KR20230103837A - 광학 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

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KR20230103837A
KR20230103837A KR1020220041859A KR20220041859A KR20230103837A KR 20230103837 A KR20230103837 A KR 20230103837A KR 1020220041859 A KR1020220041859 A KR 1020220041859A KR 20220041859 A KR20220041859 A KR 20220041859A KR 20230103837 A KR20230103837 A KR 20230103837A
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Abstract

본 발명은, 이미드 반복단위 및 아마이드 반복단위를 포함하는 고분자 수지를 포함하고, 상기 아마이드 반복단위는, 상기 이미드 반복단위 및 상기 아마이드 반복단위에 대하여 80% 이상의 비율로 포함되는 광학 필름 및 이러한 광학 필름의 제조방법을 제공한다.

Description

광학 필름 및 이의 제조방법 {OPTICAL FILM AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 고비율의 아마이드 반복단위를 포함하는 광학 필름 및 이의 제조방법에 대한 것이다.
최근, 표시장치의 박형화, 경량화, 플렉서블화로 인하여, 커버 윈도우로 유리 대신 광학 필름을 사용하는 것이 검토되고 있다. 광학 필름이 표시장치의 커버 윈도우로 사용되기 위해서는, 우수한 광학적 특성 및 기계적 특성을 가져야 한다. 따라서, 광학 필름이 외부 환경에서 장시간 사용되더라도, 광학 특성에 변화가 없는 광학 필름을 개발하는 것이 필요하다.
본 발명의 일 실시예는, 중합도가 우수하고 고비율의 아마이드 반복단위를 포함하는 광학 필름을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 중합도가 우수하고 고비율의 아마이드 반복단위를 포함함으로써 광학 특성 및 기계적 특성이 우수한 광학 필름을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 중합도가 우수하고 고비율의 아마이드 반복단위를 포함하는 광학 필름의 제조방법을 제공하고자 한다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는, 이미드 반복단위 및 아마이드 반복단위를 포함하는 고분자 수지를 포함하고, 상기 아마이드 반복단위는, 상기 이미드 반복단위 및 상기 아마이드 반복단위에 대하여 80% 이상의 비율로 포함되는 광학 필름을 제공한다.
상기 광학 필름은, 중량 기준으로 120 ppm (0.012 중량%) 이하의 염소(Cl)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 염소 농도는, 상기 광학 필름을 동결 건조 및 분말화한 후, 증류수를 이용하여 추출하여 얻어진 염소(Cl) 추출액에 대하여 이온 크로마토그래피 분석을 실시하여 측정된다.
상기 광학 필름은, 중량 기준으로, 50 ppm (0.005 중량%) 이하의 염소(Cl)를 포함할 수 있다.
상기 이미드 반복단위는 제1 반복단위 및 제2 반복단위를 포함하고, 상기 제1 반복단위는 제1 디아민계 화합물과 디안하이드라이드계 화합물이 중합 반응한 이미드 반복단위이고, 상기 제2 반복단위는 제2 디아민계 화합물과 상기 디안하이드라이드계 화합물이 중합 반응한 이미드 반복단위일 수 있다.
상기 아마이드 반복단위는 제3 반복단위 및 제4 반복단위를 포함하고, 상기 제3 반복단위는 제1 디아민계 화합물과 디카르보닐계 화합물이 중합 반응한 아마이드 반복단위이고, 상기 제4 반복단위는 제2 디아민계 화합물과 상기 디카르보닐계 화합물이 중합 반응한 아마이드 반복단위일 수 있다.
상기 제1 디아민계 화합물은, 방향족 디아민계 화합물이고, 상기 제1 디아민계 화합물은, 비스 트리플루오로메틸 벤지딘(2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine, TFDB) 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)헥사플루오로프로판(HFBAPP), 비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)술폰(BAPS), 비스(4-(3-미노페녹시)페닐)술폰(BAPSM), 4,4'-디아미노디페닐술폰(4DDS), 3,3'-디아미노디페닐술폰(3DDS), p-페닐렌디아민(para-phenylene diamine, pPDA), m-페닐렌디아민(metaphenylene diamine, mPDA), p-메틸렌디아닐린(para-Methylene Dianiline, pMDA), m-메틸렌디아닐린(meta-Methylene Dianiline, mMDA) 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐 프로판(BAPP), 4,4'-디아미노디페닐프로판(6HDA), 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠(134APB), 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠(133APB), 1,4-비스(4-아미노페녹시)비페닐(BAPB), 4,4'-비스(4-아미노-2-트리플루오로 메틸페녹시)비페닐(6FAPBP), 3,3-디아미노-4,4,-디하이드록시디페닐술폰(DABS), 2,2,-비스(3-아미노-4-하이드록시페널)프로판(BAP), 4,4'-디아미노디페닐메탄(DDM), 4,4'-옥시디아닐린(4-ODA), 3,3'-옥시디아닐린(3-ODA), 2,2'-디메틸-4,4'-(9-플루오렌일리덴)디아닐린(2,2'-Dimethyl-4,4'-(9-fluorenylidene)dianiline, MFDA), 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌(9,9-Bis(4-aminophenyl)fluorene, FDA) 및 9,9-비스(3-플루오로-4-아미노페닐)플루오렌(9,9-Bis(3-fluoro-4-aminophenyl)fluorene, FFDA)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 제2 디아민계 화합물은, 지방족 디아민계 화합물이고, 상기 제2 디아민계 화합물은, 4,4'-메틸렌비스싸이클로헥실아민(4,4'-Methylenebis cyclohexylamine, MBCA), 1,3-비스(아미노메틸)싸이클로헥산(1,3-Bis(aminomethyl)cyclohexane), 1,4-싸이클로헥산디아민(1,4 Cyclohexane diamine), 바이싸이클로[2.2.1]헵탄비스(메틸아민)(Bicyclo[2.2.1]heptanebis(methylamine)) 및 상기 화합물들의 Cis, Trans 및 Mixture의 이성질체로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 디안하이드라이드계 화합물은, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드(6FDA), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실릭안하이드라이드(TDA), 피로멜리틱산 디안하이드라이드(1,2,4,5-benzene tetracarboxylic dianhydride, pyromellicticacid dianhydride, PMDA), 벤조페논 테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (3,3,4,4-Benzophenone tetracarboxylic dianhydride, BTDA), 비페닐 테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (3,3,4,4-Biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA), 옥시디프탈릭 디안하이드라이드 (4,4-Oxydiphthalic dianhydride, ODPA), 비스카르복시페닐 디메틸 실란 디안하이드라이드(Bis(3,4dicarboxyphenyl)dimethyl-silane dianhydride, SiDA), 비스 디카르복시페녹시 디페닐 설파이드 디안하이드라이드(4,4-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)diphenyl sulfide dianhydride, BDSDA), 술포닐 디프탈릭안하이드라이드(Sulfonyldiphthalic anhydride, SO2DPA), 사이클로부탄 테트라카르복실릭 디안하이드라이드(Cyclobutane-1,2,3,4- tetracarboxylic dianhydride, CBDA), 및 이소프로필리덴이페녹시 비스 프탈릭안하이드라이드(4,4'-(4,4'-Isopropylidenediphenoxy)bis(phthalic anhydride), 6HBDA)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 디카르보닐계 화합물은, 프탈로일 클로라이드(Phthaloyl Chloride), 테레프탈로일 클로라이드(Terephthaloyl Chloride, TPC), 아이소프탈로일 클로라이드(Isophthaloyl chloride, IPC), 바이페닐디카보닐 클로라이드(4,4'-Biphenyldicarbonyl Chloride, DPDOC), 옥시비스벤조일 클로라이드(4,4'-Oxybis(benzoyl Chloride), OBBOC), 및 나프탈렌 디카보닐 디클로라이드(Naphthalene-2,3-dicarbonyl dichloride)로 구성된 군에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다.
상기 광학 필름은, 4.0 이하의 황색도를 가질 수 있다.
상기 광학 필름은, 88.50% 이상의 광투과도를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 표시패널; 및 상기 표시패널 상에 배치된 상기 광학 필름을 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 제1 디아민계 화합물 및 제2 디아민계 화합물 중 적어도 하나, 디안하이드라이드계 화합물, 디카르보닐계 화합물 및 염소(Cl) 수용체를 이용하여 제1 반응액을 형성하는 단계; 상기 제1 반응액에 탈수제 및 이미드화 촉매를 첨가하고 반응시켜, 제2 반응액을 형성하는 단계; 상기 제2 반응액을 처리하여, 고체 상태의 고분자 수지를 제조하는 단계; 상기 고체 상태의 고분자 수지를 용해시켜 고분자 수지 용액을 제조하는 단계; 및 상기 고분자 수지 용액을 캐스팅하는 단계;를 포함하며, 상기 염소(Cl) 수용체의 함량은, 몰(mole) 수 기준으로, 상기 디카르보닐계 화합물의 함량의 4 내지 7배인, 광학 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 제1 디아민계 화합물은 방향족 디아민계 화합물이고, 상기 제2 디아민계 화합물은 지방족 디아민계 화합물일 수 있다.
상기 제1 디아민계 화합물 및 상기 제2 디아민계 화합물의 총 함량 100 몰부(mole part)에 대하여, 상기 디카르보닐계 화합물의 함량은 80 내지 99 몰부이고, 상기 디안하이드라이드계 화합물의 함량은 1 내지 20 몰부일 수 있다.
상기 제1 디아민계 화합물 및 상기 제2 디아민계 화합물의 총 함량 100 몰부(mole part)에 대하여, 상기 제1 디아민계 화합물의 함량은 85 내지 95 몰부이고, 상기 제2 디아민계 화합물의 함량은 5 내지 15 몰부일 수 있다.
상기 염소(Cl) 수용체는 환형 에테르(cyclic ether)계 화합물을 포함할 수 있다.
상기 환형 에테르(cyclic ether)계 화합물은, 에폭사이드(eposide)계 화합물, 옥세탄(oxetane)계 화합물, 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)계 화합물 및 테트라하이드로피란(tetrahydropyran)계 화합물을 포함할 수 있다.
상기 환형 에테르(cyclic ether)계 화합물은 프로필렌옥사이드(propylene oxide)계 화합물을 포함할 수 있다.
상기 제2 반응액의 pH는 8 내지 9일 수 있다.
상기 고분자 수지 용액의 pH는 6 내지 7일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디카르보닐계 화합물의 중합 반응을 활성화시킴으로써, 다량의 디카르보닐계 화합물을 첨가하더라도 중합도가 우수한 고분자 수지를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 지방족 디아민계 화합물의 중합 반응을 활성화시킴으로써, 중합도가 우수한 고분자 수지를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 기계적 특성 및 광학 특성이 우수한 광학 필름을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 고비율의 아마이드 반복단위를 포함하는 광학 필름을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 광학 필름은 우수한 광학적 특성 및 기계적 특성을 가지므로, 표시장치의 커버 윈도우로 사용되는 경우, 표시장치의 표시 면을 효과적으로 보호할 수 있다.
도 1는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시장치의 일부에 대한 단면도이다.
도 2은 도 1의 "P" 부분에 대한 확대 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 아래에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위한 예시적 목적으로 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로, 본 발명이 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 구성 요소는 동일 참조 부호로 지칭될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략된다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이라는 표현이 사용되지 않는 이상, 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소가 단수로 표현된 경우, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함한다. 또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 마찬가지로, 예시적인 용어인 "위" 또는 "상"은 위와 아래의 방향을 모두 포함할 수 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예는 광학 필름을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 고분자 수지를 포함한다.
고분자 수지는 필름에 고형분 분말 형태, 용액에 용해되어 있는 형태, 용액에 용해 후 고체화한 매트릭스 형태 등 다양한 모양 및 형태로 포함될 수 있고, 본 발명과 동일한 반복단위를 포함하는 수지이면 모양 및 형태를 불문하고 모두 본 발명의 고분자 수지와 동일한 것으로 볼 수 있다. 다만, 일반적으로 필름 내에서 고분자 수지는 고분자 수지 용액을 도포 후 건조하여 고체화한 매트릭스 형태로 존재할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 수지는 이미드 반복단위 및 아마이드 반복단위를 포함한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 이미드 반복단위 및 아마이드 반복단위를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이미드 반복단위는 제1 반복단위 및 제2 반복단위를 포함할 수 있다. 제1 반복단위는 제1 디아민계 화합물과 디안하이드라이드계 화합물이 중합 반응한 이미드 반복단위일 수 있고, 제2 반복단위는 제2 디아민계 화합물과 디안하이드라이드계 화합물이 중합 반응한 이미드 반복단위일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 아마이드 반복단위는 제3 반복단위 및 제4 반복단위를 포함할 수 있다. 제3 반복단위는 제1 디아민계 화합물과 디카르보닐계 화합물이 중합 반응한 아마이드 반복단위일 수 있고, 제4 반복단위는 제2 디아민계 화합물과 디카르보닐계 화합물이 중합 반응한 아마이드 반복단위일 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 수지가 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 수지는 제1 디아민계 화합물, 제2 디아민계 화합물, 디안하이드라이드계 화합물 및 디카르보닐계 화합물에 더하여 다른 화합물을 더 포함하는 모노머 성분들로부터 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 수지는 이미드 반복단위 및 아마이드 반복단위 외에 다른 반복단위를 더 가질 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학 필름은 폴리아마이드-이미드계 고분자를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 폴리아마이드-이미드계 고분자 수지를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학 필름은 폴리아마이드-이미드계 필름일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 디아민계 화합물은 방향족 디아민계 화합물일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, "방향족 디아민계 화합물"은 아미노기가 방향족 고리에 직접 결합되어 있는 디아민을 의미하며, 그 구조의 일부에 지방족 기 또는 기타의 치환기를 포함할 수도 있다. 방향족 고리는, 단일 고리 또는 단일 고리가 직접 또는 헤테로원자로 연결된 결합 고리어도 되고 축합 고리이어도 된다. 방향족 고리는, 예를 들어, 벤젠 고리, 비페닐 고리, 나프탈렌 고리, 안트라센 고리 및 플루오렌 고리를 포함할 수 있으며, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 디아민계 화합물은 하기 화학식 1로 표현될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
화학식 1에서, A1은 2가의 방향족 유기기를 나타낸다. 방향족 유기기란 단일 결합과 이중 결합이 교대로 연결되어 고리를 형성함으로써 파이 전자가 비편재화된 유기기를 말한다. 예를 들어, A1은 탄소수 4 내지 40의 2가의 방향족 유기기를 포함한다. 화학식 1에 포함된 방향족 유기기 중의 수소 원자는 할로겐 원소, 탄화수소기, 또는 할로겐 원소로 치환된 탄화수소기에 의해 치환될 수 있다. 수소 원자와 치환된 탄화수소기 또는 할로겐 원소로 치환된 탄화수소기의 탄소수는 1 내지 8일 수 있다. 예를 들어, A1에 포함된 수소는 -F, -CH3, -CF3 등으로 치환될 수 있다.
수소 원자가 불소 치환된 탄화수소기에 의해 치환된 디아민계 화합물을 사용하여 제조된 광학 필름은 우수한 광투과성을 가지며, 우수한 가공 특성을 가질 수 있다.
화학식 1의 A1은, 예를 들어, 하기의 구조식들 중 어느 하나로 표현되는 구조를 포함할 수 있다. 다만, 화학식 1의 A1이 하기의 구조식들 중 어느 하나로 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00002
상기 구조식에서 *은 결합 위치를 나타낸다. 상기 구조식에서 X는 독립적으로 단일 결합, O, S, SO2, CO, CH2, C(CH3)2 및 C(CF3)3 중 어느 하나일 수 있다. X와 각 환에 대한 결합 위치가 특별히 한정되는 것은 아니지만, X의 결합 위치는, 예를 들어, 각 환에 대해 메타 또는 파라 위치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 디아민계 화합물은, 비스 트리플루오로메틸 벤지딘(2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine, TFDB) 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)헥사플루오로프로판(HFBAPP), 비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)술폰(BAPS), 비스(4-(3-미노페녹시)페닐)술폰(BAPSM), 4,4'-디아미노디페닐술폰(4DDS), 3,3'-디아미노디페닐술폰(3DDS), p-페닐렌디아민(para-phenylene diamine, pPDA), m-페닐렌디아민(metaphenylene diamine, mPDA), p-메틸렌디아닐린(para-Methylene Dianiline, pMDA), m-메틸렌디아닐린(meta-Methylene Dianiline, mMDA) 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐 프로판(BAPP), 4,4'-디아미노디페닐프로판(6HDA), 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠(134APB), 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠(133APB), 1,4-비스(4-아미노페녹시)비페닐(BAPB), 4,4'-비스(4-아미노-2-트리플루오로 메틸페녹시)비페닐(6FAPBP), 3,3-디아미노-4,4,-디하이드록시디페닐술폰(DABS), 2,2,-비스(3-아미노-4-하이드록시페널)프로판(BAP), 4,4'-디아미노디페닐메탄(DDM), 4,4'-옥시디아닐린(4-ODA), 3,3'-옥시디아닐린(3-ODA), 2,2'-디메틸-4,4'-(9-플루오렌일리덴)디아닐린(2,2'-Dimethyl-4,4'-(9-fluorenylidene)dianiline, MFDA), 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌(9,9-Bis(4-aminophenyl)fluorene, FDA) 및 9,9-비스(3-플루오로-4-아미노페닐)플루오렌(9,9-Bis(3-fluoro-4-aminophenyl)fluorene, FFDA)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 디아민계 화합물은 지방족 디아민계 화합물일 수 있다
본 발명의 일 실시예에서, "지방족 디아민계 화합물"은 아미노기가 지방족 기에 직접 결합해 있는 디아민을 의미하며, 그 구조의 일부에 방향족 고리 또는 기타의 치환기를 포함할 수도 있다. 지방족 디아민은, 고리형 지방족 디아민 및 고리형이 아닌 비환식 지방족 디아민을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 디아민계 화합물은 하기 화학식 2로 표현될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00003
화학식 2에서, A2은 2가의 지방족 유기기를 나타낸다. 예를 들어, A2은 탄소수 4 내지 40의 2가의 지방족 유기기를 포함한다. 화학식 2에 포함된 지방족 유기기 중의 수소 원자는 할로겐 원소, 탄화수소기, 또는 할로겐 원소로 치환된 탄화수소기에 의해 치환될 수 있다. 수소 원자와 치환된 탄화수소기 또는 할로겐 원소로 치환된 탄화수소기의 탄소수는 1 내지 8일 수 있다. 예를 들어, A2에 포함된 수소는 -F, -CH3, -CF3 등으로 치환될 수 있다.
수소 원자가 불소 치환된 탄화수소기에 의해 치환된 디아민계 화합물을 사용하여 제조된 광학 필름은 우수한 광투과성을 가지며, 우수한 가공 특성을 가질 수 있다.
화학식 2의 A2은, 예를 들어, 하기의 구조식들 중 어느 하나로 표현되는 구조를 포함할 수 있다. 다만, 화학식 1의 A2이 하기의 구조식들 중 어느 하나로 한정되는 것은 아니다
Figure pat00004
상기 구조식에서 *은 결합 위치를 나타낸다. 다만, 아민기가 결합 위치에 직접 결합될 수 있고, 탄소수 1 내지 3의 알킬렌기에 의해 결합될 수도 있다. 상기 구조식에서 Y는 독립적으로 단일 결합, O, S, SO2, CO, CH2, C(CH3)2 및 C(CF3)3 중 어느 하나일 수 있다. Y와 각 환에 대한 결합 위치가 특별히 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 디아민계 화합물은, 4,4'-메틸렌비스싸이클로헥실아민(4,4'-Methylenebis(cyclohexylamine), MBCA), 1,3-비스(아미노메틸)싸이클로헥산(1,3-Bis(aminomethyl)cyclohexane), 1,4-싸이클로헥산디아민(1,4 Cyclohexanediamine), 바이싸이클로[2.2.1]헵탄비스(메틸아민)(Bicyclo[2.2.1]heptanebis(methylamine)) 및 상기 화합물들의 Cis, Trans 및 Mixture의 이성질체로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
고분자 수지가 지방족 디아민계 화합물로부터 유래된 반복단위를 포함하는 경우, 방향족 디아민계 화합물로부터 유래된 반복단위만을 포함하는 경우에 비하여 필름의 황색도 및 광투과도를 개선시킬 수 있다. 그로 인해, 광학 물성이 우수한 광학 필름을 얻을 수 있다. 방향족 디아민계 화합물에 포함된 벤젠고리는 필름이 황색을 띠도록 하기 때문에, 방향족 디아민계 화합물 보다 지방족 디아민계 화합물을 다량 사용함으로써, 필름의 황색도를 저하시킬 수 있는 것이다.
다만, 지방족 디아민계 화합물은 강한 염기성을 가지기 때문에 카르복실산과 반응하여 염(salt)를 형성한다. 그에 의해 지방족 디아민계 화합물을 사용하는 경우, 일반적인 중합 방법으로는 원활한 중합 반응이 일어나지 않고 수지의 중합도가 떨어지는 문제가 발생한다. 수지의 중합도가 떨어지면 필름의 광학 특성이 저하되어, 광학 필름으로 사용하기에 부적합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 지방족 디아민계 화합물을 사용하면서 고분자 수지의 중합도를 향상시키는 방법으로, 예를 들어, 고분자 수지 및 필름에 포함된 염소(Cl)의 함량을 최소화하는 방법이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디안하이드라이드계 화합물은 하기 화학식 3으로 표현될 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00005
화학식 3에서, A3는 4가의 유기기를 나타낸다. 예를 들어, A3는 탄소수 4 내지 40의 4가의 유기기를 포함할 수 있다. 화학식 3에 포함된 유기기 중의 수소 원자는 할로겐 원소, 탄화수소기 또는 할로겐 치환된 탄화수소기에 의해 치환될 수 있다. 여기서, 수소 원자와 치환된 탄화수소기 또는 할로겐 치환된 탄화수소기의 탄소수는 1 내지 8일 수 있다.
화학식 3의 A3는, 예를 들어, 하기의 구조식들 중 어느 하나로 표현되는 구조를 포함할 수 있다.
Figure pat00006
상기 구조식에서 *은 결합 위치를 나타낸다. 상기 구조식에서 Z는 독립적으로 단일 결합, O, S, SO2, CO, (CH2)n, (C(CH3)2)n 및 (C(CF3)2)n 중 어느 하나일 수 있고, n은 1 내지 5인 정수일 수 있다. Z와 각 환에 대한 결합 위치가 특별히 한정되는 것은 아니지만, Z의 결합 위치는, 예를 들어, 각 환에 대해 메타 또는 파라 위치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디안하이드라이드계 화합물은, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드(6FDA), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실릭안하이드라이드(TDA), 피로멜리틱산 디안하이드라이드(1,2,4,5-benzene tetracarboxylic dianhydride, pyromellicticacid dianhydride, PMDA), 벤조페논 테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (3,3,4,4-Benzophenone tetracarboxylic dianhydride, BTDA), 비페닐 테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (3,3,4,4-Biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA), 옥시디프탈릭 디안하이드라이드 (4,4-Oxydiphthalic dianhydride, ODPA), 비스카르복시페닐 디메틸 실란 디안하이드라이드(Bis(3,4dicarboxyphenyl)dimethyl-silane dianhydride, SiDA), 비스 디카르복시페녹시 디페닐 설파이드 디안하이드라이드(4,4-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)diphenyl sulfide dianhydride, BDSDA), 술포닐 디프탈릭안하이드라이드(Sulfonyldiphthalic anhydride, SO2DPA), 사이클로부탄 테트라카르복실릭 디안하이드라이드(Cyclobutane-1,2,3,4- tetracarboxylic dianhydride, CBDA) 및 이소프로필리덴이페녹시비스프탈릭안하이드라이드(4,4'-(4,4'-Isopropylidenediphenoxy)bis(phthalic anhydride), 6HBDA)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름의 제조에 사용되는 모노머는 복수 종류의 디안하이드라이드계 화합물을 포함할 수 있다.
수소 원자가 불소 치환된 탄화수소기에 의해 치환된 디안하이드라이드계 화합물을 사용하여 제조된 광학 필름은 우수한 광투과성을 가지며, 우수한 가공 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디카르보닐계 화합물은 하기 화학식 4으로 표현될 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00007
화학식 4에서, A4는 2가의 기(group)를 나타낸다. 예를 들어, A4는 탄소수 4 내지 40의 2가의 유기기를 포함할 수 있다. 또한, A4는 탄소 원자, 질소 원자 또는 산소 원자를 표시할 수도 있다. 화학식 4에 포함된 유기기 중의 수소 원자는 할로겐 원소, 탄화수소기 또는 불소 치환된 탄화수소기에 의해 치환될 수 있다. 여기서, 수소 원자가 치환된 탄화수소기 또는 불소 치환된 탄화수소기의 탄소수는 1 내지 8일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디카르보닐계 화합물은, 프탈로일 클로라이드(Phthaloyl Chloride), 테레프탈로일 클로라이드(Terephthaloyl Chloride, TPC), 아이소프탈로일 클로라이드(Isophthaloyl chloride, IPC), 바이페닐디카보닐 클로라이드(4,4'-Biphenyldicarbonyl Chloride, DPDOC), 옥시비스벤조일 클로라이드(4,4'-Oxybis(benzoyl Chloride), OBBOC), 및 나프탈렌 디카보닐 디클로라이드(Naphthalene-2,3-dicarbonyl dichloride)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 수지는, 하기 화학식 5로 표현되는 제1 반복단위 및 하기 화학식 6으로 표현되는 제2 반복단위를 포함할 수 있다.
[화학식 5]
Figure pat00008
화학식 5에 포함된 A1과 A3는 이미 설명된 바와 같다.
[화학식 6]
Figure pat00009
화학식 6에 포함된 A2과 A3는 이미 설명된 바와 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 수지는, 하기 화학식 7로 표현되는 제3 반복단위 및 하기 화학식 8로 표현되는 제4 반복 단위를 포함할 수 있다.
[화학식 7]
Figure pat00010
화학식 7에 포함된 A1과 A4는 이미 설명된 바와 같다.
[화학식 8]
Figure pat00011
화학식 8에 포함된 A2과 A4는 이미 설명된 바와 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학 필름의 제조에 사용되는 디카르보닐계 화합물의 함량은, 디안하이드라이드계 화합물과 디카르보닐계 화합물의 총 함량 100몰부(mole part)에 대하여 80 내지 99몰부이다.
또한, 디안하이드라이드계 화합물의 함량은, 디안하이드라이드계 화합물과 디카르보닐계 화합물의 총 함량 100몰부에 대하여 1 내지 20몰부이다.
일반적으로 고분자 수지 제조 시에 '디아민계 화합물'과 '디안하이드라이드계 화합물 및 디카르보닐계 화합물'은 약 1:1로 첨가되기 때문에, '제1 디아민계 화합물 및 제2 디아민계 화합물의 총 함량' 100 몰부(mole part)에 대하여, '디카르보닐계 화합물의 함량'은 80 내지 99 몰부이고, '디안하이드라이드계 화합물의 함량'은 1 내지 20 몰부라고 표현할 수도 있다.
또한, 제1 반복단위 및 제2 반복단위는 디안하이드라이드계 화합물로부터 유래되고, 제3 반복단위 및 제4 반복단위는 디카르보닐계 화합물로부터 유래되므로, 고분자 수지에 포함되는 '제3 반복단위 및 제4 반복단위'의 총 수는 '제1 내지 제4 반복단위를 포함한 전체 반복단위'의 수에 대하여 80% 내지 99%의 비율로 포함되고, '제1 반복단위 및 제2 반복단위'의 총 수는 '제1 내지 제4 반복단위를 포함한 전체 반복단위'의 수에 대하여 1% 내지 20%의 비율로 포함된다고 표현할 수도 있다.
제3 반복단위 및 제4 반복단위의 총 수는 상기 제1 내지 제4 반복단위를 포함한 전체 반복단위의 수에 대하여 80% 내지 99%의 비율로 포함하는 경우, 황색도 및 헤이즈를 저하시키고, 광투과도를 향상시킬 수 있고, 기계적 특성 역시 향상시킬 수 있다. 즉, 아마이드 반복단위를 이미드 반복단위에 비하여 다량 포함함으로써 불용성, 내화학성, 내열성, 내방사선성 및 저온특성 등을 유지하면서 무색 투명한 필름을 제조할 수 있다.
다만, 다량의 아마이드 반복단위를 형성하기 위하여 다량의 디카르보닐계 화합물을 첨가하는 경우, 디카르보닐계 화합물이 겔화 되어 충분한 중합 반응이 일어나지 않는다는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 지방족 디아민계 화합물 및 다량의 디카르보닐계 화합물을 이용하면서 고분자 수지의 중합도를 향상시키는 방법으로, 예를 들어, 고분자 수지 및 광학 필름에 포함된 염소(Cl)의 함량을 최소화하는 방법이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고분자 수지에 포함된 염소(Cl)의 함량을 최소화한다. 염소(Cl)의 함량이 최소화된 고분자 수지의 중합도가 향상될 수 있다. 염소(Cl)의 함량이 최소화된 고분자 수지를 포함하는 광학 필름 역시 염소(Cl)의 함량이 최소화될 수 있다.
본 발명자들은 고분자 수지에 염소(Cl) 원자가 잔존하는 경우, 고분자 수지의 중합도가 감소한다는 것을 확인하였고, 이를 포함하는 광학 필름의 잔존 염소(Cl) 원자 역시 감소하는 것을 확인하였다. 구체적으로, 광학 필름의 제조 과정에서 발생된 염산(HCl)이 충분히 제거되지 못하여 광학 필름 제조를 위한 반응액, 예를 들어, 고분자 수지 전구체 용액 내에 존재하는 경우, 반응액의 산도(acidity)가 증가되어 반응성이 저하되고, 고분자의 분해(degradation)가 발생될 수 있다. 또한, 광학 필름을 제조하는 과정 중, 화학적 또는 열적 이미드화 과정에서, 염산(HCl)이 물(H2O)과 반응하여 하이드로늄 이온(H3O+)과 염소 이온(Cl-)의 생성 등 부반응이 유발되어 광학 필름의 광학 물성이 저하될 수 있다. 뿐만 아니라, 염소(Cl) 원자를 포함하는 광학 필름에 열 및 광이 조사되는 경우, 염소(Cl) 원자에 의한 광 개시 반응 등에 의해 필름에 포함된 고분자의 분해 또는 열화가 가속화되거나, 고분자 수지의 화학 구조에 변화가 생길 수 있다. 이와 같이, 열처리 및 광조사에 의해 광학 필름을 구성하는 고분자 수지의 화학 구조가 분해되거나 열화되어 변하는 경우, 광학 필름의 광학 물성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은, 중량 기준으로 120 ppm 이하의 염소(Cl)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 120 ppm은 0.012 중량%에 대응될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, ppm은 광학 필름 안에 포함된 염소 이온의 농도를 중량 기준으로 측정한 단위이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 염소(Cl) 농도는 이온 크로마토그래피를 이용하여 측정될 수 있으며, 이온 크로마토그래피 표준 용액의 농도를 이용하여 계산될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학 필름을 동결 건조 및 분말화한 후, 증류수를 이용하여 광학 필름으로부터 염소(Cl)를 추출하여 염소(Cl) 추출액을 얻고, 얻어진 염소(Cl) 추출액에 대하여 이온 크로마토그래피 분석을 실시하여, 광학 필름에 포함된 염소(Cl) 농도가 측정될 수 있다. 분말화된 광학 필름은, 예를 들어, 5 중량%의 비율로 증류수에 혼합되며, 분말화된 광학 필름과 증류수의 혼합물로부터 염소(Cl)가 추출된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 염소(Cl) 농도를, 염소 이온의 물(H2O) 추출 농도라고도 할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 50㎛ 두께의 광학 필름을 약 0.5 cm x 0.5 cm 로 자른 후, 동결 건조 및 분말화한 후, 증류수를 이용하여 2 시간 동안 Sonication 추출을 진행하여 염소(Cl) 추출액을 얻을 수 있다. 염소 추출액에 대하여 이온 크로마토그래피 분석을 실시하여 염소의 농도를 계산함으로써, 염소의 함량을 평가할 수 있다. 이온 크로마토그래피 분석을 위해, Dionex社의 이온 크로마토그래프 장치인 ICS 2000 모델(Dionex ICS-2000 Ion Chromatography System)에 2종의 컬럼[IonPac AS18 Analytical (4x250 mm) + AG18 Guard (4x50mm)]과 용리액[Dionex社의 EGC-KOH III Cartridge]을 설치하여 분석이 이루질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 낮은 염소(Cl) 농도를 가져, 우수한 열 및 광학 안정성을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 열처리되거나 장시간 광에 노출되더라도, 광학 필름 내의 고분자 구조가 손상되거나 분해되지 않아, 우수한 광학 특성 및 기계적 특성을 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학 필름에 포함된 염소(Cl)의 함량을 최소화하여, 광학 필름의 광학 특성 및 기계적 특성의 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은, 중량 기준으로, 120 ppm (0.012 중량%) 이하의 염소(Cl)를 포함할 수 있으며, 50 ppm (0.005 중량%) 이하의 염소(Cl)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은, 0.1 내지 120 ppm (0.00001 내지 0.012 중량%)의 염소(Cl)를 포함할 수 있고, 1 내지 120 ppm (0.0001 내지 0.012 중량%)의 염소(Cl)를 포함할 수 있다.
광학 필름에 중량 기준으로 120 ppm 이하의 염소(Cl)가 포함되는 경우, 고분자 수지의 중합도가 우수한 광학 필름을 제조할 수 있고, 염소(Cl)로 인해 발생되는 광학 필름의 광학 물성 저하가 최소화되거나 방지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 염소(Cl)라는 용어는 염소 원자 및 염소 이온(Cl-)를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 염소(Cl)는 다른 원자와 결합하여 분자를 형성할 수 있으며, 분자 내에 포함된 염소 원자는 본 발명의 일 실시예에 따른 염소(Cl)에 포함된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은, 5 내지 120 ppm (0.0005 내지 0.012 중량%)의 염소(Cl)를 포함할 수 있다.
이미 설명한 바와 같이, 광학 필름의 제조 과정에서 염산(HCl)이 발생되는 경우가 있다. 광학 필름의 제조 과정 중 발생된 염산이 제거되지 않는 경우, 결과물인 필름에 염소(Cl)가 잔존할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학 필름에 잔존하는 염소(Cl) 함량을 최소화하기 위해, 광학 필름의 제조 과정에서 발생되는 염산을 제거하기 위한 염소(Cl) 수용체가 사용된다.
염소(Cl) 수용체는 광학 필름의 제조 과정에서 염산(HCl)과 반응하여 염소(Cl) 화합물이 된 후, 광학 필름의 제조 과정에서 제거된다. 그러나, 염소(Cl) 수용체의 일부는 염산과 반응하지 않을 수 있고, 광학 필름의 제조 과정 중에서 제거되지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 필름은 미량의 염소(Cl) 수용체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 염소(Cl) 수용체는 염산(HCl) 또는 염소이온(Cl-)과 반응할 수 있는 물질이다. 염소(Cl) 수용체는, 염산(HCl) 또는 염소이온(Cl-)과 반응한 후, 광학 필름의 제조 과정 중 후속 공정에 제거될 수 있는 물질로부터 선택될 수 있다.
염소(Cl) 수용체는, 예를 들어, 염산과 반응하여 염(salt) 또는 할로하이드린 화합물(halohydrine compound)를 형성함으로써 중합 과정에서 생성되는 염산을 제거하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 염소(Cl) 수용체로, 환형 에테르(cyclic ether)계 화합물이 사용될 수 있다. 환형 에테르(cyclic ether)계 화합물은, 예를 들어, 에폭사이드(eposide)계 화합물, 옥세탄(oxetane)계 화합물, 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)계 화합물 및 테트라하이드로피란(tetrahydropyran)계 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은, 환형 에테르(cyclic ether)계 화합물을, 중량 기준으로 0.1 내지 30 ppm 만큼 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은, 중량 기준으로 0.1 내지 12 ppm의 환형 에테르(cyclic ether)계 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 염소(Cl) 수용체로, 하기 화학식 9로 표현되는 에폭사이드계 화합물이 사용될 수 있다.
[화학식 9]
Figure pat00012
화학식 9에서 R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 유기기 중 어느 하나일 수 있다. 보다 구체적으로, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소, 또는 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 화학식 9로 표현되는 에폭사이드계 화합물 중 프로필렌옥사이드(propylene oxide, PO)가 염소(Cl) 수용체로 사용될 수 있다.
염소(Cl) 수용체로 사용되는 에폭사이드계 화합물은 하기 반응식 1에 따라 염산(HCl) 또는 염소(Cl)와 반응할 수 있다.
[반응식 1]
Figure pat00013
반응식 1에서, R1, R2, R3 및 R4는 이미 설명된 바와 같다. 상기 반응식 1에서는 염소(Cl)가 결합하는 탄소 위치 차이에 따른 구조 이성질체만 표시하였으나, 입체 중심(카이랄성 중심)에 따른 부분입체 이성질체 또는 거울상 이성질체 역시 생성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 염소(Cl) 수용체와 염산(HCl)의 반응물은 광학 필름의 제조 과정 중에 제거된다. 그 결과, 염소(Cl)가 제거될 수 있다. 그러나, 염소(Cl) 수용체와 염소(Cl)의 반응물이 제거되지 않고 필름에 잔존할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 염소(Cl) 수용체와 염산(HCl) 또는 염소(Cl)의 반응물을 포함할 수도 있다.
염소(Cl) 수용체로 프로필렌옥사이드(PO)가 사용되는 경우, 염소 수용체는 하기 반응식 2에 따라 염산(HCl)와 반응할 수 있다.
[반응식 2]
Figure pat00014
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 반복단위 및 제3 반복단위의 총 수는 상기 제1 내지 제4 반복단위를 포함한 전체 반복단위의 수에 대하여 85% 내지 95%의 비율로 포함될 수 있다. 즉, 광학 필름의 제조에 사용되는 제1 디아민계 화합물의 함량은, 제1 디아민계 화합물 및 상기 제2 디아민계 화합물의 총 함량 100 몰부(mole part)에 대하여, 85 내지 95 몰부일 수 있고, 제2 디아민계 화합물의 함량은, 제1 디아민계 화합물 및 상기 제2 디아민계 화합물의 총 함량 100 몰부(mole part)에 대하여, 5 내지 15 몰부일 수 있다.
지방족 디아민계 화합물인 제2 디아민계 화합물을 기준으로, 제2 디아민계 화합물의 함량이 5% 미만인 경우, 광학 필름의 광학 물성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 반면에 15% 초과인 경우, 광학 필름의 기계적 물성이 감소하는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고분자 수지의 수평균 분자량(number average molecular weight, Mn)은 150,000 이상 일 수 있다.
지방족 디아민계 화합물과 디카르보닐계 화합물은 부반응 또는 겔화로 인하여 반응성이 저조하여, 지방족 디아민계 화합물과 디카르보닐계 화합물을 포함하는 고분자 수지의 중합도가 떨어지는 경향이 있다. 수평균 분자량은 중합도와 비례 관계로, 중합도가 감소하면 고분자 수지의 수평균 분자량 역시 감소한다.
고분자 수지의 수평균 분자량이 150,000 미만인 경우, 중합도가 감소하고, 고분자 사슬의 말단기 수는 증가하여, 수지의 물성이 저하하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학 필름은 광투과성 및 플렉서블 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 벤딩(bending) 특성, 폴딩(folding) 특성 및 롤러블(rollable) 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은, 4.0 이하의 황색도를 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은, 3.0 이하의 황색도를 가질 수도 있고, 2.0 이하의 황색도를 가질 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은, 88.50% 이상의 광투과도를 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은, 50㎛ 두께를 기준으로, 90% 이상의 광투과도를 가질 수도 있고, 91% 이상의 광투과도를 가질 수도 있다.
황색도 및 광투과도는 표준규격 ASTM E313에 따라 분광 광도계(spectrophotometer)에 의하여, 파장 360 내지 740nm의 범위에서 측정될 수 있다. 분광 광도계(spectrophotometer)로, 예를 들어, KONICA MINOLTA 社의 CM-3700D가 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 표시장치에 적용되어 표시패널의 표시면을 보호할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은, 표시패널을 보호하기 충분한 정도의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 광학 필름은 10 내지 100㎛의 두께를 가질 수 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 광학 필름이 사용된 표시장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시장치(200)의 일부에 대한 단면도이고, 도 2는 도 1의 "P" 부분에 대한 확대 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시장치(200)는 표시패널(501) 및 표시패널(501) 상의 광학 필름(100)을 포함한다.
도 1 및 도 2을 참조하면, 표시패널(501)은 기판(510), 기판(510) 상의 박막 트랜지스터(TFT) 및 박막 트랜지스터(TFT)와 연결된 유기 발광 소자(570)를 포함한다. 유기 발광 소자(570)는 제1 전극(571), 제1 전극(571) 상의 유기 발광층(572) 및 유기 발광층(572) 상의 제2 전극(573)을 포함한다. 도 1 및 도 2에 개시된 표시장치(200)은 유기발광 표시장치이다.
기판(510)은 유리 또는 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 구체적으로, 기판(510)은 폴리이미드계 수지와 같은 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 도시되지 않았지만, 기판(510) 상에 버퍼층이 배치될 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 기판(510) 상에 배치된다. 박막 트랜지스터(TFT)는 반도체층(520), 반도체층(520)과 절연되어 반도체층(520)의 적어도 일부와 중첩하는 게이트 전극(530), 반도체층(520)과 연결된 소스 전극(541) 및 소스 전극(541)과 이격되어 반도체층(520)과 연결된 드레인 전극(542)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 게이트 전극(530)과 반도체층(520) 사이에 게이트 절연막(535)이 배치된다. 게이트 전극(530) 상에 층간 절연막(551)이 배치되고, 층간 절연막(551) 상에 소스 전극(541) 및 드레인 전극(542)이 배치될 수 있다.
평탄화막(552)은 박막 트랜지스터(TFT) 상에 배치되어 박막 트랜지스터(TFT)의 상부를 평탄화시킨다.
제1 전극(571)은 평탄화막(552) 상에 배치된다. 제1 전극(571)은 평탄화막(552)에 구비된 콘택홀을 통해 박막 트랜지스터(TFT)와 연결된다.
뱅크층(580)은 제1 전극(571)의 일부 및 평탄화막(552) 상에 배치되어 화소 영역 또는 발광 영역을 정의한다. 예를 들어, 뱅크층(580)이 복수의 화소들 사이의 경계 영역에 매트릭스 구조로 배치됨으로써, 뱅크층(580)에 의해 화소 영역이 정의될 수 있다.
유기 발광층(572)은 제1 전극(571) 상에 배치된다. 유기 발광층(572)은 뱅크층(580) 상에도 배치될 수 있다. 유기 발광층(572)은 하나의 발광층을 포함할 수도 있고, 상하로 적층된 2개 이상의 발광층을 포함할 수도 있다. 이러한 유기 발광층(572)에서 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색을 갖는 광이 방출될 수 있으며, 백색(White) 광이 방출될 수도 있다.
제2 전극(573)은 유기 발광층(572) 상에 배치된다.
제1 전극(571), 유기 발광층(572) 및 제2 전극(573)이 적층되어 유기 발광 소자(570)가 이루어질 수 있다.
도시되지 않았지만, 유기 발광층(572)이 백색(White) 광을 발광하는 경우, 개별 화소는 유기 발광층(572)에서 방출되는 백색(White) 광을 파장 별로 필터링하기 위한 컬러 필터를 포함할 수 있다. 컬러 필터는 광의 이동경로 상에 형성된다.
제2 전극(573) 상에 박막 봉지층(590)이 배치될 수 있다. 박막 봉지층(590)은 적어도 하나의 유기막 및 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 유기막 및 적어도 하나의 무기막이 교호적으로 배치될 수 있다.
이상 설명된 적층 구조를 갖는 표시패널(501) 상에 광학 필름(100)이 배치된다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름의 제조방법은, 제1 디아민계 화합물 및 제2 디아민계 화합물 중 적어도 하나, 디안하이드라이드계 화합물, 디카르보닐계 화합물 및 염소(Cl) 수용체를 이용하여 제1 반응액을 형성하는 단계; 상기 제1 반응액에 탈수제 및 이미드화 촉매를 첨가하고 반응시켜, 제2 반응액을 형성하는 단계; 상기 제2 반응액을 처리하여, 고체 상태의 고분자 수지를 제조하는 단계; 상기 고체 상태의 고분자 수지를 용해시켜 고분자 수지 용액을 제조하는 단계; 및 상기 고분자 수지 용액을 캐스팅하는 단계;를 포함한다. 이하, 각 단계를 구체적으로 설명한다.
먼저, 제1 디아민계 화합물 및 제2 디아민계 화합물 중 적어도 하나, 디안하이드라이드계 화합물, 디카르보닐계 화합물 및 염소(Cl) 수용체를 이용하여 제1 반응액을 형성한다.
제1 반응액 제조를 위한 용매로, 예를 들어, 디메틸아세트아마이드(DMAc, N,N-dimethylacetamide), 디메틸포름아마이드(DMF, N,N-dimethylformamide), 메틸피롤리돈(NMP, 1-methyl-2-pyrrolidinone), m-크레졸(m-cresol), 테트라하이드로퓨란(THF, tetrahydrofuran), 클로로포름(Chloroform), 메틸에틸케톤(Methyl Ethyl Ketone, MEK) 등의 비양자성 극성 유기 용매 (aprotic solvent) 및 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 용매가 이에 한정되는 것은 아니며 다른 용매가 사용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 디아민계 화합물은 방향족 디아민계 화합물일 수 있다. 제1 디아민계 화합물로 상기 설명된 화학식 1의 화합물들이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 디아민계 화합물은 지방족 디아민계 화합물일 수 있다. 제2 디아민계 화합물로 상기 설명된 화학식 2의 화합물들이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디안하이드라이드계 화합물로 상기 설명된 화학식 3의 화합물들이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디카르보닐계 화합물로, 상기 설명된 화학식 4의 화합물들이 사용될 수 있다.
예를 들어, 제1 디아민계 화합물로, 비스 트리플루오로메틸 벤지딘(2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine, TFDB) 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)헥사플루오로프로판(HFBAPP), 비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)술폰(BAPS), 비스(4-(3-미노페녹시)페닐)술폰(BAPSM), 4,4'-디아미노디페닐술폰(4DDS), 3,3'-디아미노디페닐술폰(3DDS), p-페닐렌디아민(para-phenylene diamine, pPDA), m-페닐렌디아민(metaphenylene diamine, mPDA), p-메틸렌디아닐린(para-Methylene Dianiline, pMDA), m-메틸렌디아닐린(meta-Methylene Dianiline, mMDA) 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐 프로판(BAPP), 4,4'-디아미노디페닐프로판(6HDA), 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠(134APB), 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠(133APB), 1,4-비스(4-아미노페녹시)비페닐(BAPB), 4,4'-비스(4-아미노-2-트리플루오로 메틸페녹시)비페닐(6FAPBP), 3,3-디아미노-4,4,-디하이드록시디페닐술폰(DABS), 2,2,-비스(3-아미노-4-하이드록시페널)프로판(BAP), 4,4'-디아미노디페닐메탄(DDM), 4,4'-옥시디아닐린(4-ODA), 3,3'-옥시디아닐린(3-ODA), 2,2'-디메틸-4,4'-(9-플루오렌일리덴)디아닐린(2,2'-Dimethyl-4,4'-(9-fluorenylidene)dianiline, MFDA), 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌(9,9-Bis(4-aminophenyl)fluorene, FDA) 및 9,9-비스(3-플루오로-4-아미노페닐)플루오렌(9,9-Bis(3-fluoro-4-aminophenyl)fluorene, FFDA) 등이 있다.
예를 들어, 제2 디아민계 화합물로, 4,4'-메틸렌비스싸이클로헥실아민(4,4'-Methylenebis cyclohexylamine, MBCA), 1,3-비스(아미노메틸)싸이클로헥산(1,3-Bis(aminomethyl)cyclohexane), 1,4-싸이클로헥산디아민(1,4 Cyclohexane diamine), 바이싸이클로[2.2.1]헵탄비스(메틸아민)(Bicyclo[2.2.1]heptanebis(methylamine)) 및 상기 화합물들의 Cis, Trans 및 Mixture의 이성질체 등이 있다.
예를 들어, 디안하이드라이드계 화합물로, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드(6FDA), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실릭안하이드라이드(TDA), 피로멜리틱산 디안하이드라이드(1,2,4,5-benzene tetracarboxylic dianhydride, pyromellicticacid dianhydride, PMDA), 벤조페논 테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (3,3,4,4-Benzophenone tetracarboxylic dianhydride, BTDA), 비페닐 테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (3,3,4,4-Biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA), 옥시디프탈릭 디안하이드라이드 (4,4-Oxydiphthalic dianhydride, ODPA), 비스카르복시페닐 디메틸 실란 디안하이드라이드(Bis(3,4dicarboxyphenyl)dimethyl-silane dianhydride, SiDA), 비스 디카르복시페녹시 디페닐 설파이드 디안하이드라이드(4,4-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)diphenyl sulfide dianhydride, BDSDA), 술포닐 디프탈릭안하이드라이드(Sulfonyldiphthalic anhydride, SO2DPA), 사이클로부탄 테트라카르복실릭 디안하이드라이드(Cyclobutane-1,2,3,4- tetracarboxylic dianhydride, CBDA), 및 이소프로필리덴이페녹시 비스 프탈릭안하이드라이드(4,4'-(4,4'-Isopropylidenediphenoxy)bis(phthalic anhydride), 6HBDA) 등이 있다.
예를 들어, 디카르보닐계 화합물로, 프탈로일 클로라이드(Phthaloyl Chloride), 테레프탈로일 클로라이드(Terephthaloyl Chloride, TPC), 아이소프탈로일 클로라이드(Isophthaloyl chloride, IPC), 바이페닐디카보닐 클로라이드(4,4'-Biphenyldicarbonyl Chloride, DPDOC), 옥시비스벤조일 클로라이드(4,4'-Oxybis(benzoyl Chloride), OBBOC), 및 나프탈렌 디카보닐 디클로라이드(Naphthalene-2,3-dicarbonyl dichloride) 등이 있다.
제1 디아민계 화합물, 제2 디아민계 화합물, 디안하이드라이드계 화합물, 디카르보닐계 화합물 각각은 단독으로 또는 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 디아민계 화합물 및 제2 디아민계 화합물의 총 함량 100 몰부(mole part)에 대하여, 80 내지 99 몰부의 디카르보닐계 화합물이 사용될 수 있고, 1 내지 20 몰부의 디안하이드라이드계 화합물이 사용될 수 있다.
디카르보닐계 화합물의 첨가량에 따른 효과는 앞서 설명한 바와 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 디아민계 화합물 및 제2 디아민계 화합물의 총 함량 100 몰부(mole part)에 대하여, 85 내지 95 몰부의 제1 디아민계 화합물, 5 내지 15 몰부의 제2 디아민계 화합물이 사용될 수 있다.
제1 디아민계 화합물의 첨가량에 따른 효과는 앞서 설명한 바와 같다.
제1 디아민계 화합물 및 제2 디아민계 화합물과 디카르보닐계 화합물이 반응하는 과정에서 염소(Cl) 화합물이 발생할 수 있다. 염소 화합물을 제거하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 반응액 형성과정에서 염소(Cl) 수용체가 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 염소(Cl) 수용체로, 환형 에테르(cyclic ether)계 화합물이 사용될 수 있다. 환형 에테르(cyclic ether)계 화합물은, 예를 들어, 에폭사이드(eposide)계 화합물, 옥세탄(oxetane)계 화합물, 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)계 화합물 및 테트라하이드로피란(tetrahydropyran)계 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 염소(Cl) 수용체로, 화학식 9로 표현되는 에폭사이드계 화합물들이 사용될 수 있다.
[화학식 9]
Figure pat00015
화학식 9에서 R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 유기기 중 어느 하나일 수 있다. 보다 구체적으로, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소, 또는 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있다.
염소(Cl) 수용체로 사용되는 에폭사이드계 화합물은 반응식 1에 따라 염산(HCl)와 반응할 수 있다. 그에 따라, 제1 반응액에서 염산(HCl)이 제거될 수 있다.
[반응식 1]
Figure pat00016
반응식 1의 R1, R2, R3 및 R4는 이미 설명한 바와 같다. 상기 반응식 1에서는 염소(Cl)가 결합하는 탄소 위치 차이에 따른 구조 이성질체만 표시하였으나, 입체 중심(카이랄성 중심)에 따른 부분입체 이성질체 또는 거울상 이성질체 역시 생성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에폭사이드계 화합물 중 프로필렌옥사이드(propylene oxide, PO)가 염소(Cl) 수용체로 사용될 수 있다.
프로필렌옥사이드(PO)가 염소(Cl) 수용체로 사용되는 경우, 하기 반응식 2에 따라 염산(HCl)이 제거될 수 있다.
[반응식 2]
Figure pat00017
본 발명의 일 실시예에 따르면, 염소(Cl) 수용체의 함량은, 몰(mole) 수 기준으로, 디카르보닐계 화합물 함량의 4 내지 7배가 될 수 있다. 디아민계 화합물, 특히, 지방족 디아민계 화합물과 디카르보닐계 화합물의 반응식을 고려할 때, 이론적으로 디카르보닐계 화합물에 대한 염소(Cl) 수용체의 함량이 2배인 경우, 디아민계 화합물과 디카르보닐계 화합물의 반응에 의하여 생성된 염산(HCl)이 염소 수용체에 의하여 제거될 수 있다. 그러나, 본 발명자들이 확인한 바에 따르면, 염소(Cl) 수용체의 함량이 디카르보닐계 화합물 몰 수의 4배 미만인 경우, 염소(Cl) 수용체와 염산(HCl)의 반응이 충분히 이루어지지 않아, 염소(Cl) 제거 효율이 저하되었다. 또한, 디카르보닐계 화합물 몰 수의 7배를 초과하는 염소(Cl) 수용체가 사용되는 경우, 과량의 염소(Cl) 수용체로 인하여 중합도가 저하되었다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 염소(Cl) 수용체의 함량은, 몰(mole) 수 기준으로, 디카르보닐계 화합물 함량의 4 내지 7배로 조정된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 반응액은 폴리아믹산과 폴리아마이드 반복단위를 포함한다. 폴리아믹산은 폴리이미드의 전구체이다.
다음, 제1 반응액에, 탈수제 및 이미드화 촉매를 첨가하고 반응시켜, 제2 반응액을 형성한다.
제2 반응액 형성 과정에서, 아믹산의 일부가 이미드화되어 이미드 반복단위가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 반응액에 탈수제 및 이미드화 촉매가 첨가된 후 60 내지 80oC의 온도에서 30분 내지 2시간 동안 환류 교반이 진행된다. 그 결과, 제2 반응액이 형성될 수 있다.
탈수제로, 무수 초산(acetic anhydride), 프로피온산 무수물, 이소낙산 무수물, 피발산 무수물, 낙산 무수물, 이소길초산 무수물과 같은 산무수물이 사용될 수 있다.
이미드화 촉매로, 이소퀴놀린(isoquinoline), 베타피콜린(β-picoline), 피리딘(pyridine)과 같은 3급 아민이 사용될 수 있다.
염소(Cl) 수용체 및 이미드화 촉매에 의하여 제2 반응액의 pH가 조정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 반응액은 8 이상의 pH를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 반응액의 pH가 8 내지 9가 되도록, 제1 반응액 형성 시 첨가되는 염소(Cl) 수용체의 함량이 조정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 제2 반응액은 8 내지 9의 pH를 갖는다.
제2 반응액이 pH 8 내지 9 정도의 약 염기성 상태인 경우, 제1 반응액 형성 시 생성되었던 염산(HCl)이 모두 또는 대부분 염소(Cl) 수용체와 반응하였다고 할 수 있다.
제2 반응액의 pH가 8 미만인 경우, 제1 반응액 형성 시 생성되었던 염산(HCl)이 충분히 제거되지 않아, 잔존하는 염산(HCl)에서 유래된 염소(Cl) 및 염소 화합물이 광학 필름에 존재하게 될 가능성이 커진다.
제2 반응액 pH를 고려할 때, 디안하이드라이드계 화합물의 몰 수의 2배 내지 7배의 이미드화 촉매가 사용될 수 있다.
다음, 제2 반응액을 처리하여, 고체 상태의 고분자 수지를 제조한다.
고체 상태의 고분자 수지 제조를 위해, 제2 반응액에 용매가 첨가될 수 있다. 용매로, 예를 들어, 에탄올, 메탄올, 헥산 등이 사용될 수 있다. 용매는 단독으로 사용될 수도 있고, 2종 이상의 용매가 혼합되어 사용될 수도 있다.
제2 반응액에 중합 용매와 잘 섞이면서 극성이 낮은 용매를 첨가하면 분말 상태의 고체 고분자 수지가 침전된다. 침전물을 여과하여, 건조함으로써 고순도의 고체 고분자 수지가 얻어질 수 있다. 침전물을 여과하는 과정에서 액체 성분들이 제거될 때, 미반응 모노머, 올리고머 및 첨가제, 반응 부산물, 예를 들어, 염산(HCl)과 염소(Cl) 수용체의 반응물 등이 제거된다. 이와 같이 얻어진 고체 상태의 고분자 수지는 염소(Cl)를 포함하지 않거나, 미량의 염소(Cl)만을 포함하게 된다. 고분자 수지는, 이미드 반복단위 및 아마이드 반복 단위를 포함하는 폴리아미드-이미드계 수지일 수 있다.
다음, 고체 상태의 고분자 수지를 용해시켜 고분자 수지 용액을 제조한다. 고체 상태의 고분자 수지를 용매에 용해시킴으로써, 고분자 수지 용액이 제조될 수 있다. 이러한 단계를 재용해 단계라고도 한다.
고체 상태의 고분자 수지를 용해시키기 위한 용매로 중합 과정에서 사용된 용매와 동일한 용매들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 디메틸아세트아마이드(DMAc, N,N-dimethylacetamide), 디메틸포름아마이드(DMF, N,N-dimethylformamide), 메틸피롤리돈(NMP, 1-methyl-2-pyrrolidinone), m-크레졸(m-cresol), 테트라하이드로퓨란(THF, tetrahydrofuran), 클로로포름(Chloroform), 메틸에틸케톤(Methyl Ethyl Ketone, MEK) 등의 비양자성 극성 유기 용매 (aprotic solvent) 및 이들의 혼합물이 고체 상태의 고분자 수지를 용해시키기 위한 용매로 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 용매가 이에 한정되는 것은 아니며 공지된 다른 용매가 사용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 재용해된 고분자 수지 용액은 6 내지 7의 pH를 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고분자 수지 용액은 약산성 또는 중성에 가까운 약산성의 특성을 가질 수 있다. 제2 반응액이 pH 8 내지 9의 약 염기성 상태로 제조되었기 때문에, 고분자 수지 용액이 pH 6 내지 7의 약산성을 나타낼 수 있다.
다음, 고분자 수지 용액을 캐스팅한다.
캐스팅을 위해 캐스팅 기판이 사용된다. 캐스팅 기판의 종류에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 캐스팅 기판으로, 유리 기판, 알루미늄 기판, 스테인레스(SUS) 기판, 테프론 기판 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 캐스팅 기판으로 유리 기판이 사용될 수 있다.
구체적으로, 고분자 수지 용액이 캐스팅 기판에 도포됨으로써 캐스팅이 이루어진다. 캐스팅을 위하여 코터(coater), 블레이드(blade) 등이 사용될 수 있다.
고분자 수지 용액을 캐스팅한 후, 80 내지 120 oC 온도 범위에서 2 oC/분의 속도로 승온하며 건조시켜, 고분자 수지의 도막(coating film)이 제조될 수 있다. 이와 같이 제조된 도막(coating film)은 광학 필름의 중간체라고 할 수 있다. 도막(coating film)을 핀 형태의 텐터에 팽팽하게 당겨 고정시킨 후, 3 oC/min의 속도로 승온 속도로 120 oC부터 250 ~ 350 oC까지 승온하면서 열처리한다. 최고 제막 온도에 도달하면 등온 분위기에서 10 ~ 30분간 추가적인 열처리를 할 수 있다. 그 결과, 광학 필름이 제조될 수 있다.
이하, 예시적인 실시예 및 비교예를 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이하 설명되는 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
교반기, 질소주입장치, 적하깔때기, 온도조절기 및 냉각기를 부착한 1L 반응기에 질소를 통과시키면서, DMAc(N,N-Dimethylacetamide) 451.63g을 채운 후, 반응기의 온도를 25 oC로 맞춘 후, 제1 디아민계 화합물로 TFDB 45.37g(0.85mol%)을 용해하여 25 oC로 유지하였다. 여기에 제2 디아민계 화합물로 MBCA 5.26g(0.015mol%)을 추가로 첨가하여 용해시키고 1시간동안 반응시켰다. 제1 및 제2 디아민계 화합물이 용해된 후 여기에 6FDA 14.81g(0.20mol%)을 첨가하고 1시간 동안 반응시켰다. 그리고 반응기 온도를 5 oC로 내린 후 TPC 27.07g(0.80mol%)과 프로필렌옥사이드 34.85g을 첨가하고 1시간동안 교반하여 완전히 용해 및 반응시켜 제1 반응액을 형성하였다.
중합 반응이 종료된 후 제1 반응액에 피리딘 5.80g, 아세틱 안하이드라이드 7.49g을 투입하여 30분 교반 후, 80 oC에서 30분 다시 교반하고, 상온으로 식혀 제2 반응액을 수득하였다.
얻어진 제2 반응액에 메탄올을 첨가하여 침전이 이루어지도록 하고, 침전물을 여과하여 흰색 고체 상태의 고분자 수지를 제조하였다. 획득한 고분자 수지는 고체 분말 상태이다.
획득한 고체 분말 상태의 고분자 수지를 DMAc에 12.7 중량%의 농도로 용해하여, 고분자 수지 용액을 제조하였다.
제조된 고분자 수지 용액을 기판에 캐스팅하였다. 캐스팅을 위해 캐스팅 기판이 사용된다. 캐스팅 기판의 종류에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 캐스팅 기판으로, 유리 기판, 스테인레스(SUS) 기판, 테프론 기판 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 캐스팅 기판으로 유기 기판이 사용될 수 있다.
구체적으로, 메이어 바(Mayer bar) 코터를 이용하여 고분자 수지 용액을 유리 기판에 도포하고, 80 oC부터 120 oC까지 승온하여 17분간 열처리하여 광학 필름을 수득하였다.
제조된 광학 필름을 유리 기판에서 박리하여 프레임에 핀으로 고정하였다.
광학 필름이 고정된 프레임을 열풍 오븐에 넣고 120 oC부터 250 oC까지 2시간동안 천천히 가열한 후, 서서히 냉각하여 건조하였다. 건조한 광학 필름을 다시 230 oC에서 5분간 열처리하였다. 그 결과, 50㎛ 두께의 광학 필름이 완성되었다.
<실시예 2 내지 9>
상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 제1 디아민계 화합물의 종류 및/또는 함량, 제2 디아민계 화합물의 종류 및/또는 함량, 디안하이드라이드계 화합물의 함량, 디카르보닐계 화합물의 종류 및/또는 함량, DMAc, 프로필렌옥사이드, 피리딘 및 아세틱 안하이드라이드의 함량을 달리하여 실시예 2 내지 9의 고분자 수지를 제조한 후, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2 내지 9의 고분자 수지 용액 및 광학 필름을 제조하였다.
실시예 2 내지 9의 구체적 제1 디아민계 화합물의 종류 및/또는 함량, 제2 디아민계 화합물의 종류 및/또는 함량, 디안하이드라이드계 화합물의 함량, 디카르보닐계 화합물의 종류 및/또는 함량, DMAc, 프로필렌옥사이드, 피리딘 및 아세틱 안하이드라이드의 함량은 하기 표 1에 개시된 바와 같다.
<비교예 1 내지 6>
상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 제1 디아민계 화합물의 종류 및/또는 함량, 제2 디아민계 화합물의 종류 및/또는 함량, 디안하이드라이드계 화합물의 함량, 디카르보닐계 화합물의 종류 및/또는 함량, DMAc, 프로필렌옥사이드, 피리딘 및 아세틱 안하이드라이드의 함량을 달리하여 비교예 1 내지 6의 고분자 수지를 제조한 후, 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1 내지 6의 고분자 수지 용액 및 광학 필름을 제조하였다.
비교예 1 내지 6의 구체적 제1 디아민계 화합물의 종류 및/또는 함량, 제2 디아민계 화합물의 종류 및/또는 함량, 디안하이드라이드계 화합물의 함량, 디카르보닐계 화합물의 종류 및/또는 함량, DMAc, 프로필렌옥사이드, 피리딘 및 아세틱 안하이드라이드의 함량은 하기 표 1에 개시된 바와 같다.
구분 제1 디아민계 화합물 제2 디아민계 화합물 디안하이드라이드계 화합물 디카르보닐계 화합물 DMAc
(g)
프로필렌옥사이드
(g)
피리딘
(g)
아세틱 안하이드라이드
실시예 1 TFDB 85몰%
(45.37g)
MBCA 15몰%
(5.26g)
6FDA 20몰%
(14.81g)
TPC 80몰%
(27.07g)
451.63 34.85 5.80 7.49
실시예 2 TFDB 95몰%(50.70g) MBCA 5몰%
(1.75g)
6FDA 20몰%
(14.81g)
TPC 80몰%
(27.07g)
460.57 34.85 5.80 7.49
실시예 3 TFDB 90몰%(48.03g) MBCA 10몰%
(3.51g)
6FDA 10몰%
(7.40g)
TPC 90몰%
(30.45g)
436.47 39.20 2.90 3.74
실시예 4 TFDB 85몰%(45.37g) MBCA 15몰%
(5.26g)
6FDA 1몰%
(0.74g)
TPC 99몰%
(33.50g)
414.33 43.12 0.29 0.37
실시예 5 TFDB 95몰%(50.70g) MBCA 5몰%
(1.75g)
6FDA 1몰%
(0.74g)
TPC 99몰%
(33.50g)
423.27 43.12 0.29 0.37
실시예 6 TFDB 85몰%(45.37g) MBCA 15몰%
(5.26g)
6FDA 20몰%
(14.81g)
IPC 80몰%
(27.07g)
451.63 34.85 5.80 7.49
실시예 7 3DDS 85몰%(35.18g) MBCA 15몰%
(5.26g)
6FDA 20몰%
(14.81g)
TPC 80몰%
(27.07g)
401.88 34.85 5.80 7.49
실시예 8 TFDB 95몰%(50.70g) tCHD 5몰%
(0.95g)
6FDA 20몰%
(14.81g)
TPC 80몰%
(27.07g)
456.66 34.85 5.80 7.49
실시예 9 3DDS 95몰%(39.31g) tCHD 5몰%
(0.95g)
6FDA 20몰%
(14.81g)
TPC 80몰%
(27.07g)
401.05 34.85 5.80 7.49
비교예 1 TFDB 85몰%
(45.37g)
MBCA 15몰%
(5.26g)
6FDA 20몰%
(14.81g)
TPC 80몰%
(27.07g)
451.63 - 5.80 7.49
비교예 2 TFDB 85몰%
(45.37g)
MBCA 15몰%
(5.26g)
6FDA 25몰%
(18.51g)
TPC 75몰%
(25.38g)
461.45 32.67 7.25 9.36
비교예 3 TFDB 85몰%
(45.37g)
MBCA 15몰%
(5.26g)
6FDA 20몰%
(14.81g)
TPC 80몰%
(27.07g)
451.63 27.2 5.8 7.49
비교예 4 TFDB 85몰%(45.37g) MBCA 15몰%
(5.26g)
6FDA 20몰%
(14.81g)
TPC 80몰%
(27.07g)
451.63 58.2 5.8 7.49
비교예 5 TFDB 85몰%
(45.37g)
MBCA 15몰%
(5.26g)
- TPC 100몰%
(33.84g)
451.63 34.85 5.8 7.49
비교예 6 TFDB 85몰%
(45.37g)
MBCA 15몰%
(5.26g)
6FDA 20몰%
(14.81g)
TPC 80몰%
(27.07g)
451.63 17.42 2.9 3.74
<측정예>
실시예 및 비교예에서 제조된 고분자 수지 및 광학 필름에 대하여 다음과 같은 측정을 실행하였다.
1) 제2 반응액 및 고분자 수지 용액의 pH:
제조한 용액(제2 반응액 또는 고분자 수지 용액)을 동일 농도(wt%)가 되도록 DMAc를 이용해 희석한다. 유기 용액의 pH간 상대 비교가 가능하려면 농도(wt%)가 동일해야 한다. 본 발명에서 모든 pH 측정 용액은 12wt%를 기준으로 제조하여 측정하였다.
측정 장치: Mettler toledo社의 pH미터(모델명: Seven compact S220) 장비에 InLab® Power Pro-ISM 센서를 설치하여 분석하였다.
측정 방법: 용액의 pH를 측정하기 전, pH 7인 표준 용액(검정 시약)을 먼저 측정하여 장비 안정화를 진행하였다. 표준 용액의 pH가 7.0±0.2값을 보이는지 3회 이상 측정해 확인하였다. 장비가 안정화되면 샘플 측정을 시작하였다.
실시예 및 비교예에서 제조된 용액(제2 반응액 또는 고분자 수지 용액)을 DMAc를 이용해 12wt%로 희석하였다. 제조된 용액 15ml를 바이알에 소분하여 측정용 샘플을 제조하였다. 측정 샘플은 상온(25±2 oC)로 관리하며, 해당 온도일 때 측정용 샘플에 pH 센서를 담궈 측정하였다. 각 샘플은 5회 이상 측정하여 최빈수를 해당 용액의 pH 값으로 하였다.
각 샘플의 측정 사이 증류수로 센서 표면 세척하고, 부드러운 와이프올로 닦아 충분히 건조시켜 사용하였다
2) 고분자 수지의 수평균 분자량:
GPC(표준 폴리스티렌, 용매 THF)를 사용하여 수평균 분자량과 분자량 분포를 측정하였다.
구체적으로 사용한 분석 장비와 분석 조건, 샘플 준비 방법은 하기와 같다.
1. 분석장비 GPC Waters Set
- Module : Waters Alliance e2695
- Detector: Waters 2414 Refractive index Detector
2. 분석 조건:
- Columns : Agilent PLgel 5um Mixed C*2 (w/1 guard column)
- Mobile Phase : 10mM LiBr in DMAc
- Column and Detector Temperature : 50 oC
- Injection Volume: 20ul
- Flow Rate : 1.0ml/ min
3. 샘플 준비
- (Solid Contents) 0.25 (w/w)% in DMAc
- Fully Dissolved Samples were filtered with 0.45um pore sized PTFE syringe filter
3) 염소(Cl) 함량(ppm):
실시예 및 비교예에서 제조된 광학 필름에 대해 다음과 같이 염소(Cl) 함량을 측정하였다.
측정 장치: Dionex社의 이온 크로마토그래프 장치인 ICS 2000 모델(Dionex ICS-2000 Ion Chromatography System)에 2종의 컬럼[IonPac AS18 Analytical (4x250 mm) + AG18 Guard (4x50 mm)]과 용리액[Dionex社의 EGC-KOH III Cartridge]을 설치하여 분석하였다.
측정 방법: 실시예 및 비교예에서 제조된 50㎛ 두께의 광학 필름을 약 0.5 cm x 0.5 cm 로 자른 후 동결 건조하고 분쇄하여 광학 필름의 분말을 제조한 후, 분말화된 광학 필름을 5 중량%의 비율로 증류수에 혼합한 후, 광학 필름으로부터 염소(Cl), 특히 염소 이온(Cl-)을 추출한다. 구체적으로, 광학 필름 분말 0.2 g과 물 3.8 g을 20 mL Vial에 넣고 BRANSON社의 5510 ultrasonic bath를 사용하여 2시간 동안 Sonication 추출을 진행한다. 그 결과, 광학 필름으로부터 추출된 염소(Cl)를 포함하는 염소 추출 혼합액이 제조된다. 제조된 염소 추출 혼합액을 0.45 ㎛ 나일론 필터(nylon filter)로 걸러 측정용 샘플을 제조하였다. 컬럼 온도는 30 oC, 측정 셀 온도는 35 oC로 세팅된 이온 크로마토그래프 장치에 측정용 샘플을 20μL 투입하여 분리된 이온 피크들 중 염소 이온에 해당하는 피크의 면적을 확인한다. 염소 이온의 함량 계산을 위해 Thermo Scientific社의 Dionex Seven Anion Standard를 증류수로 희석하여 0.04 ppm 내지 1 ppm 농도 구간 (0.04ppm, 0.06ppm, 0.08 ppm, 0.1 ppm, 1.0 ppm)의 염소 이온 표준 용액을 제조하여, 측정용 샘플과 동일한 방법으로 이온 크로마토그래피 분석을 실시하였다. 표준 용액을 이용하여 측정된 염소 이온에 해당하는 피크의 면적을 확인하여, 검량선을 작성하였다.
검량선은, 다음 식 1과 같이 1차 함수로 표현될 수 있다.
[식 1]
y = ax + b
식 1에서, y는 피크 면적이고, x는 표준 용액의 농도이고, a는 검량선의 기울기이고, b는 검량선의 y축 절편이다. 식 3에서 얻어진 검량선을 측정용 샘플의 피크 면적(y)에 적용하여, 측정용 샘플의 염소 농도(x)를 계산할 수 있다. 측정용 샘플의 염소 농도(x)는 다음 식 2로 구해질 수 있다.
[식 2]
x = (y-b)/a
다음, 측정용 샘플 제조에 적용된 희석비를 고려하여, 광학 필름에 포함된 염소의 함량을 계산한다. 구체적으로, 측정용 샘플에 적용된 광학 필름의 중량비는 다음 식 3으로 계산될 수 있다.
[식 3]
측정용 샘플 중 광학 필름의 중량비 = (광학 필름의 중량)/(광학 필름의 중량 + 증류수의 중량)
식 3에서 "광학 필름의 중량"은 측정용 샘플 제조에 사용된 광학 필름의 중량을 의미한다.
다음, 측정용 샘플 중 광학 필름의 중량비와 측정용 샘플의 염소 농도를 이용하여, 다음 식 4에 따라 광학 필름의 염소 농도를 계산한다.
[식 4]
광학 필름의 염소 농도 = (측정용 샘플의 염소 농도) / (측정용 샘플 중 광학 필름의 중량비)
4) 황색도(Y.I.): 표준규격 ASTM E313으로 Spectrophotometer (CM-3700D, KONICA MINOLTA)를 이용하여 황색도를 측정하였다.
5) 광투과도(%): 표준규격 ASTM E313으로 Spectrophotometer (CM-3700D, KONICA MINOLTA)를 이용하여, 파장 360~740nm 에서의 평균 광학투과도를 측정하였다.
측정결과는 다음 표 2와 같다.
구분 pH 수지의 수평균 분자량 염소 함량
(ppm)
황색도
(Y.I.)
광투과도
(%)
제2 반응액 고분자 수지 용액
실시예 1 8.2 6.8 215,000 110 2.4 90.2
실시예 2 8.4 6.7 196,300 105 2.8 88.9
실시예 3 8.6 6.7 180,530 115 3.1 89
실시예 4 8.7 6.5 204,930 118 3.2 89.3
실시예 5 8.7 6.6 230,586 93 3.2 88.8
실시예 6 8.3 6.5 225,016 85 2.3 90.5
실시예 7 8.5 6.3 179,538 101 3.5 88.9
실시예 8 8.5 6.7 198,760 93 3.2 89.2
실시예 9 8.4 6.4 168,960 114 3.7 89
비교예 1 6.9 6.8 146,850 1620 10.5 85.2
비교예 2 8.9 6.7 205,400 190 4.5 88.6
비교예 3 7.6 6.1 132,780 234 4.6 88.4
비교예 4 9.3 6.8 189,634 103 4.5 88.5
비교예 5 8.5 6.4 178,940 108 4.3 88.4
비교예 6 7.2 5.8 120,540 1860 4.7 88.1
상기 표 1의 측정결과에 개시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 제2 반응액의 pH가 8 이상이고, 고분자 수지 용액의 pH가 6 내지 7이고, 수지의 수평균 분자량이 150,000 이상으로 우수한 중합도를 가지며, 황색도 및 광투과도가 우수한 것을 확인할 수 있다.
그러나, 비교예 1은 제2 반응액의 pH가 8 미만으로, 수지의 수평균 분자량이 150,000 미만으로, 충분히 중합반응이 이루어지지 않은 것을 알 수 있으며, 또한, 황색도가 높고 광투과도가 낮아서 시인성이 저조한 것을 확인할 수 있다. 비교예 2는 수평균 분자량이 205,400으로 중합도는 우수하였으나, 디안하이드라이드계 화합물의 비율이 많아서 황색도가 높고 시인성이 저조한 것을 확인할 수 있다. 비교예 3은 프로필렌옥사이드의 첨가량이 몰수 기준으로 TPC 함량의 약 3.5배 첨가한 것으로, 제2 반응액의 pH가 8 미만이고, 수지의 수평균 분자량이 150,000 미만으로, 충분히 중합반응이 이루어지지 않은 것을 알 수 있으며, 또한, 황색도가 높고 광투과도가 낮아서 시인성이 저조한 것을 확인할 수 있다. 비교예 4는 프로필렌옥사이드의 첨가량이 몰수 기준으로 TPC 함량의 약 7.5배 첨가한 것으로, 제2 반응액의 pH가 9 초과이고, 수지의 수평균 분자량이 189,634로 중합도는 우수하였으나, 황색도가 높아서 시인성이 저조한 것을 확인할 수 있다. 비교예 5는 디안하이드라이드계 화합물을 첨가하지 않고, 디카르보닐계 화합물과 제1 디아민계 화합물 및 제2 디아민계 화합물을 이용하여 중합한 것으로, 황색도가 높고 광투과도가 낮아서 시인성이 저조한 것을 확인할 수 있다. 비교예 6은 프로필렌옥사이드의 첨가량이 몰수 기준으로 TPC ?t량의 약 2.25배 첨가하고 피리딘과 무수초산을 몰수 기준으로 6FDA 함량의 약 1.1배 첨가한 것으로, 제2 반응액의 pH가 8 미만이고, 고분자 수지 용액의 pH가 6.0 미만이며, 수지의 수평균 분자량이 150,000 미만으로, 충분히 중합반응이 이루어지지 않은 것을 알 수 있으며, 또한, 황색도가 높고 광투과도가 낮아서 시인성이 저조한 것을 확인할 수 있다.
100: 광학 필름
200: 표시장치
501: 표시패널

Claims (21)

  1. 이미드 반복단위 및 아마이드 반복단위를 포함하는 고분자 수지를 포함하고,
    상기 아마이드 반복단위는, 상기 이미드 반복단위 및 상기 아마이드 반복단위에 대하여 80% 이상의 비율로 포함되는,
    광학 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    중량 기준으로 120 ppm (0.012 중량%) 이하의 염소(Cl)를 포함하는,
    광학 필름:
    여기서, 상기 염소 농도는, 상기 광학 필름을 동결 건조 및 분말화한 후, 증류수를 이용하여 추출하여 얻어진 염소(Cl) 추출액에 대하여 이온 크로마토그래피 분석을 실시하여 측정된다.
  3. 제1항에 있어서,
    중량 기준으로, 50 ppm (0.005 중량%) 이하의 염소(Cl)를 포함하는,
    광학 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이미드 반복단위는 제1 반복단위 및 제2 반복단위를 포함하고,
    상기 제1 반복단위는 제1 디아민계 화합물과 디안하이드라이드계 화합물이 중합 반응한 이미드 반복단위이고,
    상기 제2 반복단위는 제2 디아민계 화합물과 상기 디안하이드라이드계 화합물이 중합 반응한 이미드 반복단위인,
    광학 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 아마이드 반복단위는 제3 반복단위 및 제4 반복단위를 포함하고,
    상기 제3 반복단위는 제1 디아민계 화합물과 디카르보닐계 화합물이 중합 반응한 아마이드 반복단위이고,
    상기 제4 반복단위는 제2 디아민계 화합물과 상기 디카르보닐계 화합물이 중합 반응한 아마이드 반복단위인,
    광학 필름.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제1 디아민계 화합물은, 방향족 디아민계 화합물이고,
    상기 제1 디아민계 화합물은, 비스 트리플루오로메틸 벤지딘(2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine, TFDB) 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)헥사플루오로프로판(HFBAPP), 비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)술폰(BAPS), 비스(4-(3-미노페녹시)페닐)술폰(BAPSM), 4,4'-디아미노디페닐술폰(4DDS), 3,3'-디아미노디페닐술폰(3DDS), p-페닐렌디아민(para-phenylene diamine, pPDA), m-페닐렌디아민(metaphenylene diamine, mPDA), p-메틸렌디아닐린(para-Methylene Dianiline, pMDA), m-메틸렌디아닐린(meta-Methylene Dianiline, mMDA) 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐 프로판(BAPP), 4,4'-디아미노디페닐프로판(6HDA), 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠(134APB), 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠(133APB), 1,4-비스(4-아미노페녹시)비페닐(BAPB), 4,4'-비스(4-아미노-2-트리플루오로 메틸페녹시)비페닐(6FAPBP), 3,3-디아미노-4,4,-디하이드록시디페닐술폰(DABS), 2,2,-비스(3-아미노-4-하이드록시페널)프로판(BAP), 4,4'-디아미노디페닐메탄(DDM), 4,4'-옥시디아닐린(4-ODA), 3,3'-옥시디아닐린(3-ODA), 2,2'-디메틸-4,4'-(9-플루오렌일리덴)디아닐린(2,2'-Dimethyl-4,4'-(9-fluorenylidene)dianiline, MFDA), 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌(9,9-Bis(4-aminophenyl)fluorene, FDA) 및 9,9-비스(3-플루오로-4-아미노페닐)플루오렌(9,9-Bis(3-fluoro-4-aminophenyl)fluorene, FFDA)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는,
    광학 필름.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제2 디아민계 화합물은, 지방족 디아민계 화합물이고,
    상기 제2 디아민계 화합물은, 4,4'-메틸렌비스싸이클로헥실아민(4,4'-Methylenebis cyclohexylamine, MBCA), 1,3-비스(아미노메틸)싸이클로헥산(1,3-Bis(aminomethyl)cyclohexane), 1,4-싸이클로헥산디아민(1,4 Cyclohexane diamine), 바이싸이클로[2.2.1]헵탄비스(메틸아민)(Bicyclo[2.2.1]heptanebis(methylamine)) 및 상기 화합물들의 Cis, Trans 및 Mixture의 이성질체로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는,
    광학 필름.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 디안하이드라이드계 화합물은, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드(6FDA), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실릭안하이드라이드(TDA), 피로멜리틱산 디안하이드라이드(1,2,4,5-benzene tetracarboxylic dianhydride, pyromellicticacid dianhydride, PMDA), 벤조페논 테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (3,3,4,4-Benzophenone tetracarboxylic dianhydride, BTDA), 비페닐 테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (3,3,4,4-Biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA), 옥시디프탈릭 디안하이드라이드 (4,4-Oxydiphthalic dianhydride, ODPA), 비스카르복시페닐 디메틸 실란 디안하이드라이드(Bis(3,4dicarboxyphenyl)dimethyl-silane dianhydride, SiDA), 비스 디카르복시페녹시 디페닐 설파이드 디안하이드라이드(4,4-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)diphenyl sulfide dianhydride, BDSDA), 술포닐 디프탈릭안하이드라이드(Sulfonyldiphthalic anhydride, SO2DPA), 사이클로부탄 테트라카르복실릭 디안하이드라이드(Cyclobutane-1,2,3,4- tetracarboxylic dianhydride, CBDA), 및 이소프로필리덴이페녹시 비스 프탈릭안하이드라이드(4,4'-(4,4'-Isopropylidenediphenoxy)bis(phthalic anhydride), 6HBDA)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는,
    광학 필름.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 디카르보닐계 화합물은, 프탈로일 클로라이드(Phthaloyl Chloride), 테레프탈로일 클로라이드(Terephthaloyl Chloride, TPC), 아이소프탈로일 클로라이드(Isophthaloyl chloride, IPC), 바이페닐디카보닐 클로라이드(4,4'-Biphenyldicarbonyl Chloride, DPDOC), 옥시비스벤조일 클로라이드(4,4'-Oxybis(benzoyl Chloride), OBBOC), 및 나프탈렌 디카보닐 디클로라이드(Naphthalene-2,3-dicarbonyl dichloride)로 구성된 군에서 선택된 1 종 이상을 포함하는,
    광학 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    4.0 이하의 황색도를 갖는,
    광학 필름.
  11. 제1항에 있어서,
    88.50% 이상의 광투과도를 갖는,
    광학 필름.
  12. 표시패널; 및
    상기 표시패널 상에 배치된, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 광학 필름;
    을 포함하는, 표시장치.
  13. 제1 디아민계 화합물 및 제2 디아민계 화합물 중 적어도 하나, 디안하이드라이드계 화합물, 디카르보닐계 화합물 및 염소(Cl) 수용체를 이용하여 제1 반응액을 형성하는 단계;
    상기 제1 반응액에 탈수제 및 이미드화 촉매를 첨가하고 반응시켜, 제2 반응액을 형성하는 단계;
    상기 제2 반응액을 처리하여, 고체 상태의 고분자 수지를 제조하는 단계;
    상기 고체 상태의 고분자 수지를 용해시켜 고분자 수지 용액을 제조하는 단계; 및
    상기 고분자 수지 용액을 캐스팅하는 단계;를 포함하며,
    상기 염소(Cl) 수용체의 함량은, 몰(mole) 수 기준으로, 상기 디카르보닐계 화합물의 함량의 4 내지 7배인,
    광학 필름의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 디아민계 화합물은 방향족 디아민계 화합물이고, 상기 제2 디아민계 화합물은 지방족 디아민계 화합물인,
    광학 필름의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 디아민계 화합물 및 상기 제2 디아민계 화합물의 총 함량 100 몰부(mole part)에 대하여,
    상기 디카르보닐계 화합물의 함량은 80 내지 99 몰부이고,
    상기 디안하이드라이드계 화합물의 함량은 1 내지 20 몰부인,
    광학 필름의 제조방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 디아민계 화합물 및 상기 제2 디아민계 화합물의 총 함량 100 몰부(mole part)에 대하여,
    상기 제1 디아민계 화합물의 함량은 85 내지 95 몰부이고,
    상기 제2 디아민계 화합물의 함량은 5 내지 15 몰부인,,
    광학 필름의 제조방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 염소(Cl) 수용체는 환형 에테르(cyclic ether)계 화합물을 포함하는,
    광학 필름의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 환형 에테르(cyclic ether)계 화합물은, 에폭사이드(eposide)계 화합물, 옥세탄(oxetane)계 화합물, 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)계 화합물 및 테트라하이드로피란(tetrahydropyran)계 화합물 중 적어도 하나를 포함하는,
    광학 필름의 제조방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 환형 에테르(cyclic ether)계 화합물은 프로필렌옥사이드(propylene oxide)계 화합물을 포함하는,
    광학 필름의 제조방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 제2 반응액의 pH는 8 내지 9인,
    광학 필름의 제조방법.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 고분자 수지 용액의 pH는 6 내지 7인,
    광학 필름의 제조방법.
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