KR20210047877A - 광 산란 층을 형성하기 위한 경화성 조성물 - Google Patents

Abstract

경화성 조성물은 적어도 하나의 플루오로중합체, 적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트, 적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트, 및 적어도 하나의 개시제를 포함한다. 경화성 조성물은, 경화될 때, 광학-산란 층을 형성하며, 광학-산란 층은 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인을 포함한다. 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인은 상이한 굴절률을 가지며, 마이크로도메인은 가시광의 파장 정도이거나 그보다 크다.

Description

광 산란 층을 형성하기 위한 경화성 조성물

본 발명은 경화성 중합체 조성물로부터 형성되는 광학 광 산란 층에 관한 것이다.

점점 더, 광학 디바이스는 더 복잡해지고 있고 더욱 더 많은 기능적 층을 수반한다. 광이 광학 디바이스의 층을 통해 이동할 때, 광은 매우 다양한 방식으로 층에 의해 변경될 수 있다. 예를 들어, 광은 반사, 굴절 또는 흡수될 수 있다. 빈번하게, 층들은 한 가지보다 많은 목적을 위해 광학 디바이스 내에 포함된다. 예를 들어, 기계적 기능인, 2개의 층을 분리하기 위한 스페이서 층으로서 사용되는 층은 광을 투과시키거나 확산시키는 것과 같은 광학 기능을 제공하는 것으로 또한 불릴 수 있다.

유기 층을 이용하고 있는 하나의 광학 기능은 광의 확산이다. 광학 디바이스에는, 예를 들어 정보 디스플레이, 예컨대 액정 디스플레이 및 후면 투영 스크린이 포함된다. 이들 디바이스는 종종 효율적인 작동 및 향상된 가독성(readability)을 위해 광-확산 광학 구조물에 의존한다. 그러한 광-확산 구조물은 전방 산란광 강도의 큰 손실 없이 광원으로부터의 광을 전방 산란시킴으로써 이들 디스플레이에서 중요한 역할을 하는 것으로 추정된다. 산란되지만 여전히 고투과율을 갖는 이러한 생성된 광은 광원을 향해 다시 반사되거나 후방 산란되는 입사광의 양을 감소시킴으로써, 그러한 디스플레이에 바람직한 백그라운드 휘도를 제공한다. 그러한 "후방 산란된" 광의 제거 또는 제한은 이러한 광-확산 구조물을 설계하는 데 중요한 인자가 된다. 확산기(diffuser)는, 추가의 확산기 구성요소를 광학 시스템에 추가하거나, 경우에 따라서는 기존 구성요소 내로 확산 특성을 도입함으로써 광학 시스템 내로 도입될 수 있다.

광학 시스템에 추가의 구성요소를 추가하는 것은, 추가의 흡수를 도입하여 광을 반사할 수 있는 추가의 계면을 생성함으로써, 조도 손실 및 다른 형태의 이미지 열화를 야기하는 불리한 점을 갖는다. 추가적으로, 일부 다층 시스템에 있어서는 추가의 구성요소를 추가하는 것이 어렵거나 불가능할 수 있다.

본 발명은 경화성 중합체 조성물로부터 형성되는 광학 광 산란 층에 관한 것이다. 경화성 조성물, 경화성 조성물로 제조된 물품, 및 광학 물품의 형성 방법이 본 명세서에 기재된다.

본 발명의 경화성 조성물은 적어도 하나의 플루오로중합체, 적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트, 적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트, 및 적어도 하나의 개시제를 포함한다. 본 명세서에서, 용어 "경화성 조성물", "경화성 잉크", 및 "잉크"는 상호교환 가능하게 사용되며, 표면 상에 침착되고 경화될 수 있는 경화성 조성물을 지칭한다. 경화성 조성물이 잉크로서 기재될 수 있을지라도, 이것은 인쇄 기법에 의해 코팅되었거나 코팅될 필요가 있음을 반드시 의미하는 것은 아니다. 경화성 조성물은 전형적으로 무용매이고, 실온 내지 60℃의 온도에서의 점도가 30 센티푸아즈 미만이다.

물품이 또한 개시된다. 일부 실시 형태에서, 물품은 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 기재, 및 기재의 제1 주 표면 상에 배치된 광학-산란 층(optically-scattering layer)을 포함한다. 광학-산란 층은 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인을 포함하며, 여기서 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인은 상이한 굴절률을 가지며, 마이크로도메인은 가시광의 파장 정도이거나 그보다 크다.

물품의 제조 방법이 또한 개시된다. 일부 실시 형태에서, 본 방법은 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계, 경화성 조성물을 제공하는 단계, 경화성 조성물의 층을 기재의 제1 주 표면의 적어도 일부분 상에 형성하는 단계, 및 경화성 조성물의 층을 경화시켜, 경화된 광학-산란 층을 형성하는 단계를 포함한다. 경화성 조성물은 적어도 하나의 플루오로중합체, 적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트, 적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트, 및 적어도 하나의 개시제를 포함한다. 경화성 조성물은, 전술된 바와 같이, 전형적으로 실온 내지 60℃의 온도에서의 점도가 30 센티푸아즈 미만이다. 경화된 광학-산란 층은 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인을 포함하며, 여기서 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인은 상이한 굴절률을 가지며, 마이크로도메인은 가시광의 파장 정도이거나 그보다 크다.

본 출원은 첨부 도면과 관련하여 본 발명의 다양한 실시 형태의 하기의 상세한 설명을 고려할 때 더 완전히 이해될 수 있다.
도 1a는 광학 광 산란 물품을 형성하기 위한 본 발명의 공정의 개략도를 나타낸다.
도 1b는 광학 광 산란 물품을 형성하기 위한 본 발명의 다른 공정의 개략도를 나타낸다.
도 1c는 광학 광 산란 물품을 형성하기 위한 본 발명의 다른 공정의 개략도를 나타낸다.
도 1d는 광학 광 산란 물품을 형성하기 위한 본 발명의 다른 공정의 개략도를 나타낸다.
도 1e는 광학 광 산란 물품을 형성하기 위한 본 발명의 다른 공정의 개략도를 나타낸다.
도 1f는 광학 광 산란 물품을 형성하기 위한 본 발명의 다른 공정의 개략도를 나타낸다.
도 1g는 광학 광 산란 물품을 형성하기 위한 본 발명의 다른 공정의 개략도를 나타낸다.
도 1h는 광학 광 산란 물품을 형성하기 위한 본 발명의 다른 공정의 개략도를 나타낸다.
도 1i는 광학 광 산란 물품을 형성하기 위한 본 발명의 다른 공정의 개략도를 나타낸다.
도 2는 실시예 2의 광학 광 산란 층의 광학 현미경 사진의 단면도를 나타낸다.
도 3a는 실시예 2의 광학 광 산란 층의 AFM 높이 이미지의 단면도를 나타낸다.
도 3b는 실시예 2의 광학 광 산란 층의 AFM-IR 맵의 단면도를 나타낸다.
도 3c는 실시예 2의 광학 광 산란 층의 AFM-IR 맵의 단면도를 나타낸다.
도 3d는 실시예 2의 광학 광 산란 층의 AFM-IR 이미지 비 맵의 단면도를 나타낸다.
도 4는 실시예 1의 광학 광 산란 층의 광학 현미경 이미지의 단면도를 나타낸다.
도 5a는 실시예 1의 광학 광 산란 층의 AFM 높이 이미지의 단면도를 나타낸다.
도 5b는 실시예 1의 광학 광 산란 층의 AFM-IR 맵의 단면도를 나타낸다.
도 5c는 실시예 1의 광학 광 산란 층의 AFM-IR 맵의 단면도를 나타낸다.
도 5d는 실시예 1의 광학 광 산란 층의 AFM-IR 이미지 비 맵의 단면도를 나타낸다.
예시된 실시 형태의 하기의 설명에서, 본 발명이 실시될 수 있는 다양한 실시 형태가 예시로서 도시된 첨부 도면을 참조한다. 그 실시 형태가 이용될 수 있고, 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 구조적 변화가 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 도면은 반드시 일정한 축척으로 작성된 것은 아니다. 도면들에서 사용되는 동일한 도면 부호들은 동일한 구성요소들을 지칭한다. 그러나, 주어진 도면에서 구성요소를 지칭하기 위한 도면 부호의 사용은 동일한 도면 부호로 표지된 다른 도면의 그 구성요소를 제한하도록 의도되지 않음이 이해될 것이다.

광학 디바이스가 점점 복잡해짐에 따라 이들에 사용되는 재료에 대한 요건을 충족시키는 것이 점점 더 어려워지고 있다. 특히, 유기 중합체 재료는 광학 디바이스에서 널리 사용되고 있지만, 이들 중합체 재료에 대한 요건이 점점 더 엄격해지고 있다.

예를 들어, 얇은 유기 중합체 필름은 광학 디바이스에서 접착제, 보호층, 스페이서 층 등으로서의 광범위한 용도에 있어서 바람직하다. 물품이 더 복잡해짐에 따라, 이들 층에 대한 물리적 요구가 증가해 왔다. 예를 들어, 광학 디바이스가 더 콤팩트해지게 되었고, 동시에 종종 더 많은 층을 포함함에 따라, 더 얇은 층에 대한 필요성이 증가해 왔다. 동시에, 이들 층은 더 얇기 때문에, 이들 층은 또한 더 정밀할 필요가 있다. 예를 들어, 스페이서로서 효과적이도록 하기 위하여 (1 마이크로미터 두께의) 얇은 스페이서 층은 적절한 이격 기능을 제공하기 위하여 평평하고 갭 및 홀이 없어야 할 필요가 있다. 이는 정밀하고 일관된 방식으로의 유기 층이 침착될 것을 필요로 한다. 유기 중합체 재료의 정밀하고 일관된 침착을 제공하기 위해 개발되어 온 방법들 중에는 인쇄 기법이 있다. 인쇄 기법에서는, 경화 시에 중합체를 형성하는 중합체 또는 경화성 조성물이 기재 표면 상에 인쇄되어 층을 형성한다. 인쇄가능한 중합체의 경우, 인쇄될 수 있는 용액 또는 분산물을 제조하기 위하여, 전형적으로 용매가 첨가된다. 중합체가 사용되는 경우, 인쇄하여 원하는 중합체 층을 생성한 후에, 전형적으로 건조 단계가 필요하다. 경화 시에 중합체를 형성하는 경화성 조성물의 경우에, 경화성 조성물은 용매를 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있다. 이어서, 전형적으로 열 또는 방사선(예컨대, UV 광)의 적용으로 경화성 조성물을 경화시키고, 용매가 사용되는 경우 층은 또한 건조될 수 있다. 매우 다양한 인쇄 기법이 사용될 수 있으며, 잉크젯 인쇄의 탁월한 정밀도로 인해 잉크젯 인쇄가 특히 바람직하다.

추가로, 이들 층은 그들의 물리적 역할(접착, 보호, 이격 등)을 제공해야 할 뿐만 아니라, 이들은 또한 필요한 광학 특성을 제공해야 한다. 점점 더 중요해지고 있는 하나의 광학 특성은 광 확산이다. 전형적으로, 광 확산은 입자의 사용을 통해 달성되어 왔다. 광 확산 입자를 중합성 결합제 중에 분산시켜 경화성 혼합물을 형성하며, 경화성 혼합물을 표면 상에 배치하고 경화시켜 광 확산 입자가 중합된 매트릭스 중에 현탁된 층을 형성한다.

광 확산 층을 제조하기 위한 이러한 접근법은 널리 사용되어 왔지만, 이는 심각한 결점 및 제한을 갖는다. 미리 형성된 입자 및 충전제의 첨가는 후방 산란의 문제 때문인 것뿐만 아니라, 그러한 입자 및 충전제의 첨가는, 코팅의 균일성을 개선하는 데 빈번하게 바람직한 공정인 여과 공정을 더 어렵게 하기 때문에 문제가 될 수 있다. 추가적으로, 층들이 더욱 더 얇아짐에 따라, 잉크젯 인쇄와 같은 기법이 경화성 층을 표면 상에 배치하는 데 점점 더 많이 사용되고 있으며, 미리 형성된 입자-충전된 혼합물의 인쇄는 미리 형성된 입자가 프린트헤드 노즐을 막히게 하는 경향이 있기 때문에 매우 어려울 수 있다. 추가적으로, 균일한 확산 층, 즉 층의 전체 영역에 걸쳐 동일한 확산 특성을 갖는 층이 이러한 방식으로 제조될 수 있지만, 이러한 방식으로 선택적으로 확산성인 층을 생성하는 것은 불가능하지는 않더라도 매우 어렵다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 선택적으로 확산성인 층은 층의 상이한 영역에서 상이한 확산 특성을 갖는 층을 지칭한다.

광학 응용을 위하여 미리 형성된 입자의 사용 없이 산란 층을 제공하기 위해 다른 기법이 사용되어 왔다.

양(Yang) 등(미국 특허 출원 공개 제2010/0259825호)은 2가지의 불상용성 단량체를 블렌딩하여 에멀젼을 형성하고, 코팅하고, 이어서 경화시켜 그러한 모폴로지 내에 고정시킨다. 이는 경화 동안 모폴로지의 제어를 허용하지 않는다. 오히려, 모폴로지의 제어는 분배 전에 혼합의 양 및/또는 속도를 변화시킴으로써 경화 전에 수행된다. 에멀젼은 형성된 마이크로도메인들의 크기에 대한 안정성 및 제어를 유지하기 위하여 안정제 및 다른 화학 성분을 필요로 하는데, 이들은 2개의 상 사이에서 가능한 굴절률 차이를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 달성될 수 있는 산란의 양을 감소시킬 수 있다. 초기 유화를 지나서 이들 상의 크기에 대한 제어는 입증되지 않았다.

영(Young) 등(미국 특허 제9,093,666호)은 또한 실리콘 비함유 지환족 에폭시 단량체 및 광개시제와 혼합된 2개의 상이한 에폭시실리콘 단량체의 상분리 용액을 기재한다. 사용되는 에폭시실리콘 수지들 중 하나는 경화 전에 지환족 에폭시 수지와 불혼화성이며, 경화 전에 0.5 내지 20 마이크로미터 범위의 상이한 입자 크기 분포를 달성하기 위해 교반이 사용된다. OLED 디바이스의 광 아웃커플링(light outcoupling)을 향상시키기 위하여 이 층을 2개의 무기층들 사이에 봉지층으로서 적용하였다. 경화 단계 동안 상분리 정도에 대한 제어는 입증되어 있거나 논의되어 있지 않다.

마주렉(Mazurek) 등(미국 특허 제8343633B2호)은 실리콘-비함유 방사선 경화성 단량체 중에 용해된 방사선 경화성 텔레킬릭 실리콘-함유 단량체를 사용한다. 이러한 접근법에서, 2개의 상은 경화 전에 서로 혼화성이지만, 이어서 경화 시에 상분리된다. 경화 단계 동안 마이크로도메인의 크기에 대한 어느 정도의 제어가 입증되지만, 두 상 모두는 가교결합성 (메트)아크릴레이트 모이어티(moiety)를 함유하기 때문에, 상들 사이의 가교결합이 일어날 수 있게 되며, 그럼으로써 확산 및 상분리 정도를 제한한다.

첨가된 입자의 사용 없이 광 확산 감압 접착제를 제조하는 데 사용되어 온 다른 기법이 미국 특허 제9,238,762호(샤퍼(Schaffer) 등)에 기재되어 있다. 이 출원에서는, 블록 공중합체를 광학적으로 투명한 감압 접착제 매트릭스(optically clear pressure sensitive adhesive matrix)와 함께 용매 중에 용해시킨다. 블록 공중합체는 용매의 건조 후에 감압 접착제에 사용되는 중합체로부터 상분리된다. 블록 공중합체-형성된 마이크로도메인은 가시광의 파장보다 크고, 이에 따라 가시광을 확산시킨다. 건조 단계 동안의 상분리의 정도에 대한 제어는 논의되어 있거나 입증되어 있지 않았으며, 마이크로도메인 크기의 분포는 층을 따르는 모든 지점에서 동일하다.

본 발명은 비중합성 비정질 플루오로중합체, 전형적으로 플루오로탄성중합체가 방사선 경화성 유기 단량체 혼합물 중에 용해되어 초기에 투명하고 혼화성인 용액을 형성한다는 점에서 이들과는 상이하다. 경화 시에, 플루오로중합체 상은 메타크릴레이트 상으로부터 분리되어, 충분한 광학 산란을 가능하게 하는 굴절률의 변화를 제공한다. 중합체는 경화 동안 단량체와 공중합되지 않기 때문에, 이는 충분한 상분리에 요구되는 확산에 대한 더 많은 양의 제어를 가능하게 한다. 예를 들어, 경화 동안 사용되는 광 강도를 변화시킴으로써 경화 단계 동안 입자 크기를 제어하는, 그럼으로써 중합 속도에 영향을 미치는 능력이 입증되었다. 더욱이, 플루오로중합체가 (불소 비함유)(메트)아크릴레이트 단량체 중에 용해될 수 있었다는 것은 놀라운 일인데, 이들 2개의 재료는 매우 상이한 화학 구조를 갖는다. 그러한 화학적으로 상이한 재료의 사용은, 상분리가 일어난 후에 각각의 성분에 의해 큰 굴절률 차이가 얻어질 수 있게 한다. 마지막으로, 경화 단계 동안 상분리를 제어하는 능력은 당업계에 잘 알려진 패턴화 방법을 사용하여 하나의 층 내에 다수의 상이한 도메인 크기를 생성할 가능성을 허용하는데, 이는 소정 응용에서 유익할 수 있다.

본 발명은, 입자가 부재하고 광 확산 층을 형성할 수 있는 경화성 조성물을 제공한다. 경화성 조성물은 플루오로중합체 및 (메트)아크릴레이트를 자유 라디칼 개시제와 함께 포함하며, 경화 전에는 균질한 단일상을 형성한다. 전형적으로, 플루오로중합체는 (메트)아크릴레이트 단량체와의 우수한 혼화성을 가지며, 이에 따라 미경화 조성물 층은 플루오로카본-풍부 마이크로도메인을 함유하지 않으며, 오히려 플루오로중합체/(메트)아크릴레이트 혼합물은 본질적으로 균질하고 투명하다. 용어 플루오로중합체와 플루오로카본은 본 발명의 불소-함유 중합체를 지칭하기 위해 상호교환 가능하게 사용된다. UV 조사에 의한 광개시제의 활성화 시에, 자유 라디칼이 필름 내에 생성되며, 이는 (메트)아크릴레이트 단량체의 중합을 유도하고, 플루오로중합체 및 폴리(메트)아크릴레이트의 2개의 성분들 사이의 혼합의 엔트로피의 감소 및 자유 에너지의 증가로 인해 플루오로중합체 또는 폴리(메트)아크릴레이트의 별개의 도메인 내로의 상분리로 이어진다. 폴리(메트)아크릴레이트와 플루오로중합체 사이의 굴절률 차이로 인해, 상분리된 마이크로도메인들의 형성은 광의 전방 산란("헤이즈(haze)"로도 알려짐)의 증가로 이어진다. 광선이 전방 산란될 때, 광은 확산되지만, 동일한 전반적인 입사 방향으로 계속된다. 후방 산란에서, 광은 입사 방향으로 다시 직행된다. 따라서, 후방 산란에서는, 광원을 향해 다시 반사되기 때문에 광 강도의 일부가 손실된다. 전방 산란에서는, 광의 대부분이 입사 방향으로 투과되고, 그것은 단지 확산되기 때문에, 단지 소량의 광이 반사로 인해 손실된다. 이는 점 광원이 사용되는 경우에 바람직한데, 점 광원은 점 광원으로부터의 광이 존재하는 곳에서는 밝은 스폿을 생성하고, 그와 인접하여, 광이 투과되지 않는 곳에서는 비조광(unlit) 스폿을 생성하게 될 것이다. 전방-산란 확산기를 사용함으로써, 점 광원으로부터의 광은 더 큰 영역에 걸쳐 확산되어 밝은 스폿/비조광 스폿 현상을 제거하게 된다. 전방 산란 및 후방 산란은 당업자에 의해 잘 이해된다.

광 확산 층은 경화성 조성물을 기재 상에 배치하고 경화성 조성물을 경화시켜 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인을 갖는 경화된 유기 층을 형성함으로써 제조되며, 여기서 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인은 상이한 굴절률을 갖는다. 혼화성 조성물을 경화시켜 상분리된 도메인을 갖는 경화된 조성물을 형성하는 이러한 공정은 때때로 PIPS(polymerization-induced phase separation, 중합-유도 상분리)로 지칭된다. 본 출원에서, 도메인 크기는 가시광을 확산시키기에 충분히 크며, 다시 말하면, 이들은 가시광의 파장(약 400 내지 700 nm) 정도이거나 그보다 큰 평균 직경을 갖는다. PIPS 모델은 매트릭스가 플루오로중합체의 마이크로도메인을 갖는 가교결합된 (메트)아크릴레이트 매트릭스일 것으로 예상할 수 있음을 시사한다. 이것이 일어나지만, 하기에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 형성된 경화된 유기 층은 플루오로중합체의 마이크로도메인을 갖는 단순 가교결합된 (메트)아크릴레이트 매트릭스보다 훨씬 더 복잡하다. 밝혀진 것은, 경화된 유기 층이 3가지 상이한 조성 유형 또는 조성 영역 중 적어도 하나를 포함한다는 것이다. 각각의 이들 영역은 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인을 포함한다. 제1 영역은, 본질적으로 연속적인 매트릭스가 가교결합된 (메트)아크릴레이트 매트릭스 및 상분리된 플루오로카본-풍부 마이크로도메인을 포함하는 영역이며, 여기서 플루오로카본-풍부 마이크로도메인은, 본질적으로 전부는 아니지만, 주로 플루오로카본이다. 이러한 실시 형태 영역은 전술되어 있다. 제2 영역은, 본질적으로 연속적인 매트릭스가 가교결합된 (메트)아크릴레이트 매트릭스를 포함하고 상분리된 마이크로도메인이 (메트)아크릴레이트 물질뿐만 아니라 플루오로중합체를 포함하는 영역이다. 이들 실시 형태에서, 마이크로도메인은 여전히 플루오로중합체-풍부 마이크로도메인으로서 기재될 수 있지만, 이들은 플루오로중합체의 나노도메인 및 가교결합된 (메트)아크릴레이트의 나노도메인을 포함한다. 제3 영역은, 본질적으로 연속적인 매트릭스가 플루오로카본-풍부 도메인을 포함하고 상분리된 마이크로도메인이 (메트)아크릴레이트-풍부한 영역이며, 여기서 (메트)아크릴레이트-풍부 마이크로도메인은 적어도 가교결합된 (메트)아크릴레이트 물질을 포함하고, 또한 플루오로중합체를 함유할 수 있다.

광학-산란 층은 전술된 영역들 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 광학-산란 층은 전부가 하나의 영역이고 전체에 걸쳐 본질적으로 균일하다. 다른 실시 형태에서, 광학-산란 층은 하나 초과의 영역을 포함한다. 상이한 영역들의 이러한 현상은 하기에 기재된 선택적 확산 특성과는 상이하며, 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인의 조성을 지칭한다.

본 발명의 다른 특징은 선택적 경화를 사용하여 선택적으로 확산성인 층을 생성하는 능력이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 선택적으로 확산성인 층은 층의 상이한 영역에서 상이한 확산 특성을 갖는 층을 지칭한다. 이러한 선택성은 하기에 더 상세히 기재되어 있으며, 매우 다양한 방식으로, 예를 들어 가변 강도 광원 및 마스킹 기법을 사용함으로써 달성될 수 있다.

경화성 조성물이 본 명세서에 개시되며, 본 경화성 조성물은 적어도 하나의 플루오로중합체, 적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트, 적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트, 및 적어도 하나의 개시제를 포함한다. 경화성 조성물은 전형적으로 실온 내지 60℃의 온도에서의 점도가 30 센티푸아즈 미만이다. 이러한 점도는 경화성 조성물이 잉크젯 인쇄 기법과 같은 기법에 의해 인쇄될 수 있게 하지만, 물론 매우 다양한 코팅 기법이 경화성 조성물을 코팅하는 데 사용될 수 있다.

경화성 조성물로부터 제조되는 경화된 층을 함유하는 물품이 본 명세서에 또한 개시되며, 여기서 경화된 층은 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인을 포함하며, 여기서 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인은 상이한 굴절률을 가지며, 마이크로도메인들 중 적어도 일부는 가시광의 파장 정도이거나 그보다 크고, 이에 따라 가시광을 확산시킬 수 있다. 추가적으로, 그러한 물품의 제조 방법이 기재된다.

달리 지시되지 않는 한, 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 특징부 크기, 양, 및 물리적 특성을 표현하는 모든 수치는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 상기의 명세서 및 첨부된 청구범위에 기재된 수치 파라미터는 본 명세서에 개시된 교시 내용을 이용하는 당업자가 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 달라질 수 있는 근사치이다. 종점(endpoint)에 의한 수치 범위의 언급은 그 범위 내에 포함되는 모든 수(예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4 및 5를 포함함)와 그 범위 내의 임의의 범위를 포함한다.

본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는, 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 복수의 지시 대상을 갖는 실시 형태를 포함한다. 예를 들어, "층"에 대한 언급은 1개, 2개 또는 그 초과의 층을 갖는 실시 형태를 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 용어 "또는"은 일반적으로, 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 그의 의미에 "및/또는"을 포함하는 것으로 채용된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "인접한"은 다른 층에 근접한 2개의 층을 지칭한다. 인접한 층들은 서로 직접 접촉한 상태일 수 있거나, 또는 개재 층이 존재할 수 있다. 인접한 층들 사이에는 빈 공간이 없다.

경화성 잉크 조성물은 "실질적으로 무용매" 또는 "무용매"이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "실질적으로 무용매"는 5 중량%, 4 중량%, 3 중량%, 2 중량%, 1 중량% 및 0.5 중량% 미만의 비중합성(예를 들어, 유기) 용매를 갖는 경화성 잉크 조성물을 지칭한다. 용매의 농도는 공지된 방법, 예컨대 (ASTM D5403에 기재된 바와 같은) 가스 크로마토그래피로 결정될 수 있다. 용어 "무용매"는 표현 그대로 용매가 조성물에 존재하지 않음을 내포한다. 경화성 잉크 조성물이 무용매이든 또는 실질적으로 무용매이든 간에, 어떠한 용매도 의도적으로 첨가되지 않음에 유의하여야 한다.

전형적으로, 경화성 잉크 조성물은 "100% 고형물"로 기재된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "100% 고형물"은, 휘발성 용매를 함유하지 않아서 표면 상에 침착된 모든 물질이 거기에 남아 있고, 모든 휘발성 물질이 코팅으로부터 손실되지 않는 경화성 잉크 조성물을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "중합체"는 거대분자인 재료를 지칭하고, 단일중합체 또는 공중합체일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "단일중합체"는 하나의 단량체의 반응 생성물인 중합체 재료를 지칭한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "공중합체"는 적어도 2가지의 상이한 단량체의 반응 생성물인 중합체 재료를 지칭한다.

용어 "Tg"와 "유리 전이 온도"는 상호교환 가능하게 사용된다. 측정되는 경우, 달리 지시되지 않는 한, Tg 값은 10℃/분의 스캔 속도로 시차 주사 열량계(DSC)에 의해 결정된다. 당업자에게 이해되는 바와 같이, 전형적으로, 공중합체에 대한 Tg 값은 측정하지 않고, 단량체 공급처에 의해 제공된 단량체 Tg 값을 사용하여, 잘 알려진 폭스 식(Fox Equation)을 사용하여 계산한다.

용어 "실온"과 "주위 온도"는 상호교환 가능하게 사용되며, 이들의 통상적인 의미를 가지며, 20 내지 25℃의 온도를 지칭한다.

경화된 층을 지칭하기 위해 본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "유기"는, 층이 유기 재료로부터 제조되고 무기 재료가 없음을 의미한다.

용어 "플루오로중합체" 또는 "플루오르화 중합체"는 상호교환 가능하게 사용되며, 다수의 탄소-불소 결합을 갖는 플루오로카본-기반 중합체를 지칭한다. 플루오로중합체는 수소 원자, 전형적으로 많은 수소 원자, 또는 심지어 모든 수소 원자가 불소 원자로 대체된 탄화수소 중합체이다. 플루오로중합체의 예는 "플루오로탄성중합체"이다. 플루오로탄성중합체는 상당한 양의 결정도를 함유하지 않는 특수 목적 플루오로카본-기반 합성 고무이다.

용어 "(메트)아크릴레이트"는 알코올의 단량체 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르를 지칭한다. 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 단량체 또는 올리고머가 본 명세서에서 총체적으로 "(메트)아크릴레이트"로 지칭된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "(메트)아크릴레이트-기반"은, 적어도 하나의 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함하고 추가의 (메트)아크릴레이트 또는 비-(메트)아크릴레이트 공중합성 에틸렌계 불포화 단량체를 함유할 수 있는 중합체 조성물을 지칭한다. (메트)아크릴레이트 기반 중합체는 대부분(즉, 50 중량% 초과)의 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함한다.

용어 "자유 라디칼 중합성" 및 "에틸렌계 불포화"는 상호교환 가능하게 사용되며, 자유 라디칼 중합 메커니즘을 통해 중합될 수 있는 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 반응성 기를 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "탄화수소 기"는 주로 또는 오로지 탄소 및 수소 원자를 함유하는 임의의 1가 기를 지칭한다. 알킬 및 알릴 기는 탄화수소 기의 예이다.

용어 "알킬"은 포화 탄화수소인 알칸의 라디칼인 1가 기를 지칭한다. 알킬은 선형, 분지형, 환형 또는 이들의 조합일 수 있으며, 전형적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는다. 일부 실시 형태에서, 알킬 기는 1 내지 18개, 1 내지 12개, 1 내지 10개, 1 내지 8개, 1 내지 6개, 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 함유한다. 알킬 기의 예에는 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-부틸, 아이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, n-헥실, 사이클로헥실, n-헵틸, n-옥틸 및 에틸헥실이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

용어 "아릴"은 방향족이고 카르보사이클릭인 1가 기를 지칭한다. 아릴은 방향족 고리에 연결되거나 융합된 1 내지 5개의 고리를 가질 수 있다. 다른 고리 구조는 방향족, 비방향족 또는 이들의 조합일 수 있다. 아릴 기의 예에는 페닐, 바이페닐, 터페닐, 안트릴, 나프틸, 아세나프틸, 안트라퀴노닐, 페난트릴, 안트라세닐, 피레닐, 페릴레닐 및 플루오레닐이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

용어 "알킬렌"은 알칸의 라디칼인 2가 기를 지칭한다. 알킬렌은 직쇄형, 분지형, 환형 또는 이들의 조합일 수 있다. 알킬렌은 종종 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는다. 일부 실시 형태에서, 알킬렌은 1 내지 18개, 1 내지 12개, 1 내지 10개, 1 내지 8개, 1 내지 6개, 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 함유한다. 알킬렌의 라디칼 중심은 동일한 탄소 원자 상에 있을 수 있거나(즉, 알킬리덴), 상이한 탄소 원자 상에 있을 수 있다.

용어 "헤테로알킬렌"은 티오, 옥시 또는 -NR-(여기서, R은 알킬임)에 의해 연결된 적어도 2개의 알킬렌 기를 포함하는 2가 기를 지칭한다. 헤테로알킬렌은 선형, 분지형, 환형이거나, 알킬 기로 치환되거나 또는 이들의 조합일 수 있다. 일부 헤테로알킬렌은 헤테로원자가 산소인 폴리옥시알킬렌, 예를 들어

-CH₂CH₂(OCH₂CH₂)_nOCH₂CH₂-이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "지환족"은, 포화되거나 불포화될 수 있지만 특성상 방향족이 아니며 하나 이상의 알킬 기로 치환될 수 있는, 하나 이상의 전-탄소(all-carbon) 고리를 함유하는, 본질적으로 지방족 및 환형 둘 모두인 기를 지칭한다.

달리 지시되지 않는다면, "광학적으로 투과성(optically transparent)"은 적어도 일부의 가시광 스펙트럼(약 400 nm 내지 약 700 nm)에 걸쳐 높은 광 투과율을 갖는 층, 필름, 또는 물품을 지칭한다. 전형적으로, 광학적으로 투과성인 층, 필름, 또는 물품은 적어도 90%의 광 투과율을 갖는다.

달리 지시되지 않는다면, "광학적으로 투명한(optically clear)"은 적어도 일부의 가시광 스펙트럼(약 400 nm 내지 약 700 nm)에 걸쳐 높은 광 투과율을 가지며 낮은 탁도를 나타내는 층, 필름, 또는 물품을 지칭한다. 전형적으로, 광학적으로 투명한 층, 필름, 또는 물품은 가시광 투과율 값이 적어도 90%, 종종 적어도 95%이고, 탁도 값이 5% 이하, 종종 2% 이하이다. 광 투과율 및 탁도는 실시예 섹션에 기재된 기법을 사용하여 측정될 수 있다.

경화성 조성물, 경화성 조성물을 사용하여 제조된 물품, 및 경화성 조성물을 사용하는 물품의 제조 방법이 본 명세서에 개시된다. 본 발명의 경화성 조성물은 광학-산란 층을 선택적으로 제조하는 방법을 제공한다. 광학-산란이란, 층이 가시광을 전방 산란시킨다는 것을 의미한다. 전술된 바와 같이, 광학-산란 층은 가시광을 확산시키도록 작용하는 것이다. 가시광의 확산은, 경화성 조성물이 경화될 때 매트릭스 내에 상분리된 마이크로도메인을 형성하고, 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인이 상이한 굴절률을 갖기 때문에 일어난다. 본 명세서에서, 상분리된 마이크로도메인은 가시광의 파장과 동일한 정도이거나 그보다 크다. 가시광은 일반적으로 400 내지 700 나노미터의 파장을 갖는 것으로 특징지어지기 때문에, 상분리된 마이크로도메인은 일반적으로 적어도 100 nm 또는 그 이상, 종종 100 내지 4,000 nm이다. 마이크로도메인은 "플루오로중합체-풍부" 또는 "(메트)아크릴레이트-풍부" 중 어느 하나인데, 이때 "플루오로중합체-풍부"란, 이들이 (메트)아크릴레이트 매트릭스 내에 고농도의 플루오로중합체를 갖지만 반드시 플루오로중합체로 전적으로 구성되지는 않음을 의미하고, "(메트)아크릴레이트-풍부"란, 이들이 플루오로중합체-풍부 매트릭스 내에 고농도의 (메트)아크릴레이트를 갖지만 반드시 (메트)아크릴레이트로 전적으로 구성되지는 않음을 의미한다. 주변 매트릭스와 상이한 굴절률을 갖는 마이크로도메인의 존재는, 매트릭스를 통과하는 가시광이 마이크로도메인과 접할 때, 스넬의 법칙(Snell's Law)에 의해 기술되는 바와 같이, 이러한 굴절률 부정합으로 인해 가시광이 굴절되거나 산란될 것임을 의미한다. 이러한 산란은 종종 전방 산란 또는 헤이즈로 지칭된다. 전술된 바와 같이, 전방 산란은 거의 광 강도의 손실 없이 확산된 광을 생성하기 때문에 바람직하다.

본 명세서에서, 플루오로중합체 및 경화성 (메트)아크릴레이트 단량체를 함유하는 경화성 조성물이 제공된다. 이들 경화성 조성물은 광학적으로 투과성이거나 심지어 광학적으로 투명한데, 그 이유는 플루오로중합체가 (메트)아크릴레이트 단량체와의 높은 혼화성을 갖기 때문이다. 경화성 조성물은 또한 비교적 낮은 점도를 갖는데, 이는 잉크젯 인쇄를 포함한 다양한 방법으로 이들이 코팅될 수 있게 한다. 경화성 조성물의 경화 시에, 경화성 조성물은 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인을 갖는 경화된 유기 층을 형성하며, 여기서 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인은 상이한 굴절률을 가지며, 상분리된 마이크로도메인들 중 적어도 일부는 가시광의 파장(400 내지 700 nm) 정도이거나 그보다 크다. 일부 실시 형태에서, 상분리된 마이크로도메인은 100 내지 4,000 nm의 범위이다. 광학-산란 층을 갖는 물품을 제조하기 위한 방법이 본 명세서에 또한 개시된다.

경화성 조성물이 본 명세서에 개시된다. 경화성 조성물은 적어도 하나의 플루오로중합체, 적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트, 적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트, 및 적어도 하나의 개시제를 포함한다. 경화성 조성물은 전형적으로 실온 내지 60℃의 온도에서의 점도가 30 센티푸아즈 미만이다. 전형적으로, 경화성 조성물에는 용매가 없다. 많은 실시 형태에서, 경화성 조성물은 광학적으로 투과성이거나 심지어 광학적으로 투명하다. 이들 비교적 낮은 점도의 조성물의 이점은 이들이 잉크젯 인쇄가능하다는 점이다. '잉크젯 인쇄가능한'이란, 조성물이 잉크젯 인쇄될 수 있음을 의미하는 것이고, 조성물이 잉크젯 인쇄되어야 하거나 조성물이 잉크젯 인쇄되었음을 의미하지는 않는다. 이러한 식으로, '잉크젯 인쇄가능한'이란 표현은 경화성 조성물의 조성 제한이며 공정 제한은 아니다. 잉크젯 인쇄가능한 재료는 다양한 방식으로 코팅될 수 있다.

경화성 조성물은 적어도 하나의 플루오로중합체를 포함한다. 플루오로중합체는 다수의 탄소-불소 결합을 갖는 플루오로카본-기반 중합체이다. 이것은 용매, 산, 및 염기에 대한 높은 저항성을 특징으로 한다. 플루오로중합체는 수소 원자, 전형적으로 많은 수소 원자, 또는 심지어 모든 수소 원자가 불소 원자로 대체된 탄화수소 중합체이다.

플루오로중합체는, 이들이 탄화수소만큼 반 데르 발스 힘에 민감하지는 않다는 점에서 플루오로카본의 특성을 공유한다. 따라서, 플루오로카본과 같이 플루오로중합체는 유기 화학에서 가장 강한 것 중 하나인 탄소-불소 결합의 강도 때문에 매우 안정하다. 그의 강도는 탄소 및 불소 원자 상의 부분 전하를 통해 부분적인 이온 특성을 부여하는 불소의 전기음성도의 결과이며, 이는 유리한 공유적 상호작용을 통해 결합을 짧게 만들고 강화시킨다. 추가적으로, 다수의 탄소-불소 결합은 동일한 같은자리(geminal) 탄소 상의 근처의 다른 탄소-불소 결합의 강도 및 안정성을 증가시키는데, 그 이유는, 탄소가 더 높은 부분 양전하를 갖기 때문이다. 더욱이, 다수의 탄소-불소 결합은 또한 유도성 효과로부터 "골격" 탄소-탄소 결합을 강화시킨다. 따라서, 포화 플루오로카본은 그들의 상응하는 탄화수소 대응물, 및 실제로 임의의 다른 유기 화합물보다 화학적으로 그리고 열적으로 더 안정하다. 이들은 일반적으로 대부분의 유기 용매(예를 들어, 에탄올, 아세톤, 에틸 아세테이트, 및 클로로포름)와는 혼화성이 아니지만, 일부 탄화수소(예를 들어, 일부 경우에 헥산)와 혼화성이다. 이들은 전형적으로 1.45 미만의 낮은 굴절률을 갖는다.

본 발명의 경화성 조성물은 총 경화성 조성물 100 중량%를 기준으로 1 내지 20 중량%를 구성하는 적어도 하나의 플루오로중합체를 포함한다. 적합한 플루오로중합체의 예는 60 내지 70%의 불소 함량을 포함하는 비정질 플루오로중합체이다. 불소 함량이란, 치환가능한 수소 원자의 60 내지 70%가 불소 기로 대체되었음을 의미한다. 플루오로중합체의 특히 적합한 한 부류는 플루오로탄성중합체이다. 플루오로탄성중합체는, 비정질이고 상당한 양의 결정도를 함유하지 않는 특수 목적 플루오로카본-기반 합성 고무이다. 이것은, 특히 상이한 매질에서의 고온 응용에서, 넓은 내화학성 및 월등한 성능을 갖는다. 플루오로탄성중합체는 ASTM D1418 및 ISO 1629 표기 하에서 FKM으로 분류된다. 이러한 부류의 탄성중합체는 헥사플루오로프로필렌(HFP)과 비닐리덴 플루오라이드(VDF 또는 VF2)의 공중합체, 테트라플루오로에틸렌(TFE), 비닐리덴 플루오라이드(VDF) 및 헥사플루오로프로필렌(HFP)의 삼원공중합체뿐만 아니라, 퍼플루오로메틸비닐에테르(PMVE) 함유 특수물질(specialty)을 포함하는 패밀리이다. 특히 적합한 플루오로탄성중합체는 비닐리덴 플루오라이드(VDF)와 헥사플루오로프로필렌(HFP)의 공중합체, 예컨대 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 FC 2145, FC 2178, 및 FC 2211로 구매가능한 재료이다.

상기에 언급된 바와 같이, 플루오로중합체는 일반적으로 유기 용매 및 유체와 낮은 혼화성을 갖는다. 본 명세서에서는, 경화성 조성물에서 플루오로중합체는 환형 모이어티를 함유하는 (메트)아크릴레이트 단량체와 높은 혼화성을 갖는 것으로 관찰되었다. 실제로, 많은 실시 형태에서, 경화성 조성물은 광학적으로 투명하다. 사용될 수 있는 다른 플루오로중합체가 징(Jing) 등(미국 특허 출원 공개 제2006/0147177 A1호)에 기재되어 있다.

플루오로중합체의 한 가지 바람직한 특징은, 이들이 하기에 기재된 (메트)아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되는 (메트)아크릴레이트 매트릭스와 상이한 굴절률을 갖는다는 것이다. 플루오로중합체는 전형적으로 굴절률이 1.40 내지 1.41의 범위이다. 이러한 굴절률은, 전형적으로 1.48 내지 1.50의 범위인 (메트)아크릴레이트 매트릭스의 굴절률과 상이하다.

경화성 조성물은 또한 적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트를 포함한다. 다양한 일작용성 (메트)아크릴레이트가 적합하다. 일부 실시 형태에서, 일작용성 (메트)아크릴레이트는 일작용성 메타크릴레이트를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 메타크릴레이트가 아크릴레이트보다 더 바람직한데, 그 이유는, 메타크릴레이트는 더 느리게 중합되어, 더 많이 제어된 반응 속도를 가능하게 하고, 이에 따라 생성된 필름의 확산 특성에 대한 더 많은 제어를 가능하게 하기 때문이다. 예에는 아크릴아미드류, 예를 들어 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸 아크릴아미드, N-에틸 아크릴아미드, N-하이드록시에틸 아크릴아미드, 다이아세톤 아크릴아미드, N,N-다이메틸 아크릴아미드, N,N-다이에틸 아크릴아미드, N-에틸-N-아미노에틸 아크릴아미드, N-에틸-N-하이드록시에틸 아크릴아미드, N,N-다이하이드록시에틸 아크릴아미드, t-부틸 아크릴아미드, N,N-다이메틸아미노에틸 아크릴아미드 및 N-옥틸 아크릴아미드가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 적합한 일작용성 (메트)아크릴레이트의 예에는 지환족 메타크릴레이트가 포함된다. 지환족 화합물은, 지방족이고 또한 환형인 유기 화합물이다. 이들은, 포화 또는 불포화될 수 있지만 방향족 특성을 갖지 않는 하나 이상의 전-탄소 고리를 함유한다. 지환족 화합물은 하나 이상의 지방족 측쇄가 부착되어 있을 수 있다. 일부 실시 형태에서, 지환족 화합물은 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있다. 모노사이클릭 사이클로알칸 및 사이클로알켄에는 사이클로펜탄, 사이클로펜텐, 사이클로헥산, 사이클로헥센, 사이클로헵탄, 사이클로헵텐, 사이클로옥탄, 사이클로옥텐 등이 포함된다. 바이사이클릭 알칸 및 알켄에는 노르보르난, 노르보르넨, 및 노르보르나다이엔이 포함된다. 적합한 지환족 (메트)아크릴레이트의 예에는 3,3,5-트라이메틸 사이클로헥실 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 1-아다만틸 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 3,5-다이메틸 아다만틸 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 및 아이소보르닐 아크릴레이트 및 메타크릴레이트가 포함된다. 헤테로원자-작용성 지환족 (메트)아크릴레이트의 예에는 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트 및 메타크릴레이트가 포함된다. 일작용성 (메트)아크릴레이트는 광범위한 양으로 존재할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 일작용성 (메트)아크릴레이트는 경화성 조성물의 경화성 성분들의 총 중량을 기준으로 60 내지 95 중량부를 구성한다.

비닐 기 형태의 불포화체를 함유하는 단량체를 사용하는 것이 또한 가능하다. 이들은 (메트)아크릴레이트 매트릭스에 화학적으로 반응하고 그와 가교결합하는 것으로 당업계에 잘 알려져 있다. 환형 모이어티를 또한 포함하는 비닐-함유 단량체의 바람직한 예에는 n-비닐 피롤리돈 및 n-비닐 카프로락탐이 포함된다. 비닐-함유 단량체의 적합한 범위는 경화성 조성물의 경화성 성분들의 총 중량을 기준으로 1 내지 20 중량부를 구성한다.

경화성 조성물은 또한 적어도 하나의 다작용성 (메트)아크릴레이트를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 다작용성 (메트)아크릴레이트는 이작용성 (메트)아크릴레이트를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 이작용성 (메트)아크릴레이트는 이작용성 메타크릴레이트를 포함한다. 역시, 일작용성 (메트)아크릴레이트에서와 같이, 이작용성 메타크릴레이트가 특히 적합할 수 있는데, 그 이유는, 이들은 상응하는 아크릴레이트보다 더 느리게 중합되어, 중합 속도에 대한 더 많은 제어를 가능하게 하기 때문이다. 적합한 이작용성 (메트)아크릴레이트의 예에는 일반 화학식 I의 지방족 (메트)아크릴레이트가 포함된다:

[화학식 I]

H₂C=CR2-(CO)-O-A-O-(CO)-R2C=CH₂

여기서, R2는 수소 또는 메틸이고, (CO)는 카르보닐 기 C=O이고, A는 알킬렌 또는 헤테로알킬렌 기를 포함하는 2가 기이다. 알킬렌 기의 예에는 4 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것들이 포함되며, 환형 기가 포함될 수 있다. 헤테로알킬렌 기의 예에는 폴리에틸렌 옥사이드 기, 폴리프로필렌 옥사이드 기 등이 포함된다. 유용한 다작용성 (메트)아크릴레이트의 예에는 1,6-헥산다이올 다이 (메트)아크릴레이트, 1,4-부탄다이올 다이 (메트)아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 다이 (메트)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이 (메트)아크릴레이트, 하이드록시 피발산 네오펜틸 글리콜 다이 (메트)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 다이 (메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 다이 (메트)아크릴레이트, 트라이사이클로데칸 다이메탄올 다이 (메트)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 다이 (메트)아크릴레이트, 폴리부타디엔 다이 (메트)아크릴레이트, 폴리우레탄 다이 (메트)아크릴레이트, 및 글리세린 트라이 (메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로판 트라이 (메트)아크릴레이트, 트리스(2-하이드록시에틸)아이소시아누레이트 트라이아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이- 및 테트라(메트)아크릴레이트, 다이트라이메틸올프로판 테트라(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 및 에톡실화 및 프로폭실화 버전 및 이들의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

다작용성 (메트)아크릴레이트 또는 가교결합제는 광범위한 양으로 존재할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 다작용성 (메트)아크릴레이트는 경화성 조성물의 경화성 성분들의 총 중량을 기준으로 1 내지 20 중량부를 구성한다. 가교결합제 또는 가교결합제들의 양 및 정체는 다양할 수 있지만, 전형적으로 가교결합제의 총량은 적어도 5 중량%의 양으로 존재한다. 중량%란, 경화성 잉크 조성물의 총 경화성 성분들의 %중량을 의미한다.

경화성 조성물은 또한 적어도 하나의 개시제를 포함한다. 전형적으로, 개시제는 광개시제이며, 이는 개시제가 광, 전형적으로 자외(UV)광에 의해 활성화됨을 의미한다. 광개시제는 (메트)아크릴레이트 중합 분야의 당업자라면 잘 이해하고 있다.

유용한 광개시제에는 다작용성 (메트)아크릴레이트를 자유 라디칼에 의해 광경화하는 데 유용한 것으로 알려진 것들이 포함된다. 예시적인 광개시제에는 벤조인 및 이의 유도체, 예를 들어 알파-메틸벤조인; 알파-페닐벤조인; 알파-알릴벤조인; 알파-벤질벤조인; 벤조인 에테르, 예를 들어 벤질 다이메틸 케탈(예를 들어, 미국 일리노이주 세인트 찰스 소재의 아이지엠 레진스 유에스에이 인크.(IGM Resins USA Inc.)로부터의 옴니라드(OMNIRAD) BDK), 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 n-부틸 에테르; 아세토페논 및 이의 유도체, 예를 들어 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논(예를 들어, 미국 일리노이주 세인트 찰스 소재의 아이지엠 레진스 유에스에이 인크.로부터 상표명 옴니라드 1173으로 입수가능함) 및 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤(예를 들어, 미국 일리노이주 세인트 찰스 소재의 아이지엠 레진스 유에스에이 인크.로부터 상표명 옴니라드 184로 입수가능함); 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-(4-모르폴리닐)-1-프로파논(예를 들어, 미국 일리노이주 세인트 찰스 소재의 아이지엠 레진스 유에스에이 인크.로부터 상표명 옴니라드 907로 입수가능함); 2-벤질-2-(다이메틸아미노)-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논(예를 들어, 미국 일리노이주 세인트 찰스 소재의 아이지엠 레진스 유에스에이 인크.로부터 상표명 옴니라드 369로 입수가능함) 및 포스핀 옥사이드 유도체, 예를 들어, 에틸-2,4,6-트라이메틸벤조일페닐 포스피네이트(예를 들어, 미국 일리노이주 세인트 찰스 소재의 아이지엠 레진스 유에스에이 인크.로부터 상표명 TPO-L로 입수가능함), 및 비스-(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐포스핀 옥사이드(예를 들어, 미국 일리노이주 세인트 찰스 소재의 아이지엠 레진스 유에스에이 인크.로부터 상표명 옴니라드 819로 입수가능함)가 포함된다.

다른 유용한 광개시제에는, 예를 들어 피발로인 에틸 에테르, 아니소인 에틸 에테르, 안트라퀴논류(예를 들어, 안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논, 1,4-다이메틸안트라퀴논, 1-메톡시안트라퀴논, 또는 벤즈안트라퀴논), 할로메틸트라이아진, 벤조페논 및 이의 유도체, 요오도늄 염 및 설포늄 염, 티타늄 착물, 예컨대 비스(에타-2,4-사이클로펜타다이엔-1-일)-비스[2,6-다이플루오로-3-(1H-피롤-1-일) 페닐]티타늄(예를 들어, 미국 뉴저지주 플로햄 파크 소재의 바스프(BASF)로부터 상표명 CGI 784DC로 입수가능함); 할로메틸-니트로벤젠(예를 들어, 4-브로모메틸니트로벤젠), 및 하나의 성분이 모노- 또는 비스-아실포스핀 옥사이드인 광개시제들의 조합(예를 들어, 미국 뉴저지주 플로햄 파크 소재의 바스프로부터 상표명 이르가큐어(IRGACURE) 1700, 이르가큐어 1800, 및 이르가큐어 1850으로, 그리고 미국 일리노이주 세인트 찰스 소재의 아이지엠 레진스 유에스에이 인크.로부터 상표명 옴니라드 4265로 입수가능함)이 포함된다.

일반적으로, 광개시제는 총 반응성 성분들 100 중량부에 대해 0.01 내지 5 중량부, 더 전형적으로는 0.1 내지 0.5 중량부의 양으로 사용된다.

경화성 조성물은 추가의 선택적인 첨가제를 포함할 수 있다. 선택적인 첨가제는 반응성 또는 비반응성일 수 있다. 소수상(minority phase)과 다수상(majority phase) 사이의 굴절률 차이(Δn)가 더 높을수록 필름의 탁도 및 산란능(scattering power)을 증가시킬 것이다. 이는 더 작은 (Δn)으로 더 큰 양의 플루오로중합체와 동일한 광학 효과를 달성하기 위하여 더 적은 플루오로중합체의 사용을 가능하게 할 것이다. 더 적은 플루오로중합체는 더 낮은 점도의 잉크 제형을 가능하게 할 것이며, 이는 또한 잉크젯 성능에 유익할 것이다. 금속 산화물 나노입자는 폴리(메트)아크릴레이트 매트릭스 상의 굴절률을 증가시키는 데 특히 유용할 것이다.

광범위한 금속 산화물 나노입자가 적합하지만, 상기에 언급된 바와 같이, 고굴절률을 갖는 금속 산화물 나노입자가 바람직한데, 그 이유는, 그 목적이 경화성 잉크 조성물의 굴절률을 상승시키는 것이기 때문이다. 적합한 금속 산화물 나노입자의 예에는 티타늄, 알루미늄, 하프늄, 아연, 주석, 세륨, 이트륨, 인듐, 안티몬, 및 지르코늄의 금속 산화물뿐만 아니라, 혼합 금속 산화물, 예컨대 인듐 주석 산화물이 포함된다. 이와 관련하여, 고굴절률은 2.0 이상의 굴절률을 지칭한다. 더 바람직한 금속 산화물 나노입자 중에는 티타늄, 알루미늄, 및 지르코늄의 것들이 있다. 티타니아 나노입자로 일반적으로 지칭되는 산화티타늄 나노입자가 그의 고굴절률로 인해 특히 적합하다. 많은 경우에, 단일 유형의 금속 산화물 나노입자가 사용되지만, 금속 산화물 나노입자들의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.

앞서 언급된 바와 같이, 그러한 입자의 크기는 상당한 가시광 산란을 피하도록 선택된다. 표면-처리된 금속 산화물 나노입자는 (예를 들어, 회합되지 않은) 1차 입자 크기 또는 회합 입자 크기가 1 nm, 5 nm 또는 10 nm를 초과하는 입자일 수 있다. 1차 또는 회합 입자 크기는 일반적으로 100 nm, 75 nm, 또는 50 nm 미만이다. 전형적으로, 1차 또는 회합 입자 크기는 40 nm, 30 nm, 또는 20 nm 미만이다. 나노입자는 회합되지 않고 시간 경과에 따라 회합되지 않은 상태로 유지되는 것이 바람직하다. 이들의 측정은 투과 전자 현미경법(TEM) 또는 동적 광 산란(DLS)에 기초할 수 있다.

지르코니아 및 티타니아 나노입자는 입자 크기가 5 내지 50 nm, 또는 5 내지 15 nm, 또는 8 nm 내지 12 nm일 수 있다. 적합한 지르코니아(이산화지르코늄의 나노입자)는 날코 케미칼 컴퍼니(Nalco Chemical Co.)로부터 상표명 "날코 OOSSOO8", 그리고 스위스 우즈빌 소재의 뷜러 아게(Buhler AG)로부터 상표명 "뷜러 지르코니아 Z-WO 졸(Buhler zirconia Z-WO sol)"로 입수가능하다. 티타니아 나노입자(이산화티타늄의 나노입자)가 특히 적합하다. 아나타제형 및 브루카이트형 결정 구조의 혼합물을 함유하는 티타니아 나노입자는 일본 소재의 쇼와 덴코 코포레이션(Showa Denko Corp.)으로부터 "NTB-1"로 구매가능하다.

나노입자는 바람직하게는, 유기 매트릭스 재료와의 상용성을 개선하고, 경화성 잉크 조성물 중에 나노입자가 회합되지 않은 상태로, 응집되지 않은 상태로, 또는 이들이 조합된 상태로 유지되도록 표면 처리된다. 적어도 2개의 실란-작용성 표면 처리제를 포함하는 표면-처리된 나노입자를 생성하는 데 사용되는 표면 처리제는 실란 표면 처리제이다.

특히 적합한 다른 선택적인 첨가제는 접착 촉진제이다. 접착 촉진제는 관심 기재에 대한 코팅, 잉크 또는 접착제의 접착을 촉진하기 위한 첨가제로서 또는 프라이머로서 사용된다. 접착 촉진제는 기재 및 적용된 코팅, 잉크, 또는 접착제에 대한 친화성을 통상 갖는다. 적합한 접착 촉진제 중에는 실란-작용성 화합물, 티타네이트, 및 지르코네이트가 있다. 적합한 티타네이트 및 지르코네이트의 예에는 티타늄 또는 지르코늄 부톡사이드가 포함된다. 전형적으로, 사용되는 경우, 접착 촉진제는 실란-작용성 화합물을 포함한다. 때때로 실란-작용성 접착 촉진제는 커플링제로 불리는데, 그 이유는, 이들은 화합물의 각각의 말단에 상이한 작용기를 가지며 이에 따라 무기 표면 및 유기 표면과 같은 상이한 표면을 결합시키도록 작용할 수 있기 때문이다. 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈(Momentive Performance Materials)로부터의 (메트)아크릴레이트-작용성 알콕시 실란 실퀘스트(SILQUEST) A-174와 같은 매우 다양한 실란 접착 촉진제가 적합하다. 이러한 유형의 접착 촉진제의 경우, 알콕시 실란 작용기는 무기 표면과 상호작용하고, (메트)아크릴레이트-작용기는 경화성 잉크 조성물과 공중합한다. 적합한 실란 커플링제의 다른 예에는 옥타데실트라이메톡시실란, 아이소옥틸트라이메톡시실란, 헥사데실트라이메톡시실란, 헥실트라이메톡시실란, 메틸 트라이메톡시실란, 헥사메틸다이실라잔, 헥사메틸다이실록산, 아미노프로필트라이메톡시실란, 3-메르캅토프로필트라이메톡시실란, 글리시독시프로필트라이메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트라이메톡시실란 등이 포함된다.

유용한 첨가제는 당업계에 알려진 작용기, 예컨대 에폭사이드 기, 알릴옥시 기, (메트)아크릴레이트 기, (메트)아크릴아미드 기, 에폭사이드, 에피설파이드, 비닐, 하이드록실, 시아노에스테르, 아세톡시, 티올, 실란올, 카르복실산, 아미노, 페놀, 알데하이드, 알킬 할라이드, 신나메이트, 아지드, 아지리딘, 알켄, 카르바메이트, 이미드, 아미드, 알킨, 에틸렌계 불포화 기, 비닐 에테르 기, 및 이들의 임의의 유도체 및 임의의 조합을 함유하는 중합체를 포함할 수 있다. 대안적으로, 중합체 첨가제는 비반응성일 수 있으며, 예를 들어 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(비닐 부티랄), 폴리(아크릴산), 폴리(비닐 알코올), 및 기타 물질이 사용될 수 있다. 이들 중합체는 또한 공중합체를 포함할 수 있는데, 이때 공중합체는, 말하자면, 이들 중합체가 중합 동안 하나 초과의 유형의 단량체 단위로 제조된 것이다. 공중합체는 선형, 성상(star), 그래프트, 랜덤, 또는 블록 공중합체와 같은 상이한 구조를 함유할 수 있다.

다른 선택적인 첨가제에는 열 안정제, 자외광 안정제, 자유 라디칼 포착제, 사슬 전달제, 감광제, 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 구매가능한 자외광 안정제의 예에는 벤조페논-유형 자외광 흡수제가 포함되는데, 이러한 벤조페논-유형 자외광 흡수제는 미국 뉴저지주 파시패니 소재의 바스프 코포레이션(BASF Corp.)으로부터 상표명 "유비놀(UVINOL) 400"으로; 그리고 미국 뉴욕주 태리타운 소재의 바스프로부터 상표명 "티누빈(TINUVIN) 900" 및 "티누빈 1130"으로 입수가능하다. 중합성 전구체 중의 자외광 안정제의 적합한 농도의 예는 중합성 전구체의 전체 중량에 대해 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%의 범위이며, 특히 적합한 총 농도는 약 1 중량% 내지 약 5 중량%의 범위이다.

적합한 자유 라디칼 포착제의 예에는 장애 아민 광 안정제(HALS) 화합물, 하이드록실아민, 입체 장애 페놀, 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 구매가능한 HALS 화합물의 예에는 바스프로부터의 상표명 "티누빈 123" 및 "티누빈 292"가 포함된다. 중합성 전구체 중의 자유 라디칼 포착제의 적합한 농도의 예는 전구체 용액의 약 0.05 중량% 내지 약 0.25 중량%의 범위이다.

물품이 본 명세서에 또한 개시된다. 물품은 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 기재; 및 기재의 제1 주 표면 상의 광학-산란 층을 포함한다. 광학-산란 층은 가시광을 산란시킨다. 광학-산란 층은 전술된 경화성 조성물을 경화시킴으로써 제조된다. 광학-산란 층은 하기에 더 상세히 기재되어 있다.

광범위한 기재가 본 발명의 물품에 적합하다. 물품에 포함되는 기재는 중합체 재료, 유리 재료, 세라믹 재료, 금속 함유 재료(예를 들어, 금속 또는 금속 산화물), 또는 이들의 조합을 함유할 수 있다. 기재는 재료의 다층, 예컨대 지지층, 프라이머 층, 하드 코트 층, 장식 디자인 등을 포함할 수 있다. 기재는 영구적으로 또는 일시적으로 접착제 층에 부착될 수 있다. 예를 들어, 이형 라이너가 일시적으로 부착되고, 이어서 다른 기재에 대한 접착제 층의 부착을 위해 제거될 수 있다.

기재는, 예를 들어 가요성, 봉지(encapsulation), 배리어(barrier), 강성, 강도 또는 지지, 반사성, 반사방지성, 편광, 또는 투과성(예를 들어, 상이한 파장들에 대하여 선택적임)을 제공하는 것과 같은 다양한 기능을 가질 수 있다. 즉, 기재는 가요성 또는 강성이고; 반사성 또는 비반사성이고; 가시적으로 투명하거나, 착색되지만 투과성이거나, 그래픽(즉, 인쇄된 이미지 또는 표지(indicia)를 가짐)이거나, 또는 불투명하고(예를 들어, 투과성이 아님); 편광성 또는 비편광성일 수 있다.

예시적인 기재에는 액정 디스플레이, 무기 발광 다이오드(LED) 디스플레이 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이와 같은 전자 디스플레이의 외부 표면, 윈도우 또는 글레이징(glazing)의 외부 표면, 반사기, 편광기, 회절 격자, 미러 또는 렌즈와 같은 광학 구성요소의 외부 표면, 다른 필름, 예컨대 그래픽 또는 장식용 필름 또는 다른 광학 필름 등이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

중합체 기재의 대표적인 예에는 폴리카르보네이트, 폴리에스테르(예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 나프탈레이트), 폴리우레탄, 폴리(메트)아크릴레이트(예컨대, 폴리메틸 메타크릴레이트), 폴리비닐 알코올, 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리이미드, 셀룰로스 트라이아세테이트, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 등을 함유하는 것들이 포함된다.

기재는 또한 무기 층을 포함할 수 있다. 무기 층은 금속, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 산질화물, 금속 탄화물, 금속 산붕화물, 및 이들의 조합을 포함한 다양한 재료로부터 제조될 수 있다. 광범위한 금속이 금속 산화물, 금속 질화물, 및 금속 산질화물에 사용하기에 적합하며, 특히 적합한 금속은 Al, Zr, Si, Zn, Sn, 및 Ti를 포함한다. 한 가지 특히 적합한 무기 배리어 층 재료는 질화규소이다. 일부 실시 형태에서, 무기 층은 물 및 산소가 디스플레이 디바이스 내로 들어오는 것을 막기 위하여 봉지 및 배리어 기능을 제공한다.

본 발명의 물품은 더 큰 물품 및 디바이스 내에 포함될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 광-산란 코팅을 갖는 기재는 디스플레이 디바이스 내로 도입될 수 있다.

본 발명의 물품은 광학-산란 층을 포함한다. 광학-산란 층은 전술된 경화성 조성물의 경화에 의해 제조된다. 경화된 광학-산란 층은 매트릭스의 재료와 상이한 재료의 마이크로도메인을 갖는 매트릭스를 포함한다. 매트릭스 및 마이크로도메인의 조성은 PIPS(중합-유도 상분리) 모델에 의해 예상되는 것보다 더 복잡한 것으로 밝혀졌다. PIPS 모델에서는, 서로 혼화성인 플루오로중합체와 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함하고 이에 따라 광학적으로 투명한 유체인 경화성 조성물이, 경화 시에, 가교결합된 (메트)아크릴레이트 매트릭스 내에 플루오로중합체의 마이크로도메인을 형성하는 것으로 예상될 것이다. 이는 경화 시에 일어나지만, 생성된 매트릭스 및 마이크로도메인의 조성은 훨씬 더 복잡하다.

광학-산란 층은 3가지 상이한 유형의 영역들 중 적어도 하나를 갖는다. 이들 각각의 영역은 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인을 포함하며, 여기서 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인은 상이한 굴절률을 가지며, 마이크로도메인은 가시광의 파장 정도이거나 그보다 크다. 전형적으로, 가시광의 파장은 400 내지 700 나노미터의 범위이다. 일반적으로, 상분리된 마이크로도메인의 평균 직경은 100 내지 4,000 나노미터, 또는 400 내지 2,000 나노미터, 또는 400 내지 1,000 나노미터, 또는 심지어 400 내지 700 나노미터이다. 제1 유형의 영역은, 본질적으로 연속적인 매트릭스가 가교결합된 (메트)아크릴레이트 매트릭스 및 상분리된 플루오로카본-풍부 마이크로도메인을 포함하는 영역이다. 제2 유형의 영역은, 본질적으로 연속적인 매트릭스가 가교결합된 (메트)아크릴레이트 매트릭스를 포함하고 상분리된 마이크로도메인이 (메트)아크릴레이트 물질뿐만 아니라 플루오로중합체를 포함하는 영역이다. 이들 실시 형태에서, 마이크로도메인은 여전히 플루오로중합체-풍부 마이크로도메인으로서 기재될 수 있지만, 이들은 플루오로중합체의 나노도메인 및 가교결합된 (메트)아크릴레이트의 나노도메인을 포함한다. 제3 유형의 영역은, 본질적으로 연속적인 매트릭스가 플루오로카본-풍부 도메인 및 상분리된 (메트)아크릴레이트-풍부 마이크로도메인을 포함하며, 여기서 (메트)아크릴레이트-풍부 마이크로도메인은 적어도 가교결합된 (메트)아크릴레이트 물질을 포함하고, 또한 플루오로중합체를 함유할 수 있다.

광학-산란 층은 전술된 유형의 영역들 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 광학-산란 층은 단지 하나의 유형의 영역을 포함하고 전체에 걸쳐 본질적으로 균일하다. 다른 실시 형태에서, 광학-산란 층은 하나 초과의 유형의 영역을 포함한다.

일부 실시 형태에서, 광학-산란 층은 플루오로중합체-풍부 마이크로도메인을 갖는 경화된 가교결합된 (메트)아크릴레이트 매트릭스를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 플루오로중합체-풍부 마이크로도메인은 본질적으로 모든 플루오로중합체를 포함한다(유형 1의 영역). 다른 실시 형태에서, 플루오로중합체-풍부 마이크로도메인은 플루오로중합체뿐만 아니라 (메트)아크릴레이트 물질을 포함한다(유형 2의 영역). 이들 실시 형태에서, 플루오로중합체-풍부 마이크로도메인은 플루오로중합체의 나노도메인 및 가교결합된 (메트)아크릴레이트의 나노도메인을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 광학-산란 층은 유형 1의 영역 및 유형 2의 영역을 포함할 수 있다.

또 다른 실시 형태에서, 경화된 광학-산란 층은, 본질적으로 연속적인 매트릭스가 플루오로카본-풍부하고 상분리된 마이크로도메인이 (메트)아크릴레이트-풍부한 영역(유형 3의 영역)을 포함한다. 전형적으로, 유형 3의 영역이 존재하는 경우, 유형 1의 영역, 유형 2의 영역, 또는 유형 1과 유형 2의 조합이 또한 존재한다. 플루오로카본은 경화성 조성물의 부 성분(minor component)(50 중량% 미만)으로 존재하기 때문에, 경화된 유기 층 전체에 걸쳐 연속적인 도메인을 형성하기에 충분한 플루오로카본이 존재하지 않고, 오히려 유형 3의 영역은 경화된 광학-산란 층의 국부화된 영역에 존재한다.

상기에 언급된 바와 같이, 경화된 광학-산란 층 내의 3가지 상이한 유형의 영역의 생성은 예상치 못한 것이었다. PIPS 모델은 플루오로카본 및 (메트)아크릴레이트 물질을 함유하는 경화성 조성물로부터 경화된 광학-산란 층을 형성하기 위한 비교적 간단한 공정을 제안할 것이다. 플루오로카본 중합체와 (메트)아크릴레이트 중합체는 서로 대체로 불혼화성이기 때문에, 플루오로카본 중합체와 (메트)아크릴레이트 단량체가 혼화성이라는 것은 다소 놀라운 일이었다. 그러나, 이들 2가지 물질은 가교결합된 폴리(메타크릴레이트) 매트릭스의 형성 전에는 서로 혼화성이지만, 플루오로중합체는 가교결합된 폴리(메타크릴레이트) 매트릭스와 혼화성이 아니기 때문에, 중합에 의한 (메트)아크릴레이트 매트릭스의 형성 시에, 플루오로중합체 도메인이 형성될 것으로 추정되었다. 도메인의 크기는 100 내지 4,000 나노미터, 또는 400 내지 2,000 나노미터, 또는 400 내지 1,000 나노미터, 또는 심지어 400 내지 700 나노미터의 평균 직경을 갖는 마이크로도메인이 되도록 제어될 수 있을 것으로 기대되었다. 전술된 바와 같이, 경화된 광학-산란 층은 PIPS 모델이 제안하게 될 것보다 훨씬 더 복잡하다.

경화된 광학-산란 층은, 그것이 단지 하나의 유형의 영역을 함유하든 하나 초과의 유형의 영역을 함유하든 어느 것이든 간에, 광학-산란 층인 것으로 밝혀졌다. 광학-산란 층이 필요에 따라 가시광을 전방 산란시킬 수 있다는 것은, 경화된 광학-산란 층이 실시예 섹션에 기술된 바와 같이 측정될 때 탁도 값이 5% 이상이라는 사실에 의해 입증된다.

경화된 광학-산란 층의 복잡성, 즉 층 내의 최대 3가지의 상이한 영역 유형의 존재는 원자간력 현미경법(AFM)을 적외선 분광법(IR)과 조합한 비교적 새로운 기법에 의해 검출되었다. 이러한 새로운 기법은 AFM-IR로 약기된다. 광열 유도 공명 효과(photothermal induced resonance effect, PTIR)에 기초한 기법인 AFM-IR은 나노규모 특성화를 위한 원자간력 현미경법(AFM)과 적외선 분광법(IR)의 조합이다. 이는 서브-50 nm 특징부의 토포그래픽 및 화학적 정보를 동시에 제공한다. AFM-IR 기법은 예리한 금-코팅된 AFM 팁을 사용하여, IR 방사선의 짧은(10 나노초) 펄스의 흡수에 의해 야기되는 샘플의 신속한 열 팽창을 검출한다. 단색 레이저 방사선이 샘플 내의 분자 진동을 여기시키는 IR 주파수에 접근할 때, 광은 흡수되어 AFM 팁과 접촉 상태에 있는 샘플의 신속한 열 팽창을 유도한다. 이는 AFM 팁의 동시 편향을 발생시키고, 열이 소산됨에 따라 그의 고유 편향 공진 주파수에서 캔틸레버의 "링 다운(ring down)"을 야기한다. 캔틸레버의 이들 움직임은 캔틸레버의 상부로부터 반사되는 제2 레이저 빔에 의해 "검출"되며, 이러한 신호는 위치-감응형 광검출기를 사용하여 측정된다. 캔틸레버에서 유도된 공진 진폭은 샘플에 의해 흡수되는 IR 방사선의 양에 정비례한다. 이렇게 하여, IR 레이저를 IR 지문 영역에 걸쳐 조정하면서 링-다운 진폭을 측정함으로써 AFM-IR 스펙트럼을 생성한다. 게다가, IR 레이저는 고정된 파수(fixed wavenumber)로 조정될 수 있으며, 이로써 AFM 팁이 샘플을 가로질러 스캔함에 따라 IR 흡수가 위치의 함수로서 측정될 수 있다. 그 결과, 화학적 조성 맵핑이 생성되는데, 이는 샘플을 가로질러 화학적 성분들의 분포를 보여준다.

물품의 제조 방법이 본 명세서에 또한 개시된다. 일부 실시 형태에서, 본 방법은 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계, 경화성 조성물을 제공하는 단계, 경화성 조성물의 층을 기재의 제1 주 표면의 적어도 일부분 상에 형성하는 단계, 및 경화성 조성물의 층을 경화시켜, 경화된 가교결합된 광학-산란 층을 형성하는 단계를 포함한다. 경화성 조성물은 전술되어 있으며, 적어도 하나의 플루오로중합체, 적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트, 적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트, 및 적어도 하나의 개시제를 포함하며, 경화성 조성물은 전형적으로 실온 내지 60℃의 온도에서의 점도가 30 센티푸아즈 미만이다. 경화된 가교결합된 층은 (메트)아크릴레이트 매트릭스 및 플루오로중합체-풍부 마이크로도메인을 포함하며, 마이크로도메인은 가시광의 파장 정도이거나 그보다 크다. 일반적으로, 마이크로도메인은 100 내지 4,000 나노미터, 일부 실시 형태에서는 400 내지 2,000 나노미터, 400 내지 1,000 나노미터, 또는 심지어 400 내지 700 나노미터의 범위이다.

경화성 조성물의 층의 형성은 매우 다양한 코팅, 인쇄 또는 다른 패턴화 기법으로 수행될 수 있다. 인쇄 기법이 특히 적합한데, 그 이유는, 이들 기법은 층의 형성에 있어서 탁월한 제어를 제공하기 때문이다. 적합한 인쇄 기법의 예에는 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 플렉소 인쇄, 그라비어 인쇄, 오프셋 인쇄, 니들 분배(needle dispensing), 및 패치 코팅(patch coating)이 포함된다. 일부 실시 형태에서, 경화성 조성물은 잉크젯 인쇄에 의해 코팅된다. 전형적으로, 형성된 층은 두께가 1 내지 76 마이크로미터, 일부 실시 형태에서 1 내지 51 마이크로미터, 또는 심지어 1 내지 25 마이크로미터이다.

경화성 조성물의 경화는 경화성 조성물에 존재하는 개시제를 활성화하여 자유 라디칼 중합을 개시함으로써 수행된다. 전형적으로, 개시제는 UV 광 또는 가시광에 의해 일반적으로 활성화되는 광개시제이다. UV 광은 램프와 같은 각종 다양한 광원을 통해 공급될 수 있다. 경화를 위해 사용되는 방사선의 공급원은 "내부" 공급원(예를 들어, 코팅이 디스플레이 상에 코팅되는 경우, 디스플레이 서브픽셀 자체가 경화에 사용될 수 있음) 또는 외부 공급원(레이저, UV 블랙라이트 전구의 뱅크, UV-LED 램프 등)일 수 있다. 내부 광원이 사용되는 경우, 적색, 녹색 또는 청색 감광제가 표준 자유 라디칼 개시제와 함께 수지에 첨가될 수 있다. 가시광 감광제의 비중첩 흡광도(non-overlapping absorbance)를 가정하여, 디스플레이 상의 일련의 적색, 녹색, 또는 청색 플래시가 각각의 서브픽셀 위의 잉크를 경화시키는 데 사용될 수 있다. 각각의 컬러 플래시는 각각의 서브픽셀 산란 층에 필요한 경화 속도에 상응하는 상이한 강도를 가질 수 있다. 블랭킷 UV 플러드 노출(flood exposure)은 서브픽셀 바로 위에 있지 않은 코팅의 영역의 경화를 완성하는 데 사용될 수 있다.

외부 광원이 사용되는 경우, 래스터 스캐닝(raster scanning), 직접-기록 레이저, 또는 포토마스크를 사용한 UV 광원 플러드 노출 기법이 사용될 수 있다. 레이저가 패턴화에 사용되는 경우, 레이저는 산란 층의 생성을 위하여 필요한 대로 상이한 파장 또는 강도를 가질 수 있다. 산란 입자의 기둥이 아니라 오히려, 필름 내의 산란 입자의 원뿔을 생성하기 위한 각도로 필름을 조사하기 위하여 레이저가 사용될 수 있다. UV 광원 플러드 노출에서는, 3개의 상이한 포토마스크가 사용될 수 있으며, 이때 각각의 포토마스크는 적색, 녹색 또는 청색 서브픽셀의 위치에 각각 상응하는 개방 윈도우를 함유한다. 아마도, OLED 디스플레이에서 3가지 상이한 방출 염료(emission dye)의 증발에 사용되는 것과 동일한 미세 금속 마스크가 또한 상분리 잉크용 포토마스크로서 사용될 수 있을 것이다. 이어서, 필요에 따라, 각각의 노출에 대해 상이한 방사선 강도가 사용될 수 있다.

경화는 층의 선택적 하위섹션에서 수행될 수 있거나, 또는 전체 층이 경화될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 경화는, 층이 소정 범위의 마이크로도메인을 포함하도록 층의 선택된 영역의 패턴-방식 경화를 포함한다. 이러한 패턴-방식 경화는 선택적 조사에 의해, 또는 마스크의 사용을 통해 수행될 수 있다. 선택적 방사는 매우 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 상이한 스폿에서 상이한 강도를 갖는 조사가 가변 조사를 제공할 수 있거나, 또는 조사 공급원에 의한 선택적 영역의 조사가 레이저 또는 유사한 광원을 사용하여 선택적 영역에서 수행된 후, 표면 영역의 나머지 부분을 통상적인 광원을 사용하여 경화시킬 수 있다. 경화성 조성물 제형의 하나의 층이 단일 필름으로서 디바이스의 전체 영역에 걸쳐 사용될 수 있거나, 또는 3개의 상이한 잉크젯 인쇄 헤드가, 예를 들어 각각의 R, G 및 B 서브픽셀 위에 3가지 상이한 잉크 제형을 침착시킬 수 있다. 3가지 제형 각각은 각각의 방출 파장의 결함을 보정하도록 조정될 수 있다.

경화성 조성물의 침착 후에, 제1 (낮은) 방사선 강도가, 산란 도메인을 형성하고 이들을 가교결합된 매트릭스 내로 고정시키는 데 사용될 수 있다. (훨씬 더 높은 강도의) 제2 방사선 펄스가 잔존하는 아크릴레이트 단량체의 경화를 완성하는 데 사용될 수 있다. 마찬가지로, 더 높은 강도는 또한 상분리된 플루오로중합체 도메인으로 이어질 것이지만, 이들 도메인은 너무 작을 것이며, 이들은 광학적으로 무의미한 것으로 간주될 수 있을 것이다. 도메인 크기의 그러한 다중 모드 또는 구배 분포에 대한 다른 용도가 또한 고려될 수 있는데, 이에는, 예를 들어 어느 정도의 광 조향(light steering) 또는 광학 포커싱(optical focusing)에 대한 용도가 있다.

중합의 개시 시에, 광학-산란 층이 형성된다. 상기에 언급된 바와 같이, 3가지 상이한 유형의 영역이 층 내에 형성될 수 있다. 광학-산란 층은 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인을 포함한다. 마이크로도메인은 플루오로중합체-풍부하거나 또는 (메트)아크릴레이트-풍부할 수 있다. 이론에 의해 구애됨이 없이, 마이크로도메인의 형성은 확산-율속(diffusion-limited)인 것으로 여겨지기 때문에, 가교결합된 폴리(메트)아크릴레이트 매트릭스가 형성되는 속도는 마이크로도메인의 크기에 직접 영향을 줄 수 있다. 폴리(메트)아크릴레이트 매트릭스의 경화 속도는 경화 방사선의 강도를 변화시킴으로써 직접 영향을 줄 수 있기 때문에, 상이한 광 강도를 사용하여 별개의 수준의 산란을 패턴화하는 능력이 예상된다. 예를 들어, 층의 하나의 영역에서는 큰 플루오로중합체 또는 아크릴레이트 마이크로도메인을 생성하기 위해 낮은 광 강도가 사용될 수 있고, 층의 다른 영역에서는 작은 플루오로중합체 또는 (메트)아크릴레이트 마이크로도메인을 생성하기 위해 높은 광 강도가 사용될 수 있다. 상이한 도메인 크기는 층의 각각의 영역에서의 탁도 및 광학 산란의 변화로 이어질 것이다. 미(Mie) 이론에 따르면, 산란된 광의 강도는, 입자가 광의 파장보다 작다는 가정 하에서, 2개의 상 사이의 굴절률의 차이의 제곱에 그리고 분산상의 반경의 6승에 비례한다. 경화 속도에 영향을 주는 다른 방법은 수지 혼합물에 사용되는 (메트)아크릴레이트 단량체의 작용성, 점도, 및 분자량을 변화시키는 것을 포함한다. 이러한 방식으로, 경화가 선택적으로 수행될 때, 즉 경화성 조성물 층의 상이한 영역들의 방사선 노출이 상이한 경우, 마이크로도메인의 형성은 마찬가지로 상이하다. 다시 말하면, 선택적 경화는 층 상의 상이한 지점에서 상이한 마이크로도메인을 갖는 광 확산 층을 생성할 수 있다. 그러한 선택성은 입자-기반 광 확산 층의 경우 또는 미국 특허 제9,238,762호(샤퍼 등)에 기재된 광 확산 층의 경우에는 가능하지 않은데, 그 이유는, 이들 광 확산 층은 층의 모든 지점에서 동일하기 때문이다.

본 발명의 방법은 도 1a 내지 도 1i에 의해 추가로 이해될 수 있다. 도 1a 내지 도 1i는 본 발명의 광학-산란 층을 생성하는 데 이용될 수 있는 광범위한 경화 방법을 예시한다. 이들 도면은 예시적인 것으로 의도되고 축척대로 그려진 것은 아님에 유의해야 한다.

도 1a는 경화성 조성물(20A)이 위에 배치된 기재 층(10A)을 포함하는 경화성 층을 나타낸다. 경화성 조성물은 화학 방사선(30A)에 노출된다. 화학 방사선은 전형적으로 UV 광이며, 이는 경화성 조성물(20A)이 경화되게 하여 상분리된 마이크로도메인(40A)을 갖는 경화된 매트릭스(50A)를 형성한다.

도 1b는 경화성 조성물(20B)이 위에 배치된 기재 층(10B)을 포함하는 경화성 층을 나타낸다. 경화성 조성물은 상이한 강도(I₁, I₂, I₃으로 나타냄)의 화학 방사선(31B, 32B, 33B)에 노출된다. 화학 방사선(31B)은 강도(I₁)를 갖고, 화학 방사선(32B)은 강도(I₂)를 갖고, 화학 방사선(33B)은 강도(I₃)를 가지며, 화학 방사선의 상대 강도는 I₁ < I₂ < I₃이다. 화학 방사선은 전형적으로 UV 광이며, 이는 경화성 조성물(20B)이 경화되게 하여 상분리된 마이크로도메인(41B, 42B, 43B)을 갖는 경화된 매트릭스(50B)를 형성한다. 상분리된 마이크로도메인(41B, 42B, 43B)의 크기는 상이한 것으로 나타나 있다. 상분리된 마이크로도메인(41B, 42B, 43B)은 상이하지만, 이들 크기는 대표적인 것이며 축척대로 그려진 것은 아님에 유의해야 한다.

도 1c는 경화성 조성물(20C)이 위에 배치된 기재 층(10C)을 포함하는 경화성 층을 나타낸다. 경화성 조성물은 상이한 강도(31C, 32C, 33C)의 화학 방사선에 노출된다. 화학 방사선(31C)은 화학 방사선(32C)의 강도보다 낮은 강도를 갖고, 화학 방사선(33C)은 화학 방사선(32C)의 강도보다 낮은 강도를 가지며, 화학 방사선(31C)의 강도와 동일할 수 있거나 상이할 수 있다. 화학 방사선은 전형적으로 UV 광이며, 이는 경화성 조성물(20C)이 경화되게 하여 상분리된 마이크로도메인(41C, 42C, 43C)을 갖는 경화된 매트릭스(50C)를 형성한다. 상분리된 마이크로도메인(41C, 42C, 43C)의 크기는 상이한 것으로 나타나 있다. 상분리된 마이크로도메인(41C, 42C, 43C)은 상이하지만, 이들 크기는 대표적인 것이며 축척대로 그려진 것은 아님에 유의해야 한다.

도 1d는, 경화성 조성물 하위층(21D, 22D, 23D)을 포함하는 경화성 조성물 층이 위에 배치된 기재 층(10D)을 포함하는 경화성 층을 나타낸다. 이 실시 형태에서, 경화성 조성물 하위층은, 예를 들어 상이한 점도의 경화성 조성물을 나타낼 수 있다. 명료함을 위해 3개의 하위층이 도시되어 있지만, 광범위한 하위층이 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 이들 하위층은 필름의 벌크 전체에 걸쳐 받아들여진 광 강도의 구배에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 자외 방사선을 흡수하는 분자, 예컨대 자외선 흡수제를 함유하는 필름은 필름의 하부에 비해 필름의 상부 상에서 더 높은 광 강도를 받을 수 있다. 경화성 조성물은 화학 방사선(30D)에 노출된다. 화학 방사선은 전형적으로 UV 광이며, 이는 경화성 조성물 하위층(21D, 22D, 23D)이 경화되게 하여 상분리된 마이크로도메인(41D, 42D, 43D)을 갖는 경화된 매트릭스(50D)를 형성한다. 상분리된 마이크로도메인(41D, 42D, 43D)의 크기는 상이한 것으로 나타나 있다. 상분리된 마이크로도메인(41D, 42D, 43D)은 상이하지만, 이들 크기는 대표적인 것이며 축척대로 그려진 것은 아님에 유의해야 한다.

도 1e는, 경화성 조성물 하위층(21E, 22E)을 포함하는 경화성 조성물 층이 위에 배치된 기재 층(10E)을 포함하는 경화성 층을 나타낸다. 이 실시 형태에서, 경화성 물품이 질소와 같은 불활성 분위기에 존재하지 않기 때문에 표면 하위층(22E)이 산소 분위기에 노출되기 때문에, 경화성 조성물 하위층들은 상이하다. 경화성 조성물은 화학 방사선(30E)에 노출된다. 화학 방사선은 전형적으로 UV 광이며, 이는 경화성 조성물 하위층(21E, 22E)이 경화되게 하여 상분리된 마이크로도메인(41E, 42E)을 갖는 경화된 매트릭스(50E)를 형성한다. 표면 하위층(22E) 내의 산소의 존재는 이러한 하위층에서의 중합 속도를 방해할 것으로 예상된다. 상분리된 마이크로도메인(41E, 42E)의 크기는 상이한 것으로 나타나 있다. 상분리된 마이크로도메인(41E, 42E)은 상이하지만, 이들 크기는 대표적인 것이며 축척대로 그려진 것은 아님에 유의해야 한다.

도 1f는 경화성 조성물(20F)이 위에 배치된 기재 층(10F)을 포함하는 경화성 층을 나타낸다. 경화성 조성물(20F)의 일부분은 마스크(60F)에 의해 차단된다. 경화성 조성물은 화학 방사선(30F)에 노출된다. 마스크(60F)로 인해, 경화성 조성물(20F)의 일부분만이 화학 방사선(30F)을 받는다. 화학 방사선은 전형적으로 UV 광이며, 이는 경화성 조성물(20F)이 경화되게 하여, 방사선(30F)을 받은 영역 내에 상분리된 마이크로도메인(40F)을 갖는 경화된 매트릭스(50F)를 형성한다. 마스크(60F)를 제거하고, 조성물을 화학 방사선(30F')에 노출시킨다. 화학 방사선(30F')은 화학 방사선(30F)과 동일하거나 상이할 수 있다. 화학 방사선은 전형적으로 UV 광이며, 이는 미경화 경화성 조성물이 경화되게 하여, 방사선(30F')을 받은 영역 내에 상분리된 마이크로도메인(41F, 42F)을 갖는 경화된 매트릭스(51F)를 형성한다.

도 1g는 경화성 조성물(20G)이 위에 배치된 기재 층(10G)을 포함하는 경화성 층을 나타낸다. 경화성 조성물(20G)의 일부분이 화학 방사선(70G)에 노출된다. 화학 방사선(70G)은, 예를 들어 레이저일 수 있다. 광원(70G)의 협소성(narrowness)으로 인해, 경화성 조성물(20G)의 일부분만이 화학 방사선을 받는다. 화학 방사선은 경화성 조성물(20G)이 경화되게 하여, 방사선(70G)을 받은 영역 내에 상분리된 마이크로도메인(40G)을 갖는 경화된 매트릭스(50G)를 형성한다. 조성물은 화학 방사선(30G)에 노출된다. 화학 방사선(30G)은 전형적으로 UV 광의 플러드 노출이며, 이는 미경화 경화성 조성물이 경화되게 하여, 방사선(30G)을 받은 영역 내에 상분리된 마이크로도메인(41G, 42G)을 갖는 경화된 매트릭스(51G)를 형성한다.

도 1h는 경화성 조성물(20H)이 위에 배치된 기재 층(10H)을 포함하는 경화성 층을 나타낸다. 경화성 조성물(20H)은 나노입자(80H)를 함유한다. 경화성 조성물(20H)은 화학 방사선(30H)에 노출된다. 화학 방사선은 전형적으로 UV 광이며, 이는 경화성 조성물(20H)이 경화되게 하여 상분리된 마이크로도메인(40H)을 갖는 경화된 매트릭스(50H)를 형성한다. 상기 나노입자의 표면은 상분리를 핵화(nucleate)시키기 위한 시드로서 작용하도록 가공될 수 있거나, 또는 이들은 굴절률 변경과 같은 다른 기능을 위해 사용될 수 있다.

도 1i는 경화성 조성물(20I)이 위에 배치된 기재 층(10I)을 포함하는 경화성 층을 나타낸다. 공구 필름(90I)은 한쪽 표면에 미세구조화된 패턴을 갖는다. 단계(100)에서는, 공구 필름(90I)을 경화성 조성물(20I)에 접촉시켜 라미네이트 구조물을 형성한다. 경화성 조성물은 화학 방사선(30I)에 노출된다. 화학 방사선은 전형적으로 UV 광이며, 이는 경화성 조성물(20I)이 경화되게 하여 상분리된 마이크로도메인(40I)을 갖는 경화된 매트릭스(50I)를 형성한다. 이어서, 공구 필름(90I)을 단계(110)에서 제거하여 경화된 매트릭스(50I) 및 상분리된 마이크로도메인(40I)을 갖는 구조화된 경화된 층을 생성한다.

본 발명은 하기 실시 형태들을 포함한다.

실시 형태들 중에는 경화성 조성물이 있다. 실시 형태 1은 경화성 조성물을 포함하며, 본 경화성 조성물은 적어도 하나의 플루오로중합체; 적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트; 적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트; 및 적어도 하나의 개시제를 포함한다.

실시 형태 2는, 실시 형태 1에 있어서, 무용매이고, 실온 내지 60℃의 온도에서의 점도가 30 센티푸아즈 미만인, 경화성 조성물이다.

실시 형태 3은, 실시 형태 1 또는 실시 형태 2에 있어서, 적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트는 일작용성 지환족 (메트)아크릴레이트를 포함하는, 경화성 조성물이다.

실시 형태 4는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 3 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트는 일작용성 지환족 메타크릴레이트를 포함하는, 경화성 조성물이다.

실시 형태 5는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 4 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트는 이작용성 지방족 (메트)아크릴레이트를 포함하는, 경화성 조성물이다.

실시 형태 6은, 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트는 이작용성 지방족 메타크릴레이트를 포함하는, 경화성 조성물이다.

실시 형태 7은, 실시 형태 1 내지 실시 형태 6 중 어느 하나에 있어서, 이작용성 (메트)아크릴레이트는 경화성 조성물의 경화성 성분들의 총 중량을 기준으로 1 내지 20 중량부를 구성하는, 경화성 조성물이다.

실시 형태 8은, 실시 형태 1 내지 실시 형태 7 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 플루오로중합체는 총 경화성 조성물 100 중량%를 기준으로 1 내지 20 중량%를 구성하는, 경화성 조성물이다.

실시 형태 9는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 8 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 플루오로중합체는 60 내지 70%의 불소 함량을 포함하는 비정질 플루오로중합체를 포함하는, 경화성 조성물이다.

실시 형태 10은, 실시 형태 1 내지 실시 형태 9 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 플루오로중합체는 플루오로탄성중합체를 포함하는, 경화성 조성물이다.

실시 형태 11은, 실시 형태 1 내지 실시 형태 10 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 공중합성 비닐 단량체를 추가로 포함하는, 경화성 조성물이다.

실시 형태 12는, 실시 형태 11에 있어서, 공중합성 비닐 단량체는 N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 단량체를 포함하는, 경화성 조성물이다.

실시 형태 13은, 실시 형태 1 내지 실시 형태 12 중 어느 하나에 있어서, 금속 산화물 나노입자, 접착 촉진제, 기능성 중합체, 열 안정제, 자외광 안정제, 자유 라디칼 포착제, 사슬 전달제, 감광제, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 추가로 포함하는, 경화성 조성물이다.

물품이 또한 개시된다. 실시 형태 14는 물품을 포함하며, 본 물품은 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 기재; 및 기재의 제1 주 표면 상의 광학-산란 층을 포함하며, 광학-산란 층은 경화성 조성물로부터 제조되며, 경화성 조성물은 적어도 하나의 플루오로중합체; 적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트; 적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트; 및 적어도 하나의 개시제를 포함하고; 광학-산란 층은 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인을 포함하며, 여기서 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인은 상이한 굴절률을 가지며, 마이크로도메인은 가시광의 파장 정도이거나 그보다 크다.

실시 형태 15는, 실시 형태 14에 있어서, 광학-산란 층은 3가지 유형의 영역 중 적어도 하나를 가지며, 제1 유형의 영역은 플루오로카본-풍부 상분리된 마이크로도메인을 갖는 (메트)아크릴레이트 매트릭스를 포함하고; 제2 유형의 영역은 플루오로카본-풍부 상분리된 마이크로도메인을 갖는 (메트)아크릴레이트 매트릭스를 포함하며, 여기서 플루오로카본-풍부 상분리된 마이크로도메인은 (메트)아크릴레이트-풍부 나노도메인을 추가로 포함하고; 제3 유형의 영역은 (메트)아크릴레이트-풍부 상분리된 마이크로도메인을 갖는 플루오로카본-풍부 매트릭스를 포함하는, 물품이다.

실시 형태 16은, 실시 형태 15에 있어서, 광학-산란 층은 3가지 유형의 영역 중 적어도 둘을 포함하는, 물품이다.

실시 형태 17은, 실시 형태 15에 있어서, 광학-산란 층은 3가지 유형의 영역을 포함하는, 물품이다.

실시 형태 18은, 실시 형태 14 내지 실시 형태 17 중 어느 하나에 있어서, 상분리된 마이크로도메인들 중 적어도 일부는 플루오로카본-풍부 마이크로도메인을 포함하는, 물품이다.

실시 형태 19는, 실시 형태 14 내지 실시 형태 18 중 어느 하나에 있어서, 상분리된 마이크로도메인은 100 내지 4,000 나노미터인, 물품이다.

실시 형태 20은, 실시 형태 14 내지 실시 형태 18 중 어느 하나에 있어서, 상분리된 마이크로도메인은 400 내지 2,000 나노미터인, 물품이다.

실시 형태 21은, 실시 형태 14 내지 실시 형태 18 중 어느 하나에 있어서, 상분리된 마이크로도메인은 400 내지 1,000 나노미터인, 물품이다.

실시 형태 22는, 실시 형태 14 내지 실시 형태 18 중 어느 하나에 있어서, 상분리된 마이크로도메인은 400 내지 700 나노미터인, 물품이다.

실시 형태 23은, 실시 형태 14 내지 실시 형태 22 중 어느 하나에 있어서, 상분리된 마이크로도메인을 포함하는 광학-산란 층은 상이한 농도의 상분리된 마이크로도메인, 상이한 크기의 상분리된 마이크로도메인, 또는 이들의 조합을 갖는 영역을 포함하는, 물품이다.

실시 형태 24는, 실시 형태 23에 있어서, 광학-산란 층은 상이한 농도의 상분리된 마이크로도메인, 상이한 크기의 상분리된 마이크로도메인, 또는 이들의 조합을 갖는 영역을 포함하고, 층의 두께를 통한 농도의 차이를 포함하는, 물품이다.

실시 형태 25는, 실시 형태 23에 있어서, 광학-산란 층은 상이한 농도의 상분리된 마이크로도메인, 상이한 크기의 상분리된 마이크로도메인, 또는 이들의 조합을 갖는 영역을 포함하고, 층의 길이 및 폭 영역에서의 농도의 차이를 포함하는, 물품이다.

실시 형태 26은, 실시 형태 14 내지 실시 형태 25 중 어느 하나에 있어서, 광학-산란 층은 두께가 1 내지 76 마이크로미터인, 물품이다.

실시 형태 27은, 실시 형태 14 내지 실시 형태 25 중 어느 하나에 있어서, 광학-산란 층은 두께가 1 내지 51 마이크로미터인, 물품이다.

실시 형태 28은, 실시 형태 14 내지 실시 형태 25 중 어느 하나에 있어서, 광학-산란 층은 두께가 1 내지 25 마이크로미터인, 물품이다.

실시 형태 29는, 실시 형태 14 내지 실시 형태 28 중 어느 하나에 있어서, 디스플레이 물품을 포함하는, 물품이다.

실시 형태 30은, 실시 형태 14 내지 실시 형태 29 중 어느 하나에 있어서, 광학-산란 층은 구조화된 표면을 포함하는, 물품이다.

실시 형태 31은, 실시 형태 30에 있어서, 구조화된 표면은 미세구조화된 표면을 포함하는, 물품이다.

물품의 제조 방법이 또한 개시된다. 실시 형태 32는 물품의 제조 방법을 포함하며, 본 방법은 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계; 경화성 조성물을 제공하는 단계 - 경화성 조성물은 적어도 하나의 플루오로중합체; 적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트; 적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트; 및 적어도 하나의 개시제를 포함함 -; 기재의 제1 주 표면의 적어도 일부분 상에 경화성 조성물의 층을 형성하는 단계; 경화성 조성물의 층을 경화시켜, 경화된 광학-산란 층을 형성하는 단계 - 경화된 광학-산란 층은 기재의 제1 주 표면 상의 광학-산란 층을 포함하며, 여기서 광학-산란 층은 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인을 포함하며, 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인은 상이한 굴절률을 가지며, 마이크로도메인은 가시광의 파장 정도이거나 그보다 큼 -를 포함한다.

실시 형태 33은, 실시 형태 32에 있어서, 경화성 조성물은 무용매이고, 실온 내지 60℃의 온도에서의 점도가 30 센티푸아즈 미만인, 방법이다.

실시 형태 34는, 실시 형태 32 또는 실시 형태 33에 있어서, 기재의 제1 주 표면의 적어도 일부분 상에 경화성 조성물의 층을 형성하는 단계는 경화성 조성물의 인쇄를 포함하는, 방법이다.

실시 형태 35는, 실시 형태 34에 있어서, 인쇄는 잉크젯 인쇄를 포함하는, 방법이다.

실시 형태 36은, 실시 형태 32 내지 실시 형태 35 중 어느 하나에 있어서, 상분리된 마이크로도메인은 100 내지 4,000 나노미터인, 방법이다.

실시 형태 37은, 실시 형태 32 내지 실시 형태 35 중 어느 하나에 있어서, 상분리된 마이크로도메인은 400 내지 2,000 나노미터인, 방법이다.

실시 형태 38은, 실시 형태 32 내지 실시 형태 35 중 어느 하나에 있어서, 상분리된 마이크로도메인은 400 내지 1,000 나노미터인, 방법이다.

실시 형태 39는, 실시 형태 32 내지 실시 형태 35 중 어느 하나에 있어서, 상분리된 마이크로도메인은 400 내지 700 나노미터인, 방법이다.

실시 형태 40은, 실시 형태 32 내지 실시 형태 39 중 어느 하나에 있어서, 경화는, 층이 소정 범위의 상분리된 마이크로도메인을 포함하도록 층의 선택된 영역의 패턴-방식 경화를 포함하는, 방법이다.

실시 형태 41은, 실시 형태 40에 있어서, 패턴-방식 경화는 층의 상이한 영역들을 상이한 강도의 조사에 노출시키는 단계를 포함하는, 방법이다.

실시 형태 42는, 실시 형태 40에 있어서, 패턴-방식 경화는 층의 일부분에 걸쳐 포토마스크를 사용하는 단계 및 층을 조사에 노출시키는 단계를 포함하는, 방법이다.

실시 형태 43은, 실시 형태 42에 있어서, 포토마스크를 제거하는 단계 및 층을 조사에 노출시키는 단계를 추가로 포함하며, 방사선은 포토마스크가 정위치에 있었을 때 사용되는 조사와는 상이한, 방법이다.

실시 형태 44는, 실시 형태 40에 있어서, 패턴-방식 경화는 레이저를 사용하여 층의 선택된 영역을 경화시키는 단계를 포함하는, 방법이다.

실시 형태 45는, 실시 형태 44에 있어서, 조사에 대한 노출에 의해 층의 나머지 부분을 경화시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법이다.

실시 형태 46은, 실시 형태 32 내지 실시 형태 45 중 어느 하나에 있어서, 경화된 광학-산란 층은 두께가 1 내지 76 마이크로미터인, 방법이다.

실시 형태 47은, 실시 형태 32 내지 실시 형태 45 중 어느 하나에 있어서, 경화된 광학-산란 층은 두께가 1 내지 51 마이크로미터인, 방법이다.

실시 형태 48은, 실시 형태 32 내지 실시 형태 45 중 어느 하나에 있어서, 경화된 광학-산란 층은 두께가 1 내지 25 마이크로미터인, 방법이다.

실시예

경화성 잉크 조성물을 제조하였다. 재료를 기재에 적용하고, 하기 실시예에 나타낸 바와 같이 물리적 특성, 광학 특성 및 기계적 특성을 평가하였다. 이러한 실시예는 단지 예시의 목적만을 위한 것이며, 첨부된 청구범위의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 달리 언급되지 않는 한, 실시예 및 본 명세서의 나머지에서 모든 부, 백분율, 비 등은 중량 기준이다. 달리 나타내지 않는 한, 사용한 용매 및 다른 시약은 미국 미주리주 세인트 루이스 소재의 시그마-알드리치 케미칼 컴퍼니(Sigma-Aldrich Chemical Company)로부터 입수하였다. 하기 약어가 본 명세서에 사용된다: nm = 나노미터; mm = 밀리미터; cm = 센티미터; um = 마이크로미터; m = 미터; N = 뉴턴; mW = 밀리와트; min = 분; K = 1,000(즉, 15 KDa = 15,000 달톤 분자량); ㎐ = 헤르츠; cP = 센티푸아즈; mol = 몰; ℃ = 섭씨도; T = 투과율; H = 탁도; C = 투명도, avg = 평균, 및 stdev = 표준 편차. 용어 "중량%"와 "중량 기준 %"는 상호교환 가능하게 사용된다.

[표 1]

시험 방법

샘플 제조

와이어-권취 로드(모델: RDS10, 미국 뉴욕주 웹스터 소재의 알디에스 스페셜티즈(RDS Specialties))를 사용하여 기재 S1 상에 광학 시험을 위한 코팅을 제조하였다. 일체화된 N₂ 퍼지(λ = 365 내지 400 nm, 미국 미네소타주 홉킨스 소재의 클리어스톤 테크놀로지스 인크.(Clearstone Technologies Inc.))와 함께 CA-3200 UV-LED 경화 챔버를 사용하여 코팅 직후에 필름의 자외선(UV) 경화를 수행하였다.

프라이밍된 PET(S1) 기재의 2개의 조각들 사이에 수지를 개재함으로써 샘플을 제조하였다. 이어서, S1/수지/S1 적층체를 다양한 두께의 크롬으로 패턴화된 포토마스크(IG1)의 상부 상에 배치하여, UV 조사가 마스크를 통과할 때 샘플을 가로질러 여러 개의 개별적인 강도 수준을 달성하였다. 베어(bare) 유리의 다른 조각을 S1/수지/S1 적층체의 상부 위로 배치하고, 이어서 전체 구조물을 바인더 클립을 사용하여 클램핑하여 밀착시켰다. 두꺼운 흑색 플라스틱 조각을 클램핑된 구조물의 상부 상에 배치하여 경화 동안 경화 챔버의 상부로부터의 UV의 후방 반사를 방지하였다. 포토마스크를 통한 경화를 30분 동안 수행한 후, 95.6 mW/㎠의 UV 강도를 사용하여 포토마스크 없이 15분간 플러드 노출시켰다. 포토마스크의 영역들의 각각의 영역을 통과하는 광의 강도를 방사계(UV 파워퍽(PowerPuck) II, 미국 버지니아주 스털링 소재의 일렉트로닉 인스트루멘테이션 앤드 테크놀로지, 인크.(Electronic Instrumentation and Technology Inc.))를 사용하여 측정하였으며, 이는 표 4 및 표 5에 기록된 바와 같다.

시험 방법 1: 투과율, 탁도, 투명도, 및 b* 측정

평균 % 투과율, 탁도, 투명도 및 b*의 측정은 ASTM D1003-13에 기초하여 탁도계(미국 메릴랜드주 콜럼비아 소재의 비와이케이 가드너(BYK Gardner), 상표명 "비와이케이 헤이즈가드 플러스(BYK HAZEGARD Plus)")를 사용하여 수행하였다. 결과가 표 5에 기록되어 있다.

시험 방법 2: 점도 측정

17 mL의 각각의 잉크 제형을 점도계(볼린 비스코(BOHLIN VISCO) 88, 영국 말번 소재의 말번 인스트루먼츠 리미티드(Malvern Instruments Ltd)) 상의 25 mm 직경의 이중 갭 동축 동심 실린더 장치(DIN 53019) 내로 로딩하였다. 이중 갭 셀에 구비된 열 재킷은 각각 25℃ 및 35℃로 가열된 재순환수의 유동을 가능하게 하였다. 각각의 측정을 수행하기 전에 30분 동안 시스템이 평형을 이루게 하였다. 전단 속도를 100 ㎐ 간격으로 100 ㎐로부터 1000 ㎐로 램핑(ramping)하고, 측정을 3회 반복하였다. 모든 데이터 포인트에 걸친 평균 및 표준 편차를 센티푸아즈 단위로 점도로서 취하였다. 결과가 표 3에 기록되어 있다.

시험 방법 3: 원자간력 현미경법 측정(AFM)

기재 S1 사이의 경화된 수지의 샘플을 라이카(Leica) EM UC6 박절기(Microtome)를 사용하여 실온에서 단면 절단하였다. 원자간력 현미경법을 사용하여 상분리 잉크 코팅의 단면을 이미지화하였다. 공기 중에서 주위 조건 하에서 탭핑 모드(Tapping Mode)에서 작동되는 브루커 디멘션 아이콘(Bruker Dimension Icon) 현미경(미국 캘리포니아주 93117 산타 바바라 112 로빈 힐 로드 소재의 브루커 나노 인크.(Bruker Nano Inc.)) 상에서 이미징을 수행하였다. 알루미늄 배면 코팅을 갖는 브루커 OTESPA 규소 캔틸레버 팁을 작동 동안 사용하였다(공칭 스프링 상수 = 40 N/m, 공칭 주파수 = 300 ㎑, 공칭 팁 반경 = 8 nm). 이미지 크기는 20 마이크로미터 × 20 마이크로미터였으며, 이때 데이터 포인트는 1024개 × 1024개였다. 각각의 광 강도에서, 샘플당 3개의 이미지에 대해 도메인 크기 분석을 수행하였다. 나노스코프 어낼리시스(Nanoscope Analysis) v1.7(미국 캘리포니아주 산타 바바라 소재의 브루커) 소프트웨어를 사용하여 각각의 측정의 도메인 크기에 대한 정밀한 측정을 얻었다. 평균 및 표준 편차를 기록하였으며, 표 4에 표로 작성되어 있다.

시험 방법 4: 원자간력 현미경법 - 적외선 분광법(AFM-IR)

샘플을 동결-박절(cryo-microtoming)하여 AFM-IR 연구를 위한 250 nm 단면 슬라이드를 얻었다. -40℃에서 라이카 초박절기(Ultramicrotome) EM UC7 유닛을 사용하여 동결-박절을 수행하였다. 이어서, 단면 슬라이스를 AFM-IR 시험을 위해 편평한 10 mm × 10 mm ZnS 단결정 상으로 옮겼다.

나노IR2-FS 플랫폼(미국 캘리포니아주 산타 바바라 소재의 브루커 아나시스(Bruker Anasys))을 사용하여 AFM-IR 실험을 수행하였다. 공칭 팁 반경이 20 nm인 금-코팅된 SiN AFM 팁(아나시스 인스트루먼츠(Anasys Instruments))을 사용하여 접촉 모드에서 얇은 단면 슬라이스를 검사하였다. IR 레이저의 반복 속도를 AFM 캔틸레버의 제2 접촉 공진과 매칭되도록 조정하여 감도를 향상시켰다. 모든 측정은 주위 조건 하에서 수행하였다.

필름 샘플의 단면을, 각각 메타크릴레이트 및 플루오로탄성중합체의 특징적인 IR 흡수 대역인 1730 cm^-1 및 1210 cm^-1의 2개의 특징적인 레이저 주파수에서 IR-맵핑시켰다.

실시예

제형

각각의 메타크릴레이트 단량체 중 순수(neat) 플루오로탄성중합체의 스톡 용액을 생성하였다. 플루오로탄성중합체 조각을 더 큰 블록으로부터 작은 2 mm × 2 mm 정사각형으로 절단하고, 호박색 바이알 내의 각각의 순수 메타크릴레이트 단량체 내로 첨가하였다. 바이알을 2일 동안 또는 투명한 균질 용액이 형성될 때까지 롤러 상에 놓아 두었다. 스톡 용액 병으로부터 분취물을 취출하고, 나머지 다른 성분들과 혼합하였다. 대부분의 실시예에 대하여, 80:20 몰:몰 비의 일작용성 단량체:이작용성 단량체를 제형의 광경화성 부분을 위해 사용하였다. 광개시제(PH1) 및 스페이서 비드(B1)를 플루오로중합체/단량체 용액의 총 중량에 대한 것으로 첨가하였다. 용액을 30분 동안, 또는 균질한 블렌드가 형성될 때까지 초음파 처리하였다. 각각의 실시예에 사용된 제형에 대해서는 표 2를 참조한다.

[표 2]

[표 3]

[표 4]

[표 5]

AFM 및 AFM-IR 이미지

도 2 및 도 4는, 각각 실시예 2 및 실시예 1에서 생성되고, '시험 방법 3: 원자간력 현미경법'을 통해 분석된 필름의 단면의 광학 현미경 사진을 나타낸다. 원자간력 현미경법 IR 맵핑은 메타크릴레이트 및 플루오로중합체의 공간적 분포를 명확하게 나타내며, 이러한 공간적 분포는 별개의 상분리를 확인시켜 준다. IR 레이저의 주파수를 각각 1730 cm^-1 및 1210 cm^-1로 고정시키고 있는 동안에, AFM-IR 기법을 사용하여 이 단면의 30 μm × 30 μm 영역 상에 화학 성분들을 맵핑하였다. 1730 cm^-1 및 1210 cm^-1에서의 IR 맵핑이 도 3b 및 도 3c에 도시되어 있다. 도 3a는 IR 맵핑과 동시에 획득된 AFM 토포그래픽 맵핑을 나타낸다. 도 3b와 도 3c는 플루오로중합체 상과 메타크릴레이트 상 사이의 별개의 화학적 분리를 명백히 나타낸다. 도 3b에서의 이미지의 매트릭스는 데이터 척도 상에서 색상이 더 밝은데, 이는, 메타크릴레이트 상에서의 C=O(카르보닐 화학적 모이어티) 신축 모드에 상응하는 1730 cm^-1에서 이러한 영역의 더 높은 IR 흡수를 나타낸다. 도 3c에는, 이들 마이크로도메인이, 플루오로탄성중합체 상에서의 C-F 신축 모드에 상응하는 1210 cm^-1에서 더 높은 IR 흡수를 갖는 것으로 나타나 있다. 도 3b와 도 3c 사이의 이러한 색상 반전은, 매트릭스는 메타크릴레이트가 풍부한 반면, 마이크로도메인은 플루오로탄성중합체가 풍부함을 시사한다. 게다가, 플루오로탄성중합체-풍부 마이크로도메인 내부의 더 확대된 모습은 메타크릴레이트 상의 나노도메인을 보여주는데, 이는 더 복잡한 상분리 현상을 나타낸다. 토포그래피-유도 이미지 아티팩트(artifact)를 제거하기 위하여, IR 맵핑의 흡수 강도비를 계산하였다. IR 맵핑의 흡수 강도비는 나노IR2-FS 장비(미국 캘리포니아주 산타 바바라 소재의 브루커 아나시스)의 내장 소프트웨어를 사용하여 계산하였다. 2개의 IR 레이저 주파수에서의 흡수의 비를 맵핑 상의 하나하나의 모든 픽셀에 대해 계산하였다. 도 3d는 1730 cm^-1 맵핑에 대한 1210 cm^-1 맵핑의 흡수 강도비를 나타낸다. 크게 개선된 콘트라스트는 메타크릴레이트와 플루오로중합체의 상분리 모폴로지를 명백히 나타낸다. 유사하게, 도 5는 실시예 1의 토포그래픽 맵핑 및 화학적 맵핑을 나타낸다. 2개의 IR 맵핑(도 5b 및 도 5c) 및 이미지 비(도 5d)에 나타난 바와 같이, 구형 메타크릴레이트-풍부 도메인은 플루오로탄성중합체-풍부 매트릭스 중에 분산되어 있는데, 이는 도 3에서의 상분리 모폴로지와 정확히 반대된다.

Claims (24)

1. 경화성 조성물로서,
   적어도 하나의 플루오로중합체;
   적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트;
   적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트; 및
   적어도 하나의 개시제를 포함하는, 경화성 조성물.
2. 제1항에 있어서, 무용매이고, 실온 내지 60℃의 온도에서의 점도가 30 센티푸아즈 미만인, 경화성 조성물.
3. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트는 일작용성 지환족 (메트)아크릴레이트를 포함하는, 경화성 조성물.
4. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트는 일작용성 지환족 메타크릴레이트를 포함하는, 경화성 조성물.
5. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트는 이작용성 지방족 (메트)아크릴레이트를 포함하는, 경화성 조성물.
6. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트는 이작용성 지방족 메타크릴레이트를 포함하는, 경화성 조성물.
7. 제1항에 있어서, 이작용성 (메트)아크릴레이트는 경화성 조성물의 경화성 성분들의 총 중량을 기준으로 1 내지 20 중량부를 구성하는, 경화성 조성물.
8. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 플루오로중합체는 총 경화성 조성물 100 중량%를 기준으로 1 내지 20 중량%를 구성하는, 경화성 조성물.
9. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 플루오로중합체는 60 내지 70%의 불소 함량을 포함하는 비정질 플루오로중합체를 포함하는, 경화성 조성물.
10. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 플루오로중합체는 플루오로탄성중합체를 포함하는, 경화성 조성물.
11. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 공중합성 비닐 단량체를 추가로 포함하는, 경화성 조성물.
12. 제11항에 있어서, 공중합성 비닐 단량체는 N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 단량체를 포함하는, 경화성 조성물.
13. 물품으로서,
    제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 기재; 및
    기재의 제1 주 표면 상의 광학-산란 층(optically-scattering layer)을 포함하며, 광학-산란 층은 경화성 조성물로부터 제조되며, 경화성 조성물은
    적어도 하나의 플루오로중합체;
    적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트;
    적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트; 및
    적어도 하나의 개시제를 포함하고; 광학-산란 층은 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인을 포함하며, 여기서 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인은 상이한 굴절률을 가지며, 마이크로도메인은 가시광의 파장 정도이거나 그보다 큰, 물품.
14. 제13항에 있어서, 광학-산란 층은 3가지 유형의 영역 중 적어도 하나를 가지며,
    제1 유형의 영역은 플루오로카본-풍부 상분리된 마이크로도메인을 갖는 (메트)아크릴레이트 매트릭스를 포함하고;
    제2 유형의 영역은 플루오로카본-풍부 상분리된 마이크로도메인을 갖는 (메트)아크릴레이트 매트릭스를 포함하며, 여기서 플루오로카본-풍부 상분리된 마이크로도메인은 (메트)아크릴레이트-풍부 나노도메인을 추가로 포함하고;
    제3 유형의 영역은 (메트)아크릴레이트-풍부 상분리된 마이크로도메인을 갖는 플루오로카본-풍부 매트릭스를 포함하는, 물품.
15. 제14항에 있어서, 광학-산란 층은 3가지 유형의 영역 중 적어도 둘을 포함하는, 물품.
16. 제13항에 있어서, 상분리된 마이크로도메인은 100 내지 4,000 나노미터인, 물품.
17. 제13항에 있어서, 상분리된 마이크로도메인을 포함하는 광학-산란 층은 상이한 농도의 상분리된 마이크로도메인, 상이한 크기의 상분리된 마이크로도메인, 또는 이들의 조합을 갖는 영역을 포함하는, 물품.
18. 제13항에 있어서, 광학-산란 층은 두께가 1 내지 76 마이크로미터인, 물품.
19. 제13항에 있어서, 디스플레이 물품을 포함하는, 물품.
20. 제13항에 있어서, 광학-산란 층은 구조화된 표면을 포함하는, 물품.
21. 물품의 제조 방법으로서,
    제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계;
    경화성 조성물을 제공하는 단계 - 경화성 조성물은
    적어도 하나의 플루오로중합체;
    적어도 하나의 일작용성 (메트)아크릴레이트;
    적어도 하나의 이작용성 (메트)아크릴레이트; 및
    적어도 하나의 개시제를 포함하며, 경화성 조성물은 실온 내지 60℃의 온도에서의 점도가 30 센티푸아즈 미만임 -;
    기재의 제1 주 표면의 적어도 일부분 상에 경화성 조성물의 층을 형성하는 단계;
    경화성 조성물의 층을 경화시켜, 경화된 광학-산란 층을 형성하는 단계 - 경화된 광학-산란 층은
    기재의 제1 주 표면 상의 광학-산란 층을 포함하며, 여기서 광학-산란 층은 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인을 포함하며, 매트릭스 및 상분리된 마이크로도메인은 상이한 굴절률을 가지며, 마이크로도메인은 가시광의 파장 정도이거나 그보다 큼 -를 포함하는, 방법.
22. 제21항에 있어서, 상분리된 마이크로도메인은 크기가 100 내지 4,000 나노미터의 범위인, 방법.
23. 제21항에 있어서, 경화는, 층이 소정 범위의 상분리된 마이크로도메인을 포함하도록 층의 선택된 영역의 패턴-방식 경화를 포함하는, 방법.
24. 제21항에 있어서, 경화된 광학-산란 층은 두께가 1 내지 76 마이크로미터인, 방법.

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