KR100654648B1 - 긁힘 저항성 디스플레이와, 호메오트로픽 액정 실란을 이용한 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 긁힘 저항성 디스플레이는 기재(14)와, 하나 이상의 전도층(16)을 갖는 상기 기재의 일면 상의 활성 부분(15)과, 디스플레이와 접촉하는 물체의 에너지 소산을 감소하기 위해 상기 활성 부분상에 침적된 호메오트로픽 오르가노실란층(22)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

긁힘 저항성 디스플레이와, 호메오트로픽 액정 실란을 이용한 그 제조 방법{SCRATCH RESISTANT DISPLAY AND METHOD OF MAKING SAME USING HOMEOTROPIC LIQUID CRYSTAL SILANES}

본 발명은 긁힘 저항성이 우수한 표면에 관한 것이며, 더 구체적으로 말하면 컴퓨터 터치 스크린 패널 등의 긁힘 저항성 디스플레이에 관한 것이다.

표면의 긁힘은 제품의 외관 및 기능에 악영향을 미친다. 이는 표면이 필터 혹은 유전성의 코팅물 등의 특수 기능을 부여하는 층(들)으로 피복되어야 하는 광학 및 디스플레이 산업에 있어 매우 중요하다. 특히, 컴퓨터 터치 스크린 패널은 긁히기 쉽다. 컴퓨터의 입력 장치로서 터치 스크린의 사용이 점차 널리 보편화되고 있다. 터치 스크린 패널의 최외측면과 손가락이나 스타일러스(stylus)와의 접촉은 터치 스크린에 의해 감지된다. 이 접촉은 패널상에서 손가락 혹은 스타일러스의 x,y 좌표로 변환된다. 데이터 입력은 이러한 접촉에 기인하기 때문에, 터치 스크린 패널은 본질적으로 긁힘에 쉽게 노출된다.

긁힘은 표면상의 소성 변형에 의해 발생한다. 긁힘을 유발하는 힘은 2개의 성분, 즉 표면에 수직한 성분과 표면에 평행한 또 다른 성분으로 나눌 수 있다. 표면에 수직한 성분은 표면상에 소성 변형을 유발하며, 표면에 평행한 성분은 그 진행 방향으로 재료를 긁어냄으로써 손상을 확대시킨다. 수직 성분에 의한 손상은 접촉 표면의 마찰에 의해 좌우된다. 마찰 계수가 높을수록 수직 성분은 더 커져 손상이 더 심해진다.

표면에 긁힘 저항성을 제공하기 위해 가장 널리 실시되고 있는 두 가지 방법으로는, 터치 스크린의 최외측의 층에 윤활제를 도입하는 것과 고형/경질의 보호성 코팅물을 도포하는 것이 있다. 윤활제의 도입은 표면에 손상을 입히게 되는, 즉 표면을 따라 수직 성분으로 발전하게 되는 에너지의 분산을 감소시킨다. 고형/경질의 코팅물은 제1의 위치에서 초기의 소성 변형을 피할 목적으로 제공된다. 그러나, 윤활제나 고형/경질의 보호성 코팅물 중 어느 것도 터치 스크린 패널에 충분한 긁힘 저항성을 제공하지 못하였다.

상이한 표면들 사이에 안전한 결합을 제공하는 결합제로서 오래전부터 비(非)-호메오트로픽 오르가노실란을 사용해왔다. 결합제의 주요한 특징은 표면 재료에 화학 결합을 형성하는 데 있다. 긁힘 방지 표면 처리 중 일부는 유리 표면의 윤활성을 향상하기 위해 오르가노실란을 사용하지만, 대부분의 표면 처리는 경질의 코팅물을 제공하는 것을 포함한다.

오르가노실란의 다른 패밀리들을 시험하였다. 이들은 알킬실록산, 알킬아미노실록산, 퍼플루오로알킬실록산을 포함한다. 그러나, 이들 오르가노실란 모두는 터치 스크린 패널에 요구되는 정도의 긁힘 저항성을 향상시키지 못하는 것으로 확인되었다.

터치 스크린 패널은 현금 자동 지급기, 카지노, 매장, 오락실 등 어디에서나 설치되어 있다. 그 설치 환경은 동전, 병 및 유리 등에 의해 긁히기 쉽고, 또 공기중의 잔해 및 심지어 공공물 파괴자에게 노출될 염려가 있는 매우 가혹한 장소이다. 긁힘의 정도에 따라 디스플레이의 기능은 크게 영향을 받을 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 긁힘 저항성 디스플레이를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 내구성 및 수명이 긴 긁힘 저항성 디스플레이를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제작이 간단하고 현재 시판중인 경질의 코팅물보다 내구성이 더 향상된 긁힘 저항성 표면을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 모든 피복 표면에 도포할 수 있는 긁힘 저항성 표면을 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적은, 어떤 물체가 디스플레이의 최외측 표면을 가로질러 끌릴 때, 물체의 에너지 소산을 감소시키도록 상기 표면에 호메오트로픽(homeotropic) 오르가노실란을 도포함으로써 얻어질 수 있는 내구성 및 수명이 긴 긁힘 저항성 디스플레이에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 긁힘 저항성 디스플레이는 기재(substrate)와, 적어도 전도층을 갖는 상기 기재의 일면 상의 활성 부분(active portion), 그리고 상기 디스플레이와 접촉하는 물체의 에너지 소산을 감소하기 위해 활성 부분상에 침적된 호메오트로픽 오르가노실란층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

양호한 실시예에 따르면, 상기 활성 부분은 전도층 상에 보호층을 포함할 수 있다. 활성 부분은 전도층 상에 변형 가능한 전도층을 포함할 수 있다. 오르가노실란은 액정 실란을 포함할 수 있다. 상기 기재는 투명할 수 있다. 투명한 기재는 유리일 수 있다. 디스플레이는 터치 스크린 패널일 수 있다. 제1 전도층은 산화주석을 포함할 수 있다. 활성 부분에 반대인 기재의 표면상에 제2 전도층이 배치될 수 있다. 제1 및 제2 전도층은 산화주석일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 긁힘 저항성 터치 스크린 패널은 절연성 기재와, 상기 절연성 기재의 일면 상에 배치된 전도층과, 상기 전도층상에 배치된 보호층과, 상기 터치 스크린 패널과 접촉하는 물체의 에너지 소산을 감소하기 위해 상기 보호층에 배치된 호메오트로픽 오르가노실란층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 긁힘 저항성 터치 스크린 패널은 절연성 기재와, 적어도 상기 절연성 기재에 인접하게 배치된 제1 전도층을 갖는 상기 기재상에 배치된 활성 부분과, 제1 전도층에 인접하면서 그로부터 일정한 간격을 두고 있는 변형 가능한 전도층과, 상기 변형 가능한 전도층상에 배치된 보호층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 터치 스크린 패널과 접촉하는 물체의 에너지 소산을 감소하기 위해 상기 활성 부분 상에 호메오트로픽 오르가노실란층이 배치된다.

또한, 본 발명은 긁힘 저항성 코팅이 피복된 투명 제품을 제조하는 방법을 제공하는 데, 이 방법은 전달 매체와 호메오트로픽 오르가노실란을 화합하는 단계와, 이 화합물을 보호할 코팅된 투명 제품에 도포하는 단계를 포함한다.

양호한 실시예에 따르면, 상기 오르가노실란은 액정 실란을 포함할 수 있다. 상기 제품은 화합물을 도포한 후 그 화합물의 해리 온도 이하의 온도로 가열될 수 있다. 상기 전달 매체는 물을 포함할 수 있다. 이 전달 매체는 알콜을 포함할 수도 있다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 설명한 아래의 양호한 실시예로부터 당업자들에게 명백해질 것이다.

도 1은 디스플레이가 용량성 터치 스크린 패널인 본 발명에 따른 긁힘 저항성 디스플레이의 3차원 도면.

도 2는 디스플레이가 저항성 터치 스크린 패널인 도 1과 유사한 3차원 도면.

도 3은 액정 실란의 개개의 탄소 사슬이 어떻게 배열되고 디스플레이에 대해 수직하게 배향되며, 또 액정 실란이 디스플레이에 접촉하는 물체와 어떻게 반응하는지를 보여주는 본 발명의 따른 긁힘 저항성 디스플레이를 도시하는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 긁힘 저항성 디스플레이의 제조 방법을 나타낸 블록 선도.

도 5는 액정 실란을 가열하는 일없이 경화시키는 제조 방법을 나타내는 도 4와 유사한 블록 선도.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 긁힘 저항성 디스플레이(10)는 몇 개의 상이한 층으로 이루어지고, 미국 메사츄세스주 Methuen 소재의 Microtouch Systems, Inc.에서 시판하는 컴퓨터 터치 스크린 패널 등의 스크린 디스플레이일 수 있다.

터치 스크린 패널(12)은 통상 유리, 플라스틱 혹은 그 밖의 투명 매체 등의 절연성 기재(14)와, 이 기재(14)상에 배치된 활성 부분(15)을 포함한다. 활성 부분(15)은 통상 상기 기재(14)에 직접 침적된 투명한 전도층(16)을 포함한다. 전도층(16)은 통상 20 내지 60 nm의 산화주석층이며, 스퍼터링, 진공 증착 및 다른 공지의 기법에 의해 침적될 수 있다. 층의 두께는 단지 예시를 위해 도면에 과장되게 도시되어 있으며, 이들 층을 일정 비율로 나타내려는 의도는 아니다. 또한, 전도층(16)은 전도성 폴리머 재료나 전도성 유기-무기 복합재를 포함할 수 있다.

전도성 패턴(도시 생략)은 스크린과 손가락 혹은 스타일러스 사이의 접촉 지점을 만들기 위해 통상적으로 전도층(16)의 주변에 배치되어 전도층(16) 전체에 걸쳐 균일한 전기장을 제공하도록 배치되어 있다.

또한, 활성 부분(15)은 전도층(16)을 보호하도록 마모 저항성을 부여하기 위해 전도층(16) 상에 침적된 보호층(18)을 포함할 수 있다. 이 보호층(18)은 메틸트리에톡시실란, 테트라에틸오소실리케이트, 이소프로판올 및 물을 포함하는 용액을 제품에 도포함으로써 형성된 오르가노실록산층일 수 있다.

디스플레이(10)가 부착될 디스플레이 유닛(도시 생략)의 전기 회로로부터 발생될 수 있는 소음으로부터 디스플레이(10)를 차폐시키기 위해 제2 전도층(20)이 제공될 수 있으며, 그리고 이 전도층(20)은 전도층(16)을 참조하여 전술한 방법과 유사한 방식으로 침적된 산화주석층을 포함할 수 있다. 그러나, 전도층(20)은 이것이 없어도 디스플레이(10)가 유효하게 기능을 할 수 있기 때문에 본 발명의 필요 조건은 아니다.

본 발명에 따른 긁힘 저항층(22)은 활성 부분(15), 통상적으로 보호층(18) 상에 또는 심지어 만약 보호층(18)이 존재하지 않을 경우에는 전도층(16)에 직접 도포되거나, 디스플레이(10)와 접촉하는 물체의 에너지 소산을 감소시키기 위한 추가의 층이 존재하는 경우 최외측 층에 도포되어, 디스플레이(10)의 손상을 최소화시키거나 방지한다. 긁힘 저항층(22)은 호메오트로픽 액정 실란 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같은 디스플레이(10a)의 예로는 미국 메사츄세스주 Methuen 소재의 Microtouch Systems, Inc., 캘리포니아주 Freemont 소재의 Elo Touch Systems, 또는 브리티쉬 콜롬비아 Vancouver 소재의 Dynapro에서 시판하는 저항성 컴퓨터 터치 스크린(12a) 등이 있으며, 이는 도 1에 도시된 것과 유사하게 절연성 기재(14a)와 전도층(16a)을 포함한다. 보호층(18a)은 전도층(16a)과 보호층(18a) 사이에 개재된 변형 가능한 전도층(24)을 보호 및 지지하는 경질의 코팅물을 포함할 수 있다. 디스플레이(10a)가 손가락 혹은 스타일러스와 접촉할 때, 변형 가능한 전도층(24)은 압박되고 전도층(16a)과 접촉하여 접촉 위치를 표시하게 된다. 긁힘 저항층(22a)은 보호층(18a)에 도포되고 또한 호메오트로픽 액정 실란 화합물 1을 포함하는 것이 바람직하다.

액정 실란은 오르가노실란 패밀리에 속한다. 오르가노실란의 화학식은 다음과 같다.

R_nSiX_m

상기 화학식에서, R은 규소 원자에 결합된 유기 관능기이고, X는 규소 원자에 결합된 가수분해성 기, 예컨대 할로겐 또는 알콕시기이며, n은 1 또는 2이고, m은 4-n이다.

그러나, 액정 실란은 하기 화학식 2를 갖는다.

X₃Si(CH₂)_pZ

상기 화학식에서, p는 >1이고, X는 실란올을 형성하는 가수분해 가능한 기로서, Cl, Br, 알콕시, 히드록시 라디칼 및 이의 혼합물의 군으로부터 선택되며, Z는 기 알킬 4차 암모늄염, 알킬 술포늄염, 알킬 포스포늄염, 치환된 비페닐 화합물, 터페닐 화합물, 아족시벤젠, 신나메이트, 피리딘, 벤조에이트 및 이들의 혼합물의 군으로부터 선택된 화합물이다.

액정 실란은 유리, 플라스틱, 세라믹, 반도체, 금속, 유기 폴리머 피복 기재 혹은 무기질 피복 기재 등의 표면에 내구성이 있고고 수명이 긴 결합을 형성한다. 이러한 실란은 고도로 규칙적인 분자 구조를 갖는다. 호메오트로픽 액정 실란은 고도의 규칙성 이외에도 액정 실란을 구성하는 탄소 사슬의 주축이 접착될 표면에 자발적으로 배열되거나 또는 수직한 방향으로 배열되는 경향이 있도록 결합된다. 이러한 배열은 수직한 것이기 때문에, 완성된 필름은 높은 충전 밀도를 가지며, 반데발스(Van der Waal's) 힘을 최대화시켜 긁힘을 유효하게 방지하게 된다.

이러한 성질을 갖는 액정 실란의 양호한 예로는, 미국 미시간주 Midland 소재의 Dow Corning에서 시판하고, 8 중량%의 클로로프로필 트리메톡시실란, 42 중량%의 옥타데실아미노디메틸 트리메톡시시릴프로필 암모늄 염화물 및 50 중량%의 메틸 알콜을 포함하는 Dow Corning 5700을 들 수 있다.

다른 액정 실란의 예로는, 15 중량%의 클로로프로필 트리메톡시실란, 72 중량%의 옥타데실아미노디메틸 트리메톡시시릴프로필 암모늄 염화물, 1 중량%의 디에틸 옥타데실아민 및 12 중량%의 메틸 알콜을 포함하는 Dow Corning 5772를 들 수 있다.

Dow Corning 5700과 유사한 액정 실란의 예로는 미국 펜실베니아주 Tullytown 소재의 Gelest, Inc에서 시판하고, 60 중량%의 옥타데실아미노디메틸 트리메톡시시릴프로필 암모늄 염화물, 3 내지 5 중량%의 Cl(CH₂)₃Si(OMe)₃ 및 35 내지 37 중량%의 메탄올을 포함하는 Gelest SIO6620.0을 들 수 있다.

전달 매체는 통상 실란을 보호될 표면으로 전달할뿐만 아니라 호메오트로픽 액정 실란을 희석하는 데 사용한다. 메탄올, 에탄올 및 이소프로판올 등의 저분자 알콜이 실란 용례에서 양호한 매체이지만, 물도 전달 매체로서 사용될 수 있다. 또한, 물은 오르가노실란과 반응하여 가수분해 생성물 혹은 실란올을 형성한다.

또한, 물과 오르가노실란 사이의 가수분해 반응물은 산성 용액에서 촉매화될 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 용액이 염기일 경우 그 용액의 침전을 야기할 수 있는 자기 축합 반응에 대항하여 실란올이 안정화되도록 안정제를 사용할 수 있다.

실란올과 기재 사이에 형성된 결합은 교차 축합 반응을 통해 이루어진다. 실란올과 기재상의 분자간의 교차 축합 반응은 대체로 느리게 진행된다. 이 반응은 몇 분, 통상적으로 적어도 3분 동안 150℃ 이하의 온도에서 새롭게 처리된 기재를 가열함으로써 가속될 수 있다. 그러나, 만약 온도가 150℃를 초과할 경우, 실란은 전달 매체와 해리된다. 적어도 3분 동안 100 내지 150℃에서 기재를 가열하는 것은 대개 액정 실란과 기재 사이의 영구적인 결합을 형성하기에 충분하다.

오르가노실란 프라이머층은 기재와 액정 실란간의 결합을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 오르가노실란층은 매우 높은 농도의 히드록실기와 높은 각도의 Si-O-Si 결합을 포함한다. 가수분해된 액정 실란을 위한 결합 부위가 존재한다. 영구적인 결합은 가수분해된 액정 실란 분자와 오르가노실란층 사이의 축합 반응에 의해 형성된다. Si-O-Si 결합은 매우 내구성이 좋은 것으로 알려져 있다.

본 명세서의 배경 기술에서 언급한 바와 같이, 긁힘은 소성 변형이 발생하고 재료가 긁혀나갈 때 형성된다. 손가락, 스타일러스, 병, 동전 등의 물체나 기타 경질의 물체가 표면을 가로질러 이동하면, 접촉면들간의 마찰력에 의해 에너지가 분산된다. 따라서, 만약 에너지 소산이 감소될 경우, 긁힘이 일어나지 않게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이 디스플레이(10)에 접촉하는 물체의 힘은 화살표 24로 표시되어 있고, 이 힘은 수직 성분(26)과 수평 성분(28)으로 나눌 수 있다.

그러나, 액정 실란(22)은 확대 도시된 바와 같이 개별적인 탄소 사슬(21)로 구성되어 있으며, 이들 탄소 사슬은 보호층(18)에 수직하게 배열되거나 배열되는 경향이 있다. 탄소 사슬(21)이 화살표 24의 방향에 상응하는 방향으로 물체와의 접촉에 의해 굴곡될 때, 접촉력은 화살표 24'로 표시된 반발력과 만나게 되며, 이 반발력은 상기 수직 성분 및 수평 성분 26, 28의 각각 반대인 성분 26'와 28'로 나누어질 수 있다. 또한, 높은 충전 밀도로 인해 물체는 심지어 더 큰 반발력과 만나게 된다.

액정 실란의 충전 밀도가 높은 것은 매우 규칙적인 구조이기 때문이다. 호메오트로픽 오르가노실란의 선형 탄소 사슬은 표면에 대해 수직하게 밀접하게 충전되기 때문에, 손상을 입히는 힘에 대항하도록 정상의 윤활제보다 더 큰 반발력을 제공한다. 이렇게 매우 규치적인 구조는 확장된 사슬 구조의 변형 등의 구조적인 결점을 덜어주기 때문에 통상적인 윤활제보다 나은 긁힘 저항성을 제공한다. 호메오트로픽 액정 실란은 그 축이 표면에 수직하기 때문에 보호층의 두께를 최대화시킨다.

이와 대조적으로, 비-호메오트로픽 액정 실란은 전술한 매우 규칙적인 층을 형성할 수 없기 때문에 긁힘으로부터 표면 보호를 양호하게 행하지 못한다.

따라서, 물체의 힘은 실란의 호메오트로픽 배향의 결과로서 액정 실란에 의해 저항을 받기 때문에, 마찰 접촉의 발생이 줄어들고 에너지 소산이 감소하여, 손가락, 스타일러스 혹은 다른 경질의 물체와 디스플레이와의 접촉으로부터 초래될 수 있는 손상이 최소화된다.

처리된 제품은 긁힘 저항성이 증대될뿐만 아니라 대전 방지성이 더 향상되며, 세척이 보다 용이해진다.

예 1

도 4의 단계 32에서와 같이, 가수분해제 및 전달제인 1 중량%의 물을, 전달제로도 작용하는 97.9 중량%의 이소프로필 알콜 및 1.1 중량%의 Dow Corning 5700과 화합시켰다. 먼저 물을 알콜에 첨가하고 기계적으로 교반시켜 투명한 균질 용액을 얻었다. 그 다음, Dow Corning 5700 화합물을 기계적 교반에 의해 상기 용액에 첨가하여 균질 용액을 얻었다. 가수분해 반응은 즉시 일어났다.

용액을 스크린에 분무하고 그 용액을 균일하게 분포시키도록 문질러서, 상기 화합물을 단계 34에서 도 1에 도시된 터치 스크린(12)과 유사한 Microtouch Systems, Inc로부터 입수한 용량성 터치 스크린 패널의 최외측 표면에 도포하였다. 그러나, 이는 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 상기 용액은 브러싱, 침적, 와이핑 및 그 밖의 공지의 방법 등의 다양한 방법에 의해 도포될 수 있다. 단계 36에서, 전달 매체를 증발시키고, 이어서 터치 스크린을 단계 38에서 3분 동안 120℃의 온도로 가열하였다. 가열은 필름을 경화시키고 보호층과 액정 실란층간의 결합을 촉진시킨다. 그 다음, 단계 40에서 터치 스크린을 냉각하였다.

도포 공정 후에, 용량성 터치 스크린은 긁힘 저항성이 매우 우수한 것으로 입증되었다. Paul N. Gardner Co., Inc에서 시판하는 Balance Beam Scrape Adhesion Mar Tester, Model PA-2197를 사용하여 터치 스크린 패널 처리 전후의 긁힘 저항성을 측정하였다.

상기 시험기는 문지르기 접착에 의해 유기 코팅의 접착력을 측정하기 위한 ASTM D-2197 표준 시험법의 요구 조건을 초과 충족시키며, 유기 코팅의 손상 저항에 관한 ASTM D-5178 표준 시험법도 충족시킨다. 상기 시험기는 스타일러스에 의해 긁힘을 만드는데 요구되는 중량을 측정한다. 외경 0.128 인치의 1/16인치 스틸로 제작하고 55-61 록크웰 경로를 갖도록 열처리 한 루프형 스타일러스를 이용하여 긁힘을 만들었다.

긁힘은 도 1에 도시된 보호층(18)이 기능을 상실하는 것으로 정의한다. 다시 말해서, 보호층(18)이 제거되어 전도층(16)이 노출되는 것이다.

처리 이전에, 단지 50그램의 부하에 의해서도 긁힘이 발생하였다. 그러나, 처리 후에, 시험기는 10,500그램의 최대 부하에서 긁힘을 만들 수 없었다. 이는 긁힘 저항성이 적어도 210배 향상된 것을 의미한다.

예 2

전술한 예 1과 유사한 방법으로, 도 5의 단계 42에서 1 중량%의 물을 98 중량%의 이소프로필 알콜 및 1 중량%의 Gelest SIO6620.0과 화합시켰다.

용액을 터치 스크린 패널에 분무하고 그 용액을 균일하게 분포시키도록 문질러서 단계 44에서 상기 화합물을 도 2의 터치 스크린과 유사하게 Microtouch Systems, Inc.로부터 입수한 저항성 터치 스크린 패널에 도포하였다. 단계 46에서, 전달 매체를 증발시키고, 단계 48에서 필름을 약 72시간 동안 실온에서 방치하여 경화시켰다.

터치 스크린 패널의 긁힘 저항 특성을 평가하기 위해 전술한 바와 동일한 시험기를 사용하였다. 긁힘을 보호층(18a)의 박리로서 정의하였다.

처리 이전에, 단지 25그램의 부하에 의해서도 긁힘이 발생하였다. 그러나, 처리 후에는, 긁힘을 형성하는데 6,000그램의 부하가 요구되었다. 이는 긁힘 저항이 24배 향상된 것을 의미한다.

예 3

전술한 예 1과 유사한 방식으로, 도 5의 단계 42에서 1 중량%의 물을 98 중량%의 이소프로필 알콜 및 1 중량%의 Dow Corning 5772와 화합시켰다.

단계 44에서, Microtouch Systems, Inc.에서 입수한 도 1의 터치 스크린(12)과 유사한 용량형 터치 스크린 패널에 용액을 예 2의 방법과 유사한 방식으로 도포하였고, 단계 46에서 전달 매체를 증발시킨 후, 디스플레이에 열을 가하지 않고 단계 48에서 필름을 밤새도록 경화시켰다.

CSEM Instruments에서 시판하는 Micro Scratch Tester를 사용하여 긁힘 시험을 행하였다. 이 시험은 터치 스크린 패널 상에 경질의 선단부를 사용하여 제어된 긁힘을 형성하는 것도 포함한다. 반경 10 ㎛의 텅스텐 카바이드 인덴터(indenter)를 부하가 점증하는 조건하에서 패널 표면을 가로질러 끌어당겼다. 임계 부하는 부하 아암에 부착된 음향 센서와 광학 현미경에 의해 매우 정밀하게 검출된다.

터치 스크린의 처리 이전에 긁힘을 발생시키기 위한 임계 부하는 0.55N 이었다. 그러나, 처리 후, 긁힘을 발생시키는 데 요구되는 부하는 1.8N 이었다.

터치 스크린 패널은 그 대중화로 인해 다양한 환경에 있는 여러 장소에 나타나게 되었다. 터치 스크린은, 평범하고 일반적인 사용을 통한 종래의 긁힘 위험과는 다른, 예컨대 병, 동전, 공기중의 잔해 및 공공물 파괴자 등에 의한 긁힘과 같은 비정상적인 위험에 노출될 소지가 더 커졌다. 최외측 표면에 호메오트로픽 액정 실란을 도포함으로써, 종래의 손상뿐만 아니라 전술한 가혹한 환경에서 일반적으로 발생할 소지가 있는 손상이 극적으로 감소되고, 심지어 완벽하게 방지된다. 종래의 윤활제 및 경질의 코팅물은 어느 정도 효과는 있지만 본 발명이 보여주는 긁힘 저항성을 제공할 수 없다.

비록 본 발명의 구체적인 특징은 일부 도면에 도시되어 있고, 나머지는 도시되어 있지 않지만, 각각의 특징은 본 발명에 따른 다른 어떤 특징과 조합될 수도 있다.

그 밖의 실시예는 첨부된 특허 청구의 범위내에서 당업자에 의해 실시될 수 있다.

Claims (19)

1. 기재와;

   적어도 전도층 및 이 전도층 상의 오르가노실록산 함유 보호층을 구비하는 상기 기재의 일면 상의 활성 부분과;

   상기 활성 부분의 상기 오르가노실록산 함유 보호층 상에 침적되는 호메오트로픽(homeotropic) 액정 실란층

   을 포함하는 디스플레이.
2. 제1항에 있어서, 상기 활성 부분은 상기 전도층 상에 제2 전도층을 더 포함하는 것인 디스플레이.
3. 제1항에 있어서, 상기 호메오트로픽 액정 실란층은 액정 실란을 포함하는 것인 디스플레이.
4. 제3항에 있어서, 상기 기재는 투명한 것인 디스플레이.
5. 제4항에 있어서, 상기 투명한 기재는 유리인 것인 디스플레이.
6. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이는 터치 스크린 패널인 것인 디스플레이.
7. 제1항에 있어서, 상기 전도층은 산화주석을 포함하는 것인 디스플레이.
8. 제1항에 있어서, 상기 호메오트로픽 액정 실란층은 디스플레이에 접촉하는 물체에 대한 긁힘 저항성을 제공하는 것인 디스플레이.
9. 터치 스크린 패널 상에 보호성 코팅을 형성하는 방법으로서,

   터치 스크린 패널 상에 실록산 재료를 층으로 침적하는 단계와;

   상기 실록산 재료를 활성화시키는 단계; 그리고

   상기 실록산 재료가 활성화되어 있는 동안에, 상기 실록산층에 호메오트로픽 액정 실란 화합물을 도포하여, 실록산층과 호메오트로픽 액정 실란 화합물 사이에 화학 결합을 형성하는 단계

   를 포함하는 보호성 코팅 형성 방법.
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