KR20150016148A - 내지문성 필름 및 전기 전자 장치 - Google Patents

내지문성 필름 및 전기 전자 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150016148A
KR20150016148A KR1020140098904A KR20140098904A KR20150016148A KR 20150016148 A KR20150016148 A KR 20150016148A KR 1020140098904 A KR1020140098904 A KR 1020140098904A KR 20140098904 A KR20140098904 A KR 20140098904A KR 20150016148 A KR20150016148 A KR 20150016148A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
fine protrusions
angle
fluorine
fine
Prior art date
Application number
KR1020140098904A
Other languages
English (en)
Inventor
이은정
김수진
김기환
오성준
임진형
강연주
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to TW103126532A priority Critical patent/TWI603846B/zh
Priority to JP2016527948A priority patent/JP6166472B2/ja
Priority to PCT/KR2014/007138 priority patent/WO2015016679A1/ko
Priority to US14/421,728 priority patent/US10067269B2/en
Publication of KR20150016148A publication Critical patent/KR20150016148A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01—Films or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은, 필름과의 접촉면과, 이와 대면하는 상면과, 접촉면과 상면을 연결하는 측벽을 가지며, 측벽과 필름이 이루는 내각은 둔각인 형상을 갖는 나노 또는 마이크로 스케일의 미세 돌기를 포함하고, 상호 작용 에너지가 낮은 내지문성 필름 및 상기 내지문성 필름을 포함하는 전기 전자 장치에 관한 것이다.

Description

내지문성 필름 및 전기 전자 장치{FINGERPRINT RESISTANT FILM AND ELECTRICAL AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 내지문성 필름 및 전기 전자 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제품 표면에 지문이 전사되는 것을 최소화할 수 있으면서도 전사된 지문을 용이하게 제거할 수 있는 특성을 가지며, 초발수성 및 초발유성을 함께 구현할 수 있는 내지문성 필름과 이러한 내지문성 필름을 포함하는 전기 전자 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치 등의 전자 제품의 사용 과정에서는 지문이 외관에 묻게 되는데, 이러한 지문의 전사에 따라서 외관이 오염되며, 디스플레이 장치의 경우 화면의 선명도가 저하되는 문제점이 있다.
지문은 대부분 땀과 피지로 구성되며, 여기에 피부에서 떨어져 나온 각질 및 외부에서 묻어온 먼지 등의 오염 물질이 포함되어 있다. 전자 제품에 전사되는 지분의 주요 성분은 피지이며, 이러한 피지는 트리글리세리드, 왁스 모노에스테르, 지방산, 스쿠알렌, 미량의 콜레스테롤과 콜레스테릴 에스테르 등의 액상 성분을 포함하는 것으로 알려져 있다. 그리고, 피지의 구성 성분은 물(표면 장략 72mN/m)에 비해 표면 장력이 매주 낮아서(표면 장력 30 내지35 mN/m), 지문은 어떠한 물질의 표면이든지 쉽게 묻는 성질이 있다.
디스플레이 장치 등의 전자 제품에 내지문성을 부여하기 위하여, 제품의 외부 표면에 특정한 패턴을 형성하는 방법이나, 친유성 코팅를 통해 지문의 기름 성분을 넓게 퍼지게 하여 가시성을 낮추는 방법 등이 알려져 있다.
구체적으로, 제품의 외부 표면에 특정한 패턴을 형성하여 내지문성을 확보하는 방법에서는, 마이크로 사이즈의 입자나 패턴을 제품의 외부에 형성함으로서 표면 요철을 만들어서 헤이즈를 높게 하고, 이에 따라 지문이 제품에 묻어도 눈에 쉽게 띄지 않도록 한다. 예를 들어, 한국공개특허 제2007-0084369호는 그물망 형태로 연결된 돌출구조물을 표면으로 구비한 초소수성 기판이 개시되어 있으며, 한국공개특허 제2010-0105241호에는 특정의 높이 및 넓이를 갖는 내지문 패턴에 관하여 개시하고 있으며, 한국공개특허 제2011-7003244호에는 원기둥, 피라미드형 각뿔대, 원뿔대, 복합포물선, 복합타원형, 폴리오브젝트(polyobject), 또는 입체로 된 원뿔 곡선 회전체 형태의 돌기로 이루어진 패턴이 개시되어 있다.
그러나, 이전에 알려진 특정한 패턴이나 돌기를 형성하는 방법에 따르면 헤이즈가 10% 이상이 되어 디스플레이 장치 등에서는 화면의 선명도를 저하시키거나, 과량의 지문이 전사되었을 때에는 지문이 표면의 요철 내부로 침투하여 제거가 오히려 어려워지는 한계가 있었다.
그리고, 친유성 코팅은 불량한 외관 특성을 유발하는 주요 인자인 피지가 묻었을 때 얇고 넓게 퍼지게 함으로써 가시성을 확보할 수 있게 한다. 다만, 친유성 코팅은 높은 투과도와 낮은 헤이즈 특성을 갖는데 반하여, 지문이 묻는 양을 감소시키기 보다는 묻은 지문이 잘 보이지 않게 하는 지문 은닉 방법으로서, 지문 전사량 자체를 줄일 수 없으며, 지문이 과량으로 전사 및 적층되는 경우 완전히 제거하기가 용이하지 않은 한계가 있다.
한편, 불소계 화합물을 포함하는 코팅 재료를 사용하여, 제품 외부의 표면 에너지를 낮추어 내오염 특성을 확보하는 방법도 알려져 있다. 그러나, 불소계 화합물을 포함하는 코팅 재료의 코팅에 따라서, 물과 기름에 대한 접촉각이 커져서 발수 및 발유 특성을 높일 수 있으나, 지문의 전사를 방지할 정도의 특성, 예를 들어 초발수 및 초발유 특성을 확보하는데에는 부족하였다. 또한, 상기 방법에 의해서도 지문이 전사되는 양을 충분히 줄이기 어려웠으며, 부착된 지문의 제거가 용이하지 않은 한계가 있었다.
제품 표면에 지문이 전사되는 것을 최소화할 수 있으면서도, 전사된 지문을 용이하게 제거할 수 있는 특성을 갖는 내지문 제품 및 이를 구현할 수 있는 방법에 대한 개발이 필요한 실정이다.
한국공개특허 제2007-0084369호 한국공개특허 제2010-0105241호 한국공개특허 제2011-7003244호
본 발명은 제품 표면에 지문이 전사되는 것을 최소화할 수 있으면서도 전사된 지문을 용이하게 제거할 수 있는 특성을 가지며, 초발수성 및 초발유성을 함께 구현할 수 있는 내지문성 필름을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 내지문성 필름을 포함하는 전기 전자 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서에서는, 필름과의 접촉면과, 이와 대면하는 상면과, 접촉면과 상면을 연결하는 측벽을 가지며, 상기 측벽과 필름과의 접촉면이 이루는 내각은 둔각인 형상을 갖는 나노 또는 마이크로 스케일의 미세 돌기를 포함하고, 하기 일반식 1로 정의되는 상호 작용 에너지(KA)가 3 mJ/㎡ 이하인, 내지문성 필름을 제공한다.
[일반식1]
Figure pat00001
상기 일반식1에서, α는 상기 미세 돌기를 포함한 필름 상에 올려진 액체의 슬라이딩 각도(sliding angle)이며, θ'는 상기 미세 돌기를 포함한 필름과 상기 액체가 이루는 접촉각이며, θ는 상기 평면 필름과 상기 액체가 이루는 접촉각이며, ρ는 상기 액체의 밀도이고, m은 상기 액체의 무게이고, g는 중력가속도이다.
또한, 본 명세서에서는, 상기 내지문성 필름을 포함하는 전기 전자 장치를 제공한다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 내지문성 필름 및 전기 전자 장치에 관한 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 명세서에서, '필름'은 얇은 막 형태의 물건을 의미하며, 그 재질은 크게 제한되지 않고, 예를 들어 고분자 등의 유기물 또는 금속이나 실리콘 등의 무기물 등을 포함할 수 있다.
발명의 일 구현예에 따르면, 필름과의 접촉면과, 이와 대면하는 상면과, 접촉면과 상면을 연결하는 측벽을 가지며, 상기 측벽과 필름과의 접촉면이 이루는 내각은 둔각인 형상을 갖는 나노 또는 마이크로 스케일의 미세 돌기를 포함하고, 상기 일반식 1로 정의되는 상호 작용 에너지(KA)가 3 mJ/㎡ 이하인, 내지문성 필름이 제공될 수 있다.
상기 특유의 형태를 갖는 미세 돌기가 표면에 형성된 내지문성 필름은 상기 상기 일반식 1로 정의되는 상호 작용 에너지(KA)가 3 mJ/㎡ 이하 또는 0.5 mJ/㎡ 내지 2.0 mJ/㎡일 수 있다. 이러한 내지문성 필름은 물에 대하여서뿐만 아니라 지문에 포함될 수 있는 유기 성분에 대해서도 극히 높은 접촉각과 높은 반발력을 가질 수 있으며, 전사되는 지문의 양을 최소화할 수 있으면서도 전사된 지문을 용이하게 제거할 수 있는 특성을 가질 수 있다.
상기 내지문성 필름은 액체나 유기 물질에 대한 상호 작용 에너지, 예를 들어 상기 일반식 1로 정의되는 상호 작용 에너지(KA)가 상대적으로 낮으며, 이에 따라 지문에 포함될 수 있는 유기 성분이나 수분 성분과 낮은 상호 작용을 보인다.
또한, 상기 내지문성 필름은 액체들이나 유기 물질에 대하여 상호 작용성이 낮기 때문에, 액체류에 대한 슬라이딩 각도가 상대적으로 작다. 예들 들어, 상기 내지문성 필름에 30㎕의 올레산(oleic acid)을 올리고 수평면에 대하여 경사각을 만들면서 상기 올레산이 흐리기 시작하는 각도, 즉 슬라이딩 각도(sliding angle)가 20°이하, 또는 0°내지 20°일 수 있다.
즉, 상기 내지문성 필름은 지문에 포함될 수 있는 유기 성분이나 수분 성분에 대하여 낮은 상호 작용성을 보이면서 상기 성분들에 대한 슬라이딩 각도 또한 낮게 나타나기 때문에, 표면에 전사되는 지문의 양을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 전사된 지문이 필름 표면에 잔류하는 현상을 방지할 수 있고, 전사된 지문 자체를 쉽게 제거할 수 있는 특성을 갖는다.
한편, 상기 내지문성 필름은 올레산 또는 증류수에 대하여 높은 접촉각을 가질 수 있으며, 예를 들어 3㎕의 올레산(oleic acid) 및 3㎕의 증류수에 대하여 각각 120°이상의 접촉각, 또는 130°내지 160°의 접촉각을 가질 수 있다. 즉, 상기 내지문성 필름은 유기물 성분 및 수분 성분에 모두 대하여 Cassie-Baxter state를 구현할 수 있으며, 초발수성 및 초발유성을 함께 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 내지문성 필름은 수분 성분뿐만 아니라 올레산 등의 성분이 포함된 지분 성분에 대해서도 높은 반발력이나 높은 접촉각을 나타낼 수 있다. 상기 지문 성분이라 함은 수분 또는 피지 성분을 의미하며, 피지 성분은 올레산 이외로 트리글리세리드, 왁스 모노에스테르, 지방산, 스쿠알렌, 콜레스레롤과 콜레스테릴 에스테르 등을 의미한다.
상기 내지문성 필름에 지문이나 액체가 전사되는 경우, 상기 미세 돌기와 상기 내지문성 필름의 기재면이 그 내부에 형성되는 소정의 공간에 공기 주머니(air pocket)를 형성하여 지문에 포함되는 성분 또는 물에 대하여 높은 반발력과 높은 접촉각을 갖도록 할 수 있다.
상기 미세 돌기는 상기 내지문성 필름 외부로 돌출되도록 형성되며 ㎚ 또는 ㎛ 단위의 높이나 폭을 갖는 구조체를 의미한다.
상기 미세 돌기의 높이는 돌출 방향으로의 최장 길이를 의미하며, 상기 미세 돌기의 폭은 돌출 방향과 수직 방향으로의 최장 직경을 의미한다. 그리고, 이러한 미세 돌기의 높이와 폭은 상기 미세 돌기가 단일 물질로 되거나 2이상의 물질로 이루어지거나, 또는 복수의 적층 구조 또는 구조체를 포함하는 경우에도 하나로 인식될 수 있는 외부 구조나 형태의 높이 및 폭으로 정의될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 미세 돌기는, 필름과의 접촉면과, 이와 대면하는 상면과, 접촉면과 상면을 연결하는 측벽을 가지며, 상기 측벽과 필름과의 접촉면이 이루는 내각은 둔각인 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 미세 돌기는 필름의 접촉면에서 상면으로 올라감에 따라서 측벽의 단면 직경이 점점 커질 수 있다.
상기 필름과의 접촉면은 상기 미세 돌기가 상기 내지문성 필름의 기재면과 접하는 하부 면을 의미한다. 또한, 상기 상면은 상기 미세 돌기의 높이 방향 최상부에 위치하고 상기 접촉면과 대면하는 상부 면을 의미한다. 상기 측벽은 상기 미세 돌기가 갖는 입체 형상의 옆면을 이루게 된다.
상기 내지문성 필름의 특성은, 상기 미세 돌기의 형태적 특징과 더불어, 하나의 미세 돌기의 상면과 이와 이웃하는 미세돌기의 상면 간의 거리에 대한 상기 하나의 미세 돌기의 상면의 최장 직경의 비율에 따른 것으로 보인다.
즉, 상기 내지문성 필름에는 상술한 형상의 미세 돌기가 2이상 포함될 수 있으며, 서로 이웃하는 2개의 상기 미세 돌기들의 상면 간의 거리 및 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경의 합(P)에 대한 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경(D)의 비율(D/P)이 0.1 내지 0.7 또는 0.2 내지 0.5 일 수 있으며, 이에 따라서 상술한 상기 내지문성 필름의 고유의 특징이 구현될 수 있다.
상기 하나의 미세 돌기의 상면과 이와 이웃하는 미세돌기의 상면 간의 거리는 상기 이웃하는 2개의 미세 돌기 상면의 상호간의 최단 거리를 의미한다.
이와 같이, 이웃하는 미세 돌기의 상부간의 거리와 하나의 미세 돌기의 상면의 최장 직경이 상술한 범위의 비율을 갖음에 따라서, 표면에 전사된 유기물 성분이나 수분 성분에 대한 접촉각이 보다 높일 수 있고, 상기 성분들의 접촉하는 면적을 줄일 수 있으며, 상기 미세 돌기와 필름의 기재면으로 정의되는 공간에 공기 주머니(air pocket)를 보다 용이하게 형성하고 유지할 수 있다.
또한, 상기 발수성 및 발유성을 갖는 필름 이 유기물 성분이나 또는 물에 대하여 보다 낮은 상호 작용 에너지를 갖게 하여, 전사되는 유기물 성분이나 수분의 양을 최소화할 수 있으면서도 전사된 유기물을 용이하게 제거할 수 있다.
상기 서로 이웃하는 2개의 상기 미세 돌기들의 상면 간의 거리 및 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경의 합 (P)에 대한 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경(D)의 비율(D/P)이 너무 작으면, 예를 들어 상기 (P)가 너무 크면 상기 미세 돌기와 필름의 기재면으로 정의되는 공간에 형성되는 공기 주머니(air pocket)가 쉽게 붕괴될 수 있다.
또한, 상기 서로 이웃하는 2개의 상기 미세 돌기들의 상면 간의 거리 및 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경의 합 (P)에 대한 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경(D)의 비율(D/P)이 너무 크면, 예를 들어 상기(P)가 너무 작으면, 상기 미세 돌기와 필름의 기재면으로 정의되는 공간이 공기 주머니(air pocket)를 형성하기에 적절한 부피나 형상을 갖기 어려울 수 있다.
이전에는 필름 외부에 일정한 패턴이나 돌기가 형성되어 일정 수준의 이상의 발수성을 갖는 재료에 대해서는 일부 알려진 바 있으나, 이러한 종래의 필름에서는 시간에 경과에 따라서, 또는 외부의 압력이나 액체에 작용하는 중력, 또는 모세관 현상 등에 의하여 공기 주머니(air pocket)가 붕괴되어 표면에 전사된 유기물 성분이나 수분 성분이 내부로 파고들게 되어 버리는 현상이 나타났다.
그러나, 상기 내지문성 필름에 포함되는 미세 돌기의 형태적 특징과 서로 이웃하는 2개의 상기 미세 돌기들의 상면 간의 거리 및 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경의 합(P)에 대한 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경(D)의 비율(D/P)에 따른 표면 특성으로 인하여, 상술한 시간의 경과나 외부 압력, 액체에 작용하는 중력, 모세관 현상 등의 요인에 의한 공기 주머니(air pocket) 붕괴를 방지할 수 있으며, 필름 외부에 전사되는 유기물 성분이나 수분 성분이 내부로 파고들거나 스며드는 현상을 방지할 수 있다.
상기 미세 돌기의 높이는 0.1 ㎛ 내지 40 ㎛, 1 ㎛ 내지 20 ㎛, 또는 5 ㎛ 내지 15 ㎛일 수 있다. 상기 미세 돌기 높이는 상기 필름의 기재면으로부터 상기 미세 돌기 상면까지의 최장 거리로 정의될 수 있다.
상기 미세 돌기의 높이가 너무 작으면, 상기 미세 돌기와 필름의 기재면으로 정의되는 공간이 공기 주머니(air pocket)를 형성하기에 적절한 부피나 형상을 갖기 어렵거나 형성되는 공기 주머니가 쉽게 붕괴될 수 있으며, 상기 필름 외부 면이 미세 돌기가 형성되지 않은 평면과 실질적으로 차이가 없는 구조적 특징 또는 표면 특징을 갖게 되어 상술한 발수성 및 발유성의 특성을 동시에 확보하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 미세 돌기의 높이가 너무 크면, 상기 필름이나 미세 돌기 자체의 기계적 경도나 물성이 저하될 수 있다.
상기 미세 돌기의 상면의 최장 직경이 0.2 ㎛ 내지 100 ㎛, 또는 1 ㎛ 내지 50 ㎛, 또는 3 ㎛ 내지 30 ㎛일 수 있다.
상기 미세 돌기의 상면의 최장 직경이 너무 크면, 상기 필름의 표면에서 상기 미세 돌기의 상면이 차지하는 넓이의 비율이 너무 커지거나, 유기물 성분이나 수분 성분이 상기 필름에 접하는 면적이 지나치게 넓어지게 되어, 상기 구현예의 필름이 상술한 발수성 및 발유성의 특성을 동시에 확보하지 못할 수 있다.
또한, 상기 미세 돌기의 상면의 최장 직경이 너무 작으면, 상기 미세 돌기의 기계적 기계적 내구성이 현저히 저하될 수 있으며, 상기 비율(D/P)의 적정 범위를 만족하기 위하여 미세 돌기의 최장 직경(D)에 비례하여 서로 이웃하는 2개의 상기 미세 돌기들의 상면 간의 거리 및 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경의 합 (P)도 함께 작아져야 하므로, 공기 주머니(air pocket)를 형성하기에 적절한 부피나 형상을 갖기 어렵고, 상기 미세 돌기의 상면이 너무 작아져서 상기 일 구현예의 외부 면이 미세 돌기가 형성되지 않은 평면과 실질적으로 차이가 없어지게 되어 상술한 발수성 및 발유성의 특성을 동시에 확보하기 어려울 수 있다
상기 측벽과 필름과의 접촉면이 이루는 내각이 100° 내지 170°, 또는 110° 내지 150° 일 수 있다. 이에 따라 상기 내지문성 필름의 기재면과 수평한 방향으로의 미세 돌기 단면의 폭은 상기 단면의 최초 폭으로부터 일정한 각도의 경사에 따라서 점차 늘어날 수 있다.
상기 측벽과 필름과의 접촉면이 이루는 내각(상기 미세 돌기 입체 내부로 이루는 각도)이 100° 내지 170°임에 따라서, 상기 일 구현예의 내지문성 필름 상에서 공기 주머니가 보다 용이하게 형성될 수 있으며, 유기 성분이나 물을 포함한 액체에 대하여 보다 높은 반발력 및 높은 접촉각을 구현할 수 있다.
상기 미세 돌기는 제조 방법에 따라서 상기 미세 돌기의 상면 끝단이 둥근 굴곡을 가질 수 있다. 이와 같이, 상기 미세 돌기의 상면 끝단이 둥근 굴곡을 갖는 경우, 상기 이웃하는 미세 돌기들의 상부 간의 거리는 이웃하는 미세 돌기의 둥근 굴곡 간의 최단 거리로 정의될 수 있다.
한편, 상기 미세 돌기가 상기 상면 보다 넓은 면적을 갖는 판상부를 더 포함할 수 있다. 상기 판상부는 상기 미세 돌기의 상면 위에 형성 또는 적층될 수 있다. 상기 판상부의 존재로 인하여, 표면에 전사된 유기물 성분이나 수분 성분에 대한 접촉각이 매우 커질 수 있으며, 상기 유기물 성분이나 수분 성분이 상기 내지문성 필름에 접하는 면적도 최소화할 수 있다.
또한, 상기 미세 돌기의 판상부는 상기 내지문성 필름의 내부 구조 상에 형성되는 공기 주머니(air pocket)를 감싸는 형태를 취할 수 있어서 공기 주머니(air pocket)의 붕괴를 방지할 수 있으며, 내지문성 필름 표면에 전사된 유기물 성분이나 수분 성분을 일부 지지 하여 이들이 내지문성 필름 내부로 파고드는 현상을 방지할 수 있다.
상기 판상부는 상기 미세 돌기의 상면에 비하여 넓은 면적을 가질 수 있다. 즉, 상기 판상부는 상기 기둥부의 돌출 방향의 상부 최외각면의 전체 면적에 접하면서도, 이러한 상면에 비하여 넓은 면적을 가질 수 있다. 상기 판상부의 넓이가 크게 한정되는 것은 아니나, 상기 미세 돌기의 상면에 비하여 1.2배 내지 10배의 넓이를 가질 수 있다. 상기 판상부의 넓이가 너무 작으면 판상부를 포함함에 따른 효과의 발현이 미미할 수 있다. 또한, 상기 판상부의 넓이가 너무 크면 상기 필름 외부의 기계적 강도가 낮아질 수 있으며, 상기 미세 돌기의 구조가 쉽게 붕괴될 수 있다.
상기 판상부의 형태는 크게 한정되는 것은 아니나, 예들 들어 상기 필름의 기재면 방향에 대한 상기 판상부의 단면이 원, 타원 또는 3 내지 20의 내각을 갖는 다각형일 수 있다. 상기 필름의 기재면 방향에 대한 상기 판상부의 단면은 상기 필름의 기재면과 평행한 방향에서의 상기 판상부 단면을 의미한다.
또한, 상기 기재의 수직 방향에 대한 상기 판상부의 단면은 직사각형, 사다리꼴 또는 역사다리꼴 일 수 있다.
상기 미세 돌기의 판상부의 최대 직경이 0.1㎛ 내지 100 ㎛, 또는 0.2㎛ 내지 50 ㎛일 수 있다. 상기 판상부의 최대 직경이 너무 크면, 상기 내지문성 필름의 표면에서 판상부가 차지하는 비율이 너무 커지거나, 유기물 성분이나 수분 성분이 상기 필름에 접하는 면적이 지나치게 넓어져서 통상의 평면 필름과 실질적으로 동일한 표면 구조 또는 특성을 갖게 되어 버릴 수 있다. 또한, 상기 판상부의 최대 직경이 너무 작으면, 상기 미세 돌기가 판상부를 포함하지 않은 것과 같은 형상을 갖게 되거나, 상기 유기물 성분이나 수분 성분이 상기 내지문성 필름에 접할 때에 상기 판상부에 따른 입체 구조적 특성이 발현되기 어려울 수 있다.
상기 미세 돌기의 판상부의 두께가 0.05 ㎛ 내지 10 ㎛, 또는 0.2 ㎛ 내지 2 ㎛일 수 있다. 상기 판상부의 두께가 너무 작으면, 상기 내지문성 필름 외부의 기계적 물성이 저하될 수 있으며, 상기 판상부가 너무 두꺼우면 상기 기재와 상기 미세돌기로 정의되는 공간 내에 공기 주머니가 형성되기 용이하지 않을 수 있다.
한편, 상기 내지문성 필름은 상기 미세 돌기 외부에 적층된 불소계 화합물층을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 미세 돌기는 상기 특정 형상의 외면에 형성된 불소계 화합물층을 포함할 수 있다. 이러한 불소계 화합물층은 지문에 포함되는 유기물 성분이나 수분 성분에 대한 접촉각과 반발력을 보다 높일 수 있으며, 상기 성분들이 상기 내지문성 필름 외부에 접촉하는 면적을 보다 작게 할 수 있다. 즉, 상기 불소계 화합물층은 상기 미세 돌기의 특정 구조로 인하여 구현되는 발수성 및 발유성을 보다 높일 수 있다.
또한, 상기 불소계 화합물층은 상기 내지문성 필름에 전사되는 지문 성분, 유기물 성분 또는 수분 성분 등에 대하여 높은 반발력을 가지며, 이에 따라 시간에 경과나, 외부의 압력이나 액체에 작용하는 중력, 도는 모세관 현상 등에 의하여 공기 주머니(air pocket)가 붕괴되어 필름 표면에 전사된 상기 성분 들이 내부로 파고드는 현상을 방지할 수 있다.
상기 불소계 화합물층은 5㎚ 내지 5 ㎛, 또는 10㎚ 내지 1 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
그리고, 상기 미세 돌기가 상술한 판상부를 포함하는 경우, 상기 판상부의 상면(미세 돌기 돌출 방향으로 최외각면)에서는 상기 불소계 화합물층이 30㎚ 내지 5 ㎛, 또는 50 ㎛ 내지 1 ㎛의 두께를 가질 수 있으며, 상기 판상부의 상면과 대향하는 하면에서는 상기 불소계 화합물층이 5㎚ 내지 1 ㎛, 또는 10㎚ 내지 300nm의 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 미세 돌기의 기둥부 상에는 5㎚ 내지 1 ㎛, 또는 10㎚ 내지 300nm의 두께를 갖는 불소계 화합물층이 형성될 수 있다.
상기 불소게 화합물층은 불소계 단분자 화합물, 불소계 고분자 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 불소계 단분자 화합물은 불소가 치환된 지방족, 지환족 또는 방향족의 작용기를 포함하는 실록산계 분자이거나, 퍼플루오로폴리에테르계 화합물일 수 있으며, 이러한 화합물 또는 분자는 상기 미세 돌기 또는 일 구현예의 필름의 표면과 결합 가능한 에폭시 실란, 메톡시 실란, 클로로 실란 등의 작용기를 말단에 포함할 수 있다.
상기 불소계 고분자 화합물은 불소를 포함한 작용기를 포함하는 반응성 단량체를 이용하여 합성되는 중합체 또는 공중합체를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 불소계 고분자 화합물은 불소계 작용기가 치환된 (메타)아크릴레이계 고분자 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 불소계 작용기가 치환된 (메타)아크릴레이계 고분자 화합물은 탄소수 2 내지 12의 퍼플루오로알킬 (메타)아크릴레이트, 펜타플루오로페닐 (메타)아크릴레이트, 펜타플로오로벤질 (메타)아크릴레이트 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 중합 또는 공중합하여 얻어질 수 있다.
또한, 상기 불소계 고분자 화합물은 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene), 폴리테트라플루오로에틸렌 옥사이드(Polytetrafluoroethylene oxide), 폴리테트라플루오로프로필렌 옥사이드(polyhexafluoropropylene oxide) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 불소계 화합물층은 다양한 코팅 방법이나 증착 방법을 통하여 상기 미세 돌기의 외면에 형성될 수 있으며, 상기 미세 돌기뿐만 아니라 상기 필름의 기재면에 적층될 수 도 있다.
상기 불소계 화합물층은 다양한 코팅 방법이나 증착 방법을 통하여 상기 미세 돌기의 외면에 형성될 수 있으며, 상기 미세 돌기뿐만 아니라 상기 필름의 기재면에 적층될 수 도 있다.
상기 불소계 화합물층의 형성 또는 적층에는 다양한 코팅 방법 및 증착 방법이 사용될 수 있으며, 보다 균일하고 적절한 두께를 갖는 불소계 화합물층을 형성을 위해서는 열적 증착 방법, 열선화학기상증착(HW-CVD) 방법 또는 라디칼 중합법을 사용할 수 있다.
상기 열선화학기상증착(HW-CVD) 방법을 사용하면, 상기 기둥부 및 판상부를 포함하는 2미세 돌기의 전체 영역에 걸쳐 균일한 두께를 갖는 불소계 화합물층을 형성할 수 있으며, 특히, 상기 미세 돌기의 판상부의 하면이나 상기 기둥부와 판상부가 접하는 부분에도 균일한 두께의 불소계 화합물층을 형성할 수 있다.
이에 따라, 상기 불소계 화합물층은 열선 기상 화학 증착 방법을 사용하여 상기 불소계 고분자 수지 또는 이의 전구체를 상기 2미세 돌기 외부에 적층함으로서 형성될 수 있다.
상기 미세 돌기는 제조하는 방법에 따라서 다양한 재질을 포함할 수 있으며, 또한 상기 미세 돌기의 각 부분이 서로 같거나 다른 재질로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 상기 미세 돌기는 유리, 실리콘, 금속으로 도핑된 실리콘, 폴리실리콘, 실리콘계 고분자, 금속, 우레탄 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, (메타)아크릴레이트계 고분자 수지, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지 및 감광성 고분자 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 미세 돌기의 재질로 사용 가능한 성분이 포함된 기재 상에 에칭 마스크를 이용하여 상기 판상부의 패턴을 형성하고 이를 에칭하여 상기 미세 돌기의 판상부를 형성할 수 있으며, 이후에 남은 재료를 에칭하여 상기 미세 패턴의 기둥부를 형성할 수 있다.
또한, 소정의 기재 상에 상기 미세 돌기의 기둥부를 이루는 성분을 적층하고 그 위에 상기 판상부를 이루는 성분을 적층한 이후에, 애칭 마스크를 이용하여 판상부 형상의 패턴을 형성하고, 판상부를 이루는 재료 및 기둥부를 이루는 재료를 순차적으로 애칭함으로서, 상술한 미세 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 상기 미세 돌기는 감광성 수지 조성물을 소정의 기판(예들 들어 실리콘 기판, 유기 기판 또는 고분자 기판 등)에 도포하고, 노광 및 알카리 현상하여 일정한 패턴을 형성하여 얻어질 수 있다. 예들 들어, 감광성 수지 조성물을 소정의 기판에서 도포한 후, 특정 패턴의 포토마스크를 사용하고, 미세 돌기의 돌출 방향 쪽 또는 이의 후면 방향에서 노광하고 현상하여, 측면이 경사를 갖는 역원뿔대의 형상을 갖는 미세 돌기를 형성할 수 있다.
한편, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상술한 발명의 일 구현예의 내지문성 필름을 포함하는, 전기 전자 장치가 제공될 수 있다.
상기 내지문성 필름 및 상기 필름에 형성되는 미세 돌기에 대한 구체적인 내용은 상술한 바와 같다.
상기 필름은 3㎕의 올레산(oleic acid)에 대하여 120°이상의 접촉각, 또는 130°내지 160°의 접촉각을 가질 수 있다.
또한, 상기 필름은 3㎕의 증류수에 대하여 120°이상의 접촉각, 또는 130°내지 160°의 접촉각을 가질 수 있다.
상기 필름에서는 유기물 성분이나 수분 성분에 대하여 극히 높은 접촉각과 높은 반반력을 가질 수 있으며, 이러한 유기물 성분이나 수분 성분이 접촉하는 면적 또한 극히 작다. 상기 필름은 유기물 성분 및 수분 성분에 모두 대하여 Cassie-Baxter state를 구현할 수 있다.
상기 전기 전자 장치는 각종 전기 소자, 디스플레이 장치, 반도체 장치, 가전 제품 등을 모두 포함하는 의미이다.
이러한 전기 전자 장치의 예로는, TV, 컴퓨터 모니터, 핸드폰 액정 장치, 다양한 LCD, LED 또는 OLED장치 등의 디스플레이 장치; 다이오드와 트랜지스터 등으로 이루어진 집적회로소자, 열전자방출소자, 전자식 카메라의 전하결합소자, 태양전지 또는 발광소자 등의 전기 소자; 또는 냉장고, 에어컨, 세탁기, 식기 세척기, 밥솥, 오븐 등의 가전 제품 등을 들 수 있다.
상기 내지문성 필름은 상기 전기 전자 장치의 내부 또는 외부의 적어도 일면에 형성 또는 결합될 수 있다. 특히, 상기 내지문성 필름은 디스플레이 장치의 화면부 표면에 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 제품 표면에 지문이 전사되는 것을 최소화할 수 있으면서도 전사된 지문을 용이하게 제거할 수 있는 특성을 가지며, 초발수성 및 초발유성을 함께 구현할 수 있는 내지문성 필름과, 상기 내지문성 필름을 포함한 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
상기 내지문성 필름을 포함한 디스플레이 장치는 지문의 전사나 외부의 오염물로 인하여 화질의 저하 등의 현상을 방지할 수 있으며, 전사된 지문이나 외부 오염물을 보다 용이하게 제거할 수 있어서 우수한 내오염성 등의 품질과 높은 화질 구현력 등을 가질 수 있다.
도1은 실시예1의 내지문성 필름의 미세 돌기의 측면 SEM사진을 나타낸 것이다.
도2는 실시예1의 내지문성 필름의 평면 SEM사진을 나타낸 것이다.
도3은 실시예2의 내지문성 필름의 미세 돌기의 단면 SEM사진을 나타낸 것이다.
도4는 실시예2의 내지문성 필름의 45도 측면 SEM사진을 나타낸 것이다.
도5는 실시예3의 내지문성 필름의 미세 돌기의 측면 SEM 사진을 나타낸 것이다.
도6은 일정 기재 상에 올려진 올려진 액체의 슬라이딩 각도와 이러한 슬라이딩 각도에서 상기 기재가 액체의 전단 방향 표면이 이루는 접촉각(θa) 및 후단 방향 표면이 이루는 접촉각(θr)을 나타낸 것이다.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 : 내지문성 필름의 제조>
실시예1
(1) 미세 돌기의 형성
유기 기판 상에 스퍼터(sputter)를 이용하여 크롬(Cr) 을 약 200nm의 두께로 증착하였다. 상기 증착된 크롬층 상에 네가티브 포토레지스트를 도포하고, 포토마스크를 이용하여 직경 6㎛의 원형 패턴의 역상이 형성되도록 자외선을 조사하였다. 그리고, 포토레지스트 박리액을 사용하여 경화되지 않은 영역을 제거하였다[포토마스크의 제조].
이후, 상기 원형 패턴이 형성된 크롬층 상에 네가티브 포토레지스트를 7㎛의 두께로 도포하고, 굴절률 정합제(Index matching liquid)와 디퓨저(Diffuser)를 사용하여 자외선을 노광하여 역원뿔대 또는 역다각뿔대의 형상을 갖는 미세 돌기가 포함된 포토레지스트(PR)을 형성하였다.
상기 미세 돌기가 포함된 포토레지스트(PR) 상에 불소 표면 처리를 한 이후, polydimethylsiloxane을 이용하여 몰드를 제조하였다. 그리고, 상기 몰드 상에 불소 표면 처리를 한 이후, 상기 몰드에 polydimethylsiloxane를 주입하여 미세 돌기가 형성된 필름을 제조하였다.
(2) 불소계 화합물층 형성
상기 내지문성 필름 상에 산소 플라즈마 처리를 한 후, 2*10-6 torr 의 진공 조건, 400℃의 온도 및 2 Å/s의 증착 속도로, 가열 증착(thermal evaporation)하여, 20㎚ 두께의 perfluoropolyether(PFPE) 불소계 화합물층을 형성하였다.
상기 미세돌기가 형성된 필름의 측면도 및 평면도는 각각 도1 및 도2에 나타낸 바와 같다.
실시예2
(1) 미세 돌기의 형성
실리콘 웨이퍼 상에 PECVD(Plasma-enhanced chemical vapor deposition)를 이용하여 500nm 두께의 SiO2층을 형성하였다. 상기 SiO2층 상에 네가티브 포토레지스트를 도포하고, 포토마스크를 이용하여 직경 15㎛의 판상부 패턴이 형성되도록 자외선을 조사하였다. 그리고, 포토레지스트 박리액을 사용하여 상기 판상부의 패턴(에칭 마스크 역할)만을 남기고 다른 부분은 제거하였다.
이후, BOE(buffered oxided etchant)를 이용하여 상기 SiO2층을 에칭하여 상기 판상부의 패턴으로도 구현되는 미세 돌기의 판상부[두께: 0.3㎛]를 형성하고, 수산화칼륨 용액(실리콘 웨이퍼 에칭)을 사용하여 실리콘을 에칭하여 3㎛ 높이의 패턴의 기둥부를 형성하였다.
상기 판상부 및 기둥부를 포함한 미세돌기가 형성된 필름의 단면도 및 평면도는 각각 도3 및 도4에 나타낸 바와 같다.
(2) 불소계 화합물층 형성
상기 형성된 판상부 및 기둥부를 포함한 미세돌기가 형성된 필름의 표면에 기상 증착 방식으로 fluoroctatrichlorosilane(FOTS)을 적층하고, 100℃ 오븐에서 30분간 열처리를 하였다. 상기 열처리 이후, n-헥센을 이용하여 미적층 잔류 FOTS를 제거하여, 불소계 화합물층이 표면에 적층된 필름을 얻었다.
실시예3
(1) 미세 돌기의 형성
유기 기판 상에 스퍼터(sputter)를 이용하여 크롬(Cr) 을 약 200nm의 두께로 증착하였다. 상기 증착된 크롬층 상에 네가티브 포토레지스트를 도포하고, 포토마스크를 이용하여 직경 6㎛의 원형 패턴의 역상이 형성되도록 자외선을 조사하였다. 그리고, 포토레지스트 박리액을 사용하여 경화되지 않은 영역을 제거하였다[포토마스크의 제조].
이후, 상기 원형 패턴이 형성된 크롬층 상에 네가티브 포토레지스트를 7㎛의 두께로 도포하고, 굴절률 정합제(Index matching liquid)와 디퓨저(Diffuser)를 사용하여 자외선을 노광하여 역원뿔대 또는 역다각뿔대의 형상을 갖는 미세 돌기가 포함된 포토레지스트(PR)을 형성하였다.
상기 미세 돌기가 포함된 포토레지스트(PR) 상에 불소 표면 처리를 한 이후, polydimethylsiloxane을 이용하여 몰드를 제조하였다. 그리고, 상기 몰드 상에 불소 표면 처리를 한 이후, 상기 몰드에 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 주입하고 이를 UV경화하여 미세 돌기가 형성된 필름을 제조하였다.
상기 미세돌기가 형성된 필름의 표면 SEM사진은 도5에 나타낸 바와 같다.
[ 비교예 1 및 2: 필름의 제조]
비교예1
1 torr의 압력, 헥사플루오로프로필렌옥사이드(HFPO) 50 sccm, 열선 온도 650℃를 적용하여, 유리 기판 상에 폴리테트라플루오르에틸렌(Polytetrafluroethylene, PTFE)를 열선화학기상증착(HW-CVD) 하였다.
비교예2
유리 기판을 산소 플라즈마 처리를 한 후, 2*10-6 torr 의 진공 조건, 400℃의 온도 및 2 Å/s의 증착 속도로, 가열 증착(thermal evaporation)하여, 상기 내지문성 필름 상에 20㎚ 두께의 perfluoropolyether(PFPE)층을 형성하였다.
[ 실험예1 : 정접촉각 , 동접촉각 및 상호 작용 에너지( Interaction Energy ) 측정]
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 필름 표면이 갖는 올레산에 대한 정접촉각 및 동접촉각을 측정하였으며, 이러한 측정 결과를 바탕으로 상호 작용 에너지를 구하였다.
(1) 정접촉각 측정
탄젠트 방법(Tangent method)에 의하여 물과 올레산(oleic acid) 각각 3㎕를 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 필름 상에 올리고, DSA 100 측정 장치를 이용하여 정접촉각을 측정하였다.
(2) 동접촉각 측정
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 필름 상에 30㎕의 올레산(oleic acid) 올린 이후에, 상기 필름을 한쪽을 올려서 경사각을 만들면서 상기 올레산이 흘러내리는 시점의 각도[슬라이딩 각도, sliding angle], 상기 슬라이딩 각도에서 상기 필름과 상기 올레산의 전단 방향 표면이 이루는 접촉각(전진작, Advancing Angle) 및 상기 슬라이딩 각도에서 상기 필름과 상기 액체의 후단 방향 표면이 이루는 접촉각(후진각, Receding angle)을 틸팅 테이블 방법(Tilting table method)으로 DSA 100 측정 장치를 이용하여 측정하였다.
(3) 상호 작용 에너지(KA)의 측정
1) 상기 실시예1에서 내지문성 필름의 상호 작용 에너지는 하기 일반식1을 이용하여 측정하였다.
[일반식1]
Figure pat00002
상기 일반식1에서, α는 상기 실시예1의 필름 상에 올려진 올레산의 슬라이딩 각도(sliding angle)이며, θ'는 실시예1의 필름 상에 올려진 올레산의 정접촉각이며, θ는 평면의 필름 상의 올레산의 정접촉각이며, ρ는 올레산의 밀도이고, m은 올레산의 무게이고, g는 중력가속도이다.
2) 비교예 1 및 2의 필름의 상호 작용 에너지는 하기 일반식2를 이용하여 측정하였다.
[일반식2]
Figure pat00003
상기 일반식2에서, α는 상기 필름 상에 올려진 올레산의 슬라이딩 각도(sliding angle)이며, θ는 정접촉각이며, ρ는 올레산의 밀도이고, m은 올레산의 무게이고, g는 중력가속도이다.
상기 측정 결과는 하기 표1에 나타내었다.
물에 대한 정접촉각
[°]		 올레산에 대한 정접촉각(θ')
[°]		 올레산에 대한 Hysterisis
[°]		 올레산에 대한 슬라이딩 각도(sliding angle)[°] 올레산에 대한 상호 작용 에너지(KA)
[mJ/㎡]
실시예1 142 144 47.8 14.4 1.4
비교예1 113 83.5 84.2 38 10
비교예2 118 77.4 36.5 16.5 4.4
-상기 θ' 및 θ는 상기 일반식1 및 일반식2에서 정의한 바와 같음.
- Hysterisis는 일정 기재 상에 올려진 올려진 액체의 슬라이딩 각도와 이러한 슬라이딩 각도에서 상기 기재가 액체의 전단 방향 표면이 이루는 접촉각(θa) 및 후단 방향 표면이 이루는 접촉각(θr) 간의 차이값을 의미한다.
상기 표1에 나타난 바와 같이, 실시예1의 필름은 비교예 1 및 2의 필름에 비하여, 물 및 올레산에 대한 정접촉각은 크면서도 올레산에 대한 슬라이딩 각도와 상호 작용 에너지는 상대적으로 작다는 점이 확인되었다.
즉, 실시예의 필름은 유기물 성분 및 수분 성분 양쪽 모두에 대하여 극히 높은 접촉각과 높은 반반력을 가질 수 있으며, 표면에 지문에 포함되는 유기물 성분이나 수분 성분이 전사되는 경우에도 그 접촉하는 면적 또한 극히 작다는 점이 확인되었다.
(4) 내지문성 측정 결과
[실시예4]
0.5mm LCD글래스 상에 상기 실시예1와 같은 방법으로 제조한 내지문성 필름을 적층하고, 이에 대하여 투과도(transmittance) 및 헤이즈(Haze)측정 결과를 하기 표2에 나타내었다.
상기 투과도 및 헤이즈는 HM150 장치를 이용하여 A광원 상에 측정하였다.
실시예4에서 투과도(transmittance) 및 헤이즈(Haze)측정 결과
미세 돌기 높이 7um 미세 돌기 높이 7um
Top D Tt [%] Haze [%] D/P Top D Tt [%] Haze [%] D/P
24.5 84.9 3.9 0.47 16 85.7 4 0.38
24.5 89.6 1.7 0.34 16 89.8 2.1 0.27
24.5 91.6 1.4 0.28 16 73.3 11.5 0.67
21 86.8 3.9 0.39 16 86.5 3.1 0.38
21 90 1.8 0.29 16 89.9 1.6 0.27
21 91.2 1.2 0.24
20 84.3 5.2 0.5
20 90.4 1.5 0.29
20 92.2 0.9 0.2 미세 돌기 높이 12um
20 87.8 2.3 0.37 Top D Tt [%] Haze [%] D/P
20 90.5 1.3 0.28 24 75.7 10.2 0.61
20 92.3 1.1 0.23 24 88 2.2 0.35
19 82.3 6 0.48 24 91.5 1.6 0.24
19 90 1.9 0.27 22 82.3 8.6 0.56
19 92.2 1.2 0.19 22 90.6 2.5 0.32
19 88.5 2.6 0.35 17 85.8 5.9 0.4
19 90.9 1.4 0.26 17 91.8 3.6 0.28
19 91.8 1.1 0.22
- Top D는 미세 돌기 최상부의 기재면 방향 단면의 최장 직경
- Tt는 투과도
- D/P는 서로 이웃하는 2개의 상기 미세 돌기들의 상면 간의 거리 및 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경의 합 (P)에 대한 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경(D)의 비율
[실시예5]
0.5mm LCD글래스 상에 상기 실시예1와 같은 방법으로 제조한 내지문성 필름을 적층하고, 이에 대하여 투과도(transmittance) 및 헤이즈(Haze)측정 결과를 하기 표3에 나타내었다. 상기 투과도 및 헤이즈는 HM150 장치를 이용하여 A광원 상에 측정하였다.
실시예5에서 투과도(transmittance) 및 헤이즈(Haze)측정 결과
미세 돌기 높이 7 ㎛
Top D 20 20 19 19 19 19 19 19 16 16
D/P 0.37 0.28 0.48 0.27 0.19 0.35 0.26 0.22 0.38 0.27
전사전 참고예 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
실시예 2.5 1.5 5.7 1.9 1.5 3 1.8 1.4 3.3 1.8
전사후 참고예 8.5 4.5 8.7 11.4 8.5 5.3 7.2 4.7 12 9.8
실시예 3.1 2.2 7.3 4.8 7.2 3.9 4.6 3.5 5.2 8.6
Δ 참고예 8.4 4.4 8.5 11.2 8.3 5.1 7 4.5 11.8 9.6
실시예 0.6 0.7 1.6 2.9 5.7 0.9 2.8 2.1 1.9 6.8
전사비율 (%) 7 16 19 26 69 18 40 47 16 71
- Top D: 미세 돌기 최상부의 기재면 방향 단면의 최장 직경
- D/P: 서로 이웃하는 2개의 상기 미세 돌기들의 상면 간의 거리 및 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경의 합 (P)에 대한 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경(D)의 비율
- Δ: 전사 전과 후의 지문량의 차이값
- 전사 비율: 참고예의 Δ에 대한 실시예의 Δ의 비율
- 상기 참고예의 필름은, 2*10-6 torr 의 진공 조건, 400℃의 온도 및 2 Å/s의 증착 속도로, 가열 증착(thermal evaporation)하여, 유기 기판 상에 20㎚ 두께의 perfluoropolyether(PFPE)층을 형성함으로서 제조하였다.
상기 표3에서 확인되는 바와 같이, 실시예의 내지문성 필름의 경우 지문 전사 전후에 헤이즈(haze)값에 큰 변화가 없어서 지문이 전사되는 양이 그리 많지 않은 것으로 확인되었다. 이에 반하여, 참고예의 필름의 경우 지문이 전사된 이후에 헤이즈 값이 크게 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
구체적으로, 참고예를 기준으로 실시예의 지문 전사량을 대비하여 보면 최소 7% 내지 최대 71%인 것으로 나타났으며, 실시예의 내지문성 필름은 제품 표면에 지문이 전사되는 것을 크게 줄일 수 있다는 점이 확인되었다.

Claims (20)

  1. 필름과의 접촉면과, 이와 대면하는 상면과, 접촉면과 상면을 연결하는 측벽을 가지며, 상기 측벽과 필름과의 접촉면이 이루는 내각은 둔각인 형상을 갖는 나노 또는 마이크로 스케일의 미세 돌기를 포함하고,
    하기 일반식 1로 정의되는 상호 작용 에너지(KA)가 3 mJ/㎡ 이하인, 내지문성 필름:
    [일반식1]
    Figure pat00004

    상기 일반식1에서,
    α는 상기 미세 돌기를 포함한 필름 상에 올려진 액체의 슬라이딩 각도(sliding angle)이며,
    θ'는 상기 미세 돌기를 포함한 필름과 상기 액체가 이루는 접촉각이며,
    θ는 상기 평면 필름과 상기 액체가 이루는 접촉각이며,
    ρ는 상기 액체의 밀도이고, m은 상기 액체의 무게이고, g는 중력가속도이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상호 작용 에너지(KA)가 0.5 mJ/㎡ 내지 2.0 mJ/㎡ 인, 내지문성 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    30㎕의 올레산(oleic acid)에 대한 슬라이딩 각도(sliding angle)가 20°이하인, 내지문성 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    3㎕의 올레산(oleic acid) 및 3㎕의 증류수에 대하여 각각 120°이상의 정접촉각을 갖는, 내지문성 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미세 돌기를 2이상 포함하고,
    서로 이웃하는 2개의 상기 미세 돌기들의 상면 간의 거리 및 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경의 합(P)에 대한 상기 미세 돌기 중 하나의 상면의 최장 직경(D)의 비율(D/P)이 0.1 내지 0.7인, 내지문성 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 미세돌기의 높이가 0.1 ㎛ 내지 40 ㎛인, 내지문성 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 미세 돌기의 상면의 최장 직경이 0.2 ㎛ 내지 100 ㎛인, 내지문성 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 측벽과 필름과의 접촉면이 이루는 내각이 100° 내지 170°인, 내지문성 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 미세 돌기의 상면 끝단이 둥근 굴곡을 갖는, 내지문성 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 미세 돌기가 상기 상면 보다 넓은 면적을 갖는 판상부를 더 포함하는, 내지문성 필름.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 미세 돌기의 상면과 수평 방향에 대한 상기 판상부의 단면이 원, 타원 또는 3 내지 20의 내각을 갖는 다각형인, 내지문성 필름
  12. 제10항에 있어서,
    상기 판상부의 최대 직경이 0.1㎛ 내지 100 ㎛인, 내지문성 필름.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 판상부의 두께가 0.05 ㎛ 내지 10 ㎛인, 내지문성 필름.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 미세 돌기는 유리, 실리콘, 금속으로 도핑된 실리콘, 폴리실리콘, 실리콘계 고분자, 금속, 우레탄 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, (메타)아크릴레이트계 고분자 수지, 폴리올레핀 수지 및 감광성 고분자 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 내지문성 필름
  15. 제1항에 있어서,
    상기 미세 돌기 외부에 적층된 불소계 화합물층을 더 포함하는, 내지문성 필름.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 불소계 화합물층은 5㎚ 내지 5 ㎛의 두께를 갖는 내지문성 필름.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 불소계 화합물층은 불소계 단분자 화합물, 불소계 고분자 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 내지문성 필름.
  18. 제1항의 내지문성 필름을 포함하는, 전기 전자 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 필름은 3㎕의 올레산(oleic acid)에 대하여 120°이상의 접촉각을 갖는, 전기 전자 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 내지문성 필름은 3㎕의 증류수에 대하여 120°이상의 접촉각을 갖는, 전기 전자 장치.
KR1020140098904A 2013-08-02 2014-08-01 내지문성 필름 및 전기 전자 장치 KR20150016148A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103126532A TWI603846B (zh) 2013-08-02 2014-08-01 耐指紋薄膜及電氣和電子設備
JP2016527948A JP6166472B2 (ja) 2013-08-02 2014-08-01 耐指紋性フィルムおよび電気電子装置
PCT/KR2014/007138 WO2015016679A1 (ko) 2013-08-02 2014-08-01 내지문성 필름 및 전기 전자 장치
US14/421,728 US10067269B2 (en) 2013-08-02 2014-08-01 Anti-fingerprint film and electrical and electronic apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130092081 2013-08-02
KR20130092081 2013-08-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150016148A true KR20150016148A (ko) 2015-02-11

Family

ID=52573205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140098904A KR20150016148A (ko) 2013-08-02 2014-08-01 내지문성 필름 및 전기 전자 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20150016148A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10280315B2 (en) 2016-04-14 2019-05-07 Hyundai Motor Company Anti-fouling surface coating materials

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10280315B2 (en) 2016-04-14 2019-05-07 Hyundai Motor Company Anti-fouling surface coating materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI603846B (zh) 耐指紋薄膜及電氣和電子設備
US20180224579A1 (en) Antireflection film, manufacturing method of antireflection film, kit including antireflection film and cleaning cloth
KR20170072272A (ko) 미세구조화된 확산기를 포함하는 단열 글레이징 유닛 및 미세광학 층, 및 방법
JP2007320072A (ja) モールドおよびその製造方法
JP2007245702A (ja) テンプレートおよび転写微細パターンを有する処理基材の製造方法
JP2007320071A (ja) テンプレートおよび転写微細パターンを有する処理基材の製造方法
JPWO2014041904A1 (ja) 凹凸形状付積層体の製造方法および転写フィルム
WO2017057220A1 (ja) 撥水性部材及びその製造方法
TW201203316A (en) Film structure having inorganic surface structures and related fabrication methods
JP2011183554A (ja) 微細構造体の製造方法
JP5626395B2 (ja) 水滴保持シート
JP2022522210A (ja) ガス透過性スーパーストレート及びその使用方法
JP2018103534A (ja) ハードコートフィルム及びその製造方法
US20170354999A1 (en) Method for forming super water-repellent and super oil-repellent surface, and object manufactured thereby
TWI527889B (zh) 拒水拒油膜以及電氣與電子裝置
KR20150016148A (ko) 내지문성 필름 및 전기 전자 장치
KR101819477B1 (ko) 발수성 및 발유성을 갖는 필름 및 이를 포함한 전기 전자 장치
KR101792756B1 (ko) 고투명도 및 저헤이즈 특성을 갖는 내지문성 필름 및 전기 전자 장치
JP2020044456A (ja) ハードコートフィルム及びその製造方法
KR20150016146A (ko) 발수성 및 발유성을 갖는 필름 및 전기 전자 장치
JP2017056592A (ja) 液滴保持シート
KR101808756B1 (ko) 발수성 및 발유성을 갖는 필름 및 전기 전자 장치
JPWO2014163041A1 (ja) 転写フィルムおよび凹凸構造付基板
WO2017093840A1 (en) Micron patterned silicone hard-coated polymer (shc-p) surfaces
KR101779189B1 (ko) 내지문성 필름의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment