聚醯胺系薄膜的表面粗糙度滿足上述範圍時，甚至當離該表面光源的法線方向之角度增加時，也可優良地達成高亮度。
根據具體實例之聚醯胺系薄膜包含一聚醯胺系聚合物，及該聚醯胺系聚合物可包含一醯胺重覆單元，及選擇性，可包含一醯亞胺重覆單元。
在某些具體實例中，該聚醯胺系聚合物可包含莫耳比率100：0至90：0之醯胺系重覆單元及醯亞胺系重覆單元。在此情況中，可一起改良該聚醯胺系薄膜的機械性質，諸如可撓性、機械強度及對壓痕的阻力/回復力；及光學性質，諸如透明度、透射率及霧值。較佳的是，該聚醯胺系聚合物可包含莫耳比率99：1至97：3、或99：1至95：5之醯胺系重覆單元及醯亞胺系重覆單元。
該聚醯胺系聚合物可藉由同步或相繼地讓一包含二胺化合物與二羰基化合物之反應物反應來製備。特別是，該聚醯胺系聚合物可藉由聚合二胺化合物與二羰基化合物來製備。
任擇地，該聚醯胺系聚合物係藉由聚合二胺化合物、二酐化合物及二羰基化合物來製備。於此，該聚醯胺系聚合物可包含一衍生自二胺化合物與二酐化合物之聚合的醯亞胺重覆單元及一衍生自二胺化合物與二羰基化合物之聚合的醯胺重覆單元。
根據具體實例之聚醯胺系薄膜可包含一聚醯胺系聚合物，其中該醯胺鍵係藉由二胺化合物與二羰基化合物之聚合而形成。該聚醯胺系薄膜可選擇性包含一聚醯胺-醯亞胺系聚合物，其中該醯亞胺鍵係藉由二酐化合物之進一步聚合而形成。
該二胺化合物係一種與二酐化合物形成醯亞胺鍵及與二羰基化合物形成醯胺鍵以因此形成一共聚物之化合物。
該二胺化合物不特別限制，但是其可係例如一包括芳香結構的芳香族二胺化合物。例如，該二胺化合物可係一由下列式1表示的化合物。 [式1]
Figure 02_image001
在式1中， E可選自於經取代或未經取代的二價C 6-C 30脂肪族環狀基團、經取代或未經取代的二價C 4-C 30雜脂肪族環狀基團、經取代或未經取代的二價C 6-C 30芳香族環狀基團、經取代或未經取代的二價C 4-C 30雜芳香族環狀基團、經取代或未經取代的C 1-C 30伸烷基、經取代或未經取代的C 2-C 30伸烯基、經取代或未經取代的C 2-C 30伸炔基、-O-、-S-、-C(=O)-、-CH(OH)-、-S(=O) 2-、-Si(CH 3) 2-、-C(CH 3) 2-及-C(CF 3) 2-。
e係選自於1至5之整數。當e係2或更大時，該等E可彼此相同或不同。
在式1中的(E) e可選自於由下列式1-1a至1-14a所表示之群組，但是其不限於此。
Figure 02_image003
特別是，在式1中的(E) e可選自於由下列式1-1b至1-13b所表示之群組，但是其不限於此。
Figure 02_image005
更特別是，在式1中的(E) e可係由上述式1-6b所表示之基團或由上述式1-9b所表示之基團。
在具體實例中，該二胺化合物可包含一具有含氟取代基的化合物或一具有醚基團(-O-)的化合物。
該二胺化合物可由一具有含氟取代基的化合物構成。在此事件中，該含氟取代基可係一氟化的烴基團及特別是可係三氟甲基。但是，其不限於此。
在另一個具體實例中，可使用一種二胺化合物種類作為該二胺化合物。也就是說，該二胺化合物可由單一組分構成。
例如，該二胺化合物可包含由下列式表示的2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯(TFDB)，但是其不限於此。
Figure 02_image007
該二羰基化合物不特別限制，但是其可係例如一由下列式3所表示之化合物。 [式3]
Figure 02_image009
在式3中， J可選自於經取代或未經取代的二價C 6-C 30脂肪族環狀基團、經取代或未經取代的二價C 4-C 30雜脂肪族環狀基團、經取代或未經取代的二價C 6-C 30芳香族環狀基團、經取代或未經取代的二價C 4-C 30雜芳香族環狀基團、經取代或未經取代的C 1-C 30伸烷基、經取代或未經取代的C 2-C 30伸烯基、經取代或未經取代的C 2-C 30伸炔基、-O-、-S-、-C(=O)-、-CH(OH)-、-S(=O) 2-、-Si(CH 3) 2-、-C(CH 3) 2-及-C(CF 3) 2-。
j係選自於1至5之整數。當j係2或更大時，該等J可彼此相同或不同。
X係鹵素原子。特別是，X可係F、Cl、Br、I或其類似物。更特別是，X可係Cl，但是其不限於此。
在上述式3中的(J) j可選自於由下列式3-1a至3-14a所表示之群組，但是其不限於此。
Figure 02_image011
特別是，在上述式3中的(J) j可選自於由下列式3-1b至3-8b所表示之群組，但是其不限於此。
Figure 02_image013
更特別是，在式3中的(J) j可係由上述式3-1b所表示的基團、由上述式3-2b所表示的基團、由上述式3-3b所表示的基團或由上述式3-8b所表示的基團。
在具體實例中，可使用至少二種彼此不同種類的二羰基化合物之混合物作為該二羰基化合物。若使用二或更多種二羰基化合物時，可使用至少二種在上述式3中的(J) j係選自於由上述式3-1b至3-8b所表示的基團之二羰基化合物作為該二羰基化合物。
在另一個具體實例中，該二羰基化合物可係一包括芳香結構的芳香族二羰基化合物。
該二羰基化合物可包含如由下列式所表示之對酞醯基氯(TPC)、1,1'-聯苯-4,4'-二羰基二氯(BPDC)、異酞醯基氯(IPC)或其組合。但是，其不限於此。較佳的是，可一起使用TPC及IPC。
Figure 02_image015
Figure 02_image017
Figure 02_image019
在具體實例中，該聚醯胺系聚合物可包含二或更多種型式之醯胺系重覆單元。
例如，該二或更多種型式之醯胺系重覆單元可包含一第一醯胺系重覆單元及一第二醯胺系重覆單元。該第一醯胺系重覆單元可藉由讓一第一二羰基化合物與該二胺化合物反應而形成。該第二醯胺系重覆單元可藉由讓一第二二羰基化合物與該二胺化合物反應而形成。
該第一二羰基化合物及該第二二羰基化合物可係彼此不同的化合物。
該第一二羰基化合物及該第二二羰基化合物可各別包含二個羰基。在該第一二羰基化合物中所包括的二個羰基間之角度可大於在該第二二羰基化合物中所包括的二個羰基間之角度。
在某些實施例中，該第一二羰基化合物及該第二二羰基化合物可彼此係結構異構物。當使用二種呈結構異構關係種類的二羰基化合物時，可形成一滿足上述方程式1、方程式2及/或方程式3的聚醯胺系聚合物及薄膜，因此提高該聚醯胺系聚合物的光學性質及機械性質。
該第一二羰基化合物及該第二二羰基化合物可各別係一芳香族二羰基化合物。在某些具體實例中，該第一二羰基化合物及該第二二羰基化合物可各者具有一個苯環(苯基)。
例如，該第一二羰基化合物及該第二二羰基化合物可係彼此不同的芳香族二羰基化合物，但是它們不限於此。
若該第一二羰基化合物及該第二二羰基化合物各別係一芳香族二羰基化合物時，它們包含一苯環。因此，它們可促成改良包含因此製造的聚醯胺系聚合物之薄膜的機械性質，諸如表面硬度及抗拉強度。
例如，在該第一二羰基化合物所包括之二個羰基間的角度可係160°至180°，及在該第二二羰基化合物所包括之二個羰基間的角度可係80°至140°。
例如，該二羰基化合物可包含一第一二羰基化合物及/或一第二二羰基化合物。
例如，該第一二羰基化合物可包含TPC及該第二二羰基化合物可包含IPC，但是它們不限於此。
若使用TPC作為該第一二羰基化合物及使用IPC作為該第二二羰基化合物且呈適合組合時，包含因此製造的聚醯胺系樹脂之薄膜可具有高抗氧化性、生產力、透光率、透明度及模數、低霧值、及優良的對壓痕之阻力及回復力。
該二胺化合物與該二羰基化合物可進行聚合而形成一由下列式B所表示的重覆單元。 [式B]
Figure 02_image021
在式B中，E、J、e及j係如上所述。
例如，該二胺化合物與該二羰基化合物可進行聚合而形成一由下列式B-1及B-2所表示的醯胺重覆單元。 [式B-1]
Figure 02_image023
在式B-1中，y係1至400之整數。 [式B-2]
Figure 02_image025
在式B-2中，y係1至400之整數。
在某些具體實例中，該第一醯胺系重覆單元對該第二醯胺系重覆單元之莫耳比率可係25：75至75：25。當該第一及第二醯胺系重覆單元之莫耳比率係設定至上述範圍時，可將該聚醯胺系聚合物之可塑性特徵值及彈性特徵值調整至滿足上述方程式1至3的範圍。此外，其可改良該聚醯胺系薄膜的霧值、透光度、黃色指數、模數、硬度及回復力。較佳的是，該第一醯胺系重覆單元對該第二醯胺系重覆單元之莫耳比率可係30：70至75：25、35：65至75：25、或40：60至75：25。
該二酐化合物不特別限制，但是其可包含一環狀二酐化合物。例如，該二酐化合物可減低該聚醯胺系樹脂的雙折射特徵及提高該聚醯胺系薄膜的光學性質，諸如透射率。
在某些具體實例中，該環狀二酐化合物可包含脂環族二酐化合物或芳香族二酐化合物。
該脂環族二酐化合物可包含一在該脂環族環結構中之二個酐基團係經取代的化合物。該脂環族環結構可包括4至12個碳及可係完全飽和或部分不飽和。特別是，該脂環族二酐化合物可包含例如1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐(CBDA)。
該芳香族二酐化合物可包含一在具有6至30個碳原子的芳香環中之二個酐基團係經取代的化合物。該芳香環可包含苯；并合環，諸如萘；或連結環，諸如聯苯。例如，該芳香族二酐化合物可包含例如3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)。
在該二酐化合物中的二個酐基團可直接被環狀烴基團取代，或可在該脂環族環或芳香環中之彼此對稱的位置處被取代。在此情況中，可提高該聚醯胺系薄膜之硬度及對壓痕的回復力。
在具體實例中，該二酐化合物可不包括含氟取代基。例如，當該二酐化合物包括氟基團時，該薄膜之塑性組分可過度增加；因此，可減低其可撓性及對壓痕的回復力。
例如，該二酐化合物可包含一由下列式2表示的化合物。 [式2]
Figure 02_image027
在式2中，G係一經取代或未經取代的四價C 6-C 12脂肪族環狀基團、經取代或未經取代的四價C 4-C 12雜脂肪族環狀基團、經取代或未經取代的四價C 6-C 30芳香族環狀基團、或經取代或未經取代的四價C 4-C 30雜芳香族環狀基團，其中該脂肪族環狀基團、雜脂肪族環狀基團、芳香族環狀基團或雜芳香族環狀基團可單獨存在、彼此并合以形成稠環、或藉由選自於-O-、-S-、-C(=O)-及-S(=O) 2-的接合基團接合。
在上述式2中的G可選自於由下列式2-1a至2-9a所表示的基團，但是其不限於此。
Figure 02_image029
例如，在式2中的G可係由上述式2-1a表示的基團或由上述式2-5a表示的基團。
該二胺化合物與該二酐化合物可經聚合以形成一醯胺酸基團。
隨後，該醯胺酸基團可經由脫水反應轉換成醯亞胺基團。在此情況中，可形成一包含聚醯亞胺段及聚醯胺段的聚醯胺-醯亞胺系聚合物。
在某些具體實例中，以厚度50微米為基準，該聚醯胺系薄膜具有厚度偏差4微米或較少。該厚度偏差可指為相關於在該薄膜的10個隨機位置處所測量之平均厚度，於最大或最小值間的偏差。在此情況中，因為該聚醯胺系薄膜具有均勻的厚度，其可在每個點處顯示出均勻的光學性質及機械性質。
該聚醯胺系薄膜可具有1%或較小的霧值。例如，該霧值可係0.7%或較小、或0.5%或較小，但是其不限於此。
該聚醯胺系薄膜可具有透射率80%或更大。例如，該透射率可係82%或更大、85%或更大、88%或更大、89%或更大、80%至99%、88%至99%、或89%至99%，但是其不限於此。
該聚醯胺系薄膜可具有黃色指數3或較小。例如，該黃色指數可係2.8或較小、或2.5或較小，但是其不限於此。
該聚醯胺系薄膜可具有模數6 GPa或更大。特別是，該模數可係6.3 GPa或更大、或6.5 GPa或更大，但是其不限於此。
該聚醯胺系薄膜可具有抗壓強度0.4公斤力/微米或更大。特別是，該抗壓強度可係0.45公斤力/微米或更大，或0.46公斤力/微米或更大，但是其不限於此。
當該聚醯胺系薄膜係使用2.5毫米球形針尖，以UTM壓縮模式，在10毫米/分鐘之速度下貫穿時，包括裂痕的貫穿之最大直徑(毫米)可係60毫米或較小。特別是，該貫穿的最大直徑可係5毫米至60毫米、10毫米至60毫米、15毫米至60毫米、20毫米至60毫米、25毫米至60毫米、或25毫米至58毫米，但是其不限於此。
該聚醯胺系薄膜可具有HB或較高的表面硬度。特別是，該表面硬度可係H或較高、或2H或較高，但是其不限於此。
該聚醯胺系薄膜可具有抗拉強度15公斤力/平方毫米或更大。特別是，該抗拉強度可係18公斤力/平方毫米或更大、20公斤力/平方毫米或更大、21公斤力/平方毫米或更大、或22公斤力/平方毫米或更大，但是其不限於此。
該聚醯胺系薄膜可具有15%或更大的拉伸。特別是，該拉伸可係16%或更大、17%或更大、或17.5%或更大，但是其不限於此。
根據具體實例之聚醯胺系薄膜就低霧值、低黃色指數及高透射率來說具有優良的光學性質，和優良的機械性質，諸如模數、硬度及彈性。
如上所述之聚醯胺系薄膜的物理性質係以厚度40微米至60微米為基準。例如，該聚醯胺系薄膜之物理性質係以厚度50微米為基準。
在如上所述之聚醯胺系薄膜的組分及性質上之特徵可彼此結合。
例如，該聚醯胺系薄膜包含一聚醯胺系聚合物及可具有透射率80%或更大、霧值1%或較小及黃色指數3或較小。
此外，如上所述之聚醯胺系薄膜的方程式1至3之可塑性特徵值及彈性特徵值可藉由構成該聚醯胺系薄膜之該等組分的化學及物理性質，與如下列所描述之用來製備該聚醯胺系薄膜的方法之每個步驟的條件一起之組合來進行調整。
例如，結合全部構成該聚醯胺系薄膜的組分之組成物及含量、在該薄膜製備方法中的聚合條件及熱處理條件、及其類似條件來達成該可塑性特徵值及/或彈性特徵值在想要的範圍中。 用於顯示裝置之覆蓋窗
根據具體實例之用於顯示裝置的覆蓋窗包含一聚醯胺系薄膜及一功能層。
該聚醯胺系薄膜包含一聚醯胺系聚合物，其中該由上述方程式1表示的可塑性特徵值係18.45至19.97%。
該聚醯胺系薄膜的細節係如上所述。
該用於顯示裝置的覆蓋窗可有利地應用至顯示裝置。
因為該聚醯胺系薄膜具有可塑性特徵值及/或彈性特徵值在上述範圍內，其可具有優良的光學及機械性質。 顯示裝置
根據具體實例之顯示裝置包含一顯示單元；及一配置在該顯示單元上的覆蓋窗，其中該覆蓋窗包含一聚醯胺系薄膜及一功能層。
該聚醯胺系薄膜包含一聚醯胺系聚合物，其中該由上述方程式1表示的可塑性特徵值係18.45至19.97%。
該聚醯胺系薄膜及覆蓋窗的細節係如上所述。
圖1係根據具體實例之顯示裝置的圖式***視圖。圖2係根據具體實例之顯示裝置的圖式透視圖。圖3係根據具體實例之顯示裝置的圖式截面圖。
特別是，圖1至3闡明一顯示裝置，其包含一顯示單元(400)及一配置在該顯示單元(400)上的覆蓋窗(300)，其中該覆蓋窗包含一具有第一邊(101)及第二邊(102)的聚醯胺系薄膜(100)及一功能層(200)；及一***該顯示單元(400)與該覆蓋窗(300)間之黏著層(500)。
該顯示單元(400)係用以顯示出影像，及其可具有可撓特徵。
該顯示單元(400)可係一用以顯示出影像的顯示面板。例如，其可係液晶顯示面板或有機電致發光顯示面板。該有機電致發光顯示面板可包含一前端偏光板及一有機EL面板。
該前端偏光板可配置在該有機EL面板的前側上。特別是，該前端偏光板可接附至該有機EL面板之顯示影像的那邊。
該有機EL面板可藉由畫素單元的自發射來顯示出影像。該有機EL面板可包含一有機EL基材及一驅動基材。該有機EL基材可包含複數個有機電致發光單元，其各者與一畫素相應。特別是，其可包含一陰極、一電子傳輸層、一發光層、一電洞傳輸層及一陽極。該驅動基材係操作性耦合至該有機EL基材。也就是說，該驅動基材可耦合至該有機EL基材以便施加驅動訊號諸如驅動電流，以便該驅動基材可藉由對各別的有機電致發光單元施加電流來驅動該有機EL基材。
此外，可在該顯示單元(400)與該覆蓋窗(300)間***一黏著層(500)。該黏著層可係一光學透明黏著層，但是其不特別限制。
該覆蓋窗(300)可配置在該顯示單元(400)上。該覆蓋窗係位於該顯示裝置的最外邊位置處以因此保護該顯示單元。
該覆蓋窗(300)可包含一聚醯胺系薄膜及一功能層。該功能層可係選自於由硬塗層、反射率減低層、防污層及防眩層所組成之群組的至少一種。該功能層可塗佈在該聚醯胺系薄膜的至少一邊上。
根據具體實例之聚醯胺系薄膜可以薄膜形式施加至一顯示裝置的外部而沒有改變該顯示器驅動方法、在該面板內的濾色片或積層結構，因此提供一具有均勻厚度、低霧值、高透射率及高透明度的顯示裝置。因為不需要明顯的製程改變或成本增加，其可有利地降低製造成本。
根據具體實例之聚醯胺系薄膜就高透射率、低霧值及低黃色指數的光學性質來說可係優良，和可具有優良的機械性質，諸如硬度、模數及彈性。
此外，根據具體實例之聚醯胺系薄膜可最小化光失真，因為其具有至多某一程度的面內相位差及一厚度方向相位差，及其亦可減低來自側邊的光漏。
具有可塑性特徵值及/或彈性特徵值在上述範圍內之聚醯胺系薄膜可具有優良的對壓痕的阻力及回復力和高可撓性。因此，當應用至由手或觸控筆持續施加壓力之觸控型式顯示裝置的覆蓋窗時，其可具有優良的耐久性及使用期限。 聚醯胺系薄膜的製備方法
具體實例提供一種製備聚醯胺系薄膜的方法。
根據具體實例之聚醯胺系薄膜的製備方法包含在一有機溶劑中聚合二胺化合物與二羰基化合物來製備一包含聚醯胺系聚合物的溶液；澆鑄該聚合物溶液，然後乾燥其以製備一凝膠薄片；及熱處理該凝膠薄片。
參照圖4，根據具體實例之聚醯胺系薄膜的製備方法包含在一有機溶劑中聚合二胺化合物與二羰基化合物來製備一包含聚醯胺系聚合物的溶液(S100)；澆鑄該聚合物溶液以製備一凝膠薄片(S200)；及熱處理該凝膠薄片(S300)。
根據某些具體實例之聚醯胺系薄膜的製備方法可進一步包含調整該聚醯胺系聚合物溶液之黏度(S110)、老化該聚醯胺系聚合物溶液(S120)、及/或除氣該聚醯胺系聚合物溶液(S130)。
該聚醯胺系薄膜係一聚醯胺系聚合物佔主要組分的薄膜。該聚醯胺系聚合物係一包含醯胺重覆單元作為結構單元的樹脂。選擇性，該聚醯胺系聚合物可包含一醯亞胺重覆單元。
在該聚醯胺系薄膜之製備方法中，該用以製備聚醯胺系聚合物的聚合物溶液可藉由在一反應器中，於一有機溶劑中，同步或相繼地混合二胺化合物與二羰基化合物及讓該混合物反應(S100)來製備。
在具體實例中，製備該聚合物溶液的步驟可包含在一溶劑中混合及反應該二胺化合物與該二羰基化合物以產生一聚醯胺(PA)溶液。該聚醯胺溶液係一包含具有醯胺重覆單元的聚合物之溶液。
在具體實例中，製備該聚合物溶液的步驟可使用二種彼此不同種類的二羰基化合物作為該二羰基化合物來進行。在此情況中，可同步或相繼地混合及反應該二種種類的二羰基化合物。較佳的是，該第一二羰基化合物與該二胺化合物可反應而形成一預聚物，及該預聚物可與該第二二羰基化合物反應而形成該聚醯胺系聚合物。在此情況中，可容易地調整該聚醯胺系聚合物之可塑性特徵值及/或彈性特徵值。
包括在該聚合物溶液中的聚合物包含一衍生自該二胺化合物與該二羰基化合物之聚合的醯胺重覆單元。
該二胺化合物及該二羰基化合物的細節係如上所述。
在具體實例中，該方法可進一步包含在製備該聚合物溶液之步驟後調整該聚合物溶液的黏度(S110)。該聚合物溶液的黏度在室溫下可係200,000 cps至350,000 cps。在此事件中，可提高該聚醯胺型式薄膜之薄膜形成能力，因此提高該厚度均勻性。
特別是，製備該聚合物溶液的步驟可包含同步或相繼地在一有機溶劑中混合及反應二胺化合物與二羰基化合物來製備一第一聚合物溶液；及進一步加入該二羰基化合物來製備一具有標的黏度之第二聚合物溶液。
在製備該第一聚合物溶液及該第二聚合物溶液的步驟中，該等聚合物溶液可具有彼此不同的黏度。例如，該第二聚合物溶液可具有黏度高於該第一聚合物溶液。
在製備該第一聚合物溶液及該第二聚合物溶液的步驟中，該攪拌速度可彼此不同。例如，當製備該第一聚合物溶液時的攪拌速度可比當製備該第二聚合物溶液時的攪拌速度快。
在某些具體實例中，當製備該第一聚合物溶液時，該第一二羰基化合物及該第二二羰基化合物可相繼地與該二胺化合物反應。在此事件中，可形成具有黏度10,000至150,000 cps的第一聚合物溶液。較佳的是，該第一聚合物溶液的黏度可係10,000至100,000 cps、10,000至80,000 cps、10,000至60,000 cps、20,000至150,000 cps、20,000至100,000 cps、20,000至80,000 cps、20,000至60,000 cps、40,000至150,000 cps、40,000至100,000 cps、40,000至80,000 cps、或40,000至60,000 cps。
在某些具體實例中，該第二二羰基化合物可進一步與該第一聚合物溶液反應以形成一具有黏度200,000至350,000 cps的第二聚合物溶液。例如，該第二二羰基化合物進一步反應的步驟可提供作為該黏度調整的步驟。
因為該聚醯胺系聚合物溶液的黏度係透過該第一聚合物溶液及該第二聚合物溶液進行調整，可有效地達成該可塑性特徵值及彈性特徵值係在想要的範圍內。
例如，該聚合物溶液的黏度、可塑性特徵值及彈性特徵值可藉由控制該第一二羰基化合物及該第二二羰基化合物的加入順序及量來進行調整。
對該聚合物溶液之製備來說，該第一二羰基化合物對該第二二羰基化合物之莫耳比率可係25：75至75：25，較佳為30：70至75：25、35：65至75：25、或40：60至75：25。
因為使用在此比率下的第一二羰基化合物及第二二羰基化合物，有可能製備出一具有可塑性特徵值及彈性特徵值在上述範圍內的聚醯胺系聚合物及改良該聚醯胺系薄膜的模數、霧值、透射率、黃色指數及其類似參數。
在某些具體實例中，當形成該聚合物溶液(第一聚合物溶液)時，二酐化合物係與二胺化合物反應以形成聚醯胺酸或聚醯亞胺。然後，該聚醯胺酸或聚醯亞胺可與二羰基化合物反應而形成一包含聚醯胺-醯亞胺的聚合物溶液。在此事件中，可使用如上所述的二酐化合物。其使用量可係1至10莫耳%，較佳為1至3莫耳%、或1至5莫耳%，以該二羰基化合物與二酐化合物的總量為基準。在此情況中，可將該聚合物溶液、第一聚合物溶液及第二聚合物溶液的黏度調整至想要的範圍，及可製備一具有可塑性特徵值及/或彈性特徵值在想要的範圍內之聚醯胺系薄膜。
在具體實例中，該溶劑、二胺化合物及二羰基化合物之混合及反應可在溫度-20 ℃至25 ℃下進行。若該溫度係在上述溫度範圍外時，會形成過少或過多的聚合晶核，因此使得形成具有想要的塑性特徵及彈性特徵之聚醯胺系聚合物困難。因此，可惡化該聚醯胺系薄膜的機械性質及光學性質。此外，該聚合物溶液的黏度可低於預定範圍。較佳的是，該二胺化合物及二羰基化合物之混合及反應可在溫度-20至20 ℃、-20至15 ℃、-20至10 ℃、-15至20 ℃、-15至15 ℃、-15至10 ℃、-10至20 ℃、-10至15 ℃、-10至10 ℃、-8至20 ℃、-8至15 ℃、-8至10 ℃、-5至20 ℃、-5至15 ℃、或-5至10 ℃下進行。
在具體實例中，該二胺化合物及二酐化合物之混合及反應可在溫度0至50 ℃下進行。若該溫度係在上述溫度範圍外時，會形成過少或過多的聚合晶核，因此使得形成具有想要的塑性特徵及彈性特徵之聚醯胺系聚合物困難。因此，可惡化該聚醯胺系薄膜的機械性質及光學性質。此外，該聚合物溶液的黏度可低於預定範圍。較佳的是，該二胺化合物及二酐化合物之混合及反應可在溫度0至45 ℃、0至40 ℃、10至50 ℃、10至45 ℃、10至40 ℃、20至50 ℃、20至45 ℃、或20至40 ℃下進行。
包括在該聚合物溶液中的固體含量可係10重量%至30重量%，但是其不限於此。
若包括在該聚合物溶液中的固體含量係於上述範圍內時，可有效地在該澆鑄步驟中製造出一聚醯胺系薄膜。此外，因此製造之聚醯胺系薄膜可具有就機械性質來說經改良的模數及其類似參數，及就光學性質來說低黃色指數及其類似參數。
在又另一個具體實例中，製備該聚合物溶液之步驟可進一步包含調整該聚合物溶液的pH。在此步驟中，可將該聚合物溶液之pH調整至4至7，例如，4.5至7。
該聚合物溶液的pH可藉由加入pH調節劑來進行調整。該pH調節劑不特別限制，及可包括例如胺系化合物，諸如烷氧基胺、烷基胺及烷醇胺。
當將該聚合物溶液的pH調整至上述範圍時，可防止在自該聚合物溶液所製造的薄膜中發生缺陷，及就黃色指數及模數來說，達成想要的光學性質及機械性質。
該pH調節劑可使用的量係0.1莫耳%至10莫耳%，以在該聚合物溶液中的單體之總莫耳數為基準。
在具體實例中，該有機溶劑可係選自於由下列所組成之群組的至少一種：二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、間-甲酚、四氫呋喃(THF)及氯仿。在該聚合物溶液中所使用的有機溶劑可係二甲基乙醯胺(DMAc)，但是其不限於此。
該聚合物溶液可貯存在-20 ℃至20 ℃、-20 ℃至10 ℃、-20 ℃至5 ℃、-20 ℃至0 ℃、或0 ℃至10 ℃下。
若其係貯存在上述溫度下時，可防止該聚合物溶液變質及降低水分含量，因此防止由彼製造的薄膜之缺陷。
在某些具體實例中，可老化該聚合物溶液或該黏度已經調整的聚合物溶液(S120)。
該老化可藉由讓該聚合物溶液留在溫度-10 ℃至10 ℃下進行24小時或較長。在此事件中，該聚醯胺系聚合物或包括在該聚合物溶液中的未反應材料例如可完成反應或達成化學平衡，藉此可均質化該聚合物溶液。由彼形成的聚醯胺系薄膜之機械性質、光學性質及表面能量特徵可在該薄膜的整體面積上實質上均勻。較佳的是，該老化可在溫度-5 ℃至10 ℃、-5 ℃至5 ℃、或-3℃至5 ℃下進行。
在具體實例中，該方法可進一步包含除氣該聚醯胺系聚合物溶液(S130)。該除氣步驟可移除在該聚合物溶液中之水分及減少雜質，因此增加該反應產率及對最後製造的薄膜授予優良的表面外觀及機械性質。
該除氣可包含真空除氣或以惰性氣體沖洗。
該真空除氣可在將包括該聚合物溶液的槽之內部壓力減壓至0.1巴至0.7巴後進行30分鐘至3小時。在這些條件下的真空除氣可減少在該聚合物溶液中之氣泡。結果，其可防止由彼製造的薄膜之表面缺陷及達成優良的光學性質諸如霧值。
特別是，該沖洗可藉由在1大氣壓至2大氣壓的內部壓力下以惰性氣體沖洗該槽來進行。在這些條件下沖洗可移除在該聚合物溶液中的水分、減少雜質，因此增加反應產率及達成優良的光學性質諸如霧值及機械性質。
該惰性氣體可係選自於由下列所組成之群組的至少一種：氮、氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)及氡(Rn)，但是其不限於此。特別是，該惰性氣體可係氮。
該真空除氣及以惰性氣體沖洗可在分別的步驟中進行。
例如，可進行該真空除氣的步驟，接著以惰性氣體沖洗的步驟，但是其不限於此。
該真空除氣及/或以惰性氣體沖洗可改良因此製造的聚醯胺系薄膜之表面物理性質。
一旦已經如上所述般製備該在一有機溶劑中包含一聚醯胺系聚合物的溶液，可將一充填劑加入至該溶液。
該充填劑具有平均粒子直徑60奈米至180奈米及折射率1.55至1.75。其含量係100 ppm至3000 ppm，以該聚醯胺系聚合物的固體含量之總重量為基準。此外，該充填劑可係二氧化矽或硫酸鋇。
該充填劑的細節係如上所述。
該聚合物溶液可進行澆鑄以製備一凝膠薄片(S200)。
例如，該聚合物溶液可在支撐物上進行擠壓、塗佈及/或乾燥而形成一凝膠薄片。
此外，該聚合物溶液的澆鑄厚度可係200微米至700微米。當該聚合物溶液進行澆鑄至在上述範圍內的厚度時，於乾燥及熱處理後所製造的最後薄膜可具有適當及均勻的厚度。
如上所述，該聚合物溶液在室溫下可具有黏度200,000 cps至350,000 cps。當該黏度滿足上述範圍時，該聚合物溶液可澆鑄成均勻厚度而沒有缺陷，及可形成一具有實質上均勻厚度的聚醯胺系薄膜而於乾燥期間沒有局部/部分厚度變化。此外，可製造出一具有如上所述的塑性特徵及彈性特徵之薄膜。
該聚合物溶液係進行澆鑄，然後在溫度60 ℃至150 ℃下乾燥5分鐘至60分鐘來製備一凝膠薄片。特別是，於溫度70 ℃至90 ℃下乾燥該聚合物溶液15分鐘至40分鐘來製備一凝膠薄片。
該聚合物溶液的溶劑可在乾燥期間部分或完全揮發來製備該凝膠薄片。
該經乾燥的凝膠薄片可經熱處理而形成一聚醯胺系薄膜(S300)。
該凝膠薄片之熱處理可例如經由一熱固裝置進行。
該熱固裝置可透過熱空氣來熱處理該凝膠薄片。
若該熱處理係以熱空氣進行時，該熱可均勻地供應。若該熱未均勻地供應時，則無法達成令人滿意的表面粗糙度，此可太大地提高或降低表面張力。
該凝膠薄片之熱處理可在60 ℃至500 ℃之溫度範圍下進行5分鐘至200分鐘。特別是，該凝膠薄片的熱處理可在80 ℃至300 ℃之溫度範圍內，以1.5 ℃/分鐘至20 ℃/分鐘之溫度提昇速率進行10分鐘至150分鐘。
在此事件中，該凝膠薄片的熱處理初始溫度可係60 ℃或較高。特別是，該凝膠薄片的熱處理初始溫度可係80 ℃至180 ℃。
此外，在該熱處理中的最高溫度可係300 ℃至500 ℃。例如，在該熱處理中的最高溫度可係350 ℃至500 ℃、380 ℃至500 ℃、400 ℃至500 ℃、410 ℃至480 ℃、410 ℃至470 ℃、或410 ℃至450 ℃。
根據具體實例，該凝膠薄片的熱處理可以二或更多個步驟進行。
特別是，該熱處理可包含第一熱空氣處理步驟，其係在60 ℃至120 ℃之範圍內進行5分鐘至30分鐘；及第二熱空氣處理步驟，其係在120 ℃至350 ℃之範圍內進行10分鐘至120分鐘。
在這些條件下之熱處理可將該凝膠薄片固化至具有適當的表面硬度、模數及表面能量，及同時可保證該固化的薄膜有高透光率、低霧值及適當的光澤程度。
根據具體實例，該熱處理可包含讓其通過一IR加熱器。藉由IR加熱器的熱處理可在300 ℃或較高之溫度範圍內進行1分鐘至30分鐘。特別是，藉由IR加熱器的熱處理可在300 ℃至500 ℃之溫度範圍內進行1分鐘至20分鐘。
該聚醯胺系薄膜係藉由如上所述的製備方法來製備，如此其可滿足如上所述之方程式1、2及/或3且可在光學性質及機械性質上優良。
該聚醯胺系薄膜可應用至多種需要可撓性、透明度及某一程度的亮度之用途。例如，該聚醯胺系薄膜可應用至太陽能電池、顯示器、半導體裝置、感應器及其類似應用。
特別是，因為該聚醯胺系薄膜具有優良的厚度均勻性及光學性質，其可有利地施用至用於顯示裝置的覆蓋窗及顯示裝置。因為其具有優良的折疊特徵，其可有利地施用至可摺疊式顯示裝置或可撓式顯示裝置。
藉由該製備聚醯胺系薄膜的方法所製備之聚醯胺系薄膜的細節係如上所述。 用以進行本發明之具體實例
於此之後，本發明將伴隨著參照下列實施例更詳細地說明。但是，提出這些實施例係闡明本發明及本發明之範圍不限於此。 ＜實施例及比較例＞
在10 ℃下，於氮環境中，對裝備有可控溫雙外罩之1升玻璃反應器充入675克二甲基乙醯胺(DMAc)作為有機溶劑。然後，向那裏慢慢加入64.0克(0.200莫耳)的2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯(TFDB)作為芳香族二胺，及溶解。
隨後，將該反應器內的溫度提升至30 ℃，及慢慢加入1.77克 (0.006莫耳)的3,3′,4,4′-聯苯四羧酸二酐(BPDA)，同時攪拌該反應溶液2小時。
將該反應器的溫度降低至10 ℃，及慢慢加入30.37克(0.15莫耳)的對酞醯基氯(TPC)，同時攪拌該混合物1小時。然後，加入9.13克(0.05莫耳；所引進的總量之94莫耳%)的異酞醯基氯(IPC)，接著攪拌該混合物1小時，因此製備第一聚合物溶液。從而製備的第一聚合物溶液之黏度係約50,000 cps。
然後，向那裏加入1毫升在DMAc溶劑中具有濃度10重量%的IPC溶液，接著攪拌該混合物30分鐘。重覆此程序，藉此製備一具有黏度300,000 cps的第二聚合物溶液。
將該第二聚合物溶液留在約0 ℃下約一天，然後，將其塗佈到一玻璃板上及使用100 ℃的熱空氣乾燥30分鐘。自該玻璃板剝離出該經乾燥的聚醯胺聚合物並將其固定至栓框，然後熱處理，同時在80 ℃至300 ℃之溫度範圍內以2 ℃/分鐘之溫度提昇速率來提昇該溫度，因此獲得一具有厚度50微米的聚醯胺系薄膜。
所引進的二胺化合物、二酐化合物及二羰基化合物之順序及量係如在下列表1中所描述。所描述的引進順序係自表1的上至下，自首先加入的化合物開始；及所描述之引進量係以100莫耳的該二胺化合物為基準的莫耳數。
在實施例2中，使用1.18克(0.006莫耳)的丁烷-1,2,3,4-四酐取代3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)。在比較例中，該聚合物之組成物係如在表1中顯示出般改變。 ＜評估實施例＞
對在實施例及比較例中所製備之薄膜各者進行測量及評估下列性質。結果係顯示在下列表1中。 評估實施例1：模數之測量
切出一在與該薄 膜的主收縮方向垂直之方向上至少10公分及在主收縮方向上10公分的樣品。藉由呈10公分之區間配置的鉗夾，將其固定在Instron的萬能試驗機UTM 5566A中。當其係在室溫下以12.5毫米/分鐘之速度進行拉伸直到該樣品斷裂時，獲得一應力-應變曲線。採用在該應力-應變曲線上之負載相關於初始應變的斜率作為該模數(GPa)。 評估實施例2：透射率及霧值之測量
根據JIS K 7136標準，使用由Nippon Denshoku Kogyo所製造的霧值計量器NDH-5000W來測量透光率及霧值。 評估實施例3：黃色指數之測量
根據ASTM-E313標準，在d65及10°之條件下，使用分光光度計(UltraScan PRO，Hunter Associates Laboratory)來測量黃色指數(YI)。 評估實施例4：機械性質之評估
使用FISCHER的FISCHERSCOPE HM2000來測量該薄膜樣品的複合硬度(Martens硬度)、壓痕硬度(Vickers硬度)、壓痕硬度、壓痕模數、彈性及蠕變。該測量係根據ISO 14577-1：2015及14577-2：2015進行。特別是，該薄膜係在室溫下，使用具有如顯示在圖5中的形狀之鑽石尖端，以30毫牛頓之壓力向下加壓20秒，保持5秒，然後再次向上抬高。
顯示在圖5中的奈米壓痕儀尖端可係一經修改的Vickers壓頭。特別是，在具有方形底座及傾斜表面的四個角於某一處相遇之金字塔形狀的Vickers壓頭中，二個在與該底部表面的一邊平行之方向(縱方向)上延伸及在寬度方向上面對的傾斜表面與在縱方向上面對的傾斜表面之一相遇的一個頂點，與該二個在寬度方向上面對的傾斜表面和於縱方向上面對之另一傾斜表面相遇的另一頂點，二者可間隔0.5微米(L)。此外，該壓頭的尖端(欲與樣品接觸)可磨圓，以便曲率半徑(R)係0.2微米或較小。 [表1]
                實施例1 實施例2 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5
聚醯胺系聚合物的聚合比率 二胺化合物(莫耳%) TFMB 100 TFMB 100 TFMB 100 TFMB 100 TFMB 100 TFMB 100 TFMB 100
二酐化合物(莫耳%) BPDA 3 CBDA 3 - - 6FDA 7 BPDA 40 CBDA 40
二羰基化合物(莫耳%) TPC 72 IPC 25 TPC 72 IPC 25 TPC 75 IPC 25 TPC 60 IPC 40 TPC 71 IPC 22 TPC 60 TPC 60
複合硬度(Martens硬度；牛頓/平方毫米) HM 273.7 262.3 253.7 254.6 261.2 270.2 265.3
壓痕硬度(Vickers硬度；牛頓/平方毫米) HV 49.2 49.7 44.7 43.7 45.6 50.74 50.21
壓痕硬度(牛頓/平方毫米) HIT 520.7 525.7 485.3 462.3 482.7 519.7 531.8
壓痕模數(MPa) EIT 5,050.3 4,899.7 4,882.1 4,878.3 4,953.7 5,087.4 5,000.8
彈性(%) nIT 62.1 61.9 58.2 57.9 59.3 60.65 59.95
蠕變(%) CIT 2.1 2.5 2.6 2.7 2.6 2.5 2.5
第一可塑性特徵值(%) 19.92 19.01 21.85 23.19 22.02 20.46 19.98
彈性特徵值(%) 68.50 68.54 63.99 63.39 65.08 66.85 66.33
第二可塑性特徵值(%) 405.5 393.2 462.3 486.3 458.4 424.6 416.7
模數(GPa) 6.8 6.9 6.80 6.3 6.0 6.2 6.9
透射率(%) 89.0 88.2 88.9 89.0 89.0 63.3 81.7
Hz 0.5 0.49 0.4 0.3 0.7 96.4 51.1
YI 2.3 2.02 2.78 1.9 3.1 36.6 27.7
參照圖1，在根據具體實例之具有第一塑性特徵值、第二塑性特徵值及/或彈性特徵值的薄膜中，其機械性質諸如抗壓痕性(硬度)、回復力(彈性)及拉伸模數係提高，和優良的其光學性質諸如透射率、霧值及黃色指數皆優良。
100:聚醯胺系薄膜 101:第一邊 102:第二邊 200:功能層 300:覆蓋窗 400:顯示單元 500:黏著層 S100:製備包含聚醯胺系聚合物的溶液 S110:調整聚醯胺系聚合物溶液之黏度 S120:老化聚醯胺系聚合物溶液 S130:除氣聚醯胺系聚合物溶液 S200:澆鑄聚合物溶液以製備凝膠薄片 S300:熱處理凝膠薄片
圖1係根據具體實例之顯示裝置的圖式***視圖。 圖2係根據具體實例之顯示裝置的圖式透視圖。 圖3係根據具體實例之顯示裝置的圖式截面圖。 圖4係根據具體實例之製備聚醯胺系薄膜的方法之圖式流程圖。 圖5係一圖式透視圖，其闡明一施用來測量聚醯胺系薄膜的機械性質之奈米壓痕儀的尖端。
100:聚醯胺系薄膜
102:第二邊
200:功能層
300:覆蓋窗
400:顯示單元
500:黏著層

Claims (10)

  1. 一種聚醯胺系薄膜，其包含一聚醯胺系聚合物，其中該由下列方程式1表示的可塑性特徵值係18.45至19.97%： [方程式1] 可塑性特徵值(%)=(100-nIT)/(HIT/HM) 在方程式1中，nIT、HIT及HM係根據ISO 14577標準，使用奈米壓痕儀測量；nIT係彈性(%)；HIT係壓痕硬度(牛頓/平方毫米)；及HM係複合硬度(牛頓/平方毫米)。
  2. 如請求項1之聚醯胺系薄膜，其中該聚醯胺系聚合物包含呈莫耳比率100：0至90：10之醯胺系重覆單元及醯亞胺系重覆單元。
  3. 如請求項2之聚醯胺系薄膜，其中該醯胺系重覆單元包含一衍生自第一二羰基化合物的第一醯胺系重覆單元及一衍生自第二二羰基化合物的第二醯胺系重覆單元； 在包含於該第一二羰基化合物中之二個羰基間的角度係大於在包含於該第二二羰基化合物之二個羰基間的角度；及 該衍生自第一二羰基化合物的重覆單元與該衍生自第二二羰基化合物的重覆單元之莫耳比率係25：75至75：25。
  4. 如請求項1之聚醯胺系薄膜，以該薄膜的厚度50微米為基準，其具有模數6 GPa或更大、透射率80%或更大、霧值1%或較小及黃色指數或3或較小。
  5. 一種聚醯胺系薄膜，其包含一聚醯胺系聚合物，其中該由下列方程式2表示的彈性特徵值係67至69.5%，及該由下列方程式3表示的第二可塑性特徵值係384至416%： [方程式2] 彈性特徵值(%)=nIT/{EIT/(EIT+HIT)} 在方程式2中，nIT、EIT及HIT係根據ISO 14577標準，使用奈米壓痕儀測量；nIT係彈性(%)；EIT係壓痕模數(GPa)；及HIT係壓痕硬度(牛頓/平方毫米)， [方程式3] 第二可塑性特徵值(%)=(1-nIT)/{HIT/(EIT+HIT)} 在方程式3中，nIT、EIT及HIT係根據ISO 14577標準，經由奈米壓痕儀測量；nIT係彈性(%)；EIT係壓痕模數(GPa)；及HIT係壓痕硬度(牛頓/平方毫米)。
  6. 一種用以製備如請求項1之聚醯胺系薄膜的方法，其包含在一有機溶劑中聚合二胺化合物及二羰基化合物以製備一包含聚醯胺系聚合物的溶液；澆鑄該聚合物溶液以製備一凝膠薄片；及熱處理該凝膠薄片。
  7. 如請求項6之用以製備聚醯胺系薄膜的方法，其中該聚合二胺化合物及二羰基化合物的步驟包含： 讓該二胺化合物及該第一二羰基化合物與該第二二羰基化合物反應以形成一具有黏度10,000至150,000 cps的第一聚合物溶液；及 讓該第一聚合物溶液與額外量之該第二二羰基化合物反應以形成一具有黏度200,000至350,000 cps的第二聚合物溶液。
  8. 如請求項7之用以製備聚醯胺系薄膜的方法，其中在形成該第一聚合物溶液的步驟中，該第一二羰基化合物及該第二二羰基化合物係相繼地與該二胺化合物反應；及 該形成第一聚合物溶液的步驟進一步包含在加入該二羰基化合物前讓該二胺化合物及該二酐化合物反應。
  9. 一種用於顯示裝置的覆蓋窗，其包含一聚醯胺系薄膜及一功能層，其中該聚醯胺系薄膜具有18.45至19.97%之由下列方程式1表示的可塑性特徵值： [方程式1] 可塑性特徵值(%)=(100-nIT)/(HIT/HM) 在方程式1中，nIT、HIT及HM係根據ISO 14577標準，使用奈米壓痕儀測量；nIT係彈性(%)；HIT係壓痕硬度(牛頓/平方毫米)；及HM係複合硬度(牛頓/平方毫米)。
  10. 一種顯示裝置，其包含一顯示單元；及一配置在該顯示單元上的覆蓋窗，其中該覆蓋窗包含一聚醯胺系薄膜及一功能層，及該聚醯胺系薄膜具有18.45至19.97%之由下列方程式1表示的可塑性特徵值： [方程式1] 可塑性特徵值(%)=(100-nIT)/(HIT/HM) 在方程式1中，nIT、HIT及HM係根據ISO 14577標準，使用奈米壓痕儀測量；nIT係彈性(%)；HIT係壓痕硬度(牛頓/平方毫米)；及HM係複合硬度(牛頓/平方毫米)。
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