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KR102268861B1 - Polyimide precursor composition and polyimide film prepared using same - Google Patents

Polyimide precursor composition and polyimide film prepared using same Download PDF

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KR102268861B1
KR102268861B1 KR1020180096801A KR20180096801A KR102268861B1 KR 102268861 B1 KR102268861 B1 KR 102268861B1 KR 1020180096801 A KR1020180096801 A KR 1020180096801A KR 20180096801 A KR20180096801 A KR 20180096801A KR 102268861 B1 KR102268861 B1 KR 102268861B1
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Abstract

본 발명은 DDS 구조를 갖는 디아민 및 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머와 PMDA(pyromellitic dianhydride) 및 BPDA (biphenyltetracarboxylic dianhydride) 를 포함하는 이무수물을 중합성분으로하고, 분배계수 LogP가 양수인 유기용매를 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물을 제공함으로써, 잔류응력이 낮으면서도 유리전이온도가 390℃ 이상을 유지하는 폴리이미드 필름을 제공할 수 있다. The present invention comprises a diamine having a DDS structure and an amine-modified methylphenyl silicon oligomer at both ends and a dianhydride including PMDA (pyromellitic dianhydride) and BPDA (biphenyltetracarboxylic dianhydride) as a polymerization component, and a polyi containing an organic solvent having a partition coefficient LogP of positive number. By providing the imide precursor composition, it is possible to provide a polyimide film having a low residual stress and a glass transition temperature of 390° C. or higher.

Description

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

본 발명은 고내열성 폴리이미드 필름 및 이를 제조하기위한 폴리이미드 전구체 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a high heat-resistant polyimide film and a polyimide precursor composition for producing the same.

최근 디스플레이 분야에서 제품의 경량화 및 소형화가 중요시 되고 있으며, 현재 사용되고 있는 유리 기판의 경우 무겁고 잘 깨지며 연속공정이 어렵다는 한계가 있기 때문에 유리 기판을 대체하여 가볍고 유연하며 연속공정이 가능한 장점을 갖는 플라스틱 기판을 핸드폰, 노트북, PDA 등에 적용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, in the display field, weight reduction and miniaturization of products are becoming important, and in the case of the currently used glass substrate, it is heavy, brittle, and has limitations in that continuous processing is difficult. Research is being actively conducted to apply it to mobile phones, notebook computers, and PDA's.

특히, 폴리이미드(PI) 수지는 합성이 용이하고 박막형 필름을 만들 수 있으며 경화를 위한 가교기가 필요 없는 장점을 가지고 있어, 최근에 전자 제품의 경량 및 정밀화 현상으로 LCD, PDP 등 반도체 재료에 집적화 소재로 많이 적용되고 있으며, PI를 가볍고 유연한 성질을 지니는 플렉시블 디스플레이 기판(flexible plastic display board)에 사용하려는 많은 연구가 진행되고 있다.In particular, polyimide (PI) resin is easy to synthesize, can make a thin film, and does not require a crosslinking group for curing. Recently, due to the light weight and precision of electronic products, it is integrated into semiconductor materials such as LCD and PDP. Many studies are being conducted to use PI for a flexible display board having light and flexible properties.

상기 폴리이미드 수지를 필름화하여 제조한 것이 폴리이미드(PI) 필름이며, 일반적으로 폴리이미드 수지는 방향족 다이안하이드라이드와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 용액 중합하여 폴리아믹산 유도체 용액을 제조한 후, 이를 실리콘 웨이퍼나 유리 등에 코팅하고 열처리에 의해 경화시키는 방법으로 제조된다. A polyimide (PI) film is produced by filming the polyimide resin, and in general, the polyimide resin is prepared by solution polymerization of an aromatic dianhydride and an aromatic diamine or an aromatic diisocyanate to prepare a polyamic acid derivative solution, and then It is manufactured by coating a silicon wafer or glass, etc. and curing it by heat treatment.

고온 공정을 수반하는 플렉서블 디바이스는 고온에서의 내열성이 요구되는데, 특히 LTPS(low temperature polysilicon) 공정을 사용하는 OLED(organic light emitting diode) 디바이스의 경우 공정온도가 500℃에 근접하기도 한다. 그러나 이러한 온도에서는 내열성이 우수한 폴리이미드라 하더라도 가수분해에 의한 열분해가 일어나기 쉽다. 따라서, 플렉시블 디바이스 제조를 위해서는 고온공정에서도 가수분해에 의한 열분해가 일어나지 않는 우수한 내화학성 및 저장안정성을 나타낼 수 있는 폴리이미드 필름의 개발이 필요하다.Flexible devices with high-temperature processes require heat resistance at high temperatures. In particular, organic light emitting diode (OLED) devices using a low temperature polysilicon (LTPS) process may have a process temperature approaching 500°C. However, at such a temperature, thermal decomposition by hydrolysis is likely to occur even for polyimide having excellent heat resistance. Therefore, it is necessary to develop a polyimide film capable of exhibiting excellent chemical resistance and storage stability in which thermal decomposition by hydrolysis does not occur even in a high-temperature process for manufacturing a flexible device.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고내열성의 폴리이미드 필름을 제조하기 위한 폴리이미드 전구체 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a polyimide precursor composition for producing a polyimide film having high heat resistance.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 폴리이미드 전구체 조성물을 이용하는 폴리이미드 필름을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a polyimide film using the polyimide precursor composition.

본 발명은 또한, 상기 폴리이미드 필름을 포함하는 플렉서블 디스플레이 및 그 제조공정을 제공하는 것이다.The present invention also provides a flexible display including the polyimide film and a manufacturing process thereof.

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

하기 화학식 1의 구조를 갖는 디아민 및 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머와 BPDA(biphenyltetracarboxylic dianhydride)와 PMDA(pyromellitic dianhydride)를 포함하는 이무수물을 중합성분으로하고, 25℃ 분배계수 Log P가 양수인 유기용매를 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물을 제공한다.Diamine and both terminal amine-modified methylphenylsilicone oligomer having the structure of Formula 1 below and dianhydride including BPDA (biphenyltetracarboxylic dianhydride) and PMDA (pyromellitic dianhydride) as a polymerization component, and an organic solvent having a partition coefficient Log P of 25 ° C. is positive. It provides a polyimide precursor composition comprising.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018082131435-pat00001
Figure 112018082131435-pat00001

일 실시예에 따르면, 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘은 하기 화학식 2의 구조를 가질 수 있다. According to one embodiment, both terminal amine-modified methylphenyl silicon may have a structure of the following formula (2).

[화학식 2] [Formula 2]

Figure 112018082131435-pat00002
Figure 112018082131435-pat00002

상기 화학식 2에 있어서,In Formula 2,

R은 탄소수 1~10의 알킬기 또는 탄소수 6~24의 아릴기이고,R is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 24 carbon atoms,

p 및 q는 몰분율로서 p+q=100 일 때 p는 70~90, q는 10~30 이다.p and q are mole fractions, and when p+q=100, p is 70-90 and q is 10-30.

일 실시예에 따르면, 상기 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머를 전체 중합성분의 총 중량 중 10 내지 20 중량%로 포함할 수 있다.According to one embodiment, the amine-modified methylphenyl silicon oligomer at both terminals may be included in an amount of 10 to 20% by weight based on the total weight of the total polymerization component.

일 실시예에 따르면, 상기 LogP가 양수인 용매가 N,N-디에틸아세트아마이드(N,N-diethylacetamide, DEAc), N,N-디에틸포름아마이드(N,N-diethylformamide, DEF), N-에틸피롤리돈(N-ethylpyrrolidone, NEP), 디메틸프로피온아마이드(DMPA) 및 디에틸프로피온아마이드(DEPA) 중에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.According to an embodiment, the solvent in which LogP is a positive number is N,N-diethylacetamide (N,N-diethylacetamide, DEAc), N,N-diethylformamide (N,N-diethylformamide, DEF), N- It may be at least one selected from ethylpyrrolidone (N-ethylpyrrolidone, NEP), dimethylpropionamide (DMPA), and diethylpropionamide (DEPA).

일 실시예에 따르면, 상기 BPDA(biphenyltetracarboxylic dianhydride)와 PMDA(pyromellitic dianhydride)가 50~60:50~40몰비로 포함되는 것일 수 있다.According to an embodiment, the biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and pyromellitic dianhydride (PMDA) may be included in a molar ratio of 50 to 60:50 to 40.

일 실시예에 따르면, 상기 폴리이미드 전구체 조성물이 접착증진제를 전체 고형분 100 중량부 대비 0.05 내지 3 중량부로 포함할 수 있다.According to an embodiment, the polyimide precursor composition may include an adhesion promoter in an amount of 0.05 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the total solid content.

일 실시예에 따르면, 상기 접착증진제는 하기 화학식 5 또는 화학식 6의 구조를 가질 수 있다.According to an embodiment, the adhesion promoter may have a structure represented by the following Chemical Formula 5 or Chemical Formula 6.

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112018082131435-pat00003
Figure 112018082131435-pat00003

[화학식 6][Formula 6]

Figure 112018082131435-pat00004
Figure 112018082131435-pat00004

화학식 5 및 6에 있어서,In Formulas 5 and 6,

Q1 은 탄소수 1 내지 30의 4가 유기기 또는 Ra-L-Rb로 표현되는 4가 유기기로서, 상기 Ra, Rb는 각각 독립적으로 탄소수 4 내지 10의 지방족, 탄소수 6 내지 24의 방향족, 탄소수 3 내지 24의 사이클릭 지방족으로부터 선택되는 것이고, L은 단일결합, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -S-, -SO2-, 페닐렌기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이때 상기 R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이고,Q 1 is a tetravalent organic group having 1 to 30 carbon atoms or a tetravalent organic group represented by R a -LR b , wherein R a and R b are each independently an aliphatic group having 4 to 10 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 24 carbon atoms. , a cyclic aliphatic having 3 to 24 carbon atoms, and L is a single bond, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C( =O)NH-, -S-, -SO 2 -, a phenylene group and a combination thereof, wherein R' and R" are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and It is selected from the group consisting of a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms,

Q2 는 탄소수 1 내지 30의 2가 유기기 또는 Rc-L-Rd로 표현되는 2가 유기기로서, 상기 Rc, Rd는 각각 독립적으로 탄소수 4 내지 10의 지방족, 탄소수 6 내지 24의 방향족, 탄소수 3 내지 24의 사이클릭 지방족으로부터 선택되는 것이고, L은 단일결합, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -S-, -SO2-, 페닐렌기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이때 상기 R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이고,Q 2 is a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms or a divalent organic group represented by R c -LR d , wherein R c and R d are each independently an aliphatic group having 4 to 10 carbon atoms and an aromatic group having 6 to 24 carbon atoms. , a cyclic aliphatic having 3 to 24 carbon atoms, and L is a single bond, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C( =O)NH-, -S-, -SO 2 -, a phenylene group and a combination thereof, wherein R' and R" are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and It is selected from the group consisting of a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms,

R1 및 R3는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기 이고,R 1 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,

R2 및 R4는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기 이며,R 2 and R 4 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,

a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이다. a and b are each independently an integer of 1 to 3.

본 발명은 또한, 상기 폴리이미드 전구체 조성물로 제조된 폴리이미드 필름을 제공한다.The present invention also provides a polyimide film prepared from the polyimide precursor composition.

일 실시예에 따르면, 상기 폴리이미드 필름의 유리전이온도가 390℃이상일 수 있다.According to one embodiment, the polyimide film may have a glass transition temperature of 390° C. or higher.

일 실시예에 따르면, 상기 폴리이미드 필름의 헤이즈가 1이하일 수 있다.According to an embodiment, the haze of the polyimide film may be 1 or less.

일 실시예에 따르면, 상기 폴리이미드 필름의 두께방향 위상차는 100nm 이하일 수 있다.According to an embodiment, the thickness direction retardation of the polyimide film may be 100 nm or less.

본 발명의 다른 과제를 해결하기 위해, 상기 폴리이미드 필름을 기판으로 포함하는 플렉서블 디바이스를 제공한다.In order to solve another object of the present invention, there is provided a flexible device including the polyimide film as a substrate.

본 발명은 또한, The present invention also

상기 폴리이미드 전구체 조성물을 캐리어 기판 상에 도포하는 단계;applying the polyimide precursor composition onto a carrier substrate;

상기 폴리이미드 전구체 조성물을 가열하여 폴리아믹산을 이미드화함으로써 폴리이미드 필름을 형성하는 단계; forming a polyimide film by heating the polyimide precursor composition to imidize the polyamic acid;

상기 폴리이미드 필름 상에 소자를 형성하는 단계; 및forming a device on the polyimide film; and

상기 소자가 형성된 폴리이미드 필름을 상기 캐리어 기판으로부터 박리하는 단계를 포함하는 플렉서블 디바이스의 제조공정을 제공한다.It provides a manufacturing process of a flexible device comprising the step of peeling the polyimide film formed with the element from the carrier substrate.

일 실시예에 따르면, 상기 제조공정이 LTPS(저온 폴리실리콘) 공정, ITO 공정 또는 Oxide 공정을 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment, the manufacturing process may include a low-temperature polysilicon (LTPS) process, an ITO process, or an oxide process.

본 발명은 DDS 구조를 갖는 디아민 및 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머와 PMDA(pyromellitic dianhydride) 및 BPDA (biphenyltetracarboxylic dianhydride) 를 포함하는 이무수물을 중합성분으로하고, 25℃ 분배계수 LogP가 양수인 유기용매를 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물을 제공함으로써, 잔류응력이 낮으면서도 유리전이온도가 390℃이상을 유지하는 폴리이미드 필름을 제공할 수 있다. The present invention includes an organic solvent having a diamine having a DDS structure and an amine-modified methylphenyl silicone oligomer at both ends and a dianhydride including PMDA (pyromellitic dianhydride) and BPDA (biphenyltetracarboxylic dianhydride) as a polymerization component, and having a partition coefficient LogP of 25° C. is positive. By providing a polyimide precursor composition, it is possible to provide a polyimide film having a low residual stress and a glass transition temperature of 390° C. or higher.

도 1은 NMP 및 DEAc 중합용매를 각각 포함하는 폴리아믹산 용액에서 PDMS 함량에 따른 백탁현상을 비교하여 나타낸 것이다.
도 2a 및 2b는 실시예 및 비교예의 폴리아믹산 용액을 스핀코팅한 후 백탁현상을 확인한 사진이다.
1 shows a comparison of the white turbidity according to the PDMS content in a polyamic acid solution containing NMP and DEAc polymerization solvent, respectively.
Figures 2a and 2b is a photograph confirming the cloudiness phenomenon after spin-coating the polyamic acid solution of Examples and Comparative Examples.

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.Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are 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 it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description 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 in the present specification 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, or a hydroxyl group. , means substituted with a substituent selected from the group consisting of an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a carboxylic acid group, an aldehyde group, an epoxy group, a cyano group, a nitro group, an amino group, a sulfonic acid group, and derivatives thereof.

본 발명은, 하기 화학식 1의 구조를 갖는 디아민 및 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머와 PMDA(pyromellitic dianhydride) 및 BPDA (biphenyltetracarboxylic dianhydride)를 포함하는 이무수물을 중합성분으로하고, 25℃ 분배계수 LogP가 양수인 유기용매를 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물을 제공한다.The present invention, a diamine and both terminal amine-modified methylphenyl silicone oligomer having the structure of Formula 1 below, and a dianhydride including PMDA (pyromellitic dianhydride) and BPDA (biphenyltetracarboxylic dianhydride) as a polymerization component, and 25 ℃ partition coefficient LogP is a positive number Provided is a polyimide precursor composition comprising an organic solvent.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018082131435-pat00005
Figure 112018082131435-pat00005

양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머는 하기 구조를 가질 수 있다. The both-terminal amine-modified methylphenylsilicone oligomer may have the following structure.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112018082131435-pat00006
Figure 112018082131435-pat00006

상기 화학식 2에 있어서,In Formula 2,

R은 탄소수 1~10의 알킬기 또는 탄소수 6~24의 아릴기이고,R is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 24 carbon atoms,

p 및 q는 몰분율로서 p+q=100 일 때 p는 70~90, q는 10~30 이다.p and q are mole fractions, and when p+q=100, p is 70-90 and q is 10-30.

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.

상기 화학식 1로 나타내는 화합물은 예를 들어, 4,4-(디아미노디페닐)술폰 (이하, 4,4-DDS), 3,4-(디아미노디페닐)술폰 (3,4-DDS) 및 3,3-(디아미노디페닐)술폰 (3,3-DDS)으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.The compound represented by the above formula (1) is, for example, 4,4-(diaminodiphenyl)sulfone (hereinafter, 4,4-DDS), 3,4-(diaminodiphenyl)sulfone (3,4-DDS) and 3,3-(diaminodiphenyl)sulfone (3,3-DDS).

일반적으로 메틸페닐실리콘 올리고머(PDMS 라고도 함), 또는 폴리실록산을 폴리이미드의 구조에 삽입시켜 잔류응력을 감소시킬 수 있으나, 메틸페닐실리콘 올리고머의 낮은 내열성에 의해 이를 포함하는 폴리이미드 필름의 유리전이온도(Tg)가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In general, the residual stress can be reduced by inserting methylphenylsilicone oligomer (also called PDMS) or polysiloxane into the structure of the polyimide, but due to the low heat resistance of the methylphenylsilicone oligomer, the glass transition temperature (Tg) of the polyimide film containing it There may be a problem of deterioration.

본 발명은, 화학식 1의 구조를 갖는 DDS(diaminodiphenyl sulfone)와 함께, 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머 및 BPDA, PMDA를 포함한 이무수물을 포함하는 중합성분을 25℃ Log P가 양수인 유기용매에서 중합함으로써, 메틸페닐실리콘 올리고머를 포함함에도 불구하고, Tg가 390℃ 이상인 폴리이미드 필름을 제공할 수 있다.The present invention, together with DDS (diaminodiphenyl sulfone) having the structure of Formula 1, amine-modified methylphenyl silicon oligomer at both ends and BPDA, by polymerizing a polymerization component containing a dianhydride including PMDA 25 ℃ Log P by polymerizing in an organic solvent that is positive , it is possible to provide a polyimide film having a Tg of 390° C. or higher despite including a methylphenylsilicone oligomer.

일 실시예에 따르면, 본 발명은 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머를 전체 중합성분 총 중량에 대해 10 내지 20 중량%로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 18중량% 이하로 포함할 수 있다. 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머가 10 중량% 이상일 때 잔류응력의 저감효과가 높아질 수 있고, 20중량% 보다 높은 조성에서는 Tg가 390℃보다 낮아져 내열성이 저하될 수 있다. 또한 상기 범위에서 상기 폴리이미드 전구체 조성물의 백탁 현상(헤이즈)이 발생하지 않을 수 있다. According to one embodiment, the present invention may include 10 to 20% by weight of the amine-modified methylphenylsilicon oligomer at both ends based on the total weight of the total polymerization component, preferably 18% by weight or less. When both terminal amine-modified methylphenylsilicone oligomer is 10 wt% or more, the effect of reducing residual stress may be increased, and in a composition higher than 20 wt%, Tg may be lower than 390°C, thereby reducing heat resistance. In addition, cloudiness (haze) of the polyimide precursor composition may not occur within the above range.

본 발명은 전체 중합성분에 대해 20 중량%까지 메틸페닐실리콘 올리고머를 포함함에도 불구하고 Tg가 390℃ 이상을 유지할 수 있다. 따라서, 유리전이온도를 390℃ 이상으로 유지하면서, 메틸페닐실리콘 올리고머 구조에 의한 잔류응력의 감소 효과 또한 함께 얻을 수 있다.In the present invention, Tg can be maintained at 390° C. or higher despite including up to 20% by weight of the methylphenylsilicone oligomer with respect to the total polymerization component. Accordingly, while maintaining the glass transition temperature at 390° C. or higher, the effect of reducing the residual stress due to the methylphenyl silicon oligomer structure can also be obtained.

양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머가 고분자 총 중량에 대해 과도하게 첨가되면, 폴리이미드의 모듈러스(modulus)와 같은 기계적 특성이 저하될 수 있고, 막 강도가 감소함으로써, 공정상에서 필름이 찢어지는 등의 물리적 손상이 발생할 수 있다. 또한, 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머가 과도하게 첨가되는 경우, 상기 실록산 구조를 갖는 고분자로부터 유래되는 Tg가 나타날 수 있으며, 이로부터, 350℃ 이하의 낮은 공정온도에서 Tg가 나타나게 되어, 350℃ 이상의 무기막 증착 공정시 고분자의 유동현상으로 인해 필름표면에 주름이 발생하게 되어 무기막이 갈라지는 현상이 발생할 수 있다.When the amine-modified methylphenyl silicone oligomer at both ends is added excessively relative to the total weight of the polymer, mechanical properties such as the modulus of polyimide may be deteriorated, and the film strength may decrease, resulting in physical damage such as tearing of the film during the process. damage may occur. In addition, when both terminal amine-modified methylphenylsilicone oligomers are excessively added, Tg derived from the polymer having the siloxane structure may appear, and from this, Tg appears at a low process temperature of 350° C. or less, and 350° C. or higher. During the inorganic film deposition process, wrinkles may occur on the film surface due to the flow of polymer, which may lead to cracking of the inorganic film.

양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머의 분자량은 4000 g/mol 이상일 수 있으며, 여기서 분자량은 중량평균 분자량을 의미하며, 분자량 계산은 NMR 분석 또는 산염기 적정법을 사용하여 아민 당량을 계산하는 방식을 사용할 수 있다.The molecular weight of the both-terminal amine-modified methylphenyl silicone oligomer may be 4000 g/mol or more, where the molecular weight means a weight average molecular weight, and the molecular weight is calculated using NMR analysis or acid-base titration. A method of calculating the amine equivalent can be used. .

양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머의 분자량이 4000 g/mol 미만인 경우에는 내열성이 저하될 수 있으며, 예를 들면, 제조된 폴리이미드의 유리전이온도(Tg)가 저하되거나, 열팽창계수가 과도하게 증가할 수 있다.When the molecular weight of the both-terminal amine-modified methylphenylsilicone oligomer is less than 4000 g/mol, heat resistance may decrease, for example, the glass transition temperature (Tg) of the prepared polyimide may decrease, or the coefficient of thermal expansion may increase excessively. can

일 실시예에 따르면, 양말단 아민 변성 메틸페닐실리콘 올리고머는 전체 디아민 중 1 내지 20 몰%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 10 몰%로 포함될 수 있다.According to one embodiment, both terminal amine-modified methylphenylsilicone oligomer may be included in 1 to 20 mol% of the total diamine, preferably 1 to 10 mol%.

본 발명에 따르면, 폴리이미드 매트릭스 내에 분포되어 있는 메틸페닐실리콘 올리고머 도메인의 크기가 나노사이즈, 예를 들어 1nm~50nm, 또는 5nm~40nm, 또는 10nm~30nm로서 연속상을 가지므로 내열성과 기계적 물성을 유지하면서 잔류 응력을 최소화할 수 있다. 이와 같은 연속상을 가지지 않는 경우에는 잔류 응력 감소효과는 있을 수 있지만 내열성과 기계적 물성이 현저히 감소하여 공정에 이용하기가 곤란하다.According to the present invention, since the size of the methylphenylsilicon oligomer domains distributed in the polyimide matrix has a nanosize, for example, 1 nm to 50 nm, or 5 nm to 40 nm, or 10 nm to 30 nm, and has a continuous phase, heat resistance and mechanical properties are maintained. while minimizing residual stress. In the case of not having such a continuous phase, there may be an effect of reducing residual stress, but heat resistance and mechanical properties are remarkably reduced, making it difficult to use in the process.

여기서 메틸페닐실리콘 올리고머의 도메인은 메틸페닐실리콘 올리고머 구조를 갖는 폴리머가 분포하는 영역을 의미하며, 그 크기는 해당 영역을 둘러싸는 원의 직경을 지칭하는 것으로 한다. Here, the domain of the methylphenylsilicone oligomer refers to a region in which a polymer having a methylphenylsilicone oligomer structure is distributed, and its size refers to the diameter of a circle surrounding the region.

메틸페닐실리콘 올리고머 구조를 포함하는 부분(도메인)이 폴리이미드 매트릭스 내에 연속상으로 연결되어 있는 것이 바람직한데, 여기서 연속상이라는 것은 나노사이즈의 도메인이 균일하게 분포하고 있는 형상을 의미한다.It is preferable that the moieties (domains) including the methylphenylsilicon oligomer structure are connected in a continuous phase in the polyimide matrix, where the continuous phase means a shape in which nano-sized domains are uniformly distributed.

따라서, 본 발명은 고분자량을 갖는 메틸페닐실리콘 올리고머 임에도 불구하고, 폴리이미드 매트릭스 내에서 상분리 없이 균일하게 분포될 수 있어 헤이즈 특성이 저하되어 보다 투명한 특성을 갖는 폴리이미드를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 메틸페닐실리콘 올리고머 구조가 연속상으로 존재하므로 폴리이미드의 기계적 강도 및 스트레스 완화 효과를 보다 효율적으로 향상시켜 줄 수 있다. 이러한 특성으로부터, 본 발명에 따른 조성물은 열적 특성 및 광학적 특성뿐만 아니라, 코팅-경화 후 기판이 휘어지는 현상이 감소하여 평평한 폴리이미드 필름을 제공할 수 있다.Therefore, in the present invention, despite being a methylphenylsilicone oligomer having a high molecular weight, it can be uniformly distributed without phase separation in the polyimide matrix, so that it is possible to obtain a polyimide having more transparent properties due to reduced haze properties, as well as methylphenylsilicone. Since the oligomer structure exists in a continuous phase, it is possible to more efficiently improve the mechanical strength and stress relief effect of polyimide. From these properties, the composition according to the present invention can provide a flat polyimide film by reducing not only thermal properties and optical properties, but also warping of the substrate after coating-curing.

본 발명은 메틸페닐실리콘 올리고머 구조를 폴리이미드 구조에 삽입함으로써, 폴리이미드의 모듈러스 강도를 적절히 향상시킬 수 있고 외력에 의한 스트레스 또한 완화시켜 줄 수 있다. 이때, 메틸페닐실리콘 올리고머 구조를 포함하는 폴리이미드는 극성을 나타낼 수 있으며, 실록산 구조를 포함하지 않는 폴리이미드 구조와 극성 차이로 인한 상분리가 발생할 수 있으며, 이로 인해 실록산 구조가 폴리이미드 구조 전반에 불균일하게 분포될 수 있다. 이 경우에는 실록산 구조에 의한 폴리이미드의 강도 향상 및 스트레스 완화 효과와 같은 물성 향상효과를 나타내기 어려울 뿐만 아니라, 상분리로 인해 헤이즈가 증가하여 필름의 투명성이 저하될 수 있다. 특히, 실록산 구조를 포함하는 디아민이 고분자량을 갖는 경우에 이로부터 제조된 폴리이미드는 그 극성이 더욱 극명하게 나타나, 폴리이미드 간의 상분리 현상이 보다 극명하게 나타날 수 있다. 이때, 저분자량의 구조를 갖는 실록산 디아민을 사용할 경우에는 스트레스 완화 등의 효과를 나타내기 위해서는 많은 양을 첨가하여야 하며, 이는 낮은 온도에서 Tg가 발생하는 등의 공정상의 문제가 발생시킬 수 있고, 이로 인해 폴리이미드 필름의 물리적 특성이 저하될 수 있다. 이에, 고분자량의 실록산 디아민을 첨가하는 경우에는 relaxation segment가 분자 내에 크게 형성될 수 있으며, 따라서 저분자량을 첨가하는 것에 비해 적은 함량으로도 효과적으로 스트레스 완화 효과를 나타낼 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 고분자량을 갖는 실록산 구조를 갖는 디아민 화합물을 사용함으로써, 폴리이미드 매트릭스상에 상 분리 없이 보다 고르게 분포될 수 있다.According to the present invention, by inserting the methylphenylsilicone oligomer structure into the polyimide structure, the modulus strength of the polyimide can be appropriately improved and stress caused by an external force can also be alleviated. At this time, the polyimide including the methylphenylsilicone oligomer structure may exhibit polarity, and phase separation may occur due to a difference in polarity from the polyimide structure not including the siloxane structure, which causes the siloxane structure to be non-uniform throughout the polyimide structure. can be distributed. In this case, it is difficult to exhibit the effect of improving physical properties such as strength improvement and stress relief effect of the polyimide by the siloxane structure, and haze may increase due to phase separation, thereby reducing the transparency of the film. In particular, when the diamine having a siloxane structure has a high molecular weight, the polarity of the polyimide prepared therefrom appears more clearly, and phase separation between the polyimides may appear more clearly. In this case, when siloxane diamine having a low molecular weight structure is used, a large amount must be added in order to exhibit effects such as stress relief, which may cause problems in the process such as generation of Tg at a low temperature. Due to this, the physical properties of the polyimide film may be deteriorated. Accordingly, when siloxane diamine having a high molecular weight is added, a relaxation segment can be formed in a large amount in the molecule, and thus, a stress relief effect can be effectively exhibited even with a small amount compared to adding a low molecular weight. Therefore, in the present invention, by using the diamine compound having a siloxane structure having a high molecular weight, it can be more evenly distributed on the polyimide matrix without phase separation.

본 발명은, 상기 중합성분을 중합하는 유기용매로서 25℃ 분배계수 LogP가 양수인 용매를 사용한다. LogP가 음수인 유기용매에서는 상기 메틸페닐실리콘 올리고머의 함량이 10중량% 이상에서 Tg가 390℃ 미만으로 감소하는데 반해, 본 발명에서는 LogP가 양수인 유기용매를 사용함에 따라 메틸페닐실리콘 올리고머가 10 내지 20중량% 포함되는 조성에서도 Tg를 390℃이상으로 유지할 수 있다.In the present invention, as an organic solvent for polymerizing the polymerization component, a solvent having a partition coefficient LogP of 25° C. is positive. In the organic solvent in which LogP is negative, the Tg decreases to less than 390° C. when the content of the methylphenylsilicone oligomer is 10% by weight or more, whereas in the present invention, as an organic solvent having a positive LogP is used, the methylphenylsilicone oligomer is 10 to 20% by weight Tg can be maintained at 390°C or higher even in the included composition.

또한, 상기와 같은 분배계수가 양수인 유기용매는 플렉서블(flexible)한 폴리이미드 반복구조와 메틸페닐실리콘 올리고머와 같은 실록산 구조를 포함하는 폴리이미드 구조의 극성 차이로 인한 상분리로 인해 발생되는 백탁현상을 감소시킬 수 있다. 종래에는 이러한 상분리를 해결하기 위해 2종의 유기용매를 사용하였으나, 상기와 같은 유기용매를 사용하는 것 만으로도 백탁현상을 감소시킬 수 있어, 보다 투명한 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다.In addition, the organic solvent having a positive partition coefficient as described above reduces the cloudiness caused by phase separation due to the difference in polarity between the flexible polyimide repeating structure and the polyimide structure including the siloxane structure such as methylphenylsilicone oligomer. can Conventionally, two types of organic solvents have been used to solve the phase separation, but the use of the organic solvent as described above can reduce cloudiness, and thus a more transparent polyimide film can be manufactured.

상기한 문제를 해결하기 위해 극성 용매와 비극성 용매를 혼합하여 사용하는 방법도 있으나, 극성 용매의 경우 휘발성이 높은 경향이 있으며, 따라서 제조공정상에서 미리 휘발되는 등의 문제가 발생할 수 있으며, 이 때문에 공정의 재현성이 저하되는 등의 문제가 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 상분리 문제를 완전히 개선하지 못할 수 있어, 제조된 폴리이미드 필름의 헤이즈가 높아져 투명도가 저하될 수 있다. 보다 구체적으로는 용매의 분자가 양쪽친매성을 갖는 구조를 포함하는 용매를 사용함으로써, 극성 용매를 사용함에 따른 공정상의 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 양쪽친매성을 갖는 분자구조로 인해 1종류의 용매만을 사용하더라도 폴리이미드를 고르게 분포시킬 수 있어 상분리로 인한 문제를 해결하는데 매우 적합하며, 이로 인해 헤이즈(Haze) 특성이 현저히 개선된 폴리이미드를 제공할 수 있다.In order to solve the above problem, there is also a method of using a mixture of a polar solvent and a non-polar solvent, but in the case of a polar solvent, volatility tends to be high, and thus problems such as volatilization in advance may occur during the manufacturing process, In addition to problems such as a decrease in the reproducibility of the polyimide film, it may not be possible to completely improve the phase separation problem, so that the haze of the prepared polyimide film may increase and thus transparency may decrease. More specifically, by using a solvent having a structure in which the molecules of the solvent have amphiphilic properties, it is possible not only to solve the problem in the process of using a polar solvent, but also to use one type of solvent due to the molecular structure having amphiphilic properties. Even if only a solvent is used, the polyimide can be evenly distributed, so it is very suitable for solving problems caused by phase separation, thereby providing a polyimide with remarkably improved haze properties.

상기 분배계수 값이 양수인 경우에는 용매의 극성이 소수성임을 의미하는데, 본 발명자들의 연구에 따르면 분배계수 값이 양수인 특정 용매를 사용하여 폴리이미드 전구체 조성물을 제조하면, 에지백 현상이 개선되는 것을 알 수 있었다. 또한, 본 발명은 상기와 같이 Log P가 양수를 갖는 용매를 사용함으로써, 레벨링제와 같은 소재의 표면장력 및 도막의 평활성을 조절하는 첨가제를 사용하지 않고도 용액의 에지백 현상을 제어할 수 있으며, 이는 첨가제 등의 부가적인 첨가제를 사용하지 않으므로 최종 생성물에 저분자 물질이 함유되는 등의 품질 및 공정상의 문제를 제거할 수 있을 뿐만 아니라 보다 효율적으로 균일한 특성을 갖는 폴리이미드 필름을 형성할 수 있는 효과가 있다. When the partition coefficient value is positive, it means that the polarity of the solvent is hydrophobic. According to the study of the present inventors, when the polyimide precursor composition is prepared using a specific solvent having a positive partition coefficient value, it can be seen that the edgeback phenomenon is improved. there was. In addition, the present invention can control the edge-back phenomenon of the solution without using an additive that controls the surface tension of the material and the smoothness of the coating film, such as a leveling agent, by using a solvent having a positive Log P as described above, This not only eliminates quality and process problems such as low molecular weight in the final product because no additional additives such as additives are used, but also has the effect of more efficiently forming a polyimide film having uniform properties. there is

예를 들면, 폴리이미드 전구체 조성물을 유리기판에 코팅하는 공정에 있어서, 경화시 또는 습도조건의 코팅액의 방치조건에서 코팅층의 수축으로 인한 에지백 현상이 발생할 수 있다. 이러한 코팅 용액의 에지백 현상은 필름의 두께의 편차를 초래할 수 있어, 이에 의한 필름의 내굴곡성의 부족으로 필름이 끊어지거나 컷팅시 모서리가 부스러지는 현상이 나타나 공정상의 작업성이 나쁘고 수율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.For example, in the process of coating the polyimide precursor composition on a glass substrate, an edge-back phenomenon may occur due to the shrinkage of the coating layer during curing or under the conditions of leaving the coating solution under humidity conditions. The edge-back phenomenon of such a coating solution may cause a deviation in the thickness of the film, thereby causing the film to break due to the lack of flex resistance of the film or the edges to be crushed during cutting, resulting in poor workability in the process and lowering yield. Problems can arise.

또한, 기판상에 도포된 폴리이미드 전구체 조성물에 극성을 갖는 미세 이물질이 유입되는 경우, Log P가 음수인 극성의 용매를 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물에서는 상기 이물질이 갖는 극성에 의해 이물질의 위치를 기준으로 산발적인 코팅의 균열 또는 두께변화가 일어날 수 있으나, Log P가 양수인 소수성의 용매를 사용하는 경우에는 극성을 갖는 미세 이물질이 유입되는 경우에도 코팅의 균열로 인한 두께변화 등의 발생이 감소 또는 억제될 수 있다.In addition, when a fine foreign material having a polarity is introduced into the polyimide precursor composition applied on the substrate, in the polyimide precursor composition containing a polar solvent having a negative Log P, the position of the foreign material is based on the polarity of the foreign material. However, if a hydrophobic solvent with a positive Log P is used, the occurrence of thickness changes due to cracks in the coating is reduced or suppressed even when microscopic foreign substances with polarity are introduced. can be

구체적으로, Log P가 양수인 용매를 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물은, 하기 식 1로 정의되는 에지백율(edge back ratio)이 0% 내지 0.1% 이하일 수 있다.Specifically, the polyimide precursor composition including the solvent in which Log P is a positive number may have an edge back ratio defined by Equation 1 below from 0% to 0.1% or less.

[식 1][Equation 1]

에지백율(%) = [(A-B)/A]Х100Edge whiteness (%) = [(A-B)/A]Х100

상기 식 1에 있어서, In the above formula 1,

A: 기판 (100mmХ100mm) 상에 폴리이미드 전구체 조성물이 완전히 코팅된 상태에서의 면적이고, A: the area in a state in which the polyimide precursor composition is completely coated on the substrate (100mmХ100mm),

B: 폴리이미드 전구체 조성물 또는 PI 필름이 코팅된 기판의 가장자리 끝단에서부터 에지백 현상이 발생한 후의 면적이다. B: The area after the edge-back phenomenon occurs from the edge end of the substrate coated with the polyimide precursor composition or the PI film.

이러한 폴리이미드 전구체 조성물 및 필름의 에지백(edge back) 현상은 폴리이미드 전구체 조성물 용액을 코팅한 후 30분 이내에 발생될 수 있으며, 특히, 가장자리부터 말려 들어가기 시작함으로써 가장자리의 두께를 두껍게 만들 수 있다.The edge back phenomenon of the polyimide precursor composition and the film may occur within 30 minutes after coating the polyimide precursor composition solution, and in particular, the edge may be thickened by starting to roll in from the edge.

본 발명에 따른 폴리이미드 전구체 조성물을 기판에 코팅한 후 10분 이상, 예를 들면 10분 이상, 예를 들면 40분 이상의 시간 동안 습도조건에서 방치한 후의 상기 코팅된 수지 조성물 용액의 에지백율이 0.1% 이하일 수 있으며, 예를 들면, 20 ~ 30℃의 온도에서, 40% 이상의 습도조건, 보다 구체적으로는 40% 내지 80% 범위의 습도조건, 즉, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 각각의 습도 조건에서, 예를 들면, 50%의 습도조건에서 10 내지 50분간 방치된 이후에도 0.1% 이하의 매우 작은 에지백율을 나타낼 수 있으며, 바람직하게는 0.05%, 보다 바람직하게는 거의 0%에 가까운 에지백율을 나타낼 수 있다. After coating the polyimide precursor composition according to the present invention on a substrate, the coated resin composition solution has an edge back rate of 0.1 after leaving it in a humidity condition for 10 minutes or more, for example, 10 minutes or more, for example, 40 minutes or more. % or less, for example, at a temperature of 20 to 30°C, a humidity condition of 40% or more, more specifically a humidity condition in the range of 40% to 80%, that is, 40%, 50%, 60%, 70% , at each humidity condition of 80%, for example, even after being left for 10 to 50 minutes at a humidity condition of 50%, it can exhibit a very small edge back rate of 0.1% or less, preferably 0.05%, more preferably almost An edge white ratio close to 0% may be exhibited.

상기와 같은 에지백율은 경화 이후에도 유지되는 것이며, 예를 들면, 폴리이미드 전구체 조성물을 기판에 코팅한 후 10분 이상, 예를 들면 20 ~ 30℃의 온도에서, 40% 이상의 습도조건, 보다 구체적으로는 40% 내지 80% 범위의 습도조건, 즉, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 각각의 습도 조건에서, 예를 들면 50%의 습도조건에서 10 내지 50분간 방치한 후 경화된 폴리이미드 필름의 에지백율이 0.1% 이하일 수 있으며, 즉, 열처리에 의한 경화 공정에서도 에지백 현상이 거의 일어나지 않거나 없을 수 있으며, 구체적으로는, 0.05%, 보다 바람직하게는 거의 0%에 가까운 에지백율을 나타낼 수 있다.The edge back rate as described above is maintained even after curing, for example, after coating the polyimide precursor composition on the substrate for 10 minutes or more, for example, at a temperature of 20 to 30° C., a humidity condition of 40% or more, more specifically Humidity conditions in the range of 40% to 80%, that is, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% each humidity condition, for example, curing after leaving for 10 to 50 minutes at a humidity condition of 50% The edge back ratio of the polyimide film may be 0.1% or less, that is, almost no edge back phenomenon occurs even in the curing process by heat treatment, specifically, 0.05%, more preferably, an edge close to 0% percentage can be expressed.

본 발명에 따른 폴리이미드 전구체 조성물은 이러한 에지백(edge back) 현상을 해결함으로써, 보다 균일한 특성을 갖는 폴리이미드 필름을 수득할 수 있어 제조공정의 수율을 보다 향상시킬 수 있다.The polyimide precursor composition according to the present invention can obtain a polyimide film having more uniform properties by solving such an edge back phenomenon, thereby further improving the yield of the manufacturing process.

또한, 본 발명에 따른 용매의 밀도는 ASTM D1475의 표준측정방법으로 측정하였을 때, 1g/cm3 이하일 수 있으며, 밀도가 1 g/cm3 이상의 값을 갖는 경우에는 상대점도가 높아질 수 있어 공정상 효율성이 감소할 수 있다.In addition, when the density of the solvent according to the present invention is measured by the standard measurement method of ASTM D1475, it may be 1 g/cm 3 or less, and when the density has a value of 1 g/cm 3 or more, the relative viscosity may be increased, so that the efficiency in the process This can be reduced.

상기 LogP가 양수인 용매는, 예를 들면, N,N-디에틸아세트아마이드(N,N-diethylacetamide, DEAc), N,N-디에틸포름아마이드(N,N-diethylformamide, DEF), N-에틸피롤리돈(N-ethylpyrrolidone, NEP), 디메틸프로피온아마이드(DMPA) 및 디에틸프로피온아마이드(DEPA) 중에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.The solvent in which LogP is positive is, for example, N,N-diethylacetamide (N,N-diethylacetamide, DEAc), N,N-diethylformamide (N,N-diethylformamide, DEF), N-ethyl It may be at least one selected from pyrrolidone (N-ethylpyrrolidone, NEP), dimethylpropionamide (DMPA), and diethylpropionamide (DEPA).

상기 유기용매는 비점이 300℃ 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로 25℃ 분배계수 LogP 값은 0.01 내지 3, 또는 0.01 내지 2, 또는 0.1 내지 2 일수 있다.The organic solvent may have a boiling point of 300° C. or less, and more specifically, a 25° C. partition coefficient LogP value of 0.01 to 3, or 0.01 to 2, or 0.1 to 2, of the organic solvent.

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 partition coefficient can be calculated using the ACD/LogP module of the ACD/Percepta platform of ACD/Labs, and the ACD/LogP module uses the 2D structure of the molecule to implement an algorithm based on the QSPR (Quantitative Structure-Property Relationship) methodology. use it

일 실시예에 따르면, 상기 BPDA:PMDA를 40~60:60~40몰비로 포함할 수 있다. 본 발명은 전체 디안하이드라이드 중 BPDA를 40~60 몰%로 포함할 수 있으며, 상기 BPDA의 몰%는 Tg와 YI의 특성에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 상기 BPDA가 60 몰%보다 과량으로 포함되는 경우 Tg가 저하될 수 있으며, 40 몰%보다 적게 포함되는 경우에는 황색도(YI)가 증가할 수 있다.According to an embodiment, the BPDA:PMDA may be included in a molar ratio of 40-60:60-40. The present invention may include BPDA in an amount of 40 to 60 mol% of the total dianhydride, and the mol% of BPDA may affect the properties of Tg and YI. For example, when the BPDA is included in an excess of 60 mol%, Tg may decrease, and when less than 40 mol%, yellowness (YI) may increase.

PMDA는 전체 디안하이드라이드 중 60 내지 40 몰%로 포함될 수 있으며, 상기 PMDA가 60 몰%보다 과량으로 포함되는 경우 황색도가 증가할 수 있으며, 예를 들면 8보다 큰 황색도 값을 나타낼 수 있고, PMDA가 40 몰%보다 적게 포함될 경우에는 Tg가 저하될 수 있다.PMDA may be included in 60 to 40 mol% of the total dianhydride, and when the PMDA is included in an excess of 60 mol%, yellowness may increase, for example, it may exhibit a yellowness value greater than 8, and , when PMDA is included in less than 40 mol%, Tg may be lowered.

일 실시예에 따르면, 상기 폴리이미드 필름의 두께방향 위상차(Rth)는 100nm 이하, 바람직하게는 -100 내지 +100nm 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 80 nm 이하일 수 있다. PMDA의 함량이 60 몰% 보다 증가하고, BPDA의 함량이 40몰% 보다 감소하는 경우 두께방향 위상차가 100nm보다 큰 값을 나타내어, 광학적 등방성이 저하될 수 있다.According to an embodiment, the thickness direction retardation (Rth) of the polyimide film may be 100 nm or less, preferably -100 to +100 nm, and more preferably 80 nm or less. When the content of PMDA is increased than 60 mol% and the content of BPDA is decreased than 40 mol%, the retardation in the thickness direction exhibits a value greater than 100 nm, thereby reducing optical isotropy.

상기 폴리아믹산 중합시 BPDA 및 PMDA 이외에 테트라카르복실산 이무수물을 더 포함할 수 있으며, 예를 들면, 하기 화학식 3a 내지 3h 구조로부터 선택되는 4가 유기기를 포함하는 테트라카르복실산 이무수물을 더 포함할 수 있다.In the polymerization of the polyamic acid, tetracarboxylic dianhydride may be further included in addition to BPDA and PMDA, and, for example, tetracarboxylic dianhydride including a tetravalent organic group selected from the following structures 3a to 3h is further included. can do.

[화학식 3a][Formula 3a]

Figure 112018082131435-pat00007
Figure 112018082131435-pat00007

[화학식 3b][Formula 3b]

Figure 112018082131435-pat00008
Figure 112018082131435-pat00008

[화학식 3c][Formula 3c]

Figure 112018082131435-pat00009
Figure 112018082131435-pat00009

[화학식 3d][Formula 3d]

Figure 112018082131435-pat00010
Figure 112018082131435-pat00010

[화학식 3e][Formula 3e]

Figure 112018082131435-pat00011
Figure 112018082131435-pat00011

[화학식 3f][Formula 3f]

Figure 112018082131435-pat00012
Figure 112018082131435-pat00012

[화학식 3g][Formula 3g]

Figure 112018082131435-pat00013
Figure 112018082131435-pat00013

[화학식 3h][Formula 3h]

Figure 112018082131435-pat00014
Figure 112018082131435-pat00014

상기 화학식 3a 내지 3h에서, 상기 R11 내지 R24는 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 치환기일 수 있고,In Formulas 3a to 3h, R 11 to R 24 are each independently a halogen atom selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br and -I, a hydroxyl group (-OH), and a thiol group (-SH ), a nitro group (-NO 2 ), a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, halogenoalkoxy having 1 to 4 carbon atoms, halogenoalkyl having 1 to 10 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. can,

상기 a1는 0 내지 2의 정수, a2는 0 내지 4의 정수, a3는 0 내지 8의 정수, a4 및 a5는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수, 그리고 a7 및 a8은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수일 수 있으며, a10 및 a12는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수, a11은 0 내지 4의 정수, a15 및 a16은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수, a17 및 a18은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, a6, a9, a13, a14, a19, a20은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이며,wherein 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, and a7 and a8 are each independently from 0 to 3 may be integers, a10 and a12 are each independently an integer of 0 to 3, a11 is an integer of 0 to 4, a15 and a16 are each independently an integer of 0 to 4, a17 and a18 are each independently an integer of 0 to 4 and a6, a9, a13, a14, a19, a20 are each independently an integer of 0 to 3,

n은 1 내지 3의 정수이고,n is an integer from 1 to 3,

A11 내지 A16은 각각 독립적으로 단일결합, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -S-, -SO2-, 페닐렌기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으며, 이때 상기 R' 및 R"은 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이다.A11 to A16 are each independently a single bond, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -S- , -SO 2 -, may be selected from the group consisting of a phenylene group, and combinations thereof, wherein R' and R" are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and fluoro having 1 to 10 carbon atoms. It is selected from the group consisting of an alkyl group.

상기 폴리아믹산 중합시 디아민은 화학식 1의 DDS 및 양말단 아민 변성 메틸페닐실리콘 올리고머 이외에 다른 디아민을 더 포함할 수 있으며, 예를 들면, 하기 화학식 4와 같은 구조를 갖는 디아민을 더 포함할 수 있다. During polymerization of the polyamic acid, the diamine may further include other diamines in addition to the DDS and both terminal amine-modified methylphenylsilicone oligomers of Formula 1, for example, may further include a diamine having a structure as shown in Formula 4 below.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112018082131435-pat00015
Figure 112018082131435-pat00015

상기 화학식 4에 있어서,In Formula 4,

상기 R31, R32는 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 치환체이고, 바람직하게는, 할로겐원자, 할로게노알킬기, 알킬기, 아릴기 및 시아노기에서 선택되는 치환기 일 수 있다. 예를 들면, 상기 할로겐원자는 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.Wherein R 31 , R 32 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 substituent selected from 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, preferably a halogen atom , may be a substituent selected from a halogenoalkyl group, an alkyl group, an aryl group, and a cyano group. For example, the halogen atom may be fluoro (-F), and the halogenoalkyl group is a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms including a fluoro atom, and is a fluoromethyl group, perfluoroethyl group, trifluoro It may be selected from a methyl group, and the alkyl group may be selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a t-butyl group, a pentyl group, and a hexyl group, and the aryl group may be selected from a phenyl group and a naphthalenyl group. may be one, and more preferably a substituent including a fluoro atom such as a fluoro atom and a fluoroalkyl group.

Q는 단일결합, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -S-, -SO2-, 페닐렌기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으며, 이때 상기 R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이다.Q is a single bond, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -S-, -SO 2 - , may be selected from the group consisting of a phenylene group and combinations 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. will be chosen

이때, 본 발명의 '플루오로계 치환기'란 '플루오로 원자 치환기' 뿐만 아니라 '플루오로 원자를 함유하는 치환기'를 모두 의미하는 것이다.In this case, the 'fluoro-based substituent' of the present invention means not only a 'fluoro atom substituent' but also a 'substituent containing a fluoro atom'.

상기 폴리이미드 필름 조성물은 접착증진제를 더 포함할 수 있으며, 접착증진제는 전체 고형분 100 중량부 대비 0.05 내지 3 중량부, 바람직하게는 0.05 내지 2 중량부로 포함될 수 있다.The polyimide film composition may further include an adhesion promoter, and the adhesion promoter may be included in an amount of 0.05 to 3 parts by weight, preferably 0.05 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total solid content.

일 실시예에 따르면, 상기 접착증진제는 하기 화학식 5 또는 화학식 6의 구조를 가질 수 있다.According to an embodiment, the adhesion promoter may have a structure represented by the following Chemical Formula 5 or Chemical Formula 6.

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112018082131435-pat00016
Figure 112018082131435-pat00016

[화학식 6][Formula 6]

Figure 112018082131435-pat00017
Figure 112018082131435-pat00017

상기 화학식 5 및 6에 있어서,In Formulas 5 and 6,

Q1 은 탄소수 1 내지 30의 4가 유기기 또는 Ra-L-Rb로 표현되는 4가 유기기로서, 상기 Ra, Rb는 각각 독립적으로 탄소수 4 내지 10의 지방족, 탄소수 6 내지 24의 방향족, 탄소수 3 내지 24의 사이클릭 지방족으로부터 선택되는 것이고, L은 단일결합, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -S-, -SO2-, 페닐렌기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이때 상기 R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이고, 보다 바람직하게는 L은 -SO2-, -CO-, -O-, C(CF3)2로부터 선택되는 것일 수 있고,Q1 is a tetravalent organic group having 1 to 30 carbon atoms or a tetravalent organic group represented by R a -LR b , wherein R a and R b are each independently an aliphatic having 4 to 10 carbon atoms, an aromatic having 6 to 24 carbon atoms, It is selected from cyclic aliphatic having 3 to 24 carbon atoms, and L is a single bond, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C(= O) NH-, -S-, -SO 2 -, a phenylene group, and a combination thereof, wherein R' and R" are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a carbon number 1 to 10 is selected from the group consisting of a fluoroalkyl group, more preferably L is -SO 2 -, -CO-, -O-, C(CF 3 ) 2 It may be one selected from,

Q2 는 탄소수 1 내지 30의 2가 유기기 또는 Rc-L-Rd로 표현되는 2가 유기기로서, 상기 Rc, Rd는 각각 독립적으로 탄소수 4 내지 10의 지방족, 탄소수 6 내지 24의 방향족, 탄소수 3 내지 24의 사이클릭 지방족으로부터 선택되는 것이고, L은 단일결합, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -S-, -SO2-, 페닐렌기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이때 상기 R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이고,Q 2 is a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms or a divalent organic group represented by R c -LR d , wherein R c and R d are each independently an aliphatic group having 4 to 10 carbon atoms and an aromatic group having 6 to 24 carbon atoms. , a cyclic aliphatic having 3 to 24 carbon atoms, and L is a single bond, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C( =O)NH-, -S-, -SO 2 -, a phenylene group and a combination thereof, wherein R' and R" are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and It is selected from the group consisting of a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms,

R1 및 R3는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기 이고,R 1 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,

R2 및 R4는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기 이며, 보다 바람직하게는 에틸기이고, R 2 and R 4 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an ethyl group,

a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이다. a and b are each independently an integer of 1 to 3.

예를 들면, 상기 Q1은 하기 화학식 5a 내지 5s로부터 선택되는 4가 유기기일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. For example, Q 1 may be a tetravalent organic group selected from the following Chemical Formulas 5a to 5s, but is not limited thereto.

Figure 112018082131435-pat00018
Figure 112018082131435-pat00018

상기 화학식 5의 구조를 포함하는 접착증진제는 무기층과의 접착력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 폴리아믹산과의 반응성이 낮아 일반적인 접착력 향상 첨가제인 ICTEOS, APTEOS와 같은 알콕시 실란계 첨가제를 첨가할 경우 폴리아믹산과 상기 첨가제의 부반응에 의해 나타나는 점도의 상승을 감소시킬 수 있어, 상온에서의 저장 안정성이 향상될 수 있다.The adhesion promoter having the structure of Formula 5 can not only improve adhesion with the inorganic layer, but also has low reactivity with polyamic acid. When alkoxysilane-based additives such as ICTEOS and APTEOS, which are general adhesion-improving additives, are added, polya It is possible to reduce the increase in viscosity caused by the side reaction of the mixed acid and the additive, so storage stability at room temperature can be improved.

상기 화학식 6에 있어서, Q2는 하기 화학식 6a 내지 6s로부터 선택되는 2가 유기기일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. In Formula 6, Q 2 may be a divalent organic group selected from Formulas 6a to 6s, but is not limited thereto.

Figure 112018082131435-pat00019
Figure 112018082131435-pat00019

종래 플렉시블 디스플레이 기판으로 사용되는 고내열 폴리이미드는 캐리어 기판으로 사용되는 유리 또는 무기층이 증착되어 있는 유리기판과의 접착성을 높이기 위해 유리 위에 접착 증진제를 도포하고 제막하는 방법을 사용하였으나, 이러한 기존의 접착 증진제는 접착 증진제의 도포로 인해 이물이 발생하거나, 추가적인 코팅 공정이 요구되어 공정상 경제성이 낮은 한계가 있었다. 또한, 폴리이미드 수지 전구체에 접착 증진제를 직접 첨가하는 경우에도, 아미노기가 폴리아믹산의 카복실산과 염을 이루어 석출되어 접착성이 저하되는 문제가 있어왔다.Conventionally, high heat-resistant polyimide used as a flexible display substrate uses a method of coating and forming an adhesion promoter on glass to increase adhesion with a glass substrate on which an inorganic layer is deposited or glass used as a carrier substrate. of the adhesion promoter had a low limit in terms of economic feasibility because foreign matter was generated due to the application of the adhesion promoter or an additional coating process was required. In addition, even when the adhesion promoter is directly added to the polyimide resin precursor, there has been a problem in that the amino group forms a salt with the carboxylic acid of the polyamic acid and precipitates, thereby reducing the adhesion.

또한, 접착 증진제를 폴리이미드 수지 전구체에 직접첨가하여 접착성을 향상시킬 수 있는 선행기술도 있으나, 두께방향의 위상차 값이 상승하는 결과를 초래하게 되어 접착 증진제로서는 사용이 가능하나 결과적으로 만들어진 폴리이미드필름의 물성에 영향을 미칠 수 있다는 문제점이 있었다. 이는, 선행기술에서는 일반적으로 두개 이상의 방향족 구조로 이루어진 산무수물로 만들어진 접착증진제가 사용되며, 비교적 강직한 구조를 사용하기 때문에 경화 후 이 부분에서 위상차 지연 현상이 나타날 수 있기 때문이다. In addition, there is a prior art that can improve the adhesion by directly adding an adhesion promoter to the polyimide resin precursor, but it results in an increase in the retardation value in the thickness direction, so it can be used as an adhesion promoter, but the resulting polyimide There was a problem that may affect the physical properties of the film. This is because, in the prior art, an adhesion promoter made of an acid anhydride having two or more aromatic structures is generally used, and since a relatively rigid structure is used, a retardation phenomenon may appear in this part after curing.

또한, ODPA(4,4'-oxydiphthalic anhydride)와 같은 유연한 구조를 포함하는 접착 증진제를 사용하는 경우에는 구조의 유연성에 의해 위상차 값은 높아지지 않으나 Tg가 낮아지는 경향이 발생할 수 있다.In addition, when an adhesion promoter including a flexible structure such as ODPA (4,4'-oxydiphthalic anhydride) is used, the retardation value does not increase due to the flexibility of the structure, but the Tg tends to decrease.

바람직한 실시예에 따르면, 접착 증진제는 플루오렌(fluorene) 골격을 가질 수 있으며, 이 경우 접착 증진의 효과를 최대한 유지하면서도, 플루오렌 골격으로 인해 분자간 자유체적이 발생하여 packing density에 영향을 주지 않아 등방성의 특성을 나타낼 수 있다. 또한 방향족을 많이 포함하는 구조적 특징으로 인해 내열성 또한 우수한 폴리이미드 필름의 광학적 특성인 두께방향의 위상차 값과 내열성에 영향을 주지 않는 고내열 등방성 폴리이미드 필름을 제공할 수 있다.According to a preferred embodiment, the adhesion promoter may have a fluorene skeleton. In this case, while maintaining the adhesion promotion effect as much as possible, free volume between molecules is generated due to the fluorene skeleton and isotropic because it does not affect the packing density. can show the characteristics of In addition, it is possible to provide a high heat-resistant isotropic polyimide film that does not affect the retardation value in the thickness direction and heat resistance, which are optical properties of a polyimide film having excellent heat resistance due to a structural feature containing a lot of aromatics.

즉, 폴리이미드 수지 전구체에 접착 증진제를 혼합하여 사용하여도 석출되지 않고, 이물의 발생을 최소화 할 수 있어 기판과의 접착력이 우수하면서도, 도포 경화 후 만들어진 폴리이미드 필름의 광학적 물성인 두께방향의 위상차에 영향을 주지 않아 등방성의 폴리이미드 필름을 제공할 수 있다.That is, even when an adhesion promoter is mixed with the polyimide resin precursor, it does not precipitate, and the occurrence of foreign substances can be minimized, thereby providing excellent adhesion to the substrate, and retardation in the thickness direction, which is the optical property of the polyimide film made after coating and curing. It does not affect the isotropic polyimide film can be provided.

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 tetracarboxylic dianhydride and the content of the diamine may be reacted in a molar ratio of 1:1.1 to 1.1:1, preferably, in order to improve reactivity and improve fairness, It is preferable that the total content of the tetracarboxylic dianhydride is reacted in excess compared to the diamine, or the content of the diamine is reacted in excess compared to the total content of the tetracarboxylic dianhydride.

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

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 of reacting the tetracarboxylic dianhydride with diamine may be carried out according to a conventional polyimide precursor polymerization method such as solution polymerization. Specifically, it can be prepared by dissolving diamine in an organic solvent, and then adding tetracarboxylic dianhydride to the resulting mixed solution for polymerization.

상기 중합반응은 비활성 기체 또는 질소 기류 하에 실시될 수 있으며, 무수조건에서 실행될 수 있다.The polymerization reaction may be carried out under an inert gas or nitrogen stream, and may be carried out 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 may increase and the molecular weight may increase, and the viscosity of the precursor composition may increase, which may be disadvantageous in terms of 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 to include the solid content in the polyamic acid solution prepared according to the above-described manufacturing method in an amount such that the composition has an appropriate viscosity in consideration of fairness such as applicability 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.The polyimide precursor composition containing the polyamic acid may be in the form of a solution dissolved in an organic solvent, and in the case of having such a form, for example, when the polyimide precursor is synthesized in an organic solvent, the solution is the obtained reaction solution that It may be itself, or what diluted this reaction solution with another solvent may be sufficient. Moreover, when a polyimide precursor is obtained as solid powder, what was made to melt|dissolve this in an organic solvent and was made into a solution may be sufficient.

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 so that the total content of the polyimide precursor is 8 to 25 wt%, preferably 10 to 25 wt%, more preferably 10 to 20 wt% % or less.

또는, 상기 폴리이미드 전구체 조성물이 2,000cP 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 2,000 cP or more, and the viscosity of the polyimide precursor composition is adjusted to have a viscosity of 10,000 cP or less, preferably 9,000 cP or less, more preferably 8,000 cP or less It is preferable to do When the viscosity of the polyimide precursor composition exceeds 10,000 cP, the efficiency of defoaming during processing of the polyimide film is lowered, so that not only the efficiency in the process but also the surface roughness of the prepared film is poor due to the generation of bubbles, resulting in electrical, optical, and mechanical properties. may be lowered.

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. When the weight average molecular weight or molecular weight distribution of the polyimide is out of the above range, it may be difficult to form a film, or there is a fear that the properties of the polyimide-based film such as transmittance, heat resistance and mechanical properties may be deteriorated.

이어서 상기 중합반응의 결과로 수득된 폴리이미드 전구체를 이미드화 시킴으로써 투명 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다. Then, 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 전구체 조성물은, According to one embodiment, the polyimide precursor composition obtained as described above comprises:

상기 폴리이미드 전구체 조성물을 기판상에 도포하는 단계; 및applying the polyimide precursor composition on a substrate; and

상기 도포된 폴리이미드 전구체 조성물을 열처리하는 단계를 거쳐 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다. A polyimide film may be manufactured through the step of heat-treating the applied polyimide precursor 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, glass, metal substrate, or plastic substrate, etc. may be used without any particular limitation. Among them, the polyimide precursor has excellent thermal and chemical stability during imidization and curing processes, and is cured without a separate release agent treatment. A glass substrate that can be easily separated without damage to the polyimide-based film formed afterward 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 carried out according to a conventional coating method, specifically, a spin coating method, a bar coating method, a roll coating method, an air-knife method, a gravure method, a reverse roll method, a kiss roll method, a doctor blade method, A spray method, a dipping method, or a 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 that can increase the imidization 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 on the substrate in a thickness range such that the finally manufactured polyimide film has a thickness suitable 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 so as to have a thickness of 10 to 30 μm. After the polyimide precursor composition is applied, a drying process for removing the solvent present in the polyimide precursor composition may be optionally further 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 carried out according to a conventional method, and specifically may be carried out at a temperature of 140 °C or less, or 80 °C to 140 °C. If the temperature at which the drying process is performed is less than 80° C., the drying process is prolonged, and when it exceeds 140° C., imidization proceeds rapidly, making it difficult to form a polyimide film having a uniform thickness.

이어서, 상기 폴리이미드 전구체 조성물을 기판에 도포하고, IR오븐, 열풍오븐이나 핫 플레이트 위에서 열처리되며, 이때, 상기 열처리 온도는 300 내지 500℃, 바람직하게는 320 내지 480℃ 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.Then, the polyimide precursor composition is applied to the substrate and heat-treated on an IR oven, a hot air oven or a hot plate, wherein the heat treatment temperature may be in the range of 300 to 500°C, preferably 320 to 480°C, It may proceed as a multi-step heat treatment within the temperature range. The heat treatment process may be carried out for 20 minutes to 70 minutes, preferably for about 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.

상기와 같이 제조된 폴리이미드 필름은 모듈러스가 3GPa 이하이고, 예를들면, 0.1 내지 2.2GPa 일 수 있으며, 연신율은 20% 이상일 수 있다. 상기 모듈러스(탄성율)이 0.1GPa 미만이면, 필름의 강성이 낮아 외부 충격에 쉽게 깨지기 쉽고, 상기 탄성율이 3GPa을 초과하면, 커버레이 필름의 강성은 우수하지만 충분한 유연성을 확보할 수 없는 문제가 발생할 수 있다.The polyimide film prepared as described above may have a modulus of 3 GPa or less, for example, 0.1 to 2.2 GPa, and an elongation of 20% or more. When the modulus (modulus of elasticity) is less than 0.1 GPa, the film has low rigidity and is easily broken by external impact. When the modulus of elasticity exceeds 3 GPa, the coverlay film has excellent rigidity but cannot secure sufficient flexibility. have.

또한, 본 발명에 따른 폴리이미드 필름은 온도변화에 따른 열안정성이 우수할 수 있으며, 예를 들면, 100℃ 내지 350℃ 온도범위에서 가열 및 냉각 공정을 n+1회 거친 후의 열팽창계수가 -10 내지 100 ppm/℃의 값을 가질 수 있으며, 바람직하게는 -7 내지 90 ppm/℃의 값, 보다 바람직하게는 80 ppm/℃ 이하일 수 있다(이때, n은 0이상의 정수).In addition, the polyimide film according to the present invention may have excellent thermal stability according to temperature change, for example, the coefficient of thermal expansion after n+1 times of heating and cooling in a temperature range of 100°C to 350°C is -10 It may have a value of to 100 ppm/°C, preferably a value of -7 to 90 ppm/°C, and more preferably 80 ppm/°C or less (in this case, n is an integer greater than or equal to 0).

또한, 본 발명에 따른 폴리이미드 필름은 두께방향 위상차(Rth)가 -100nm 내지 +100nm의 값, 바람직하게는 -80nm 내지 +80nm을 가짐으로써 광학적 등방성을 나타낼 수 있어 시감성이 향상될 수 있다.In addition, the polyimide film according to the present invention may exhibit optical isotropy by having a thickness direction retardation (R th ) of -100 nm to +100 nm, preferably -80 nm to +80 nm, so that visibility can be improved. .

일 실시예에 따르면, 상기 폴리이미드 필름의 잔류응력은 40MPa 이하, 바람직하게는 32MPa 이하일 수 있다.According to one embodiment, the residual stress of the polyimide film may be 40 MPa or less, preferably 32 MPa or less.

일 실시예에 따르면, 상기 폴리이미드 필름은 캐리어 기판과의 접착력이 5 gf/in 이상일 수 있으며, 바람직하게는 10 gf/in 이상일 수 있다.According to one embodiment, the polyimide film may have an adhesive strength of 5 gf/in or more to the carrier substrate, preferably 10 gf/in or more.

또한, 본 발명은, In addition, the present invention,

DDS(diaminodiphenyl sulfone)를 포함하는 디아민과 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머와 PMDA 및 BPDA를 포함하는 이무수물을 중합성분으로하고, 분배계수 Log P가 양수인 유기용매를 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물을 캐리어 기판상에 도포하는 단계;A polyimide precursor composition comprising an organic solvent containing diamine containing DDS (diaminodiphenyl sulfone), both terminal amine-modified methylphenyl silicon oligomer, and dianhydride containing PMDA and BPDA as polymerization components, and having a positive partition coefficient Log P, as a carrier substrate applying on top;

상기 폴리이미드 전구체 조성물을 가열하여 폴리아믹산을 이미드화함으로써 폴리이미드 필름을 형성하는 단계; forming a polyimide film by heating the polyimide precursor composition to imidize the polyamic acid;

상기 폴리이미드 필름 상에 소자를 형성하는 단계; 및forming a device on the polyimide film; and

상기 소자가 형성된 폴리이미드 필름을 상기 캐리어 기판으로부터 박리하는 단계를 포함하는 플렉서블 디바이스의 제조공정을 제공한다.It provides a manufacturing process of a flexible device comprising the step of peeling the polyimide film formed with the element from the carrier substrate.

특히, 상기 플렉서블 디바이스의 제조공정은 LTPS(low temperature polysilicon)공정, ITO 공정 또는 Oxide 공정을 포함할 수 있다. In particular, the manufacturing process of the flexible device may include a low temperature polysilicon (LTPS) process, an ITO process, or an oxide process.

예를 들면, 폴리이미드 필름상에 SiO2를 포함하는 차단층을 형성하는 단계;For example, forming a barrier layer comprising SiO 2 on the polyimide film;

상기 차단층 상에 a-Si(amorphous silicon) 박막을 증착하는 단계;depositing an amorphous silicon (a-Si) thin film on the blocking layer;

상기 증착된 a-Si 박막을 450±50℃의 온도에서 열처리하는 탈수소 어닐링 단계; 및a dehydrogenation annealing step of heat-treating the deposited a-Si thin film at a temperature of 450±50° C.; and

상기 a-Si 박막을 엑시머 레이저 등으로 결정화시키는 단계를 포함하는 LTPS 박막제조공정 이후, 레이저 박리 등으로 캐리어 기판과 폴리이미드 필름을 박리함으로써, LTPS층을 포함하는 플렉서블 디바이스를 얻을 수 있다.After the LTPS thin film manufacturing process including crystallizing the a-Si thin film with an excimer laser or the like, a flexible device including the LTPS layer can be obtained by peeling the polyimide film from the carrier substrate by laser peeling or the like.

산화물 박막 공정은 실리콘을 이용한 공정에 비해 낮은 온도에서 열처리될 수 있으며, 예를 들면, ITO TFT 공정의 열처리 온도는 240℃±50℃일 수 있고, Oxide TFT 공정의 열처리 온도는 350℃±50℃일 수 있다.The oxide thin film process may be heat treated at a lower temperature than a process using silicon, for example, the heat treatment temperature of the ITO TFT process may be 240°C±50°C, and the heat treatment temperature of the oxide TFT process is 350°C±50°C can be

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 of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

<실시예 1> BPDA-PMDA(6:4)/DDS-PDMS 6wt%/DEAc<Example 1> BPDA-PMDA (6:4)/DDS-PDMS 6wt%/DEAc

질소 기류가 흐르는 반응기 내에 DEAc(N,N-diethylacetamide)를 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 유지한 상태에서 4,4'-DDS(4,4'-diaminodiphenyl sulfone) 0.1509 mol을 같은 온도에서 첨가하여 용해시켰다. 상기 DDS가 첨가된 용액에 PMDA(pyromellitic dianhydride) 0.0601 mol 및 BPDA(3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride) 0.090 mol을 같은 온도에서 첨가하여 24시간 동안 교반한 후 양 말단 아민 변성 DMS-DPS(diphenylsiloxane-dimethylsiloxane co-oligomer, 분자량 4360g/mol) 0.0075 mol을 첨가하고 80℃에서 4시간 동안 교반하였다. 그 후 오일배스를 떼어내어 실온으로 되돌리고, 투명한 폴리아믹산 용액을 얻었다. After filling DEAc (N,N-diethylacetamide) in a reactor with a nitrogen stream flowing, 0.1509 mol of 4,4'-DDS (4,4'-diaminodiphenyl sulfone) was added at the same temperature while the temperature of the reactor was maintained at 25°C. was added to dissolve. After adding 0.0601 mol of PMDA (pyromellitic dianhydride) and 0.090 mol of BPDA (3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride) to the DDS-added solution at the same temperature and stirring for 24 hours, both ends of amine-modified DMS- 0.0075 mol of DPS (diphenylsiloxane-dimethylsiloxane co-oligomer, molecular weight 4360 g/mol) was added and stirred at 80° C. for 4 hours. After that, the oil bath was removed, returned to room temperature, and a transparent polyamic acid solution was obtained.

<실시예 2 내지 6> BPDA-PMDA(6:4)/DDS-PDMS/DEAc<Examples 2 to 6> BPDA-PMDA (6:4)/DDS-PDMS/DEAc

PDMS를 하기 표 2에 기재된 조성으로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 폴리아믹산 용액을 제조하였다.A polyamic acid solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that PDMS was added in the composition shown in Table 2 below.

<실시예 7 내지 9> BPDA-PMDA(4:6)/DDS-PDMS/DEAc<Examples 7 to 9> BPDA-PMDA (4:6) / DDS-PDMS / DEAc

BPDA-PMDA의 조성을 6:4대신 4:6으로 하고, PDMS의 함량을 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 폴리아믹산 용액을 제조하였다.A polyamic acid solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition of BPDA-PMDA was changed to 4:6 instead of 6:4, and the content of PDMS was changed.

<비교예 1> BPDA-PMDA(6:4)/DDS-PDMS 15wt%/NMP<Comparative Example 1> BPDA-PMDA (6:4)/DDS-PDMS 15wt%/NMP

용매로서 NMP를 사용하고 PDMS 함량을 15wt%로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 폴리아믹산 용액을 제조하였다. A polyamic acid solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that NMP was used as a solvent and the PDMS content was 15 wt%.

<실험예 1> 폴리아믹산 용액 백탁현상 비교<Experimental Example 1> Polyamic acid solution cloudiness comparison

BPDA:PMDA(6eq.:4eq.)-DDS 중합 시 각각 NMP 및 DEAc 용매를 사용할 때, PDMS 함량별 폴리아믹산 용액의 백탁현상(Hzae)를 비교하여 도 1에 나타내었다.When NMP and DEAc solvents were used for BPDA:PMDA(6eq.:4eq.)-DDS polymerization, respectively, the white turbidity (Hzae) of the polyamic acid solution according to the PDMS content was compared and shown in FIG. 1 .

도 1에서 알 수 있듯이, DEAc를 중합용매로서 사용하는 경우 PDMS 함량이 증가해도 백탁현상이 발생하지 않는 것을 알 수 있다. DEAc와 같은 LogP가 양수인 용매는 소수성(hydrophobic)을 나타내며, 이로인해 용매 내외에 존재하는 수분 흡수력이 낮고, 표면장력 또한 낮아 수분에 의한 폴리아믹산 용액의 백탁현상이 적거나 거의 나타나지 않을 수 있다. 따라서, 수분에 의한 백탁현상 등을 제어하기 위해 추가적으로 첨가제를 투입할 필요없이 LogP가 양수인 용매를 사용하는 것만으로 폴리아믹산 용액의 Haze를 개선할 수 있으며, 이는 이로부터 제조되는 폴리이미드 필름의 헤이즈를 감소시켜줌으로써, 보다 투명한 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다.As can be seen from FIG. 1 , when DEAc is used as a polymerization solvent, it can be seen that cloudiness does not occur even when the PDMS content is increased. Solvents having a positive LogP, such as DEAc, exhibit hydrophobic properties, and due to this, the ability to absorb moisture present inside and outside the solvent is low, and the surface tension is also low, so that the cloudiness of the polyamic acid solution due to moisture may be little or hardly appear. Therefore, it is possible to improve the haze of the polyamic acid solution only by using a solvent having a positive LogP without adding additional additives to control the cloudiness caused by moisture, etc., which reduces the haze of the polyimide film produced therefrom. By reducing it, it is possible to prepare a more transparent polyimide film.

<실험예 2><Experimental Example 2>

실시예 1 내지 6 및 비교예 1에서 제조된 각각의 폴리이미드 전구체 용액을 유리기판 상에 스핀 코팅하였다. 도 2a 및 2b는 각각 실시예 5 및 비교예 1에서 제조된 전구체 용액을 스핀 코팅한 후 백탁 현상을 확인한 사진이다. 도 2a는 백탁 현상이 적고 도 2b는 백탁현상이 심한 것을 확인할 수 있다. Each of the polyimide precursor solutions prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 was spin-coated on a glass substrate. 2a and 2b are photographs confirming the cloudiness phenomenon after spin coating the precursor solutions prepared in Example 5 and Comparative Example 1, respectively. It can be seen that FIG. 2a shows little cloudiness, and FIG. 2b shows severe cloudiness.

폴리이미드 전구체 용액이 도포된 유리 기판을 오븐에 넣고 5℃/min의 속도로 가열하였으며, 80℃에서 30분, 400℃에서 30분을 유지하여 경화 공정을 진행하여 폴리이미드 필름을 제조하였다.The glass substrate coated with the polyimide precursor solution was placed in an oven and heated at a rate of 5° C./min, and the curing process was performed by maintaining at 80° C. for 30 minutes and at 400° C. for 30 minutes to prepare a polyimide film.

각각의 필름에 대한 물성을 측정하여 하기 표 1 및 2에 나타내었다.The physical properties of each film were measured and shown in Tables 1 and 2 below.

<황색도(YI)><Yellowness (YI)>

황색도(YI)는 Color Eye 7000A 로 측정하였다.Yellowness (YI) was measured with Color Eye 7000A.

<헤이즈(Haze)><Haze>

Haze Meter HM-150을 사용하여 ASTM D1003에 따른 방법으로 헤이즈를 측정하였다.Haze was measured by a method according to ASTM D1003 using a Haze Meter HM-150.

<투과도><Transmittance>

투과도는 JIS K 7105에 의거하여 투과율계(모델명 HR-100, Murakami Color Research Laboratory 제조)로 450nm, 550nm 및 633nm 파장에 대한 투과율을 측정하였다.Transmittance was measured for transmittance at wavelengths of 450 nm, 550 nm and 633 nm with a transmittance meter (model name HR-100, manufactured by Murakami Color Research Laboratory) in accordance with JIS K 7105.

<두께방향 위상차(Rth)><Thickness direction phase difference (R th )>

두께 방향 위상차(Rth)는 Axoscan을 이용하여 측정하였다. 필름을 일정한 크기로 잘라 두께를 측정한 다음 Axoscan 으로 위상차를 측정하여 위상차 값을 보상하기 위하여 C-plate 방향으로 보정하면서 측정한 두께를 입력하였다.The thickness direction retardation (Rth) was measured using Axoscan. After cutting the film to a certain size, measuring the thickness, and then measuring the retardation with Axoscan, the measured thickness was inputted while correcting the C-plate direction to compensate for the retardation value.

<유리전이온도(Tg) 및 열팽창계수(CTE)><Glass transition temperature (Tg) and coefficient of thermal expansion (CTE)>

상기 필름을 5 x 20 mm 크기로 준비한 뒤 악세서리를 이용하여 시료를 로딩한다. 실제 측정되는 필름의 길이는 16mm로 동일하게 하였다. 필름을 당기는 힘을 0.02N으로 설정하고 100 내지 350℃ 온도 범위에서 5℃/min 의 승온 속도로 1차 승온 공정을 진행한 후, 350 내지 100℃의 온도 범위에서 4℃/min 의 냉각 속도로 냉각(cooling)후 다시 100 내지 450℃ 온도범위에서 5℃/min의 승온속도로 2차 승온 공정을 진행하여 열팽창 변화 양상을 TMA(TA 사의 Q400)로 측정하였다.After preparing the film in a size of 5 x 20 mm, the sample is loaded using an accessory. The length of the film actually measured was the same as 16 mm. After setting the film pulling force to 0.02N and performing the first temperature increase process at a temperature increase rate of 5 °C/min in a temperature range of 100 to 350 °C, a cooling rate of 4 °C/min in a temperature range of 350 to 100 °C After cooling, a second temperature increase process was performed in a temperature range of 100 to 450° C. at a temperature increase rate of 5° C./min, and the change in thermal expansion was measured by TMA (Q400 manufactured by TA).

이때, 2차 승온 공정에서 승온 구간에서 보여지는 변곡점을 Tg로 하였다.At this time, the inflection point seen in the temperature increase section in the second temperature increase process was taken as Tg.

<열분해온도(Td1%)><Pyrolysis temperature (Td1%)>

TGA를 이용하여 질소 분위기에서 중합체의 중량 감소율 1%일 때의 온도를 측정하였다.The temperature when the weight reduction rate of the polymer was 1% in a nitrogen atmosphere was measured using TGA.

<모듈러스(GPa), 인장강도(MPa), 연신율(%)><Modulus (GPa), tensile strength (MPa), elongation (%)>

길이 5mm X 50mm, 두께 10um의 필름을 인장시험기(주식회사 Instron제조: Instron 3342)에서 속도 10mm/min으로 인장하여 모듈러스(GPa), 인장강도(MPa), 연신율(%)을 측정 하였다. A film with a length of 5 mm X 50 mm and a thickness of 10 μm was stretched with a tensile tester (manufactured by Instron Co., Ltd.: Instron 3342) at a speed of 10 mm/min to measure modulus (GPa), tensile strength (MPa), and elongation (%).

<잔류응력 및 Bow값 측정><Residual stress and Bow value measurement>

잔류응력 측정장치 측정기(TENCOR사의 FLX2320)를 사용하여 미리 wafer의 [휨량]을 측정해 둔, 두께 525um의 6in 실리콘 웨이퍼 상에, 수지 조성물을 스핀코터에 의해 도포하고 (코요 린드버그사 제조) 오븐을 사용하여, 질소 분위기하 250℃ 30min, 400℃ 60min 의 가열경화 처리를 실시하고 경화 후 막 두께 10um의 수지막이 부착된 실리콘웨이퍼를 제조 하였다. 상기한 방법으로 전술한 잔류응력측정장치를 사용하여 이 웨이퍼의 휨량을 측정하여 Real Bow 값으로 나타내었으며, 실리콘웨이퍼와 수지막 사이에 발생한 잔류응력을 측정하였다. A resin composition was applied by a spin coater (manufactured by Koyo Lindbergh) on a 6-inch silicon wafer with a thickness of 525 μm, which had been previously measured [warping amount] of the wafer using a residual stress measuring device (FLX2320, manufactured by TENCOR), and an oven was opened. A silicon wafer with a resin film of 10 μm in thickness after curing was prepared by heat curing at 250° C. for 30 min and 400° C. for 60 min under a nitrogen atmosphere. The amount of warpage of this wafer was measured by using the residual stress measuring apparatus described above in the above method, and it was expressed as a Real Bow value, and the residual stress generated between the silicon wafer and the resin film was measured.

Sample Sample 실시예 1Example 1 실시예 2 Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4 Example 4 실시예 5 Example 5 실시예 6 Example 6 Polymer structure polymer structure BPDA_6eq-PMDA_4eq-DDS BPDA_6eq-PMDA_4eq-DDS PDMS content wt% PDMS content wt% 6 6 8 8 10 10 13 13 15 15 18 18 Sol. Con. wt% Sol. Con. wt% 20.8 20.8 20.7 20.7 21.8 21.8 24.8 24.8 24 24 22.8 22.8 Viscosity cps Viscosity cps 3065 3065 2978 2978 4100 4100 4081 4081 2734 2734 2841 2841 Thickness um Thickness um 9.89 9.89 10.1 10.1 10.2 10.2 9.78 9.78 10 10 10 10 YI YI 6.72 6.72 7.51 7.51 7.9 7.9 7.6 7.6 6.8 6.8 6.8 6.8 Haze Haze 0.12 0.12 0.25 0.25 0.23 0.23 0.16 0.16 0.27 0.27 0.28 0.28 Rth nm @ 550nm Rth nm @ 550 nm 102 102 84 84 74 74 64 64 60 60 53 53 Transmittance % Transmittance % 450 nm 450 nm 82.982.9 82.282.2 78.178.1 83.483.4 83.083.0 83.783.7 550 nm 550 nm 87.787.7 87.787.7 84.884.8 88.088.0 88.288.2 89.189.1 630 nm 630 nm 88.888.8 88.888.8 86.486.4 89.089.0 89.489.4 90.290.2 CTE
100~350oC

ppm/℃
CTE
100-350 o C

ppm/℃
1st
heating
1 st
heating
41.5 41.5 38.1 38.1 45.8 45.8 38.9 38.9 37.8 37.8 37.9 37.9
1st
cooling
1 st
cooling
68.2 68.2 65.8 65.8 67.6 67.6 63.0 63.0 66.5 66.5 60.2 60.2
Tg oC Tg o C 400 400 400400 400 400 395395 393393 391391 Td1% Td1% 489 489 485 485 479 479 474 474 470 470 465 465 Weight loss (%) 350℃,
60min
Weight loss (%) 350℃,
60min
0.00400.0040 0.01150.0115 0.02620.0262 0.03390.0339 0.03850.0385 0.03970.0397
Weight loss (%) 380℃,
60min
Weight loss (%) 380℃,
60min
0.06980.0698 0.06280.0628 0.07500.0750 0.11820.1182 0.14260.1426 0.16450.1645
Modulus GPa Modulus GPa 2.6 2.6 2.4 2.4 2.1 2.1 2.0 2.0 1.9 1.9 1.7 1.7 Tensile strength MPa Tensile strength MPa 103 103 95 95 85.7 85.7 83 83 82 82 69 69 Strain % Strain % 21 21 20 20 20 20 29 29 28 28 28 28 Real Bow, um Real Bow, um 38.8 38.8 36.4 36.4 29.9 29.9 27 27 24 24 21 21 Residual stress, MPa Residual stress, MPa 38.6 38.6 35.5 35.5 31.1 31.1 27 27 24 24 21 21

상기 표 1에서는 실시예 1 내지 6에서 PDMS의 함량이 증가할수록 잔류응력이 낮아지며, PDMS의 함량이 높아짐에도 불구하고, 여전히 390℃ 이상의 유리전이온도를 나타낼 수 있음을 알 수 있다.In Table 1, it can be seen that the residual stress decreases as the content of PDMS increases in Examples 1 to 6, and despite the increase in the content of PDMS, the glass transition temperature can still be exhibited at 390° C. or higher.

실시예 5Example 5 비교예 1Comparative Example 1 BPDA:PMDA(6:4)-DDSBPDA:PMDA(6:4)-DDS PDMS wt.% PDMS wt.% 15 15 15 15 Solvent Solvent DEAc DEAc NMP NMP Sol. Con. Wt% Sol. Con. wt% 24 24 17 17 Viscosity cps Viscosity cps 2734 2734 2860 2860 Thickness um Thickness um 10 10 10 10 YI YI 6.8 6.8 7.3 7.3 Rth Rth 60 60 31 31 Haze Haze 0.27 0.27 1.2 1.2 Transmittance % Transmittance % 450 nm 450 nm 83.083.0 81.3 81.3 550 nm 550 nm 88.288.2 86.5 86.5 630 nm 630 nm 89.489.4 87.6 87.6 CTE
100~350oC
ppm/℃
CTE
100-350 o C
ppm/℃
1st heating 1 st heating 37.8 37.8 44.7 44.7
1st cooling 1 st cooling 66.5 66.5 62.2 62.2 Tg ℃ Tg ℃ 393393 388 388 Td 1% ℃ Td 1% ℃ 465 465 469 469 Isothermal 350℃/60min Isothermal 350℃/60min 0.0390.039 0.033 0.033 Isothermal 380℃/60min Isothermal 380℃/60min 0.1430.143 0.152 0.152 Modulus Gpa Modulus Gpa 1.9 1.9 1.9 1.9 Tensile strength MPa Tensile strength MPa 82 82 87 87 Strain % Strain % 28 28 27 27 Residual stress, Mpa Residual stress, Mpa 24 24 27 27 Bowing, um Bowing, um 24 24 26 26

상기 표 2에서 알 수 있듯이, NMP를 사용한 폴리이미드 필름은 PDMS가 15wt% 첨가된 조성에서 Tg가 390℃이하로 저하되나, 실시예 5의 폴리이미드 필름은 LogP가 양수인 DEAc를 사용함으로써 PDMS가 15wt% 이상인 조건에서도 여전히 390℃ 이상의 Tg값을 나타낼 수 있음을 알 수 있다.As can be seen from Table 2, the polyimide film using NMP has a Tg lowered to 390° C. or less in the composition in which 15 wt% of PDMS is added, but the polyimide film of Example 5 has a PDMS of 15 wt% by using DEAc with a positive LogP. It can be seen that even under the condition of % or higher, a Tg value of 390°C or higher can still be exhibited.

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. As described above in detail a specific part of the present invention, for those of ordinary skill in the art, it is clear that this specific description is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Accordingly, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (15)

하기 화학식 1의 구조를 갖는 디아민 및 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머와 BPDA(biphenyltetracarboxylic dianhydride)와 PMDA(pyromellitic dianhydride)를 포함하는 이무수물을 중합성분으로하고, 25℃ 분배계수 Log P가 양수인 유기용매를 포함하되, 상기 BPDA와 PMDA의 몰비가 40:60 내지 60:40 이며, 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머를 전체 중합성분의 총 중량 중 8 내지 20 중량% 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물:
[화학식 1]
Figure 112021009489760-pat00020
Diamine and both terminal amine-modified methylphenylsilicone oligomer having the structure of Formula 1 below and dianhydride including BPDA (biphenyltetracarboxylic dianhydride) and PMDA (pyromellitic dianhydride) as a polymerization component, and an organic solvent having a partition coefficient Log P of 25 ° C. is positive. A polyimide precursor composition comprising, however, the molar ratio of BPDA and PMDA is 40:60 to 60:40, and 8 to 20% by weight of amine-modified methylphenylsilicone oligomers at both ends based on the total weight of the total polymerization component:
[Formula 1]
Figure 112021009489760-pat00020
제1항에 있어서,
상기 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머가 하기 화학식 2의 구조를 갖는 것인 폴리이미드 전구체 조성물:
[화학식 2]
Figure 112018082131435-pat00021

상기 화학식 2에 있어서,
R은 탄소수 1~10의 알킬기 또는 탄소수 6~24의 아릴기이고,
p 및 q는 몰분율로서 p+q=100 일 때 p는 70~90, q는 10~30 이다.
According to claim 1,
A polyimide precursor composition in which the both-terminal amine-modified methylphenylsilicone oligomer has a structure of the following Chemical Formula 2:
[Formula 2]
Figure 112018082131435-pat00021

In Formula 2,
R is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 24 carbon atoms,
p and q are mole fractions, and when p+q=100, p is 70-90 and q is 10-30.
제1항에 있어서,
상기 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머를 전체 중합성분의 총 중량 중 10 내지 20 중량%로 포함하는 것인 폴리이미드 전구체 조성물.
According to claim 1,
The polyimide precursor composition comprising the both-terminal amine-modified methylphenyl silicone oligomer in an amount of 10 to 20 wt% based on the total weight of the total polymerization component.
제1항에 있어서,
상기 LogP가 양수인 용매가 N,N-디에틸아세트아마이드(N,N-diethylacetamide, DEAc), N,N-디에틸포름아마이드(N,N-diethylformamide, DEF), N-에틸피롤리돈(N-ethylpyrrolidone, NEP), 디메틸프로피온아마이드(DMPA) 및 디에틸프로피온아마이드(DEPA) 중에서 선택되는 하나 이상인 폴리이미드 전구체 조성물.
According to claim 1,
The solvent in which LogP is positive is N,N-diethylacetamide (N,N-diethylacetamide, DEAc), N,N-diethylformamide (N,N-diethylformamide, DEF), N-ethylpyrrolidone (N -ethylpyrrolidone, NEP), dimethylpropionamide (DMPA) and diethylpropionamide (DEPA) at least one polyimide precursor composition selected from.
제1항에 있어서,
상기 양말단 아민변성 메틸페닐실리콘 올리고머를 전체 중합성분의 총 중량 중 10 내지 20 중량%로 포함하며, 상기 범위에서 상기 폴리이미드 전구체 조성물의 백탁현상(헤이즈)이 발생하지 않는 것인 폴리이미드 전구체 조성물.
According to claim 1,
The polyimide precursor composition comprising the amine-modified methylphenyl silicon oligomer at both ends in an amount of 10 to 20 wt% based on the total weight of the total polymerization component, and in which cloudiness (haze) of the polyimide precursor composition does not occur in the above range.
제1항에 있어서,
상기 BPDA(biphenyltetracarboxylic dianhydride)와 PMDA(pyromellitic dianhydride)가 50~60:50~40몰비로 포함되는 것인 폴리이미드 전구체 조성물.
According to claim 1,
The polyimide precursor composition comprising the BPDA (biphenyltetracarboxylic dianhydride) and PMDA (pyromellitic dianhydride) in a molar ratio of 50-60:50-40.
제1항에 있어서,
상기 폴리이미드 전구체 조성물이 접착증진제를 전체 고형분 100 중량부 대비 0.05 내지 3 중량부로 포함하는 것인 폴리이미드 전구체 조성물.
According to claim 1,
The polyimide precursor composition of the polyimide precursor composition comprising an adhesion promoter in an amount of 0.05 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the total solid content.
제7항에 있어서,
상기 접착증진제가 하기 화학식 5 또는 화학식 6의 구조를 갖는 것인 폴리이미드 전구체 조성물:
[화학식 5]
Figure 112021057507416-pat00022

[화학식 6]
Figure 112021057507416-pat00023

화학식 5 및 6에 있어서,
Q1은 탄소수 1 내지 30의 4가 유기기 또는 Ra-L-Rb로 표현되는 4가 유기기로서, 상기 Ra, Rb는 각각 독립적으로 탄소수 4 내지 10의 지방족, 탄소수 6 내지 24의 방향족, 탄소수 3 내지 24의 사이클릭 지방족으로부터 선택되는 것이고, L은 단일결합, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -S-, -SO2-, 페닐렌기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이때 상기 R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이고,
Q2 는 탄소수 1 내지 30의 2가 유기기 또는 Rc-L-Rd로 표현되는 2가 유기기로서, 상기 Rc, Rd는 각각 독립적으로 탄소수 4 내지 10의 지방족, 탄소수 6 내지 24의 방향족, 탄소수 3 내지 24의 사이클릭 지방족으로부터 선택되는 것이고, L은 단일결합, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -S-, -SO2-, 페닐렌기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이때 상기 R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이고,
R1 및 R3는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기 이고,
R2 및 R4는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기 이며,
a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이다.
8. The method of claim 7,
A polyimide precursor composition wherein the adhesion promoter has a structure of Formula 5 or Formula 6:
[Formula 5]
Figure 112021057507416-pat00022

[Formula 6]
Figure 112021057507416-pat00023

In Formulas 5 and 6,
Q1 is a tetravalent organic group having 1 to 30 carbon atoms or a tetravalent organic group represented by R a -LR b , wherein R a and R b are each independently an aliphatic group having 4 to 10 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 24 carbon atoms, It is selected from cyclic aliphatic having 3 to 24 carbon atoms, and L is a single bond, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C(= O) NH-, -S-, -SO 2 -, a phenylene group, and a combination thereof, wherein R' and R" are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a carbon number It is selected from the group consisting of 1 to 10 fluoroalkyl groups,
Q 2 is a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms or a divalent organic group represented by R c -LR d , wherein R c and R d are each independently an aliphatic group having 4 to 10 carbon atoms or an aromatic group having 6 to 24 carbon atoms. , a cyclic aliphatic having 3 to 24 carbon atoms, and L is a single bond, -O-, -CR'R"-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -C( =O)NH-, -S-, -SO 2 -, a phenylene group and a combination thereof, wherein R' and R" are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and It is selected from the group consisting of a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
R 1 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
R 2 and R 4 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
a and b are each independently an integer of 1 to 3.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 폴리이미드 전구체 조성물로 제조된 폴리이미드 필름.A polyimide film prepared from the polyimide precursor composition according to any one of claims 1 to 8. 제9항에 있어서,
상기 폴리이미드 필름의 유리전이온도가 390℃ 이상인 폴리이미드 필름.
10. The method of claim 9,
A polyimide film having a glass transition temperature of 390° C. or higher of the polyimide film.
제9항에 있어서,
상기 폴리이미드 필름의 헤이즈가 1 이하인 폴리이미드 필름.
10. The method of claim 9,
The polyimide film whose haze of the said polyimide film is 1 or less.
제9항에 있어서,
상기 폴리이미드 필름의 두께방향 위상차가 100nm 이하인 폴리이미드 필름.
10. The method of claim 9,
A polyimide film having a thickness direction retardation of the polyimide film of 100 nm or less.
제9항의 폴리이미드 필름을 기판으로 포함하는 플렉서블 디바이스.A flexible device comprising the polyimide film of claim 9 as a substrate. 제1항의 폴리이미드 전구체 조성물을 캐리어 기판 상에 도포하는 단계;
상기 폴리이미드 전구체 조성물을 가열하여 폴리아믹산을 이미드화함으로써 폴리이미드 필름을 형성하는 단계;
상기 폴리이미드 필름 상에 소자를 형성하는 단계; 및
상기 소자가 형성된 폴리이미드 필름을 상기 캐리어 기판으로부터 박리하는 단계를 포함하는 플렉서블 디바이스의 제조공정.
applying the polyimide precursor composition of claim 1 on a carrier substrate;
forming a polyimide film by heating the polyimide precursor composition to imidize the polyamic acid;
forming a device on the polyimide film; and
and peeling the polyimide film on which the element is formed from the carrier substrate.
제14항에 있어서,
상기 제조공정이 LTPS(저온 폴리실리콘) 공정, ITO 공정 또는 Oxide 공정을 포함하는 것인 플렉서블 디바이스의 제조공정.
15. The method of claim 14,
The manufacturing process of the flexible device, wherein the manufacturing process includes a LTPS (low temperature polysilicon) process, an ITO process, or an oxide process.
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