KR20230039309A - 코팅필름, 코팅용 조성물 및 표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 기재필름 및 상기 기재필름 상의 코팅층을 포함하며, 상기 코팅층은 100° 이상의 수접촉각 및 98° 이상의 스크래치 후 수접촉각을 갖는, 코팅필름 및 상기 코팅필름을 포함하는 표시장치를 제공한다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 상기 코팅층 제조를 위한 코팅용 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 코팅 필름, 코팅용 조성물 및 표시장치에 관한 것이다.
광투과성 필름은 광학 및 플렉서블 디스플레이 분야의 핵심 소재로, 그 중요성이 증대되고 있다. 광투과성 필름은, 특히 경량성, 가공용이성 및 유연성을 가지기 때문에, 디스플레이 분야에서 유리를 대체하는 소재로 이용되고 있다. 일반적인 광투과성 필름은 유리에 비해 낮은 표면 경도 및 내마모성을 가지는 것으로 알려져 있기 때문에, 디스플레이 분야에 광투과성 필름을 적용하기 위해, 광투과성 필름의 내마모성을 향상시키기 위한 연구들이 진행되고 있다.
광투과성 필름의 기계적 또는 광학적 특성을 향상시키기 위한 방법으로, 광투과성 필름의 표면에 코팅층을 배치하는 방법이 있다. 코팅층이 배치된 광투과성 필름을 코팅필름이라고도 한다.
한편, 휴대용 개인 정보 단말기(Portable Personal Digital Assistant)와 같은 전자기기에, 터치 스크린을 이용하여 정보를 입력하는 방법들이 최근 널리 적용되고 있다. 그런데, 손이나 펜을 사용하여 전자기기 또는 표시장치의 표면에 직접 정보를 입력하는 경우, 손이나 펜과의 접촉에 의해 전자기기 또는 표시장치의 표면이 오염될 수 있다.
따라서, 우수한 내마모성을 가지면서, 동시에 손이나 펜의 터치로 인한 얼룩에 대하여 뛰어난 저항성을 갖거나, 우수한 얼룩 제거 특성을 갖는 광투과성 필름 또는 코팅필름이 요구되고 있다.
본 발명의 일 실시예는, 우수한 내마모성과 우수한 내스크래치성을 갖는 코팅필름을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는, 우수한 오염 방지 특성을 갖는 코팅필름을 제공하고자 한다. 본 발명의 일 실시예는, 큰 수접촉각을 가지며, 스크래치 후에도 큰 수 접촉각을 유지할 수 있어, 우수한 오염 저항성을 갖는 코팅필름을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 일 실시예에는 상기의 특성을 갖는 코팅필름의 제조에 이용될 수 있는 코팅용 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 일 실시예는, 상기 코팅필름을 포함하는 표시장치를 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 기재필름 및 상기 기재필름 상의 코팅층을 포함하며, 상기 코팅층은 100° 이상의 수접촉각 및 98° 이상의 스크래치 후 수접촉각을 갖는, 코팅필름을 제공한다.
상기 수접촉각과 상기 스크래치 후 수접촉각의 차이가 10° 이하일 수 있다.
상기 코팅층은 100° 내지 120°의 수접촉각 및 98° 내지 110°의 스크래치 후 수접촉각을 가질 수 있다.
상기 코팅층은 2개 이하의 스크래치 수를 가질 수 있다.
상기 코팅층은 95° 이상의 지우개 마모 후 수접촉각을 가질 수 있다.
상기 수접촉각과 상기 지우개 마모 후 수접촉각의 차이가 10° 이하일 수 있다.
상기 코팅층은 95° 내지 110°의 지우개 마모 후 수접촉각을 가질 수 있다.
상기 코팅층의 두께 10㎛를 기준으로, 2mm 이하의 컬(curl)을 가질 수 있다.
상기 코팅층의 두께 10㎛를 기준으로, 1mm 이하의 크랙포인트 반지름(crack point radius)을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 실란 화합물 및 중합경화 보조제를 포함하며, 상기 실란 화합물은, 하기 화학식 1로 표현되는 제1 실란 화합물, 하기 화학식 2로 표현되는 제2 실란 화합물 및 하기 화학식 3으로 표현되는 제3 실란 화합물을 포함하고, 상기 중합경화 보조제는 다이올(diol) 및 물(H2O)을 포함하는, 코팅용 조성물을 제공한다.
<화학식 1>
<화학식 2>
<화학식 3>
Si(OR3)4
R11은 치환되거나 치환되지 않은 C2~C5의 불포화 탄화수소기이고, R12, R13 및 R14는 각각 독립적으로 C1~C5의 알킬기이며, R21은 단일결합 또는 C1~C4의 알킬렌기이고, R22, R23 및 R24는 각각 독립적으로 C1~C5의 알킬기이며, m은 3 내지 10의 정수이고, R3는 C1~C4의 알킬기이다.
상기 실란 화합물과 상기 중합경화 보조제의 몰비는 1:1.2 내지 1.8의 범위일 수 있다.
상기 실란 화합물의 전체 몰수에 대하여, 80 내지 90 몰%의 제1 실란 화합물, 1 내지 5 몰%의 제2 실란 화합물 및 7 내지 15 몰%의 제3 실란 화합물을 포함할 수 있다.
상기 제1 실란 화합물은 하기 화학식 4로 표현되는 비닐트리메톡시실란(Vinyltrimethoxysilane)을 포함할 수 있다.
[화학식 4]
상기 제2 실란 화합물은, 1H,1H,2H,2H-과불화옥틸트리에톡시실란(1H,1H, 2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane), 1H,1H,2H,2H-과불화옥틸트리메톡시실란(1H, 1H,2H,2H-Perfluoro-octyltrimethoxysilane), 1H,1H,2H,2H-과불화데실트리메톡시실란(1H,1H,2H,2H-Perfluoro-decyltrimethoxysilane) 및 1H,1H,2H,2H-과불화데실트리에톡시실란(1H,1H,2H,2H-Perfluoro-decyltriethoxysilane) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제3 실란 화합물은 테트라에틸 오르쏘실리케이트(tetraethyl orthosilicate, TEOS) 및 테트라메틸 오르쏘실리케이트(tetramethyl orthosilicate, TMOS) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 다이올(diol)은 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,3-프로판디올 (1,3-propanediol) 및 1,4-부탄디올 (1,4-butanediol) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 코팅용 조성물은 염기성 촉매를 더 포함할 수 있다.
상기 코팅용 조성물은, 상기 실란 화합물 전체 100 중량부에 대하여, 0.05 내지 0.1 중량부의 상기 염기성 촉매를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 기재필름 및 상기 기재필름 상의 코팅용 조성물에 의하여 형성된 코팅층을 포함하는, 코팅필름을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 표시패널 및 상기 표시패널 상에 배치된 상기 코팅필름을 포함하는, 표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층은 과불화기(perfluoro group)를 가져, 우수한 내마모성, 내스크래치성 및 내오염성을 가질 수 있다.
상기와 같은 코팅층을 갖는 본 발명이 일 실시예에 따른 코팅필름은, 큰 수접촉착 및 큰 스크래치 후 수접촉각을 가질 수 있다. 그에 따라, 본 발명이 일 실시예에 따른 코팅필름은, 우수한 미끄러짐 특성, 우수한 오염 방지성 및 우수한 오염 제거 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 다관능 실란 화합물을 포함하는 코팅용 조성물에 의하여 제조된 코팅층은 우수한 내마모성 및 내스크래치성을 가질 수 있다. 이러한 코팅층을 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름은, 우수한 내마모성 및 내스크래치성을 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름의 코팅층은 우수한 유연성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름이 표시패널의 표시면에 부착되어 이루어진 표시장치는, 우수한 표면 오염 방지 특성, 우수한 표면 오염 제거 특성, 우수한 내마모성 및 내스크래치성을 가질 수 있으며, 우수한 유연성을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름의 개략적인 단면도이다.
도 2는 수접촉각 측정을 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 3은 컬(curl) 측정을 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 4는 크랙포인트 반지름(crack point radius) 측정을 설명하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 일부에 대한 단면도이다.
도 6은 도 4의 "P" 부분에 대한 확대 단면도이다.
도 2는 수접촉각 측정을 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 3은 컬(curl) 측정을 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 4는 크랙포인트 반지름(crack point radius) 측정을 설명하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 일부에 대한 단면도이다.
도 6은 도 4의 "P" 부분에 대한 확대 단면도이다.
이하, 실시예들을 중심으로 본 발명을 상세하게 설명한다. 아래에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위한 예시적 목적으로 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소가 단수로 표현된 경우, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함한다. 또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)은, 기재필름(110) 및 기재필름(110) 상의 코팅층(120)을 포함한다.
기재필름(110)으로 광투과성 필름이 사용될 수 있다. 광투과성 필름으로 폴리이미드 필름 및 폴리아마이드이미드 필름을 포함하는 폴리이미드계(PI) 필름이 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 폴리카보네이트 필름(PC), 폴리아크릴 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 셀룰로스필름 등이 기재필름(110)으로 사용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅층(120)은 실란 화합물 및 중합경화 보조제를 포함하는 코팅용 조성물에 의하여 만들어질 수 있다. 실란 화합물 및 중합경화 보조제를 포함하는 코팅용 조성물에 의하여 만들어진 코팅층(120)은 실록산 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅층(120) 형성을 위해 과불화 실란 화합물이 사용될 수 있다. 과불화 실란 화합물에 포함된 과불화기(perfluoro group)는 코팅층의 상부에 위치할 수 있다. 그 결과, 과불화기(perfluoro group)가 코팅층(120) 표면의 물성에 영향을 줄 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅층(120)은 우수한 내마모성, 내스크래치성, 내오염성 및 유연성을 가질 수 있다. 그 결과, 코팅층(120)을 포함하는 코팅필름(100)이 우수한 내마모성, 내스크래치성, 내오염성 및 유연성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅층(120)은 5 내지 50㎛의 두께를 가질 수 있다. 코팅층(120)의 두께가 5㎛ 미만인 경우, 코팅층(120)에 의한 코팅필름(100)의 내마모성, 내스크래치성 및 내오염성 특징이 충분히 발휘되지 않을 수 있다. 코팅층(120)의 두께가 50㎛를 초과하는 경우, 코팅필름(100)의 두께가 두꺼워지고, 코팅필름(100)의 유연성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅필름(100)은, 100° 이상의 수접촉각 및 98° 이상의 스크래치 후 수접촉각을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)의 코팅층(120)은 100° 이상의 수접촉각 및 98° 이상의 스크래치 후 수접촉각을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수접촉각은 5㎕의 물방울(H2O)을 코팅층(120)에 떨어뜨린 후 측정된, 코팅층(120)의 표면과 물방울(H2O)의 경계의 각도로 정의된다.
도 2는 수접촉각 측정을 설명하는 개략적인 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, KRUSS社의 MSA(Mobile Surface Analyzer) 모델을 사용하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 5㎕의 물방울(WD)을 코팅층(120)에 떨어뜨린 후, 코팅층(120)의 표면과 물방울의 경계의 각도(θ)를 측정함으로써, 수접촉각이 구해질 수 있다. 구체적으로, 5㎕의 물방울(WD)을 2.7㎕/sec의 속도로 코팅층(120)의 표면에 떨어뜨린 후, 코팅층(120)의 표면과 물방울(WD)의 경계의 각도(θ)를 0.2초 간격으로 7회 측정하고, 이러한 측정을 5회 반복하여, 그 평균값을 수접촉각이라 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)의 코팅층(120)은 100° 이상의 수접촉각을 갖는다. 100° 이상의 큰 수접촉각을 갖는 코팅층(120)은 우수한 미끄러짐 특성을 가질 수 있다. 코팅층(120)이 우수한 미끄러짐 특성을 갖는 경우, 오염 물질이 코팅층(120)에 접착 또는 피착되는 것이 어렵기 때문에, 코팅층(120)이 우수한 오염 방지 특성을 가질 수 있다. 또한, 코팅층(120)이 우수한 미끄러짐 특성을 갖는 경우, 코팅층(120)에 접착 또는 피착되어 있던 오염 물질이 용이하게 제거될 수 있다. 그 결과, 코팅층(120)이 우수한 오염 제거 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)의 코팅층(120)은 98° 이상의 스크래치 후 수접촉각을 갖는다.
스크래치 후 수접촉각은, 코팅필름(100)을 100mm x 50mm 크기로 잘라 코팅필름 샘플을 제조하고, 코팅층(120)이 상부로 향하도록 접착테이프(3M社)를 이용하여 상기 코팅필름 샘플을 평면에 고정시킨 후, #0000 (LIBERON社) 부직포를 감은 20mm x 20mm 크기의 스테인리스(SUS) 지그로 0.5kgf의 하중, 45RPM 속도로 10,000회 동안 코팅필름 샘플의 코팅층(120) 표면을 왕복시킨 후, 측정된 수접촉각이다.
요약하면, 스크래치 후 수접촉각은 코팅필름(100)의 코팅층(120) 표면이 스크래치 유발 과정을 거친 후 측정된 수접촉각을 의미한다. 스크래치 후 수접촉각 측정을 위해 KRUSS社의 MSA(Mobile Surface Analyzer) 모델이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)의 코팅층(120)은 98° 이상의 스크래치 후 수접촉각을 가지기 때문에, 코팅층(120)의 표면이 스크래치 환경에 노출된 이후에도 우수한 미끄러짐 특성을 가질 수 있다. 따라서, 코팅필름(100)의 사용과정에서 코팅층(120)이 스크래치 환경에 노출되더라도, 코팅필름(100)이 우수한 오염 방지 특성 및 오염 제거 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅층(120)의 수접촉각과 스크래치 후 수접촉각의 차이가 10° 이하일 수 있다.
코팅층(120)의 수접촉각과 스크래치 후 수접촉각의 차이가 크지 않은 경우, 코팅필름(100)의 사용과정에서 코팅층(120)이 스크래치 환경에 노출되더라도 코팅층(120)의 수접촉각이 크게 저하되지 않는 것을 의미한다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)은 스크래치 환경에서 손상되는 정도가 크지 않으며, 스크래치 환경에서 우수한 내성을 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)은 우수한 내스크래치성을 갖는다고 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅층(120)은 100° 내지 120°의 수접촉각 및 98° 내지 110°의 스크래치 후 수접촉각을 가질 수 있다. 또는, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅층(120)은 105° 내지 120°의 수접촉각 및 100° 내지 110°의 스크래치 후 수접촉각을 가질 수 있다. 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅층(120)은 105° 내지 115°의 수접촉각을 가질 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)의 코팅층(120)은 2개 이하의 스크래치 수(number of scratches)를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스크래치 수는, 코팅필름(100)을 100mm x 50mm 크기로 잘라 코팅필름 샘플을 제조하고, 코팅층(120)이 상부로 향하도록 접착테이프(3M社)를 이용하여 코팅필름 샘플을 평면에 고정시킨 후, #0000 (LIBERON社) 부직포를 감은 20mm x 20mm 크기의 스테인리스(SUS) 지그로 0.5kgf의 하중, 45RPM 속도로 10,000회 동안 코팅필름 샘플의 코팅층(120) 표면을 왕복시킨 후, 육안으로 관찰된 스크래치의 개수를 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅필름(100)의 코팅층(120)은 1개 이하의 스크래치 수(number of scratches)를 가질 수도 있고, 스크래치를 가지지 않을 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅필름(100)이 스크래치 유발 과정을 거치더라도, 스크래치가 매우 적게 생기거나 생기지 않는다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)은 우수한 내스크래치성을 갖는다고 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)이 표시장치의 커버 윈도우로 사용되는 경우, 코팅필름(100)이 스크래치 환경에 노출된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)은 우수한 내스크래치성을 가지기 때문에, 코팅필름(100)이 표시장치의 커버 윈도우로 사용되더라도 스크래치가 발생하지 않거나, 거의 발생하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅필름(100)의 코팅층(120)은 95° 이상의 지우개 마모 후 수접촉각을 가질 수 있다.
지우개 마모 후 수접촉각은, 코팅필름(100)을 200mm x 50mm 크기로 잘라 코팅필름 샘플을 제조하고, 코팅층(120)이 상부로 향하도록 접착테이프(3M社)를 이용하여 코팅필름 샘플을 평면에 고정시킨 후, 마나슬루 지우개를 지그에 고정하고, 0.5kgf의 하중, 45RPM 속도로 1,000회 동안 코팅필름 샘플의 코팅층(120) 표면을 왕복시킨 후, 측정된 수접촉각이다. 수접촉각 측정을 위해 KRUSS社의 MSA(Mobile Surface Analyzer) 모델이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)의 코팅층(120)은 95° 이상의 지우개 마모 후 수접촉각을 가지기 때문에, 코팅층(120)의 표면이 마모될 수 있는 환경에 노출되더라도, 코팅층(120)에 대한 손상이 크지 않다고 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)은 우수한 내마모 특성을 가진다고 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅층(120)의 수접촉각과 상기 지우개 마모 후 수접촉각의 차이가 10° 이하일 수 있다.
코팅층(120) 수접촉각과 지우개 마모 후 수접촉각의 차이가 크지 않은 경우, 코팅필름(100)의 사용과정에서 코팅층(120)이 마모될 수 있는 환경에 노출되더라도 코팅층(120)의 수접촉각이 크게 저하되지 않는 것을 의미한다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)은 마모 환경에서 손상되는 정도가 크지 않아, 우수한 내마모성을 갖는다고 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅필름(100)의 코팅층(120)은 95° 내지 110°의 지우개 마모 후 수접촉각을 가질 수 있다. 또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)의 코팅층(120)은 95° 내지 105°의 지우개 마모 후 수접촉각을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅필름(100)은 2mm 이하의 컬(curl)을 가질 수 있다. 예를 들어, 코팅층(120)의 두께 10㎛를 기준으로, 코팅필름(100)은 2mm 이하의 컬(curl)을 가질 수 있다.
컬(curl)은, 코팅필름(100)을 100mm x 100mm 크기의 정사각형으로 잘라 만들어진 코팅필름 샘플을 평평한 유리 기판에 위치시킨 다음, 코팅필름 샘플의 모서리가 유리 기판의 바닥으로부터 이격된 거리로 정의된다.
도 3은 컬(curl) 측정을 설명하는 개략적인 단면도이다. 도 3에서 "curl"로 표시된 거리, 구체적으로, 코팅필름(100) 샘플의 모서리가 유리 기판(201)의 바닥으로부터 이격된 거리를 코팅필름(100)의 컬(curl)이라고 할 수 있다.
코팅필름(100)의 제조 과정에서, 코팅층(120) 형성을 위해 코팅용 조성물이 경화될 수 있으며, 경화 수축으로 인하여 컬(curl) 발생될 수 있다. 컬(curl)이 발생되는 경우, 코팅필름(100)의 경우 외관 변형으로 인하여 후가공이 어려우며, 컬(curl)이 심하게 발생하는 경우, 코팅층(120)의 박리 등의 문제가 생길 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅용 조성물이 다이올(diol)을 포함할 수 있으며, 다이올(diol)에 의해 코팅용 조성물에 포함된 분자들의 거리가 유지되어, 코팅층(120)을 포함하는 코팅필름(100)의 컬(curl)이 방지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅필름(100)은 1mm 이하의 컬(curl)을 가질 수 있으며, 0.5mm 이하의 컬(curl)을 가질 수도 있으며, 육안으로 식별되는 컬(curl)을 가지지 않을 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅필름(100)은 1mm 이하의 크랙포인트 반지름(crack point radius)을 가질 수 있다. 예를 들어, 코팅층(120)의 두께 10㎛를 기준으로, 1mm 이하의 크랙포인트 반지름(crack point radius)을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 크랙포인트 반지름(crack point radius)은, 코팅필름(100)을 20mm x 100mm 크기로 잘라 코팅필름 샘플을 제조하고, 코팅층(120)이 코팅필름 샘플이 굽혀지는 바깥방향을 향하도록 코팅필름 샘플을 Radius Bending Tester에 장착한 후, 곡률반경을 줄여가며 코팅필름 샘플이 굽혀(bending)가면서, 코팅필름 샘플에 크랙(Crack) 발생할 때의 곡률반경으로 정의된다.
도 4는 크랙포인트 반지름(crack point radius) 측정을 설명하는 개략도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 코팅필름(100)의 샘플을 굽히되, 굽히는 지점의 곡률반경을 줄여가면서 굽히는 작업을 반복하여, 코팅필름(100)의 샘플에 크랙(Crack) 발생할 때의 곡률반경을 크랙포인트 반지름(crack point radius)으로 정의한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅필름(100)은 1mm 이하의 매우 작은 크랙포인트 반지름(crack point radius)을 가져, 우수한 굴곡성 및 유연성을 가진다고 할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅층(120)이 코팅필름 샘플이 굽혀지는 바깥방향을 향하도록 코팅필름 샘플이 Radius Bending Tester에 장착되기 때문에, 코팅층(120)이 코팅필름 샘플이 굽혀지는 안쪽 방향을 향하도록 코팅필름 샘플이 장착되는 경우보다 더 가혹 조건에서 크랙포인트 반지름(crack point radius)이 측정된다. 그럼에도, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)이 1mm 이하의 매우 작은 크랙포인트 반지름(crack point radius)을 가지기 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)은 우수한 굴곡성 및 유연성을 가진다고 할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름(100)이 0.5mm 이하의 크랙포인트 반지름(crack point radius)을 가질 수도 있다.
본 발명의 일 실시예는 코팅용 조성물을 제공한다. 코팅용 조성물은 코팅필름(100)의 코팅층(120) 형성에 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅용 조성물은 실란 화합물 및 중합경화 보조제를 포함한다. 실란 화합물은, 하기 화학식 1로 표현되는 제1 실란 화합물, 하기 화학식 2로 표현되는 제2 실란 화합물 및 하기 화학식 3으로 표현되는 제3 실란 화합물을 포함할 수 있다. 중합경화 보조제는 다이올(diol) 및 물(H2O)을 포함할 수 있다.
<화학식 1>
화학식 1에서 R11은 치환되거나 치환되지 않은 C2~C5의 불포화 탄화수소기이고, R12, R13 및 R14는 각각 독립적으로 C1~C5의 알킬기이다. 여기서, 불포화 탄화수소기 및 알킬기는 각각 선형, 분지형 또는 지환형일 수 있다.
<화학식 2>
화학식 2에서 R21은 단일결합 또는 C1~C4의 알킬렌기이고, R22, R23 및 R24는 각각 독립적으로 C1~C5의 알킬기이다. 여기서, 알킬렌기 및 알킬기는 각각 선형, 분지형 또는 지환형일 수 있다. 화학식 2에서 m은 3 내지 10의 정수이다.
<화학식 3>
Si(OR3)4
화학식 3에서 R3는 C1 내지 C4의 알킬기이다. 여기서, 알킬기는 선형 또는 분지형일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실란 화합물에 의하여 실록산이 형성될 수 있다. 구체적으로, 실란 화합물은 중합 및 경화반응을 한다. 실란 화합물은 중합 및 경화에 의해, 코팅용 조성물이 중합 및 경화되어 코팅층(120)이 형성될 수 있다.
화학식 1로 표시되는 제1 실란 화합물은 불포화 탄화수소기를 가져 중합 반응을 할 수 있다. 제1 실란 화합물은 실란 화합물의 주성분으로서, 코팅용 조성물이 중합 및 경화되도록 하는 중심 역할을 할 수 있다. 제1 실란 화합물에 의하여 코팅용 조성물의 중합 및 경화가 원활하게 이루어질 수 있다.
제1 실란 화합물은, 예를 들어, 하기 화학식 4로 표현되는 비닐트리메톡시실란(Vinyltrimethoxysilane)을 포함할 수 있다.
<화학식 4>
제2 실란 화합물은 과불화기(perfluoro group)를 갖는 실란 화합물이다. 제2 실란 화합물에 포함된 과불화기(perfluoro group)는 코팅층(120)의 표면 장력을 저하시켜, 코팅층(120)의 수접촉각을 증가시킬 수 있으며, 스크래치 후 또는 마모 후 접촉각이 우수하게 유지되도록 할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅층(120)이 큰 수접촉각을 가져 우수한 미끄러짐(slip) 특성을 가지도록 하여, 코팅층(120)의 오염 방지 특성 및 오염 제거 특성을 향상시키고, 동시에 내스크래치성을 향상시키기 위해, 코팅용 조성물은 화학식 2로 표현되는 제2 실란 화합물을 포함할 수 있다.
화학식 2로 표현되는 제2 실란 화합물은, 1H,1H,2H,2H-과불화옥틸트리에톡시실란(1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilan), 1H,1H,2H,2H-과불화옥틸트리메톡시실란(1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltrimethoxysilan), 1H,1H,2H,2H-과불화데실트리메톡시실란(1H,1H,2H,2H-Perfluoro-decyltrimethoxysilane) 및 1H,1H,2H,2H-과불화데실트리에톡시실란(1H,1H,2H,2H-Perfluoro-decyltriethoxysilane) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
과불화기를 갖는 제2 실란 화합물을 포함하는 코팅용 조성물에 의해 형성된 코팅층(120)은 100° 이상의 수접촉각 및 98° 이상의 스크래치 후 수접촉각을 가질 수 있다. 또한, 과불화기를 갖는 제2 실란 화합물을 포함하는 코팅용 조성물에 의해 형성된 코팅층(120)은 95° 이상의 지우개 마모 후 수접촉각을 가질 수 있다.
큰 수 접촉각을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층(120)은 우수한 미끄러짐 특성을 가질 수 있으며, 그 결과, 코팅층(120)의 오염 방지 특성, 오염 제거 특성이 향상될 수 있다. 또한, 코팅층(120)이 우수한 미끄러짐 특성을 가짐으로 인해, 스크래치 환경에서 코팅층(120)에 스크래치가 발생되는 것이 방지될 수 있다. 그 결과, 코팅층(120)의 내스크래치성이 향상될 수 있다. 또한, 제2 실란 화합물에 포함된 불소(F)에 의하여 코팅층(120)의 내마모성이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 조성물에 의해 제조된 코팅층(120)은 98° 이상의 스크래치 후 수접촉각을 가지기 때문에, 코팅층(120)의 표면이 스크래치 환경에 노출된 이후에도 우수한 미끄러짐 특성을 가질 수 있다. 따라서, 코팅층(120)이 스크래치 환경에 노출된 이후에도, 코팅층(120)의 오염 방지 특성 및 오염 제거 특성이 유지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 조성물에 의해 제조된 코팅층(120)은, 스크래치 환경에 노출된 후, 2개 이하의 스크래치 수를 갖는다. 이와 같이, 코팅층(120)은 스크래치 환경에 대한 저항성이 우수하며, 우수한 내스크래치성을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 조성물에 의해 제조된 코팅층(120)은 95° 이상의 지우개 마모 후 수접촉각을 가지기 때문에, 코팅층(120)이 마모 환경에 노출되더라도 우수한 미끄러짐 특성을 가질 수 있다. 그 결과, 마모 환경하에서도, 코팅층(120)이 우수한 오염 방지 특성 및 오염 제거 특성을 유지할 수 있다.
제2 실란 화합물로, 예를 들어, 하기 화학식 5로 표현되는 1H,1H,2H,2H-과불화옥틸트리에톡시실란(1H,1H, 2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane) 및 하기 화학식 6으로 표현되는 1H,1H,2H,2H-과불화데실트리메톡시실란(1H,1H,2H,2H-Perfluoro-decyltrimethoxysilane)이 있다.
<화학식 5>
<화학식 6>
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 조성물은, 코팅층(120)의 기계적 강도, 경도 및 내스크래치성 향상을 위해, 화학식 3으로 표시되는 제3 실란 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 실란 화합물은 4개의 알콕시기를 갖는다. 화학식 3으로 표시되는 바와 같이, 4개의 알콕시기를 갖는 실란 화합물을 Q 구조의 실란 화합물이라고도 한다.
본 발명의 일 실시예에 따라 제3 실란 화합물을 포함하는 코팅용 조성물에 의하여 형성된 코팅층(120)은, 실록산 수지의 고분자 체인에 형성된 Q 구조의 실록산 구조를 포함하며, 그 결과 코팅층(120)이 유리와 같은 우수한 경도 및 내스크래치성을 가질 수 있다.
제3 실란 화합물은, 예를 들어, 테트라에틸 오르쏘실리케이트(tetraethyl orthosilicate, TEOS) 및 테트라메틸오르쏘실리케이트(tetramethyl orthosilicate, TMOS) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제3 실란 화합물로, 예를 들어, 하기 화학식 7로 표현되는 테트라에틸 오르쏘실리케이트(TEOS)가 있다.
<화학식 7>
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅용 조성물에 의하여 형성되는 코팅층(120)의 내마모성, 내스크래치성, 수접촉각 향상을 위해, 제1 실란 화합물, 제2 실란 화합물 및 제3 실란 화합물의 함량이 조절된다.
예를 들어, 코팅용 조성물에 포함된 제1 실란 화합물의 함량이 충분하지 않으면, 코팅용 조성물의 코팅성 및 경화성이 저하되며, 열 경화 공정시간이 크게 증가할 수 있다. 또한, 제1 실란 화합물의 함량이 부족한 경우 코팅층의 내스크래치성이 저하될 수 있다.
코팅용 조성물에 제2 실란 화합물의 함량이 부족한 경우, 코팅용 조성물에 의하여 형성된 코팅층의 수접촉각이 감소되고 미끄러짐 특성이 저하될 수 있다. 반면, 제2 실란 화합물의 함량이 지나치게 많은 경우, 작업성이 저하되고 코팅성이 저하될 수 있다.
제3 실란 화합물은 코팅용 조성물의 중합 시간을 단축시키는 역할을 하여, 코팅층(120)의 내마모성 및 내스크래치성을 향상시키는 역할을 한다. 반면, 제3 실란 화합물의 함량이 증가되는 경우, 코팅층(120)의 컬(curl) 발생이 증가하고, 코팅층(120)의 유연성 및 굴곡성이 저하된다. 구체적으로, 코팅용 조성물에 제3 실란 화합물이 과량으로 포함되는 경우, 코팅용 조성물에 의하여 형성되는 코팅층(120)의 유연성이 저하될 수 있다. 반면, 제3 실란 화합물 함량이 부족한 경우, 실란 Q 구조가 실록산 수지의 고분자 체인에 충분히 형성되지 않아, 코팅용 조성물에 의해 형성되는 코팅층의 경도, 강도 및 내스크래치성이 저하될 수 있다.
이러한 특성을 고려하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 실란 화합물의 전체 몰수에 대하여, 80 내지 90 몰%의 제1 실란 화합물, 1 내지 5 몰%의 제2 실란 화합물 및 7 내지 15 몰%의 제3 실란 화합물이 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 실란 화합물의 전체 몰수에 대하여, 82 내지 89 몰%의 제1 실란 화합물, 1 내지 5 몰%의 제2 실란 화합물 및 8 내지 12 몰%의 제3 실란 화합물이 사용될 수 있다.
용매는 실란 화합물이 균일하게 혼합될 수 있도록 하여, 실란 화합물이 용이하게 중합될 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 몰수 기준으로, 실란 화합물보다 많은 양의 중합경화 보조제가 사용될 수 있다. 예를 들어, 실란 화합물의 원활한 혼합 및 중합을 위해, 실란 화합물과 중합경화 보조제의 몰비는 1:1.2 내지 1.8의 범위가 될 수 있다(실란 화합물: 중합경화 보조제 = 1 : 1.2~1.8). 보다 구체적으로, 실란 화합물과 중합경화 보조제의 몰비는 1:1.4 내지 1.6의 범위가 될 수 있다(실란 화합물: 중합경화 보조제 = 1 : 1.4~1.6).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 중량 기준으로, 중합경화 보조제 보다 많은 양의 실란 화합물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 우수한 물성을 갖는 코팅층(120) 형성을 위해, 중합경화 보조제와 실란 화합물의 중량비는 1:3 내지 6의 범위가 될 수 있다(용매: 실란 화합물 = 1 : 3~6).
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 조성물은 중합경화 보조제로 물(H2O)을 포함한다. 물(H2O)은 실록산 수지 형성을 위한 모노머간 연결제로 사용될 수 있으며, 탈수 축합 반응에 관여한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 조성물은 중합경화 보조제로 다이올(diol)을 포함할 수 있다. 다이올(diol)은, 코팅용 조성물의 경화 과정에서, 실란 화합물들의 간격이 유지되도록 하는 역할을 하여, 실란 화합물들의 경화에 의해 코팅층(120) 또는 코팅필름(100)에 컬(curl)이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 실란 화합물들의 간격 유지를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면 선형의 다이올들이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다이올(diol)은, 예를 들어, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,3-프로판디올 (1,3-propanediol) 및 1,4-부탄디올 (1,4-butanediol) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다이올은 컬(curl)의 발생을 억제하며, 코팅층(120)의 유연성을 증가시키는 역할을 한다. 그렇지만, 다이올의 함량이 증가하는 경우 코팅용 조성물의 중합 시간이 증가하고, 코팅층(120)의 내마모성 및 내스크래치성이 저하될 수 있다. 이러한 특징을 고려하여, 물(H2O)과 다이올(diol)의 함량이 조절될 수 있다.
예를 들어, 물(H2O)과 다이올(diol)은, 몰(mole) 기준으로, 1: 0.5~0.9의 비(ratio)로 사용될 수 있다(물 : 다이올 = 1: 0.5~0.9). 보다 구체적으로, 물(H2O)과 다이올(diol)의 몰비는 1: 0.6~0.8의 범위가 될 수 있다(물 : 다이올 = 1: 0.6~0.8).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 중량 기준으로, 물(H2O)보다 많은 양의 다이올(diol)이 사용될 수 있다. 예를 들어, 물(H2O)과 다이올(diol)은, 중량 기준으로, 1: 1.5~3의 비로 사용될 수 있다(물 : 다이올 = 1: 1.5~3). 보다 구체적으로, 물(H2O)과 다이올(diol)의 중량비는 1: 1.5~2.5의 범위가 될 수 있다(물 : 다이올 = 1: 1.5~2.5).
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 조성물은 촉매를 포함할 수 있다. 촉매는, 예를 들어, 코팅층(120) 형성에 필요한 실록산 수지 형성을 촉진할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 촉매로, 염산, 아세트산, 불화수소, 질산, 황산 요오드산 등의 산 촉매, 암모니아, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화바륨, 이미다졸 등의 염기 촉매 및 앰버라이트(AmberLite) 등 이온교환수지가 사용될 수 있다. 이들 촉매는 단독으로 사용될 수도 있고, 2종 이상이 조합되어 사용될 수도 있다. 촉매는, 실록 화합물 100 중량부 기준 0.0001 내지 약 10 중량부로 첨가될 수 있으나, 촉매의 함량이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 조성물은 염기성 촉매를 포함할 수 있다. 염기성 촉매로, 수산화나트륨(NaOH)가 사용될 수 있다. 코팅용 조성물은, 실란 화합물 전체 100 중량부에 대하여, 0.05 내지 0.1 중량부의 염기성 촉매를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 조성물은, 중합 개시제, 산화방지제, 레벨링제 및 코팅조제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 중합 개시제로, 예를 들어, 유기금속염 등의 광중합 개시제와, 아민, 이미다졸 등의 열중합 개시제가 사용될 수 있다. 중합 개시제는 실록산 수지 100중량부에 대해 약 0.01 내지 2 중량부로 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면 코팅층(120) 형성을 위해 유기용매가 사용될 수 있다. 유기용매에 의해 코팅용 조성물의 점도가 제어될 수 있고, 그에 따라, 코팅용 조성물이 가공성이 제어되어, 코팅층(120)의 두께가 용이하게 조절될 수 있다.
유기용매로, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 사이클로헥사논 등 케톤류; 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 셀로솔브류; 에틸에테르, 디옥산 등의 에테르류; 이소부틸알코올, 이소프로필알코올, 부탄올, 메탄올 등 알코올류; 디클로로메탄, 클로로포름, 트리클로로에틸렌 등의 할로겐화 탄화수소류; 및 노르말 헥산, 벤젠, 톨루엔 등의 탄화수소류;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅용 조성물의 중합 및 경화에 의하여 코팅층(120)이 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 코팅용 조성물이 예비 중합되어 페이스트(paste) 상태의 예비 중합물이 형성되고, 예비 중합물에 유기용매가 첨가되어 점도가 조절된 페이스트 상태의 코팅용 조성물이 제조된 다음, 기재필름(110)에 코팅용 조성물이 코팅된 후, 경화 및 중합이 이루어져 코팅층(120)이 형성될 수 있다.
코팅층(120) 형성 과정에서, 코팅용 조성물에 의해 실록산 수지가 형성될 수 있다. 예를 들어, 알콕시 다이올 치환반응 및 축합중합을 통해 실록산 수지가 형성될 수 있다. 실록산 수지 형성 과정에서, 알콕시가 물과 치환반응(또는 가수분해)을 하고, 축합중합이 진행될 수도 있다. 이러한 반응은 상온에서 진행될 수도 있으나, 반응 촉진을 위해 50℃ 내지 120℃에서 1시간에서 20시간 동안 교반이 진행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 조성물을 코팅, 캐스팅, 몰딩 등의 방법으로 기재필름(110)에 코팅하고 성형한 후, 광중합 또는 열중합하여, 코팅층(120)을 형성할 수 있다.
코팅용 조성물이 중합될 때, 광중합에 적합한 광량 조건은 50mJ/㎠ 이상 20000mJ/㎠ 이하이며, 광조사전 균일한 표면을 얻기 위해 40℃ 이상 약 200℃ 이하의 온도에서 열처리될 수 있다. 또한, 열중합에 적합한 온도는 40℃ 이상 200℃ 이하이며, 온도가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5은 본 발명의 또 일 실시예에 따른 표시장치(200)의 일부에 대한 단면도이고, 도 6은 도 5의 "P" 부분에 대한 확대 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 일 실시예에 따른 표시장치(200)는 표시패널(501) 및 표시패널(501) 상의 코팅필름(100)을 포함한다. 도 5에는, 도 1의 코팅필름(100)을 포함하는 표시장치(200)가 개시되어 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 표시패널(501)은 기판(510), 기판(510) 상의 박막 트랜지스터(TFT) 및 박막 트랜지스터(TFT)와 연결된 유기 발광 소자(570)를 포함한다. 유기 발광 소자(570)는 제1 전극(571), 제1 전극(571) 상의 유기 발광층(572) 및 유기 발광층(572) 상의 제2 전극(573)을 포함한다. 도 5 및 도 6에 개시된 표시장치(200)은 유기발광 표시장치이다.
기판(510)은 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 구체적으로, 기판(510)은 폴리이미드계 수지 또는 폴리이미드계 필름으로 만들어질 수 있다.
도시되지 않았지만, 기판(510) 상에 버퍼층이 배치될 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 기판(510) 상에 배치된다. 박막 트랜지스터(TFT)는 반도체층(520), 반도체층(520)과 절연되어 반도체층(520)의 적어도 일부와 중첩하는 게이트 전극(530), 반도체층(520)과 연결된 소스 전극(541) 및 소스 전극(541)과 이격되어 반도체층(520)과 연결된 드레인 전극(542)을 포함한다.
도 6을 참조하면, 게이트 전극(530)과 반도체층(520) 사이에 게이트 절연막(535)이 배치된다. 게이트 전극(530) 상에 층간 절연막(551)이 배치되고, 층간 절연막(551) 상에 소스 전극(541) 및 소스 전극(541)이 배치될 수 있다.
평탄화막(552)은 박막 트랜지스터(TFT) 상에 배치되어 박막 트랜지스터(TFT)의 상부를 평탄화시킨다.
제1 전극(571)은 평탄화막(552) 상에 배치된다. 제1 전극(571)은 평탄화막(552)에 구비된 콘택홀을 통해 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(542)과 연결된다. 제1 전극(571)은 소스 전극(541)과 연결될 수도 있다.
뱅크층(580)은 제1 전극(571) 및 평탄화막(552) 상에 배치되어 화소 영역 또는 발광 영역을 정의한다. 예를 들어, 뱅크층(580)이 복수의 화소들 사이의 경계 영역에 매트릭스 구조로 배치됨으로써, 뱅크층(580)에 의해 화소 영역이 정의될 수 있다.
유기 발광층(572)은 제1 전극(571) 상에 배치된다. 유기 발광층(572)은 뱅크층(580) 상에도 배치될 수 있다. 유기 발광층(572)은 하나의 발광층을 포함할 수도 있고, 상하로 적층된 2개 이상의 발광층을 포함할 수도 있다. 이러한 유기 발광층(572)에서는 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색을 갖는 광이 방출될 수 있으며, 백색(White) 광이 방출될 수도 있다.
제2 전극(573)은 유기 발광층(572) 상에 배치된다.
제1 전극(571), 유기 발광층(572) 및 제2 전극(573)이 적층되어 유기 발광 소자(570)가 이루어질 수 있다.
도시되지 않았지만, 유기 발광층(572)이 백색(White) 광을 발광하는 경우, 개별 화소는 유기 발광층(572)에서 방출되는 백색(White) 광을 파장 별로 필터링하기 위한 컬러 필터를 포함할 수 있다. 컬러 필터는 광의 이동경로 상에 형성된다.
제2 전극(573) 상에 박막 봉지층(590)이 배치될 수 있다. 박막 봉지층(590)은 적어도 하나의 유기막 및 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 유기막 및 적어도 하나의 무기막이 교호적으로 배치될 수 있다.
이상 설명된 적층 구조를 갖는 표시패널(501) 상에 코팅필름(100)이 배치된다. 코팅필름(100)은 표시패널(501)의 발광면을 커버 및 보호하는 커버 윈도우로 사용될 수 있다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예 및 비교예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<비교예 1>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Vinyltrimethoxysilane)(Shinetsu社, KBM-1003) 148g(1 몰), 물(H2O) 27g(1.5 몰) 및 NaOH(삼전화학) 0.1g을 넣고, Mechanical Stirrer를 사용하여 100 rpm으로 65℃에서 5시간 교반하여 예비 중합물을 제조하였다.
제조된 예비 중합물 10g에 유기용매인 메틸에틸케톤(MEK) 10g 및 광개시제인IRGACURE 184(BASF社) 0.1g을 혼합하여, 코팅용 조성물을 페이스트 상태로 제조하였다. Mayer Bar no. 8을 이용하여, 상기 제조된 코팅용 조성물의 페이스트를 기재필름(110)인 50㎛ 두께의 폴리이미드계 필름(CPIㄾ, KOLON社)에 도포하여 코팅층(120)을 성형하였다. 그 결과, 미경화 코팅필름이 제조되었다.
미경화 코팅필름을 100℃ 오븐(Oven)에 10분간 건조시킨 후, 자외선 램프를 이용하여 30초간 노광(150mW/㎠, 2J/㎠)하여 코팅층(120)을 경화하였다. 그 결과, 10㎛ 두께의 코팅층(120)을 갖는 코팅필름(100)이 완성되었다.
<비교예 2>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Shinetsu社, KBM-1003) 148g(1 몰), 물(H2O) 19g(1.05 몰), 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol, EG)(Sigma Aldrich社) 28g(0.45 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 7시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (mole ratio H2O:EG=7:3)
<비교예 3>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Shinetsu社, KBM-1003) 148g, 물(H2O) 16g(0.9 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 37g(0.6몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 10시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (mole ratio H2O:EG = 6:4)
<비교예 4>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Shinetsu社, KBM-1003) 148g(1 몰), 물(H2O) 14g(0.75 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 47g(0.75 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 12시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (mole ratio H2O:EG = 5:5)
<비교예 5>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Shinetsu社, KBM-1003) 148g(1 몰), 물(H2O) 11g(0.6 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 56g(0.9 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 24시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (mole ratio H2O:EG = 4:6)
<비교예 6>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Shinetsu社, KBM-1003) 147g(0.99 몰), TEOS(Evonik社) 2g(0.01 몰), 물(H2O) 16g(0.9 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 37g(0.6 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 9시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (mole ratio KBM-1003:TEOS = 99:1, H2O:EG = 6:4)
<비교예 7>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Shinetsu社, KBM-1003) 141g(0.95 몰), TEOS(Evonik社) 10g(0.05 몰), 물(H2O) 16g(0.915 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 38g(0.61 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 8시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (mole ratio KBM-1003:TEOS = 95:5, H2O:EG = 6:4)
<비교예 8>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Shinetsu社, KBM-1003) 133g(0.9 몰), TEOS(Evonik社) 21g(0.1 몰), 물(H2O) 16g(0.93 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 38g(0.62 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 8시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (mole ratio KBM-1003:TEOS = 9:1, H2O:EG = 6:4)
<비교예 9>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Shinetsu社, KBM-1003) 119g(0.8 몰), TEOS(Evonik社) 42g(0.2 몰), 물(H2O) 17g(0.96 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 40g(0.64 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 6시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (mole ratio KBM-1003:TEOS = 8:2, H2O:EG = 6:4)
<비교예 10>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Shinetsu社, KBM-1003) 104g(0.7 몰), TEOS(Evonik社) 62g(0.3 몰), 물(H2O) 18g(0.99 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 41g(0.66 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 5시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (mole ratio KBM-1003:TEOS = 7:3, H2O:EG = 6:4)
<비교예 11>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Shinetsu社, KBM-1003) 133g(0.895 몰), TEOS(Evonik社) 21g(0.1 몰), 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane (Sigma Aldrich社) 3g(0.005 몰), 물(H2O) 17g(0.93 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 39g(0.62 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 8시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (실란 화합물 중 제2 실란 화합물 0.5몰%)
<실시예 1>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Shinetsu社, KBM-1003) 132g(0.89 몰), TEOS(Evonik社) 21g(0.1 몰), 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane (Sigma Aldrich社) 5g(0.01 몰), 물(H2O) 17g(0.93 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 39g(0.62 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 8시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (실란 화합물 중 제2 실란 화합물 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane의 몰비 1.0%)
<실시예 2>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Shinetsu社, KBM-1003) 129g(0.87 몰), TEOS(Evonik社) 21g(0.1 몰), 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane (Sigma Aldrich社) 15g(0.03 몰), 물(H2O) 17g(0.93 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 39g(0.62 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 8시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (실란 화합물 중 제2 실란 화합물 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane의 몰비 3.0%)
<실시예 3>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Shinetsu社, KBM-1003) 126g(0.85 몰), TEOS(Evonik社) 21g(0.1 몰), 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane (Sigma Aldrich社) 26g(0.05 몰), 물(H2O) 17g(0.93 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 39g(0.62 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 8시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (실란 화합물 중 제2 실란 화합물 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane의 몰비 5.0%)
<비교예 12>
500mL 플라스크에 비닐트리메톡시실란(Shinetsu社, KBM-1003) 119g(0.8 몰), TEOS(Evonik社) 21g(0.1 몰), 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane(Sigma Aldrich社) 51g(0.1 몰), 물(H2O) 17g(0.93 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 39g(0.62 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 8시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (실란 화합물 중 제2 실란 화합물 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane의 몰비 10%)
비교예 1 내지 12 및 실시예 1 내지 3에 따른 코팅용 조성물을 구성하는 각 성분의 몰비(mole ratio) 및 예비 중합물의 중량평균 분자량 및 다분산지수(PDI)는 표 1과 같이 정리될 수 있다.
| 번호 | 제1 실란 화합물 (KBM-1103) | 제2 실란 화합물 | 제3 실란 화합물 (TEOS) |
H2O | EG | 중합시간 (h) |
중량평균 분자량 |
PDI |
| 비교예 1 | 1.000 | 0 | 0 | 1.500 | 0 | 5 | 9230 | 2.3 |
| 비교예 2 | 1.000 | 0 | 0 | 1.050 | 0.450 | 7 | 7235 | 1.8 |
| 비교예 3 | 1.000 | 0 | 0 | 0.900 | 0.600 | 10 | 6334 | 1.7 |
| 비교예 4 | 1.000 | 0 | 0 | 0.750 | 0.750 | 12 | 5460 | 1.4 |
| 비교예 5 | 1.000 | 0 | 0 | 0.600 | 0.900 | 24 | 5520 | 1.5 |
| 비교예 6 | 0.990 | 0 | 0.010 | 0.903 | 0.602 | 9 | 6532 | 1.8 |
| 비교예 7 | 0.950 | 0 | 0.050 | 0.915 | 0.610 | 8 | 7230 | 1.7 |
| 비교예 8 | 0.900 | 0 | 0.100 | 0.930 | 0.620 | 8 | 5930 | 1.6 |
| 비교예 9 | 0.800 | 0 | 0.200 | 0.960 | 0.640 | 6 | 6835 | 1.9 |
| 비교예 10 | 0.700 | 0 | 0.300 | 0.990 | 0.660 | 5 | 6199 | 1.5 |
| 비교예 11 | 0.895 | 0.005 | 0.100 | 0.930 | 0.620 | 8 | 6532 | 1.5 |
| 실시예 1 | 0.890 | 0.010 | 0.100 | 0.930 | 0.620 | 8 | 7354 | 1.7 |
| 실시예 2 | 0.870 | 0.030 | 0.100 | 0.930 | 0.620 | 8 | 6719 | 1.5 |
| 실시예 3 | 0.850 | 0.050 | 0.100 | 0.930 | 0.620 | 8 | 6435 | 1.8 |
| 비교예 12 | 0.800 | 0.100 | 0.100 | 0.930 | 0.620 | 8 | 6452 | 1.6 |
<비교예 13>
500mL 플라스크에 3-메타아크릴옥시프로필 트리메톡시실란(KBM-503, Shinetsu社) 221g(0.89 몰), TEOS(Evonik社) 21g(0.1 몰), 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane(Sigma Aldrich社) 5g(0.01 몰), 물(H2O) 17g(0.93 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 39g(0.62 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 8시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (실란 화합물 중 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane의 몰비 1%)
<비교예 14>
500mL 플라스크에 3-메타아크릴옥시프로필 트리메톡시실란(KBM-503, Shinetsu社) 216g(0.87 몰), TEOS(Evonik社) 21g(0.1 몰), 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane(Sigma Aldrich社) 15g(0.03 몰), 물(H2O) 17g(0.93 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 39g(0.62 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 8시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (실란 화합물 중 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane의 몰비 3%)
<비교예 15>
500mL 플라스크에 3-메타아크릴옥시프로필 트리메톡시실란(KBM-503, Shinetsu社) 211g(0.85 몰), TEOS(Evonik社) 21g(0.1 몰), 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane(Sigma Aldrich社) 26g(0.05 몰), 물(H2O) 17g(0.93 몰), 에틸렌글리콜(EG, Sigma Aldrich社) 39g(0.62 몰), NaOH 0.1g을 넣고, 65℃에서 8시간 교반하여 예비 중합물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다. (실란 화합물 중 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane의 몰비 5%)
비교예 12 내지 14에 따른 코팅용 조성물을 구성하는 각 성분의 몰비(mole ratio) 및 예비 중합물의 중량평균 분자량 및 다분산지수(PDI)는 표 2와 같이 정리될 수 있다.
| 번호 | 비교 실란 화합물 (KBM-503) | 제2 실란 화합물 | 제3 실란 화합물 (TEOS) |
H2O | EG | 중합시간 (h) |
중량평균 분자량 |
PDI |
| 비교예 13 | 0.890 | 0.010 | 0.100 | 0.930 | 0.620 | 8 | 6270 | 1.7 |
| 비교예 14 | 0.870 | 0.030 | 0.100 | 0.930 | 0.620 | 8 | 5823 | 1.4 |
| 비교예 15 | 0.850 | 0.050 | 0.100 | 0.930 | 0.620 | 8 | 5946 | 1.5 |
<비교예 16>
코팅용 조성물에, 불소계 방오성 첨가제(Fluorinated Anti-smudge Additive)인 KY-1203(Shinetsu社)을 실란 화합물 전체 중량에 대하여 3 중량% 첨가하는 것을 제외하고, 비교예 8과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다.
<실시예 4>
코팅용 조성물에, 불소계 방오성 첨가제(Fluorinated Anti-smudge Additive)인 KY-1203(Shinetsu社)을 실란 화합물 전체 중량에 대하여 3 중량% 첨가하는 것을 제외하고, 실시예 2과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다.
<비교예 17>
코팅용 조성물에, 불소계 방오성 첨가제(Fluorinated Anti-smudge Additive)인 KY-1203(Shinetsu社)을 실란 화합물 전체 중량에 대하여 3 중량% 첨가하는 것을 제외하고, 비교예 13과 동일한 방법으로 코팅필름(100)을 제조하였다.
<측정예>
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 17에서 제조된 코팅필름을 대상으로, 하기 방법에 따라 물성 평가를 실시하여 그 결과를 하기 표 3에 개시한다.
(1) 수접촉각
KRUSS社의 MSA(Mobile Surface Analyzer) 모델을 사용하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 5㎕의 물방울(WD)을 2.7㎕/sec의 속도로 코팅층(120)의 표면에 떨어뜨린 후, 코팅층(120)의 표면과 물방울(WD)의 경계의 각도(θ)를 0.2초 간격으로 7회 측정하고, 이러한 측정을 5회 반복하여, 그 평균값을 수접촉각이라 한다.
표 3에서, 수접촉각은 초기 수접촉각으로 표시된다.
(2) 스크래치 수
코팅필름(100)을 100mm x 50mm 크기로 잘라 코팅필름 샘플을 제조하고, 코팅층(120)이 상부로 향하도록 접착테이프(3M社)를 이용하여 코팅필름 샘플을 평면에 고정시킨 후, #0000 (LIBERON社) 부직포를 감은 20mm x 20mm 크기의 스테인리스(SUS) 지그로 0.5kgf의 하중, 45RPM 속도로 10,000회 동안 코팅필름 샘플의 코팅층(120) 표면을 왕복시킨 후, 육안으로 관찰된 스크래치의 개수를 기록한다.
(3) 스크래치 후 수접촉각
코팅필름(100)을 100mm x 50mm 크기로 잘라 코팅필름 샘플을 제조하고, 코팅층(120)이 상부로 향하도록 접착테이프(3M社)를 이용하여 상기 코팅필름 샘플을 평면에 고정시킨 후, #0000 (LIBERON社) 부직포를 감은 20mm x 20mm 크기의 스테인리스(SUS) 지그로 0.5kgf의 하중, 45RPM 속도로 10,000회 동안 코팅필름 샘플의 코팅층(120) 표면을 왕복시켜 스크래치를 유발한다. 다음, 스크래치가 유발된 코팅필름 샘플에 대하여, 상기 (1)의 방법으로 수접촉각을 측정한다.
(4) 지우개 마모 후 수접촉각
코팅필름(100)을 200mm x 50mm 크기로 잘라 코팅필름 샘플을 제조하고, 코팅층(120)이 상부로 향하도록 접착테이프(3M社)를 이용하여 코팅필름 샘플을 평면에 고정시킨 후, 마나슬루 지우개를 지그에 고정하고, 0.5kgf의 하중, 45RPM 속도로 1,000회 동안 코팅필름 샘플의 코팅층(120) 표면을 왕복시킨 후, 상기 (1)의 방법으로 수접촉각을 측정한다.
(5) 컬(curl)
컬(curl)은, 코팅필름(100)을 100mm x 100mm 크기의 정사각형으로 잘라 만들어진 코팅필름 샘플을 평평한 유리 기판에 위치시킨 다음, 코팅필름 샘플의 모서리가 유리 기판의 바닥으로부터 이격된 거리로 측정된다(도 3의 "curl" 참조).
(6) 크랙포인트 반지름(crack point radius)
코팅필름(100)을 20mm x 100mm 크기로 잘라 코팅필름 샘플을 제조하고, 코팅층(120)이 코팅필름 샘플이 굽혀지는 바깥방향을 향하도록 코팅필름 샘플을 Radius Bending Tester에 장착한 후, 곡률반경을 줄여가며 코팅필름 샘플이 굽혀(bending)가면서, 코팅필름 샘플에 크랙(Crack) 발생할 때의 곡률반경으로 측정된다(도 4 참조).
| 번호 | 수접촉각 (초기)(°) | 스크래치 수 | 스크래치 후 수접촉각(°) |
지우개 마모 후 수접촉각(°) |
컬(curl) (mm) |
크랙포인트 반지름 (mm) |
| 비교예 1 | 70 | 20 | 60 | 54 | 23 | 4.0 |
| 비교예 2 | 74 | 30 초과 | 58 | 53 | 12 | 2.0 |
| 비교예 3 | 73 | 30 초과 | 57 | 55 | 0 | 1.0 미만 |
| 비교예 4 | 75 | 30 초과 | 55 | 54 | 0 | 1.0 미만 |
| 비교예 5 | 74 | 30 초과 | 55 | 53 | 0 | 1.0 미만 |
| 비교예 6 | 76 | 10 | 64 | 60 | 0 | 1.0 미만 |
| 비교예 7 | 78 | 6 | 63 | 62 | 0 | 1.0 미만 |
| 비교예 8 | 77 | 4 | 65 | 64 | 0 | 1.0 미만 |
| 비교예 9 | 77 | 4 | 66 | 63 | 5 | 2.0 |
| 비교예 10 | 79 | 4 | 64 | 65 | 8 | 2.5 |
| 비교예 11 | 95 | 2 | 85 | 77 | 0 | 1.0 미만 |
| 실시예 1 | 106 | 0 | 102 | 100 | 0 | 1.0 미만 |
| 실시예 2 | 112 | 0 | 106 | 102 | 0 | 1.0 미만 |
| 실시예 3 | 112 | 0 | 104 | 98 | 0 | 1.0 미만 |
| 비교예 12 | 113 | 4 | 95 | 82 | 0 | 1.0 미만 |
| 비교예 13 | 102 | 2 | 77 | 65 | 0 | 1.0 미만 |
| 비교예 14 | 108 | 4 | 76 | 64 | 0 | 1.0 미만 |
| 비교예 15 | 108 | 4 | 73 | 58 | 0 | 1.0 미만 |
| 비교예 16 | 112 | 6 | 74 | 68 | 0 | 1.0 미만 |
| 실시예 4 | 112 | 0 | 105 | 100 | 0 | 1.0 이하 |
| 비교예 17 | 112 | 6 | 70 | 60 | 0 | 1.0 이하 |
표 3을 참조하면, 실시예 1 내지 4에 따른 코팅필름(100)은 100° 이상의 수접촉각, 2개 이하의 스크래치 수, 98° 이상의 스크래치 후 수접촉각, 95° 이상의 지우개 마모 후 수접촉각, 2mm 이하의 컬(curl) 및 1mm 이하의 크랙포인트 반지름(crack point radius)을 갖는 것을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 1 내지 4에 따른 코팅필름(100)은 수접촉각과 스크래치 후 수접촉각의 차이가 10° 이하이며, 수접촉각과 지우개 마모 후 수접촉각의 차이가 10° 이하인 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름은, 높은 수접촉각을 가져 미끄러짐 특성이 우수하기 때문에, 오염 방지 특성 및 오염 제거 특성이 우수하고, 내스크래치성 및 내마모성이 우수하여 플렉서블 표시장치의 커버 윈도우 또는 보호 필름으로 사용될 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
100: 코팅필름
110: 기재필름
120: 코팅층
200: 표시장치
501: 표시패널
570: 유기 발광 소자
TFT: 박막 트랜지스터
WD: 물방울
201: 유리 기판
110: 기재필름
120: 코팅층
200: 표시장치
501: 표시패널
570: 유기 발광 소자
TFT: 박막 트랜지스터
WD: 물방울
201: 유리 기판
Claims (20)
- 기재필름; 및
상기 기재필름 상의 코팅층;을 포함하며,
상기 코팅층은,
100° 이상의 수접촉각; 및
98° 이상의 스크래치 후 수접촉각을 갖는, 코팅필름:
여기서, 상기 수접촉각은 5㎕의 물방울(H2O)을 상기 코팅층에 떨어뜨린 후 측정된, 상기 코팅층의 표면과 상기 물방울의 경계의 각도로 정의되며,
상기 스크래치 후 수접촉각은, 상기 코팅필름을 100mm x 50mm 크기로 잘라 코팅필름 샘플을 제조하고, 상기 코팅층이 상부로 향하도록 접착테이프를 이용하여 상기 코팅필름 샘플을 평면에 고정시킨 후, #0000 (LIBERON社) 부직포를 감은 20mm x 20mm 크기의 스테인리스(SUS) 지그로 0.5kgf의 하중, 45RPM 속도로 10,000회 동안 상기 코팅필름 샘플의 상기 코팅층 표면을 왕복시킨 후 측정된 수접촉각이다. - 제1항에 있어서,
상기 수접촉각과 상기 스크래치 후 수접촉각의 차이가 10° 이하인, 코팅필름. - 제1항에 있어서,
상기 코팅층은 100° 내지 120°의 수접촉각 및 98° 내지 110°의 스크래치 후 수접촉각을 갖는, 코팅필름: - 제1항에 있어서,
상기 코팅층은 2개 이하의 스크래치 수를 갖는, 코팅필름:
여기서, 상기 스크래치 수는, 상기 코팅필름을 100mm x 50mm 크기로 잘라 코팅필름 샘플을 제조하고, 상기 코팅층이 상부로 향하도록 접착테이프를 이용하여 상기 코팅필름 샘플을 평면에 고정시킨 후, #0000 (LIBERON社) 부직포를 감은 20mm x 20mm 크기의 스테인리스(SUS) 지그로 0.5kgf의 하중, 45RPM 속도로 10,000회 동안 상기 코팅필름 샘플의 상기 코팅층 표면을 왕복시킨 후, 육안으로 관찰된 스크래치의 개수이다. - 제1항에 있어서,
상기 코팅층은 95° 이상의 지우개 마모 후 수접촉각을 갖는, 코팅필름:
상기 지우개 마모 후 수접촉각은, 상기 코팅필름을 200mm x 50mm 크기로 잘라 코팅필름 샘플을 제조하고, 상기 코팅층이 상부로 향하도록 접착테이프를 이용하여 상기 코팅필름 샘플을 평면에 고정시킨 후, 마나슬루 지우개를 지그에 고정하고, 0.5kgf의 하중, 45RPM 속도로 1,000회 동안 상기 코팅필름 샘플의 상기 코팅층 표면을 왕복시킨 후 측정된 수접촉각이다. - 제5항에 있어서,
상기 수접촉각과 상기 지우개 마모 후 수접촉각의 차이가 10° 이하인, 코팅필름. - 제5항에 있어서,
상기 코팅층은 95° 내지 110°의 지우개 마모 후 수접촉각을 갖는, 코팅필름: - 제1항에 있어서,
상기 코팅층의 두께 10㎛를 기준으로, 2mm 이하의 컬(curl)을 갖는, 코팅필름:
여기서, 상기 컬(curl)은, 상기 코팅필름을 100mm x 100mm 크기의 정사각형으로 잘라 만들어진 코팅필름 샘플을 평평한 유리 기판에 위치시킨 다음, 상기 코팅필름 샘플의 모서리가 상기 유리 기판의 바닥으로부터 이격된 거리로 정의된다. - 제1항에 있어서,
상기 코팅층의 두께 10㎛를 기준으로, 1mm 이하의 크랙포인트 반지름(crack point radius)을 갖는, 코팅필름:
여기서, 크랙포인트 반지름(crack point radius)은, 상기 코팅 필름을 20mm x 100mm 크기로 잘라 코팅필름 샘플을 제조하고, 상기 코팅층이 상기 코팅필름 샘플이 굽혀지는 바깥방향을 향하도록 상기 코팅필름 샘플을 Radius Bending Tester에 장착한 후, 곡률반경을 줄여가며 상기 코팅필름 샘플이 굽혀(bending)가면서, 상기 코팅필름 샘플에 크랙(Crack) 발생할 때의 곡률반경으로 정의된다. - 실란 화합물 및 중합경화 보조제를 포함하며,
상기 실란 화합물은,
하기 화학식 1로 표현되는 제1 실란 화합물;
하기 화학식 2로 표현되는 제2 실란 화합물; 및
하기 화학식 3으로 표현되는 제3 실란 화합물;을 포함하고,
상기 중합경화 보조제는,
다이올(diol); 및
물(H2O)을 포함하는,
코팅용 조성물:
<화학식 1>
<화학식 2>
<화학식 3>
Si(OR3)4
R11은 치환되거나 치환되지 않은 C2~C5의 불포화 탄화수소기이고,
R12, R13 및 R14는 각각 독립적으로 C1~C5의 알킬기이며,
R21은 단일결합 또는 C1~C4의 알킬렌기이고,
R22, R23 및 R24는 각각 독립적으로 C1~C5의 알킬기이며,
m은 3 내지 10의 정수이고,
R3는 C1~C4의 알킬기이다. - 제10항에 있어서,
상기 실란 화합물과 상기 중합경화 보조제의 몰비는 1:1.2 내지 1.8의 범위인, 코팅용 조성물. - 제10항에 있어서,
상기 실란 화합물의 전체 몰수에 대하여,
80 내지 90 몰%의 제1 실란 화합물;
1 내지 5 몰%의 제2 실란 화합물; 및
7 내지 15 몰%의 제3 실란 화합물;
을 포함하는 코팅용 조성물. - 제10항에 있어서,
상기 제1 실란 화합물은 하기 화학식 4로 표현되는 비닐트리메톡시실란(Vinyltrimethoxysilane)을 포함하는, 코팅용 조성물.
[화학식 4]
- 제10항에 있어서,
상기 제2 실란 화합물은, 1H,1H,2H,2H-과불화옥틸트리에톡시실란(1H,1H, 2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane), 1H,1H,2H,2H-과불화옥틸트리메톡시실란(1H, 1H,2H,2H-Perfluoro-octyltrimethoxysilane), 1H,1H,2H,2H-과불화데실트리메톡시실란(1H,1H,2H,2H-Perfluoro-decyltrimethoxysilane) 및 1H,1H,2H,2H-과불화데실트리에톡시실란(1H,1H,2H,2H-Perfluoro-decyltriethoxysilane) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 코팅용 조성물. - 제10항에 있어서,
상기 제3 실란 화합물은 테트라에틸 오르쏘실리케이트(tetraethyl orthosilicate, TEOS) 및 테트라메틸 오르쏘실리케이트(tetramethyl orthosilicate, TMOS) 중 적어도 하나를 포함하는, 코팅용 조성물. - 제10항에 있어서,
상기 다이올(diol)은 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,3-프로판디올 (1,3-propanediol) 및 1,4-부탄디올 (1,4-butanediol) 중 적어도 하나를 포함하는, 코팅용 조성물. - 제10항에 있어서,
염기성 촉매를 더 포함하는, 코팅용 조성물. - 제17항에 있어서,
상기 실란 화합물 전체 100 중량부에 대하여, 0.05 내지 0.1 중량부의 상기 염기성 촉매를 포함하는, 코팅용 조성물. - 기재필름; 및
상기 기재필름 상의 코팅층;을 포함하며,
상기 코팅층은 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항의 코팅용 조성물에 의하여 형성된, 코팅필름. - 표시패널; 및
상기 표시패널 상에 배치된, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 코팅필름;
을 포함하는, 표시장치.
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
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| TW111130811A TWI833329B (zh) | 2021-09-14 | 2022-08-16 | 塗覆膜、塗覆組成物以及顯示元件 |
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Family Applications (1)
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| CN102040619B (zh) * | 2010-11-19 | 2013-09-04 | 明基材料有限公司 | 光活性乙烯基氟基硅氧化物的寡聚物及含其的抗反射涂料组合物 |
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