KR102147386B1 - 폴리아미드이미드 필름 - Google Patents

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박민상
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Abstract

본 발명은 전면적에 대하여, 복굴절 값의 균일도가 우수하고, 우수한 표시품질을 제공할 수 있는 폴리아미드이미드 필름에 관한 것이다.

Description

폴리아미드이미드 필름{POLYAMIDEIMIDE FILM}
본 발명은 폴리아미드이미드 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 시인성 등의 광학 특성이 우수한 폴리아미드이미드 필름, 이를 포함하는 광학 소재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근에 광학 기술이 급격하게 발달하면서, 액정 디스플레이 및 유기 발광 디스플레이 등의 다양한 디스플레이 기술이 제안되고 있다. 이러한 디스플레이에 사용되는 고분자 소재는 그 요구 특성이 한층 더 고도화되고 있다. 예를 들어, 액정 디스플레이의 경우 박막화, 경량화 및 화면 면적의 대형화가 추진되면서 광시야각화, 고콘트라스트화 및 시야각에 따른 화상 색조 변화의 억제 및 화면 표시의 균일화가 특히 중요하다.
일반적으로 액정 디스플레이는 액정 셀의 양측에 편광판이 설치된 구성을 가지며, 구동회로의 전계 인가 여부에 의하여 액정 셀의 배향이 변하게 된다. 또한, 그에 따라 편광판을 통하여 나온 투과광의 특성이 달라지게 됨으로써 빛의 가시화가 이루어진다. 이 때 입사광의 입사 각도에 따라 빛의 경로 및 복굴절성이 변화하게 되고, 이는 상이한 두 개의 굴절률을 갖는 이방성 물질인 액정 때문이다.
이와 같은 특성으로 인하여, 액정 디스플레이는 시야각(Viewing angle)에 따라 상이 얼마나 뚜렷하게 보이는지 가늠하는 척도인 콘트라스트 비(contrast ratio)가 달라지게 되고, 계조 반전(Gray scale inversion) 현상 등이 발생하여 시인성이 떨어진다는 문제점이 발생된다. 이 뿐만 아니라 유기 발광 디스플레이에서도 반사에 의한 시인성 개선을 위해 편광판이 적용되고 있으며, 이로 인해 유기 발광 디스플레이에 적용되는 고분자 필름의 복굴절성의 중요성이 대두되고 있다.
상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 디스플레이 장치에 의해 발생하는 광학 위상차를 보상시켜 주는 광학 보상 필름(Compensation film)이 사용되고 있으며, 이와 함께 다양한 보호 필름 등과 같은 광학 필름이 사용되고 있다.
이 때, 사용되는 광학 보상 필름의 소재로 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스티렌(PS), 말레이미드계 공중합체 및 셀룰로오스계 중합체 등 다양한 고분자가 물질이 선행 기술에 공지되어 있다.
이 중, 비교적 낮은 결정화도 및 비결정성 구조를 갖는 고분자로서, 투명성 내열성, 내화학성, 기계적 물성, 전기적 특성 및 치수안정성 등이 우수한 폴리이미드를 사용하고자 하는 개발이 이루어지고 있다.
그러나 폴리이미드는 분극률(Polarization)이 높은 함량의 벤젠링을 가지고 있어 작은 배향 효과에 의해서도 높은 광학 이방성(복굴절 값)을 가진다. 일반적으로 필름 가공 공정에서는 응력(stress)이 발생하는데, 이 때, 전달되는 응력으로 인하여 고분자 사슬의 배향이 일어난다. 이에 필름 전면적에 대하여 미세한 응력의 차이가 발생할 경우 필름 전면적에 걸쳐 균일한 복굴절 값을 구현하기 어렵다.
이처럼 높은 복굴절 값 및 불균일한 복굴절 값을 갖는 광학 필름이 편광판 (Polarizer)가 적용되는 디스플레이 등의 디바이스에 적용되면 디스플레이의 광학설계가 틀어지는 문제가 발생함에 의하여 이를 해결할 수 있는 폴리아미드이미드 필름의 제조가 필요한 실정이다.
본 발명은 낮은 면내 복굴절 값을 갖고, 필름 전면적에 대하여 면내 복굴절 값의 균일도가 우수한 폴리아미드이미드 필름 및 이를 포함하는 광학 소재를 제공하고자 한다.
특히, 상기 폴리아미드이미드 필름을 포함함으로써, 균일한 화질 및 높은 콘트라스트비로 시인성이 우수한 고품질의 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름은 폭 방향의 광탄성 계수가 2.0×10-8㎡/N 미만이고, 면내 복굴절(△nin)의 값은 하기 관계식 1 및 2를 만족하는 파장분산성을 갖는다.
[관계식 1]
Figure 112019076394328-pat00001
[관계식 2]
Figure 112019076394328-pat00002
상기 관계식 1 및 2에서,
상기 △nin(450nm), △nin(550nm) 및 △nin(650nm)는 각각 파장 450nm, 550nm 및 650nm에서 측정한 면내 복굴절 값이다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 폴리아미드이미드 필름은 두께방향 복굴절(△nth)의 값이 하기 관계식 3 및 4를 만족하는 파장분산성을 가질 수 있다.
[관계식 3]
Figure 112019076394328-pat00003
[관계식 4]
Figure 112019076394328-pat00004
상기 관계식 3 및 4에서,
상기 △nth(450nm), △nth(550nm) 및 △nth(650nm)는 각각 파장 450nm, 550nm 및 650nm에서 측정한 필름의 두께방향 복굴절 값이다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 폴리아미드이미드 필름은 하기 관계식 5를 만족할 수 있다.
[관계식 5]
Figure 112019076394328-pat00005
상기 관계식 5에서,
상기 △nth(450nm) 및 △nth(550nm)는 각각 파장 450nm 및 550nm에서 측정한 필름의 두께방향 복굴절 값이다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 폴리아미드이미드 필름은 하기 관계식 6을 만족할 수 있다.
[관계식 6]
Figure 112019076394328-pat00006
상기 관계식 6에서,
상기 △nth(550nm) 및 △nth(650nm)는 각각 파장 550nm 및 650nm에서 측정한 필름의 두께방향 복굴절 값이다.
본 발명의 일 양태에 따른 파장 550㎚에서의 상기 면내 복굴절 값은 파장 550㎚에서의 두께방향 복굴절 값의 0.1배이하일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 면내 면내 위상차 값은 필름 15㎝×15㎝ 면적에 대하여, 균일도가 10%이내일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 폴리아미드이미드 필름은 폭 방향의 광탄성 계수가 1.5×10-8㎡/N 이하일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 폴리아미드이미드 필름은 하기 관계식 7을 만족할 수 있다.
[관계식 7]
Figure 112019076394328-pat00007
상기 관계식 7에서,
상기 △nin(450nm) 및 △nin(550nm)는 각각 파장 450nm 및 550nm에서 측정한 면내 복굴절 값이다.
본 발명의 일 양태에 따른 폴리아미드이미드 필름은 하기 관계식 8을 만족할 수 있다.
[관계식 8]
Figure 112019076394328-pat00008
상기 관계식 8에서,
상기 △nin(550nm) 및 △nin(650nm)는 각각 파장 550nm 및 650nm에서 측정한 면내 복굴절 값이다.
본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름은 낮은 복굴절 값을 가지면서 필름 전면적에서 균일한 복굴절 값을 구현할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름은 고온 고습의 환경에서도 우수한 표시 품질을 제공할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름을 포함하는 광학 소재는 외력에 의한 광학적 특성의 변화가 현저히 저감되어 신뢰성이 높다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름을 포함하는 디스플레이 장치는 넓은 시야각으로 우수한 품질의 화질을 제공할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름을 포함하는 디스플레이 장치는 화면 콘트라스트비가 우수하고 표시 화질이 균일하다는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명을 기술하는 명세서 전반에 걸쳐, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
본 명세서에서, "면내 복굴절(△nin)"은 인플레인(in-plane) 복굴절과 같은 의미이며, 필름의 지상축방향(x축), 진상축방향(y축)의 굴절률을 각각 nx, ny라고 했을 때, nx-ny의 값을 의미한다. "두께방향 복굴절(△nth)"은 아웃플레인(out-plane) 복굴절과 같은 의미이며, nz를 두께 방향(z축)의 굴절률이라고 했을 때, nz-(nx+ny)/2의 값을 의미한다.
이 때, 지상축(Slow axis)방향은 매질의 평면 내에서의 두 굴절 중에서 큰 굴절률의 방향을 의미하며, 진상축(Fast axis)방향은 매질의 평면 내에서의 두 굴절 중에서 작은 굴절률의 방향을 의미한다.
본 명세서에서, "위상차(Ratardation)"는 매질을 진행하는 전자기파에서 직교하는 두 전기장 성분의 매질 내에서의 속도차이에 의해 발생하는 두 전기장 성분간의 위상의 차이를 의미한다.
본 명세서에서, "배향각(Orientation angle)"필름의 길이 방향(MD 방향)에 대하여 지상축이 이루는 각도를 의미한다.
본 명세서에서, "광탄성(Photoelasticity)"은 고체가 하중을 받을 때, 물체 내부의분자들이 상대적 위치에 변화를 나타나게 되는데, 이러한 분자 배열의 변화가 굴절률 차이를 일으키게 되고, 이에 의한 복굴절이 생기게 되는 데 이러한 현상을 정의한다.
종래의 폴리아미드이미드 필름은 우수한 기계적 및 열적 특성을 가지고 있어 광학 필름으로써 우수한 내구성 및 치수안정성 등을 구현할 수 있었으나, 미세한 외력에도 복굴절 값에 변화를 갖는 광학적 특성에 의하여 필름 전면적에 대하여, 복굴절 균일도를 갖기 어려웠다. 이에 본 발명자들은 균일한 복굴절 및 위상차를 가질 뿐만 아니라, 넓은 시야각으로 우수한 품질의 폴리아미드이미드 필름 및 이를 포함하는 광학 소재를 제공하여 우수한 광학적 특성을 갖는 디스플레이 장치를 제공할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름은 폭 방향의 광탄성 계수가 2.0×10-8㎡/N 미만이고, 면내 복굴절(△nin)의 값은 하기 관계식 1 및 2를 만족하는 파장분산성을 갖는다.
[관계식 1]
Figure 112019076394328-pat00009
[관계식 2]
Figure 112019076394328-pat00010
상기 관계식 1 및 2에서,
상기 △nin(450nm), △nin(550nm) 및 △nin(650nm)는 각각 파장 450nm, 550nm 및 650nm에서 측정한 면내 복굴절 값이다.
본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름은 상술한 광탄성 계수, 복굴절 값 및 파장분산성을 모두 만족함으로써, 응력에 의하여 위상차 불균일을 방지하여 균일한 표시 품질을 구현할 수 있다. 또한, 상기 폴리아미드이미드 필름을 디스플레이 장치로 제공하였을 때, 넓은 시야각을 제공할 수 있고, 높은 콘스트라스트비를 구현할 수 있으며, 시인성 향상으로 색채 불균일에 따른 얼룩이 발생되는 무라 현상이 발생되지 않는 우수한 화질을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름은 2.0×10-8㎡/N 미만인 폭 방향의 광탄성 계수를 갖는다. 바람직하게는 상기 광탄성 계수는 1.5×10-8㎡/N 이하일 수 있다. 구체적으로는 하한이 1.0×10-12일 수 있고, 바람직하게는 1.0×10-12 내지 1.5×10-8㎡/N일 수 있다.
본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름은 면내 복굴절(△nin)의 값은 하기 관계식 1 및 2를 만족하는 파장분산성을 가질 수 있다.
[관계식 1]
Figure 112019076394328-pat00011
[관계식 2]
Figure 112019076394328-pat00012
상기 관계식 1 및 2에서,
상기 △nin(450nm), △nin(550nm) 및 △nin(650nm)는 각각 파장 450nm, 550nm 및 650nm에서 측정한 면내 복굴절 값이다. 상기와 같은 광탄성 계수 및 파장분산성을 동시에 만족함으로써, 외력에 의한 광학적 변화가 현저히 저감되어 신뢰성이 우수할 뿐만 아니라 필름 전면적으로 균일한 복굴절 값을 구현할 수 있고, 균일도가 우수하여 광학 소재로써 탁월하다. 이와 동시에 넓은 시야각을 제공함으로써, 고품질의 화질로 우수한 시인성을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름은 상술한 광탄성 계수 및 파장분산성을 동시에 만족하기 때문에 복굴절 균일도 및 넓은 시야각에 따른 고품질의 화질을 동시에 향상시킬 수 있는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 광탄성 계수는 기계 방향(MD, Machine Direction) 및 폭 방향(TD, Transverse Direction)의 광탄성 계수가 상이할 수 있다. 구체적으로는 기계 방향의 광탄성 계수 및 폭 방향의 광탄성 계수의 비가 1.05이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기와 같이 방향에 따른 상이한 광탄성 계수를 가질 경우, 광 반응성 센서 등의 소재에 적용할 때, 민감도 범위를 증대시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 더욱 우수한 표시 품질 구현을 위하여, 바람직하게는 상기 폴리아미드이미드 필름은 면내 복굴절(△nin)의 값이 하기 관계식 7을 만족하는 파장분산성을 가질 수 있다.
[관계식 7]
Figure 112019076394328-pat00013
상기 관계식 7에서,
상기 △nin(450nm) 및 △nin(550nm)는 각각 파장 450nm 및 550nm에서 측정한 면내 복굴절 값이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 더욱 우수한 표시 품질 구현을 위하여, 상기 폴리아미드이미드 필름은 면내 복굴절(△nin)의 값이 하기 관계식 8을 만족하는 파장분선성을 가질 수 있다.
[관계식 8]
Figure 112019076394328-pat00014
상기 관계식 8에서,
상기 △nin(550nm) 및 △nin(650nm)는 각각 파장 550nm 및 650nm에서 측정한 면내 복굴절 값이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 폴리아미드이미드 필름은 두께방향 복굴절(△nth) 의 값이 하기 관계식 3 및 4를 만족하는 파장분산성을 가질 수 있다.
[관계식 3]
Figure 112019076394328-pat00015
[관계식 4]
Figure 112019076394328-pat00016
상기 관계식 3 및 4에서,
상기 △nth(450nm), △nth(550nm) 및 △nth(650nm)는 각각 파장 450nm, 550nm 및 650nm에서 측정한 필름의 두께방향 복굴절 값이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 전면적으로 더욱 균일한 복굴절 값을 구현할 수 있고, 넓은 시야각 확보를 위하여, 바람직하게는 폴리아미드이미드 필름은 두께방향 복굴절(△nth) 의 값이 하기 관계식 5를 만족하는 파장분산성을 가질 수 있다.
[관계식 5]
Figure 112019076394328-pat00017
상기 관계식 5에서,
상기 △nth(450nm) 및 △nth(550nm)는 각각 파장 450nm 및 550nm에서 측정한 필름의 두께방향 복굴절 값이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 전면적으로 더욱 균일한 복굴절 값을 구현할 수 있고, 넓은 시야각 확보를 위하여, 바람직하게는 상기 폴리아미드이미드 필름은 두께방향 복굴절(△nth) 의 값이 하기 관계식 6을 만족하는 파장분산성을 가질 수 있다.
[관계식 6]
Figure 112019076394328-pat00018
상기 관계식 6에서,
상기 △nth(550nm) 및 △nth(650nm)는 각각 파장 550nm 및 650nm에서 측정한 필름의 두께방향 복굴절 값이다.
상기와 같은 파장분산성을 만족할 경우, 두께 방향으로의 배향이 가능하고, 이에 면내 복굴절 값 및 위상차를 제어할 수 있어 필름 전면적에 대한 배향 효과에 따른 복굴절 값 및 위상차의 균일도를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 면내 복굴절 값은 두께방향 복굴절 값의 0.1배 이하일 수 있다. 바람직하게는 0.09배 이하, 더 바람직하게는 0.08배 이하일 수 있다. 구체적으로는 파장 550nm 에서의 상기 면내 복굴절 값은 파장 550nm 에서의 두께방향 복굴절 값의 0.01 내지 0.1배일 수 있고, 바람직하게는 0.01 내지 0.09배일 수 있다. 상기와 같이 파장 550nm 에서의 면내 복굴절 값이 두께방향 복굴절 값 대비 현저히 낮은 값을 가짐으로써, 필름 전면적에 대하여 균일한 값을 가질 수 있고, 낮은 연신비로도 현저히 향상되는 위상차를 구현할 수 있다. 또한, 우수한 시야각을 확보할 수 있고, 얼룩이 발생되지 않는여 고품질의 디스플레이를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 파장분산성에 따른 복굴절 값에 필름의 두께를 곱한 값인 위상차 값에 대하여도 상술한 경향을 보인다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 두께방향 위상차 값(Rth)은 1,000 내지 10,000일 수 있다. 상기와 같은 위상차 값을 가질 경우, 시인성을 현저히 향상시킬 수 있어 우수한 표시품질 제공에 탁월하다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 면내 면내 위상차 값은 필름 15㎝×15㎝ 면적에 대하여, 균일도가 10%이내일 수 있다. 바람직하게는 균일도가 9%이내일 수 있고, 더 바람직하게는 균일도가 8%이내일 수 있다. 구체적으로는 상기 균일도가 0.01 내지 10%일 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 9%일 수 있고, 더 바람직하게는 0.1 내지 8%일 수 있다. 상기와 같은 균일도를 갖는 폴리아미드이미드 필름은 디스플레이에 제공할 경우, 광 균일성이 우수하여, 화면 표시에 불균일한 부분이 형성을 방지하여 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 폴리아미드이미드 필름은 이무수물, 디아민 및 방향족 이산 이염화물을 포함하는 단량체 혼합물로부터 유도되어 중합된 폴리아미드이미드 수지를 포함하는 폴리아미드이미드 필름으로 제공될 수 있다. 상기 이무수물, 디아민 및 방향족 이산 이염화물은 통상적으로 사용되는 공지의 물질이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 디아민은 예를 들어, 지방족 디아민 및 방향족 디아민 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
더욱 구체적으로는 상기 방향족 디아민은 크게 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 비스 트리플루오로메틸벤지딘(TFDB), 비스(3-아미노페닐)설폰(3DDS), 비스(4- 아미노페닐)설폰(4DDS), 디아미노페닐에테르, o-페닐렌디아민(o-PDA), p-페닐렌디아민(p-PDA), m-페닐렌디아민(m-PDA), 옥시디아닐린(ODA), 메틸렌디아닐린(MDA), 비스아미노페닐헥사플루오로프로판(HFDA) 및 1,3-비스(4-아미노 페녹시)벤젠(TPE-R) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 지방족 디아민은 크게 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 1,4-디아미노사이클로헥산, 1,4-사이클로헥산비스(메틸아민), 4,4'-디아미노디사이클로헥실메탄(MCA), 4,4'-메틸렌 비스(2-메틸 사이클로헥실아민)(MMCA), 에틸렌디아민(EN), 1,3-디아미노프로판(13DAP), 테트라메틸렌디아민, 1,6-헥사메틸렌디아민(16DAH) 및 1,12-디아미노도데칸(112DAD) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 이무수물은 지방족 이무수물 및 방향족 이무수물 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
더욱 구체적으로는 본 발명의 일 양태에 따라, 상기 방향족 이무수물은 크게 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 4,4’-헥사플루오로이소프로필리덴 디프탈릭언하이드라이드(6FDA), 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 디언하이드라이드(PMDA), 비페닐테트라카르복실릭 디언하이드라이드(BPDA), 벤조페논테트라카르복실릭 디언하이드라이드(BTDA), 4,4'-옥시디프탈릭 디언하이드라이드(ODPA) 및 비스디카르복시페녹시 디페닐설파이드 디언하이드라이드(BDSDA) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 지방족 이무수물은 크게 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카르복실릭 디언하이드라이드(CBDA), 5-(2,5-디옥소테트라하이드로퓨릴)-3-메틸사이클로헥센-1,2-디카르복실릭 디언하이드라이드(DOCDA), 바이사이클로옥텐-2,3,5,6-테트라카르복실릭 디언하이드라이드(BODA), 1,2,3,4-사이클로펜탄테트라카르복실릭 디언하이드라이드(CPDA), 1,2,4,5-사이클로헥산테트라카르복실릭 디언하이드라이드(CHDA), 1,2,4-트리카르복시-3-메틸카르복시사이클로펜탄 디언하이드라이드 및 1,2,3,4-테트라카르복시사이클로펜탄 디언하이드라이드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 이무수물은 디아민 100몰에 대하여, 5 내지 80몰 포함할 수 있고, 바람직하게는 10 내지 70몰 포함하여 공중합할 수 있다.
상기와 같은 범위로 이무수물을 포함할 경우 시인성 및 광학 특성이 우수한 폴리아미드이미드 필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 방향족 이산 이염화물은 크게 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 테레프탈로일 디클로라이드(TPC), 이소프탈로일 디클로라이드(IPC), 1,1'-비페닐-4,4’-디카르보닐 디클로라이드 (BPC), 1,4-나프탈렌디카르복실릭 디클로라이드(1,4-NaDC), 2,6-나프탈렌디카르복실릭 디클로라이드(2,6-NaDC), 1,5-나프탈렌디카르복실릭 디클로라이드(1,5-NaDC) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는 테레프탈로일 디클로라이드 및 이소프탈로일 디클로라이드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 방향족 이산 이염화물은 상술한 예의 화합물로 제한되어 사용되지 않고, 추가로 다른 액시드 할라이드 화합물과 혼합하여 사용할 수 있으나, 바람직하게는 방향족 이산 이염화물 단독으로 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 방향족 이산 이염화물은 디아민 100몰에 대하여, 20 내지 95몰 포함할 수 있고, 바람직하게는 30 내지 90몰 포함하여 공중합할 수 있다.
상기와 같은 조성으로부터 제조된 폴리아미드이미드 필름은 우수한 기계적 특성 및 내열성을 가질 뿐만 아니라 고온에서도 우수한 표시 품질을 제공하고, 높은 투명성을 유지하는 광학 특성을 제공할 수 있다. 또한, 더욱 균일한 복굴절 값 및 위상차 값을 구현할 수 있고, 현저히 넓은 시야각으로 다양한 각도에서 우수한 품질을 가질 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 폴리아미드이미드 필름은 용액 캐스팅 공정 후, 1차 건조 공정에서 건조 온도 및 시간을 조절하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 건조 온도는 80℃이상의 온도에서 3분 이상 건조할 수 있다. 바람직하게는 80 내지 160℃의 온도에서 3 내지 15분 건조할 수 있다. 구체적으로는 80 내지 160℃의 온도 중 원 포인트 온도에서 건조를 수행하거나, 첫 번째 온도에서 건조 후, 두 번째 온도로 승온하여 건조를 수행할 수 있으나, 상기 온도 및 시간을 만족한다면 방법은 특별히 제한되는 것은 아니다. 상기와 같이 건조할 경우, 넓은 시야각을 제공할 수 있고, 높은 콘스트라스트비를 구현할 수 있으며, 시인성 향상으로 우수한 화질을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 폴리아미드이미드 필름은 연신 공정을 수행할 수 있다. 상기 연신은 연신되기 전의 폴리아미드이미드 필름의 폭방향(TD, transverse direction) 또는 길이방향(MD, machine direction) 각 방향에 대하여, 1 내지 30% 연신할 수 있다. 바람직하게는 1 내지 20% 연신할 수 있다. 상기와 같이 연신함으로써, 폴리아미드이미드 필름의 치수 안정성을 향상시킬 수 있고, 더욱 우수한 품질의 필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 연신은 폭방향(TD, transverse direction) 및 길이방향(MD, machine direction)에 따른 연신비(TD/MD 연신율의 비)가 1.5이하일 수 있다. 구체적으로는 0.8 내지 1.5, 바람직하게는 0.9 내지 1.4, 더 바람직하게는 0.9 내지 1.35일 수 있다. 상기와 같이 연신비를 가짐으로써, 응력에 의하여 위상차 불균일을 방지하여 균일한 표시 품질을 구현할 수 있다. 바람직하게는 상기 연신은 2차 건조와 동시에 수행할 수 있다. 구체적으로는 연신을 수행하면서 2차 건조 공정을 동시에 수행할 수 있는 텐더기 등에서 수행할 수 있다. 이와 같이 연신만 수행하거나 2차 건조 공정만 수행하는 것보다 연신 및 2차 건조 공정을 동시에 수행할 경우, 더욱 광 균일성이 우수하여, 화면 표시에 불균일한 부분이 형성이 거의 발생하지 않는 우수한 표시 품질을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 2차 건조 공정을 동시에 수행하는 연신 공정은 공정 중 건조 및 연신 조건을 달리한 연신 영역을 1 이상, 바람직하게는 2이상, 더 바람직하게는 3이상, 가장 바람직하게는 4이상으로 제공할 수 있다. 구체적으로 상기 연신 영역을 3이상 구성할 경우, 각각의 영역에 필름이 이동하면서 2차 건조 및 연신이 수행되고, 표면의 미세한 불균일을 현저히 저감시키면서 넓은 시야각을 확보하고, 우수한 품질의 화질을 제공할 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 연신 공정은 3이상의 연신 영역에서 건조 온도 및 연신율을 조절하여 필름을 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 연신 공정은 3영역 이상으로 연신 공정을 수행할 때, 연신과 동시에 제 1영역의 건조온도는 140 내지 210℃일 수 있고, 제 2영역의 건조온도는 150 내지 250℃일 수 있고, 제 3영역의 건조온도는 180 내지 300℃일 수 있다. 바람직하게는 제 1영역의 건조온도는 140 내지 200℃일 수 있고, 제 2영역의 건조온도는 160 내지 240℃일 수 있고, 제 3영역의 건조온도는 190 내지 280℃일 수 있다. 이 때, 상기 연신 공정은 1 내지 3영역을 순차적으로 통과하면서 연신 및 2차 건조가 수행된다. 연신 시 건조온도를 상기와 같이 구성할 경우, 상기 관계식 1 및 2를 만족할 수 있고, 복굴절 값 및 위상차의 균일도가 우수하며, 우수한 시야각을 확보하여 고품질의 디스플레이를 제공할 수 있다.
바람직하게는 또 다른 양태로, 상기 연신 공정은 4이상의 연신 영역에서 건조 온도 및 연신율을 조절하여 필름을 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 연신 공정은 4영역 이상으로 연신 공정을 수행할 때, 연신과 동시에 제 1영역의 건조온도는 140 내지 210℃일 수 있고, 제 2영역의 건조온도는 150 내지 250℃일 수 있고, 제 3영역의 건조온도는 180 내지 300℃일 수 있고, 제 4영역의 건조온도는 200 내지 280℃일 수 있다. 바람직하게는 제 1영역의 건조온도는 140 내지 200℃일 수 있고, 제 2영역의 건조온도는 160 내지 240℃일 수 있고, 제 3영역의 건조온도는 190 내지 280℃일 수 있고, 제 4영역의 건조온도는 200 내지 270℃일 수 있다. 이 때, 상기 연신 공정은 1 내지 4영역을 순차적으로 통과하면서 연신 및 2차 건조가 수행된다. 연신 시 건조온도를 상기와 같이 구성할 경우, 상기 관계식 1 및 2를 만족할 수 있고, 높은 선명도를 갖고, 상의 왜곡현상이 발생되지 않는 우수한 품질의 화질을 제공할 수 있다.
더 바람직하게는 필름 전면에 걸쳐 위상차 균일도를 향상시키기 위하여 상기 제 1영역 내지 제 4영역 중 3영역 이상이 순차적으로 건조 온도가 증가할 수 있다. 더 바람직하게는 제 3영역에서 제 4영역으로 통과할 때, 건조 온도가 동일 또는 감소할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 2차 건조 공정을 동시에 수행하는 연신 공정은 총 공정을 1 내지 20분동안 수행할 수 있고, 바람직하게는 5 내지 20분동안, 더 바람직하게는 7.5 내지 15분동안 수행할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, 연신 공정의 영역이 3이상일 경우, 각 영영당 1 내지 10분, 바람직하게는 1 내지 6분일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 연신 공정의 영역이 3이상일 경우, 하기 식 1 및 2를 만족할 수 있다.
[식 1]
Figure 112019076394328-pat00019
[식 2]
Figure 112019076394328-pat00020
상기 식 1 및 식 2에 있어서,
상기 T1은 폴리아미드이미드 필름의 연신 공정 중 제 1영역의 건조온도(℃), 상기 T2는 폴리아미드이미드 필름의 연신 공정 중 제 2영역의 건조온도(℃), 상기 T3은 폴리아미드이미드 필름의 연신 공정 중 제 3영역의 건조온도(℃)이다.
바람직하게는 상기 식 1은 10 내지 35를 만족할 수 있고, 상기 식 2는 5 내지 80을 만족할 수 있다.
또 다른 양태로 상기 연신 공정은 4영역 이상일 경우, 상기 식 1 및 2를 만족하고, 하기 식 3을 만족하는 것일 수 있다.
[식 3]
Figure 112019076394328-pat00021
상기 식 3에 있어서,
상기 T3은 폴리아미드이미드 필름의 연신 공정 중 제 3영역의 건조온도(℃), 상기 T4는 폴리아미드이미드 필름의 연신 공정 중 제 4영역의 건조온도(℃)이다.
바람직하게는 상기 식 3은 -70 내지 5, 더 바람직하게는 -70 내지 0을 만족할 수 있다.
상기와 같이 연신 공정 중 2차 건조 온도가 상술한 식 1 및 2 또는 식 1 내지 3을 만족할 경우, 상기 관계식 1 및 2를 만족할 수 있고, 면내 복굴절 값이 두께방향 복굴절 값 대비 현저히 낮은 값을 가질 수 있고, 필름 전면적에 대하여 균일한 값을 가질 수 있으며, 우수한 시야각을 확보하여 고품질의 디스플레이를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 폴리아미드이미드 필름은 20 내지 200㎛ 두께를 가질 수 있다. 바람직하게는 상기 투명 필름은 20 내지 150㎛, 더 바람직하게는 20 내지 100㎛ 두께를 가질 수 있다. 상기와 같은 두께를 가짐으로써, 상기 관계식 1 및 2를 만족할 수 있고, 복굴절 값 및 위상차의 균일도가 우수하고, 넓은 시야각에 따른 높은 콘트라스트비를 구현할 수 있으며, 높은 선명도로 상의 왜곡현상을 억제할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 상술한 폴리아미드이미드 필름을 포함하는 광학소재이다.
본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름은 복굴절 값 및 위상차의 균일도가 우수하고, 넓은 시야각에 따른 높은 콘트라스트비를 구현함으로써, 높은 선명도를 갖고, 상의 왜곡현상이 발생되지 않는 우수한 품질의 화질을 제공할 수 있는 광학소재로서 탁월하다.
본 발명에 따른 상기 폴리아미드이미드 필름은 자동차 재료, 항공소재 및 우주선 소재 등의 내열 첨단소재; 절연코팅제, 절연막, 반도체 및 TFT-LCD의 전극 보호막 등 전자재료; 등에 광범위한 분야에 적용될 수 있지만, 바람직하게는 광학소재로서 액정 표시 장치와 같은 디스플레이 분야에 적용될 수 있다.
구체적으로는 커버윈도우 필름, 보호필름, 위상차 필름, 확산 필름, 플렉서블 기판, 봉지재, 편광자 및 터치패널 기판 등에서 선택되는 다양한 광학 소재로서 디스플레이 분야에 적용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 상술한 폴리아미드이미드 필름을 포함하는 편광판이다.
상기와 같이 폴리아미드이미드 필름을 포함함으로써, 넓은 시야각을 확보하고, 고품질의 화질을 구현할 수 있는 편광판을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 편광판은 직선 편광판 또는 원 편광판 등 특별히 형상에는 제한되지 않는 다양한 형상을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 편광판은 다양한 분야에서 활용이 가능하다. 예를 들어, 이동통신 단말기, 스마트폰, 기타 모바일 기기, 디스플레이 기기, 전자칠판, 옥외 전광판 및 각종 표시부의 용도로 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 상술한 편광판 또는 상술한 광학소재를 포함하는 디스플레이 장치이다. 상기 디스플레이 장치는 폴리아미드이미드 필름을 포함함으로써, 우수한 시인성을 구현할 수 있다. 또한, 디스플레이 패널에서 빛이 수직인 방향뿐만 아니라 다양한 방향으로 나오더라도 우수한 화질을 구현할 수 있고, 종래의 디스플레이 장치 대비 현저히 향상된 시인성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 디스플레이 장치는 우수한 광학 특성을 요구하는 분야라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 및 전자 페이퍼 등에서 선택되는 분야에 적용될 수 있다. 또한, 적용 분야에 따라, 디스플레이 패널을 선택하여 제공할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 액정 표시 장치, 전계 발광 표시 장치, 플라스마 표시 장치, 전계 방출 표시 장치 등 각종 화상 표시 장치 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
실시예를 통해 본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름, 이를 포함하는 광학 소재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
또한 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.
본 발명의 물성은 다음과 같이 측정하였다.
(1) 광탄성 계수
광탄성은 Deben사의 Microtest Tensile Stage를 이용하여 시편을 인장시킬 때 발생하는 응력에 대하여, 인장되는 부분의 위상차 변화를 측정함으로써 얻는다. 광탄성 계수는 시편은 2cm×7cm 크기로 자른 후 tensile stage의 thin jaws 바닥에 시편을 놓고 thick jaws를 위에 덮어 나사로 고정 시킨 후 광탄성을 측정하였다. 이 때 필름을 팽팽하게 고정 시키고, 고정이 완료된 후 close jaws간 거리는 20mm로 고정하였다. 이 후 시편을 서서히 인장시키는데, 1 내지 3% 늘렸을 때의 면내 복굴절(△nin)값의 기울기를 계산하여 광탄성 계수를 기록하였다. 1% 및 3% 연신 시 발생하는 응력을 각각 σ1 및 σ2이라 하고, 이 때의 면내 복굴절을 각각 △n1 및 △n2라고 할 때 광탄성 계수는 하기와 같이 정의하였다.
[△n2-△n1]/[σ2-σ1]
(2) 복굴절 및 위상차 값 측정.
복굴절 값: Axometrics사의 Axoscan 장비를 이용하여 측정하였다. 복굴절의 값은 각각 파장 450nm, 550 ㎚ 및 650nm 광의 값을 측정하였다. 면내 복굴절(△nin) 및 두께방향 복굴절(△nth) 은 하기 식에 의해 계산하였다.
△nin=nx-ny
(△nin: 면내 복굴절, nx: 지상축 방향의 굴절률, ny: 진상축 방향의 굴절률)
△nth= nz-(nx+ny)/2
(△nth: 두께방향 복굴절, nx: 지상축 방향의 굴절률, ny: 진상축 방향의 굴절률, ny: 두께 방향의 굴절률)
위상차: Axometrics사의 Axoscan 장비를 이용하였다. 각 입사각 (θ)에 대하여, 위상차를 측정하는데, 이는 PSG (Polarization State Generator)로부터 발생되는 특정 선편광이 측정하고자 하는 필름을 지나면서 어떻게 변하는지를 PSA (Polarization State Analyzer)에서 검출하여 나타내었다.
(3) 면내 위상차 값 균일도 측정.
면내 위상차의 균일도는 Axometrics 사의 XY-Mapping Stage가 장착된 Axoscan 장비를 이용하여 측정하였다. 이 때 Rin의 값과 배향각(Orientation angle)의 측정이 가능하고, 균일도의 측정 대상은 Rin값이다. 측정 시 시편의 크기는 15cm×15cm 이며, 측정 point는 10EA×10EA로 100 points를 측정하여 하기와 같이 균일도(%)를 확인하였다.
위상차 값은 XY-Mapping Stage를 이용하여 측정되는 Rin값을 그대로 사용하며, 이 때 Rin의 최대값을 Rmax, 최소값을 Rmin이라 하고, 그 평균값을 Rave라 할 때 균일도는 {(Rmax-Rmin)/(Rave×2)} × 100로 정의된다.
(4) 필름 최종 품질 평가.
최종 품질 평가는 편광판 및 제조된 광학필름이 합지된 디스플레이를 시야각 165°에서 육안으로 관찰 하였을 경우 색상의 변화와 이미지의 얼룩이 시인되는지의 여부에 따라 OK 및 NG 판정을 하였다.
(5) 잔류 용매 함량
잔류 용매 함량은 TGA (TA사 Discovery)를 이용하여 150℃에서의 무게 A150에서 370℃에서의 무게 A370를 뺀 값을 필름 내 잔류 용매로 판단하였다. 이 때, 측정조건은 승온속도 30℃/min으로 400℃까지 승온하여 150 내지 370℃ 구간에서의 무게변화를 측정하였다.
[제조예 1]
[TFMB:6FDA:TPC의 몰비=100:14:86]
질소 분위기 반응기에 디메틸아세트아미드(DMAc) 및 2,2’-비스(트리플루오로메틸)-벤지딘(TFMB)를 넣어 충분히 교반시킨 다음, 4,4’-헥사플루오로이소프로필리덴 디프탈릭언하이드라이드 (6FDA)를 용해될 때까지 충분히 교반하였다. 이후, 테레프탈로일 디클로라이드(TPC)를 넣고 6시간 동안 교반하여 용해 및 반응시켜 폴리아믹산 수지 조성물을 제조하였다. 이 때, 각 단량체의 양은 TFMB:6FDA:TPC의 몰비를 100:14:86인 것으로 하고, 반응기의 온도는 30 ℃로 유지하였다. 최종 수득된 폴리아믹산 수지 조성물의 점도는 33,000cps 이였다. 이어서 폴리아믹산 수지 조성물에 피리딘(Pyridine)과 아세트산 무수물(Acetic Anhydride)을 총 이무수물 투입량의 2.5배몰을 투입하고 60℃에서 1시간 동안 교반하여 중합액 1을 제조하였다.
이 후, 중합액 1은 과량의 메탄올에 침전시킨 다음 여과하여 얻어진 고형분을 50℃에서 6시간이상 진공건조하여 폴리아미드이미드를 수득하였다. 최종 수득된 폴리아미드이미드의 중량평균분자량은 106,000g/mol이었다.
[제조예 2]
[TFMB:CBDA:IPC의 몰비=100:60:40]
질소 분위기 반응기에 디메틸아세트아미드(DMAc) 및 2,2’-비스(트리플루오로메틸)-벤지딘(TFMB)를 넣어 충분히 교반시킨 다음, 4,4’-사이클로부탄테트라카르복실릭 디언하이드라이드(CBDA)를 용해될 때까지 충분히 교반하였다. 이후, 이소프탈로일 디클로라이드(IPC)를 넣고 6시간 동안 교반하여 용해 및 반응시켜 폴리아믹산 수지 조성물을 제조하였다. 이때, 각 단량체의 양은 TFMB:CBDA:IPC의 몰비=100:60:40인 것으로 하고, 반응기의 온도는 30 ℃로 유지하였다. 최종 수득된 폴리아믹산 수지 조성물의 점도는 90,000cps 이였다. 이어서 폴리아믹산 수지 조성물에 피리딘(Pyridine)과 아세트산 무수물(Acetic Anhydride)을 총 이무수물 투입량의 2.5배몰을 투입하고 60℃에서 1시간 동안 교반하여 중합액 2를 제조하였다.
이 후, 중합액 2는 과량의 메탄올에 침전시킨 다음 여과하여 얻어진 고형분을 50℃에서 6시간이상 진공건조하여 폴리아미드이미드를 수득하였다. 최종 수득된 폴리아미드이미드의 중량평균분자량은 310,000g/mol이었다.
[제조예 3]
[TFMB:CBDA:IPC의몰비=100:40:60]
질소 분위기 반응기에 디메틸아세트아미드(DMAc) 및 2,2’-비스(트리플루오로메틸)-벤지딘(TFMB)를 넣어 충분히 교반시킨 다음, 4,4’-사이클로부탄테트라카르복실릭 디언하이드라이드(CBDA)를 용해될 때까지 충분히 교반하였다. 이후, 이소프탈로일 디클로라이드(IPC)를 넣고 6시간 동안 교반하여 용해 및 반응시켜 폴리아믹산 수지 조성물을 제조하였다. 이 때, 각 단량체의 양은 TFMB:CBDA:IPC의 몰비=100:40:60인 것으로 하고, 반응기의 온도는 30 ℃로 유지하였다. 최종 수득된 폴리아믹산 수지 조성물의 점도는 68,000cps 이였다. 이어서 폴리아믹산 수지 조성물에 피리딘(Pyridine)과 아세트산 무수물(Acetic Anhydride)을 총 이무수물 투입량의 2.5배몰을 투입하고 60℃에서 1시간 동안 교반하여 중합액 3을 제조하였다.
이 후, 중합액 3은 과량의 메탄올에 침전시킨 다음 여과하여 얻어진 고형분을 50℃에서 6시간이상 진공건조하여 폴리아미드이미드를 수득하였다. 최종 수득된 폴리아미드이미드의 중량평균분자량은 180,000g/mol이었다.
[실시예 1]
상기 중합액 1을 슬롯 다이(Slot Die)를 이용하여 상온에서 Yellow PI(Ube사의 Upilex-S 125) 필름 상에 캐스팅(casting)한 후 140℃ 건조 오븐에서 7분 건조 후, 두께 70㎛, 폭 300㎜의 1차 건조 필름을 얻었다. 이 필름을 하기 표 1에 기재된 연신 조건을 통해 잔류 용매 1.9중량%인 투명 PI 필름을 제조하였다.
[실시예 2]
상기 중합액 1을 어플리케이터(Applicator)를 이용하여 상온에서 유리 기판 상에 캐스팅(casting)한 후 90℃ (2분) - 120℃ (3분) - 140℃ (2분) 건조 후 두께 72㎛, 폭 300㎜의 1차 건조 필름을 얻었다. 이 필름을 하기 표 1에 기재된 2차 건조 및 연신 조건을 통해 잔류 용매 2.3중량%인 투명 PI 필름을 제조하였다.
[실시예 3]
상기 중합액 1을 슬롯 다이(Slot Die)를 이용하여 40℃에서 Yellow PI 필름 상에 캐스팅(casting)한 후 140℃ 건조 오븐에서 7분 건조 후, 두께 73㎛, 폭 300㎜의 1차 건조 필름을 얻었다. 이 필름을 하기 표 1에 기재된 2차 건조 및 연신 조건을 통해 잔류 용매 2.0중량%인 투명 PI 필름을 제조하였다.
[실시예 4]
상기 중합액 2를 슬롯 다이(Slot Die)를 이용하여 상온에서 Yellow PI 필름 상에 캐스팅(casting)한 후 140℃ 건조 오븐에서 7분 건조 후, 두께 68㎛, 폭 300㎜의 1차 건조 필름을 얻었다. 이 필름을 하기 표 1에 기재된 2차 건조 및 연신 조건을 통해 잔류 용매 1.78중량%인 투명 PI 필름을 제조하였다.
[실시예 5]
상기 중합액 2를 어플리케이터(Applicator)를 이용하여 상온에서 유리 기판 상에 캐스팅(casting)한 후 90℃ (2분) - 120℃ (3분) - 140℃ (2분) 건조 후 두께 69㎛, 폭 300㎜의 1차 건조 필름을 얻었다. 이 필름을 하기 표 1에 기재된 2차 건조 및 연신 조건을 통해 잔류 용매 2.2중량%인 투명 PI 필름을 제조하였다.
[실시예 6]
상기 중합액 2를 슬롯 다이(Slot Die)를 이용하여 40℃에서 Yellow PI 필름 상에 캐스팅(casting)한 후 140℃ 건조 오븐에서 7분 건조 후, 두께 71㎛, 폭 300㎜의 1차 건조 필름을 얻었다. 이 필름을 하기 표 1에 기재된 2차 건조 및 연신 조건을 통해 잔류 용매 2.1중량%인 투명 PI 필름을 제조하였다.
[실시예 7]
상기 중합액 3을 슬롯 다이(Slot Die)를 이용하여 상온에서 Yellow PI 필름 상에 캐스팅(casting)한 후 140℃ 건조 오븐에서 7분 건조 후, 두께 67㎛, 폭 300㎜의 1차 건조 필름을 얻었다. 이 필름을 하기 표 1에 기재된 2차 건조 및 연신 조건을 통해 잔류 용매 1.8중량%인 투명 PI 필름을 제조하였다.
[실시예 8]
상기 중합액 3을 슬롯 다이(Slot Die)를 이용하여 40℃에서 Yellow PI 필름 상에 캐스팅(casting)한 후 140℃ 건조 오븐에서 7분 건조 후, 두께 70㎛, 폭 300㎜의 1차 건조 필름을 얻었다. 이 필름을 하기 표 1에 기재된 2차 건조 및 연신 조건을 통해 잔류 용매 2.1중량%인 투명 PI 필름을 제조하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 1차 건조 필름을 제조한 후 하기 표 1에 기재된 방법으로 2차 건조 및 연신하여 잔류 용매 2.1중량%인 필름을 제조하였다.
[비교예 2]
상기 실시예 2와 동일한 방법으로 1차 건조 필름을 제조한 후 하기 표 1에 기재된 방법으로 2차 건조 및 연신하여 잔류 용매 2.3중량%인 필름을 제조하였다.
[비교예 3]
상기 실시예 3과 동일한 방법으로 1차 건조 필름을 제조한 후 하기 표 1에 기재된 방법으로 2차 건조 및 연신하여 잔류 용매 3.5중량%인 필름을 제조하였다.
[비교예 4]
상기 중합액 2를 어플리케이터(Applicator)를 이용하여 상온에서 유리기판 상에 캐스팅(casting)한 후 120℃ 에서 20분 건조 후 두께 64㎛, 폭 300㎜의 1차 건조 필름을 얻었다. 이 필름을 하기 표 1에 기재된 2차 건조 및 연신 조건을 통해 잔류 용매 1.85중량%인 투명 PI 필름을 제조하였다.
[비교예 5]
상기 중합액 3을 이용하여 어플리케이터(Applicator)를 이용하여 상온에서 Yellow PI 필름 상에 캐스팅(casting)한 후 140℃에서 2분 건조 후 두께 78㎛, 폭 300㎜의 1차 건조 필름을 얻었다. 이 필름을 하기 표 1에 기재된 2차 건조 및 연신 조건을 통해 잔류 용매 2.1중량%인 투명 PI 필름을 제조하였다.
[비교예 6]
상기 실시예 4와 동일한 방법으로 1차 건조 필름을 제조 후 하기 표 1에 기재된 방법으로 2차 건조 및 연신하여 잔류 용매 1.98중량%인 투명 PI 필름을 제조하였다.
구체적으로 상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 6에서 2차 건조 및 연신 조건은 하기 표 1에 나타낸 조건으로 텐더기에서 건조 및 연신을 동시에 수행하여 제조하고, 이 후, 투명 PI 필름의 광학 특성을 특정하여 하기 표 2 및 3에 나타내었다. 이 때, 하기 표 1에 연신 조건으로 기재된 수치(%)는 제 1영역에 들어갈 때의 폭 대비 각 영역에서의 최대 필름 폭의 비율(%)을 의미한다.
[표 1]
Figure 112019076394328-pat00022
100%: 제 1영역에 들어갈 때의 폭(TD 방향)을 기준으로 함.
[표 2]
Figure 112019076394328-pat00023
[표 3]
Figure 112019076394328-pat00024
상기 표 2에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름은 관계식 1 및 2를 만족하고, 나아가 관계식 1 내지 4를 만족함으로써, 표 3에 나타난 바와 같이, 균일한 복굴절 값 및 위상차를 갖는 고품질의 디스플레이를 제공할 수 있는 것을 확인하였다. 구체적으로 높은 선명도를 갖고, 상의 왜곡현상을 방지할 수 있는 광학소재로서 탁월함을 확인하였다. 더욱이, 이는 연신 공정 중 각 영역에 대하여 건조 온도를 조절함으로써, 이를 달성할 수 있다.
이로써, 본 발명에 따른 폴리아미드이미드 필름은 면내 복굴절 값이 두께방향 복굴절 값 대비 현저히 낮은 값을 가짐으로써, 필름 전면적에 대하여 균일한 값을 가질 수 있고, 고품질의 디스플레이를 제공할 수 있는 광학소재로서 탁월하다.
이상과 같이 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 본 발명이 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 폭 방향의 광탄성 계수는 2.0×10-8㎡/N 미만이고, 면내 복굴절(△nin)의 값은 하기 관계식 1 및 2를 만족하는 파장분산성을 가지며,
    파장 550㎚에서의 상기 면내 복굴절 값은 파장 550㎚에서의 두께방향 복굴절 값의 0.1배 이하인 폴리아미드이미드 필름.
    [관계식 1]
    Figure 112020006268569-pat00025

    [관계식 2]
    Figure 112020006268569-pat00026

    상기 관계식 1 및 2에서,
    상기 △nin(450nm), △nin(550nm) 및 △nin(650nm)는 각각 파장 450nm, 550nm 및 650nm에서 측정한 면내 복굴절 값이다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리아미드이미드 필름은 두께방향 복굴절(△nth)의 값이 하기 관계식 3 및 4를 만족하는 파장분산성을 갖는 폴리아미드이미드 필름.
    [관계식 3]
    Figure 112019076394328-pat00027

    [관계식 4]
    Figure 112019076394328-pat00028

    상기 관계식 3 및 4에서,
    상기 △nth(450nm), △nth(550nm) 및 △nth(650nm)는 각각 파장 450nm, 550nm 및 650nm에서 측정한 필름의 두께방향 복굴절 값이다.
  3. 제 2항에 있어서,
    하기 관계식 5를 만족하는 폴리아미드이미드 필름.
    [관계식 5]
    Figure 112019076394328-pat00029

    상기 관계식 5에서,
    상기 △nth(450nm) 및 △nth(550nm)는 각각 파장 450nm 및 550nm에서 측정한 필름의 두께방향 복굴절 값이다.
  4. 제 2항에 있어서,
    하기 관계식 6을 만족하는 폴리아미드이미드 필름.
    [관계식 6]
    Figure 112019076394328-pat00030

    상기 관계식 6에서,
    상기 △nth(550nm) 및 △nth(650nm)는 각각 파장 550nm 및 650nm에서 측정한 필름의 두께방향 복굴절 값이다.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 면내 위상차 값은 필름 15㎝×15㎝ 면적에 대하여, 균일도가 10%이내인 폴리아미드이미드 필름.
  7. 제 1항에 있어서,
    폭 방향의 광탄성 계수가 1.5×10-8㎡/N 이하인 폴리아미드이미드 필름.
  8. 제 1항에 있어서,
    하기 관계식 7을 만족하는 폴리아미드이미드 필름.
    [관계식 7]
    Figure 112019076394328-pat00031

    상기 관계식 7에서,
    상기 △nin(450nm) 및 △nin(550nm)는 각각 파장 450nm 및 550nm에서 측정한 면내 복굴절 값이다.
  9. 제 1항에 있어서,
    하기 관계식 8을 만족하는 폴리아미드이미드 필름.
    [관계식 8]
    Figure 112019076394328-pat00032

    상기 관계식 8에서,
    상기 △nin(550nm) 및 △nin(650nm)는 각각 파장 550nm 및 650nm에서 측정한 면내 복굴절 값이다.
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