KR20200050135A - Polyimide precursor composition and polyimide film manufactured by using same - Google Patents

Polyimide precursor composition and polyimide film manufactured by using same Download PDF

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KR20200050135A
KR20200050135A KR1020180132737A KR20180132737A KR20200050135A KR 20200050135 A KR20200050135 A KR 20200050135A KR 1020180132737 A KR1020180132737 A KR 1020180132737A KR 20180132737 A KR20180132737 A KR 20180132737A KR 20200050135 A KR20200050135 A KR 20200050135A
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Abstract

The present invention adds a monomolecular compound containing an imide structure similar to a repeating unit structure of a polyimide polymer to a polyimide film as an organic filler, and thus can improve the ordering and orientation of the polyimide film to improve a refractive index of the film, thereby reducing the difference in refractive index with an upper layer to improve light emission efficiency.

Description

폴리이미드 전구체 조성물 및 이를 이용하는 폴리이미드 필름{POLYIMIDE PRECURSOR COMPOSITION AND POLYIMIDE FILM MANUFACTURED BY USING SAME}A polyimide precursor composition and a polyimide film using the same {POLYIMIDE PRECURSOR COMPOSITION AND POLYIMIDE FILM MANUFACTURED BY USING SAME}

본 발명은 폴리이미드 전구체 조성물 및 이로부터 제조된 폴리이미드 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 굴절률이 향상된 폴리이미드 필름에 관한 것이다.The present invention relates to a polyimide precursor composition and a polyimide film prepared therefrom, and more particularly, to a polyimide film having an improved refractive index.

표시 장치 시장은 대면적이 용이하고 박형 및 경량화가 가능한 평판 디스플레이(Flat Panel Display: FPD) 위주로 급속히 변화하고 있다. 이러한 평판 디스플레이에는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display: OLED) 또는 전기 영동 표지 장치(electrophoretic display: EPD) 등이 있다.The display device market is rapidly changing with a focus on flat panel displays (FPDs), which are easy to have a large area and can be thin and light. The flat panel display includes a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting display (OLED), or an electrophoretic display (EPD).

특히, 최근 들어서는 이러한 평판 디스플레이의 응용과 용도를 더욱 확장하기 위해, 상기 평판 디스플레이에 가요성 기판을 적용한 소위 플렉서블 디스플레이 소자 등에 관한 관심이 집중되고 있다. 이러한 플렉서블 디스플레이 소자는 주로 스마트 폰 등 모바일 기기를 중심으로 적용이 검토되고 있으며, 점차로 그 응용 분야가 확장되고 있다.In particular, in recent years, in order to further expand the application and use of such a flat panel display, attention has been focused on a so-called flexible display device in which a flexible substrate is applied to the flat panel display. The application of the flexible display device is mainly being studied mainly on mobile devices such as smart phones, and its application fields are gradually expanding.

일반적으로, 플렉서블 디스플레이 소자 및 조명 소자를 제작함에 있어서 경화된 폴리이미드 위에 buffer layer, active layer, gate insulator등 다층의 무기막을 성막하여 TFT 소자를 제조하고 있다. In general, in manufacturing flexible display devices and lighting devices, TFT devices are manufactured by depositing a multilayer inorganic film such as a buffer layer, an active layer, and a gate insulator on a cured polyimide.

그러나, 폴리이미드층(기판층)으로 빛이 방출될 때 상기와 같이 무기막으로 이루어진 다층의 상부층의 굴절율과 폴리이미드층의 굴절률의 차이에 따른 방출 효율이 감소할 수 있다.However, when light is emitted to the polyimide layer (substrate layer), the emission efficiency according to the difference between the refractive index of the multilayer upper layer made of the inorganic film and the refractive index of the polyimide layer may be reduced as described above.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 굴절률을 향상시킬 수 있는 유기 단분자를 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a polyimide precursor composition comprising an organic single molecule capable of improving the refractive index.

또한, 본 발명은 상기 폴리이미드 전구체 조성물로부터 제조된 폴리이미드 필름을 제공한다.In addition, the present invention provides a polyimide film prepared from the polyimide precursor composition.

본 발명이 해결하고자하는 다른 과제는, 굴절률 향상을 위한 유기 단분자 화합물을 포함하는 폴리이미드 필름을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a polyimide film comprising an organic single molecule compound for improving refractive index.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 폴리이미드 필름을 이용하는 플렉서블 디바이스를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a flexible device using the polyimide film.

본 발명의 과제를 해결하기 위해,In order to solve the problems of the present invention,

하기 화학식 1 및 2로부터 선택되는 하나 이상의 단분자 화합물 또는 이의 이미드화물을 유기 필러로서 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물을 제공한다.It provides a polyimide precursor composition comprising at least one monomolecular compound selected from the following formulas 1 and 2 or an imide thereof as an organic filler.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 1 및 2에 있어서,In Chemical Formulas 1 and 2,

X, Y 및 A는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5~24의 아릴렌기, 탄소수 5~24의 헤테로 고리 또는 2개 이상의 방향족 고리가 서로 접합(fused)되어 축합 고리를 형성하거나 단일결합, O, S, S-S, C(=O), -C(=O)O-, CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, CR'R", C(=O)NH 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 관능기에 의해 결합된 1가, 2가 또는 4가의 유기기이며, 이때, R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이다.X, Y and A are each independently substituted or unsubstituted arylene group having 5 to 24 carbon atoms, heterocycle having 5 to 24 carbon atoms, or two or more aromatic rings fused to each other to form a condensed ring or a single bond, O, S, SS, C (= O), -C (= O) O-, CH (OH), S (= O) 2 , Si (CH 3 ) 2 , CR'R ", C (= O) NH and combinations thereof are monovalent, divalent, or tetravalent organic groups bound by a functional group selected from the group consisting of R, and R "are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a carbon number 1 It is selected from the group consisting of 10 to fluoroalkyl groups.

일 실시예에 따르면, 상기 X, Y 및 A가 각각 독립적으로 하기 화학식 3a 내지 3g로부터 선택되는 구조를 포함하는 1가, 2가 또는 4가의 유기기일 수 있다.According to an embodiment, X, Y and A may be independently monovalent, divalent, or tetravalent organic groups each independently including a structure selected from Formulas 3a to 3g.

[화학식 3a][Formula 3a]

Figure pat00003
Figure pat00003

[화학식 3b][Formula 3b]

Figure pat00004
Figure pat00004

[화학식 3c][Formula 3c]

Figure pat00005
Figure pat00005

[화학식 3d][Formula 3d]

Figure pat00006
Figure pat00006

[화학식 3e][Formula 3e]

Figure pat00007
Figure pat00007

[화학식 3f][Formula 3f]

Figure pat00008
Figure pat00008

[화학식 3g][Formula 3g]

Figure pat00009
Figure pat00009

상기 화학식 3a 내지 3g에 있어서, In the formula 3a to 3g,

Q는 단일결합, O, S, S-S, C(=O), -C(=O)O-, CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, -CR'R"-, C(=O)NH 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 관능기이며, 이때, R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이고,Q is a single bond, O, S, SS, C (= O), -C (= O) O-, CH (OH), S (= O) 2 , Si (CH 3 ) 2 , -CR'R " -, C (= O) NH and a functional group selected from the group consisting of a combination thereof, wherein R 'and R "are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Is selected from the group consisting of,

R1 내지 R8은 각각 독립적으로 -F, -Cl, -Br 및 -I으로 이루어진 군에서 선택되는 할로겐 원자, 하이드록실기(-OH), 티올기(-SH), 니트로기(-NO2), 시아노기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 할로게노알콕시, 탄소수 1 내지 10의 할로게노알킬, 탄소수 6 내지 20의 아릴기에서 선택되는 치환기이고, R 1 to R 8 are each independently a halogen atom selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br and -I, hydroxyl group (-OH), thiol group (-SH), nitro group (-NO2) , A cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenoalkoxy having 1 to 4 carbon atoms, a halogenoalkyl having 1 to 10 carbon atoms, a substituent selected from an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,

a는 0 내지 4의 정수, b는 0 내지 6의 정수, c는 0 내지 8의 정수, d 및 e는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수, f는 0 내지 2의 정수, g는 0 내지 2의 정수, h는 0 내지 2의 정수이다.a is an integer from 0 to 4, b is an integer from 0 to 6, c is an integer from 0 to 8, d and e are each independently an integer from 0 to 4, f is an integer from 0 to 2, and g is 0 to 2 The integer, h is an integer from 0 to 2.

일 실시예에 따르면, 상기 X, Y 및 A가 각각 독립적으로 하기 4a 내지 4l 중에서 선택되는 구조를 포함하는 1가, 2가 또는 4가의 유기기일 수 있다.According to an embodiment, the X, Y and A may each independently be a monovalent, divalent, or tetravalent organic group including a structure selected from 4a to 4l below.

Figure pat00010
Figure pat00010

일 실시예에 따르면, 상기 단분자 화합물을 상기 폴리이미드 전구체 조성물 총량에 대해 0.1 내지 50 중량% 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the monomolecular compound may be included in an amount of 0.1 to 50% by weight based on the total amount of the polyimide precursor composition.

일 실시예에 따르면, 상기 폴리이미드 전구체 조성물은 상기 화학식 1 및 2 화합물의 이미드화물인 하기 화학식 1-1 및 2-1로부터 선택되는 하나 이상의 단분자 화합물을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the polyimide precursor composition may include one or more monomolecular compounds selected from the following Chemical Formulas 1-1 and 2-1, which are imides of the Chemical Formulas 1 and 2 compounds.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00011
Figure pat00011

[화학식 2-1][Formula 2-1]

Figure pat00012
Figure pat00012

상기 화학식 1-1 및 2-1에 있어서,In Chemical Formulas 1-1 and 2-1,

X, Y 및 A는 상기 화학식 1 및 2에 정의된 것과 같다.X, Y and A are as defined in Formulas 1 and 2 above.

일 실시예에 따르면, 상기 화학식 1 또는 2의 화합물이 하기 화학식 11 또는 12의 구조를 갖는 것일 수 있다.According to one embodiment, the compound of Formula 1 or 2 may have a structure of Formula 11 or 12 below.

[화학식 11][Formula 11]

Figure pat00013
Figure pat00013

[화학식 12][Formula 12]

Figure pat00014
Figure pat00014

상기 화학식 11 및 12에 있어서, X 및 Y의 정의는 화학식 1 및 2에 정의된 것과 같다.In Formulas 11 and 12, the definitions of X and Y are as defined in Formulas 1 and 2.

일 실시예에 따르면, 상기 화학식 1-1 또는 2-1의 화합물이 화학식 11-1 또는 12-1 의 구조를 갖는 것일 수 있다.According to one embodiment, the compound of Formula 1-1 or 2-1 may have a structure of Formula 11-1 or 12-1.

[화학식 11-1][Formula 11-1]

Figure pat00015
Figure pat00015

[화학식 12-1][Formula 12-1]

Figure pat00016
Figure pat00016

상기 화학식 11-1및 12-1에 있어서, X 및 Y의 정의는 화학식 1 및 2에 정의된 것과 같다.In Formulas 11-1 and 12-1, the definitions of X and Y are as defined in Formulas 1 and 2.

본 발명의 다른 과제를 해결하기 위해, 상기 폴리이미드 전구체 조성물로부터 제조된 폴리이미드 필름을 제공한다.In order to solve another problem of the present invention, there is provided a polyimide film prepared from the polyimide precursor composition.

일 실시예에 따르면, 상기 폴리이미드 필름의 면방향 굴절률(nTE) 값이 상기 단분자 화합물을 포함하지 않은 폴리이미드 필름에 비해 0.001 내지 0.1 향상될 수 있다.According to one embodiment, the in-plane refractive index (n TE ) value of the polyimide film may be improved by 0.001 to 0.1 compared to a polyimide film not containing the single molecule compound.

일 실시예에 따르면, 상기 폴리이미드 필름의 YI가 10 이하이고, 380~780nm 구간에서의 평균 투과도가 60% 이상일 수 있다.According to one embodiment, the YI of the polyimide film is 10 or less, and an average transmittance in a 380 to 780 nm section may be 60% or more.

일 실시예에 따르면, 상기 폴리이미드 필름이 하기 화학식 1-1 및 2-1로부터 선택되는 하나 이상의 단분자 화합물을 포함하고 있을 수 있다.According to one embodiment, the polyimide film may include one or more monomolecular compounds selected from the following Chemical Formulas 1-1 and 2-1.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00017
Figure pat00017

[화학식 2-1][Formula 2-1]

Figure pat00018
Figure pat00018

상기 화학식 1-1 및 2-1에 있어서,In Chemical Formulas 1-1 and 2-1,

X, Y 및 A는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5~24의 아릴렌기, 탄소수 5~24의 헤테로 고리 또는 2개 이상의 방향족 고리가 서로 접합(fused)되어 축합 고리를 형성하거나 단일결합 O, S, S-S, C(=O), -C(=O)O-, CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, CR'R", C(=O)NH 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 관능기에 의해 결합된 1가, 2가 또는 4가의 유기기이며, 이때, R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이다.X, Y and A are each independently substituted or unsubstituted arylene group having 5 to 24 carbon atoms, heterocycle having 5 to 24 carbon atoms, or two or more aromatic rings fused to each other to form a condensed ring or single bond O , S, SS, C (= O), -C (= O) O-, CH (OH), S (= O) 2 , Si (CH 3 ) 2 , CR'R ", C (= O) NH And a monovalent, divalent, or tetravalent organic group bonded by a functional group selected from the group consisting of a combination of R, and R "each independently being a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 1 carbon number. It is selected from the group consisting of 10 fluoroalkyl groups.

또한, 본 발명은, 상기 폴리이미드 필름을 기판으로 포함하는 플렉서블 디바이스를 제공한다.In addition, the present invention provides a flexible device comprising the polyimide film as a substrate.

본 발명은 폴리이미드 중합체의 반복단위 구조와 유사한 이미드 구조를 갖는 단분자 화합물을 유기 필러로서 폴리이미드 필름에 첨가함으로써, 폴리이미드 필름의 ordering과 orientation을 향상시켜 필름의 굴절율을 향상시킬 수 있으며, 이로써 상부층과의 굴절률 차이를 감소시켜 빛의 방출 효율을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, by adding a monomolecular compound having an imide structure similar to the repeating unit structure of a polyimide polymer to a polyimide film as an organic filler, the ordering and orientation of the polyimide film can be improved to improve the refractive index of the film. As a result, the difference in refractive index with the upper layer can be reduced to improve the light emission efficiency.

도 1은 단분자 화합물을 포함하지 않은 폴리이미드 전구체 조성물의 경화공정 전 후 폴리이미드의 구조적 변화를 나타낸 것이다.
도 2는 단분자 화합물을 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물의 경화공정 전 후 폴리이미드의 구조적 변화를 나타낸 것이다.
Figure 1 shows the structural change of the polyimide before and after the curing process of the polyimide precursor composition containing no single molecule compound.
Figure 2 shows the structural change of the polyimide before and after the curing process of the polyimide precursor composition containing a single molecule compound.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present invention can be applied to various transformations and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known technologies may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.

본 명세서에서 모든 화합물 또는 유기기는 특별한 언급이 없는 한 치환되거나 비치환된 것일 수 있다. 여기서, '치환된'이란 화합물 또는 유기기에 포함된 적어도 하나의 수소가 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 할로겐화알킬기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 하이드록시기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 카르복실산기, 알데히드기, 에폭시기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 술폰산기 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 대체된 것을 의미한다.All compounds or organic groups herein may be substituted or unsubstituted unless otherwise specified. Here, 'substituted' means that at least one hydrogen contained in the compound or organic group is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a hydroxyl group , Substituted with a substituent selected from the group consisting of alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms, carboxylic acid groups, aldehyde groups, epoxy groups, cyano groups, nitro groups, amino groups, sulfonic acid groups and derivatives thereof.

폴리이미드를 기판층으로 포함하는 플렉서블 디스플레이는 소자 및 조명 소자를 제작함에 있어서 경화된 폴리이미드 위에 buffer layer, active layer, gate insulator등 다층의 무기막으로 이루어진 성막을 형성하여 TFT소자를 제조한다.A flexible display comprising a polyimide as a substrate layer forms a TFT device by forming a film formed of a multilayer inorganic film such as a buffer layer, an active layer, and a gate insulator on a cured polyimide in manufacturing devices and lighting devices.

이때, 일반적으로 고투과 폴리이미드 필름의 경우 굴절률이 n=1.65 이하 인데, 폴리이미드층으로 빛이 방출될 때, 상기 무기막을 포함하는 상부층의 굴절율(n=1.8 이상)과 폴리이미드층의 굴절률의 차이에 의해 방출 효율이 감소할 수 있다.At this time, in general, in the case of a high transmittance polyimide film, the refractive index is n = 1.65 or less. When light is emitted to the polyimide layer, the difference between the refractive index (n = 1.8 or more) of the upper layer including the inorganic film and the refractive index of the polyimide layer By this, the emission efficiency can be reduced.

따라서, 플렉서블 디스플레이 소자에서 기판층으로의 빛 방출(bottom emission) 효율을 증대시키려면 구성된 각 층간의 굴절율의 차이를 줄여 내부에서 소멸되는 빛의 양을 줄이는 것이 필요하다.Therefore, in order to increase the efficiency of light emission from the flexible display element to the substrate layer, it is necessary to reduce the difference in refractive index between each layer configured to reduce the amount of light extinguished therein.

상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해, 본 발명은,In order to solve the conventional problems as described above, the present invention,

하기 화학식 1 및 2로부터 선택되는 하나 이상의 단분자 화합물 또는 이의 이미드화물을 유기 필러로서 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물을 제공한다.It provides a polyimide precursor composition comprising at least one monomolecular compound selected from the following formulas 1 and 2 or an imide thereof as an organic filler.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00019
Figure pat00019

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00020
Figure pat00020

상기 화학식 1 및 2에 있어서,In Chemical Formulas 1 and 2,

X, Y 및 A는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5~24의 아릴렌기, 탄소수 5~24의 헤테로 고리 또는 2개 이상의 방향족 고리가 서로 접합(fused)되어 축합 고리를 형성하거나 단일결합, O, S, S-S, C(=O), -C(=O)O-, CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, CR'R", C(=O)NH 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 관능기에 의해 결합된 1가, 2가 또는 4가의 유기기이며, 이때, R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이다.X, Y and A are each independently substituted or unsubstituted arylene group having 5 to 24 carbon atoms, heterocycle having 5 to 24 carbon atoms, or two or more aromatic rings fused to each other to form a condensed ring or a single bond, O, S, SS, C (= O), -C (= O) O-, CH (OH), S (= O) 2 , Si (CH 3 ) 2 , CR'R ", C (= O) NH and combinations thereof are monovalent, divalent, or tetravalent organic groups bound by a functional group selected from the group consisting of R, and R "are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a carbon number 1 It is selected from the group consisting of 10 to fluoroalkyl groups.

또한, 본 발명은 상기 폴리이미드 전구체 조성물을 이용하여 제조된 폴리이미드 필름을 제공한다.In addition, the present invention provides a polyimide film prepared using the polyimide precursor composition.

본 발명은, 이미드기를 갖는 화학식 1 내지 2의 단분자 화합물을 폴리이미드 필름의 굴절률을 제어하기 위한 유기 필러로 사용함으로써, 폴리이미드가 자체의 기계적, 광학적 등 다른 물성을 유지하면서, 폴리이미드 필름의 굴절률을 향상시킬 수 있다. The present invention, by using a single-molecular compound of the formula 1 to 2 having an imide group as an organic filler for controlling the refractive index of the polyimide film, while maintaining the other physical properties such as mechanical, optical, polyimide polyimide film The refractive index of can be improved.

예를 들면, 상기 단분자 화합물을 폴리이미드 전구체에 첨가함으로써, 경화공정에 의한 폴리이미드 형성시 상기 단분자 화합물이 폴리이미드의 결정화를 유도 시킴으로써 기존 폴리이미드 단독 경화 진행 시료 대비 분자간의 ordering 과 orientation을 향상 시킴으로써 굴절율의 향상 및 제어가 가능할 수 있다. 즉, 상기 단분자 화합물을 폴리이미드 필름의 유기 filler(유기물 단분자)로서 도입함으로써 고온 경화 진행 시 고분자(PAA, PI)의 두께 및 면 방향으로의 밀도를 향상시켜 줄 수 있으며, 굴절율을 향상 시킬 수 있다. For example, by adding the monomolecular compound to a polyimide precursor, ordering and orientation between molecules compared to a conventional polyimide alone curing progress sample is induced by inducing crystallization of the polyimide when the polymoleide is formed by a curing process. By improving, the refractive index can be improved and controlled. That is, by introducing the monomolecular compound as an organic filler (organic monomolecular) of the polyimide film, it is possible to improve the thickness of the polymer (PAA, PI) and density in the plane direction during high temperature curing, and improve the refractive index. Can be.

상기 X, Y 및 A는 각각 독립적으로 하기 화학식 3a 내지 3g로부터 선택되는 구조를 포함하는 1가, 2가 또는 4가의 유기기일 수 있다.Each of X, Y and A may be a monovalent, divalent or tetravalent organic group each independently including a structure selected from Formulas 3a to 3g.

[화학식 3a][Formula 3a]

Figure pat00021
Figure pat00021

[화학식 3b][Formula 3b]

Figure pat00022
Figure pat00022

[화학식 3c][Formula 3c]

Figure pat00023
Figure pat00023

[화학식 3d][Formula 3d]

Figure pat00024
Figure pat00024

[화학식 3e][Formula 3e]

Figure pat00025
Figure pat00025

[화학식 3f][Formula 3f]

Figure pat00026
Figure pat00026

[화학식 3g][Formula 3g]

Figure pat00027
Figure pat00027

상기 화학식 3a 내지 3g에 있어서, In the formula 3a to 3g,

Q는 단일결합, O, S, S-S, C(=O), -C(=O)O-, CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, -CR'R"-, C(=O)NH 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 관능기이며, 이때, R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이고,Q is a single bond, O, S, SS, C (= O), -C (= O) O-, CH (OH), S (= O) 2 , Si (CH 3 ) 2 , -CR'R " -, C (= O) NH and a functional group selected from the group consisting of a combination thereof, wherein R 'and R "are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Is selected from the group consisting of,

R1 내지 R8은 각각 독립적으로 -F, -Cl, -Br 및 -I로 이루어진 군에서 선택되는 할로겐 원자, 하이드록실기(-OH), 티올기(-SH), 니트로기(-NO2), 시아노기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 할로게노알콕시, 탄소수 1 내지 10의 할로게노알킬, 탄소수 6 내지 20의 아릴기에서 선택되는 치환기이고, R1 to R8 are each independently a halogen atom selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br and -I, a hydroxyl group (-OH), a thiol group (-SH), a nitro group (-NO 2 ), A cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenoalkoxy having 1 to 4 carbon atoms, a halogenoalkyl having 1 to 10 carbon atoms, a substituent group having an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,

a는 0 내지 4의 정수, b는 0 내지 6의 정수, c는 0 내지 8의 정수, d 및 e는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수, f는 0 내지 2의 정수, g는 0 내지 2의 정수, h는 0 내지 2의 정수이다.a is an integer from 0 to 4, b is an integer from 0 to 6, c is an integer from 0 to 8, d and e are each independently an integer from 0 to 4, f is an integer from 0 to 2, and g is 0 to 2 The integer, h is an integer from 0 to 2.

일 실시예에 따르면, X, Y 및 A는 각각 독립적으로 하기 4a 내지 4l 중에서 선택되는 구조를 포함하는 1가, 2가 또는 4가의 유기기일 수 있다.According to one embodiment, X, Y and A may each independently be a monovalent, divalent or tetravalent organic group comprising a structure selected from 4a to 4l below.

Figure pat00028
Figure pat00028

상기 단분자 화합물은 상기 폴리이미드 전구체 조성물 총량에 대해 0.1 내지 50 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5중량% 포함될 수 있다.The monomolecular compound may be included in an amount of 0.1 to 50% by weight relative to the total amount of the polyimide precursor composition, preferably 0.1 to 10% by weight, and more preferably 0.5 to 5% by weight.

상기 화학식 1 및 2의 단분자 화합물은 각각 하기 반응식 1 내지 2의 방법으로 합성될 수 있다.The monomolecular compounds of Chemical Formulas 1 and 2 may be synthesized by the following Reaction Schemes 1 to 2, respectively.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure pat00029
Figure pat00029

[반응식 2][Scheme 2]

Figure pat00030
Figure pat00030

상기 화학식 1 내지 2의 단분자 화합물은 이미드화에 의해 하기 화학식 1-1 및 2-1의 화합물을 형성할 수 있다.The monomolecular compounds of Chemical Formulas 1 to 2 may form compounds of Chemical Formulas 1-1 and 2-1 by imidization.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00031
Figure pat00031

[화학식 2-1][Formula 2-1]

Figure pat00032
Figure pat00032

상기 화학식 1-1 및 2-1에 있어서, X, Y 및 A는 상기 화학식 1 및 2에 정의된 것과 동일한 것이다.In Chemical Formulas 1-1 and 2-1, X, Y and A are the same as defined in Chemical Formulas 1 and 2.

일 실시예에 따르면, 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 화합물은 하기 화학식 11 또는 12의 구조를 갖는 것일 수 있다.According to one embodiment, the compound of Formula 1 or Formula 2 may have a structure of Formula 11 or 12 below.

[화학식 11][Formula 11]

Figure pat00033
Figure pat00033

[화학식 12][Formula 12]

Figure pat00034
Figure pat00034

상기 화학식 11 및 12에 있어서, 상기 X 및 Y의 정의는 화학식 1 및 2에 정의된 것과 같다.In Formulas 11 and 12, the definitions of X and Y are as defined in Formulas 1 and 2.

또한, 상기 화학식 1-1 또는 2-1의 화합물이 화학식 11-1 또는 12-1 의 구조를 갖는 것일 수 있다.In addition, the compound of Formula 1-1 or 2-1 may have a structure of Formula 11-1 or 12-1.

[화학식 11-1][Formula 11-1]

Figure pat00035
Figure pat00035

[화학식 12-1][Formula 12-1]

Figure pat00036
Figure pat00036

상기 화학식 11-1 및 12-1에 있어서, X 및 Y의 정의는 화학식 1 및 2에 정의된 것과 같다.In Formulas 11-1 and 12-1, the definitions of X and Y are as defined in Formulas 1 and 2.

상기 폴리이미드 전구체 조성물에 단분자 화합물은 화학식 1 내지 2의 형태로 포함되어 있거나, 또는 상기 화학식 1-1 내지 2-1의 이미드화된 형태로 포함되어 있거나, 또는 두가지 형태가 혼합되어 포함될 수 있다. 바람직하게는, 상기 단분자 화합물이 경화공정시 단분자 화합물의 이미드화에 의해 주변의 폴리이미드 전구체 분자들, 즉, 폴리아믹산 분자들과 상기 단분자 화합물과의 상호작용 향상을 유도할 수 있다는 점에서 본 발명에 따른 효과를 얻는데 보다 효율적일 수 있다.The polyimide precursor composition may include a monomolecular compound in the form of Formulas 1 to 2, or may be included in the imidized form of Formulas 1-1 to 2-1, or a mixture of the two forms. . Preferably, the monomolecular compound is capable of inducing the improvement of the interaction between the surrounding polyimide precursor molecules, that is, polyamic acid molecules and the monomolecular compound by imidization of the monomolecular compound during the curing process. In can be more efficient in obtaining the effect according to the invention.

본 발명에 따른 폴리이미드 전구체 조성물로부터 제조된 폴리이미드 필름은 유기 단분자 화합물을 도입함으로써, 면방향의 굴절율(nTE)과 두께 방향의 굴절율(nTM)을 제어할 수 있다. The polyimide film prepared from the polyimide precursor composition according to the present invention can control the refractive index (n TE ) in the plane direction and the refractive index (n TM ) in the thickness direction by introducing an organic single molecule compound.

도 1 및 2에는 단분자 화합물 유무에 따른 경화공정 이후의 폴리이미드 구조를 나타낸다. 도 1의 단분자 화합물을 포함하지 않는 폴리이미드 전구체 조성물을 경화하여 제조된 폴리이미드의 경우, 폴리이미드 입자가 무질하게 정렬되나, 도 2와 같이 본 발명에 따른 단분자 화합물을 도입하는 경우, 상기 단분자 화합물이 폴리이미드 분자간의 orientation과 ordering을 향상 및 유도함으로써, 면방향 및 두께 방향의 굴절율을 향상을 제어(유도) 할 수 있으며, 이로 인해 면방향 굴절률이 증가될 수 있다.1 and 2 show a polyimide structure after a curing process depending on the presence or absence of a single molecule compound. In the case of the polyimide prepared by curing the polyimide precursor composition not containing the single molecule compound of FIG. 1, the polyimide particles are arranged in an inhomogeneous manner, but when introducing the single molecule compound according to the present invention as shown in FIG. By improving and inducing orientation and ordering between the polyimide molecules, the monomolecular compound can control (induce) the refractive index in the surface direction and the thickness direction, thereby increasing the surface direction refractive index.

본 발명에 따른 폴리이미드 전구체 조성물로부터 제조된 폴리이미드는 상기 단분자 화합물을 포함하는 유기 필러를 첨가하지 않은 폴리이미드에 비해 굴절률이 약 0.01 내지 0.1 정도 상승될 수 있으며, 바람직하게는 0.01 내지 0.05만큼 굴절률이 향상될 수 있다. The polyimide prepared from the polyimide precursor composition according to the present invention may have a refractive index of about 0.01 to 0.1 as compared to the polyimide without adding the organic filler containing the monomolecular compound, preferably 0.01 to 0.05 The refractive index can be improved.

일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 폴리이미드 필름의 YI는 25 이하, 바람직하게는 10 이하일 수 있으며, 380 ~ 780nm 구간에서의 평균 투과도는 60% 이상일 수 있다.According to one embodiment, the YI of the polyimide film according to the present invention may be 25 or less, preferably 10 or less, and an average transmittance in a 380 to 780 nm section may be 60% or more.

본 발명에 따른 폴리이미드 전구체는 1종 이상의 테트라카르복실산 이무수물 및 1종 이상의 디아민을 중합하여 얻어질 수 있다.The polyimide precursor according to the present invention can be obtained by polymerizing at least one tetracarboxylic dianhydride and at least one diamine.

상기 테트라카르복실산 이무수물로는, 분자내 방향족, 지환족, 또는 지방족의 4가 유기기, 또는 이들의 조합기로서, 지방족, 지환족 또는 방향족의 4가 유기기가 가교구조를 통해 서로 연결된 4가 유기기를 포함하는 테트라카르복실산 이무수물일 수 있다. 바람직하게는 일환식 또는 다환식 방향족, 일환식 또는 다환식 지환족, 또는 이들 중 둘 이상이 단일결합 또는 관능기로 연결된 구조를 갖는 산이무수물이 사용될 수 있다. 또는, 방향족, 지환족 등의 고리구조가 단독, 또는 접합(fused)된 복소환 고리 구조, 또는 단일결합으로 연결된 구조와 같은 강직(rigid)한 구조를 갖는 4가 유기기로부터 선택되는 것 일 수 있다.As the tetracarboxylic dianhydride, an intramolecular aromatic, alicyclic, or aliphatic tetravalent organic group, or a combination thereof, wherein the tetravalent organic groups of aliphatic, alicyclic, or aromatic are linked to each other through a crosslinked structure It may be a tetracarboxylic dianhydride containing an organic group. Preferably, a monocyclic or polycyclic aromatic, monocyclic or polycyclic alicyclic, or acid dianhydride having a structure in which two or more of them are connected by a single bond or a functional group may be used. Alternatively, the structure may be selected from a tetravalent organic group having a rigid structure, such as a heterocyclic ring structure in which a ring structure such as aromatic, alicyclic, or the like is fused, or a structure connected by a single bond. have.

예를 들면, 상기 테트라카르복실산 이무수물은 하기 화학식 5a 내지 5e의 구조를 갖는 4가 유기기를 포함하는 것일 수 있다:For example, the tetracarboxylic dianhydride may include a tetravalent organic group having the structures of Formulas 5a to 5e:

[화학식 5a][Formula 5a]

Figure pat00037
Figure pat00037

[화학식 5b][Formula 5b]

Figure pat00038
Figure pat00038

[화학식 5c][Formula 5c]

Figure pat00039
Figure pat00039

[화학식 5d][Formula 5d]

Figure pat00040
Figure pat00040

[화학식 5e][Formula 5e]

Figure pat00041
Figure pat00041

상기 화학식 5a 내지 5e에서, R11 내지 R17 은 각각 독립적으로 -F, -Cl, -Br 및 -I로 이루어진 군에서 선택되는 할로겐 원자, 하이드록실기(-OH), 티올기(-SH), 니트로기(-NO2), 시아노기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 할로게노알콕시, 탄소수 1 내지 10의 할로게노알킬, 탄소수 6 내지 20의 아릴기에서 선택되는 것일 수 있고,In Formulas 5a to 5e, R 11 to R 17 are each independently a halogen atom selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, and -I, hydroxyl group (-OH), thiol group (-SH) , A nitro group (-NO 2 ), a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenoalkoxy having 1 to 4 carbon atoms, a halogenoalkyl having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, ,

a1는 0 내지 2의 정수, a2는 0 내지 4의 정수, a3는 0 내지 8의 정수, a4 및 a5는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수, a6 및 a9는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수, 그리고 a7 및 a8은 각각 독립적으로 0 내지 7의 정수일 수 있으며,a1 is an integer from 0 to 2, a2 is an integer from 0 to 4, a3 is an integer from 0 to 8, a4 and a5 are each independently an integer from 0 to 3, a6 and a9 are each independently an integer from 0 to 3, And a7 and a8 may be each independently an integer of 0 to 7,

A11 및 A12는 각각 독립적으로 단일결합, -O-, -CR18R19-, -C(=O)-, -C(=O)NH-, -S-, -SO2-, 페닐렌기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으며, 이때 R18 및 R19는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플로오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.A 11 and A 12 are each independently a single bond, -O-, -CR 18 R 19- , -C (= O)-, -C (= O) NH-, -S-, -SO 2- , phenyl It may be selected from the group consisting of a ren group and a combination thereof, wherein R 18 and R 19 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Can be.

또는, 상기 테트라카르복실산 이무수물은 하기 화학식 6a 내지 6n으로 이루어진 군으로부터 선택되는 4가 유기기를 포함하는 것일 수 있다.Alternatively, the tetracarboxylic dianhydride may include a tetravalent organic group selected from the group consisting of the following Chemical Formulas 6a to 6n.

Figure pat00042
Figure pat00042

상기 화학식 6a 내지 6n의 4가 유기기내 1 이상의 수소원자는 -F, -Cl, -Br 및 -I로 이루어진 군에서 선택되는 할로겐 원자, 하이드록실기(-OH), 티올기(-SH), 니트로기(-NO2), 시아노기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 할로게노알콕시, 탄소수 1 내지 10의 할로게노알킬, 탄소수 6 내지 20의 아릴기에서 선택되는 치환체로 치환될 수 있다. 예를 들면, 상기 할로겐 원자는 플루오로(-F)일 수 있으며, 할로게노알킬기는 플루오로 원자를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로서, 플루오로메틸기, 퍼플루오로에틸기, 트리플루오로메틸기 등에서 선택되는 것일 수 있으며, 상기 알킬기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기에서 선택되는 것일 수 있고, 상기 아릴기는 페닐기, 나프탈레닐기에서 선택되는 것 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 플루오로원자 및 플로오로알킬기 등의 플루오로 원자를 포함하는 치환기일 수 있다.One or more hydrogen atoms in the tetravalent organic group of the formulas 6a to 6n are halogen atoms selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, and -I, hydroxyl group (-OH), thiol group (-SH), Substituted with a substituent selected from a nitro group (-NO 2 ), a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenoalkoxy having 1 to 4 carbon atoms, a halogenoalkyl having 1 to 10 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Can be. For example, the halogen atom may be fluoro (-F), the halogenoalkyl group is a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms containing a fluoro atom, fluoromethyl group, perfluoroethyl group, trifluoro It may be selected from methyl groups, and the alkyl group may be selected from methyl, ethyl, propyl, isopropyl, t-butyl, pentyl, and hexyl groups, and the aryl group is selected from phenyl, naphthalenyl groups. It may be, and more preferably, it may be a substituent containing a fluoro atom such as a fluoro atom and a fluoroalkyl group.

상기 디아민은 탄소수 6 내지 24의 일환식 또는 다환식 방향족 2가유기기, 탄소수 6 내지 18의 일환식 또는 다환식 지환족 2가 유기기, 또는 이들 중 둘 이상이 단일결합이나 관능기로 연결된 구조를 포함하는 2가 유기기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있으며, 또는, 방향족, 지환족 등의 고리구조 화합물이 단독, 또는 접합(fused)된 복소환 고리 구조, 또는 단일결합으로 연결된 구조와 같은 강직(rigid)한 구조를 갖는 2가 유기기로부터 선택되는 것 일 수 있다.The diamine includes a monocyclic or polycyclic aromatic divalent organic group having 6 to 24 carbon atoms, a monocyclic or polycyclic alicyclic divalent organic group having 6 to 18 carbon atoms, or a structure in which two or more of these are connected by a single bond or a functional group It may be selected from the group consisting of divalent organic groups, or, aromatic, cycloaliphatic, or other ring structured compounds alone or fused (fused) heterocyclic ring structure, or rigid, such as a structure connected by a single bond (rigid ) May have a structure selected from divalent organic groups.

예를 들면, 하기 화학식 7a 내지 7e 로부터 선택되는 2가 유기기를 포함하는 것일 수 있다.For example, it may be one containing a divalent organic group selected from the following formulas 7a to 7e.

[화학식 7a][Formula 7a]

Figure pat00043
Figure pat00043

[화학식 7b][Formula 7b]

Figure pat00044
Figure pat00044

[화학식 7c][Formula 7c]

Figure pat00045
Figure pat00045

[화학식 7d][Formula 7d]

Figure pat00046
Figure pat00046

[화학식 7e][Formula 7e]

Figure pat00047
Figure pat00047

상기 화학식 7a 내지 7e에서,In the above formulas 7a to 7e,

R21 내지 R27은 각각 독립적으로 -F, -Cl, -Br 및 -I로 부터 선택되는 할로겐 원자, 하이드록실기(-OH), 티올기(-SH), 니트로기(-NO2), 시아노기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 할로게노알콕시, 탄소수 1 내지 10의 할로게노알킬, 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, R 21 to R 27 are each independently a halogen atom selected from -F, -Cl, -Br and -I, a hydroxyl group (-OH), a thiol group (-SH), a nitro group (-NO 2 ), It may be selected from the group consisting of a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenoalkoxy having 1 to 4 carbon atoms, a halogenoalkyl having 1 to 10 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,

또, A21 및 A22는 각각 독립적으로 단일결합, -O-, -CR'R"-(이때, R' 및 R"은 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기 등) 및 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기(예를 들면, 트리플루오로메틸기 등)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임), -C(=O)-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -S-, -SO-, -SO2-, -O[CH2CH2O]y-(y는 1 내지 44의 정수임), -NH(C=O)NH-, -NH(C=O)O-, 탄소수 6 내지 18의 일환식 또는 다환식의 시클로알킬렌기(예를 들면, 시클로헥실렌기 등), 탄소수 6 내지 18의 일환식 또는 다환식의 아릴렌기(예를 들면, 페닐렌기, 나프탈렌기, 플루오레닐렌기등), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며,In addition, A21 and A22 are each independently a single bond, -O-, -CR'R "-(where R 'and R" are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, a methyl group, Ethyl groups, propyl groups, isopropyl groups, n-butyl groups, tert-butyl groups, pentyl groups, etc.) and haloalkyl groups having 1 to 10 carbon atoms (for example, those selected from trifluoromethyl groups, etc.) , -C (= O)-, -C (= O) O-, -C (= O) NH-, -S-, -SO-, -SO 2- , -O [CH 2 CH 2 O] y -(y is an integer from 1 to 44), -NH (C = O) NH-, -NH (C = O) O-, monocyclic or polycyclic cycloalkylene group having 6 to 18 carbon atoms (for example, Cyclohexylene group, etc.), monocyclic or polycyclic arylene group having 6 to 18 carbon atoms (for example, phenylene group, naphthalene group, fluorenylene group, etc.), and combinations thereof. ,

b1은 0 내지 4의 정수이고, b2는 0 내지 6의 정수이며, b3은 0 내지 3의 정수이고, b4 및 b5는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, b7 및 b8은 각각 독립적으로 0내지 9의 정수이고, b6 및 b9는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.b1 is an integer from 0 to 4, b2 is an integer from 0 to 6, b3 is an integer from 0 to 3, b4 and b5 are each independently integers from 0 to 4, and b7 and b8 are each independently 0 to 0 It is an integer of 9, and b6 and b9 are each independently an integer of 0-3.

또는, 상기 디아민은 하기 화학식 8a 내지 8p로 이루어진 군으로부터 선택되는 2가 유기기를 포함하는 것일 수 있다.Alternatively, the diamine may include a divalent organic group selected from the group consisting of the following Chemical Formulas 8a to 8p.

Figure pat00048
Figure pat00048

상기 화학식 8a 내지 8p의 2가 유기기내 1 이상의 수소원자는 -F, -Cl, -Br 및 -I로부터 선택되는 할로겐 원자, 하이드록실기(-OH), 티올기(-SH), 니트로기(-NO2), 시아노기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 할로게노알콕시, 탄소수 1 내지 10의 할로게노알킬, 탄소수 6 내지 20의 아릴기에서 선택되는 치환체로 치환될 수 있다. 예를 들면, 상기 할로겐 원자는 플루오로(-F)일 수 있으며, 할로게노알킬기는 플루오로 원자를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로서, 플루오로메틸기, 퍼플루오로에틸기, 트리플루오로메틸기 등에서 선택되는 것일 수 있으며, 상기 알킬기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기에서 선택되는 것일 수 있고, 상기 아릴기는 페닐기, 나프탈레닐기에서 선택되는 것 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 플루오로원자 및 플로오로알킬기 등의 플루오로 원자를 포함하는 치환기일 수 있다.At least one hydrogen atom in the divalent organic group of the formulas 8a to 8p is a halogen atom selected from -F, -Cl, -Br, and -I, a hydroxyl group (-OH), a thiol group (-SH), a nitro group ( -NO 2 ), a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenoalkoxy having 1 to 4 carbon atoms, a halogenoalkyl having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. For example, the halogen atom may be fluoro (-F), the halogenoalkyl group is a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms containing a fluoro atom, fluoromethyl group, perfluoroethyl group, trifluoro It may be selected from methyl groups, and the alkyl group may be selected from methyl groups, ethyl groups, propyl groups, isopropyl groups, t-butyl groups, pentyl groups, and hexyl groups, and the aryl groups are selected from phenyl groups and naphthalenyl groups. It may be, and more preferably, it may be a substituent containing a fluoro atom such as a fluoro atom and a fluoroalkyl group.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 테트라카르복실산 이무수물의 총 함량과 상기 디아민의 함량은, 1:1.1~1.1:1 몰비로 반응될 수 있으며, 바람직하게는, 반응성 향상 및 공정성 향상을 위해, 상기 테트라카르복실산 이무수물의 총 함량이 디아민에 비해 과량으로 반응되거나, 또는 디아민의 함량이 테트라카르복실산 이무수물의 총 함량에 비해 과량으로 반응되는 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, the total content of the tetracarboxylic dianhydride and the content of the diamine may be reacted in a molar ratio of 1: 1.1 to 1.1: 1, preferably for improving reactivity and improving processability, It is preferable that the total content of the tetracarboxylic dianhydride is reacted in excess relative to the diamine, or that the content of diamine is reacted in excess relative to the total content of tetracarboxylic dianhydride.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 테트라카르복실산 이무수물의 총 함량과 디아민의 함량의 몰비는 1:0.99 내지 0.99:1 바람직하게는 1:0.98 내지 0.98:1으로 반응되는 것이 바람직할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the molar ratio of the total content of the tetracarboxylic dianhydride and the content of diamine may be preferably reacted at 1: 0.99 to 0.99: 1, preferably 1: 0.98 to 0.98: 1. .

상기 폴리아믹산 중합반응시 사용가능한 유기용매로는, 감마-부티로락톤, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논 등의 케톤류; 톨루엔, 크실렌, 테트라메틸벤젠 등의 방향족 탄화수소류; 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜디에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 글리콜에테르류(셀로솔브); 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에탄올, 프로판올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 카르비톨, 디메틸프로피온아마이드(dimethylpropionamide, DMPA), 디에틸프로피온아마이드(diethylpropionamide, DEPA), 디메틸아세트아미드(DMAc), N,N-디에틸아세트아미드, 디메틸포름아미드(DMF), 디에틸포름아미드(DEF), N-메틸피롤리돈(NMP), N-에틸피롤리돈(NEP), N,N-디메틸메톡시아세트아미드, 디메틸술폭사이드, 피리딘, 디메틸술폰, 헥사메틸포스포르아미드, 테트라메틸우레아, N-메틸카프로락탐, 테트라히드로퓨란, m-디옥산, P-디옥산, 1,2-디메톡시에탄, 비스(2-메톡시에틸)에테르, 1,2-비스(2-메톡시에톡시)에탄, 비스[2-(2-메톡시에톡시)]에테르, 에크아마이드(Equamide)M100, 에크아마이드(Equamide)B100 등일 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.Examples of the organic solvent that can be used in the polyamic acid polymerization reaction include gamma-butyrolactone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, and 4-hydroxy-4. Ketones such as -methyl-2-pentanone; Aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and tetramethylbenzene; Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether , Glycol ethers such as dipropylene glycol diethyl ether and triethylene glycol monoethyl ether (cellosolve); Ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, ethanol, propanol, ethylene glycol, propylene glycol, carbitol, dimethyl Dimethylpropionamide (DMPA), diethylpropionamide (DEPA), dimethylacetamide (DMAc), N, N-diethylacetamide, dimethylformamide (DMF), diethylformamide (DEF), N -Methylpyrrolidone (NMP), N-ethylpyrrolidone (NEP), N, N-dimethylmethoxyacetamide, dimethylsulfoxide, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylphosphoramide, tetramethylurea, N- Methylcaprolactam, tetrahydrofuran, m-dioxane, P-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane , 'S [2- (2-methoxyethoxy)] ether, amide Ek (Equamide) M100, amides Ek (Equamide) and the like B100, there is a singly or as mixtures of two or more thereof may be used of these.

예를 들면, 상기 디아민과 산이무수물의 중합반응에 사용될 수 있는 유기용매로는 25℃에서의 분배계수(LogP 값)가 양수인 용매가 포함될 수 있으며, 상기 유기용매는 비점이 300℃ 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로 분배계수 LogP 값은 0.01 내지 3, 또는 0.01 내지 2, 또는 0.1 내지 2 일 수 있다.For example, the organic solvent that can be used for the polymerization reaction of the diamine and the acid dianhydride may include a solvent having a positive partition coefficient (LogP value) at 25 ° C, and the organic solvent may have a boiling point of 300 ° C or less, More specifically, the distribution coefficient LogP value may be 0.01 to 3, or 0.01 to 2, or 0.1 to 2.

상기 분배계수는 ACD/Labs 사의 ACD/Percepta platform의 ACD/LogP module을 사용하여 계산될 수 있으며, ACD/LogP module은 분자의 2D 구조를 이용하여 QSPR (Quantitative Structure-Property Relationship) 방법론 기반의 알고리즘을 이용한다.The distribution coefficient can be calculated using the ACD / LogP module of ACD / Percepta platform of ACD / Labs, and the ACD / LogP module uses a 2D structure of the molecule to implement an algorithm based on QSPR (Quantitative Structure-Property Relationship) methodology. To use.

상기 분배계수(Log P) 양수인 용매가 아마이드계 용매일 수 있으며, 상기 아마이드계 용매는, 디메틸프로피온아마이드(dimethylpropionamide, DMPA), 디에틸프로피온아마이드(diethylpropionamide, DEPA), N,N-디에틸아세트아마이드(N,N-diethylacetamide, DEAc), N,N-디에틸포름아마이드(N,N-diethylformamide, DEF), N-에틸피롤리돈(N-ethylpyrrolidone, NEP)에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.The partition coefficient (Log P) positive solvent may be an amide-based solvent, and the amide-based solvent is dimethylpropionamide (DMPA), diethylpropionamide (DEPA), N, N-diethylacetamide (N, N-diethylacetamide, DEAc), N, N-diethylformamide (N, N-diethylformamide, DEF), N-ethylpyrrolidone (N-ethylpyrrolidone, NEP).

상기 테트라카르복실산 이무수물을 디아민과 반응시키는 방법은 용액 중합 등 통상의 폴리이미드 전구체 중합 제조방법에 따라 실시할 수 있으며. 구체적으로는, 디아민을 유기 용매 중에 용해시킨 후, 결과로 수득된 혼합용액에 테트라카르복실산 이무수물을 첨가하여 중합반응시킴으로써 제조될 수 있다.The method for reacting the tetracarboxylic dianhydride with diamine may be carried out according to a conventional polyimide precursor polymerization production method such as solution polymerization. Specifically, after diamine is dissolved in an organic solvent, it can be prepared by adding a tetracarboxylic dianhydride to the resulting mixed solution to polymerize it.

상기 중합반응은 비활성 기체 또는 질소 기류 하에 실시될 수 있으며, 무수조건에서 실행될 수 있다.The polymerization reaction may be performed under an inert gas or nitrogen stream, and may be performed under anhydrous conditions.

또한, 상기 중합반응시 반응온도는 -20 내지 80℃, 바람직하게는 0 내지 80℃에서 실시될 수 있다. 반응온도가 너무 높을 경우 반응성이 높아져 분자량이 커질 수 있으며, 전구체 조성물의 점도가 상승함으로써 공정상으로 불리할 수 있다.In addition, the reaction temperature during the polymerization reaction may be carried out at -20 to 80 ℃, preferably 0 to 80 ℃. When the reaction temperature is too high, the reactivity becomes high and the molecular weight may increase, and the viscosity of the precursor composition increases, which may be disadvantageous in the process.

상기한 제조방법에 따라 제조된 폴리아믹산 용액에 필름 형성 공정시의 도포성 등의 공정성을 고려하여 상기 조성물이 적절한 점도를 갖도록 하는 양으로 고형분을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that the polyamic acid solution prepared according to the above-described manufacturing method contains solids in an amount to allow the composition to have an appropriate viscosity in consideration of fairness such as coatability during the film forming process.

상기 폴리아믹산을 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물은 유기용매 중에 용해된 용액의 형태일 수 있으며, 이러한 형태를 갖는 경우, 예를 들어 폴리이미드 전구체를 유기용매 중에서 합성한 경우에는, 용액은 얻어지는 반응용액 그 자체여도 되고, 또는 이 반응 용액을 다른 용매로 희석한 것이어도 된다. 또, 폴리이미드 전구체를 고형 분말로서 얻은 경우에는, 이것을 유기 용매에 용해시켜 용액으로 한 것이어도 된다. 예를 들면, 중합반응시에는 LogP가 양수인 유기용매를 사용하고, 후에 혼합되는 유기용매로는 LogP가 음수인 유기용매를 혼합하여 사용할 수 있다.The polyimide precursor composition containing the polyamic acid may be in the form of a solution dissolved in an organic solvent, and when it has such a form, for example, when a polyimide precursor is synthesized in an organic solvent, the solution is a reaction solution obtained. It may be itself, or this reaction solution may be diluted with another solvent. Moreover, when obtaining a polyimide precursor as a solid powder, you may melt | dissolve this in an organic solvent and make it a solution. For example, in the polymerization reaction, an organic solvent having a positive LogP may be used, and an organic solvent having a negative LogP may be used as an organic solvent to be mixed later.

일 실시예에 따르면, 전체 폴리이미드 전구체의 함량이 8 내지 25 중량%가 되도록 유기용매를 첨가하여 조성물의 함량을 조절할 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 25 중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 20 중량% 이하로 조절할 수 있다.According to one embodiment, the content of the composition may be adjusted by adding an organic solvent such that the total polyimide precursor content is 8 to 25% by weight, preferably 10 to 25% by weight, more preferably 10 to 20% by weight % Or less.

또는, 상기 폴리이미드 전구체 조성물이 3,000cP 이상, 혹은 4,000cP 이상의 점도를 갖도록 조절하는 것일 수 있으며, 상기 폴리이미드 전구체 조성물의 점도는 10,000cP 이하, 바람직하게는 9,000cP 이하 보다 바람직하게는 8,000cP 이하의 점도를 갖도록 조절하는 것이 바람직하다. 폴리이미드 전구체 조성물의 점도가 10,000cP를 초과할 경우 폴리이미드 필름 가공시 탈포의 효율성이 저하됨으로써, 공정상의 효율뿐만 아니라, 제조된 필름은 기포 발생으로 표면조도가 좋지 않아 전기적, 광학적, 기계적 특성이 저하될 수 있다.Alternatively, the polyimide precursor composition may be adjusted to have a viscosity of 3,000 cP or more, or 4,000 cP or more, and the viscosity of the polyimide precursor composition is 10,000 cP or less, preferably 9,000 cP or less, more preferably 8,000 cP or less It is preferable to adjust to have a viscosity of. When the viscosity of the polyimide precursor composition exceeds 10,000 cP, the efficiency of defoaming decreases during processing of the polyimide film, and thus, not only the process efficiency, but also the prepared film has poor surface roughness due to the generation of bubbles, resulting in poor electrical, optical, and mechanical properties. It may degrade.

또, 본 발명에 따른 폴리이미드의 분자량은 10,000 내지 200,000g/mol, 혹은 20,000 내지 100,000g/mol, 혹은 30,000 내지 100,000g/mol의 중량평균 분자량을 갖는 것일 수 있다.In addition, the molecular weight of the polyimide according to the present invention may have a weight average molecular weight of 10,000 to 200,000 g / mol, or 20,000 to 100,000 g / mol, or 30,000 to 100,000 g / mol.

또한, 본 발명에 따른 폴리이미드의 분자량 분포(Mw/Mn)는 1.1 내지 2.5 인 것이 바람직하다. 폴리이미드의 중량평균 분자량 또는 분자량 분포가 상기한 범위를 벗어날 경우 필름 형성이 어려울 수 있거나 또는 투과도, 내열성 및 기계적 특성 등 폴리이미드계 필름의 특성이 저하될 우려가 있다.In addition, the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polyimide according to the present invention is preferably 1.1 to 2.5. If the weight average molecular weight or molecular weight distribution of the polyimide is outside the above range, film formation may be difficult, or there is a fear that the properties of the polyimide-based film such as permeability, heat resistance and mechanical properties are deteriorated.

이어서 상기 중합반응의 결과로 수득된 폴리이미드 전구체를 이미드화 시킴으로써 투명 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다.Subsequently, a transparent polyimide film can be prepared by imidizing the polyimide precursor obtained as a result of the polymerization reaction.

일 실시예에 따르면, 상기와 같이 얻어진 폴리이미드 필름 조성물은,According to one embodiment, the polyimide film composition obtained as above,

상기 폴리이미드 필름 조성물을 기판상에 도포하는 단계; 및Applying the polyimide film composition on a substrate; And

상기 도포된 폴리이미드 필름 조성물을 열처리하는 단계를 거쳐 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다.A polyimide film may be manufactured through a step of heat-treating the applied polyimide film composition.

이때, 상기 기판으로는 유리, 금속기판 또는 플라스틱 기판 등이 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 이 중에서도 폴리이미드 전구체에 대한 이미드화 및 경화공정 중 열 및 화학적 안정성이 우수하고, 별도의 이형제 처리 없이도, 경화 후 형성된 폴리이미드계 필름에 대해 손상 없이 용이하게 분리될 수 있는 유리 기판이 바람직할 수 있다.At this time, as the substrate, a glass, metal substrate, or plastic substrate may be used without particular limitation, and among them, excellent thermal and chemical stability during the imidization and curing process for the polyimide precursor, and curing without additional release agent treatment. A glass substrate that can be easily separated without damage to the formed polyimide-based film may be desirable.

또, 상기 도포 공정은 통상의 도포 방법에 따라 실시될 수 있으며, 구체적으로는 스핀코팅법, 바코팅법, 롤코팅법, 에어-나이프법, 그라비아법, 리버스 롤법, 키스 롤법, 닥터 블레이드법, 스프레이법, 침지법 또는 솔질법 등이 이용될 수 있다. 이중에서도 연속 공정이 가능하며, 폴리이미드의 이미드화율을 증가시킬 수 있는 캐스팅법에 의해 실시되는 것이 보다 바람직할 수 있다.In addition, the coating process may be performed according to a conventional coating method, specifically, spin coating method, bar coating method, roll coating method, air-knife method, gravure method, reverse roll method, kiss roll method, doctor blade method, Spray method, immersion method or brushing method may be used. Among them, a continuous process is possible, and it may be more preferable to be carried out by a casting method capable of increasing the imidation rate of polyimide.

또, 상기 폴리이미드 전구체 조성물은 최종 제조되는 폴리이미드 필름이 디스플레이 기판용으로 적합한 두께를 갖도록 하는 두께 범위로 기판 위에 도포될 수 있다.In addition, the polyimide precursor composition may be applied over the substrate in a thickness range that allows the final manufactured polyimide film to have a suitable thickness for a display substrate.

구체적으로는 10 내지 30㎛의 두께가 되도록 하는 양으로 도포될 수 있다. 상기 폴리이미드 전구체 조성물 도포 후, 경화 공정에 앞서 폴리이미드 전구체 조성물 내에 존재하는 용매를 제거하기 위한 건조공정이 선택적으로 더 실시될 수 있다.Specifically, it may be applied in an amount to make the thickness of 10 to 30㎛. After application of the polyimide precursor composition, a drying process for removing the solvent present in the polyimide precursor composition may be selectively performed prior to the curing process.

상기 건조공정은 통상의 방법에 따라 실시될 수 있으며, 구체적으로 140℃이하, 혹은 80℃ 내지 140℃의 온도에서 실시될 수 있다. 건조 공정의 실시 온도가 80℃ 미만이면 건조 공정이 길어지고, 140℃를 초과할 경우 이미드화가 급격히 진행되어 균일한 두께의 폴리이미드 필름 형성이 어렵다.The drying process may be performed according to a conventional method, and specifically, may be performed at a temperature of 140 ° C. or less, or 80 ° C. to 140 ° C. If the temperature of the drying process is less than 80 ° C, the drying process becomes longer, and if it exceeds 140 ° C, imidization proceeds rapidly, making it difficult to form a polyimide film of uniform thickness.

이어서, 상기 폴리이미드 전구체 조성물을 기판에 도포하고, IR오븐, 열풍오븐이나 핫 플레이트 위에서 열처리되며, 이때, 상기 열처리 온도는 280 내지 450℃, 바람직하게는 290 내지 400℃ 온도범위일 수 있으며, 상기 온도범위 내에서 다단계 가열처리로 진행될 수도 있다. 상기 열처리 공정은 20분 내지 70분 동안 진행될 수 있으며, 바람직하게는 20분 내지 60분 정도의 시간 동안 진행될 수 있다.Subsequently, the polyimide precursor composition is applied to a substrate, and heat-treated on an IR oven, a hot air oven, or a hot plate, wherein the heat treatment temperature may range from 280 to 450 ° C, preferably 290 to 400 ° C, and the It may be carried out in a multi-step heat treatment within the temperature range. The heat treatment process may be performed for 20 minutes to 70 minutes, and preferably 20 minutes to 60 minutes.

이후, 기판 위에 형성된 폴리이미드 필름을 통상의 방법에 따라 기판으로부터 박리함으로써 폴리이미드 필름이 제조될 수 있다.Thereafter, the polyimide film can be produced by peeling the polyimide film formed on the substrate from the substrate according to a conventional method.

본 발명에 따른 폴리이미드 필름은 굴절률을 상승시킬 수 있으며, 플렉서블 디스플레이 소자에서 기판층으로서 사용되어, 소자를 구성하는 각 층과의 굴절율의 차이를 감소시킬 수 있으며, 이로부터, 내부에서 소멸되는 빛의 양을 줄여주어, 빛의 방출(bottom emission) 효율을 효과적으로 증대시킬 수 있다.The polyimide film according to the present invention can increase the refractive index, and can be used as a substrate layer in a flexible display device, thereby reducing the difference in refractive index with each layer constituting the device, from which light disappearing from the inside By reducing the amount of, it is possible to effectively increase the light emission (bottom emission) efficiency.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

<합성예 1><Synthesis Example 1>

하기 반응식 1-1에 나타낸 방법으로 단분자 화합물 A를 합성하였다.Single molecule compound A was synthesized by the method shown in Scheme 1-1.

구체적으로, 질소기류가 흐르는 교반기 내에 유기용매 DEAc 80g을 채운 후 반응기 온도를 25℃로 유지한 상태에서 아닐린 18.99g(0.204mol)을 용해시켰다. 상기 아닐린 용액에 s-BPDA(3,3′,4,4′'-Biphenyltetracarboxylic dianhydride) 30.0g(0.102mol)과 DEAc 93.7g을 동일한 온도에서 첨가하여 일정시간 용해하며 교반함으로써 화합물 A를 합성하였다.Specifically, after filling 80 g of the organic solvent DEAc in a stirrer through which a nitrogen stream flows, 18.99 g (0.204 mol) of aniline was dissolved while maintaining the reactor temperature at 25 ° C. Compound A was synthesized by adding 30.0 g (0.102 mol) of s-BPDA (3,3 ', 4,4' '-Biphenyltetracarboxylic dianhydride) and 93.7 g of DEAc to the aniline solution at the same temperature and dissolving and stirring for a period of time.

[반응식 1-1][Scheme 1-1]

Figure pat00049
Figure pat00049

<합성예 2><Synthesis Example 2>

하기 반응식 2-1에 나타낸 방법으로 단분자 화합물 B를 합성하였다.Single molecule compound B was synthesized by the method shown in Scheme 2-1.

구체적으로, 질소기류가 흐르는 교반기 내에 유기용매 DEAc 55.0g을 채운 후 반응기 온도를 25℃로 유지한 상태에서 TFMB(2,2'-Bis(trifluoromethly)benzidine) 16.22g(0.051mol)을 용해시켰다. 상기 아닐린 용액에 PA(Phthalic anhydride) 15.0g(0.102mol)과 DEAc 55.972g을 동일한 온도에서 첨가하여 일정시간 용해하며 교반함으로써 화합물 B를 합성하였다.Specifically, after filling 55.0 g of the organic solvent DEAc in a stirrer through which a nitrogen stream flows, 16.22 g (0.051 mol) of TFMB (2,2'-Bis (trifluoromethly) benzidine) was dissolved while maintaining the reactor temperature at 25 ° C. Compound B was synthesized by adding 15.0 g (0.102 mol) of PH (Phthalic anhydride) and 55.972 g of DEAc at the same temperature and dissolving and stirring for a period of time in the aniline solution.

[반응식 2-1][Scheme 2-1]

Figure pat00050
Figure pat00050

<비교예 1><Comparative Example 1>

질소 기류가 흐르는 교반기 내에 DEAc 110.0g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 유지한 상태에서 TFMB(2,2'-Bis(trifluoromethyl)benzidine) 21.4g(0.067mol)을 같은 온도에서 첨가하여 용해시켰다. 상기 TFMB가 첨가된 용액에 PMDA(Pyromellitic dianhydride) 7.2g(0.033mol) 및 BPDA(3,3′,4,4′'-Biphenyltetracarboxylic dianhydride) 9.71g(0.033mol)을 같은 온도에서 첨가하여 24시간동안 교반하여 폴리이미드 전구체 조성물을 얻었다.After filling 110.0 g of DEAc in a stirrer through which a nitrogen stream flows, 21.4 g (0.067 mol) of TFMB (2,2'-Bis (trifluoromethyl) benzidine) is added at the same temperature and dissolved while maintaining the temperature of the reactor at 25 ° C. Ordered. Pyromellitic dianhydride (PMDA) 7.2 g (0.033 mol) and BPDA (3,3 ′, 4,4 ′ '-Biphenyltetracarboxylic dianhydride) 9.71 g (0.033 mol) were added to the TFMB added solution at the same temperature for 24 hours. The mixture was stirred to obtain a polyimide precursor composition.

<실시예 1><Example 1>

비교예 1의 폴리이미드 전구체 조성물에 상기 화합물 A를 2.5 중량%로 첨가하였다.Compound A was added at 2.5% by weight to the polyimide precursor composition of Comparative Example 1.

<실시예 2><Example 2>

비교예 1의 폴리이미드 전구체 조성물에 상기 화합물 B를 2.5 중량%로 첨가하였다.The compound B was added at 2.5% by weight to the polyimide precursor composition of Comparative Example 1.

<실험예 1><Experimental Example 1>

실시예 1 내지 2 및 비교예 1에서 제조된 각각의 폴리이미드 전구체 조성물을 유리기판 상에 스핀 코팅하였다. 폴리이미드 전구체 조성물이 도포된 유리 기판을 오븐에 넣고 5℃/min의 속도로 가열하였으며, 80℃에서 30분, 300℃에서 30분을 유지하여 경화 공정을 진행하여 폴리이미드 필름을 제조하였다.Each polyimide precursor composition prepared in Examples 1 to 2 and Comparative Example 1 was spin coated on a glass substrate. The glass substrate coated with the polyimide precursor composition was placed in an oven, heated at a rate of 5 ° C / min, and maintained at 80 ° C for 30 minutes and 300 ° C for 30 minutes to undergo a curing process to prepare a polyimide film.

각각의 필름에 대한 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the physical properties of each film.

<굴절률 측정><Refractive index measurement>

상기 제조된 폴리이미드 필름을 박리하여 프리즘커플러 측정장비를 이용하여 540nm 파장에서 굴절률을 측정하였다.The prepared polyimide film was peeled off, and a refractive index was measured at a wavelength of 540 nm using a prism coupler measurement equipment.

<황색도(YI) 측정><Measurement of Yellowness (YI)>

ASTM D1925 측정 조건을 이용하여 황색도를 측정하였다.Yellowness was measured using ASTM D1925 measurement conditions.

⊙ : YI 10이하 ⊙: YI 10 or less

○ : YI 25이하 ○: YI 25 or less

X : YI 25 이상X: YI 25 or higher

<투과도 측정><Measurement of transmittance>

UV분광광도계를 이용하여 380nm ~ 780nm 구간에서의 평균 투과도를 측정하였다.The average transmittance in the 380nm to 780nm section was measured using a UV spectrophotometer.

⊙ : 60% 이상 ⊙: 60% or more

○ : 50% ~ 60%○: 50% ~ 60%

X : 50% 이하X: 50% or less

YI YI 투과도 Transmittance 면방향 굴절율 (nTE) Refractive index (nTE) 비교예(PI 단독) Comparative Example (PI only) 1.6447 1.6447 실시예1 Example 1 1.6557 1.6557 실시예2Example 2 1.66081.6608

상기 표 1의 결과로부터 알 수 있듯이 본 발명에 따른 단분자 화합물은 폴리이미드 전구체 조성물에 첨가됨으로써, 폴리이미드 자체의 광학적 물리적 특성들은 유지하면서 면방향 굴절률을 향상시킬 수 있다. As can be seen from the results of Table 1, the monomolecular compound according to the present invention can be added to the polyimide precursor composition, thereby improving the surface refractive index while maintaining the optical and physical properties of the polyimide itself.

이로부터, 본 발명에 따른 폴리이미드 필름을 포함하는 플렉서블 디스플레이 소자용 기판은 소자에 구성된 무기층과의 굴절률 차이를 감소시킴으로써, 내부에서 소멸되는 빛의 양을 줄여줄 수 있으며, 이로부터, 디스플레이의 빛의 방출(bottom emission) 효율을 효과적으로 증대시킬 수 있다.From this, the substrate for a flexible display device comprising a polyimide film according to the present invention can reduce the difference in refractive index with an inorganic layer formed in the device, thereby reducing the amount of light that is extinguished therein. It is possible to effectively increase the efficiency of bottom emission.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. Since the specific parts of the present invention have been described in detail above, it is obvious to those skilled in the art that such specific techniques are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Therefore, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (12)

하기 화학식 1 및 2로부터 선택되는 하나 이상의 단분자 화합물 또는 이의 이미드화물을 유기 필러로서 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물:
[화학식 1]
Figure pat00051

[화학식 2]
Figure pat00052

상기 화학식 1 및 2에 있어서,
X, Y 및 A는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5~24의 아릴렌기, 탄소수 5~24의 헤테로 고리 또는 2개 이상의 방향족 고리가 서로 접합(fused)되어 축합 고리를 형성하거나 단일결합 O, S, S-S, C(=O), -C(=O)O-, CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, CR'R", C(=O)NH 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 관능기에 의해 결합된 1가, 2가 또는 4가의 유기기이며, 이때, R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이다.
Polyimide precursor composition comprising at least one monomolecular compound selected from Formulas 1 and 2 or an imide thereof as an organic filler:
[Formula 1]
Figure pat00051

[Formula 2]
Figure pat00052

In Chemical Formulas 1 and 2,
X, Y and A are each independently substituted or unsubstituted arylene group having 5 to 24 carbon atoms, heterocycle having 5 to 24 carbon atoms, or two or more aromatic rings fused to each other to form a condensed ring or single bond O , S, SS, C (= O), -C (= O) O-, CH (OH), S (= O) 2 , Si (CH 3 ) 2 , CR'R ", C (= O) NH And a monovalent, divalent, or tetravalent organic group bonded by a functional group selected from the group consisting of a combination of R, and R "each independently being a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 1 carbon number. It is selected from the group consisting of 10 fluoroalkyl groups.
제1항에 있어서,
상기 X, Y 및 A가 각각 독립적으로 하기 화학식 3a 내지 3g로부터 선택되는 구조를 포함하는 1가, 2가 또는 4가의 유기기인 폴리이미드 전구체 조성물:
[화학식 3a]
Figure pat00053

[화학식 3b]
Figure pat00054

[화학식 3c]
Figure pat00055

[화학식 3d]
Figure pat00056

[화학식 3e]
Figure pat00057

[화학식 3f]
Figure pat00058

[화학식 3g]
Figure pat00059

상기 화학식 3a 내지 3g에 있어서,
Q는 단일결합, O, S, S-S, C(=O), -C(=O)O-, CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, -CR'R"-, C(=O)NH 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 관능기이며, 이때, R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이고,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 -F, -Cl, -Br 및 -I으로 이루어진 군에서 선택되는 할로겐 원자, 하이드록실기(-OH), 티올기(-SH), 니트로기(-NO2), 시아노기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 할로게노알콕시, 탄소수 1 내지 10의 할로게노알킬, 탄소수 6 내지 20의 아릴기에서 선택되는 치환기이고,
a는 0 내지 4의 정수, b는 0 내지 6의 정수, c는 0 내지 8의 정수, d 및 e는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수, f는 0 내지 2의 정수, g는 0 내지 2의 정수, h는 0 내지 2의 정수이다.
According to claim 1,
The polyimide precursor composition wherein X, Y and A are each independently a monovalent, divalent, or tetravalent organic group comprising a structure selected from Formulas 3a to 3g:
[Formula 3a]
Figure pat00053

[Formula 3b]
Figure pat00054

[Formula 3c]
Figure pat00055

[Formula 3d]
Figure pat00056

[Formula 3e]
Figure pat00057

[Formula 3f]
Figure pat00058

[Formula 3g]
Figure pat00059

In the formula 3a to 3g,
Q is a single bond, O, S, SS, C (= O), -C (= O) O-, CH (OH), S (= O) 2 , Si (CH 3 ) 2 , -CR'R " -, C (= O) NH and a functional group selected from the group consisting of a combination thereof, wherein R 'and R "are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Is selected from the group consisting of,
R 1 to R 8 are each independently a halogen atom selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br and -I, hydroxyl group (-OH), thiol group (-SH), nitro group (-NO2) , A cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenoalkoxy having 1 to 4 carbon atoms, a halogenoalkyl having 1 to 10 carbon atoms, a substituent selected from an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
a is an integer from 0 to 4, b is an integer from 0 to 6, c is an integer from 0 to 8, d and e are each independently an integer from 0 to 4, f is an integer from 0 to 2, and g is 0 to 2 The integer, h is an integer from 0 to 2.
제1항에 있어서,
상기 X, Y 및 A가 각각 독립적으로 하기 4a 내지 4l 중에서 선택되는 구조를 포함하는 1가, 2가 또는 4가의 유기기인 폴리이미드 전구체 조성물:
Figure pat00060
.
According to claim 1,
The polyimide precursor composition wherein X, Y and A are each independently a monovalent, divalent or tetravalent organic group including a structure selected from 4a to 4l:
Figure pat00060
.
제1항에 있어서,
상기 단분자 화합물을 상기 폴리이미드 전구체 조성물 총량에 대해 0.1 내지 50 중량%로 포함하는 것인 폴리이미드 전구체 조성물.
According to claim 1,
A polyimide precursor composition comprising the single molecule compound in an amount of 0.1 to 50% by weight based on the total amount of the polyimide precursor composition.
제1항에 있어서,
하기 화학식 1-1 및 2-1으로부터 선택되는 하나 이상의 단분자 화합물을 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물:
[화학식 1-1]
Figure pat00061

[화학식 2-1]
Figure pat00062

상기 화학식 1-1 및 2-1에 있어서,
X, Y 및 A는 화학식 1 및 2에 대해 정의된 것과 같다.
According to claim 1,
A polyimide precursor composition comprising at least one monomolecular compound selected from Formulas 1-1 and 2-1:
[Formula 1-1]
Figure pat00061

[Formula 2-1]
Figure pat00062

In Chemical Formulas 1-1 and 2-1,
X, Y and A are as defined for Formulas 1 and 2.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1 또는 2의 화합물이 하기 화학식 11 또는 12의 구조를 갖는 것인 폴리이미드 전구체 조성물:
[화학식 11]
Figure pat00063

[화학식 12]
Figure pat00064

상기 화학식 11 및 12에 있어서, X 및 Y 는 화학식 1 및 2에 대해 정의된 것과 같다.
According to claim 1,
The compound of Formula 1 or 2 is a polyimide precursor composition having the structure of Formula 11 or 12:
[Formula 11]
Figure pat00063

[Formula 12]
Figure pat00064

In Formulas 11 and 12, X and Y are as defined for Formulas 1 and 2.
제5항에 있어서,
상기 화학식 1-1 또는 2-1의 화합물이 화학식 11-1 또는 12-1 의 구조를 갖는 것인 폴리이미드 전구체 조성물:
[화학식 11-1]
Figure pat00065

[화학식 12-1]
Figure pat00066

상기 화학식 11-1및 12-1에 있어서, 상기 X 및 Y의 정의는 화학식 1 및 2에 대해 정의된 것과 같다.
The method of claim 5,
The polyimide precursor composition wherein the compound of Formula 1-1 or 2-1 has the structure of Formula 11-1 or 12-1:
[Formula 11-1]
Figure pat00065

[Formula 12-1]
Figure pat00066

In Formulas 11-1 and 12-1, the definitions of X and Y are the same as those defined for Formulas 1 and 2.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 폴리이미드 전구체 조성물로부터 제조된 폴리이미드 필름.A polyimide film prepared from the polyimide precursor composition of claim 1. 제8항에 있어서,
상기 폴리이미드 필름의 면방향 굴절률(nTE) 값이 상기 단분자 화합물을 포함하지 않은 폴리이미드 필름에 비해 0.001 내지 0.1 향상된 것인 폴리이미드 필름.
The method of claim 8,
A polyimide film having an in-plane refractive index (n TE ) value of the polyimide film improved by 0.001 to 0.1 compared to a polyimide film not containing the single molecule compound.
제8항에 있어서,
상기 폴리이미드 필름의 YI가 10 이하이고, 380~780nm 구간에서의 평균 투과도가 60% 이상인 폴리이미드 필름.
The method of claim 8,
The polyimide film having a YI of 10 or less and an average transmittance of 60% or more in a 380 to 780 nm section.
제8항에 있어서,
상기 폴리이미드 필름이 하기 화학식 1-1 및 2-1 으로부터 선택되는 하나 이상의 단분자 화합물을 포함하는 것인 폴리이미드 필름:
[화학식 1-1]
Figure pat00067

[화학식 2-1]
Figure pat00068

상기 화학식 1-1 및 2-1에 있어서,
X, Y 및 A는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5~24의 아릴렌기, 탄소수 5~24의 헤테로 고리 또는 2개 이상의 방향족 고리가 서로 접합(fused)되어 축합 고리를 형성하거나 단일결합 O, S, S-S, C(=O), -C(=O)O-, CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, CR'R", C(=O)NH 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 관능기에 의해 결합된 1가, 2가 또는 4가의 유기기이며, 이때, R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이다.
The method of claim 8,
The polyimide film wherein the polyimide film includes at least one monomolecular compound selected from the following Chemical Formulas 1-1 and 2-1:
[Formula 1-1]
Figure pat00067

[Formula 2-1]
Figure pat00068

In Chemical Formulas 1-1 and 2-1,
X, Y and A are each independently substituted or unsubstituted arylene group having 5 to 24 carbon atoms, heterocycle having 5 to 24 carbon atoms, or two or more aromatic rings fused to each other to form a condensed ring or single bond O , S, SS, C (= O), -C (= O) O-, CH (OH), S (= O) 2 , Si (CH 3 ) 2 , CR'R ", C (= O) NH And a monovalent, divalent, or tetravalent organic group bonded by a functional group selected from the group consisting of a combination of R, and R "each independently being a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 1 carbon number. It is selected from the group consisting of 10 fluoroalkyl groups.
제8항에 따른 폴리이미드 필름을 기판으로 포함하는 플렉서블 디바이스.A flexible device comprising the polyimide film according to claim 8 as a substrate.
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JP2011144217A (en) * 2010-01-12 2011-07-28 Jnc Corp Thermosetting composition

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