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JP-2026077598-A - ポリアミド－イミド系フィルム、その製造方法、並びにそれを含むカバーウィンドウおよびディスプレイ装置

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Abstract

【課題】光学特性、機械的特性および紫外線遮断率に優れたポリアミド－イミド系フィルム、その製造方法、並びに前記フィルムを用いたカバーウィンドウおよびディスプレイ装置を提供する。 【解決手段】フッ素原子を含まないポリアミド－イミド系重合体を含み、フィルムの厚さ５０μｍを基準に、モジュラスが５ＧＰａ以上である、ポリアミド－イミド系フィルムが提供される。 【選択図】図１

Inventors

  • イ、ジンウ
  • イ、ジンヨン
  • ソ、ユンヒ
  • ジョン、ダウ
  • ソン、キヨン

Assignees

  • マイクロワークス ソリューションズ 株式会社

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20251017
Priority Date
20241025

Claims (10)

  1. フッ素原子を含まないポリアミド－イミド系重合体を含み、 フィルムの厚さ５０μｍを基準に、モジュラスが５ＧＰａ以上である、ポリアミド－イミド系フィルム。
  2. フィルムの厚さ５０μｍを基準に、３８０ｎｍ波長における透過度が３％以下である、請求項１に記載のポリアミド－イミド系フィルム。
  3. フィルムの厚さ５０μｍを基準に、 可視光線波長領域で測定された全光線透過度が８０％以上であり、 ヘイズが１％以下であり、 黄変度が５以下である、請求項１に記載のポリアミド－イミド系フィルム。
  4. 前記ポリアミド－イミド系重合体は、ジアミン化合物とジアンヒドリド化合物とジカルボニル化合物との重合体であり、 前記ジアミン化合物は、下記化学式１で表され、 前記ジアンヒドリド化合物は、下記化学式２で表され、 前記ジカルボニル化合物は、下記化学式３で表される、請求項１に記載のポリアミド－イミド系フィルム： ［化１］ ［化２］ ［化３］ 前記化学式１～３において、 ＥおよびＪは互いに独立して、置換または非置換の２価のＣ ６ －Ｃ ３０ 脂環式基、置換または非置換の２価のＣ ４ －Ｃ ３０ ヘテロ脂環式基、置換または非置換の２価のＣ ６ －Ｃ ３０ 芳香族環基、置換または非置換の２価のＣ ４ －Ｃ ３０ 芳香族ヘテロ環基、置換または非置換のＣ １ －Ｃ ３０ アルキレン基、置換または非置換のＣ ２ －Ｃ ３０ アルケニレン基、置換または非置換のＣ ２ －Ｃ ３０ アルキニレン基、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＣＨ（ＯＨ）－、－Ｓ（＝Ｏ） ２ －、－Ｓｉ（ＣＨ ３ ） ２ －、および－Ｃ（ＣＨ ３ ） ２ －の中から選択され、 ｅおよびｊは互いに独立して、１～５の整数の中から選択され、 ｅが２以上の場合、２以上のＥは互いに同一または異なり、 ｊが２以上の場合、２以上のＪは互いに同一または異なり、 Ｇは、置換または非置換の４価のＣ ４ －Ｃ ３０ 脂環式基、置換または非置換の４価のＣ ４ －Ｃ ３０ ヘテロ脂環式基、置換または非置換の４価のＣ ６ －Ｃ ３０ 芳香族環基、置換または非置換の４価のＣ ４ －Ｃ ３０ 芳香族ヘテロ環基であり、前記脂環式基、前記ヘテロ脂環式基、前記芳香族環基、または前記芳香族ヘテロ環基が単独で存在するか、互いに結合され縮合環を形成するか、もしくは置換または非置換のＣ １ －Ｃ ３０ アルキレン基、置換または非置換のＣ ２ －Ｃ ３０ アルケニレン基、置換または非置換のＣ ２ －Ｃ ３０ アルキニレン基、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＣＨ（ＯＨ）－、－Ｓ（＝Ｏ） ２ －、－Ｓｉ（ＣＨ ３ ） ２ －、および－Ｃ（ＣＨ ３ ） ２ －の中から選択された連結基によって結合されており、 Ｘは、ハロゲン原子である。
  5. 前記ジアミン化合物は、２，２'－ジメチルベンジジン（m-Tolidine）を含む、請求項４に記載のポリアミド－イミド系フィルム。
  6. 前記ジアンヒドリド化合物は、１，２，３，４－シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(ＣＢＤＡ)を含む、請求項４に記載のポリアミド－イミド系フィルム。
  7. フィルムの鉛筆硬度がＨＢ以上である、請求項１に記載のポリアミド－イミド系フィルム。
  8. ポリアミド－イミド系フィルムと機能層とを含み、 前記ポリアミド－イミド系フィルムが、フッ素原子を含まないポリアミド－イミド系重合体を含み、フィルムの厚さ５０μｍを基準に、モジュラスが５ＧＰａ以上である、ディスプレイ装置用カバーウィンドウ。
  9. 表示部と、 前記表示部上に配置されたカバーウィンドウとを含み、 前記カバーウィンドウが、ポリアミド－イミド系フィルムと機能層とを含み、 前記ポリアミド－イミド系フィルムが、フッ素原子を含まないポリアミド－イミド系重合体を含み、フィルムの厚さ５０μｍを基準に、モジュラスが５ＧＰａ以上である、ディスプレイ装置。
  10. 有機溶媒上でジアミン化合物、ジアンヒドリド化合物およびジカルボニル化合物を重合して、ポリアミド－イミド系重合体溶液を調製する段階と、 前記溶液をキャスティングし乾燥してゲルシートを製造する段階と、 前記ゲルシートを熱処理する段階とを含む、 請求項１に記載のポリアミド－イミド系フィルムの製造方法。

Description

実現例は、ポリアミド－イミド系フィルム、その製造方法、並びにそれを含むカバーウィンドウおよびディスプレイ装置に関するものである。 ポリ（アミド－イミド）(poly(amide-imide)、ＰＡＩ)等のようなポリイミド系樹脂は、摩擦、熱、および化学的な抵抗力に優れ、１次電気絶縁材、コーティング剤、接着剤、押出用樹脂、耐熱塗料、耐熱板、耐熱接着剤、耐熱繊維、および耐熱フィルムなどに応用される。 ポリイミドは、様々な分野で活用されている。例えば、ポリイミドは、粉末状に作られ金属または磁石ワイヤなどのコーティング剤として使用され、用途に応じて他の添加剤と混合して使用される。また、ポリイミドは、厨房調理器具にコーティングをするためにも使用され、耐熱性と耐薬品性の特徴があって、ガス分離に用いるメンブレンとしても使用され、天然ガス油井において二酸化炭素、硫化水素および不純物のような汚染物をろ過する装置にも使用される。 最近では、ポリイミドをフィルム化することにより、より安価でありながらも光学的、機械的、および熱的特性に優れたポリイミド系フィルムが開発されている。このようなポリイミド系フィルムは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ、organic light-emitting diode）または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ、liquid-crystal display）などのディスプレイ材料に適用可能であり、位相差物性の実現の際、反射防止フィルム、補償フィルム、または位相差フィルムに適用可能である。 しかしながら、従来のポリイミド系フィルム、具体的に、従来のポリアミド－イミド系フィルムは、ポリアミド－イミド系重合体が環境規制の対象となり得るフッ素原子を必須に含むという問題がある。したがって、ポリアミド－イミド系重合体がフッ素原子を含まなくとも、優れた光学特性および機械的特性を有するポリアミド－イミド系フィルム開発に対するニーズが持続的に増加している。 図１は、一実現例によるディスプレイ装置の概略的分解図である。図２は、一実現例によるディスプレイ装置の概略的斜視図である。図３は、一実現例によるディスプレイ装置の概略的断面図である。図４は、一実現例によるポリアミド－イミド系フィルムの製造方法の概略的手順を示すものである。 以下、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように、実現例について添付の図面を参考にして詳細に説明する。しかし、実現例は様々な異なる形態で実現されることができ、本明細書で説明する実現例に限定されない。 本明細書において、各フィルム、ウインドウ、パネル、または層などが、各フィルム、ウインドウ、パネル、または層などの「上（on）」または「下（under）」に形成されるものと記載される場合において、「上（on）」と「下（under）」は、「直接（directly）」または「他の構成要素を介して（indirectly）」形成されるものをすべて含む。また、各構成要素の上／下に対する基準は、図面を基準に説明する。なお、図面における各構成要素の大きさは、説明のために誇張されることがあり、実際に適用される大きさを意味するものではない。また、明細書全体に亘って、同一参照符号は同一構成要素を指す。 本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」と言うとき、これは特に反する記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。 本明細書において、単数表現は、特別な説明がなければ、文脈上解釈される単数または複数を含む意味で解釈される。 また、本明細書に記載されている構成成分の量、反応条件などを表すすべての数字および表現は、特に記載がない限り、すべての場合において「約」という用語で修飾されるものと理解するべきである。 本明細書において、第１、第２などの用語は、様々な構成要素を説明するために用いられるものであり、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は、１つの構成要素を他の構成要素と区別するためにのみ用いられる。 また、本明細書において「置換された」とは、特に記載がない限り、重水素、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、エステル基、ケトン基、カルボキシル基、置換または非置換のアルキル基、置換または非置換のアルケニル基、置換または非置換のアルキニル基、置換または非置換のアルコキシ基、置換または非置換の脂環式有機基、置換または非置換のヘテロ環基、置換または非置換のアリール基、および置換または非置換のヘテロアリール基からなる群より選択された１種以上の置換基で置換されたことを意味し、前記列挙された置換基は互いに結合して環を形成し得る。 ［ポリアミド－イミド系フィルム］ 実現例は、黄色度、ヘイズなどの光学特性のみならず、機械的特性および紫外線遮断率に優れるポリアミド－イミド系フィルムを提供する。 実現例によるポリアミド－イミド系フィルムは、フッ素原子を含まないポリアミド－イミド系重合体を含み、フィルムの厚さ５０μｍを基準に、モジュラスが５ＧＰａ以上である。 具体的に、前記ポリアミド－イミド系重合体は、走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分光(scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy、ＳＥＭ－ＥＤＳ)分析の際、フッ素原子が検出されないことがあり得る。例えば、ポリアミド－イミド系重合体は、Ｂｒｕｋｅｒ社のＦｌａｔＱＵＡＤ ＸＦｌａｓｈ１５０装置を用いてＳＥＭ－ＥＤＳ分析する際、フッ素原子が検出されないことがあり得る。 一実現例において、前記ポリアミド－イミド系フィルムは、フッ素原子を実質的に含まないことがあり得る。 具体的に、前記ポリアミド－イミド系フィルムは、フッ素原子を５００ｐｐｍ以下で含有し得る。 より具体的に、前記ポリアミド－イミド系フィルムは、フッ素原子を４００ｐｐｍ以下、３００ｐｐｍ以下、２００ｐｐｍ以下、１００ｐｐｍ以下、または５０ｐｐｍ以下で含有し得る。 例えば、前記ポリアミド－イミド系フィルムは、フッ素原子を含まなくても良いが、これに限定されない。 実現例による前記ポリアミド－イミド系フィルムおよび／またはポリアミド－イミド系重合体が、フッ素原子を含有しないか、または前記の範囲で含有すると、フィルムに含まれる有害物質を最小化して環境にやさしいフィルムの提供が可能であり、化学的安定性が改善されフィルムの寿命が向上し、フッ素に関連する環境規制（ＰＦＡＳ）から自由であり得る。 一実現例において、前記ポリアミド－イミド系フィルムは、フィルムの厚さ５０μｍを基準に、モジュラスが５．２ＧＰａ以上、５．３ＧＰａ以上、５．４ＧＰａ以上、５．５ＧＰａ以上、５．６ＧＰａ以上、５．７ＧＰａ以上、５．８ＧＰａ以上、５．９ＧＰａ以上、または６ＧＰａであり、モジュラスが８ＧＰａ以下、７．５ＧＰａ以下、または７ＧＰａ以下であり得る。 具体的に、前記ポリアミド－イミド系フィルムは、フィルムの厚さ５０μｍを基準に、モジュラスが５～８ＧＰａ、５～７ＧＰａ、５．４～８ＧＰａ、５．４～７ＧＰａ、６～８ＧＰａ、または６～７ＧＰａであり得るが、これに限定されない。 前記モジュラスは、サンプルの主収縮方向と直交する方向に１０ｃｍ以上および主収縮方向に１０ｍｍでカットし、１０ｃｍ間隔のクリップに取り付けた後、常温にて破断が起こるまで１０ｍｍ／分の速度で伸しながら応力－ひずみ曲線（stress-strain curve）を得て、前記応力－ひずみ曲線において、初期変形に対する荷重の傾きをモジュラス（ＧＰａ）として測定された値であり得る。例えば、前記モジュラスは、インストロン社の万能試験機ＵＴＭ ５５６６Ａを用いて測定され得るが、これに限定されない。 実現例によるポリアミド－イミド系フィルムのモジュラスが前記範囲を満足すると、ポリアミド－イミド系フィルムの機械的強度および耐久性が向上し、フィルムの耐熱性が改善され、カバーウィンドウなどの電子機器部品への使用に適し得る。 一方、実現例によるポリアミド－イミド系フィルムのモジュラスが前記範囲を満足できないと、熱または外力によってフィルムが変形するか、または加工時の成形性が低下する可能性がある。 一実現例において、前記ポリアミド－イミド系フィルムは、フィルムの厚さ５０μｍを基準に、３８０ｎｍ波長における透過度が３％以下であり得る。具体的に、前記ポリアミド－イミド系フィルムは、フィルムの厚さ５０μｍを基準に、３８０ｎｍ波長における透過度が２．５％以下、２．３％以下、２％以下、１．７％以下、１．５％以下、１％以下、０．７％以下、０．５％以下、０．４％以下、０．３５％以下、または０．３％以下であり得る。 例えば、前記３８０ｎｍ波長における透過度は、ＪＡＳＣＯ社の紫外可視近赤外分光光度計Ｖ－６７０を用いて測定し得るが、これに限定されない。 実現例によるポリアミド－イミド系フィルムの３８０ｎｍ波長における透過度が前記範囲を満足すると、紫外線遮断率が高くなりフィルムの光学的安定性が向上し、フィルムが紫外線に敏感な電子機器部品およびディスプレイの保護に好適に使用され得る。一方、実現例によるポリアミド－イミド系フィルムの３８０ｎｍ波長における透過度が前記範囲を満足できないと、紫外線による素材の変色および物性低下が発生する可能性がある。 一実現例において、前記ポリアミド－イミド系フィルムは、紫外線遮断材を含まないこともあり得る。 一実現例によると、前記ポリアミド－イミド系フィルムの可視光線波長領域で測定された全光線透過度は、７８％以上、または８０％以上であり得る。例えば、前記全光線透過度は、８２％以上、８４％以上、８５％以上、または８６％以上であり、１００％以下、９９％以下、９５％以下、９０％以下、８９％以下、または８８％以下であり得る。 一実現例によると、前記ポリアミド－イミド系フィルムの５５０ｎｍ波長における透過度は、７８％以上、または８０％以上であり得る。例えば、前記５５０ｎｍ波長における透過度は、８２％以上、８４％以上、８５％以上、または８６％以上であり、１００％以下、９９％以下、９５％以下、９０％以下、８９％以下、または８８％以下であり得る。 前記ポリアミド－イミド系フィルムのヘイズは、１％以下であり得る。具体的に、前記ヘイズは、０．８％以下、０．７％以下、０．６％以下、０．５％以下、０．４％以下、０．３％以下、または０．２５％以下であり得るが、これに限定されるものではない。前記フィルムのヘイズは、可視光線波長領域（４００～７００ｎｍ）で測定された値であり得る。 前記透過度およびヘイズは、日本電色工業社のヘイズメーターＮＤＨ－５０００Ｗを用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１０５規格に基づいて測定した値であり得る。 前記ポリアミド－イミド系フィルムの黄色度（yellow index）は５以下であり得る。例えば、前記黄色度が、４．８以下、４．５以下、４．３以下、４．２以下、４．１以下、または４．０以下であり得るが、これに限定されるものではない。 前記黄色度は、分光光度計(UltraScan PRO, Hunter Associates Laboratory社)により、ｄ６５、１０°条件で、ＡＳＴＭ－Ｅ３１３規格に基づいて測定された値であり得る。 実現例において、前記ポリアミド－イミド系フィルムは、厚さ５０μｍを基準に厚さ偏差が３μｍ以下、または２μｍ以下であり得る。また、前記厚さ偏差率は、５％以下、４％以下、または３％以下であり得るが、これに限定されるものではない。 一実現例において、前記ポリアミド－イミド系フィルムは、フィルムの厚さ５０μｍを基準に、可視光線波長領域で測定された全光線透過度が８０％以上