KR20210001880A

KR20210001880A - 폴리아마이드계 필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 커버 윈도우 및 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20210001880A
Application number: KR1020200014855A
Authority: KR
Inventors: 최상훈; 오대성; 김한준; 김선환; 이진우; 김흥식; 기정희
Original assignee: 에스케이씨 주식회사
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2021-01-06
Also published as: KR102210414B1; TWI767261B; KR102327502B1; KR20210144643A; KR20210069617A; KR20210001854A; KR20210001860A; KR102242950B1; KR102372798B1; KR20210001809A; TW202106774A; KR20210001899A; KR102301588B1; KR20210001845A; KR102446899B1; KR102464794B1; KR20210001825A; KR102210416B1; KR102313766B1; KR20210001876A

Abstract

구현예는 높은 투과도, 낮은 헤이즈, 낮은 황색도와 같은 우수한 광학적 특성을 가질 뿐만 아니라, 다양한 각도에서도 특정 수준 이상의 휘도를 확보함으로써 넓은 시야각을 갖는 폴리아마이드계 필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 커버 윈도우 및 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 상기 폴리아마이드계 필름은 폴리아마이드계 중합체를 포함하고, 상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 50° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₅₀)이 25% 이상이다.

Description

폴리아마이드계 필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 커버 윈도우 및 디스플레이 장치{POLYAMIDE-BASED FILM, PREPARATION METHOD THEREOF, AND COVER WINDOW AND DISPLAY DEVICE COMPRISING SAME}

구현예는 높은 투과도, 낮은 헤이즈, 낮은 황색도와 같은 우수한 광학적 특성을 가질 뿐만 아니라, 다양한 각도에서도 특정 수준 이상의 휘도를 확보함으로써 넓은 시야각을 갖는 폴리아마이드계 필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 커버 윈도우 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.

폴리(아마이드-이미드)(poly(amide-imide), PAI) 등과 같은 폴리이미드계 수지는 마찰, 열, 및 화학적인 저항력이 뛰어나, 1차 전기 절연재, 코팅제, 접착제, 압출용 수지, 내열도료, 내열판, 내열접착제, 내열섬유 및 내열필름 등에 응용된다.

폴리이미드는 다양한 분야에서 활용되고 있다. 예를 들어, 폴리이미드는 분말 형태로 만들어져 금속 또는 자석 와이어 등의 코팅제로 사용되며 용도에 따라 다른 첨가제와 혼합하여 사용된다. 또한 폴리이미드는 불소 중합체와 함께 장식과 부식 방지를 도료로 사용되며, 불소 중합체를 금속 기판에 접착시키는 역할을 한다. 또한 폴리이미드는 주방 조리기구에 코팅을 하는 데에도 사용되고, 내열성과 내화학성의 특징이 있어 가스 분리에 사용하는 멤브레인으로도 사용되며, 천연가스 유정에서 이산화탄소, 황화수소 및 불순물과 같은 오염물을 여과 장치에도 사용된다.

최근에는 폴리이미드를 필름화함으로써, 보다 저렴하면서도 광학적, 기계적 및 열적 특성이 우수한 폴리이미드계 필름이 개발되고 있다. 이러한 폴리이미드계 필름은 유기 발광 다이오드(OLED; organic light-emitting diode) 또는 액정 디스플레이(LCD; liquid-crystal display) 등의 디스플레이 소재에 적용 가능하며, 위상차 물성 구현시 반사방지 필름, 보상필름 또는 위상차 필름에 적용 가능하다.

상기 폴리이미드계 필름을 커버 윈도우 및 디스플레이 장치에 적용하는 경우, 시야각(angle of view)이 손실되어, 화면의 측면에서 볼 경우, 화면의 원래 컬러를 제대로 구현하지 못하는 시야각 부족의 문제가 있었다.

나아가, 디스플레이 화면의 사이즈가 점점 대형화 됨에 따라, 화면의 정면이 아닌 측면에서 화면을 볼 수 있는 가능성이 더 높아지고 있으므로, 넓은 시야각을 확보할 수 있는 필름 개발에 대한 연구가 계속적으로 요구되고 있다.

구현예는 높은 투과도, 낮은 헤이즈, 낮은 황색도와 같은 우수한 광학적 특성을 가질 뿐만 아니라, 다양한 각도에서도 특정 수준 이상의 휘도를 확보함으로써 넓은 시야각을 갖는 폴리아마이드계 필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 커버 윈도우 및 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.

일 구현예에 따른 폴리아마이드계 필름은 폴리아마이드계 중합체를 포함하고, 상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 50° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₅₀)이 25% 이상이다.

다른 구현예에 따른 디스플레이 장치용 커버 윈도우는 폴리아마이드계 필름 및 기능층을 포함하고, 상기 폴리아마이드계 필름이 폴리아마이드계 중합체를 포함하고, 상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 50° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₅₀)이 25% 이상이다.

또 다른 구현예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이부; 및 상기 디스플레이부 상에 배치된 커버 윈도우;를 포함하고, 상기 커버 윈도우가 폴리아마이드계 필름 및 기능층을 포함하고, 상기 폴리아마이드계 필름이 폴리아마이드계 중합체를 포함하고, 상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 50° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₅₀)이 25% 이상이다.

일 구현예에 따른 폴리아마이드계 필름의 제조방법은, 유기 용매 상에서 폴리아마미드계 중합체를 포함하는 용액을 제조하는 단계; 상기 용액에 필러가 분산된 필러 분산액을 투입하는 단계; 필러 분산액이 투입된 상기 용액을 탱크에 투입하는 단계; 상기 탱크 내의 용액을 압출 및 캐스팅한 후 건조하여 겔 시트를 제조하는 단계; 및 상기 겔 시트를 열처리하는 단계;를 포함한다.

구현예에 따른 폴리아마이드계 필름은 높은 투과도, 낮은 헤이즈, 낮은 황색도와 같은 우수한 광학적 특성을 가질 뿐만 아니라, 다양한 각도에서도 특정 수준 이상의 휘도를 나타냄으로써 넓은 시야각을 확보할 수 있다.

특히, 구현예에 따른 폴리아마이드계 필름은 약 50° 각도에서 높은 휘도를 가지기 때문에, 향상된 시야각을 가질 수 있다. 일반적인 사용자는 측면에서 디스플레이 장치를 볼 때, 사용자가 응시하는 방향과 디스플레이면의 법선 사이의 각도가 약 50°일 가능성이 높다. 따라서, 구현예에 따른 폴리아미드계 필름이 커버 윈도우로 적용된 디스플레이는 높은 측면 시야각을 가질 수 있다.

또한, 구현예에 따른 폴리아마이드계 필름은 특정 수준 이하의 면내 위상차 및 두께 방향 위상차를 가짐으로써 광학적 왜곡을 최소화할 수 있고, 측면에서 빛이 새어 나오는 빛샘 현상 또한 감소시킬 수 있다.

특히 디스플레이 장치의 화면 사이즈가 커짐에 따라, 측면에서 화면을 보는 경우가 많아지게 되는데, 구현예에 따른 폴리아마이드계 필름을 디스플레이 장치에 적용하는 경우 측면에서 보아도 시인성이 우수하므로 대형 디스플레이 장치에 유용하게 적용될 수 있다.

도 1은 일 구현예에 따른 디스플레이 장치의 단면도를 나타낸 것이다.
도 2는 일 구현예에 따른 폴리아마이드계 필름의 제조방법의 개략적인 순서도를 나타낸 것이다.
도 3은 일 구현예에 따른 폴리아마이드계 필름의 공정 설비를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 일 구현에에 따른 폴리아마이드계 필름의 각도별 휘도 측정 방법을 개략적으로 도시한 것이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 구현예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 구현예는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 본 명세서에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.

본 명세서에서 각 필름, 윈도우, 패널, 또는 층 등이 각 필름, 윈도우, 패널, 또는 층 등의 "상(on)" 또는 "하(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "하(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상/하에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.

또한, 본 명세서에 기재된 구성성분의 양, 반응 조건 등을 나타내는 모든 숫자 및 표현은 특별한 기재가 없는 한 모든 경우에 "약"이라는 용어로써 수식되는 것으로 이해하여야 한다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위해 사용되는 것이고, 상기 구성 요소들은 상기 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 본 명세서에서 "치환된"이라는 것은 특별한 기재가 없는 한, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 에스테르기, 케톤기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 알키닐기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 지환족 유기기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 아릴기 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 치환기로 치환된 것을 의미하고, 상기 열거된 치환기들은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.

폴리아마이드계 필름

구현예는 높은 투과도, 낮은 헤이즈, 낮은 황색도와 같은 우수한 광학적 특성을 가질 뿐만 아니라, 다양한 각도에서도 특정 수준 이상의 휘도를 확보함으로써 넓은 시야각을 갖는 폴리아마이드계 필름을 제공한다.

일 구현예에 따른 폴리아마이드계 필름은 폴리아마이드계 중합체를 포함한다.

상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 50° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₅₀)이 25% 이상이다.

구체적으로, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 50° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₅₀)이 26% 이상, 26.5% 이상 또는 27% 이상이다.

상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 60° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₆₀)이 19% 이상 또는 20% 이상이다.

상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 10° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₁₀)이 93% 이상이다.

상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 20° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₂₀)이 70% 이상 또는 71% 이상이다.

상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 30° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₃₀)이 44% 이상 또는 45% 이상이다.

상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 40° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₄₀)이 32% 이상 또는 33% 이상이다.

도 4는 일 구현에에 따른 폴리아마이드계 필름의 각도별 휘도 측정 방법을 개략적으로 도시한 것이다.

구체적으로, 도 4에는 면광원(1), 상기 면광원 상에 위치된 폴리아마이드계 필름(2), 면광원의 법선(3) 및 휘도계(4)가 예시되어 있다.

더욱 구체적으로, 폴리아마이드계 필름과 법선이 만나는 지점을 중심점이라 할 때, 상기 중심점으로부터 법선 방향으로 L 만큼 떨어진 거리에 휘도계를 배치시킨 후 휘도 값(L₀)을 측정한다. 이때 측정된 휘도 값을 법선 방향의 절대 휘도 값이라 하고, 단위는 nit(니트)이다.

또한, 휘도계를 상기 면광원의 중심점을 기준으로 원주 방향으로 움직이면서 면광원의 법선 방향으로부터 일정 각도(θ)만큼 떨어져 있으면서, 중심점으로부터 동일하게 L 만큼 떨어진 거리에서 각도별 절대 휘도 값(L_θ)을 측정한다.

예를 들어, 상기 L 은 약 1 m일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상술한 각도별 휘도는 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀) 100%를 기준으로 환산한 값이다.

구현예에 따른 폴리아마이드계 필름의 법선 방향의 절대 휘도 값은 5800 내지 6200 니트, 5900 내지 6100 니트, 또는 5900 내지 6000 니트이다.

상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 특정 각도 방향에서 측정되는 휘도 값이 상기 범위인 경우, 상기 필름을 디스플레이 장치에 적용하였을 때 앞에서 뿐만 아니라 측면에서 보아도 시인성이 우수하다.

한편, 법선 방향으로부터 각도가 클 때 휘도가 낮은 필름의 경우 디스플레이 장치에 적용하였을 때 영상의 색조 변화를 야기할 수 있고, 디스플레이 장치의 화면이 대형화될수록 측면 휘도는 더욱 낮아지게 되고 휘도의 불균일이 심해지는 문제점이 있었다.

구현예에 따른 폴리아마이드계 필름의 경우, 측면에서의 휘도를 특정 수준 이상, 구체적으로, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 50° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₅₀)을 25% 이상, 60° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₆₀)을 19% 이상으로 구현해 냄으로써, 정면과 측면의 휘도 불균일을 최소화하고, 넓은 시야각을 확보할 수 있다.

디스플레이 장치들의 화면 사이즈가 대형화됨에 따라 측면에서 화면을 보는 경우가 많이 생기고, 태블릿형 컴퓨터나 스마트폰과 같이 휴대용으로 사용하는 경우 이를 바라보는 자세 등에 따라 디스플레이의 관찰 방향을 다양하게 바꾸게 되는 경우가 잦아지고 있다. 이에 따라, 전방위에서의 시야각 표시 성능 향상이 중요해지고 있는데, 구현예에 따른 폴리아마이드게 필름의 경우, 넓은 시야각을 확보하고, 휘도 불균일을 개선하며, 광학적 왜곡을 최소화 함으로써, 다양한 디스플레이 장치에 적용하기에 유리하다.

구현예에 따른 폴리아마이드계 필름의 x 방향 굴절률(n_x)은 1.60 내지 1.70, 1.61 내지 1.69, 1.62 내지 1.68, 1.64 내지 1.68, 1.64 내지 1.66, 또는 1.64 내지 1.65이다.

또한, 폴리아마이드계 필름의 y 방향 굴절률(n_y)은 1.60 내지 1.70, 1.61 내지 1.69, 1.62 내지 1.68, 1.63 내지 1.68, 1.63 내지 1.66, 또는 1.63 내지 1.64이다.

나아가, 폴리아마이드계 필름의 z 방향 굴절률(n_z)은 1.50 내지 1.60, 1.51 내지 1.59, 1.52 내지 1.58, 1.53 내지 1.58, 1.54 내지 1.58, 또는 1.54 내지 1.56이다.

상기 폴리아마이드계 필름의 x 방향 굴절률, y 방향 굴절률 및 z 방향 굴절률의 값이 상기 범위인 경우, 상기 필름을 디스플레이 장치에 적용시 앞에서 뿐만 아니라 옆에서 봐도 시인성이 우수하여 넓은 시야각을 구현할 수 있다.

구현예에 따른 폴리아마이드계 필름의 면내 위상차(R_o)는 800 nm 이하이다. 구체적으로, 상기 폴리아마이드계 필름의 면내 위상차(R_o)는 700 nm 이하, 600 nm 이하, 550 nm 이하, 100 nm 내지 800 nm, 200 nm 내지 800 nm, 200 nm 내지 700 nm, 300 nm 내지 700 nm, 300 nm 내지 600 nm, 또는 300 nm 내지 540 nm일 수 있다.

또한, 구현예에 따른 폴리아마이드계 필름의 두께 방향 위상차(R_th)는 5000 nm 이하이다. 구체적으로, 상기 폴리아마이드계 필름의 두께 방향 위상차(R_th)는 4800 nm 이하, 4700 nm 이하, 4650 nm 이하, 1000 nm 내지 5000 nm, 1500 nm 내지 5000 nm, 2000 nm 내지 5000 nm, 2500 nm 내지 5000 nm, 3000 nm 내지 5000 nm, 3500 nm 내지 5000 nm, 4000 nm 내지 5000 nm, 3000 nm 내지 4800 nm, 3000 nm 내지 4700 nm, 4000 nm 내지 4700 nm, 또는 4200 nm 내지 4650 nm일 수 있다.

여기서, 상기 면내 위상차(in-plane retardation, R_o)는, 필름의 평면 내의 직교하는 2개의 축의 굴절률의 이방성(△n_xy＝｜n_x-n_y｜)과 필름 두께(d)의 곱(△n_xy×d)으로 정의되는 파라미터로서, 광학적 등방성 또는 이방성을 나타내는 척도이다.

또한, 두께 방향 위상차(thickness direction retardation, R_th)란, 필름 두께 방향의 단면에서 봤을 때의 2개의 복굴절인 △n_xz(＝｜n_x-n_z｜) 및 △n_yz(＝｜n_y-n_z｜)에 각각 필름 두께(d)를 곱하여 얻어지는 위상차의 평균으로 정의되는 파라미터이다.

상기 폴리아마이드계 필름의 면내 위상차 및 두께 방향 위상차의 값이 상기 범위인 경우, 상기 필름을 디스플레이 장치에 적용시 광학적 왜곡 및 색상 왜곡을 최소화할 수 있고, 측면에서 빛이 새어나오는 빛샘 현상 또한 최소화할 수 있다.

상기 폴리아마이드계 필름은 폴리아마이드계 중합체 이외에 필러를 더 포함한다.

상기 필러의 평균 입경은 60 nm 내지 180 nm이다. 구체적으로, 상기 필러의 평균 입경은 80 nm 내지 180 nm, 100 nm 내지 180nm, 110 nm 내지 160 nm, 120 nm 내지 160 nm 또는 130 nm 내지 150 nm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 필러의 평균 입경이 상기 범위인 경우, 다른 무기계 필러들과 비교했을 때, 상대적으로 많은 양을 투입하여도 광학 특성의 저하가 발생하지 않는다.

상기 필러의 굴절률은 1.55 내지 1.75이다. 구체적으로, 상기 필러의 굴절률은 1.60 내지 1.75, 1.60 내지 1.70, 1.60 내지 1.68, 또는 1.62 내지 1.65일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 필러의 굴절률이 상기 범위를 만족함으로써, n_x, n_y 및 n_z와 관련된 복굴절 값이 적절히 조절될 수 있고, 필름의 다양한 각도에서의 휘도가 개선된다.

반면, 상기 필러의 굴절률이 상기 범위를 벗어나는 경우, 필름 상에서 필름의 존재가 육안으로 시인되거나 필러로 인해 헤이즈가 상승하는 문제점이 발생할 수 있다.

상기 필러의 함량은 폴리아마이드계 중합체 고형분의 총 중량을 기준으로, 100 ppm 내지 3,000 ppm이다. 구체적으로, 상기 필러의 함량은 폴리아마이드계 중합체 고형분의 총 중량을 기준으로, 100 ppm 내지 2500 ppm, 100 ppm 내지 2200 ppm, 200 ppm 내지 2500 ppm, 200 ppm 내지 2200 ppm, 250 ppm 내지 2100 ppm, 또는 300 ppm 내지 2000 ppm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 필러의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우, 필름의 헤이즈가 급격히 증가하고, 필름 표면에 필러끼리 뭉침 현상이 발생하여 이물감이 육안으로 확인되거나, 생산 공정에 있어서 주행에 문제가 발생하거나 권취성이 저하될 수 있다.

상기 필러는 황산 바륨일 수 있다.

상기 황산 바륨은 입자 형태로 포함될 수 있다. 또한, 상기 황산 바륨 입자는 표면에 특별한 코팅처리가 되지 않은 상태이며, 필름 전반에 걸쳐 고르게 분산되어 있을 수 있다.

상기 폴리아마이드계 필름이 황산 바륨을 포함함으로써, 상기 필름은 광학 특성의 저하 없이, 넓은 시야각을 확보할 수 있다.

상기 폴리아마이드계 필름 내의 잔류용매 함량은 1,500 ppm 이하이다. 예를 들어, 상기 잔류용매의 함량은 1,200ppm 이하, 1,000 ppm 이하, 800 ppm 이하, 500 ppm 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 잔류용매는 필름 제조시 휘발되지 않고 최종적으로 제조된 필름에 남아있는 용매의 양을 의미한다.

상기 폴리아마이드계 필름 내의 잔류용매의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우, 필름의 내구성이 저하될 수 있고, 휘도에도 영향을 미칠 수 있다.

구현예에 따른 폴리아마이드계 필름은 두께 50 ㎛를 기준으로 곡률 반경이 3 mm가 되도록 폴딩할 때, 파단되기 전까지의 폴딩 횟수가 20만 회 이상이다.

상기 폴딩 횟수는 필름의 곡률 반경이 3 mm가 되도록 구부렸다 폈다 하는 것을 1회로 한다.

상기 폴리아마이드계 필름이 상술한 범위의 폴딩 횟수를 만족함으로써 폴더블 디스플레이 장치나 플렉서블 디스플레이 장치에 유용하게 적용될 수 있다.

구현예에 따른 폴리아마이드계 필름의 표면조도는 0.01 ㎛ 내지 0.07 ㎛이다. 구체적으로, 상기 표면조도는 0.01 ㎛ 내지 0.07 ㎛ 또는 0.01 ㎛ 내지 0.06 ㎛일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리아마이드계 표면조도가 상기 범위를 만족함으로써, 면광원의 법선 방향으로부터의 각도가 커지는 경우에도 높은 휘도를 구현하는데 유리하다.

일 구현예에 따른 폴리아마이드계 필름은 폴리아마이드계 중합체를 포함하고, 상기 폴리아마이드계 중합체는 아마이드 반복단위를 포함하는 중합체이다. 또한, 상기 필름에 포함된 중합체는 선택적으로 이미드 반복단위를 포함할 수 있다.

상기 폴리아마이드계 필름은 폴리아마이드계 중합체를 포함하고, 상기 폴리아마이드계 중합체는 디아민 화합물 및 디카르보닐 화합물을 포함하는 반응물들이 동시 또는 순차적으로 반응하여 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리아마이드계 중합체는 디아민 화합물 및 디카르보닐 화합물이 중합하여 형성된다.

또는, 상기 폴리아마이드계 중합체는 디아민 화합물, 디안하이드라이드 화합물 및 디카르보닐 화합물을 중합하여 형성될 수 있다. 이때 상기 폴리아마이드계 중합체는 디아민 화합물과 디안하이드라이드 화합물의 중합으로부터 유래하는 이미드(imide) 반복단위와 상기 디아민 화합물과 디카르보닐 화합물의 중합으로부터 유래하는 아마이드(amide) 반복단위를 포함한다.

일 구현예에 따른 폴리아마이드계 필름은 디아민 화합물, 디카르보닐 화합물, 선택적으로 디안하이드라이드 화합물을 중합하여 형성된 폴리아마이드계 중합체를 포함한다.

일 구현예로서, 상기 디안하이드라이드 화합물과 상기 디카르보닐 화합물의 몰비가 0:100 내지 25:75, 0:100 내지 20:80, 0:100 내지 15:85, 0:100 내지 10:90, 0:100 내지 8:92, 또는 0:100 내지 5:95이다.

상기 디안하이드라이드 화합물과 상기 디카르보닐 화합물의 몰비가 상기 범위일 때 면광원의 법선 방향으로부터의 각도가 큰 경우에도 충분한 휘도를 갖고 광학적 왜곡이 최소화되는 필름을 구현할 수 있다.

다른 구현예로서, 상기 디안하이드라이드 화합물이 0종, 1종 또는 2종으로 이루어지고, 상기 디카르보닐 화합물이 1종 또는 2종으로 이루어질 수 있다.

상기 디아민 화합물은 상기 디안하이드라이드 화합물과 이미드 결합하고, 상기 디카르보닐 화합물과 아마이드 결합하여 공중합체를 형성하는 화합물이다.

상기 디아민 화합물은 특별히 제한되지 아니하나, 예를 들어, 방향족 구조를 포함하는 방향족 디아민 화합물일 수 있다. 예를 들어, 상기 디아민 화합물은 하기 화학식 1의 화합물일 수 있다.

<화학식 1>

상기 화학식 1 에 있어서,

E는 치환 또는 비치환된 2가의 C₆-C₃₀ 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 2가의 C₄-C₃₀ 헤테로 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 2가의 C₆-C₃₀ 방향족 고리기, 치환 또는 비치환된 2가의 C₄-C₃₀ 헤테로 방향족 고리기, 치환 또는 비치환된 C₁-C₃₀ 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C₂-C₃₀ 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C₂-C₃₀ 알키닐렌기, -O-, -S-, -C(=O)-, -CH(OH)-, -S(=O)₂-, -Si(CH₃)₂-, -C(CH₃)₂- 및 -C(CF₃)₂- 중에서 선택될 수 있다.

e는 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, e가 2 이상일 경우 E는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.

상기 화학식 1의 (E)_e는 하기 화학식 1-1a 내지 1-14a로 표시되는 그룹 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

구체적으로, 상기 화학식 1의 (E)_e는 하기 화학식 1-1b 내지 1-13b로 표시되는 그룹 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:

더욱 구체적으로, 상기 화학식 1의 (E)e는 상기 화학식 1-6b로 표시되는 그룹 또는 상기 화학식 1-9b로 표시되는 그룹일 수 있다.

일 구현예에서, 상기 디아민 화합물은 불소함유 치환기를 갖는 화합물 또는 에테르기(-O-)를 갖는 화합물을 포함할 수 있다.

상기 디아민 화합물은 불소함유 치환기를 갖는 화합물로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 불소함유 치환기는 불소화 탄화수소기일 수 있고, 구체적으로는 트리플루오로메틸기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

다른 구현예에서, 상기 디아민 화합물은 1 종의 디아민 화합물을 사용할 수 있다. 즉, 상기 디아민 화합물은 단일 성분으로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 상기 디아민 화합물은 하기와 같은 구조를 갖는 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노바이페닐(2,2'-Bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl, TFDB)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 디안하이드라이드 화합물은 복굴절값이 낮기 때문에 상기 폴리이미드계 중합체를 포함하는 필름의 투과도와 같은 광학 물성의 향상에 기여할 수 있는 화합물이다. 상기 폴리이미드계 중합체는 이미드 반복단위를 포함하는 중합체를 의미한다.

상기 디안하이드라이드 화합물은 특별히 제한되지 아니하나, 예를 들어, 방향족 구조를 포함하는 방향족 디안하이드라이드 화합물일 수 있다. 예를 들어, 상기 방향족 디안하이드라이드 화합물은 하기 화학식 2의 화합물일 수 있다.

<화학식 2>

상기 화학식 2에 있어서, G는 치환 또는 비치환된 4가의 C₆-C₃₀ 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 4가의 C₄-C₃₀ 헤테로 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 4가의 C₆-C₃₀ 방향족 고리기, 치환 또는 비치환된 4가의 C₄-C₃₀ 헤테로 방향족 고리기이고, 상기 지방족 고리기, 상기 헤테로 지방족 고리기, 상기 방향족 고리기 또는 상기 헤테로 방향족 고리기가 단독으로 존재하거나, 서로 접합되어 축합고리를 형성하거나, 치환 또는 비치환된 C₁-C₃₀ 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C₂-C₃₀ 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C₂-C₃₀ 알키닐렌기, -O-, -S-, -C(=O)-, -CH(OH)-, -S(=O)₂-, -Si(CH₃)₂-, -C(CH₃)₂- 및 -C(CF₃)₂- 중에서 선택된 연결기에 의해 연결되어 있다.

상기 화학식 2의 G는 하기 화학식 2-1a 내지 2-9a로 표시되는 그룹 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 상기 화학식 2의 G는 상기 2-2a로 표시되는 그룹, 상기 화학식 2-8a로 표시되는 그룹, 또는 상기 2-9a로 표시되는 그룹일 수 있다.

일 구현예에서, 상기 디안하이드라이드 화합물은 불소함유 치환기를 갖는 화합물, 바이페닐기를 갖는 화합물 또는 케톤기를 갖는 화합물을 포함할 수 있다.

상기 디안하이드라이드 화합물은 불소함유 치환기를 갖는 화합물로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 불소함유 치환기는 불소화 탄화수소기일 수 있고, 구체적으로는 트리플루오로메틸기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

다른 구현예에서, 상기 디안하이드라이드 화합물은 1종의 단일 성분 또는 2종의 혼합 성분으로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 상기 디안하이드라이드 화합물은 하기와 같은 구조를 갖는 2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드(2,2'-Bis-(3,4-Dicarboxyphenyl)hexafluoropropane dianhydride, 6FDA)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 디아민 화합물 및 상기 디안하이드라이드 화합물이 중합하여 폴리아믹산을 생성할 수 있다.

이어서, 상기 폴리아믹산은 탈수 반응을 통하여 폴리이미드로 전환될 수 있고, 상기 폴리이미드는 이미드(imide) 반복단위를 포함한다.

상기 폴리이미드는 하기 화학식 A로 표시되는 반복단위를 형성할 수 있다.

<화학식 A>

상기 화학식 A에 있어서, E, G 및 e에 대한 설명은 전술한 바와 같다.

예를 들어, 상기 폴리이미드는 하기 화학식 A-1로 표시되는 반복단위를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

<화학식 A-1>

상기 화학식 A-1의 n은 1 내지 400의 정수이다.

상기 디카르보닐 화합물은 특별히 제한되지 아니하나, 예를 들어, 하기 화학식 3의 화합물일 수 있다.

<화학식 3>

상기 화학식 3에 있어서,

J는 치환 또는 비치환된 2가의 C₆-C₃₀ 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 2가의 C₄-C₃₀ 헤테로 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 2가의 C₆-C₃₀ 방향족 고리기, 치환 또는 비치환된 2가의 C₄-C₃₀ 헤테로 방향족 고리기, 치환 또는 비치환된 C₁-C₃₀ 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C₂-C₃₀ 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C₂-C₃₀ 알키닐렌기, -O-, -S-, -C(=O)-, -CH(OH)-, -S(=O)₂-, -Si(CH₃)₂-, -C(CH₃)₂- 및 -C(CF₃)₂- 중에서 선택될 수 있다.

j는 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, j가 2 이상일 경우 J는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.

X는 할로겐 원자이다. 구체적으로, X는 F, Cl, Br, I 등일 수 있다. 더욱 구체적으로, X는 Cl일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 화학식 3의 (J)_j는 하기 화학식 3-1a 내지 3-14a로 표시되는 그룹 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

구체적으로, 상기 화학식 3의 (J)_j는 하기 화학식 3-1b 내지 3-8b로 표시되는 그룹 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:

더욱 구체적으로, 상기 화학식 3의 (J)_j는 상기 화학식 3-1b로 표시되는 그룹, 상기 화학식 3-2b로 표시되는 그룹, 3-3b로 표시되는 그룹 또는 3-8b로 표시되는 그룹일 수 있다.

일 구현예에서, 상기 디카르보닐 화합물은 서로 상이한 적어도 2 종의 디카르보닐 화합물을 혼합 사용할 수 있다. 상기 디카르보닐 화합물이 2 종 이상 사용되는 경우, 상기 디카르보닐 화합물은 상기 화학식 3에서 (J)_j가 상기 화학식 3-1b 내지 3-8b로 표시되는 그룹 중에서 선택되는 2종 이상이 사용될 수 있다.

다른 구현예에서, 상기 디카르보닐 화합물은 방향족 구조를 포함하는 방향족 디카르보닐 화합물일 수 있다.

예를 들어, 상기 디카르보닐 화합물은 제1 디카르보닐 화합물 및/또는 제2 디카르보닐 화합물을 포함할 수 있다.

상기 제1 디카르보닐 화합물 및 상기 제2 디카르보닐 화합물은 각각 방향족 디카르보닐 화합물(aromatic dicarbonyl compound)일 수 있다.

상기 제1 디카르보닐 화합물 및 상기 제2 디카르보닐 화합물은 서로 상이한 화합물일 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 디카르보닐 화합물 및 상기 제2 디카르보닐 화합물이 서로 상이한 방향족 디카르보닐 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니다.

상기 제1 디카르보닐 화합물 및 상기 제2 디카르보닐 화합물이 각각 방향족 디카르보닐 화합물인 경우, 벤젠 고리를 포함하고 있으므로, 제조된 폴리아마이드계 중합체를 포함하는 필름의 표면 경도 및 인장 강도와 같은 기계적 물성을 향상시키는데 기여할 수 있다.

상기 디카르보닐 화합물은 하기와 같은 구조를 갖는 테레프탈로일클로라이드(terephthaloyl chloride, TPC), 1,1'-비페닐-4,4'-디카르보닐 디클로라이드(1,1'-biphenyl-4,4'-dicarbonyl dichloride, BPDC), 이소프탈로일 클로라이드(Isophthaloyl Chloride, IPC) 또는 이의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 상기 제1 디카르보닐 화합물은 BPDC를 포함할 수 있고, 상기 제2 디카르보닐 화합물은 TPC를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제1 디카르보닐 화합물로서 BPDC, 상기 제2 디카르보닐 화합물로서 TPC를 적절하게 조합하여 사용하는 경우, 제조된 폴리아마이드계 수지를 포함하는 필름은 높은 내산화성을 가질 수 있다.

또는, 상기 제1 디카르보닐 화합물은 IPC를 포함할 수 있고, 상기 제2 디카르보닐 화합물은 TPC를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제1 디카르보닐 화합물로서 IPC, 상기 제2 디카르보닐 화합물로서 TPC를 적절하게 조합하여 사용하는 경우, 제조된 폴리아마이드계 수지를 포함하는 필름은 높은 내산화성을 가질 수 있을 뿐만 아니라 비용 절감을 할 수 있어 경제적이다.

상기 디아민 화합물 및 상기 디카르보닐 화합물이 중합하여 하기 화학식 B로 표시되는 반복단위를 형성할 수 있다.

<화학식 B>

상기 화학식 B에 있어서, E, J, e 및 j에 대한 설명은 전술한 바와 같다.

예를 들면, 상기 디아민 화합물 및 상기 디카르보닐 화합물이 중합하여 화학식 B-1 및 B-2로 표시되는 아마이드(amide) 반복단위를 형성할 수 있다.

또는, 상기 디아민 화합물 및 상기 디카르보닐 화합물이 중합하여 화학식 B-2 및 B-3으로 표시되는 아마이드(amide) 반복단위를 형성할 수 있다.

<화학식 B-1>

상기 화학식 B-1의 x는 1 내지 400의 정수이다.

<화학식 B-2>

상기 화학식 B-2의 y는 1 내지 400의 정수이다.

<화학식 B-3>

상기 화학식 B-3의 y는 1 내지 400의 정수이다.

일 구현예에 따르면, 상기 폴리아마이드계 중합체는 하기 화학식 A로 표시되는 반복단위 및 하기 화학식 B로 표시되는 반복단위를 포함할 수 있다:

<화학식 A>

<화학식 B>

상기 화학식 A 및 B 중,

E 및 J는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 2가의 C₆-C₃₀ 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 2가의 C₄-C₃₀ 헤테로 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 2가의 C₆-C₃₀ 방향족 고리기, 치환 또는 비치환된 2가의 C₄-C₃₀ 헤테로 방향족 고리기, 치환 또는 비치환된 C₁-C₃₀ 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C₂-C₃₀ 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C₂-C₃₀ 알키닐렌기, -O-, -S-, -C(=O)-, -CH(OH)-, -S(=O)₂-, -Si(CH₃)₂-, -C(CH₃)₂- 및 -C(CF₃)₂- 중에서 선택되고,

e 및 j는 서로 독립적으로 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고,

e가 2 이상일 경우, 2 이상의 E는 서로 동일하거나 상이하고,

j가 2 이상일 경우, 2 이상의 J는 서로 동일하거나 상이하고,

G는 치환 또는 비치환된 4가의 C₆-C₃₀ 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 4가의 C₄-C₃₀ 헤테로 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 4가의 C₆-C₃₀ 방향족 고리기, 치환 또는 비치환된 4가의 C₄-C₃₀ 헤테로 방향족 고리기이고, 상기 지방족 고리기, 상기 헤테로 지방족 고리기, 상기 방향족 고리기 또는 상기 헤테로 방향족 고리기가 단독으로 존재하거나, 서로 접합되어 축합고리를 형성하거나, 치환 또는 비치환된 C₁-C₃₀ 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C₂-C₃₀ 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C₂-C₃₀ 알키닐렌기, -O-, -S-, -C(=O)-, -CH(OH)-, -S(=O)₂-, -Si(CH₃)₂-, -C(CH₃)₂- 및 -C(CF₃)₂- 중에서 선택된 연결기에 의해 연결되어 있다.

상기 폴리아마이드계 중합체에 있어서, 상기 화학식 A로 표시되는 반복단위 및 상기 화학식 B로 표시되는 반복단위의 몰비가 0:100 내지 25:75, 0:100 내지 20:80, 0:100 내지 15:85, 0:100 내지 10:90, 0:100 내지 8:92, 또는 0:100 내지 5:95일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또는, 상기 폴리아마이드계 중합체가 이미드계 반복단위 및 아마이드계 반복단위를 0:100 내지 25:75, 0:100 내지 20:80, 0:100 내지 15:85, 0:100 내지 10:90, 0:100 내지 8:92, 또는 0:100 내지 5:95의 몰비로 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리아마이드계 중합체가 상기 화학식 A로 표시되는 반복단위 및 상기 화학식 B로 표시되는 반복단위의 몰비를 상기 범위로 포함하는 경우, 또는, 이미드계 반복단위 및 아마이드계 반복단위를 상기 범위로 포함하는 경우, 면광원의 법선 방향으로부터의 각도가 큰 경우에도 충분한 휘도를 갖고 광학적 왜곡이 최소화되는 필름을 구현할 수 있다.

상기 폴리아마이드계 필름의 헤이즈가 1% 이하이다. 예를 들어, 상기 헤이즈는 0.8% 이하, 0.6% 이하, 0.5% 이하 또는 0.4% 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리아마이드계 필름의 투과도는 80 % 이상이다. 예를 들어, 상기 투과도는 82% 이상, 85 % 이상, 88 % 이상, 89% 이상, 80 % 내지 99 %, 88 % 내지 99 %, 또는 89 % 내지 99 %일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리아마이드계 필름의 황색도(yellow index)는 5 이하이다. 예를 들어, 상기 황색도가 4 이하, 3.5 이하 또는 3 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리아마이드계 필름의 모듈러스가 5.0 GPa 이상이다. 구체적으로, 상기 모듈러스는 5.5 GPa 이상, 6.0 GPa 이상, 6.5 GPa 이상, 7.0 GPa 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리아마이드계 필름의 압축 강도는 0.4 kgf/㎛ 이상이다. 구체적으로, 상기 압축 강도는 0.45 kgf/㎛ 이상 또는 0.46 kgf/㎛ 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리아마이드계 필름을 UTM 압축 모드로 2.5 mm 구형상의 팁을 사용하여 10 mm/min의 속도로 천공시, 크랙을 포함한 천공 최대 직경(mm)이 60 mm 이하이다. 구체적으로, 상기 천공 최대 직경이 5 내지 60 mm, 10 내지 60 mm, 15 내지 60 mm, 20 내지 60 mm, 25 내지 60 mm, 또는 25 내지 58 mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리아마이드계 필름은 표면 경도는 HB 이상이다. 구체적으로 상기 표면 경도가 H 이상 또는 2H 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리아마이드계 필름은 인장 강도가 15 kgf/mm² 이상이다. 구체적으로, 상기 인장 강도가 18 kgf/mm² 이상, 20 kgf/mm² 이상, 21 kgf/mm² 이상 또는 22 kgf/mm² 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리아마이드계 필름은 신도가 15 % 이상이다. 구체적으로, 상기 신도가 16 % 이상, 17 % 이상 또는 17.5 % 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

구현예에 따른 폴리아마이드계 필름은 낮은 헤이즈, 낮은 황색도, 높은 투과도 등의 우수한 광학적 물성뿐만 아니라 넓은 시야각에 걸쳐 충분한 휘도를 가질 뿐만 아니라, 광학적 왜곡이 최소화되어, 디스플레이의 심미감과 시인성을 증대시키는 효과가 있다.

전술한 상기 폴리아마이드계 필름의 물성들은 40 ㎛ 내지 60 ㎛ 두께를 기준으로 한다. 예를 들어, 상기 폴리아마이드계 필름의 물성들은 50 ㎛ 두께를 기준으로 한다.

상술한 폴리아마이드계 필름의 구성성분 및 물성에 대한 특징들은 서로 조합될 수 있다.

예를 들어, 상기 폴리아마이드계 필름은 폴리아마이드계 중합체를 포함하고, 투과도가 80% 이상이고, 헤이즈가 1% 이하이고, 황색도가 5 이하이다.

또한, 상기 폴리아마이드계 필름의 전술한 물성들은 상기 폴리아마이드계 필름을 이루는 성분들의 화학적, 물리적 물성과 함께, 후술할 상기 폴리아마이드계 필름의 제조방법에서 각 단계의 공정 조건들이 종합되어 나타나는 결과이다.

예를 들어, 폴리아마이드계 필름을 이루는 성분의 조성과 함량, 첨가제(구체적으로, 필러 등)의 종류와 함량, 필름 제조 공정에서 연신 배율과 열처리 조건 등 모든 것들이 종합되어 목적하는 수준의 휘도 범위를 달성할 수 있다.

디스플레이 장치용 커버 윈도우

일 구현예에 따른 디스플레이 장치용 커버 윈도우는 폴리아마이드계 필름 및 기능층을 포함한다.

상기 폴리아마이드계 필름은 폴리아마이드계 중합체를 포함하고, 상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 50° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₅₀)이 25% 이상이다.

상기 폴리아마이드계 필름에 대한 구체적인 설명은 상술한 바와 같다.

상기 디스플레이 장치용 커버 윈도우는 디스플레이 장치에 유용하게 적용될 수 있다.

상기 폴리이미드계 필름은 다양한 각도에서도 특정 수준 이상의 휘도를 확보함으로써 넓은 시야각을 갖고 광학적 왜곡이 최소화 되므로, 디스플레이 장치용 커버 윈도우에 유용하게 적용될 수 있다.

디스플레이 장치

일 구현예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이부; 및 상기 디스플레이부 상에 배치된 커버 윈도우;를 포함하고, 상기 커버 윈도우가 폴리아마이드계 필름 및 기능층을 포함한다.

상기 폴리아마이드계 필름 및 커버 윈도우에 대한 구체적인 설명은 상술한 바와 같다.

도 1은 일 구현예에 따른 디스플레이 장치의 단면도를 나타낸 것이다.

구체적으로, 도 1에는 디스플레이부(400) 및 상기 디스플레이부(400) 상에 제1면(101) 및 제2면(102)을 갖는 폴리아마이드계 필름(100)과 기능층(200)을 포함하는 커버 윈도우(300)가 배치되고, 상기 디스플레이부(400)와 커버 윈도우(300) 사이에 접착층(500)이 배치된 디스플레이 장치가 예시되어 있다.

상기 디스플레이부(400)는 영상이 표시될 수 있는 것으로, 플렉서블(flexible)한 특성을 가질 수 있다.

상기 디스플레이부(400)는 영상을 표시하기 위한 표시패널일 수 있는데, 예를 들어, 액정표시패널 또는 유기전계발광 표시패널일 수 있다. 상기 유기전계발광 표시패널은 전면 편광판 및 유기 EL 패널을 포함할 수 있다.

상기 전면 편광판은 상기 유기 EL 패널의 전면 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 전면 편광판은 상기 유기 EL 패널에서, 영상이 표시되는 면에 접착될 수 있다.

상기 유기 EL 패널은 픽셀 단위의 자체 발광에 의해서, 영상을 표시한다. 상기 유기 EL 패널은 유기 EL 기판 및 구동기판을 포함할 수 있다. 상기 유기 EL 기판은 픽셀에 각각 대응되는 복수의 유기 전계 발광 유닛들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 각각 음극, 전자 수송층, 발광층, 정공 수송층 및 양극을 포함할 수 있다. 상기 구동기판은 상기 유기 EL 기판에 구동적으로 결합될 수 있다. 즉, 상기 구동 기판은 상기 유기 EL 기판에 구동 전류 등과 같은 구동 신호를 인가할 수 있도록 결합됨으로써, 상기 유기 전계 발광 유닛들에 각각 전류를 인가하여, 상기 유기 EL 기판을 구동할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부(400) 및 상기 커버 윈도우(300) 사이에 접착층(500)이 포함될 수 있다. 상기 접착층은 광학적으로 투명한 접착층일 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다.

상기 커버 윈도우(300)는 상기 디스플레이부(400) 상에 배치된다. 상기 커버 윈도우는 실시예에 따른 디스플레이 장치의 최외곽에 위치하여, 상기 디스플레이부를 보호할 수 있다.

상기 커버 윈도우(300)는 폴리아마이드계 필름 및 기능층을 포함할 수 있다. 상기 기능층은 하드 코팅, 반사율 저감층, 방오층 및 방현층으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 기능층은 상기 폴리아마이드계 필름의 적어도 일면에 코팅될 수 있다.

구현예에 따른 폴리아마이드계 필름의 경우, 디스플레이 구동 방식이나 패널 내부의 컬러필터, 적층 구조 등의 변경 없이 간단히 디스플레이 장치의 외부에 필름의 형태로 적용하여 넓은 시야각을 갖고 시인성이 우수한 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 바, 과도한 공정의 변경이나 비용 증가가 필요하지 않으므로, 생산 비용을 절감할 수 있다는 이점도 있다.

폴리아마이드계 필름의 제조방법

일 구현예는 폴리아마이드계 필름의 제조방법을 제공한다.

일 구현예에 따른 폴리아마이드계 필름의 제조방법은 유기 용매 상에서 폴리아마미드계 중합체를 포함하는 용액을 제조하는 단계; 상기 용액에 필러가 분산된 필러 분산액을 투입하는 단계; 필러 분산액이 투입된 상기 용액을 탱크에 투입하는 단계; 상기 탱크 내의 용액을 압출 및 캐스팅한 후 건조하여 겔 시트를 제조하는 단계; 및 상기 겔 시트를 열처리하는 단계;를 포함한다.

도 2를 참조할 때, 일 구현예에 따른 폴리아마이드계 필름의 제조방법은, 중합 설비 내에서 유기 용매 상에서 디아민 화합물 및 디카르보닐 화합물, 또는 디아민 화합물, 디안하이드라이드 화합물 및 디카르보닐 화합물을 동시 또는 순차적으로 혼합하고, 상기 혼합물을 반응시켜 중합체 용액을 제조하는 단계(S100); 상기 중합체 용액을 탱크에 투입하는 단계(S200); 비활성 가스를 이용하여 퍼징하는 단계(S300); 상기 탱크 내의 중합체 용액을 벨트 상에 캐스팅한 후 건조시켜 겔 시트를 제조하는 단계(S400); 상기 겔 시트를 이동시키면서 열처리하여 경화 필름을 제조하는 단계(S500); 상기 경화 필름을 이동시키면서 냉각시키는 단계(S600); 및 상기 냉각된 경화 필름을 와인더(winder)를 이용하여 권취하는 단계(S700);를 포함한다.

상기 폴리아마이드계 필름은 폴리아마이드계 수지가 주성분인 필름으로서, 상기 폴리아마이드계 수지는 구조 단위로서 아마이드 반복 단위를 포함하는 수지이다. 또한, 상기 폴리아마이드계 수지는 이미드 반복 단위도 포함할 수 있다.

상기 폴리아마이드계 필름의 제조방법에 있어서, 상기 폴리아마이드계 수지를 제조하기 위한 중합체 용액은, 중합 설비 내에서 유기 용매 중에 디아민 화합물 및 디카르보닐 화합물, 또는 디아민 화합물, 디안하이드라이드 화합물 및 디카르보닐 화합물을 동시 또는 순차적으로 혼합하고, 상기 혼합물을 반응시켜 제조된다(S100).

일 구현예에서, 상기 중합체 용액을 유기 용매 중에 디아민 화합물 및 디카르보닐 화합물 또는, 디아민 화합물, 디안하이드라이드 화합물 및 디카르보닐 화합물을 동시 투입하여 반응시킴으로써 제조될 수 있다.

다른 구현예에서, 상기 중합체 용액을 제조하는 단계는, 용매 중에 상기 디아민 화합물과 상기 디카르보닐 화합물을 혼합 및 반응시켜 폴리아마이드(Polyamide, PA) 용액을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 폴리아마이드 용액은 아마이드 반복단위를 갖는 중합체를 포함하는 용액이다.

또 다른 구현예에서, 상기 중합체 용액을 제조하는 단계는, 용매 중에 상기 디아민 화합물과 상기 디안하이드라이드 화합물을 1차 혼합 및 반응시켜 폴리아믹산(Polyaminc acid, PAA) 용액을 제조하는 단계; 및 상기 폴리아믹산(PAA) 용액에 상기 디카르보닐 화합물을 2차 혼합 및 반응시켜 아마이드 결합 및 이미드 결합을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 폴리아믹산 용액은 폴리아믹산을 포함하는 용액이다.

또는, 상기 중합체 용액을 제조하는 단계는, 용매 중에 상기 디아민 화합물과 상기 디안하이드라이드 화합물을 1차 혼합 및 반응시켜 폴리아믹산 용액을 제조하는 단계; 상기 폴리아믹산 용액을 탈수시켜 폴리이미드(Polyimide, PI) 용액을 제조하는 단계; 상기 폴리이미드(PI) 용액에 상기 디카르보닐 화합물을 2차 혼합 및 반응시켜 아마이드 결합을 추가 형성하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 폴리이미드 용액은 이미드 반복단위를 갖는 중합체를 포함하는 용액이다.

또 다른 구현예에서, 상기 중합체 용액을 제조하는 단계는, 용매 중에 상기 디아민 화합물과 상기 디카르보닐 화합물을 1차 혼합 및 반응시켜 폴리아마이드(Polyamide, PA) 용액을 제조하는 단계; 상기 폴리아마이드(PA) 용액에 상기 디안하이드라이드 화합물을 2차 혼합 및 반응시켜 이미드 결합을 추가 형성하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 폴리아마이드 용액은 아마이드 반복단위를 갖는 중합체를 포함하는 용액이다.

이와 같이 제조된 상기 중합체 용액은 폴리아믹산(PAA) 반복 단위, 폴리아마이드(PA) 반복 단위 및 폴리이미드(PI) 반복 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함하는 중합체가 함유된 용액일 수 있다.

상기 중합체 용액에 포함된 중합체는 상기 디아민 화합물과 상기 디카르보닐 화합물의 중합으로부터 유래하는 아마이드(amide) 반복단위를 포함한다.

또는, 상기 중합체 용액에 포함된 중합체는 상기 디아민 화합물과 상기 디안하이드라이드 화합물의 중합으로부터 유래하는 이미드(imide) 반복단위와 상기 디아민 화합물과 상기 디카르보닐 화합물의 중합으로부터 유래하는 아마이드(amide) 반복단위를 포함한다.

상기 중합체 용액에 포함된 고형분의 함량은 10 중량% 내지 30 중량%일 수 있다. 또는, 상기 제2 중합체 용액에 포함된 고형분의 함량은 15 중량% 내지 25 중량%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 중합체 용액에 포함된 고형분의 함량이 상기 범위인 경우, 압출 및 캐스팅 공정에서 효과적으로 폴리아마이드계 필름이 제조될 수 있다. 또한, 제조된 폴리아마이드계 필름은 향상된 모듈러스 등의 기계적 물성 및 낮은 황색도 등의 광학성 물성을 가질 수 있다.

일 구현예에서, 상기 중합체 용액을 제조하는 단계는, 촉매를 투입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 촉매는 베타피콜린, 아세트산무수물, 아이소퀴놀린(isoquinoline, IQ) 및 피리딘계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 촉매는 상기 폴리아믹산 1몰을 기준으로 0.01 내지 0.4 몰 당량을 투입할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 촉매를 투입하는 경우, 반응 속도를 향상시킬 수 있고, 반복단위 구조 간 또는 반복단위 구조 내의 화학적 결합력을 향상시킬 수 있다.

다른 구현예에서, 상기 중합체 용액을 제조하는 단계는, 상기 중합체 용액의 점도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 중합체 용액을 제조하는 단계는, (a) 유기 용매 중에 디아민 화합물 및 디카르보닐 화합물 또는, 디아민 화합물, 디안하이드라이드 화합물 및 디카르보닐 화합물을 동시 또는 순차적으로 혼합 및 반응시켜 제1 중합체 용액을 제조하는 단계; (b) 상기 제1 중합체 용액의 점도를 측정하여 목표 점도에 도달하는지 여부를 평가하는 단계; 및 (c) 상기 제1 중합체 용액의 점도가 목표 점도에 도달하지 못하는 경우, 상기 디카르보닐 화합물을 추가 투입하여 목표 점도를 갖는 제2 중합체 용액을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 목표 점도는 상온에서 10만 cps 내지 50만 cps일 수 있다. 구체적으로, 상기 목표 점도는 상온에서 10만 cps 내지 40만 cps, 10만 cps 내지 35만 cps, 10만 cps 내지 30만 cps, 15만 cps 내지 30만 cps, 또는 15만 내지 25만 cps일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제1 중합체 용액을 제조하는 단계와 제2 중합체 용액을 제조하는 단계의 경우 제조된 중합체 용액의 점도가 상이하다. 예를 들어, 상기 제1 중합체 용액보다 상기 제2 중합체 용액의 점도가 더 높다.

상기 제1 중합체 용액을 제조할 때의 교반 속도와 상기 제2 중합체 용액을 제조할 때의 교반 속도가 상이하다. 예를 들어, 상기 제1 중합체 용액을 제조할 때의 교반 속도가 상기 제2 중합체 용액을 제조할 때의 교반 속도보다 빠르다.

또 다른 구현예에서, 상기 중합체 용액을 제조하는 단계는 상기 중합체 용액의 pH를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 단계에서, 상기 중합체 용액의 pH는 4 내지 7로 조절될 수 있고, 예를 들어, 4.5 내지 7로 조절될 수 있다.

상기 중합체 용액의 pH는 pH 조절제를 첨가함으로써 조절될 수 있고, 상기 pH 조절제는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 알콕시아민, 알킬아민 또는 알칸올아민 등 아민계 화합물을 포함할 수 있다.

상기 중합체 용액의 pH를 전술한 범위로 조절함으로써, 후속하는 공정에서 장비의 손상을 방지할 수 있고, 상기 중합체 용액으로부터 제조된 필름의 결함 발생을 저지하고, 황색도 및 모듈러스 측면에서 목적하는 광학적 물성 및 기계적 물성을 구현할 수 있다.

상기 pH 조절제는 상기 중합체 용액 내의 단량체의 총 몰 수를 기준으로 0.1 몰% 내지 10 몰%의 양으로 첨가될 수 있다.

다른 구현예에서, 상기 중합체 용액을 제조하는 단계는 비활성 가스를 이용하여 퍼징하는 단계를 더 포함할 수 있다. 비활성 가스 퍼징 단계를 통해 수분을 제거하고, 불순물을 감소시킴으로써, 반응 수율을 증가시킬 수 있고, 최종 필름의 표면 외관과 기계적 물성 등을 우수하게 구현할 수 있다.

상기 비활성 가스는 질소, 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar), 크립톤(Kr), 제논(Xe) 및 라돈(Rn)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 비활성 가스는 질소일 수 있다.

상기 중합체 용액을 제조하기 위해 사용되는 상기 디안하이드라이드 화합물 : 상기 디카르보닐 화합물의 몰비는 0:100 내지 25:75일 수 있고, 예를 들어, 0:100 내지 20:80, 0:100 내지 15:85, 0:100 내지 10:90, 0:100 내지 8:92, 또는 0:100 내지 5:95일 수 있다.

상기 디안하이드라이드 화합물과 상기 디카르보닐 화합물이 이러한 몰비로 사용됨으로써, 면광원의 법선 방향으로부터의 각도가 큰 경우에도 충분한 휘도를 갖고 광학적 왜곡이 최소화되는 필름을 구현할 수 있다.

상기 범위를 벗어나는 경우 휘도나 헤이즈와 같은 광학적 물성이 저하될 수 있다.

상기 디아민 화합물, 디안하이드라이드 화합물 및 디카르보닐 화합물에 대한 설명은 상술한 바와 같다.

일 구현예에서, 상기 유기 용매는 디메틸포름아미드(dimethylformamide, DMF), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide, DMAc), N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), m-크레졸(m-cresol), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF) 및 클로로포름으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상일 수 있다. 상기 중합체 용액에 사용되는 유기 용매는 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide, DMAc)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같이 유기 용매 상에서 폴리아마이드계 중합체를 포함하는 용액을 제조한 후, 상기 용액에 필러가 분산된 필러 분산액을 투입한다.

상기 필러의 평균 입경은 60 nm 내지 180 nm이고, 굴절률은 1.55 내지 1.75이며, 함량은 폴리아마이드계 중합체 고형분의 총 중량을 기준으로, 100 ppm 내지 3,000 ppm이다. 또한, 상기 필러는 황산 바륨일 수 있다.

상기 필러에 대한 더욱 구체적인 설명은 상술한 바와 같다.

상기 필러 분산액은 분산제를 더 포함할 수 있다.

상기 분산제는 상기 필러가 분산액 내에서, 폴리아마이드계 중합체 포함하는 용액 내에서 골고루 분산될 수 있도록 도와주는 역할을 한다.

이때, 상기 분산제는 중성계 분산제를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 필러 분산액에 있어서, 상기 필러 분산액 내에 포함된 필러 고형분의 함량은 10 중량% 내지 30 중량%이다.

상기 필러 분산액 내에 포함된 필러의 함량이 상기 범위인 경우, 필러가 고르게 분산되며, 폴리아마이드계 중합체 포함하는 용액과도 적절히 혼합될 수 있다. 또한, 필러끼리 응집이 최소화되며, 필름으로 제조되었을 때, 필름 표면에 이물감도 나타나지 않으며, 필름의 광학적, 기계적 물성을 함께 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 필러 분산액은 용매를 더 포함할 수 있다.

상기 용매는 유기 용매일 수 있고, 구체적으로, 디메틸포름아미드(dimethylformamide, DMF), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide, DMAc), N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), m-크레졸(m-cresol), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF) 및 클로로포름으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상일 수 있다. 바람직하게는, 상기 필러 분산액에 포함된 용매는 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide, DMAc)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 상기 필러 분산액이 투입된 중합체 용액을 탱크에 투입한다(S200).

도 3은 일 구현예에 따른 상기 폴리아마이드계 필름의 제조 공정 설비를 개략적으로 도시한 것이다. 도 3을 참조할 때, 전술한 상기 중합체 용액은 중합 설비(10)에서 제조되며, 이와 같이 제조된 상기 중합체 용액은 탱크(20)로 이동 및 보관된다.

이 때, 상기 중합체 용액 제조 후 별도의 공정 없이 상기 중합체 용액을 탱크로 이동하는 단계를 수행한다. 구체적으로, 상기 중합 설비에서 제조된 중합체 용액은 불순물을 제거하기 위한 별도의 침전 및 재용해 과정 없이 그대로 상기 탱크로 이동하여 보관된다. 종래에는 상기 중합체 용액의 제조 과정에서 생성되는 염산(HCl) 등의 불순물을 제거하기 위하여, 제조된 중합체 용액을 별도의 공정을 통해 정제하여 불순물을 제거하고, 이를 용매에 재용해시키는 공정을 수행하였다. 다만, 이 경우, 불순물을 제거하는 과정에서 유효 성분의 손실이 커지고, 그 결과, 수득률이 저하되는 문제가 있었다.

이에, 일 구현예에 따른 상기 제조방법은 상기 중합체 용액의 제조 과정에서 원천적으로 불순물의 함량을 최소화하거나, 소정의 불순물이 존재하더라도 후속적인 공정에서 이들을 적절히 제어하여 최종 필름의 물성을 저하시키지 않도록 함으로써 별도의 침전 또는 재용해 과정 없이 필름을 제조하는 이점을 갖는다.

상기 탱크(20)는 상기 중합체 용액을 필름화 하기 전에 이를 보관하는 장소로서, 그 내부 온도가 -20℃ 내지 20℃일 수 있다.

구체적으로, 상기 내부 온도는 -20℃ 내지 10℃, -20℃ 내지 5℃, -20℃ 내지 0℃, 또는 0℃ 내지 10℃일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 탱크(20)의 내부 온도를 상기 범위로 조절함으로써 상기 중합체 용액이 보관 중에 변질되는 것을 방지할 수 있고, 함습률을 저하시켜 이로부터 제조된 필름의 결함(defect)을 방지할 수 있다.

상기 폴리아마이드계 필름의 제조방법은 상기 탱크(20)로 이동된 상기 중합체 용액에 진공 탈포를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 진공 탈포는 상기 탱크의 내부 압력을 0.1bar 내지 0.7bar로 감압한 후 30 분 내지 3 시간 동안 수행될 수 있다. 이러한 조건에서 진공 탈포를 수행함으로써 상기 중합체 용액 내부의 기포를 저감시킬 수 있고, 그 결과, 이로부터 제조된 필름의 표면 결함을 방지하고, 헤이즈 등의 광학 물성을 우수하게 구현할 수 있다.

또한, 상기 폴리아마이드계 필름의 제조방법은 상기 탱크(20)로 이동된 상기 중합체 용액에 비활성 가스를 이용하여 퍼징(purging)하는 단계를 더 포함할 수 있다(S300).

구체적으로, 상기 퍼징은 비활성 가스를 이용하여 상기 탱크의 내부 압력을 1 내지 2 기압으로 퍼징하는 방법으로 수행된다. 이러한 조건에서 질소 퍼징을 실시함으로써 상기 중합체 용액 내부의 수분을 제거하고, 불순물을 감소시킴으로써, 반응 수율을 증가시킬 수 있고, 헤이즈 등의 광학 물성과 기계적 물성 등을 우수하게 구현할 수 있다.

상기 진공 탈포하는 단계 및 상기 탱크를 비활성 가스를 이용하여 퍼징하는 단계는 별도의 공정으로 수행된다.

예를 들어, 상기 진공 탈포하는 단계가 수행되고, 그 이후에 상기 탱크를 비활성 가스로 퍼징하는 단계가 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 진공 탈포하는 단계 및/또는 상기 탱크를 비활성 가스를 이용하여 퍼징하는 단계를 수행함으로써, 제조된 폴리아마이드계 필름 표면의 물성이 향상될 수 있다.

이후, 상기 중합체 용액을 탱크(20) 내에서 1 시간 내지 360 시간 동안 보관하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때 탱크의 내부 온도는 -20℃ 내지 20℃로 계속 유지될 수 있다.

상기 폴리아마이드계 필름의 제조방법은 상기 탱크(20) 내의 중합체 용액을 압출 및 캐스팅한 후 건조시켜 겔 시트를 제조하는 단계를 더 포함한다(S400).

상기 중합체 용액은 캐스팅 롤(roll) 또는 캐스팅 벨트(belt)와 같은 캐스팅체에 캐스팅될 수 있다.

도 3을 참조할 때, 일 구현예에 따르면, 상기 중합체 용액은 캐스팅체로서 캐스팅 벨트(30) 상에 도포되어 이동하면서 건조되고, 겔 형태의 시트로 제조될 수 있다.

상기 중합체 용액이 상기 벨트(30) 상에 주입될 때, 그 주입속도는 300 g/min 내지 700 g/min일 수 있다. 상기 중합체 용액의 주입속도가 상기 범위를 만족함으로써 상기 겔 시트가 적절한 두께로 균일하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 중합체 용액의 캐스팅 두께는 200㎛ 내지 700㎛일 수 있다. 상기 중합체 용액이 상기 두께 범위로 캐스팅 됨으로써 건조 및 열처리를 거쳐 최종 필름으로 제조되었을 때, 적절한 두께와 두께 균일도를 확보할 수 있다.

상기 중합체 용액은 상술한 바와 같이, 상온에서 10만 cps 내지 50만 cps일 수 있고, 예를 들어, 10만 cps 내지 40만 cps, 10만 cps 내지 35만 cps, 15만 cps 내지 35만 cps 또는 15만 cps 내지 25만 cps일 수 있다. 상기 점도 범위를 만족함으로써, 상기 중합체 용액이 벨트 상에 캐스팅될 때 결함 없이 균일한 두께로 캐스팅될 수 있다.

상기 중합체 용액을 캐스팅한 후 60℃ 내지 150℃의 온도로, 5분 내지 60분의 시간 동안 건조시켜 겔 시트를 제조할 수 있다. 구체적으로, 상기 중합체 용액을 70℃ 내지 90℃의 온도로, 15분 내지 40분의 시간 동안 건조시켜 겔 시트를 제조할 수 있다

상기 건조 중에 상기 중합체 용액의 용매가 일부 또는 전부 휘발되어 상기 겔 시트가 제조된다.

상기 건조시 캐스팅체 상에서 겔 시트의 이동 속도는 0.1 m/분 내지 15 m/분일 수 있고, 예를 들어, 0.5 m/분 내지 10 m/분일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 겔 시트를 제조하는 단계 이후에, 상기 겔 시트를 연신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 겔 시트를 연신하는 단계는 후술할 겔 시트를 열처리하는 단계와 동시에 수행될 수도 있고, 순차적으로 수행될 수도 있다.

상기 겔 시트를 연신하는 단계에서, 폭 방향(TD) 연신비는 1.005배 내지 1.05배이다. 또한, 길이 방향(MD) 연신비는 1.005배 내지 1.05배이다.

또한, 상기 겔 시트를 연신하는 단계에서, 길이 방향(MD)에 대한 폭 방향(TD) 연신비는 0.96 내지 1.04일 수 있다.

상기 길이 방향(MD)에 대한 폭 방향(TD) 연신비는 폭 방향(TD) 연신비/길이 방향(MD) 연신비를 의미한다.

상기 폭 방향(TD) 연신비, 길이 방향(MD) 연신비, 및 길이 방향(MD)에 대한 폭 방향(TD) 연신비가 상기 범위일 때, 큰 시야각에서도 충분한 휘도를 가질 뿐만 아니라 광학적 왜곡이 최소화되는 필름을 제조할 수 있다.

상기 폴리아마이드계 필름의 제조방법은 상기 겔 시트를 이동시키면서 열처리하여 경화 필름을 제조하는 단계를 포함한다(S500).

도 2를 참조할 때, 상기 겔 시트의 열처리는 열경화기(40)를 통과함으로써 수행될 수 있다.

상기 열경화기(40)를 통과할 때, 상기 겔 시트는 열풍 처리된다.

열풍에 의한 열처리를 수행하는 경우 열량이 고르게 부여될 수 있다. 만일, 열량이 고르게 분포되지 않는 경우 만족할 만한 표면조도를 구현할 수 없으며, 이 경우 표면장력이 너무 상승하거나 너무 저하될 수 있다.

상기 겔 시트의 열처리는 60℃ 내지 500℃의 범위에서 5 분 내지 200 분 동안 수행된다. 구체적으로, 상기 겔 시트의 열처리는 80℃ 내지 300℃의 범위에서 1.5℃/min 내지 20℃/min 속도로 승온시키면서 10 내지 150분 동안 수행될 수 있다.

이때, 상기 겔 시트의 열처리 시작 온도는 60℃ 이상일 수 있다. 구체적으로 상기 겔 시트의 열처리 시작 온도는 80℃ 내지 180℃일 수 있다.

또한, 열처리 중의 최대 온도는 300℃ 내지 500℃일 수 있다. 예를 들어, 상기 열처리 중의 최대 온도는 350℃ 내지 500℃, 380℃ 내지 500℃, 400℃ 내지 500℃, 410℃ 내지 480℃, 410℃ 내지 470℃ 또는 410℃ 내지 450℃일 수 있다.

즉, 도 2를 참조할 때, 상기 열경화기(40)의 입구 온도가 열처리 시작 온도일 수 있고, 상기 열경화기(40) 내부의 소정의 영역의 온도가 열처리 중의 최대 온도일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 겔 시트의 열처리는 2 단계 이상으로 수행될 수 있다.

구체적으로, 상기 열처리는 60℃ 내지 120℃의 범위에서 5 분 내지 30 분 동안 수행되는 제1 열풍 처리 단계; 및 120℃ 내지 350℃의 범위에서 10 분 내지 120 분 동안 수행되는 제2 열풍 처리 단계;를 포함한다.

이러한 조건에서 열처리함으로써, 상기 겔 시트가 적절한 표면 경도와 모듈러스를 갖도록 경화될 수 있고, 상기 경화 필름이 높은 광투과율 및 낮은 헤이즈, 적정 수준의 광택도를 동시에 확보할 수 있다.

다른 구현예에 따르면, 상기 열처리는 IR 히터를 통과시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 IR 히터에 의한 열처리는 300℃ 이상의 온도 범위에서 1분 내지 30분 동안 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 IR 히터에 의한 열처리는 300℃ 내지 500℃의 온도 범위에서 1분 내지 20분 동안 수행될 수 있다.

상기 폴리아마이드계 필름의 제조방법은 상기 경화 필름을 이동시키면서 냉각시키는 단계를 포함한다(S600).

도 3을 참조할 때, 상기 경화 필름은 상기 열경화기(40)를 통과한 이후에 수행되며, 별도의 냉각 챔버(미도시)를 이용하여 수행될 수도 있고, 별도의 냉각 챔버 없이 적절한 온도 분위기를 조성하여 수행될 수도 있다.

상기 경화 필름을 이동시키면서 냉각시키는 단계는, 100 ℃/min 내지 1000 ℃/min 속도로 감온시키는 제1 감온 단계; 및 40 ℃/min 내지 400 ℃/min 속도로 감온시키는 제2 감온 단계;를 포함할 수 있다.

이때, 구체적으로, 상기 제1 감온 단계 이후 상기 제2 감온 단계가 수행되며, 상기 제1 감온 단계의 감온 속도는 상기 제2 감온 단계의 감온 속도보다 빠를 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 감온 단계 중 최대 속도가 상기 제2 감온 단계 중 최대 속도보다 빠르다. 또는 상기 제1 감온 단계 중 최저 속도가 상기 제2 감온 단계 중 최저 속도보다 빠르다.

상기 경화 필름의 냉각 단계가 이와 같이 다단계로 수행됨으로써 상기 경화 필름의 물성을 보다 안정화시킬 수 있고, 상기 경화 과정에서 확립된 필름의 광학적 물성 및 기계적 물성을 보다 안정적으로 장기간 동안 유지시킬 수 있다.

상기 폴리아마이드계 필름의 제조방법은 상기 냉각된 경화 필름을 와인더(winder)를 이용하여 권취하는 단계를 포함한다(S700).

도 3을 참조할 때, 상기 냉각된 경화 필름의 권취는 롤 형태의 와인더(50)를 이용할 수 있다.

이때, 상기 건조시 벨트 상에서 겔 시트의 이동 속도:권취시 경화 필름의 이동 속도의 비는 1:0.95 내지 1:1.40이다. 구체적으로, 상기 이동 속도의 비는 1:0.99 내지 1:1.20, 1:0.99 내지 1:1.10, 또는 1:1.0 내지 1:1.05일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 이동 속도의 비가 상기 범위를 벗어나는 경우, 상기 경화 필름의 기계적 물성이 손상될 우려가 있고, 유연성 및 탄성 특성이 저하될 우려가 있다.

상기 폴리아마이드계 필름의 제조방법에 있어서, 하기 일반식 1에 의한 두께 편차(%)는 3% 내지 30%일 수 있다. 구체적으로, 상기 두께 편차(%)는 5% 내지 20%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

<일반식 1> 두께 편차(%) = {(M1-M2)/M1} X 100

상기 일반식 1 중, M1은 상기 겔 시트의 두께(㎛)이고, M2는 권취시 냉각된 경화 필름의 두께(㎛)이다.

상기 폴리아마이드계 필름은 전술한 제조방법에 따라 제조됨으로써 광학적, 기계적으로 우수한 물성을 나타낼 수 있다. 이러한 상기 폴리아마이드계 필름은 유연성, 투명성, 특정 수준의 휘도가 요구되는 다양한 용도에 적용이 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리아마이드계 필름은 태양전지, 디스플레이, 반도체 소자, 센서 등에 적용될 수 있다.

특히, 상기 폴리아마이드계 필름은 특정 수준의 휘도를 구현하고 광학적 왜곡을 최소화할 수 있으므로, 디스플레이 장치용 커버 윈도우 및 디스플레이 장치에 유용하게 적용될 수 있고, 폴딩 특성이 우수하여 폴더블 디스플레이 장치나 플렉서블 디스플레이 장치에도 유용하게 적용될 수 있다.

상기 전술한 제조방법에 따라 제조된 폴리아마이드계 필름에 대한 설명은 상술한 바와 같다.

상기 내용을 하기 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 실시예의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

<실시예>

실시예 1

온도조절이 가능한 이중자켓의 1L용 유리반응기에 20℃의 질소 분위기 하에서 유기 용매인 디메틸아세트아마이드 (DMAc) 779.1g을 채운 후, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노페닐(TFMB) 64g(0.2mol)을 서서히 투입하고 용해시켰다. 이후, 2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드(6FDA) 4.44g(0.01 mol)을 서서히 투입하고 1시간 동안 교반시켰다. 그리고, 이소프탈로일 클로라이드(IPC) 12.2g (0.06 mol)을 투입하고 1시간 교반시키고, 테레프탈로일클로라이드(TPC) 26.43g(0.13 mol)을 투입하고 1시간 교반하여 중합체 용액을 제조하였다.

이어서, 황산 바륨 분산액(고형분 18.2 중량%, 유기 용매 DMAc)을 상기 중합체 용액에 투입하고 교반하였다.

이렇게 얻어진 용액을 유리판에 유리판에 도포한 후, 80℃의 열풍으로 30분 건조한 후 유리판에서 박리하였다. 이어서, MD 방향으로 5%, TD 방향으로 5% 연신하고, 핀 프레임에 고정하여 80℃ 내지 300℃ 에서 2℃/min의 속도로 승온시키면서 열풍으로 건조한 뒤 두께 50㎛ 의 폴리아마이드계 필름을 얻었다.

TFMB, 6FDA, IPC 및 TPC의 함량과 관련하여, 디아민 화합물 100 몰을 기준으로, 디안하이드라이드 화합물 및 디카르보닐 화합물의 몰수를 표 1에 기재하였다.

또한, 필러의 함량 및 평균 입경을 표 1에 기재하였다.

실시예 2

하기 표 1에 기재된 바와 같이, 각 반응물의 종류, 함량 등을 달리한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 필름을 제조하였다.

<평가예>

상기 실시예 1 및 2에서 제조된 필름에 대하여 하기와 같은 물성을 측정 및 평가하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

평가예 1: 필름의 두께 측정

일본 미츠토요사의 디지털 마이크로미터 547-401을 사용하여, 폭방향으로 5 point 측정하여 평균값으로 두께를 측정하였다.

평가예 2: 투과도 및 헤이즈 측정

일본 덴쇼쿠고교사의 헤이즈미터 NDH-5000W를 사용하여 550 nm에서의 광 투과도 및 헤이즈를 측정하였다.

평가예 3: 황색도 측정

황색도(Yellow Index, YI)를 분광광도계(UltraScan PRO, Hunter Associates Laboratory)에 의해 CIE 표색계를 이용하여 측정하였다.

평가예 4: 굴절률( n _x , n _y , n _z ), 면내 위상차 /두께 방향 위상차 측정

면내 위상차(Ro) 및 두께 방향 위상차(Rth)는 위상차 측정기(Axometrics사 제조, Axoscan, 측정파장 550nm)를 이용하여 측정하였다. 또한, 위상차 측정기의 기본 데이터인 굴절률은 아베 굴절률계(아타고사 제조, NAR-4T, 측정파장 589.3nm)에 의해 측정하였다.

	실시예 1	실시예 2
디아민	TFMB 100	TFMB 100
디안하이드라이드	6FDA 5	6FDA 0
디카르보닐 화합물	IPC 30 TPC 65	IPC 30 TPC 70
두께(㎛)	50	50
투과도(%)	89	89.1
헤이즈(%)	0.4	0.4
황색도	2.4	2.9
필러 함량(ppm)	300	2000
필러 평균 입경(nm)	140	140
n_x	1.643	1.647
n_y	1.637	1.636
n_z	1.554	1.549
면내 위상차(R_o) (nm)	300	550
두께 방향 위상차(R_th) (nm)	4300	4625

또한, 상기 실시예 1 및 2에서 제조된 필름의 휘도를 측정 및 평가하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

평가예 5: 휘도 측정

제조된 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 놓고, 상기 면광원에서 백색광을 조사하였다. 상기 면광원의 중심점에서 법선 방향으로 약 1 m 거리에 휘도계를 배치시킨 후, 법선 방향의 휘도 값(L₀)을 측정하였다. 또한, 상기 휘도계를 면광원의 중심점을 기준으로 원주 방향으로 움직이면서 면광원의 법선 방향으로부터 10°, 20°, 30°, 40°, 50° 및 60° 방향에서 측정되는 휘도 값을 각각 측정하였다. 또한, 법선 방향의 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때 각 방향에서 측정되는 휘도 값을 환산하여 하기 표 2에 기재하였다.

상기 휘도 측정시 장비는 코니카 미놀타사의 CA-310을 사용하였다.

또한, 각도별 휘도 값은 법선 방향으로부터 특정 각도 방향에서 측정된 휘도 값 2개를 평균내어 기재하였다.

하기 표 2의 참고예는 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 올리지 않은 상태에서 측정한 값이다.

각도	참고예	실시예 1	실시예 2
0°에서의 휘도(%)	100	100	100
10°에서의 휘도(%)	93.0	93.4	93.5
20°에서의 휘도(%)	69.8	71.0	71.2
30°에서의 휘도(%)	43.3	45.6	45.6
40°에서의 휘도(%)	31.6	34.0	34.0
50°에서의 휘도(%)	24.8	27.2	27.2
60°에서의 휘도(%)	18.6	20.3	20.3

표 1 및 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1 및 2의 폴리아마이드계 필름은 법선 방향으로부터 멀어지는 각도에서도 충분히 높은 휘도 값을 나타내었다. 구체적으로, 면광원의 법선 방향으로부터 40° 방향에서 측정되는 휘도 값은 34% 이상의 값을 나타내었고, 50° 방향에서 측정되는 휘도 값은 27% 이상, 60° 방향에서 측정되는 휘도 값은 20% 이상의 높은 값을 나타내었다.

이러한 결과를 통해, 구현예에 따른 폴리아마이드계 필름을 디스플레이 장치용 커버 윈도우 및 디스플레이 장치에 적용하였을 때 넓은 시야각을 확보할 수 있고, 앞에서 뿐만 아니라 옆에서 보아도 시인성이 우수하다는 것을 확인하였다.

뿐만 아니라, 면내 위상차와 두께 방향 위상차가 각각 600 nm 이하, 4700 nm 이하의 값을 가지며, 이는 디스플레이 장치에 적용시 화면 상에서 광학적 왜곡 및 색상 왜곡이 최소화 된다는 것을 의미한다.

1 : 면광원
2 : 폴리아마이드계 필름
3 : 법선
4 : 휘도계
L : 중심점으로부터의 거리
θ : 면광원의 법선 방향으로터의 각도
10 : 중합 설비 20 : 탱크
30 : 벨트 40 : 열경화기
50 : 와인더
100 : 폴리아마이드계 필름
101 : 제1면 102 : 제2면
200 : 기능층 300 : 커버 윈도우
400 : 디스플레이부 500 : 접착층

Claims

폴리아마이드계 중합체를 포함하는 폴리아마이드계 필름으로서,
상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 50° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₅₀)이 25% 이상인, 폴리아마이드계 필름.
제1항에 있어서,
상기 면광원의 법선 방향으로부터 20° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₂₀)이 70% 이상인, 폴리아마이드계 필름.
제1항에 있어서,
상기 면광원의 법선 방향으로부터 60° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₆₀)이 19% 이상인, 폴리아마이드계 필름.
제1항에 있어서,
면내 위상차가 800 nm 이하이고,
두께 방향 위상차가 5000 nm 이하인, 폴리아마이드계 필름.
제1항에 있어서,
필러를 더 포함하는, 폴리아마이드계 필름.
제5항에 있어서,
상기 필러의 평균 입경이 60 nm 내지 180 nm인, 폴리아마이드계 필름.
제5항에 있어서,
상기 필러의 함량이 폴리아마이드계 중합체 고형분의 총 중량을 기준으로, 100 ppm 내지 3,000 ppm인, 폴리아마이드계 필름.
제1항에 있어서,
상기 폴리아마이드계 중합체가 이미드계 반복단위 및 아마이드계 반복단위를 0:100 내지 25:75의 몰비로 포함하는, 폴리아마이미드계 필름.
제1항에 있어서,
투과도가 80% 이상이고,
헤이즈가 1% 이하이고,
황색도가 5 이하인, 폴리아마이드계 필름.
폴리아마이드계 필름 및 기능층을 포함하고,
상기 폴리아마이드계 필름이 폴리아마이드계 중합체를 포함하고,
상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 50° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₅₀)이 25% 이상인, 디스플레이 장치용 커버 윈도우.
디스플레이부; 및
상기 디스플레이부 상에 배치된 커버 윈도우;를 포함하고,
상기 커버 윈도우가 폴리아마이드계 필름 및 기능층을 포함하고,
상기 폴리아마이드계 필름이 폴리아마이드계 중합체를 포함하고,
상기 폴리아마이드계 필름을 면광원 상에 위치시키고, 상기 면광원에서 광을 조사하여, 상기 면광원의 법선 방향에서 측정되는 휘도 값(L₀)을 100%라 할 때, 상기 면광원의 법선 방향으로부터 50° 방향에서 측정되는 휘도 값(L₅₀)이 25% 이상인, 디스플레이 장치.
유기 용매 상에서 폴리아마미드계 중합체를 포함하는 용액을 제조하는 단계;
상기 용액에 필러가 분산된 필러 분산액을 투입하는 단계;
필러 분산액이 투입된 상기 용액을 탱크에 투입하는 단계;
상기 탱크 내의 용액을 압출 및 캐스팅한 후 건조하여 겔 시트를 제조하는 단계; 및
상기 겔 시트를 열처리하는 단계;를 포함하는,
제1항의 폴리아마이드계 필름의 제조방법.
제12항에 있어서,
상기 겔 시트를 제조하는 단계 이후에,
상기 겔 시트를 연신하는 단계;를 포함하는, 폴리아마이드계 필름의 제조방법.
제13항에 있어서,
상기 겔 시트를 연신하는 단계에서,
폭 방향(TD) 연신비는 1.005배 내지 1.05배이고,
길이 방향(MD) 연신비는 1.005배 내지 1.05배인, 폴리아마이드계 필름의 제조방법.
제14항에 있어서,
상기 겔 시트를 연신하는 단계에서,
길이 방향(MD)에 대한 폭 방향(TD) 연신비는 0.96 내지 1.04인, 폴리아마이드계 필름의 제조방법.