KR20130110589A - 폴리이미드 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리이미드 필름에 관한 것으로, 디아민계 모노머로서 3,3'-디아미노 디페닐 술폰(3DDS) 및 1,4-디아미노 사이클로헥산(TCHD)으로부터 유래된 반복단위와 디안하이드라이드계 모노머로부터 유래된 반복단위를 포함하는 폴리아미드산을 이미드화하여 제조되어, 투명하며 복굴절이 낮은 광학 특성을 나타내는 폴리이미드 필름에 관한 것이다.

Description

폴리이미드 필름 {Polyimide film}
본 발명은 폴리이미드 필름에 관한 것으로, 투명하며 복굴절이 낮고 광학 특성이 우수한 폴리이미드 필름에 관한 것이다.
일반적으로 폴리이미드(PI) 필름은 폴리이미드 수지를 필름화한 것으로, 폴리이미드 수지는 방향족 디안하이드라이드와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 용액 중합하여 폴리아믹산 유도체를 제조한 후, 고온에서 폐환 탈수시켜 이미드화하여 제조되는 고내열 수지를 일컫는다.
폴리이미드 필름은 뛰어난 기계적, 내열성, 전기절연성을 가지고 있기 때문에 반도체의 절연막, TFT-LCD의 전극 보호막 플랙시블 인쇄 배선 회로용 기판 등의 전자재료에 광범위한 분야에서 사용되어지고 있다.
그러나 폴리이미드 수지는 높은 방향족 고리 밀도로 인하여 갈색 및 황색으로 착색되어 있어 가시광선 영역에서의 투과도가 낮고 노란색 계열의 색을 나타내어 광투과율을 낮게 하며 큰 복굴절률을 가지게 하여 광학부재로 사용하기에는 곤란한 점이 있다.
이러한 점을 해결하기 위하여 단량체 및 용매를 정제하여 중합하는 방법이 시도 되었으나, 투과율의 개선점은 크지 않았다.
미국특허 제5053480호에는 방향족 디안하이드라이드 대신 지방족 고리계 디안하이드라이드 성분을 사용하는 방법이 기재되어 있는데, 정제방법에 비해서는 용액상이나 필름화하였을 경우 투명도 및 색상의 개선이 있었으나, 역시 투과도의 개선에 한계가 있어 높은 투과도는 만족하지 못하였으며, 또한 열 및 기계적 특성의 저하를 가져오는 결과를 나타내었다.
또한 미국특허 제4595548호, 제4603061호, 제4645824, 제4895972호, 제5218083호, 제5093453호, 제5218077호, 제5367046호, 제5338826호. 제5986036호, 제6232428호 및 대한민국 특허공개공보 제2003-0009437호에는 -O-, -SO2-, CH2- 등의 연결기와 p-위치가 아닌 m-위치로의 연결된 굽은 구조의 단량체이거나 -CF3 등의 치환기를 갖는 방향족 디안하이드라이드 이무수물과 방향족 디아민 단량체를 사용하여 열적 특성이 크게 저하되지 않는 한도에서 투과도 및 색상의 투명도를 향상시킨 신규 구조의 폴리이미드를 제조한 보고가 있으나, 복굴절에 있어서는 부족한 결과를 보였다.
본 발명은 투명하며 복굴절이 낮은 광학 특성을 나타내는 폴리이미드 필름을 제공하고자 한다.
이에 본 발명은 바람직한 제1 구현예로서, 디아민계 모노머로서 3,3'-디아미노 디페닐 술폰(3DDS) 및 1,4-디아미노 사이클로헥산(TCHD)으로부터 유래된 반복단위와 디안하이드라이드계 모노머로부터 유래된 반복단위를 포함하는 폴리아미드산을 이미드화하여 얻어지는 폴리이미드 필름를 제공한다.
상기 3,3'-디아미노 디페닐 술폰으로부터 유래된 반복단위는 그 함량이 전체 디아민계 모노머로부터 유래된 반복단위 중 30~90중량%인 것일 수 있다.
상기 3,3'-디아미노 디페닐 술폰으로부터 유래된 반복단위는 그 함량이 전체 디아민계 모노머로부터 유래된 반복단위 중 30~70중량%인 것일 수 있다.
상기 3,3'-디아미노 디페닐 술폰으로부터 유래된 반복단위는 그 함량이 전체 디아민계 모노머로부터 유래된 반복단위 중 50~70중량%인 것일 수 있다.
상기 폴리이미드 필름은 복굴절이 0.003이하인 것일 수 있다.
상기 폴리이미드 필름은 Ro(면방향 위상차)가 1nm 이하이고, Rth(두께방향 위상차)가 70nm 이하(두께 35㎛)인 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.
상기 폴리이미드 필름은 평균 투과도가 85% 이상인 것일 수 있다.
상기 디안하이드라이드계 모노머는 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (6FDA), 사이클로부탄테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (CBDA),　비페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (BPDA), 바이시클로[2.2.2]옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실릭 디안하이드라이드(BTA), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실릭디안하이드라이드(TDA), 피로멜리틱산 디안하이드라이드(1,2,4,5-벤젠 테트라카르복실릭 디안하이드라이드(PMDA), 벤조페논 테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (BTDA), 비스카르복시페닐 디메틸 실란 디안하이드라이드(SiDA), 옥시디프탈릭 디안하이드라이드（ODPA), 비스 디카르복시페녹시 디페닐 설파이드 디안하이드라이드 (BDSDA), 술포닐 디프탈릭안하이드라이드 (SO2DPA) 및 이소프로필리덴이페녹시 비스 프탈릭안하이드라이드（6HDBA) 중 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
본 발명은 또한 바람직한 제2 구현예로서, 상기 폴리이미드 필름을 포함하는 영상표시소자를 제공한다.
본 발명에 따르면, 투명하며 복굴절이 낮고 광학 특성이 우수한 폴리이미드 필름을 제공할 수 있다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 무색 투명하고 광학적 특성이 우수한 종래 투명 폴리이미드 수지의 물성을 유지하면서도, 복굴절이 개선된 폴리이미드 필름에 관한 것으로,
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리이미드 필름은 디아민계 모노머로서 3,3'-디아미노 디페닐 술폰(3DDS) 및 1,4-디아미노 사이클로헥산(TCHD)으로부터 유래된 반복단위와 디안하이드라이드계 모노머로부터 유래된 반복단위를 포함하는 폴리아미드산을 이미드화하여 얻어지는 것일 수 있다.
이때, 3DDS은 그 함량인 전체 디아민 중 30~90중량%일 수 있고, 바람직하게는 30~70중량%, 더욱 바람직하게는 50~70중량%인 것일 수 있다.
3DDS의 함량이 30중량% 미만이면 복굴절에 문제가 있고, 90중량% 초과이면 중합이 잘 되지 않아 필름 생성이 힘들 수 가 있다.
또한, 3DDS의 함량이 70중량% 초과이면 중합점도가 충분히 자라지 않아 제막이 힘든 문제가 있고, 50 중량% 미만이면 복굴절 개선이 미미한 문제가 있다.
본 발명에서 사용되는 디안하이드라이드계 모노머는 특별히 한정되는 것은 아니나, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (6FDA), 사이클로부탄테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (CBDA), 비페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (BPDA), 바이시클로[2.2.2]옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실릭 디안하이드라이드(BTA) 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실릭디안하이드라이드(TDA), 피로멜리틱산 디안하이드라이드(1,2,4,5-벤젠 테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (PMDA), 벤조페논 테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (BTDA), 비스카르복시페닐 디메틸 실란 디안하이드라이드(SiDA), 옥시디프탈릭 디안하이드라이드（ODPA), 비스 디카르복시페녹시 디페닐 설파이드 디안하이드라이드 (BDSDA), 술포닐 디프탈릭안하이드라이드 (SO2DPA), 이소프로필리덴이페녹시 비스 프탈릭안하이드라이드（6HDBA) 중 선택된 1종 이상 일 수 있다.
위의 디안하이드라이드계 모노머와 디아민계 모노머를 1:1당량비로 하여, 반응온도 -10~80℃, 반응시간 2~48시간 정도, 질소 또는 아르곤 분위기에서 폴리아믹산 용액을 제조할 수 있다.
상기 단량체들의 용액 중합반응을 위한 용매는 폴리아믹산을 용해하는 용매이면 특별히 한정되지 않는다. 공지된 반응용매로서 m-크레졸, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸설폭사이드(DMSO), 아세톤, 디에틸아세테이트 중에서 선택된 하나 이상의 극성용매를 사용한다. 이외에도 테트라하이드로퓨란(THF), 클로로포름과 같은 저비점 용액 또는 γ-부티로락톤과 같은 저흡수성 용매를 사용할 수 있다.
용매의 함량에 대하여 특별히 한정되지는 않으나, 적절한 폴리아믹산 용액의 분자량과 점도를 얻기 위하여 제1용매의 함량은 전체 폴리아믹산 용액 중 50~95중량%가 바람직하고, 더욱 좋게는 70~90중량%인 것이 보다 바람직하다.
이와 같이 제조된 폴리아믹산 용액을 이미드화하여 제조된 폴리이미드 수지는 열안정성을 고려하여 유리전이온도가 200~400℃인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 투명 폴리이미드 필름 제조방법에 있어서, 중합된 폴리아믹산을 지지체에 캐스팅하여 이미드화하는 단계에서, 적용되는 이미드화법으로는 열이미드화법, 화학이미드화법, 또는 열이미드화법과 화합이미드화법을 병용하여 적용할 수 있다.
화학이미드화법은 폴리아믹산 용액에 아세트산무수물 등의 산무수물로 대표되는 탈수제와 이소퀴놀린, β-피콜린, 피리딘 등의 3급 아민류 등으로 대표되는 이미드화 촉매를 투입하는 방법이다. 열이미드화법 또는 열이미드화법과 화학이미드화법을 병용하는 경우 폴리아믹산 용액의 가열 조건은 폴리아믹산 용액의 종류, 제조되는 폴리이미드 필름의 두께 등에 의하여 변동될 수 있다.
열이미드화법과 화학이미드화법을 병용하는 경우의 폴리이미드 필름의 제조예를 보다 구체적으로 설명하면, 폴리아믹산 용액에 탈수제 및 이미드화 촉매를 투입하여 지지체상에 캐스팅한 후 80~200℃, 바람직하게는 100~180℃에서 가열하여 탈수제 및 이미드화 촉매를 활성화함으로써 부분적으로 경화 및 건조한 후 , 200~400℃에서 5~400초간 가열함으로써 폴리이미드 필름을 얻을 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 수득된 폴리아믹산 용액으로부터 다음과 같이 폴리이미드 필름을 제조할 수도 있다. 즉, 수득된 폴리아믹산 용액을 이미드화한 후, 이미드화한 용액을 제2용매에 투입하고 침전, 여과 및 건조하여 폴리이미드 수지의 고형분을 수득하고, 수득된 폴리이미드 수지 고형분을 제1용매에 용해시킨 폴리이미드 용액을 이용하여 제막공정을 통하여 얻을 수 있다.
상기 폴리아믹산 용액을 이미드화할 때는 상기 설명한 바와 마찬가지로 열이미드화법, 화학이미드화법, 또는 열이미드화법과 화합이미드화법을 병용하여 적용할 수 있다. 열이미드화법과 화학이미드화법을 병용하는 경우의 구체적인 이미드화의 예를 들면, 수득된 폴리아믹산 용액에 탈수제 및 이미드화 촉매를 투입하고 20~180℃에서 1~12시간동안 가열하여 이미드화할 수 있다.
상기 제1용매는 폴리아믹산 용액 중합시 사용한 용매와 동일한 용매를 사용할 수 있으며, 상기 제2용매는 폴리이미드 수지의 고형분을 수득하기 위하여 제1용매보다 극성이 낮은 것을 사용하며, 구체적으로는 물, 알코올류, 에테르류 및 케톤류 중 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
이 때 상기 제2용매의 함량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 폴리아믹산 용액의 중량 대비 5~20중량%인 것이 바람직하다.
수득된 폴리이미드 수지 고형분을 여과한 후 건조하는 조건은 제2용매의 끓는점을 고려하여 온도는 50~120℃, 시간은 3시간~24시간인 것이 바람직하다.
이후 제막공정에서 폴리이미드 수지 고형분이 용해되어 있는 폴리이미드 용액을 지지체상에 캐스팅하여 40~400℃의 온도범위에서 서서히 승온시키면서 1분~8시간 가열하여 폴리이미드 필름을 얻는다.
얻어지는 폴리이미드 필름의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 10~250㎛의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25~150㎛인 것이 좋다.
이상에서 설명한 바와 같은 방법으로 얻어지는 폴리이미드 필름은 복굴절이 0.003이하이며, Ro(면방향 위상차)=1nm이하 Rth(두께방향 위상차)=70nm(35μm 기준) 이하이며, 평균투과도가 85%이상이다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
반응기로써 교반기, 질소주입장치, 적하깔때기, 온도조절기 및 냉각기를 부착한 500mL 반응기에 질소를 통과시키면서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 364.53g을 채운 후, 반응기의 온도를 60℃로 맞춘 후 TCHD 18.5g(0.162mol)과 3DDS 4.47g(0.018mol)을 용해하여 이 용액을 60℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 55.98g(0.126mol)과 CBDA 10.59g(0.054mol)을 첨가한 후 1시간 동안 60℃에서 반응 시킨 후 25℃로 냉각하여 18HR 반응하여 고형분의 농도가 20중량%이고, 점도가 101 poise인 폴리아믹산 용액을 얻었다.
반응이 종료된 후 수득된 용액을 스테인레스판에 도포한 후 180㎛로 캐스팅하고 150℃의 열풍으로 1시간, 200℃에서 1시간, 300℃에서 30분 열풍으로 건조한 후 서서히 냉각해 판으로부터 분리하여 36㎛ 폴리이미드 필름을 수득하였다.
<실시예 2>
반응기로써 교반기, 질소주입장치, 적하깔때기, 온도조절기 및 냉각기를 부착한 500mL 반응기에 질소를 통과시키면서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 379g을 채운 후, 반응기의 온도를 60℃로 맞춘 후 TCHD 14.39g(0.126mol)을 용해하여 이 용액을 60℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 55.98g(0.126mol)을 첨가하고, 1시간 동안 교반하여 반응시켰다. 그다음 반응기의 온도를 25℃ 냉각 후 여기에 3DDS 13.409g(0.054mol)를 첨가하여 완전히 용해 시켜 1시간 동안 반응 시켰다. 그 후 CBDA 10.59g(0.054mol)을 첨가한 후 18HR 반응하여 고형분의 농도가 20중량%이고, 점도가 82 poise인 폴리아믹산 용액을 얻었다.
이후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 기재 폴리이미드 필름을 제조하였다.
<실시예 3>
반응기로써 교반기, 질소주입장치, 적하깔때기, 온도조절기 및 냉각기를 부착한 500mL 반응기에 질소를 통과시키면서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 403.16g을 채운 후, 반응기의 온도를 60℃로 맞춘 후 TCHD 10.28g(0.09mol)을 용해하여 이 용액을 60℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 39.98g(0.09mol)을 첨가하고, 1시간 동안 교반하여 반응시켰다. 그다음 반응기의 온도를 25℃ 냉각 후 여기에 3DDS 22.348g(0.009mol)를 첨가하여 완전히 용해 시켜 1시간 동안 반응 시켰다. 그 후 CBDA 10.59g(0.054mol)와 6FDA 15.99g(0.036mol)을 첨가한 후 18HR 반응하여 고형분의 농도가 20중량%이고, 점도가 42poise인 폴리아믹산 용액을 얻었다.
이후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 기재 폴리이미드 필름을 제조하였다.
<실시예 4>
반응기로써 교반기, 질소주입장치, 적하깔때기, 온도조절기 및 냉각기를 부착한 500mL 반응기에 질소를 통과시키면서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 416.08g을 채운 후, 반응기의 온도를 60℃로 맞춘 후 TCHD 6.17g(0.054mol)을 용해하여 이 용액을 60℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 23.99g(0.054mol)을 첨가하고, 1시간 동안 교반하여 반응시켰다. 그다음 반응기의 온도를 25℃ 냉각 후 여기에 3DDS 31.287g(0.126mol)를 첨가하여 완전히 용해 시켜 1시간 동안 반응 시켰다. 그 후 CBDA 10.59g(0.054mol)와 6FDA 31.99g(0.072mol)을 첨가한 후 18HR 반응하여 고형분의 농도가 20중량%이고, 점도가 2.5poise인 폴리아믹산 용액을 얻었다.
이후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 기재 폴리이미드 필름을 제조하였다.
<실시예 5>
반응기로써 교반기, 질소주입장치, 적하깔때기, 온도조절기 및 냉각기를 부착한 500mL 반응기에 질소를 통과시키면서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 435.39g을 채운 후, 반응기의 온도를 60℃로 맞춘 후 TCHD 2.06g(0.018mol)을 용해하여 이 용액을 60℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 8g(0.018mol)을 첨가하고, 1시간 동안 교반하여 반응시켰다. 그다음 반응기의 온도를 25℃ 냉각 후 여기에 3DDS 40.226g(0.162mol)를 첨가하여 완전히 용해 시켜 1시간 동안 반응 시켰다. 그 후 CBDA 10.59g(0.054mol)와 6FDA 47.98g(0.108mol)을 첨가한 후 18HR 반응하여 고형분의 농도가 20중량%이고, 점도가 1.8poise인 폴리아믹산 용액을 얻었다.
이후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 기재 폴리이미드 필름을 제조하였다.
<비교예 1>
반응기로써 교반기, 질소주입장치, 적하깔때기, 온도조절기 및 냉각기를 부착한 500mL 반응기에 질소를 통과시키면서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 354.88g을 채운 후, 반응기의 온도를 60℃로 맞춘 후 TCHD 20.55g(0.18mol)을 용해하여 이 용액을 60℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 55.98g(0.126mol)과 CBDA 10.59g을 첨가하여 1시간 동안 교반하여 반응시킨 후 25℃ 냉각하여 18HR 반응하여 고형분의 농도가 20중량%이고, 점도가 67 poise인 폴리아믹산 용액을 얻었다.
이후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 기재 폴리이미드 필름을 제조하였다.
<비교예 2>
반응기로써 교반기, 질소주입장치, 적하깔때기, 온도조절기 및 냉각기를 부착한 500mL 반응기에 질소를 통과시키면서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 447.31g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 맞춘 후 TFDB 51.24g(0.16mol)을 용해하고 여기에 6FDA 49.76g(0.112mol)과 CBDA 9.413g(0.048mol)을 첨가하여 18HR 반응하여 고형분의 농도가 20중량%이고, 점도가 3400poise인 폴리아믹산 용액을 얻었다.
이후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 기재 폴리이미드 필름을 제조하였다.
<비교예 3>
반응기로써 교반기, 질소주입장치, 적하깔때기, 온도조절기 및 냉각기를 부착한 500mL 반응기에 질소를 통과시키면서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 392.98g을 채운 후, 반응기의 온도를 60℃로 맞춘 후 TCHD 14.39g(0.126mol)을 용해하여 이 용액을 60℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 55.98g(0.126mol)을 첨가하고, 1시간 동안 교반하여 반응시켰다. 그다음 반응기의 온도를 25℃ 냉각 후 여기에 TFDB 17.292g(0.054mol)를 첨가하여 완전히 용해 시켜 1시간 동안 반응 시켰다. 그 후 CBDA 10.59g(0.054mol)을 첨가한 후 18HR 반응하여 고형분의 농도가 20중량%이고, 점도가 420 poise인 폴리아믹산 용액을 얻었다.
이후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 기재 폴리이미드 필름을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예로 제조된 폴리이미드 필름을 하기의 방법으로 물성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다..
(1) 투과도
UV분광계(Varian사, Cary100)를 이용하여 380~780㎚에서의 평균 투과도를 측정하였다.
(2) 황색도
ASTM E313규격으로 황색도를 측정하였다.
(3) 복굴절
복굴절 분석기(Prism Coupler, Sairon SPA4000)를 이용하여 630nm에서 3회 측정하여 평균값을 측정하였다.
(4) 점도
Brookfield 점도계(RVDV-II+P)를 25ㅀC에서 2번 또는 6번 scandal을 사용하여 50rpm에서 2회 측정하여 평균값을 측정하였다.
(5) Retardation
Retardation은 OTSUKA ELECTRONICS의 RETS를 사용하여 측정하였다. 샘플 크기는 가로 세로 각각 1인치 정사각형 형태로 시편을 샘플 홀더에 장착하고 모노크로미터를 이용하여 550nm로 고정하였고, Ro(면방향 위상차)는 입사각이 0ㅀ에서 측정하여 면내 복굴절을 측정, Rth(두께방향 위상차)는 입사각을 45ㅀ에서 측정하여 두께 위상차를 측정할 수 있다.
Ro= (nx-ny)*d
Rth= [(ny-nz)*d+(nx-nz)*d]/2
여기서, nx는 x방향으로의 굴절율이고, ny는 y방향으로의 굴절율이며, nz는 z방향으로의 굴절율이고, d는 폴리이미드 필름의 두께이다.
성분 몰비 두께() 투과도 (%) Prism Coupler
TE(transverse electric) 모드 TM(transverse magnetic) 모드 복굴절
실시예1 TCHD+3DDS+6FDA+CBDA 90:10:70:30 35 85.43 1.5722 1.5694 0.003
실시예2 TCHD+3DDS+6FDA+CBDA 70:30:70:30 36 85.94 1.5743 1.5737 0.001
실시예3 TCHD+3DDS+6FDA+CBDA 50:50:70:30 35 86.14 1.5868 1.5864 0.000
실시예4 TCHD+3DDS+6FDA+CBDA 30:70:70:30 34 86.45 1.5992 1.5995 0.000
실시예5 TCHD+3DDS+6FDA+CBDA 10:90:70:30 35 87.12 1.6013 1.6010 0.000
비교예1 TCHD+6FDA+CBDA 100:70:30 34 89.49 1.5645 1.5594 0.005
비교예2 TFDB+6FDA+CBDA 100:70:30 35 90.34 1.5590 1.5448 0.014
비교예3 TCHD+TFDB+6FDA+CBDA 70:30:70:30 36 88.07 1.5510 1.5411 0.010
성분 몰비 두께() 점도(poise) 위상차 측정기 (RETS)
Ro Rth
실시예1 TCHD+3DDS+6FDA+CBDA 90:10:70:30 35 101 0.79 102
실시예2 TCHD+3DDS+6FDA+CBDA 70:30:70:30 36 82 0.92 65.664
실시예3 TCHD+3DDS+6FDA+CBDA 50:50:70:30 35 42 0.90 63.42
실시예4 TCHD+3DDS+6FDA+CBDA 30:70:70:30 34 25 0.82 65.12
실시예5 TCHD+3DDS+6FDA+CBDA 10:90:70:30 35 1.8 0.78 62.12
비교예1 TCHD+6FDA+CBDA 100:70:30 34 67 0.74 186.00
비교예2 TFDB+6FDA+CBDA 100:70:30 35 3400 0.82 435.21
비교예3 TCHD+TFDB+6FDA+CBDA 70:30:70:30 36 420 0.52 223.344
물성평가 결과, 3DDS의 함량이 30%이상 함유될 경우 복굴절이 0에 가까워지며, Rth값이 70nm이하로 매우 작은 값을 가지게 되는 것을 확인할 수 있었다.
실시예의 결과로부터, 폴리이미드 필름 내의 3DDS 함량이 증가할수록 복굴절 특성이 낮아지는 것을 알 수 있으며, 이는 3DDS가 연결기가 m-위치에 있어 구조적으로 분자 배향을 어렵게 하여 복굴절 값의 향상을 일으킨 것으로 볼 수 있다.
한편, 3DDS 함량이 높아질수록 점도가 낮아져서 필름 생성이 어렵기 때문에 3DDS의 함량은 30~70몰% 정도가 적절하다고 할 수 있다.
실시예2와 비교예3을 비교해 볼 때, TCHD 30몰% 대신 분자내에 상대적으로 많은 Benzene링을 가지고 있는 TFDB 30몰%를 사용할 경우, 복굴절 값이 10배정도 상승 되는 것을 볼 수 있다.

Claims (9)

  1. 디아민계 모노머로서 3,3'-디아미노 디페닐 술폰(3DDS) 및 1,4-디아미노 사이클로헥산(TCHD)으로부터 유래된 반복단위와 디안하이드라이드계 모노머로부터 유래된 반복단위를 포함하는 폴리아미드산을 이미드화하여 얻어지는 폴리이미드 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    3,3'-디아미노 디페닐 술폰으로부터 유래된 반복단위는 그 함량이 전체 디아민계 모노머로부터 유래된 반복단위 중 30~90중량%인 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.
  3. 제2항에 있어서,
    3,3'-디아미노 디페닐 술폰으로부터 유래된 반복단위는 그 함량이 전체 디아민계 모노머로부터 유래된 반복단위 중 30~70중량%인 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.
  4. 제3항에 있어서,
    3,3'-디아미노 디페닐 술폰으로부터 유래된 반복단위는 그 함량이 전체 디아민계 모노머로부터 유래된 반복단위 중 50~70중량%인 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    복굴절이 0.003이하인 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    Ro(면방향 위상차)는 1nm 이하이고, Rth(두께방향 위상차)는 70nm 이하(두께 35㎛)인 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    평균 투과도가 85% 이상인 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 디안하이드라이드계 모노머는 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (6FDA), 사이클로부탄테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (CBDA),　비페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (BPDA), 바이시클로[2.2.2]옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실릭 디안하이드라이드(BTA), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실릭디안하이드라이드(TDA), 피로멜리틱산 디안하이드라이드(1,2,4,5-벤젠 테트라카르복실릭 디안하이드라이드(PMDA), 벤조페논 테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (BTDA), 비스카르복시페닐 디메틸 실란 디안하이드라이드(SiDA), 옥시디프탈릭 디안하이드라이드（ODPA), 비스 디카르복시페녹시 디페닐 설파이드 디안하이드라이드 (BDSDA), 술포닐 디프탈릭안하이드라이드 (SO2DPA) 및 이소프로필리덴이페녹시 비스 프탈릭안하이드라이드（6HDBA) 중 선택된 1종 이상인 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 폴리이미드 필름을 포함하는 영상표시소자.
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