JP2022120772A - Polyimide film having excellent optical properties - Google Patents

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Abstract

To provide a novel polyimide film that can keep simultaneously, all of low thickness-direction phase difference (Rth), an in-plane-direction phase difference (Rin), and an in-plane-direction average refractive index at low levels and also has excellent properties such as transparency, flexibility, and mechanical properties, the polyimide film applicable to a cover window.SOLUTION: This polyimide film is a copolymerized one including at least one diamine and at least one acid dianhydride. At least one of the diamine and the acid dianhydride includes an alicyclic compound. With respect to a film thickness 40 μm, a thickness-direction phase difference (Rth) at a wavelength 550 nm is 300-1,200 nm.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ポリイミドフィルムに関し、より詳しくは、厚さ方向位相差(Rth)、面内方向位相差(Rin)、及び面内方向平均屈折率が同時に低く調節されることで、視野角補償効果によって画面歪みが防止され、優れた視認性を確保するとともに、ディスプレイのカバーウィンドウに使用可能なポリイミドフィルムに関する。 The present invention relates to a polyimide film, and more particularly, a thickness direction retardation (R th ), an in-plane direction retardation (R in ), and an in-plane direction average refractive index are adjusted to be low at the same time. The present invention relates to a polyimide film that can be used as a cover window of a display while preventing screen distortion by a compensation effect and ensuring excellent visibility.

液晶表示装置(Liquid Crystal Display:LCD)、有機電界発光表示装置(Organic Light Emitting Display:OLED)などのようなディスプレイ装置の表面には、パネルを保護するためのカバーウィンドウが適用されている。従来、カバーウィンドウの材質としては、平坦度、耐熱性、耐化学性、及び水分や気体に対するバリヤー性能に優れ、かつ線膨張係数(CTE)が小さく、光透過率が高い強化ガラスが主に使用されている。 A cover window is applied to the surface of a display device such as a liquid crystal display (LCD) or an organic light emitting display (OLED) to protect the panel. Conventionally, tempered glass, which has excellent flatness, heat resistance, chemical resistance, and barrier performance against moisture and gas, has a small coefficient of linear expansion (CTE), and has high light transmittance, is mainly used as the material for cover windows. It is

近年、カーブドディスプレイや折り畳み式(in-folding)ディスプレイのようなフレキシブルディスプレイが開発されている。このようなフレキシブルディスプレイに適用されるためには、カバーウィンドウも柔軟性を有する必要があるが、従来、ガラス材質のカバーウajrkィンドウは、一般に重く、割れ易く、柔軟性に劣るため、フレキシブルディスプレイには適していない。 In recent years, flexible displays such as curved displays and in-folding displays have been developed. In order to be applied to such a flexible display, the cover window also needs to be flexible. is not suitable.

上述のような問題点を解決するため、近来、比較的に成形性に富むプラスチック材質を用いたカバーウィンドウが提案されている。プラスチック材質を用いたカバーウィンドウは、軽量でかく割れ難く、種々にデザインを具現することができるという長所を有する。現在、カバーウィンドウ用プラスチック材料としては、主に透明性に優れたポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレートなどが使用されている。このような材料は、優れた透明性を有するという長所があるが、ガラス転移温度(Tg)が150℃以下で、耐熱特性が悪く、耐化学性及び機械的強度が低いため、適用には制限がある。また、カバーウィンドウは、フレキシブルディスプレイ装置の最外殻に配置されるが、上述の材料が適用され、外部の紫外線に継続して晒される場合は、黄変現象が発生し、ディスプレイの視認性に悪影響を与える。 In order to solve the above-mentioned problems, recently, a cover window using a plastic material having relatively good moldability has been proposed. A cover window made of a plastic material has the advantage of being lightweight, hard to crack, and capable of implementing various designs. At present, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, etc., which are excellent in transparency, are mainly used as plastic materials for cover windows. Such materials have the advantage of having excellent transparency, but their glass transition temperature (Tg) is 150° C. or less, and their application is limited due to their poor heat resistance, low chemical resistance, and low mechanical strength. There is In addition, the cover window is disposed on the outermost shell of the flexible display device, and if the above-mentioned material is applied and it is continuously exposed to external ultraviolet rays, a yellowing phenomenon may occur, which may affect the visibility of the display. adversely affect.

特に、ポリイミド系樹脂で構成されるカバーウィンドウは、ポリイミドが、分極率(Polarization)が高い含有量のベンゼン環をもっているため、少ない配向効果によっても高い光学異方性(複屈折の値)を有する。このように、複屈折の値が高くかつ不均一な物質を、一般的なフィルム加工工程によってディスプレイなどのデバイスに適用する場合、伝達される応力によって、高分子鎖の配向に影響を及ぼすようになり、ディスプレイの光学設計が狂い、これによって、ディスプレイ画面の歪みが発生し、視認性が低下するという問題点が招来される。 In particular, a cover window made of a polyimide-based resin has high optical anisotropy (birefringence value) even with a small orientation effect because the polyimide has a content of benzene rings with high polarization. . Thus, when a material with a high birefringence value and inhomogeneity is applied to a device such as a display by a general film processing process, the transmitted stress affects the orientation of the polymer chains. As a result, the optical design of the display is disturbed, which causes the problem of distortion of the display screen and deterioration of visibility.

本発明は、上述の問題点を解決するために案出されたものであって、低い厚さ方向位相差(Rth)、面内方向位相差(Rin)、及び面内方向平均屈折率が同時に確保すると共に、透明性、柔軟性、機械的特性などの諸物性に優れた、カバーウィンドウに適用可能な、新規なポリイミドフィルムを提供することに技術的課題がある。 The present invention has been devised to solve the above problems, and has low thickness direction retardation (R th ), in-plane direction retardation (R in ), and in-plane direction average refractive index. It is a technical problem to provide a novel polyimide film applicable to a cover window, which simultaneously secures the above properties and has excellent physical properties such as transparency, flexibility and mechanical properties.

本発明の他の目的及び利点は、後述の詳細な説明及び特許請求の範囲によってより明確になる。 Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description and claims that follow.

上述のような技術課題を達成するため、本発明は、少なくとも1種のジアミン、及び少なくとも1種の酸二無水物を含んで共重合されたポリイミドフィルムであって、前記ジアミン及び前記酸二無水物のうちの少なくとも1つは、脂環族化合物を含み、フィルム厚さ40μmを基準に、波長550nmでの厚さ方向位相差(Rth)は、300~1,200nmであるポリイミドフィルムを提供する。 In order to achieve the above technical problems, the present invention provides a polyimide film comprising at least one diamine and at least one acid dianhydride, comprising: At least one of the objects includes an alicyclic compound, and provides a polyimide film having a thickness direction retardation (R th ) of 300 to 1,200 nm at a wavelength of 550 nm based on a film thickness of 40 μm. do.

本発明の一実施例では、前記ポリイミドフィルムは、フィルム厚さ40μmを基準に、波長550nmでの面内方向位相差(Rin)は、0~200nmであり、面内方向平均屈折率(n)は、1.60以下であることができる。 In one embodiment of the present invention, the polyimide film has an in-plane direction retardation (R in ) at a wavelength of 550 nm with a film thickness of 40 μm as a reference, and an in-plane direction average refractive index (n ) can be less than or equal to 1.60.

本発明の一実施例では、前記ポリイミドフィルムは、厚さ30~100μmにおいて、波長550nmでの透過率が、85%以上であり、ASTM E313-73規格に準拠した黄色度(Y.I.)が、5以下であることができる。 In one embodiment of the present invention, the polyimide film has a transmittance of 85% or more at a wavelength of 550 nm at a thickness of 30 to 100 μm, and has a yellowness index (YI) according to ASTM E313-73 standard. can be 5 or less.

本発明の一実施例では、前記ポリイミドフィルムは、50~250℃で測定した平均線膨張係数(CTE)が、100ppm/℃以下であり、ヤング率(Young’s Modulus)が、3~8GPaであることができる。 In one embodiment of the present invention, the polyimide film has an average coefficient of linear expansion (CTE) measured at 50 to 250° C. of 100 ppm/° C. or less, and a Young's Modulus of 3 to 8 GPa. can be.

本発明の一実施例では、前記脂環族化合物は、脂環族ジアミン及び脂環族酸二無水物のうちの少なくとも1つを含み、前記ジアミンと酸二無水物とを合わせた全モル%に対して、10~100モル%の割合で含まれている。 In one embodiment of the present invention, the alicyclic compound includes at least one of an alicyclic diamine and an alicyclic dianhydride, and the total mol % of the diamine and the dianhydride is is contained at a rate of 10 to 100 mol%.

本発明の一実施例では、前記脂環族酸二無水物は、当該酸二無水物の全モル%に対して、10~100モル%の割合で含まれている。 In one embodiment of the present invention, the alicyclic acid dianhydride is contained in a proportion of 10 to 100 mol % with respect to the total mol % of the acid dianhydride.

本発明の一実施例では、前記少なくとも1種の酸二無水物は、フッ素化芳香族第1の酸二無水物、非フッ素化芳香族第2の酸二無水物、及びスルホン系芳香族第3の酸二無水物からなる群から選択される1種以上の芳香族酸二無水物をさらに含むことができる。 In one embodiment of the present invention, the at least one dianhydride comprises a fluorinated aromatic primary dianhydride, a non-fluorinated aromatic secondary dianhydride, and a sulfonic aromatic secondary dianhydride. It may further include one or more aromatic dianhydrides selected from the group consisting of 3 dianhydrides.

本発明の一実施例では、前記少なくとも1種のジアミンは、芳香族ジアミン、脂環族ジアミン、又は芳香族ジアミンと脂環族ジアミンとの組み合わせを含むことができる。 In one embodiment of the invention, the at least one diamine can comprise an aromatic diamine, a cycloaliphatic diamine, or a combination of an aromatic and a cycloaliphatic diamine.

本発明の一実施例では、前記芳香族ジアミンと脂環族ジアミンとは、全ジアミン100モル%に対して、0~100:100~0モル%の割合で含まれている。 In one embodiment of the present invention, the aromatic diamine and the alicyclic diamine are contained in a ratio of 0-100:100-0 mol % with respect to 100 mol % of the total diamine.

本発明の一実施例では、前記芳香族ジアミンは、フッ素化第1のジアミン、スルホン系第2のジアミン、ヒドロキシ系第3のジアミン、エーテル系第4のジアミン、及び非フッ素系第5のジアミンからなる群から選択される1種以上を含むことができる。 In one embodiment of the present invention, the aromatic diamines are a fluorinated first diamine, a sulfone-based second diamine, a hydroxy-based tertiary diamine, an ether-based fourth diamine, and a non-fluorinated fifth diamine. It can contain one or more selected from the group consisting of

本発明の一実施例では、前記ジアミン(a)と前記酸二無水物(b)とのモル数の比(a/b)は、0.7~1.3の範囲であることができる。 In one embodiment of the present invention, the molar ratio (a/b) of the diamine (a) and the acid dianhydride (b) may range from 0.7 to 1.3.

本発明の一実施例では、前記ポリイミドフィルムは、ディスプレイ装置のカバーウィンドウとして使用することができる。 In one embodiment of the present invention, the polyimide film can be used as a cover window of a display device.

本発明の一実施例によれば、ポリイミドフィルムを構成する所定の成分を採択し、また、その含有量を調節を行うことで、低い厚さ方向位相差(Rth)、面内方向位相差(Rin)、及び面内方向平均屈折率を同時に確保し、視野角補償効果によって、画面歪みが防止され、優れた視認性が得られる。これと共に、高い光透過率、低い黄色度などの光学特性を継続して発揮することが可能となる。 According to an embodiment of the present invention, by adopting predetermined components constituting the polyimide film and adjusting the content thereof, the thickness direction retardation (R th ) and the in-plane direction retardation are low. (R in ) and the in-plane direction average refractive index are secured at the same time, and the viewing angle compensation effect prevents screen distortion and provides excellent visibility. Along with this, it is possible to continuously exhibit optical properties such as high light transmittance and low yellowness.

また、本発明では、優れたモジュラス及び低い線膨張係数(CTE)を示し、最終製品の作業性及び信頼性を向上させることができる。 In addition, the present invention exhibits excellent modulus and low coefficient of linear expansion (CTE), and can improve the workability and reliability of the final product.

従って、本発明のポリイミドフィルムは、フラットディスプレイパネルを始めとした当該分野におけるディスプレイ装置、フレキシブルディスプレイなどのカバーウインドウに有用に適用可能であり、その他、当該分野で公知のIT製品、電子製品、家電製品などにも適用可能である。 Therefore, the polyimide film of the present invention can be usefully applied to display devices in the field including flat display panels, cover windows such as flexible displays, and other IT products, electronic products, and home appliances known in the field. It can also be applied to products and the like.

本発明の効果は、上記の例示によって制限されず、より様々な効果が本明細書中に含まれている。 The effects of the present invention are not limited by the above exemplifications, and various more effects are included in this specification.

図1は、面内方向位相差(Rin)と厚さ方向位相差(Rth)とを概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing an in-plane direction retardation (R in ) and a thickness direction retardation (R th ).

以下、本発明を詳述する。本発明の実施例は、当該技術分野で通常の知識を有する者に、本発明をより完全に理解させるために提供されるものであり、後述の実施例は、種々に変更して実施することができ、本発明の範囲がこれらの実施例によって限定されるのではない。なお、本明細書中、同一の参照符号は、同一の構造を指称する。 The present invention will be described in detail below. The embodiments of the present invention are provided so that those of ordinary skill in the art may understand the invention more fully, and the following embodiments may be practiced with various modifications. However, the scope of the invention is not limited by these examples. In this specification, the same reference numerals refer to the same structure.

特に断りのない限り、本明細書で使用される全ての用語(技術及び科学用語を含む)は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が共通に理解可能な意味として使用される。また、一般的に使用される辞典に定義されている用語は、特に定義されていない限り、理想的又は過度に解釈されることはない。 Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein have the meaning commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. . Also, terms defined in commonly used dictionaries should not be interpreted ideally or unduly unless specifically defined.

また、明細書全般において、ある部分が他の構成要素を「含む」とは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。また、明細書全般において、「上に」又は「上方に」とは、対象部分の上又は下に位置する場合だけでなく、その中間に他の部分が存在する場合も含む意味であり、必ず重力方向を基準に上方に位置するという意味ではない。なお、本願明細書中、「第1」、「第2」などの用語は、任意の順番又は重要度を示すのではなく、構成要素を区分するために使用されたものである。 In addition, throughout the specification, when a part "includes" another component, it does not mean that the other component is excluded, but that the other component can be further included, unless otherwise specified. means In addition, in the specification as a whole, "above" or "above" means not only the case where the target part is located above or below, but also the case where there is another part in the middle. It does not mean that it is located above the direction of gravity. In this specification, terms such as "first" and "second" are used to distinguish between constituent elements, rather than to indicate any arbitrary order or degree of importance.

<ポリイミドフィルム>
本発明の一実施例に係るポリイミド樹脂フィルムは、ディスプレイ装置に設けられる透明フィルムであって、より具体的にはフレキシブルディスプレイのカバーウィンドウ(Cover Window)として使用される。
<Polyimide film>
A polyimide resin film according to an embodiment of the present invention is a transparent film provided in a display device, and more specifically, it is used as a cover window of a flexible display.

ここで、カバーウインドウとは、フレキシブルディスプレイ装置の最外殻に配置され、ディスプレイ装置を保護するフィルムを指称する。このようなカバーウインドウは、ウインドウフィルム単独で、又は光学的に透明な樹脂からなる別の基材(substrate)フィルム上に、接着剤層とウインドウコーティング層が形成されたフィルムであることができる。 Here, the cover window refers to a film disposed on the outermost shell of the flexible display device to protect the display device. Such a cover window may be a window film alone or a film in which an adhesive layer and a window coating layer are formed on another substrate film made of an optically transparent resin.

一方、外部に露出されるディスプレイのカバーウインドウは、日常生活において、柔軟性(flexibility)などの加工特性と優れた光学特性を有する必要があり、さらに、ディスプレイの視認性を考慮して、フィルムにより発生する位相遅延(Retardation)を追加又は相殺し得る光学特性も兼ね備える必要がある。 On the other hand, the cover window of the display that is exposed to the outside needs to have processing characteristics such as flexibility and excellent optical characteristics in daily life. It must also have optical properties that can add or cancel out the phase retardation that occurs.

位相差(Ratardation)とは、媒質を進む電磁波において直交する2つの電場成分の媒質内での速度差により発生する2電場成分間の位相の差異を意味する。このような位相差特性としては、正面での位相差特性と、所定角度での位相差特性とがあるが、正面での位相遅延値と、光がフィルムを通過する時に得られる位相遅延値とは、互いに相違し、正面での位相差特性だけでなく、傾いた角度、即ち、視野角においても均一な位相差特性を有することが重要である。ここで、正面での位相遅延値は、面内方向位相差(In-Plane Retardation、Rin)といわれ、斜め入射する光が経る位相遅延値を代表し得る値が、厚さ方向位相差(Out-Of-Plane Retardation、Rth)であることができる。 A phase difference (Ratardation) means a phase difference between two electric field components generated by a velocity difference in a medium between two orthogonal electric field components in an electromagnetic wave traveling through a medium. Such retardation characteristics include the retardation characteristics at the front and the retardation characteristics at a predetermined angle. are different from each other, and it is important to have uniform retardation characteristics not only at the front but also at an oblique angle, that is, at a viewing angle. Here, the phase retardation value at the front is called an in-plane retardation (In-Plane Retardation, R in ), and a value that can represent the phase retardation value that obliquely incident light undergoes is the thickness direction retardation ( Out-Of-Plane Retardation, R th ).

本発明では、従来のポリイミドフィルムに比べて、厚さ方向位相差(Rth)、面内方向位相差(Rin)及び面内方向平均屈折率(n)を、それぞれ特定の範囲内に低く調節することを特徴とする。これによって、前記ポリイミドフィルムは、ディスプレイ装置のカバーウインドウに適用される場合、外力によるディスプレイ画面の歪みを防止し、広い視野角を示し、優れた視認性と高い信頼性を提供することができる。このようなディスプレイ装置は、当該分野で公知のディスプレイ装置を制限なく適用することができ、特に、インフォールディング(in-folding)型、アウトフォールディング(out-folding)型の折り畳み可能な表示装置(foldable display)であることができる。 In the present invention, the thickness direction retardation (R th ), the in-plane direction retardation (R in ), and the in-plane direction average refractive index (n) are each reduced within a specific range compared to conventional polyimide films. It is characterized by adjusting Accordingly, when the polyimide film is applied to the cover window of the display device, it can prevent distortion of the display screen due to external force, exhibit a wide viewing angle, and provide excellent visibility and high reliability. Any display device known in the art can be applied to such a display device without limitation. display).

本発明の一具体例では、前記ポリイミドフィルムは、少なくとも1種のジアミン、及び少なくとも1種の酸二無水物を含むが、前記ジアミン及び前記酸二無水物のうちの少なくとも1つは、脂環族化合物(alicyclic compound)を含んで共重合されたものであり、フィルム厚さ40μmを基準に、波長550nmでの厚さ方向位相差(Rth)は、300~1,200nmであることができる。
なお、厚さ方向位相差(Rth)は、次の式1により定義されるものであることができる。
In one embodiment of the present invention, said polyimide film comprises at least one diamine and at least one dianhydride, wherein at least one of said diamine and said dianhydride is an alicyclic The thickness direction retardation (R th ) at a wavelength of 550 nm may be 300 to 1,200 nm based on a film thickness of 40 μm. .
In addition, the thickness direction retardation (R th ) may be defined by Equation 1 below.

Figure 2022120772000002
式中、nは、当該フィルムの面内の任意の方向軸(x軸)の屈折率であり、nは、前記x軸に垂直な方向(y軸)の屈折率であり、nは、前記x軸及び前記y軸に垂直な厚さ方向軸(z軸)の屈折率であり、dは、フィルムの厚さである。具体的に、厚さ方向位相差(Rth)は、フィルムの長手方向軸をX軸、前記X軸に垂直なフィルムの幅手方向の軸をY軸、前記X軸及び前記Y軸に垂直なフィルム厚さ方向軸をZ軸とし、それぞれの軸方向屈折率をnx、ny、nzとする時、平面屈折率の平均値と、厚さ方向への屈折率の値であるnz値との差に、フィルムの厚さを乗じて得られるものを意味する。
Figure 2022120772000002
In the formula, nx is the refractive index of an arbitrary direction axis ( x -axis) in the plane of the film, ny is the refractive index of the direction perpendicular to the x-axis ( y -axis), and nz is the refractive index of the thickness direction axis (z-axis) perpendicular to the x-axis and the y-axis, and d is the thickness of the film. Specifically, the thickness direction retardation (R th ) is defined as follows: the longitudinal axis of the film is the X axis, the lateral axis of the film perpendicular to the X axis is the Y axis, and the X axis and the Y axis are perpendicular to When the film thickness direction axis is the Z axis and the refractive indices in the respective axial directions are nx, ny, and nz, the average value of the plane refractive indices and the nz value, which is the value of the refractive index in the thickness direction, It means the difference obtained by multiplying the thickness of the film.

本発明の他の一具体例では、前記ポリイミドフィルムは、フィルム厚さ40μmを基準に、波長550nmでの面内方向位相差(Rin)が、0~200nmであることができる。
なお、面内方向位相差(Rin)は、次の式2により定義されるものであることができる。
In another embodiment of the present invention, the polyimide film may have an in-plane retardation (R in ) of 0 to 200 nm at a wavelength of 550 nm based on a film thickness of 40 μm.
Note that the in-plane direction retardation (R in ) can be defined by Equation 2 below.

[式2]
in=(n-n)*d
(式中、n、n及びdは前記式1での定義と同様である。)
[Formula 2]
R in =(n x −n y )*d
(Wherein, n x , n y and d are the same as defined in Formula 1 above.)

具体的に、面内方向位相差(Rin)とは、フィルムの長手方向軸をX軸、前記X軸に垂直なフィルムの幅手方向軸をY軸とし、それぞれの軸方向屈折率をnx、nyとする時、平面上の屈折率値の差とフィルムの厚さとを乗じて得られる、正面での位相遅延値を意味する。 Specifically, the in-plane retardation (R in ) means that the longitudinal axis of the film is the X axis, the width direction axis of the film perpendicular to the X axis is the Y axis, and the refractive index in each axial direction is nx , ny means the front phase retardation value obtained by multiplying the difference of the refractive index values on the plane by the thickness of the film.

本発明のまた他の一具体例では、前記ポリイミドフィルムは、波長550nmにおいて測定された面内方向平均屈折率(n)が、1.60以下であることができる。 In still another specific example of the present invention, the polyimide film may have an in-plane average refractive index (n) of 1.60 or less measured at a wavelength of 550 nm.

本発明において、前記厚さ方向位相差(Rth)、面内方向位相差(Rin)、及び面内方向平均屈折率(n)は、前記フィルムの厚さから影響を受けることがあり得る。このような厚さ方向位相差(Rth)、面内方向位相差(Rin)、及び面内方向平均屈折率(n)は、それぞれ当該ポリイミドフィルムの厚さ40μmを基準にしている。しかし、これに制限されず、例えば、フィルム厚さ30~100μm、具体的に30~80μm、より具体的に40±5μmの条件下で測定されたものを換算する場合も、本発明の範疇に含まれる。 In the present invention, the thickness direction retardation (R th ), the in-plane direction retardation (R in ), and the in-plane direction average refractive index (n) can be affected by the thickness of the film. . Such thickness direction retardation (R th ), in-plane direction retardation (R in ), and in-plane direction average refractive index (n) are each based on a thickness of 40 μm of the polyimide film. However, it is not limited to this, and for example, when converting what is measured under the conditions of a film thickness of 30 to 100 μm, specifically 30 to 80 μm, more specifically 40±5 μm, it is also within the scope of the present invention. included.

一具体例としては、本発明に係るポリイミドフィルムは、厚さ方向位相差(Rth)が、350~1,200nmであり、具体的に400~1,150nmであることができる。また、面内方向位相差(Rin)は、0~200nmであり、具体的に50~150nmであることができる。また、面内方向屈折率(n)は、1.5~1.6であり、具体的に1.53~1.59であることができる。この時、厚さ方向位相差(Rth)、面内方向位相差(Rin)、面内方向屈折率(n)は、フィルム厚さ40nm及び測定波長550nmを基準にしたものであり、測定基準が互いに異なる場合、前記物性値は、一部の値が変動することがあり得る。前記厚さ方向位相差(Rth)、面内方向位相差(Rin)、屈折率のパラメータ及び当該数値を有する本発明のポリイミドフィルムは、厳しい環境下でも、視野角補償効果によって、画面歪みが防止され、視野角が拡張され、優れた視認性を確保することが可能である。 As one specific example, the polyimide film according to the present invention may have a thickness direction retardation (R th ) of 350 to 1,200 nm, specifically 400 to 1,150 nm. Also, the in-plane direction retardation (R in ) may be 0 to 200 nm, specifically 50 to 150 nm. Also, the in-plane direction refractive index (n) can be 1.5 to 1.6, specifically 1.53 to 1.59. At this time, the thickness direction retardation (R th ), the in-plane direction retardation (R in ), and the in-plane direction refractive index (n) are based on a film thickness of 40 nm and a measurement wavelength of 550 nm. If the standards are different from each other, some of the physical property values may vary. The thickness direction retardation (R th ), the in-plane direction retardation (R in ), the refractive index parameters and the polyimide film of the present invention having these numerical values, even under severe environments, display distortion due to the viewing angle compensation effect is prevented, the viewing angle is extended, and excellent visibility can be secured.

本発明に係るポリイミドフィルムがモバイル通信端末やタブレットPCなどのカバーウインドウに使用されるためには、上述のような位相差特性に加え、高い透明度及び光透過率などの優れた光学特性と機械的特性とを同時に有するものであることが好ましい。 In order for the polyimide film according to the present invention to be used for cover windows of mobile communication terminals, tablet PCs, etc., in addition to the retardation properties described above, excellent optical properties such as high transparency and light transmittance and mechanical properties are required. It is preferable that the material has the following properties at the same time.

本発明の他の一具体例では、前記ポリイミドフィルムは、厚さ30~100μmにおいて、波長550nmでの光透過率が85%以上であり、具体的に89%以上、より具体的に90%~99%であることができる。また、ASTM E313規格に準拠した黄色度(Y.I.)が、5以下であることができ、具体的に4.7以下、より具体的に4.5以下である。 In another specific example of the present invention, the polyimide film has a light transmittance of 85% or more, specifically 89% or more, and more specifically 90% or more at a wavelength of 550 nm at a thickness of 30 to 100 μm. It can be 99%. Also, the yellowness index (Y.I.) according to the ASTM E313 standard can be 5 or less, specifically 4.7 or less, more specifically 4.5 or less.

本発明の他の一具体例では、前記ポリイミドフィルムは、3~8GPaのヤング率(Young’s Modulus)を有することができ、具体的に3~6GPaである。機械的硬度と優れた柔軟性とを同時に示すという点から、4~6GPaであることができる。なお、ヤング率(Young’s Modulus)は、ISO 527-3に準拠して測定した値を意味する。前記率が上述の数値より小さい場合は、十分な硬度を発揮し難く、上述の数値より大きい場合は、柔軟性が低下し、折り畳み性が低下することがあり得る。 In another embodiment of the present invention, the polyimide film may have a Young's Modulus of 3-8 GPa, specifically 3-6 GPa. It can be 4 to 6 GPa from the point of view of exhibiting mechanical hardness and excellent flexibility at the same time. The Young's modulus means a value measured according to ISO 527-3. If the ratio is smaller than the above numerical value, it is difficult to exhibit sufficient hardness, and if it is larger than the above numerical value, flexibility and foldability may be reduced.

本発明の他の一具体例では、前記ポリイミドフィルムは、厚さ30~100μmにおいて、50~250℃で測定した平均線膨張係数(CTE)が100ppm/℃以下であることができ、具体的に70ppm/℃以下、より具体的に30~65ppm/℃である。 In another specific example of the present invention, the polyimide film may have an average linear expansion coefficient (CTE) of 100 ppm/° C. or less measured at 50 to 250° C. at a thickness of 30 to 100 μm. 70 ppm/°C or less, more specifically 30 to 65 ppm/°C.

本発明に係るポリイミドフィルムは、前記厚さ方向位相差(Rth)、面内方向位相差(Rin)、屈折率の特性を満足すれば、ポリイミド樹脂を構成する成分及び/又はその組成などに特に制限はない。 If the polyimide film according to the present invention satisfies the thickness direction retardation (R th ), in-plane direction retardation (R in ), and refractive index characteristics, components constituting the polyimide resin and / or its composition is not particularly limited.

一具体例としては、前記ポリイミドフィルムは、少なくとも1種のジアミン、及び少なくとも1種の酸二無水物を含むが、前記ジアミン及び前記酸二無水物のうちの少なくとも1つは、脂環族化合物(alicyclic compound)を含んで共重合されたものである。 As one specific example, the polyimide film contains at least one diamine and at least one acid dianhydride, and at least one of the diamine and the acid dianhydride is an alicyclic compound (alicyclic compound).

本発明において、脂環族化合物(alicyclic compound)は、当該分野で周知の脂環族ジアミン及び脂環族酸二無水物のうちの少なくとも1つを含むことができる。このような脂環族ジアミン、脂環族酸二無水物としては、分子構造中、脂環族環を少なくとも1つ以上含むものであれば、特に制限されず、例えば、後述の脂環族ジアミン、脂環族酸二無水物成分であることができる。具体的に前記脂環族化合物は、脂環族酸二無水物であり、より具体的に、化学式(1)又は化学式(2)で示される脂環族酸二無水物を使用することが好ましい。このような脂環族化合物は、当該ジアミンと酸二無水物とを合わせた全モル%、例えば、ジアミン100モル%と酸二無水物100モル%とを合わせた200モル%全体に対して、10~100モル%の割合で含まれ、具体的に50~90モル%の割合であることができる。 In the present invention, the alicyclic compound can include at least one of alicyclic diamines and alicyclic acid dianhydrides well known in the art. Such alicyclic diamines and alicyclic acid dianhydrides are not particularly limited as long as they contain at least one alicyclic ring in the molecular structure. , an alicyclic acid dianhydride component. Specifically, the alicyclic compound is an alicyclic acid dianhydride, and more specifically, it is preferable to use an alicyclic acid dianhydride represented by chemical formula (1) or chemical formula (2). . Such an alicyclic compound is the total mol% of the diamine and the acid dianhydride together, for example, 200 mol% of the total of 100 mol% of the diamine and 100 mol% of the acid dianhydride, It can be contained in a proportion of 10 to 100 mol %, specifically in a proportion of 50 to 90 mol %.

本発明のポリイミドフィルムを構成するジアミン(a)成分としては、分子中にジアミン構造を有する化合物であれば、特に限定されず、当該分野で周知のジアミン化合物を制限なく使用することができる。例えば、ジアミン構造を有している芳香族、脂環族、脂肪族化合物、又は、これらの組み合わせなどを使用することができる。 The diamine (a) component constituting the polyimide film of the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a diamine structure in the molecule, and diamine compounds known in the art can be used without limitation. For example, an aromatic, alicyclic, or aliphatic compound having a diamine structure, or a combination thereof can be used.

特に、本発明では、ポリイミドフィルムの低い反射率、高い光透過率(High Transmittance)、低いY.Iなどの光学特性を考慮して、少なくとも1種の脂環族ジアミンを単独で使用、又は少なくとも1種の芳香族ジアミンを使用、又は前記芳香族ジアミンと脂環族ジアミンとを混用することができる。 In particular, in the present invention, the polyimide film has low reflectance, high transmittance, and low Y.E. Considering the optical properties such as I, at least one alicyclic diamine can be used alone, or at least one aromatic diamine can be used, or the aromatic diamine and the alicyclic diamine can be used in combination. can.

前記芳香族ジアミンの具体例としては、フッ素化置換基を有するフッ素系、スルホン(sulfone)系、ヒドロキシ(hydroxyl)系、エーテル(ether)系、非フッ素系などのジアミンを、それぞれ単独で使用、又は適切に組み合わせて1種以上を混用することができる。これによって、本発明では、ジアミン化合物として、フッ素置換基が導入されたフッ素化芳香族第1のジアミン、スルホン系芳香族第2のジアミン、ヒドロキシ系芳香族第3のジアミン、エーテル系芳香族第4のジアミン、非フッ素系芳香族第5のジアミンを、それぞれ単独で使用、又はこれらの2種以上を混合して使用することができる。 Specific examples of the aromatic diamine include fluorine-based, sulfone-based, hydroxyl-based, ether-based, and non-fluorinated diamines each having a fluorinated substituent, Alternatively, one or more of them can be used in an appropriate combination. As a result, in the present invention, the diamine compound is a fluorinated aromatic first diamine into which a fluorine substituent has been introduced, a sulfone-based aromatic second diamine, a hydroxy-based aromatic third diamine, an ether-based aromatic third diamine, 4 diamine and the non-fluorinated aromatic fifth diamine can be used alone or in combination of two or more thereof.

使用可能なジアミン単量体(a)としては、例えば、オキシジアニリン(ODA)、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル(2,2’-TFDB)、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,3’-ジアミノビフェニル(2,2’-bis(trifluoromethyl)-4,3’-diaminobiphenyl)、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-5,5’-ジアミノビフェニル(2,2’-bis(trifluoromethyl)-5,5’-diaminobiphenyl)、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノフェニルエーテル(2,2’-bis(trifluoromethyl)-4,4’-diaminodiphenyl ether:6-FODA)、ビスアミノヒドロキシフェニルヘキサフルオロプロパン(DBOH)、ビスアミノフェノキシフェニルヘキサフルオロプロパン(4BDAF)、ビスアミノフェノキシフェニルプロパン(6HMDA)、ビスアミノフェノキシジフェニルスルホン(DBSDA)、ビス(4-アミノフェニル)スルホン(4,4’-DDS)、ビス(3-アミノフェニル)スルホン(3,3’-DDS)、スルホニルジフタル酸無水物(SO2DPA)、4,4’-オキシジアニリン(4,4’-ODA)、又はこれらの1種又は2種以上の混合形態などを適用することができるが、これらに制限されない。 Usable diamine monomers (a) include, for example, oxydianiline (ODA), 2,2′-bis(trifluoromethyl)-4,4′-diaminobiphenyl (2,2′-TFDB), 2,2′-bis(trifluoromethyl)-4,3′-diaminobiphenyl (2,2′-bis(trifluoromethyl)-4,3′-diaminobiphenyl), 2,2′-bis(trifluoromethyl)- 5,5′-diaminobiphenyl (2,2′-bis(trifluoromethyl)-5,5′-diaminobiphenyl), 2,2′-bis(trifluoromethyl)-4,4′-diaminophenyl ether (2,2 '-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminodiphenyl ether: 6-FODA), bisaminohydroxyphenylhexafluoropropane (DBOH), bisaminophenoxyphenylhexafluoropropane (4BDAF), bisaminophenoxyphenylpropane (6HMDA) , bisaminophenoxydiphenylsulfone (DBSDA), bis(4-aminophenyl)sulfone (4,4'-DDS), bis(3-aminophenyl)sulfone (3,3'-DDS), sulfonyldiphthalic anhydride (SO2DPA), 4,4'-oxydianiline (4,4'-ODA), or a mixed form of one or more of these, but not limited thereto.

ポリイミドフィルムの高い透明性、高いガラス転移温度、及び低い黄色度を考慮して、フッ素化第1のジアミンとしては、直線状の高分子化を誘導し得る、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル(2,2’-TFDB)、1,4-ビス(4-アミノ-2-トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン(6-FAPB)を使用することができる。また、スルホン系第2のジアミンとしては、ビス(4-アミノフェニル)スルホン(4,4’-DDS)、又は3,3’-DDSを使用することができる。また、ヒドロキシ系第3のジアミンとしては、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(2,2-bis(3-amino-4-hydroxypenyl)-hexafluoropropane:BIS-AP-AF)を使用することができる。また、エーテル系第4のジアミンとしては、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノフェニルエーテル(6-FODA)、又はオキシジアニリン(ODA)を使用することができる。また、非フッ素系第5のジアミンとしては、2,2-ビス(3-アミノ-4-メチルフェニル)-ヘキサフルオロプロパン(2,2-bis(3-amino-4-methylphenyl)-hexafluoropropane:BIS-AT-AF)、m-トリジン(m-tolidine)、又はp-フェニレンジアミン(p-PDA)を使用することができる。 Considering the high transparency, high glass transition temperature, and low yellowness of polyimide films, 2,2'-bis(trifluoro methyl)-4,4'-diaminobiphenyl (2,2'-TFDB), 1,4-bis(4-amino-2-trifluoromethylphenoxy)benzene (6-FAPB) can be used. Bis(4-aminophenyl)sulfone (4,4'-DDS) or 3,3'-DDS can be used as the sulfone-based second diamine. Further, as the hydroxy-based third diamine, 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane (2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)-hexafluoropropane: BIS-AP -AF) can be used. Further, as the ether type fourth diamine, 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminophenyl ether (6-FODA) or oxydianiline (ODA) can be used. . In addition, as the non-fluorine-based fifth diamine, 2,2-bis(3-amino-4-methylphenyl)-hexafluoropropane (2,2-bis(3-amino-4-methylphenyl)-hexafluoropropane: BIS -AT-AF), m-tolidine, or p-phenylenediamine (p-PDA) can be used.

本発明のジアミン単量体(a)において、前記フッ素化芳香族第1のジアミン、スルホン系芳香族第2のジアミン、ヒドロキシ系芳香族第3のジアミン、エーテル系芳香族第4のジアミン、非フッ素系芳香族第5のジアミンなどの含有量は、特に限定されないが、それぞれ、全ジアミン100モル%に対して、0~100モル%であることができ、具体的に10~90モル%、より具体的に20~80モル%である。但し、前記第1のジアミン乃至第5のジアミンのうちのいずれか1つの含有量は、全ジアミン100モル%を満たすように含まれている。 In the diamine monomer (a) of the present invention, the fluorinated aromatic first diamine, the sulfone-based aromatic second diamine, the hydroxy-based aromatic third diamine, the ether-based aromatic fourth diamine, the non- The content of the fluorine-based aromatic fifth diamine is not particularly limited, but can be 0 to 100 mol%, specifically 10 to 90 mol%, based on 100 mol% of the total diamine. More specifically, it is 20 to 80 mol %. However, the content of any one of the first to fifth diamines is included so as to satisfy 100 mol % of all diamines.

使用可能な脂環族ジアミンとしては、例えば、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシシクロヘキシル)ヘキサフルオロプロパン(2,2-bis(3-amino-4-hydroxy cyclohexyl)hexafluoropropane)、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン(MACM)、4,4’-メチレンビシクロヘキシルアミン(PACM)、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(1,3-BAC)、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(1,4-BAC)、シス-1,2-シクロヘキサンジメタンアミン、トランス-1,2-シクロヘキサンジメタンアミン、1,4-シクロヘキシルジアミン(1,4-cyclohexyldiamine:CHDA)、ビス(4-アミノシクロヘキシル)エーテル、又はこれらの混合物などを使用することができるが、これらに制限されない。 Usable alicyclic diamines include, for example, 2,2-bis(3-amino-4-hydroxycyclohexyl)hexafluoropropane, 3 ,3′-dimethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane (MACM), 4,4′-methylenebicyclohexylamine (PACM), 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane (1,3-BAC), 1 ,4-bis(aminomethyl)cyclohexane (1,4-BAC), cis-1,2-cyclohexanedimethanamine, trans-1,2-cyclohexanedimethanamine, 1,4-cyclohexyldiamine (1,4- cyclohexyldiamine (CHDA), bis(4-aminocyclohexyl) ether, or mixtures thereof and the like can be used, but are not limited thereto.

本発明のジアミン単量体(a)において、芳香族ジアミンと脂環族ジアミンとの混合割合は、全ジアミン100モル%に対して、0~100:100~0モル%の割合であることができ、具体的に10~90:90~10モル%の割合である。 In the diamine monomer (a) of the present invention, the mixing ratio of the aromatic diamine and the alicyclic diamine is 0 to 100:100 to 0 mol% with respect to 100 mol% of the total diamine. Specifically, the ratio is 10-90:90-10 mol %.

本発明のポリイミドフィルムを構成する酸二無水物(b)単量体としては、分子中、酸二無水物構造を有する当該分野で周知の化合物を制限なく使用することができる。例えば、酸二無水物(dianhydride)構造を有している芳香族、脂環族、脂肪族化合物、又はこれらの組み合わせなどを使用することができ、具体的に少なくとも1種の脂環族酸二無水物を使用、又は少なくとも1種の芳香族酸二無水物を使用、又は前記芳香族酸二無水物と脂環族酸二無水物とを混合することができる。 As the acid dianhydride (b) monomer constituting the polyimide film of the present invention, compounds known in the art having an acid dianhydride structure in the molecule can be used without limitation. For example, an aromatic, alicyclic, or aliphatic compound having a dianhydride structure, or a combination thereof can be used. Anhydrides can be used, or at least one aromatic dianhydride can be used, or a mixture of said aromatic and alicyclic dianhydrides can be used.

脂環族酸二無水物としては、化合物中、芳香族でない脂環族環を有するとともに、酸二無水物構造を有する化合物であれば、特に制限されない。具体的に、次の化学式(1)又は化学式(2)で示される脂環族酸二無水物を使用することが好ましい。 The alicyclic acid dianhydride is not particularly limited as long as it is a compound having a non-aromatic alicyclic ring and an acid dianhydride structure. Specifically, it is preferable to use an alicyclic acid dianhydride represented by the following chemical formula (1) or chemical formula (2).

Figure 2022120772000003
Figure 2022120772000003

Figure 2022120772000004
Figure 2022120772000004

前記化学式(1)及び化学式(2)において、
A~Cは、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、炭素数4~炭素数20である環状脂環族有機基であり、
Xは、-O-、-S-、-C(=O)-、-CH(OH)-、-S(=O)-、-(CH-(ここで、1≦p≦10)、-(CF-(ここで、1≦q≦10)、-C(CHC-、-(CFC-、及び-C(=O)NH-からなる群から選択され、
nは、0~2である。
In the chemical formulas (1) and (2),
A to C are the same or different from each other and are each independently a cyclic alicyclic organic group having 4 to 20 carbon atoms,
X is -O-, -S-, -C(=O)-, -CH(OH)-, -S(=O) 2 -, -(CH 2 ) p - (where 1≤p≤ 10), from -(CF 2 ) q - (where 1 ≤ q ≤ 10), -C(CH 3 ) 2 C-, -(CF 3 ) 2 C-, and -C(=O)NH- selected from the group of
n is 0-2.

前記化学式1又は化学式2の好適な一具体例としては、A~Cは、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、炭素数4~8の環状脂環族有機基であることができ、Xは、-CH-、-(CHC-、-SO-、-(CFC-、-CO-、及び-CONH-からなる群から選択され、nは、0又は1である。 As a preferred specific example of Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2, A to C are the same or different from each other and each independently may be a cyclic alicyclic organic group having 4 to 8 carbon atoms, and X is -CH 2 -, -(CH 3 ) 2 C-, -SO 2 -, -(CF 3 ) 2 C-, -CO-, and -CONH-, n is 0 or 1; be.

使用可能な脂環族酸二無水物としては、例えば、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(CBDA)、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物(CPDA)、ビシクロ[2,2,2]-7-オクテン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物(BCDA)、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸二無水物(TDA)、1,1’-ビシクロヘキサン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物(H-BPDA)、1,2,4,5-シクロヘキサン-テトラカルボン酸二無水物(H-PMDA)、シクロペンタノン ビス-スピロノルボルナン(cyclopentanone bis-spironorbornane:cpODA)、ビシクロ[2.2.2]オクタン-2,3,5,6-テトラカルボキシ2,3:5,6-酸二無水物(7CI、8CI)、又はこれらの1種以上の混合物などが挙げられるが、これらに制限されない。このような脂環族酸二無水物の含有量は、特に制限されず、当該ポリイミドフィルムの機械的特性と位相差特性を考慮して適切に調節することができる。例えば、脂環族酸二無水物の含有量は、当該酸二無水物の全モル%に対して、10~100モル%の割合で含まれ、具体的に20~90モル%の割合であり、より具体的に30~80モル%の割合である。 Usable alicyclic acid dianhydrides include, for example, cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (CBDA), 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride (CPDA), bicyclo[2, 2,2]-7-octene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride (BCDA), 4-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-1,2,3,4 -tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic dianhydride (TDA), 1,1'-bicyclohexane-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride (H-BPDA), 1,2 , 4,5-cyclohexane-tetracarboxylic dianhydride (H-PMDA), cyclopentanone bis-spironorbornane (cpODA), bicyclo[2.2.2]octane-2,3,5 ,6-tetracarboxy 2,3:5,6-acid dianhydrides (7CI, 8CI), or mixtures of one or more thereof, and the like, but are not limited thereto. The content of the alicyclic acid dianhydride is not particularly limited, and can be appropriately adjusted in consideration of the mechanical properties and retardation properties of the polyimide film. For example, the content of the alicyclic acid dianhydride is contained at a rate of 10 to 100 mol%, specifically 20 to 90 mol%, relative to the total mol% of the acid dianhydride. , more specifically in a proportion of 30 to 80 mol %.

また、芳香族酸二無水物の一具体例としては、フッ素化芳香族第1の酸二無水物、非フッ素化芳香族第2の酸二無水物、スルホン系芳香族第3の酸二無水物を、それぞれ単独で使用、又はこれらの少なくとも2種以上が混合された組み合わせ形態であることができる。 Further, as one specific example of the aromatic acid dianhydride, a fluorinated aromatic first acid dianhydride, a non-fluorinated aromatic second acid dianhydride, a sulfone-based aromatic third acid dianhydride Each of the substances can be used alone, or can be a combination form in which at least two or more of these are mixed.

前記フッ素化第1の酸二無水物単量体としては、フッ素置換基が導入された芳香族酸二無水物であれば、特に限定されない。使用可能なフッ素化第1の酸二無水物としては、例えば、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン酸二無水物(2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)hexafluoropropane dianhydride:6-FDA)、4-(トリフルオロメチル)ピロメリット酸二無水物(4-(trifluoromethyl)pyromellitic dianhydride:4-TFPMDA)などが挙げられるが、これらに制限されない。これらは、単独で使用、又は2種以上を混合して使用することができる。フッ素化酸二無水物のうち、6-FDAは、分子鎖間及び分子鎖内の電荷移動錯体(CTC:Charge Transfer Complex)の形成を制限する特性が非常に強いため、透明化に適した化合物である。 The fluorinated first acid dianhydride monomer is not particularly limited as long as it is an aromatic acid dianhydride into which a fluorine substituent has been introduced. Usable fluorinated first acid dianhydrides include, for example, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)hexafluoropropanoic dianhydride (2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl ) hexafluoropropane dianhydride: 6-FDA), 4-(trifluoromethyl)pyromellitic dianhydride (4-(trifluoromethyl)pyromellitic dianhydride: 4-TFPMDA) and the like, but are not limited thereto. These can be used alone or in combination of two or more. Among fluorinated acid dianhydrides, 6-FDA is a compound suitable for transparency because it has a very strong property of limiting the formation of charge transfer complexes (CTC) between and within molecular chains. is.

また、非フッ素化第2の酸二無水物単量体としては、フッ素置換基が導入されていない非フッ素化芳香族酸二無水物であれば、特に限定されない。使用可能な非フッ素化第3の酸二無水物単量体としては、例えば、ピロメリット酸二無水物(Pyromellitic Dianhydride:PMDA)、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(3,3’,4,4’-Biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride:BPDA)、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)、オキシジフタル酸二無水物(ODPA)、4,4-(4,4-イソプロピリデンジフェノキシ)ビス(フタル酸無水物)(BPDA)、ビス(カルボキシフェニル)ジメチルシラン酸二無水物(bis(3,4dicarboxyphenyl)dimethylsilane dianhydride:SiDA)などが挙げられるが、これらに制限されない。これらは、単独で使用、又はこれらの2種以上を混合して使用することができる。 Also, the non-fluorinated second acid dianhydride monomer is not particularly limited as long as it is a non-fluorinated aromatic acid dianhydride to which no fluorine substituent has been introduced. Usable non-fluorinated third acid dianhydride monomers include, for example, pyromellitic dianhydride (PMDA), 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride. substance (3,3′,4,4′-Biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride: BPDA), benzophenonetetracarboxylic acid dianhydride (BTDA), oxydiphthalic dianhydride (ODPA), 4,4-(4,4-isopropyl Reddendiphenoxy)bis(phthalic anhydride) (BPDA), bis(carboxyphenyl)dimethylsilane dianhydride (bis(3,4dicarboxyphenyl)dimethylsilane dianhydride: SiDA), and the like, but are not limited thereto. These can be used singly or in combination of two or more thereof.

また、スルホン系第3の酸二無水物単量体としては、スルホン基が導入された酸二無水物であれば、特に限定されず、例えば、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物(3,3’,4,4’-diphenylsulfonetetracarboxylic dinhydride:DSDA)が挙げられる。 Further, the sulfone-based third acid dianhydride monomer is not particularly limited as long as it is an acid dianhydride in which a sulfone group is introduced. For example, 3,3′,4,4′-diphenylsulfone Tetracarboxylic dianhydride (3,3′,4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dinhydride: DSDA) can be mentioned.

本発明の酸二無水物単量体(b)において、前記フッ素化芳香族第1の酸二無水物、非フッ素化芳香族第2の酸二無水物、スルホン系芳香族第3の酸二無水物などの含有量は、特に限定されない。例えば、これらは、それぞれ全酸二無水物100モル%に対して、0~100モル%の範囲で含まれ、具体的に10~90モル%であることができ、より具体的に20~80モル%である。但し、前記第1の酸二無水物乃至第3の酸二無水物のうちの少なくとも1つの含有量は、全酸二無水物100モル%を満たすように含まれる。 In the acid dianhydride monomer (b) of the present invention, the fluorinated aromatic first acid dianhydride, the non-fluorinated aromatic second acid dianhydride, the sulfone-based aromatic third acid dianhydride, The content of the anhydride and the like is not particularly limited. For example, each of these may be contained in the range of 0 to 100 mol%, specifically 10 to 90 mol%, more specifically 20 to 80 mol%, relative to 100 mol% of the total acid dianhydride. in mol %. However, the content of at least one of the first acid dianhydride to the third acid dianhydride is contained so as to satisfy 100 mol % of the total acid dianhydride.

本発明の酸二無水物単量体(b)において、芳香族酸二無水物と脂環族酸二無水物との混合割合は、全酸二無水物100モル%に対して、0~90:10~100モル%の割合であることができ、具体的に90~10:10~90モル%の割合であり、より具体的に80~10:20~90モル%の割合である。 In the acid dianhydride monomer (b) of the present invention, the mixing ratio of the aromatic dianhydride and the alicyclic acid dianhydride is 0 to 90 with respect to 100 mol% of the total acid dianhydride. : 10 to 100 mol %, specifically 90 to 10: 10 to 90 mol %, more specifically 80 to 10: 20 to 90 mol %.

本発明のポリイミドフィルムを構成するポリアミック酸組成物において、前記ジアミン成分(a)のモル数と、前記酸二無水物成分(b)のモル数との比(a/b)は、0.7~1.3であることができ、好ましくは、0.8~1.2であり、より好ましくは、0.9~1.1の範囲である。 In the polyamic acid composition constituting the polyimide film of the present invention, the ratio (a/b) of the number of moles of the diamine component (a) and the number of moles of the acid dianhydride component (b) is 0.7. ~1.3, preferably 0.8 to 1.2, and more preferably in the range 0.9 to 1.1.

上述のように構成される本発明のポリイミドフィルムは、少なくとも1種のジアミンと、少なくとも1種の酸二無水物とを含むが、これらのうちの少なくとも1つの脂環族ジアミン又は脂環族酸二無水物を含んで得られる繰り返し単位を含む。このような脂環族ジアミン/酸二無水物から得られる所定の脂環族繰り返し単位を含む場合、低い位相差特性を示し、優れた視認性を確保することができる。具体的に、芳香族ジアミン/酸二無水物と、脂環族ジアミン/酸二無水物とを含むポリイミドの主鎖中の脂環族構造(cycloaliphatic)の含有量比が高くなるほど、厚さ方向位相差(Rth)特性が低下し、特に脂環族酸二無水物を使用する場合、厚さ方向位相差(Rth)特性が低下し、機械的特性が向上することが確認され、これによって、視認性を始とした光学特性と機械的特性を最適化することが可能である(下記の表1及び2を参照)。 The polyimide film of the present invention constructed as described above contains at least one diamine and at least one acid dianhydride, of which at least one alicyclic diamine or alicyclic acid Including repeating units obtained by including a dianhydride. When a predetermined alicyclic repeating unit obtained from such an alicyclic diamine/acid dianhydride is included, low retardation properties can be exhibited and excellent visibility can be ensured. Specifically, the higher the content ratio of the cycloaliphatic structure in the main chain of the polyimide containing the aromatic diamine/acid dianhydride and the alicyclic diamine/acid dianhydride, the higher the thickness direction. It was confirmed that the retardation (R th ) property is lowered, and especially when an alicyclic acid dianhydride is used, the thickness direction retardation (R th ) property is lowered and the mechanical property is improved. It is possible to optimize optical and mechanical properties, including visibility, by (see Tables 1 and 2 below).

本発明のポリアミック酸組成物は、上述のような単量体の溶液重合反応を行うための溶媒として、当該分野で公知の有機溶媒を制限なく使用することができる。使用可能な溶媒としては、例えば、m-クレゾール、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、アセトン、ジエチルアセテート、及びジメチルフタレート(DMP)のうちから選択される1つ以上の極性溶媒を使用することができる。その他に、テトラヒドロフラン(THF)、クロロホルムのような低沸点溶液、又はγ-ブチロラクトンのような溶媒を使用することができる。この時、溶媒(重合用第1の溶媒)の含有量は、特に制限されないが、適切なポリアミック酸組成物(ポリアミック酸溶液)の分子量と粘度を得るため、ポリアミック酸組成物の全重量に対して、50~95重量%が好ましく、より好ましくは、70~90重量%の範囲で含まれる。 In the polyamic acid composition of the present invention, any organic solvent known in the art can be used without limitation as a solvent for solution polymerization reaction of the monomers as described above. Solvents that can be used include, for example, m-cresol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), dimethylsulfoxide (DMSO), acetone, diethylacetate, and dimethylphthalate. (DMP) can be used. Alternatively, low boiling solutions such as tetrahydrofuran (THF), chloroform, or solvents such as γ-butyrolactone can be used. At this time, the content of the solvent (first solvent for polymerization) is not particularly limited, but in order to obtain an appropriate molecular weight and viscosity of the polyamic acid composition (polyamic acid solution) 50 to 95% by weight, more preferably 70 to 90% by weight.

本発明に係るポリイミドは、前記ジアミン、酸二無水物、必要に応じて溶剤を使用し、溶液重合を行ってポリアミック酸組成物(ポリアミック酸誘導体)を製造した後、高温で閉環脱水させ、イミド化して製造された高耐熱樹脂であることができる。前記ポリアミック酸組成物は、少なくとも1種の酸二無水物と少なくとも1種のジアミンとを有機溶媒に投入した後、反応させて製造することができ、例えば、ポリイミドの物性改善のために、ジアミン(a)と酸二無水物(b)とをおよそ1:1の当量比で調節することができる。このようなポリアミック酸組成物の組成は、特に制限されず、例えば、ポリアミック酸組成物の全重量100重量%に対して、酸二無水物2.5~25.0重量%、ジアミン2.5~25.0重量%、及び組成物100%中の残部として有機溶媒を含んで構成することができる。ここで、有機溶媒の含有量は、70~90重量%であることができる。また、前記ポリアミック酸組成物は、当該固形分100重量%に対して、酸二無水物30~70重量%、及びジアミン30~70重量%の範囲で含むことができるが、これに制限されない。 The polyimide according to the present invention is produced by solution polymerization using the diamine, acid dianhydride, and if necessary a solvent to produce a polyamic acid composition (polyamic acid derivative), followed by ring closure dehydration at high temperature, and imide It can be a highly heat-resistant resin produced by curing. The polyamic acid composition can be prepared by adding at least one acid dianhydride and at least one diamine to an organic solvent and then reacting them. (a) and dianhydride (b) can be adjusted in an equivalent ratio of approximately 1:1. The composition of such a polyamic acid composition is not particularly limited. ˜25.0% by weight, and the balance in 100% of the composition can comprise an organic solvent. Here, the content of the organic solvent can be 70-90% by weight. Also, the polyamic acid composition may contain 30 to 70% by weight of acid dianhydride and 30 to 70% by weight of diamine with respect to 100% by weight of the solid content, but is not limited thereto.

上述のように構成されるポリアミック酸組成物は、約1,000~200,000cps、好ましくは、約5,000~50,000cps範囲の粘度を有することができる。ポリアミック酸組成物の粘度が上述の範囲内である場合、ポリアミック酸組成物のコーティングを行う時、厚さの調節が容易であり、かつ均一なコーティング表面が得られる。 Polyamic acid compositions constructed as described above may have viscosities ranging from about 1,000 to 200,000 cps, preferably from about 5,000 to 50,000 cps. When the viscosity of the polyamic acid composition is within the above range, the thickness can be easily controlled and a uniform coating surface can be obtained when the polyamic acid composition is coated.

必要に応じて、前記ポリアミック酸組成物は、本発明の目的と効果を損なわない範囲内で、可塑剤、酸化防止剤、難燃剤、分散剤、粘度調節剤、レベリング剤などの少なくとも1種の添加剤を少量含むことができる。 If necessary, the polyamic acid composition contains at least one of a plasticizer, an antioxidant, a flame retardant, a dispersant, a viscosity modifier, a leveling agent, and the like, as long as the objects and effects of the present invention are not impaired. Additives can be included in small amounts.

本発明に係るポリイミド樹脂フィルムは、当該分野で周知の常法に従って製造することができ、例えば、前記ポリアミック酸組成物を、基材(substrate)、例えば、ガラス基板上にコーティング(キャスティング)した後、30~350℃の範囲で徐々に昇温しながら、0.5~8時間イミド閉環反応(Imidazation)を誘導させ、製造することができる。 The polyimide resin film according to the present invention can be produced according to a conventional method well known in the art, for example, after coating (casting) the polyamic acid composition on a substrate such as a glass substrate , while gradually increasing the temperature in the range of 30 to 350° C. for 0.5 to 8 hours to induce an imide ring closure reaction (imidazation).

なお、コーティング方法は、当業界で周知の常法を制限なく使用することができ、例えば、スピンコーティング(spin coating)法、ディップコーティング(dip coating)法、溶媒キャスティング(solvent casting)法、スロットダイコーティング(slot die coating)法、及びスプレーコーティング法からなる群から選択される少なくとも1つの方法により行うことができる。前記無色透明なポリイミド樹脂層の厚さは、数百nm~数十μmとなるように、ポリアミック酸組成物を、少なくとも1回以上コーティングすることができる。 As for the coating method, any conventional method known in the art can be used without limitation, for example, spin coating method, dip coating method, solvent casting method, slot die coating method. It can be carried out by at least one method selected from the group consisting of a coating (slot die coating) method and a spray coating method. The polyamic acid composition may be coated at least once so that the colorless and transparent polyimide resin layer has a thickness of several hundred nm to several tens of μm.

本発明に係るポリイミドフィルムの製造方法において、重合されたポリアミック酸を支持体にキャスティングしてイミド化するステップに適用されるイミド化法としては、熱イミド化法、化学イミド化法、又は熱イミド化法と化学イミド化法とを併用して適用することができる。 In the method for producing a polyimide film according to the present invention, the imidization method applied to the step of casting the polymerized polyamic acid onto the support for imidization includes a thermal imidization method, a chemical imidization method, or a thermal imidization method. The chemical imidization method and the chemical imidization method can be used in combination.

熱イミド化法は、ポリアミック酸組成物(ポリアミック酸溶液)を、支持体上にキャスティングし、3~400℃の温度範囲で徐々に昇温しながら、1~10時間加熱してポリイミドフィルムを得る方法である。 In the thermal imidization method, a polyamic acid composition (polyamic acid solution) is cast on a support and gradually heated in a temperature range of 3 to 400 ° C. for 1 to 10 hours to obtain a polyimide film. The method.

また、化学イミド化法は、ポリアミック酸組成物に酢酸無水物などの酸無水物に代表される脱水剤と、イソキノリン、β-ピコリン、ピリジンなどのアミン類などに代表されるイミド化触媒とを投入する方法である。このような化学イミド化法に熱イミド化法又は熱イミド化法を併用する場合、ポリアミック酸組成物の加熱条件は、ポリアミック酸組成物の種類、製造されるフィルムの厚さなどによって変動することができる。 In the chemical imidization method, a dehydrating agent represented by an acid anhydride such as acetic anhydride and an imidization catalyst represented by amines such as isoquinoline, β-picoline and pyridine are added to the polyamic acid composition. It is a method to put in. When a thermal imidization method or a thermal imidization method is used in combination with such a chemical imidization method, the heating conditions for the polyamic acid composition vary depending on the type of the polyamic acid composition, the thickness of the produced film, and the like. can be done.

前記熱イミド化法と化学イミド化法とを併用する方法について具体的に説明すると、ポリアミック酸組成物に脱水剤及びイミド化触媒を投入して支持体上にキャスティングした後、80~300℃、好ましくは150~250℃で加熱して脱水剤及びイミド化触媒を活性化することで部分的に硬化及び乾燥した後、ポリイミドフィルムを得ることができる。 Specifically, the method of using both the thermal imidization method and the chemical imidization method is described. Preferably, the polyimide film can be obtained after partial curing and drying by activating the dehydrating agent and the imidization catalyst by heating at 150 to 250°C.

このように形成されたポリイミド樹脂は、イミド環を含有する高分子物質であって、イミド環の化学的安定性を基に、耐熱性、耐化学性、耐摩耗性及び電気的特性に優れている。前記ポリイミド樹脂は、ランダム共重合体(random copolymer)やブロック共重合体(block copolymer)形態であることができる。前記ポリイミドフィルムの厚さは、特に制限されず、適用される分野によって適切に調節することができる。例えば、10~150μmの範囲であることができ、好ましくは30~100μmである。 The polyimide resin thus formed is a polymer containing imide rings, and has excellent heat resistance, chemical resistance, abrasion resistance and electrical properties based on the chemical stability of the imide rings. there is The polyimide resin may be in the form of a random copolymer or a block copolymer. The thickness of the polyimide film is not particularly limited and can be appropriately adjusted according to the field of application. For example, it can range from 10 to 150 μm, preferably from 30 to 100 μm.

上述のように製作された本発明のポリイミドフィルム及びその変形例は、低い位相差、高透過率などの優れた光学特性及び高い機械的特性が要求される種々の分野において有用に使用可能である。特に、ディスプレイ装置のカバーウインドウ(Cover Window)に適用されることで、表面擦りを防止し、フレキシブルディスプレイ装置に優れた柔軟性と視認性を付与することができる。 The polyimide film of the present invention manufactured as described above and its modifications can be usefully used in various fields requiring excellent optical properties such as low retardation and high transmittance and high mechanical properties. . In particular, when applied to a cover window of a display device, surface abrasion can be prevented, and excellent flexibility and visibility can be imparted to the flexible display device.

本発明において、ディスプレイ装置は、画像を表示するフレキシブル表示装置又は非フレキシブル表示装置を指称し、フラットパネルディスプレイ装置(FPD:Flat Panel Display Device)だけでなく、曲面表示装置(Curved Display Device)、折り畳み可能な表示装置(Foldable Display Device)、フレキシブル表示装置(Flexible Display Device)、フォールダブルモバイルフォン、スマートフォン、モバイル通信端末や、タブレットPCなどが挙げられる。具体的に、前記ディスプレイ装置は、液晶表示装置(Liquid Crystal Display)、電気泳動表示装置(Electrophoretic Display)、有機発光表示装置(Organic Light Emitting Display)、無機EL表示装置(Inorganic Light Emitting Display)、電界放出表示装置(Field Emission Display)、表面伝導型電子放出表示装置(Surface-conduction Electron-emitter Display)、プラズマ表示装置(Plasma Display)、陰極線管表示装置(Cathode Ray Display)、電子ペーパーなどであることができる。一具体例としては、LCD、PDP、OLEDなどのフラットパネルディスプレイが挙げられる。上述の用途に限定されず、本発明のポリイミドフィルムは、当該分野で周知のディスプレイ装置に適用可能であり、その他、フレキシブルディスプレイ用基板や保護膜として活用することもできる。 In the present invention, the display device refers to a flexible display device or a non-flexible display device for displaying images, and includes not only a flat panel display device (FPD), but also a curved display device, a folding A foldable display device, a flexible display device, a foldable mobile phone, a smart phone, a mobile communication terminal, a tablet PC, and the like are included. Specifically, the display device includes a liquid crystal display, an electrophoretic display, an organic light emitting display, an inorganic EL display, an electric field Field emission display, surface-conduction electron-emitter display, plasma display, cathode ray display, electronic paper, etc. can be done. One specific example is a flat panel display such as LCD, PDP, OLED. The polyimide film of the present invention is not limited to the above applications, and can be applied to display devices well known in the art, and can also be used as substrates for flexible displays and protective films.

前記ポリイミドフィルムを備えたディスプレイ装置の一具体例としては、ディスプレイ部、偏光板、タッチスクリーンパネル、カバーウインドウ、及び保護フィルムを含み、前記カバーウィンドウは、本発明の一実施例に係るポリイミドフィルムを含むことができる。ここで、ディスプレイ装置を構成する各構成要素は、特に制限されず、当該分野で周知の構成要素を含むことができる。 A specific example of the display device including the polyimide film includes a display unit, a polarizing plate, a touch screen panel, a cover window, and a protective film, and the cover window includes the polyimide film according to an embodiment of the present invention. can contain. Here, each component constituting the display device is not particularly limited, and may include components known in the art.

以下、具体的な実施例に基づいて本発明を詳述する。後述の実施例は、本発明の理解を助けるための例示に過ぎないものであり、本発明の範囲は、これらの実施例に限定されない。 The present invention will be described in detail below based on specific examples. The examples described below are merely illustrations for helping understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

[実施例1~9.ポリイミドフィルムの製造]
次の表1に示すジアミンと酸二無水物とを含む組成を用いてポリアミック酸組成物を製造した。
[Examples 1 to 9. Production of polyimide film]
A polyamic acid composition was produced using a composition containing a diamine and an acid dianhydride shown in Table 1 below.

前記ポリアミック酸組成物を、LCD用ガラスにスピンコートした後、窒素雰囲気のコンベクションオーブン中、80℃で30分、150℃で30分、200℃で1時間、300℃で1時間、段階的に徐々に昇温しながら、乾燥及びイミド閉環反応(Imidazation)を行った。これによって、イミド化率が85%以上である膜厚さ40μmのポリイミドフィルムが得られた。次に、ガラスからポリイミドフィルムを剥離した。 After spin-coating the polyamic acid composition onto the LCD glass, it is placed in a convection oven in a nitrogen atmosphere for 30 minutes at 80°C, 30 minutes at 150°C, 1 hour at 200°C, and 1 hour at 300°C step by step. Drying and imide ring closure reaction (Imidazation) were carried out while gradually increasing the temperature. As a result, a 40 μm-thick polyimide film having an imidization rate of 85% or more was obtained. Next, the polyimide film was peeled off from the glass.

Figure 2022120772000005
Figure 2022120772000005

[比較例1~5.ポリイミドフィルムの製造]
前記表1に記載の組成を使用した以外は、前記実施例1~9と同様にして比較例1~5のポリイミドフィルムをそれぞれ製造した。
[Comparative Examples 1 to 5. Production of polyimide film]
Polyimide films of Comparative Examples 1 to 5 were produced in the same manner as in Examples 1 to 9, except that the compositions shown in Table 1 were used.

[実験例.物性評価]
実施例1~9及び比較例1~5で製造されたポリイミド樹脂フィルムの物性を、後述のような方法で評価し、その結果を次の表2に示す。なお、下記表2中の各物性は、ポリイミドフィルムの厚さ40μmを基準にしている。
[Experimental example. Evaluation of the physical properties]
The physical properties of the polyimide resin films produced in Examples 1-9 and Comparative Examples 1-5 were evaluated by the methods described below, and the results are shown in Table 2 below. Each physical property in Table 2 below is based on a polyimide film thickness of 40 μm.

<物性評価方法>
1)光透過度の測定
550nm波長において、UV-Vis NIRスペクトロフォトメーター(島津製、型番:uv-3150)を用いて測定した。
<Physical property evaluation method>
1) Measurement of light transmittance Measurement was performed using a UV-Vis NIR spectrophotometer (manufactured by Shimadzu, model number: uv-3150) at a wavelength of 550 nm.

2)黄色度の測定
分光測色計(コニカミノルタ製、型番:CM-3700d)を用いて、500nmでの黄色度を、ASTM E131-73規格に準拠して測定した。
2) Measurement of Yellowness Using a spectrophotometer (Konica Minolta, model number: CM-3700d), yellowness at 500 nm was measured according to ASTM E131-73 standard.

3)厚さの測定
厚さ測定器(ミツトヨ製、型番:293-140)を用いて、フィルムの厚さを測定した。
3) Measurement of thickness The thickness of the film was measured using a thickness gauge (manufactured by Mitutoyo, model number: 293-140).

4)熱膨張係数(CTE)の測定
TMA(TAインスツルメント製、Q400)を用いて、IPC-TM-650 2.4.24.5方法で測定した。
4) Measurement of coefficient of thermal expansion (CTE) Measured by IPC-TM-650 2.4.24.5 method using TMA (manufactured by TA Instruments, Q400).

5)モジュラスの測定
UTM(インストロン製、型番:5942)を用いて、ISO 527-3規格に準拠して引張強度(MPa)及び弾性率(GPa)を測定した。
5) Measurement of Modulus UTM (manufactured by Instron, model number: 5942) was used to measure tensile strength (MPa) and elastic modulus (GPa) according to ISO 527-3 standards.

6)面内方向平均屈折率(n)の測定
屈折率測定装置(屈折率/複屈折分析器、メトリコン社製、2010/M)を用いて、面内方向平均屈折率を測定した。サンプルの大きさは、横縦がそれぞれ5cmである正方形状とし、当該試験片をホルダーに装着して測定した。
6) Measurement of in-plane direction average refractive index (n) The in-plane direction average refractive index was measured using a refractive index measurement device (refractive index/birefringence analyzer, manufactured by Metricon, 2010/M). The size of the sample was a square with a length and width of 5 cm, and the test piece was mounted on a holder and measured.

7)面内方向位相差(Rin)の測定
複屈折測定装置(Retarder、大塚製、RETs-100)を用いて測定した。サンプルの大きさは、横縦がそれぞれ5cmである正方形状とし、当該試験片をサンプルホルダーに装着し、モノクロメータを用いて、500nmに固定した。面内方向複屈折(Rin)は、入射角0°で測定した。
7) Measurement of In-plane Retardation (R in ) Measured using a birefringence measuring device (RETarder, manufactured by Otsuka, RETs-100). The size of the sample was a square with a width and length of 5 cm each, and the test piece was mounted on a sample holder and fixed at 500 nm using a monochromator. In-plane birefringence (R in ) was measured at an incident angle of 0°.

8)厚さ方向位相差(Rth)の測定
複屈折測定装置(Retarder、大塚製、RETs-100)を用いて測定した。サンプルの大きさは、横縦がそれぞれ5cmである正方形状とし、当該試験片をサンプルホルダーに装着し、モノクロメータを用いて550nmに固定した。厚さ方向複屈折(Rth)は、入射角45°で測定した。
8) Measurement of Thickness Direction Retardation (R th ) Measured using a birefringence measuring device (Retarder, manufactured by Otsuka, RETs-100). The size of the sample was a square with a width and length of 5 cm, and the test piece was mounted on a sample holder and fixed at 550 nm using a monochromator. Thickness direction birefringence (R th ) was measured at an incident angle of 45°.

Figure 2022120772000006
Figure 2022120772000006

前記表2に示されるように、本発明に係るポリイミドフィルムは、比較例に比べて、優れた厚さ方向位相差(Rth)、面内方向位相差(Rin)、及び面内方向平均屈折率(n)特性を有することで、画面歪みを防止し、優れた視認性が確保されることがわかった。特に、実施例1~9で得られたポリイミドフィルムは、面内方向位相差(Rin)が、製造時の特性調節によっては、比較例と類似していることがある反面、厚さ方向位相差(Rth)は、比較例に比べて著しく低くなることが確認された。また、優れた透明性、機械的特性、及び熱膨張係数を有することがわかった。 As shown in Table 2, the polyimide film according to the present invention has excellent thickness direction retardation (R th ), in-plane direction retardation (R in ), and in-plane direction average It has been found that having a refractive index (n) characteristic prevents screen distortion and ensures excellent visibility. In particular, the in-plane direction retardation (R in ) of the polyimide films obtained in Examples 1 to 9 may be similar to that of the comparative example depending on the property adjustment at the time of production. It was confirmed that the retardation (R th ) was significantly lower than that of the comparative example. It was also found to have excellent transparency, mechanical properties and coefficient of thermal expansion.

従って、本発明のポリイミドフィルムは、ディスプレイ装置のカバーウィンドウに有用に適用可能であることが確認された。 Therefore, it was confirmed that the polyimide film of the present invention can be usefully applied to the cover window of the display device.

Claims (13)

少なくとも1種のジアミン、及び少なくとも1種の酸二無水物を含んで共重合されたポリイミドフィルムであって、
前記ジアミン及び前記酸二無水物のうちの少なくとも1つは、脂環族化合物を含み、
フィルム厚さ40μmを基準に、波長550nmでの厚さ方向位相差(Rth)は、300~1,200nmである、ポリイミドフィルム。
A polyimide film copolymerized containing at least one diamine and at least one dianhydride,
at least one of the diamine and the acid dianhydride comprises an alicyclic compound;
A polyimide film having a thickness retardation (R th ) of 300 to 1,200 nm at a wavelength of 550 nm based on a film thickness of 40 μm.
フィルム厚さ40μmを基準に、波長550nmでの面内方向位相差(Rin)は、0~200nmであり、面内方向平均屈折率(n)は、1.60以下である、請求項1に記載のポリイミドフィルム。 Based on a film thickness of 40 μm, the in-plane direction retardation (R in ) at a wavelength of 550 nm is 0 to 200 nm, and the in-plane direction average refractive index (n) is 1.60 or less. Claim 1 Polyimide film according to. 厚さ30~100μmにおいて、
波長550nmでの透過率が、85%以上であり、
ASTM E313-73規格に準拠した黄色度が、5以下である、請求項1に記載のポリイミドフィルム。
At a thickness of 30 to 100 μm,
Transmittance at a wavelength of 550 nm is 85% or more,
2. The polyimide film according to claim 1, which has a yellowness index of 5 or less according to ASTM E313-73 standard.
50~250℃で測定した平均線膨張係数(CTE)は、100ppm/℃以下であり、
ヤング率(Young’s Modulus)が、3~8GPaである、請求項1に記載のポリイミドフィルム。
The average coefficient of linear expansion (CTE) measured at 50 to 250 ° C. is 100 ppm / ° C. or less,
2. The polyimide film according to claim 1, which has a Young's Modulus of 3 to 8 GPa.
前記脂環族化合物は、脂環族ジアミン及び脂環族酸二無水物のうちの少なくとも1つを含み、
前記ジアミンと酸二無水物とを合わせた全モル%に対して、10~100モル%の割合で含まれる、請求項1に記載のポリイミドフィルム。
The alicyclic compound includes at least one of an alicyclic diamine and an alicyclic acid dianhydride,
The polyimide film according to claim 1, which is contained in a ratio of 10 to 100 mol% with respect to the total mol% of the diamine and the acid dianhydride.
前記脂環族酸二無水物は、次の化学式(1)又は化学式(2)で示される化合物である、請求項5に記載のポリイミドフィルム。
Figure 2022120772000007
Figure 2022120772000008
(前記化学式(1)及び化学式(2)において、
A~Cは、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、炭素数4~炭素数20である環状脂環族有機基であり、
Xは、-O-、-S-、-C(=O)-、-CH(OH)-、-S(=O)-、-(CH-(ここで、1≦p≦10)、-(CF-(ここで、1≦q≦10)、-C(CHC-、-(CFC-、及び-C(=O)NH-からなる群から選択され、
nは、0~2である。)
The polyimide film according to claim 5, wherein the alicyclic acid dianhydride is a compound represented by the following chemical formula (1) or chemical formula (2).
Figure 2022120772000007
Figure 2022120772000008
(In the above chemical formulas (1) and (2),
A to C are the same or different from each other and are each independently a cyclic alicyclic organic group having 4 to 20 carbon atoms,
X is -O-, -S-, -C(=O)-, -CH(OH)-, -S(=O) 2 -, -(CH 2 ) p - (where 1≤p≤ 10), from -(CF 2 ) q - (where 1 ≤ q ≤ 10), -C(CH 3 ) 2 C-, -(CF 3 ) 2 C-, and -C(=O)NH- selected from the group of
n is 0-2. )
前記脂環族酸二無水物は、当該酸二無水物の全モル%に対して、10~100モル%の割合で含まれる、請求項5に記載のポリイミドフィルム。 The polyimide film according to claim 5, wherein the alicyclic acid dianhydride is contained in a ratio of 10 to 100 mol% with respect to the total mol% of the acid dianhydride. 前記少なくとも1種の酸二無水物は、フッ素化芳香族第1の酸二無水物、非フッ素化芳香族第2の酸二無水物、及びスルホン系芳香族第3の酸二無水物からなる群から選択される1種以上の芳香族酸二無水物をさらに含む、請求項1に記載のポリイミドフィルム。 The at least one dianhydride comprises a fluorinated aromatic first dianhydride, a non-fluorinated aromatic second dianhydride, and a sulfonic aromatic tertiary dianhydride. 2. The polyimide film of claim 1, further comprising one or more aromatic dianhydrides selected from the group. 前記少なくとも1種のジアミンは、芳香族ジアミン、脂環族ジアミン、又は芳香族ジアミンと脂環族ジアミンとの組み合わせを含む、請求項1に記載のポリイミドフィルム。 3. The polyimide film of claim 1, wherein the at least one diamine comprises an aromatic diamine, a cycloaliphatic diamine, or a combination of an aromatic and a cycloaliphatic diamine. 前記芳香族ジアミンと脂環族ジアミンとは、全ジアミン100モル%に対して、0~100:100~0モル%の割合で含まれる、請求項9に記載のポリイミドフィルム。 The polyimide film according to claim 9, wherein the aromatic diamine and the alicyclic diamine are contained in a ratio of 0 to 100:100 to 0 mol% with respect to 100 mol% of the total diamine. 前記芳香族ジアミンは、フッ素化第1のジアミン、スルホン系第2のジアミン、ヒドロキシ系第3のジアミン、エーテル系第4のジアミン、及び非フッ素系第5のジアミンからなる群から選択される1種以上を含む、請求項9に記載のポリイミドフィルム。 The aromatic diamine is selected from the group consisting of a fluorinated first diamine, a sulfone-based second diamine, a hydroxyl-based third diamine, an ether-based fourth diamine, and a non-fluorine-based fifth diamine. 10. The polyimide film of claim 9, comprising at least one species. 前記ジアミン(a)と前記酸二無水物(b)とのモル数の比(a/b)は、0.7~1.3の範囲である、請求項1に記載のポリイミドフィルム。 The polyimide film according to claim 1, wherein the molar ratio (a/b) of the diamine (a) and the acid dianhydride (b) is in the range of 0.7 to 1.3. ディスプレイ装置のカバーウィンドウに使用される、請求項1に記載のポリイミドフィルム。
The polyimide film according to claim 1, which is used for a cover window of a display device.
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