TWI833329B - 塗覆膜、塗覆組成物以及顯示元件 - Google Patents

塗覆膜、塗覆組成物以及顯示元件 Download PDF

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Abstract

提供一種塗覆膜以及一種包括所述塗覆膜的顯示元件，所 述塗覆膜包括基膜及設置於所述基膜上的塗覆層，其中塗覆層具有100°或大於100°的水接觸角以及98°或大於98°的刮刻後水接觸角。此外，提供用於生產所述塗覆層的塗覆組成物。

Description

塗覆膜、塗覆組成物以及顯示元件
本揭露是有關於一種塗覆膜、一種塗覆組成物以及一種顯示元件。
透光膜(light-transmitting film)是光學及可撓性顯示器的核心材料，且其重要性正在提高。具體而言，由於重量輕(lightness)、加工性(processability)及可撓性(flexibility)，透光膜在顯示器領域中被用作替代玻璃的材料。一般而言，已知透光膜具有較玻璃低的表面硬度及耐磨性(abrasion resistance)。為此，進行了提高透光膜的耐磨性的研究，以便將透光膜應用於顯示器領域。
在改善透光膜的機械性質或光學性質的方式中，可在透光膜的表面上設置塗覆層。上面設置有塗覆層的透光膜亦被稱為「塗覆膜(coating film)」。
同時，在例如可攜式個人數位助理等電子元件中使用觸控螢幕來輸入資訊的方法近來已被廣泛使用。然而，當使用手或筆在電子元件或顯示元件的表面上直接輸入資訊時，手或筆所觸碰 的電子元件或顯示元件的表面可能被污染。
因此，需要一種具有極佳耐磨性、對由手或筆的觸碰引起的污漬的耐污性或極佳污漬移除性質的透光膜或塗覆膜。
因此，鑒於以上問題作出了本揭露，且本揭露的一個態樣是提供一種具有極佳耐磨性及耐刮刻性(scratch resistance)的塗覆膜。
本揭露的另一態樣是提供一種具有極佳的抗污染性質(anti-pollution property)的塗覆膜。本揭露的另一態樣是提供一種具有大的水接觸角(water contact angle)、即使在刮刻之後亦維持大的水接觸角、並提供極佳的耐污性(stain resistance)的塗覆膜。
本揭露的另一態樣是提供一種可用於製造具有所述特性的塗覆膜的塗覆組成物。
本揭露的另一態樣是提供一種包括所述塗覆膜的顯示元件。
根據本揭露的一個態樣，提供一種塗覆膜，所述塗覆膜包括基膜(base film)及設置於基膜上的塗覆層，其中塗覆層具有100°或大於100°的水接觸角及98°或大於98°的刮刻後水接觸角(water contact angle after scratching)。
水接觸角與刮刻後水接觸角之間的差可為10°或小於10°。
塗覆層可具有100°至120°的水接觸角及98°至110°的刮刻後水接觸角。
塗覆層的刮痕數(number of scratches)可為2或小於2。
塗覆層可具有95°或大於95°的橡皮擦磨損後水接觸角(water contact angle after eraser wear)。
水接觸角與橡皮擦磨損後水接觸角之間的差可為10°或小於10°。
塗覆層可具有95°至110°的橡皮擦磨損後水接觸角。
基於塗覆層的10微米的厚度，塗覆層可具有2毫米或小於2毫米的翹起(curl)。
基於塗覆層的10微米的厚度，塗覆層可具有1毫米或小於1毫米的裂紋點半徑(crack point radius)。
根據本揭露的另一態樣，提供一種塗覆組成物，所述塗覆組成物包含矽烷化合物及聚合固化助劑(polymerization curing aid)，其中矽烷化合物包括由以下式1表示的第一矽烷化合物、由以下式2表示的第二矽烷化合物及由以下式3表示的第三矽烷化合物，且聚合固化助劑包括二醇及水(H2O)。
<式1>
Figure 111130811-A0305-02-0006-1
Figure 111130811-A0305-02-0006-2
<式3>Si(OR3)4
其中R11是經取代或未經取代的C2至C5不飽和烴基，R12、R13及R14各自獨立地為C1至C5烷基，R21是單鍵或C1至C4伸烷基，R22、R23及R24各自獨立地為C1至C5烷基，m是3至10的整數，且R3是C1至C4烷基。
矽烷化合物對聚合固化助劑的莫耳比(molar ratio)可處於1：1.2至1：1.8範圍內。
以矽烷化合物的總莫耳數計，矽烷化合物可包括80莫耳%至90莫耳%的第一矽烷化合物、1莫耳%至5莫耳%的第二矽烷化合物及7莫耳%至15莫耳%的第三矽烷化合物。
第一矽烷化合物可包括例如由以下式4表示的乙烯基三甲氧基矽烷：<式4>
Figure 111130811-A0305-02-0007-3
第二矽烷化合物可包括選自1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷、1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三甲氧基矽烷、1H,1H,2H,2H-全氟-癸基三甲氧基矽烷及1H,1H,2H,2H-全氟-癸基三乙氧基矽烷中的至少一者。
第三矽烷化合物可包括正矽酸四乙酯(tetraethyl orthosilicate，TEOS)及正矽酸四甲酯(tetramethyl orthosilicate，TMOS)中的至少一者。
二醇可包括乙二醇(ethylene glycol，EG)、1,3-丙二醇及1,4-丁二醇中的至少一者。
所述塗覆組成物可更包含鹼性觸媒(basic catalyst)。
以100重量份的總矽烷化合物計，所述塗覆組成物可包含0.05重量份至0.1重量份的鹼性觸媒。
根據本揭露的另一態樣，提供一種塗覆膜，所述塗覆膜包括基膜及使用所述塗覆組成物在基膜上形成的塗覆層。
根據本揭露的另一態樣，提供一種顯示元件，所述顯示元件包括顯示面板及設置於顯示面板上的塗覆膜。
根據本揭露實施例的塗覆層具有全氟基，且因此表現出極佳的耐磨損性(wear resistance)、耐刮刻性及耐污性。
包括根據本揭露實施例的塗覆層的塗覆膜可具有大的水接觸角及大的刮刻後水接觸角。因此，根據本揭露實施例的塗覆膜可表現出極佳的滑動性質(slip property)、耐污性質及污漬移除性質。
根據本揭露的實施例，自包含多官能矽烷化合物的塗覆組成物製備的塗覆層表現出極佳的耐磨損性及耐刮刻性。根據本揭露實施例的包括此種塗覆層的塗覆膜表現出極佳的耐磨性及耐刮刻性。另外，根據本揭露實施例的塗覆膜的塗覆層表現出極佳的可撓性。
其中根據本揭露實施例的塗覆膜附著至顯示面板的顯示表面的顯示元件可表現出極佳的表面污染防止及移除性質、優越的耐磨性及耐刮刻性以及極佳的可撓性。
100:塗覆膜/塗覆膜樣品
110:基膜
120:塗覆層
200:顯示元件
201:玻璃基板
501:顯示面板
510:基板
520:半導體層
530:閘電極
535:閘極絕緣層
541:源極電極
542:汲極電極
551:層間絕緣層
552:平坦化層
570:有機發光元件
571:第一電極
572:有機發光層
573:第二電極
580:堤層
590:薄膜包封層
curl:翹起
TFT:薄膜電晶體
P:部分
R:裂紋點半徑
WD:小水滴
θ:角度
圖1是示出根據本揭露實施例的塗覆膜的示意性剖視圖。
圖2是示出水接觸角的量測的示意性剖視圖。
圖3是示出翹起的量測的示意性剖視圖。
圖4是示出量測裂紋點半徑的過程的示意圖。
圖5是根據示例性實施例的顯示元件的一部分的剖視圖。
圖6是圖5所示部分「P」的放大剖視圖。
在下文中，將參照附圖詳細地闡述本揭露的實施例。然 而，例示性地提供以下實施例僅是為了清楚地理解本揭露，且並不限制本揭露的範圍。
在本說明書中使用例如「包括」、「具有」或「包含」等用語的情形中，除非還使用表述「僅」，否則亦可存在另一部分。除非另有相反表述，否則單數形式的用語亦可包括複數含義。此外，在解釋組件時，即使不存在對其的明確說明，所述組件亦應被解釋為包括誤差範圍。
在闡述位置關係時，舉例而言，當使用「在...上」、「上方」、「下方」或「靠近於」來闡述位置關係時，除非使用「緊鄰地(immediately)」或「直接地(directly)」，否則亦可包括其間並無接觸的情形。
在闡述時間關係時，舉例而言，當使用「之後」、「隨後」、「接下來」或「之前」闡述時間次序時，除非使用「緊鄰地」或「直接地」，否則可包括非連續關係的情形。
應理解，儘管在本文中可能使用用語「第一」、「第二」等來闡述各種組件，然而該些組件不應受該些用語限制。該些用語僅用於區分一個組件與另一組件。因此，在本揭露的技術思想內，第一組件可被稱為第二組件。
應理解，用語「至少一者」包括與一或多個物項相關的所有組合。舉例而言，「第一組件、第二組件及第三組件中的至少一者」可包括選自第一組件、第二組件及第三組件中的二或更多個組件、以及第一組件、第二組件及第三組件中的每一者的所有組 合。
本揭露的各種實施例的特徵可部分地或完全地彼此整合或組合，並且可以不同方式彼此相互操作及在技術上驅動。本揭露的實施例可彼此獨立地施行，或者可以相互關聯的方式一起施行。
圖1是根據本揭露實施例的塗覆膜100的示意性剖視圖。
參照圖1，根據本揭露實施例的塗覆膜100包括基膜110及設置於基膜110上的塗覆層120。
透光膜可用作基膜110。包括聚醯亞胺膜及聚醯胺醯亞胺膜在內的聚醯亞胺(polyimide，PI)系膜可用作透光膜。然而，本揭露的一個實施例不限於此，且聚碳酸酯(polycarbonate，PC)膜、聚丙烯酸膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、纖維素膜或類似膜可用作基膜110。
根據本揭露的實施例，可使用包含矽烷化合物及聚合固化助劑的塗覆組成物來形成塗覆層120。由包含矽烷化合物及聚合固化助劑的塗覆組成物形成的塗覆層120可包含矽氧烷樹脂(siloxane resin)。
根據本揭露的實施例，全氟化矽烷化合物可用於形成塗覆層120。包含於全氟化矽烷化合物中的全氟基可設置於塗覆層上。作為結果，全氟基可能影響塗覆層120的表面的物理性質。
根據本揭露的實施例，塗覆層120可具有極佳的耐磨性、 耐刮刻性、耐污性及可撓性。作為結果，包括塗覆層120的塗覆膜100可表現出極佳的耐磨性、耐刮刻性、耐污性及可撓性。
根據本揭露的實施例，塗覆層120可具有5微米至50微米的厚度。當塗覆層120的厚度小於5微米時，可能無法充分發揮塗覆膜100的可由塗覆層120帶來的耐磨性、耐刮刻性及耐污性。當塗覆層120的厚度超過50微米時，塗覆膜100的厚度可能增大，且塗覆膜100的可撓性可能劣化。
根據本揭露的實施例，塗覆膜100可具有100°或大於100°的水接觸角及98°或大於98°的刮刻後水接觸角。更具體而言，根據本揭露實施例的塗覆膜100的塗覆層120可具有100°或大於100°的水接觸角及98°或大於98°的刮刻後水接觸角。
根據本揭露的實施例，水接觸角被定義為在將5微升小水滴(water droplet，WD)(H2O)滴至塗覆層120上之後量測的塗覆層120的表面與小水滴(H2O)的邊界之間的角度。
圖2是示出水接觸角的量測的示意性剖視圖。
根據本揭露的實施例，如圖2中所示，藉由使用來自克呂士有限責任公司(KRUSS GmbH)的行動表面分析儀(Mobile Surface Analyzer，MSA)，將5微升小水滴(WD)滴於塗覆層120上，且然後量測塗覆層120的表面與小水滴的邊界之間的角度(θ)以獲得水接觸角。具體而言，以2.7微升/秒的速率將5微升小水滴WD滴於塗覆層120的表面上，以0.2秒的間隔對塗覆層120的表面與小水滴WD的邊界之間的角度θ進行7次量測，將此量測 重複5次，並將五個量測值的平均值設定為水接觸角。
根據本揭露實施例的塗覆膜100的塗覆層120具有100°或大於100°的水接觸角。具有100°或大於100°的大的水接觸角的塗覆層120可表現出極佳的滑動性質。當塗覆層120具有極佳的滑動性質時，污漬(污染物)不容易黏附或附著至塗覆層120，因此可賦予塗覆層120極佳的抗污染性質。另外，當塗覆層120具有極佳的滑動性質時，黏附或沈積至塗覆層120上的污染物可易於被自其上移除。作為結果，塗覆層120可表現出極佳的污染物移除性質。
根據本揭露實施例的塗覆膜100的塗覆層120具有98°或大於98°的刮刻後水接觸角。
刮刻後水接觸角是藉由將塗覆膜100切割成100毫米×50毫米的大小以獲得塗覆膜樣品、使用膠帶(明尼蘇達礦務及製造業(Minnesota Mining & Manufacturing，3M)公司(3M company))將塗覆膜樣品固定至平坦表面上以使得塗覆層120面朝上、並在0.5千克力的負荷(load)及45轉/分(revolutions per minute，RPM)的速度下在塗覆膜樣品的塗覆層120的表面上往復移動覆蓋有#0000(利貝公司(LIBERON Corporation))非織物(nonwoven fabric)的20毫米×20毫米不鏽鋼(鋼用不鏽鋼(steel use stainless，SUS))夾具10,000次而獲得。
綜上所述，刮刻後水接觸角意指在塗覆膜100的塗覆層120的表面上形成刮痕之後量測的水接觸角。來自克呂士有限責任 公司的行動表面分析儀(MSA)可用於量測刮刻後水接觸角。
由於根據本揭露實施例的塗覆膜100的塗覆層120具有98°或大於98°的刮刻後水接觸角，因此即使在暴露於刮刻環境之後，塗覆層120的表面亦可表現出極佳的滑動性質。因此，即使在使用塗覆膜100的過程中塗覆層120暴露於刮刻環境，塗覆膜100亦可表現出極佳的污染物防止及移除性質。
根據本揭露的實施例，塗覆層120的水接觸角與塗覆層120的刮刻後水接觸角之間的差可為10°或小於10°。
塗覆層120的水接觸角與塗覆層120的刮刻後水接觸角之間的差小表明，即使在使用塗覆膜100的過程中塗覆層120暴露於刮刻環境，塗覆層120的水接觸角亦不會大幅減小。因此，根據本揭露實施例的塗覆膜100在刮刻環境中不會被損壞，且因此對刮刻環境具有高耐受性。因此，根據本揭露實施例的塗覆膜100具有極佳的耐刮刻性。
根據本揭露的實施例，塗覆層120可具有100°至120°的水接觸角及98°至110°的刮刻後水接觸角。作為另外一種選擇，根據本揭露的實施例，塗覆層120可具有105°至120°的水接觸角及100°至110°的刮刻後水接觸角。根據本揭露的實施例，塗覆層120可具有105°至115°的水接觸角。
根據本揭露實施例的塗覆膜100的塗覆層120的刮痕數可為二或小於二。
根據本揭露的一個實施例，刮痕數是藉由將塗覆膜100 切割成100毫米×50毫米的大小以獲得塗覆膜樣品、使用膠帶(3M公司)將塗覆膜樣品固定至平坦表面上以使得塗覆層120面朝上、在0.5千克力的負荷及45轉/分的速度下在塗覆膜樣品的塗覆層120的表面上往復移動覆蓋有#0000(利貝公司)非織物的20毫米×20毫米不鏽鋼(SUS)夾具10,000次、並藉由肉眼對刮痕數進行計數而獲得。
根據本揭露的實施例，塗覆膜100的塗覆層120可具有一個或小於一個刮痕，或者可不具有刮痕。
根據本揭露的實施例，即使塗覆膜100經歷刮痕引發過程(scratch-inducing process)，亦很少會形成刮痕或不會形成刮痕。因此，根據本揭露實施例的塗覆膜100具有極佳的耐刮刻性。
當根據本揭露實施例的塗覆膜100用作顯示元件的覆蓋窗(cover window)時，塗覆膜100暴露於刮刻環境。由於根據本揭露實施例的塗覆膜100具有極佳的耐刮刻性，因此即使塗覆膜100用作顯示元件的覆蓋窗，亦可幾乎不會形成刮痕。
根據本揭露的實施例，塗覆膜100的塗覆層120可具有95°或大於95°的橡皮擦磨損後水接觸角。
橡皮擦磨損後水接觸角是指藉由將塗覆膜100切割成200毫米×50毫米的大小以獲得塗覆膜樣品、使用膠帶(3M公司)將塗覆膜樣品固定至平坦表面上以使得塗覆層120面朝上、將瑪納斯魯橡皮擦(Manaslu eraser)固定至夾具、並在0.5千克力的負荷及45轉/分的速度下在塗覆膜樣品的塗覆層120的表面上往復 移動夾具1,000次而量測的水接觸角。來自克呂士有限責任公司的行動表面分析儀(MSA)可用於量測橡皮擦磨損後水接觸角。
由於根據本揭露實施例的塗覆膜100的塗覆層120具有95°或大於95°的橡皮擦磨損後水接觸角，因此即使在暴露於刮刻環境之後，塗覆層120亦不會大幅損壞。因此，根據本揭露實施例的塗覆膜100可表現出極佳的耐磨性。
根據本揭露的實施例，塗覆層120的水接觸角與塗覆層120的橡皮擦磨損後水接觸角之間的差可為10°或小於10°。
塗覆層120的水接觸角與塗覆層120的橡皮擦磨損後水接觸角之間的差小表明，即使在使用塗覆膜100的過程中塗覆層120暴露於刮刻環境，塗覆層120的水接觸角亦不會大幅減小。因此，根據本揭露實施例的塗覆膜100在刮刻環境中不會大幅損壞，且因此表現出極佳的耐磨性。
根據本揭露的實施例，塗覆層120可具有95°至110°的橡皮擦磨損後水接觸角。作為另外一種選擇，根據本揭露的實施例，塗覆層120可具有95°至105°的橡皮擦磨損後水接觸角。
根據本揭露的一個實施例，塗覆膜100可具有2毫米或小於2毫米的翹起。舉例而言，基於塗覆層120的10微米的厚度，塗覆膜100可具有2毫米或小於2毫米的翹起。
翹起被定義為放置於平坦的玻璃基板上的被切割成具有100毫米×100毫米的大小的正方形的塗覆膜100的邊緣與玻璃基板的底部之間的距離。
圖3是示出翹起的量測的示意性剖視圖。圖3中由翹起curl表示的距離(具體而言，塗覆膜100的樣品的邊緣與玻璃基板201的底部間隔開的距離)可被稱為塗覆膜100的翹起。
在製造塗覆膜100的過程中，塗覆組成物可能被固化以便形成塗覆層120，且由於固化收縮，可能形成翹起。當翹起發生時，由於塗覆膜100的變形外觀，難以進行後處理(post-processing)，且當翹起嚴重發生時，可能發生例如塗覆層120剝離(peeling)的問題。
根據本揭露的一個實施例，塗覆組成物可包含可維持塗覆組成物中所包含的分子之間的距離的二醇，且因此可防止包括塗覆層120的塗覆膜100翹起。
根據本揭露的實施例，塗覆膜100可具有1毫米或小於1毫米的翹起，可具有0.5毫米或小於0.5毫米的翹起，且可不具有可用肉眼辨識的翹起。
根據本揭露的實施例，塗覆膜100可具有1毫米或小於1毫米的裂紋點半徑。舉例而言，基於塗覆層120的10微米的厚度，塗覆膜100可具有1毫米或小於1毫米的裂紋點半徑。
根據本揭露的實施例，裂紋點半徑是藉由將塗覆膜100切割至20毫米×100毫米的大小以製備塗覆膜樣品、將塗覆膜樣品安裝於半徑彎曲試驗器上以使得塗覆層120背對彎曲的塗覆膜樣品、並在藉由減小曲率半徑來對塗覆膜樣品進行彎曲的同時在塗覆膜樣品中出現裂紋時量測曲率半徑而獲得。
圖4是示出裂紋點半徑R的量測的示意圖。如圖4中所示，對塗覆膜100的樣品進行彎曲，在減小彎曲點的曲率半徑的同時重複進行彎曲操作，且當塗覆膜100的樣品中出現裂紋時量測的曲率半徑被定義為裂紋點半徑R。
根據本揭露的實施例，塗覆膜100具有1毫米或小於1毫米的非常小的裂紋點半徑R，且因此表現出極佳的可彎曲性(bendability)及可撓性。
具體而言，根據本揭露的實施例，由於塗覆膜樣品被安裝於半徑彎曲試驗器上以使得塗覆層120背對彎曲的塗覆膜樣品，因此裂紋點半徑R是在較塗覆層120背對彎曲的塗覆膜樣品時的情形更嚴苛的條件下量測。然而，由於根據本揭露實施例的塗覆膜100具有1毫米或小於1毫米的非常小的裂紋點半徑R，因此根據本揭露實施例的塗覆膜100具有極佳的可彎曲性及可撓性。
更具體而言，根據本揭露實施例的塗覆膜100可具有0.5毫米或小於0.5毫米的裂紋點半徑R。
本揭露的另一態樣提供一種塗覆組成物。可使用所述塗覆組成物來形成塗覆膜100的塗覆層120。
根據本揭露的實施例，所述塗覆組成物包含矽烷化合物及聚合固化助劑。矽烷化合物可包括由以下式1表示的第一矽烷化合物、由以下式2表示的第二矽烷化合物及由以下式3表示的第三矽烷化合物。聚合固化助劑可包括二醇及水(H2O)。
一種包含矽烷化合物及聚合固化助劑的塗覆組成物，其 中矽烷化合物包括由以下式1表示的第一矽烷化合物、由以下式2表示的第二矽烷化合物及由以下式3表示的第三矽烷化合物，且聚合固化助劑包括二醇及水(H2O)。
Figure 111130811-A0305-02-0018-4
其中R11是經取代或未經取代的C2至C5不飽和烴基，且R12、R13及R14各自獨立地為C1至C5烷基。此處，不飽和烴基及烷基可分別為直鏈的、支鏈的或脂環族的。
Figure 111130811-A0305-02-0018-5
其中R21是單鍵或C1至C4伸烷基，R22、R23及R24各自獨立地為C1至C5烷基，其中伸烷基及烷基中的每一者為直鏈基團、支鏈基團或脂環族基團，且m是3至10的整數。
<式3>Si(OR3)4
其中R3是C1至C4烷基，其中烷基是直鏈基團、支鏈基團或脂環族基團。
根據本揭露的實施例，可使用矽烷化合物形成矽氧烷。具體而言，矽烷化合物經歷聚合反應及固化反應。塗覆層120可藉由基於矽烷化合物的聚合及固化的塗覆組成物的聚合及固化來形成。
由式1表示的第一矽烷化合物可具有不飽和烴基，且可經歷聚合反應。第一矽烷化合物是在對所述塗覆組成物進行聚合及固化時起關鍵作用的矽烷化合物的主要組分。所述塗覆組成物可藉由第一矽烷化合物平穩地聚合及固化。
第一矽烷化合物可包括例如由以下式4表示的乙烯基三甲氧基矽烷：
Figure 111130811-A0305-02-0019-6
第二矽烷化合物是具有全氟基的矽烷化合物。包含於第二矽烷化合物中的全氟基可降低塗覆層120的表面張力，以增大塗覆層120的水接觸角，並維持極佳的刮刻後接觸角或磨耗後接觸角。
根據本揭露的實施例，塗覆層120具有大的水接觸角，以提供極佳的滑動特性，並改善塗覆層120的污染物防止及移除 效能以及耐刮刻性。出於此目的，所述塗覆組成物可包含由式2表示的第二矽烷化合物。
由式2表示的第二矽烷化合物可包括選自1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷、1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三甲氧基矽烷、1H,1H,2H,2H-全氟-癸基三甲氧基矽烷及1H,1H,2H,2H-全氟-癸基三乙氧基矽烷中的至少一者。
使用包含具有全氟化基團的第二矽烷化合物的塗覆組成物形成的塗覆層120可具有100°或大於100°的水接觸角及98°或大於98°的刮刻後水接觸角。另外，使用包含具有全氟化基團的第二矽烷化合物的塗覆組成物形成的塗覆層120可具有95°或大於95°的橡皮擦磨損後水接觸角。
根據本揭露實施例的具有大的水接觸角的塗覆層120可具有極佳的滑動性質，且因此具有改善的污染防止及移除性質。另外，塗覆層120具有極佳的滑動性質，且因此可避免在刮刻環境中被刮刻。作為結果，塗覆層120的耐刮刻性可提高。另外，塗覆層120的耐磨損性可藉由包含於第二矽烷化合物中的氟(F)來提高。
由於由根據本揭露實施例的塗覆組成物製備的塗覆層120具有98°或大於98°的刮刻後水接觸角，因此即使在暴露於刮刻環境之後，塗覆層120的表面亦可表現出極佳的滑動性質。因此，即使在塗覆層120暴露於刮刻環境之後，亦可維持塗覆層120的污染防止及移除性質。
使用根據本揭露實施例的塗覆組成物生產的塗覆層120在暴露於刮刻環境之後具有2個或小於2個刮痕。因此，塗覆層120可高效地耐受刮刻環境，並表現出極佳的耐刮刻性。
由於使用根據本揭露實施例的塗覆組成物生產的塗覆層120具有95°或大於95°的橡皮擦磨損後水接觸角，因此即使塗覆層120暴露於磨損環境，其亦可表現出極佳的滑動性質。作為結果，即使在磨損環境下，塗覆層120亦可維持極佳的污染防止及移除性質。
第二矽烷化合物的實例包括由式5表示的1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷及由式6表示的1H,1H,2H,2H-全氟-癸基三甲氧基矽烷。
Figure 111130811-A0305-02-0021-7
Figure 111130811-A0305-02-0021-8
根據本揭露實施例的塗覆組成物可包含由式3表示的第三矽烷化合物，以便改善塗覆層120的機械強度、硬度及耐刮刻性。
根據本揭露的實施例，第三矽烷化合物具有四個烷氧基。如式3中所示，具有四個烷氧基的矽烷化合物亦被稱為「具有Q 結構的矽烷化合物」。
使用根據本揭露實施例的包含第三矽烷化合物的塗覆組成物形成的塗覆層120包含在矽氧烷樹脂的聚合物鏈中形成的具有Q結構的矽氧烷結構，且作為結果，塗覆層120表現出與玻璃相當的極佳硬度及耐刮刻性。
第三矽烷化合物可包括例如正矽酸四乙酯(TEOS)及正矽酸四甲酯(TMOS)中的至少一者。
第三矽烷化合物是例如由以下式7表示的正矽酸四乙酯(TEOS)。
Figure 111130811-A0305-02-0022-9
根據本揭露的實施例，增加第一矽烷化合物、第二矽烷化合物及第三矽烷化合物的含量，以便改善使用塗覆組成物形成的塗覆層120的耐磨性、耐刮刻性及水接觸角。
舉例而言，當包含於塗覆組成物中的第一矽烷化合物的含量不足時，塗覆組成物的可塗覆性(coatability)及可固化性可能劣化，且熱固化時間可能大幅增加。另外，當第一矽烷化合物的含量不足時，塗覆層的耐刮刻性可能劣化。
當塗覆組成物中的第二矽烷化合物的含量不足時，使用 塗覆組成物形成的塗覆層的水接觸角可能減小，且滑動性質可能劣化。同時，當第二矽烷化合物的含量過高時，可加工性(workability)及可塗覆性可能劣化。
第三矽烷化合物用於縮短塗覆組成物的聚合時間，並提高塗覆層120的耐磨性及耐刮刻性。同時，當第三矽烷化合物的含量增加時，塗覆層120的翹起的發生增加，且塗覆層120的可撓性及可彎曲性劣化。具體而言，當塗覆組成物中的第三矽烷化合物的含量過高時，使用塗覆組成物形成的塗覆層120的可撓性可能劣化。同時，當第三矽烷化合物的含量不足時，在矽氧烷樹脂的聚合物鏈中不會充分形成矽烷Q結構，且因此使用塗覆組成物形成的塗覆層的硬度、強度及耐刮刻性可能劣化。
慮及該些特性，根據本揭露的實施例，以矽烷化合物的總莫耳數計，塗覆組成物可包含80莫耳%至90莫耳%的第一矽烷化合物、1莫耳%至5莫耳%的第二矽烷化合物及7莫耳%至15莫耳%的第三矽烷化合物。
更具體而言，根據本揭露的實施例，以矽烷化合物的總莫耳數計，塗覆組成物可包含82莫耳%至89莫耳%的第一矽烷化合物、1莫耳%至5莫耳%的第二矽烷化合物及8莫耳%至12莫耳%的第三矽烷化合物。
溶劑使得矽烷化合物能夠被均勻混合，以使得矽烷化合物可易於聚合。
根據本揭露的實施例，以莫耳數計，聚合固化助劑的用 量可大於矽烷化合物的用量。舉例而言，為了提供矽烷化合物的平穩混合及聚合，矽烷化合物對聚合固化助劑的莫耳比可處於1：1.2至1：1.8範圍內(矽烷化合物：聚合固化助劑=1：1.2至1：1.8)。更具體而言，矽烷化合物對聚合固化助劑的莫耳比可處於1：1.4至1：1.6範圍內(矽烷化合物：聚合固化助劑=1：1.4至1：1.6)。
根據本揭露的實施例，以其重量計，矽烷化合物的用量可大於聚合固化助劑的用量。舉例而言，為了形成具有極佳物理性質的塗覆層120，聚合固化助劑對矽烷化合物的重量比可處於1：3至1：6範圍內(聚合固化助劑：矽烷化合物=1：3至1：6)。
根據本揭露實施例的塗覆組成物包含水(H2O)作為聚合固化助劑。水(H2O)可用作用於形成矽氧烷樹脂的單體之間的黏合劑(binder)，並參與脫水縮合(dehydration condensation)。
根據本揭露實施例的塗覆組成物可包含二醇作為聚合固化助劑。二醇用於在塗覆組成物的固化期間維持矽烷化合物之間的距離，並防止塗覆層120或塗覆膜100由於矽烷化合物的固化而翹起。根據本揭露的實施例，可使用線性二醇(linear diol)來維持矽烷化合物之間的間距。
根據本揭露的一個實施例，二醇可例如包括乙二醇、1,3-丙二醇及1,4-丁二醇中的至少一者。
二醇用於抑制翹起並提高塗覆層120的可撓性。然而，當二醇的含量增加時，塗覆組成物的聚合時間可能增加，且塗覆層120的耐磨性及耐刮刻性可能劣化。慮及該些特性，可調整水(H2O) 及二醇的含量。
舉例而言，以莫耳數計，可以1：0.5至1：0.9的比率使用水(H2O)及二醇(水：二醇=1：0.5至1：0.9)。更具體而言，水(H2O)對二醇的莫耳比可處於1：0.6至1：0.8範圍內(水：二醇=1：0.6至1：0.8)。
根據本揭露的一個實施例，以重量計，二醇的用量可大於水(H2O)的用量。舉例而言，可以1：1.5至1：3的重量比使用水(H2O)及二醇(水：二醇=1：1.5至1：3)。更具體而言，水(H2O)對二醇的重量比可處於1：1.5至1：2.5範圍內(水：二醇=1：1.5至1：2.5)。
根據本揭露實施例的塗覆組成物可包含觸媒。舉例而言，觸媒可促進形成塗覆層120所需的矽氧烷樹脂的形成。
根據本揭露的實施例，觸媒可為：酸觸媒，例如鹽酸、乙酸、氟化氫、硝酸、硫酸或碘酸；鹼性觸媒，例如氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋇或咪唑；或者離子交換樹脂，例如安百來(AmberLite)。該些觸媒可單獨使用或者二或更多者組合使用。以100重量份的矽氧烷化合物計，可以0.0001重量份至約10重量份的量添加觸媒，但觸媒的含量不限於此。
根據本揭露實施例的塗覆組成物可包含鹼性觸媒。鹼性觸媒可為氫氧化鈉(NaOH)。以100重量份的矽烷化合物的總重量計，塗覆組成物可包含0.05重量份至0.1重量份的鹼性觸媒。
根據本揭露實施例的塗覆組成物可更包含選自由聚合 引發劑(polymerization initiator)、抗氧化劑(antioxidant)、調平劑(leveling agent)及塗覆助劑(coating aid)組成的群組的至少一種添加劑。
根據本揭露的實施例，聚合引發劑是例如光聚合引發劑(例如有機金屬鹽)或熱聚合引發劑(例如胺或咪唑)。以100重量份的矽氧烷樹脂計，聚合引發劑的用量可為約0.01重量份至2重量份。
根據實施例，有機溶劑可用於形成塗覆層120。可藉由有機溶劑來控制塗覆組成物的黏度，且因此可控制塗覆組成物的加工性，且可易於調整塗覆層120的厚度。
有機溶劑可包括選自由以下組成的群組的至少一者：酮，包括丙酮、甲基乙基酮(methyl ethyl ketone，MEK)、甲基丁基酮、環己酮；賽路蘇，包括甲基賽路蘇及丁基賽路蘇；醚類，包括乙醚及二噁烷；醇類，包括異丁醇、異丙醇、丁醇及甲醇；鹵代烴類，包括二氯甲烷、氯仿及三氯乙烯；以及烴，包括正己烷、苯及甲苯。
根據本揭露的實施例，可藉由塗覆組成物的聚合及固化來形成塗覆層120。
更具體而言，對塗覆組成物進行預聚合以形成作為膏體(paste)的預聚合物(prepolymer)，且將有機溶劑添加至預聚合物以製備作為膏體的具有受控黏度的塗覆組成物，利用所述塗覆組成物來塗覆基膜110，並實行固化及聚合以形成塗覆層120。
在形成塗覆層120的過程中，可使用塗覆組成物形成矽 氧烷樹脂。舉例而言，可藉由烷氧基二醇取代(alkoxy diol substitution)及縮聚(condensation polymerization)形成矽氧烷樹脂。在形成矽氧烷樹脂的過程中，可能發生烷氧基與水之間的取代反應(或水解)，且亦可能發生縮聚。可在室溫下實行此反應，但可在50℃至120℃下實行攪拌1小時至20小時以促進反應。
根據本揭露的實施例，使用例如塗覆、澆鑄(casting)或模製(molding)等方法將根據本揭露實施例的塗覆組成物塗覆並模製於基膜110上，且然後進行光聚合或熱聚合以形成塗覆層120。
當塗覆組成物聚合時，適合於光聚合的光劑量(light dose)為50毫焦/平方公分或大於50毫焦/平方公分且為20,000毫焦/平方公分或小於20,000毫焦/平方公分，且在為40℃或大於40℃且為約200℃或小於200℃的溫度下實行熱處置(heat-treatment)，以在光照射之前獲得均勻的表面。另外，適合於熱聚合的溫度為40℃或大於40℃且為200℃或小於200℃，且溫度不限於此。
圖5是示出根據另一實施例的顯示元件200的一部分的剖視圖，且圖6是圖5中「P」的放大剖視圖。
參照圖5，根據本揭露的另一實施例的顯示元件200包括顯示面板501及位於顯示面板501上的塗覆膜100。圖5示出包括圖1所示塗覆膜100的顯示元件200。
參照圖5及圖6，顯示面板501包括基板510、位於基板510上的薄膜電晶體TFT、以及連接至薄膜電晶體TFT的有機 發光元件570。有機發光元件570包括第一電極571、位於第一電極571上的有機發光層572及位於有機發光層572上的第二電極573。圖5及圖6中所示顯示元件200是有機發光顯示元件。
基板510可由玻璃或塑膠形成。具體而言，基板510可由例如聚合物樹脂或光學膜等塑膠形成。
儘管未示出，然而可在基板510上設置緩衝層。
薄膜電晶體TFT設置於基板510上。薄膜電晶體TFT包括：半導體層520；閘電極530，與半導體層520絕緣且與半導體層520至少部分交疊；源極電極541，連接至半導體層520；以及汲極電極542，與源極電極541間隔開且連接至半導體層520。
參照圖6，在閘電極530與半導體層520之間設置有閘極絕緣層535。閘電極530上可設置有層間絕緣層551，且層間絕緣層551上可設置有源極電極541及汲極電極542。
薄膜電晶體TFT上設置有平坦化層552，以對薄膜電晶體TFT的頂部進行平坦化。
平坦化層552上設置有第一電極571。第一電極571經由設置於平坦化層552中的接觸孔連接至薄膜電晶體TFT。
在平坦化層552上在第一電極571的一部分中設置有堤層(bank layer)580，以界定畫素區域或發光區域。舉例而言，堤層580以矩陣的形式設置於多個畫素之間的邊界處，以界定相應的畫素區。
有機發光層572設置於第一電極571上。有機發光層 572亦可設置於堤層580上。有機發光層572可包括一個發光層或在垂直方向上堆疊的兩個發光層。可自有機發光層572發射具有紅色、綠色及藍色中的任一種顏色的光，且可自有機發光層572發射白光。
第二電極573設置於有機發光層572上。
第一電極571、有機發光層572及第二電極573可被堆疊以構成有機發光元件570。
儘管未示出，然而當有機發光層572發射白光時，每一畫素可包括彩色濾光片(color filter)，以用於基於特定波長過濾自有機發光層572發射的白光。彩色濾光片形成於光路徑中。
第二電極573上可設置有薄膜包封層590。薄膜包封層590可包括至少一個有機層及至少一個無機層，且所述至少一個有機層及所述至少一個無機層可交替設置。
塗覆膜100設置於具有上述堆疊結構的顯示面板501上。塗覆膜100可用作覆蓋窗，以覆蓋及保護顯示面板501的發光表面。
在下文中，將參照示例性實例及比較例更詳細地闡述本揭露。然而，以下實例及比較例不應被解釋為限制本揭露的範圍。
<比較例1>
將148克(1莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司(Shin-Etsu Silicone Co.Ltd.)，KBM-1003)、27克(1.5莫耳)水(H2O)及0.1克NaOH(三全化學有限公司(Samjeon Chemical Co.,Ltd.))添加至500毫升燒瓶，並使用機械攪拌器在65℃下以100轉/分攪拌了5小時，以製備預聚合物。
將10克所製備的預聚合物與10克作為有機溶劑的甲基乙基酮(MEK)及0.1克作為光引發劑的豔佳固184(IRGACURE 184)(巴斯夫(BASF))進行了混合，以製備作為膏體的塗覆組成物。使用8號邁耶棒(Mayer Bar)將所製備的塗覆組成物膏體施加至作為基膜110的厚度為50微米的聚醯亞胺系膜(CPI®，可隆公司(KOLON Corporation))，以模製塗覆層120。作為結果，製備出了未固化的塗覆膜。
將未固化的塗覆膜在100℃的烘箱中乾燥了10分鐘，並使用紫外線燈(ultraviolet lamp)曝光(150毫瓦/平方公分(mW/cm2)，2焦/平方公分(J/cm2))了30秒，以獲得固化的塗覆層120。作為結果，完成了包括厚度為10微米的塗覆層120的塗覆膜100。
<比較例2>
除了將148克(1莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-1003)、19克(1.05莫耳)水(H2O)、28克(0.45莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇(Sigma Aldrich))及0.1克NaOH(三全化學有限公司)添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了7小時以製備預聚合物(H2O：EG的莫耳比=7：3)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<比較例3>
除了將148克(1莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-1003)、16克(0.9莫耳)水(H2O)、37克(0.6莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH(三全化學有限公司)添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了10小時以製備預聚合物(H2O：EG的莫耳比=6：4)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<比較例4>
除了將148克(1莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-1003)、14克(0.75莫耳)水(H2O)、47克(0.75莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH(三全化學有限公司)添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了12小時以製備預聚合物(H2O：EG的莫耳比=5：5)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<比較例5>
除了將148克(1莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-1003)、11克(0.6莫耳)水(H2O)、56克(0.9莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH(三全化學有限公司)添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了24小時以製備預聚合物(H2O：EG的莫耳比=4：6)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<比較例6>
除了將147克(0.99莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越 矽酮有限公司，KBM-1003)、2克(0.01莫耳)TEOS(贏創工業股份有限公司(Evonik Industries AG))、16克(0.9莫耳)水(H2O)、37克(0.6莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了9小時以製備預聚合物(KBM-1003：TEOS的莫耳比=99：1，H2O：EG的莫耳比=6：4)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<比較例7>
除了將141克(0.95莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-1003)、10克(0.05莫耳)TEOS(贏創工業股份有限公司)、16克(0.915莫耳)水(H2O)、38克(0.61莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH(三全化學有限公司)添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了8小時以製備預聚合物(KBM-1003：TEOS的莫耳比=95：5，H2O：EG的莫耳比=6：4)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<比較例8>
除了將133克(0.9莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-1003)、21克(0.1莫耳)TEOS(贏創工業股份有限公司)、16克(0.93莫耳)水(H2O)、38克(0.62莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了8小時以製備預聚合物(KBM-1003：TEOS的莫耳比=9：1，H2O：EG的莫耳比=6：4)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<比較例9>
除了將119克(0.8莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-1003)、42克(0.2莫耳)TEOS(贏創工業股份有限公司)、17克(0.96莫耳)水(H2O)、40克(0.64莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH(三全化學有限公司)添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了6小時以製備預聚合物(KBM-1003：TEOS的莫耳比=8：2，H2O：EG的莫耳比=6：4)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<比較例10>
除了將104克(0.7莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-1003)、62克(0.3莫耳)TEOS(贏創工業股份有限公司)、18克(0.99莫耳)水(H2O)、41克(0.66莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH(三全化學有限公司)添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了5小時以製備預聚合物(KBM-1003：TEOS的莫耳比=7：3，H2O：EG的莫耳比=6：4)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<比較例11>
除了將133克(0.895莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-1003)、21克(0.1莫耳)TEOS(贏創工業股份有限公司)、3克(0.005莫耳)1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷(西格瑪阿德利奇)、17克(0.93莫耳)水(H2O)、39克(0.62莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH添 加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了8小時以製備預聚合物(矽烷化合物中的第二矽烷化合物的含量：0.5莫耳%)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<實例1>
除了將132克(0.89莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-1003)、21克(0.1莫耳)TEOS(贏創工業股份有限公司)、5克(0.01莫耳)1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷(西格瑪阿德利奇)、17克(0.93莫耳)水(H2O)、39克(0.62莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了8小時以製備預聚合物(1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷(矽烷化合物中的第二矽烷化合物)的莫耳比：1.0%)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<實例2>
除了將129克(0.87莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-1003)、21克(0.1莫耳)TEOS(贏創工業股份有限公司)、15克(0.03莫耳)1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷(西格瑪阿德利奇)、17克(0.93莫耳)水(H2O)、39克(0.62莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了8小時以製備預聚合物(1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷(矽烷化合物中的第二矽烷化合物)的莫耳比：3.0%)以外，以與比較例1中相同的方式 生產出了塗覆膜100。
<實例3>
除了將126克(0.85莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-1003)、21克(0.1莫耳)TEOS(贏創工業股份有限公司)、26克(0.05莫耳)1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷(西格瑪阿德利奇)、17克(0.93莫耳)水(H2O)、39克(0.62莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了8小時以製備預聚合物(1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷(矽烷化合物中的第二矽烷化合物)的莫耳比：5.0%)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<比較例12>
除了將119克(0.8莫耳)乙烯基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-1003)、21克(0.1莫耳)TEOS(贏創工業股份有限公司)、51克(0.1莫耳)1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷(西格瑪阿德利奇)、17克(0.93莫耳)水(H2O)、39克(0.62莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了8小時以製備預聚合物(1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷(矽烷化合物中的第二矽烷化合物)的莫耳比：10%)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
構成根據比較例1至比較例12及實例1至實例3的塗 覆組成物的組分中的每一者的莫耳比以及預聚合物的重量平均分子量及多分散性指數(polydispersity index，PDI)示出於表1中。
Figure 111130811-A0305-02-0036-10
<比較例13>
除了將221克(0.89莫耳)3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-503)、21克(0.1莫耳)TEOS(贏創工業股份有限公司)、5克(0.01莫耳)1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷(西格瑪阿德利奇)、17克(0.93莫耳)水(H2O)、39克(0.62莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了8小時以製備預聚合物(矽烷化合物中的1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷的莫耳比：1%)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<比較例14>
除了將216克(0.87莫耳)3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-503)、21克(0.1莫耳)TEOS(贏創工業股份有限公司)、15克(0.03莫耳)1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷(西格瑪阿德利奇)、17克(0.93莫耳)水(H2O)、39克(0.62莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH添加至500毫升燒瓶並使用機械攪拌器在65℃下攪拌了8小時以製備預聚合物(矽烷化合物中的1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷的莫耳比：3%)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<比較例15>
除了將211克(0.85莫耳)3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(信越矽酮有限公司，KBM-503)、21克(0.1莫耳)TEOS(贏創工業股份有限公司)、26克(0.05莫耳)1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷(西格瑪阿德利奇)、17克(0.93莫耳)水(H2O)、39克(0.62莫耳)乙二醇(EG，西格瑪阿德利奇)及0.1克NaOH添加至500毫升燒瓶並在65℃下攪拌了8小時以製備預聚合物(矽烷化合物中的1H,1H,2H,2H-全氟-辛基三乙氧基矽烷的莫耳比：5%)以外，以與比較例1中相同的方式生產出了塗覆膜100。
構成根據比較例12至比較例14的塗覆組成物的組分中的每一者的莫耳比以及其預聚合物的重量平均分子量及多分散性指數(PDI)示出於表2中。
[表2]
Figure 111130811-A0305-02-0038-11
<比較例16>
除了以矽烷化合物的總重量計，將3重量%的作為氟化抗污跡添加劑(fluorinated anti-smudge additive)的KY-1203(信越公司(Shinetsu Corporation))添加至塗覆組成物以外，以與比較例8中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<實例4>
除了以矽烷化合物的總重量計，將3重量%的作為氟化抗污跡添加劑的KY-1203(信越公司)添加至塗覆組成物以外，以與實例2中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<比較例17>
除了以矽烷化合物的總重量計，將3重量%的作為氟化抗污跡添加劑的KY-1203(信越公司)添加至塗覆組成物以外，以與比較例13中相同的方式生產出了塗覆膜100。
<量測例>
根據以下方法量測了實例1至實例4及比較例1至比較例17中製備的塗覆膜的物理性質，且結果示出於下表3中。
(1)水接觸角
如圖2中所示，藉由使用來自克呂士有限責任公司的行動表面分析儀(MSA)，以2.7微升/秒的速率將5微升小水滴WD滴於塗覆層120的表面上，以0.2秒的間隔對塗覆層120的表面 與小水滴WD的邊界之間的角度θ進行了7次量測，將此量測重複了5次，並將五個量測值的平均值設定為水接觸角。
在表3中，水接觸角被表示為初始水接觸角。
(2)刮痕數
將塗覆膜100切割成100毫米×50毫米的大小以獲得塗覆膜樣品，使用膠帶(3M公司)將塗覆膜樣品固定至平坦表面上以使得塗覆層120面朝上，在0.5千克力的負荷及45轉/分的速度下在塗覆膜樣品的塗覆層120的表面上往復移動覆蓋有#0000(利貝公司)非織物的20毫米×20毫米不鏽鋼(SUS)夾具10,000次，並記錄了藉由肉眼計數的刮痕數。
(3)刮刻後水接觸角
將塗覆膜100切割成100毫米×50毫米的大小以獲得塗覆膜樣品，使用膠帶(3M公司)將塗覆膜樣品固定至平坦表面上以使得塗覆層120面朝上，並在0.5千克力的負荷及45轉/分的速度下在塗覆膜樣品的塗覆層120的表面上往復移動覆蓋有#0000(利貝公司)非織物的20毫米×20毫米不鏽鋼(SUS)夾具10,000次以形成刮痕。然後，根據以上(1)的方法量測了經刮刻的塗覆膜樣品的水接觸角。
(4)橡皮擦磨損後水接觸角
將塗覆膜100切割成200毫米×50毫米的大小以獲得塗覆膜樣品，使用膠帶(3M公司)將塗覆膜樣品固定至平坦表面上以使得塗覆層120面朝上，將瑪納斯魯橡皮擦固定至夾具，在0.5 千克力的負荷及45轉/分的速度下在塗覆膜樣品的塗覆層120的表面上往復移動夾具1,000次，且然後根據(1)的方法量測了水接觸角。
(5)翹起
翹起是作為放置於平坦的玻璃基板上的被切割成具有100毫米×100毫米的大小的正方形的塗覆膜100的邊緣與玻璃基板的底部之間的距離來量測(參見圖3中的翹起curl)。
(6)裂紋點半徑
將塗覆膜100切割至20毫米×100毫米的大小以製備塗覆膜樣品，將塗覆膜樣品安裝於半徑彎曲試驗器上以使得塗覆層120背對彎曲的塗覆膜樣品100，且在以逐漸減小的曲率半徑對塗覆膜樣品進行彎曲的同時量測了在塗覆膜樣品中出現裂紋時的曲率半徑(參見圖4)。
Figure 111130811-A0305-02-0041-12
如可自表3看出，根據實例1至實例4的塗覆膜100具有100°或大於100°的水接觸角、2個刮痕、98°或大於98°的刮刻後水接觸角、95°或大於95°的橡皮擦磨損後水接觸角、2毫米或小於2毫米的翹起以及1毫米或小於1毫米的裂紋點半徑。
另外，根據實例1至實例4的塗覆膜100在水接觸角與刮刻後水接觸角之間具有10°或小於10°的差，且在水接觸角與橡皮擦磨損後水接觸角之間具有10°或小於10°的差。
如上所述，根據本揭露實施例的塗覆膜有用地用作覆蓋 窗或保護膜，此乃因其具有高的水接觸角，且因此表現出極佳的滑動性質、污染防止及移除性質以及優越的耐刮刻性及耐磨性。
100:塗覆膜/塗覆膜樣品
110:基膜
120:塗覆層

Claims (10)

  1. 一種塗覆膜，包括：基膜；以及塗覆層，設置於所述基膜上其中所述基膜包括聚醯亞胺系膜，其中所述塗覆層具有：100°或大於100°的水接觸角；以及98°或大於98°的刮刻後水接觸角，其中所述水接觸角被定義為在將5微升小水滴(H2O)滴至所述塗覆層上之後量測的所述塗覆層的表面與所述小水滴的邊界之間的角度，且所述刮刻後水接觸角被定義為在將所述塗覆膜切割成100毫米×50毫米的大小以獲得塗覆膜樣品、使用膠帶將所述塗覆膜樣品固定至平坦表面上以使得所述塗覆層面朝上、並在0.5千克力的負荷及45轉/分的速度下在所述塗覆膜樣品的所述塗覆層的所述表面上往復移動覆蓋有#0000(利貝公司)非織物的20毫米×20毫米不鏽鋼(SUS)夾具10,000次之後量測的水接觸角。
  2. 如請求項1所述的塗覆膜，其中所述水接觸角與所述刮刻後水接觸角之間的差為10°或小於10°。
  3. 如請求項1所述的塗覆膜，其中所述塗覆層具有100°至120°的水接觸角及98°至110°的刮刻後水接觸角。
  4. 如請求項1所述的塗覆膜，其中所述塗覆層的刮痕數 為2或小於2，其中所述刮痕數是藉由將所述塗覆膜切割成100毫米×50毫米的大小以獲得塗覆膜樣品、使用膠帶將所述塗覆膜樣品固定至平坦表面上以使得所述塗覆層面朝上、在0.5千克力的負荷及45轉/分的速度下在所述塗覆膜樣品的所述塗覆層的所述表面上往復移動覆蓋有#0000(利貝公司)非織物的20毫米×20毫米不鏽鋼(SUS)夾具10,000次、並藉由肉眼對所述刮痕數進行計數而獲得。
  5. 如請求項1所述的塗覆膜，其中所述塗覆層具有95°或大於95°的橡皮擦磨損後水接觸角，其中所述橡皮擦磨損後水接觸角被定義為在將所述塗覆膜切割成200毫米×50毫米的大小以獲得塗覆膜樣品、使用膠帶將所述塗覆膜樣品固定至平坦表面上以使得所述塗覆層面朝上、將瑪納斯魯橡皮擦固定至夾具、並在0.5千克力的負荷及45轉/分的速度下在所述塗覆膜樣品的所述塗覆層的所述表面上往復移動所述夾具1,000次之後量測的水接觸角。
  6. 如請求項5所述的塗覆膜，其中所述水接觸角與所述橡皮擦磨損後水接觸角之間的差為10°或小於10°。
  7. 如請求項5所述的塗覆膜，其中所述塗覆層具有95°至110°的橡皮擦磨損後水接觸角。
  8. 如請求項1所述的塗覆膜，其中基於所述塗覆層的10微米的厚度，所述塗覆層具有2毫米或小於2毫米的翹起， 其中所述翹起被定義為放置於平坦的玻璃基板上的被切割成具有100毫米×100毫米的大小的正方形的所述塗覆膜的邊緣與所述玻璃基板的底部之間的距離。
  9. 如請求項1所述的塗覆膜，其中基於所述塗覆層的10微米的厚度，所述塗覆層具有1毫米或小於1毫米的裂紋點半徑，其中所述裂紋點半徑是藉由將所述塗覆膜切割至20毫米×100毫米的大小以製備塗覆膜樣品、將所述塗覆膜樣品安裝於半徑彎曲試驗器上以使得所述塗覆層背對彎曲的所述塗覆膜樣品、並在以逐漸減小的曲率半徑對所述塗覆膜樣品進行彎曲的同時在所述塗覆膜樣品中出現裂紋時量測曲率半徑而獲得。
  10. 一種顯示元件，包括：顯示面板；以及如請求項1至請求項9中任一項所述的塗覆膜，設置於所述顯示面板上。
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