이종 조액 접합 코팅층 제조 방법 및 이에 의해 제조된 코팅층 및 커버 윈도우

청구범위
청구항 1
경질 조액 및 연질 조액을 준비하는 이종 조액 준비 단계;상기 경질 조액 및 연질 조액이 슬롯 다이 코터의 각각의 토출구를 통해 동시에 토출되는 이종 조액 토출 단계;및상기 토출된 경질 조액 및 연질 조액이 기판 상의 각각의 영역에 코팅되어 이종 조액 접합 코팅층을 형성하는이종 조액 코팅 단계를 포함하고,상기 경질 조액은,유기 연질 화합물 및 무기 경질 화합물 48 wt% 내지 94 wt%;광개시제 1 wt% 내지 2 wt%; 및희석제 5 wt% 내지 50 wt%를 포함하며,상기 유기 연질 화합물 대 상기 무기 경질 화합물의 중량비는 90:10 내지 50:50이고,상기 이종 조액 토출 단계에서 상기 경질 조액 및 연질 조액 간의 모세관 상수(capillary number)의 차이가 제어되는 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법.
청구항 2
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청구항 3
경질 조액 및 연질 조액을 준비하는 이종 조액 준비 단계;상기 경질 조액 및 연질 조액이 슬롯 다이 코터의 각각의 토출구를 통해 동시에 토출되는 이종 조액 토출 단계;및상기 토출된 경질 조액 및 연질 조액이 기판 상의 각각의 영역에 코팅되어 이종 조액 접합 코팅층을 형성하는이종 조액 코팅 단계를 포함하고,상기 연질 조액은,유기 연질 화합물 및 무기 경질 화합물 48 wt% 내지 94 wt%;광개시제 1 wt% 내지 2 wt%; 및희석제 5 wt% 내지 50 wt%를 포함하며,상기 유기 연질 화합물 대 상기 무기 경질 화합물의 중량비는 100:0 내지 60:40이고,상기 이종 조액 토출 단계에서 상기 경질 조액 및 연질 조액 간의 모세관 상수(capillary number)의 차이가 제어되는 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법.
청구항 4
제 1항 또는 제 3항에 있어서,상기 유기 연질 화합물은 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법.
청구항 5
제 1항 또는 제 3항에 있어서,상기 무기 경질 화합물은 epoxy-Poss(Polyhedral oligomeric silsesquioxane) 복합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법.
청구항 6
제 1항 또는 제 3항에 있어서,상기 광개시제는 트리페닐설포니움 트리플레이트 염, 트리아릴설포니움 헥사플로로포스페이트 염, 다이페닐이오도니움 나이트라이트 염, 다이페닐이오도니움 헥사플로로포스페이트 염 및 트리페닐설포니움 플로로-1-부타네설포네이트 염으로 이루어진 광산 개시제(Photoacid generator, PAGs)군 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법.
청구항 7
제 1항 또는 제 3항에 있어서,상기 희석제는 탄화수소계 유기용제, 알코올계 유기용제, 알데히드계 유기용제, 케톤계 유기용제, 에테르계 유기용제 또는 에스테르계 유기용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법.
청구항 8

제 1항에 있어서,상기 모세관 상수는 조액의 유속, 조액의 점도 또는 조액의 표면장력으로 제어되는 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법.
청구항 9
제 1항에 있어서,상기 모세관 상수의 차이는 10 % 이하인 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법.
청구항 10
제 1항에 있어서,상기 이종 조액 코팅 단계는,상기 토출된 연질 조액이 기판 상의 중심부인 제1영역에 코팅되고, 상기 토출된 경질 조액이 상기 제1영역의 양측부에 인접한 기판 상의 주변부인 제2영역 및 제3영역에 코팅되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종조액 접합 코팅층 제조 방법.
청구항 11
제 10항에 있어서,상기 제1영역 및 상기 제2영역 또는 상기 제1영역 및 상기 제3영역의 경계부의 단차가 제어되는 것을 특징으로하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법.
청구항 12
제 1항의 제조 방법으로 제조된 이종 조액 접합 코팅층.
청구항 13
제 1항의 제조 방법으로 제조된 커버 윈도우.
청구항 14
제 13항에 있어서,상기 커버 윈도우의 경도는 0.15 GPa 내지 0.9 GPa인 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
청구항 15
제 13항에 있어서,상기 커버 윈도우의 연필경도는 1F 내지 4H인 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
청구항 16
제 13항에 있어서,상기 커버 윈도우의 강성은 1.0 GPa 내지 2.8 GPa인 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
청구항 17
제 13항에 있어서,상기 커버 윈도우에 550 nm의 광을 조사하였을 때의 투과도는 84 % 내지 87 %인 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
청구항 18
제 13항에 있어서,상기 커버 윈도우는 굴곡반경 10 mm 이하에서 5만 회 굴곡을 가하였을 때 크랙(crack)이 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법 및 이에 의해 제조된 코팅층 및 [0001] 커버 윈도우에 관한 것이다. 더욱상세하게는 슬롯 다이 코터를 이용하여 이종 조액 간의 경계부의 단차가 제어된 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법 및 이에 의해 제조된 코팅층 및 커버 윈도우에 관한 것이다.
배 경 기 술
IT 산업이 발전함에 따라 정보단말기의 편리한 이동성에 초점이 맞춰지면서 [0003] 점점 소형화 또는 경량화의 추세로이어지고 있지만, 실제 정보단말기를 통해 정보를 전달하는 디스플레이는 정보의 양이 많아짐에 따라 소형화가아닌 대형화가 요구되고 있다. 이러한 두 가지 상충되는 요구를 모두 만족시키기 위해서 편리한 휴대성과 화면의 대형화라는 장점을 모두 지닌 폴더블 디스플레이(Foldable Display)가 하나의 해결책이 될 수 있다. 실제로폴더블 디스플레이는 현재 스마트폰, 태블릿 PC, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 전자 책, 모니터 등 다양한 디스플레이 분야에 응용되고 있다.
[0004] 이러한 다양한 디스플레이에는 공통적으로 최외각에 디스플레이 내부를 보호하고 사용자의 터치를 위한 커버윈도우(보호 윈도우)가 필요하다. 따라서 커버 윈도우는 투명하면서 강도 및 경도가 높은 유리 또는 경질 플라스틱이 사용된다. 하지만 유리 또는 경질 플라스틱은 접을 때 쉽게 깨질 수 있기 때문에 실제 폴더블 디스플레이에 적용하기가 어렵다. 따라서 유리 또는 경질 플라스틱을 대체할 수 있도록 고경도 및 내마모 특성을 갖는 고경도 하드코팅 필름이 제안되었다.
[0005] 대한민국 공개특허 제10-2014-0104175호(이하 종래기술 1이라 함)에서는 지환식 에폭시기를 포함하는 올리고실록산을 중합하여 플렉시블한 하드코팅 필름을 제조할 수 있음을 제시하고 있다. 종래기술 1은 어느 정도 유연성을 확보하여 커브드 디스플레이(Curved Display) 등에 적용할 수 있으나, 그 유연성의 정도가 폴더블 디스플레이에는 부족하다.
[0006] 유연성 정도를 향상시키기 위해서는 하드코팅 필름의 굴곡성이 우수해야 하는데, 하드코팅 필름의 굴곡성이 우수해지기 위해서는 하드코팅층의 두께가 얇아야 한다. 하지만 하드코팅층의 두께가 얇으면 하드코팅 필름의 경도 및 강도가 저하되어 폴더블 디스플레이로 사용되기에 적절한 수준으로 형성되기 어렵다.
[0007] 이러한 이유로 하드코팅 필름이 유리 수준의 경도를 확보하기 위해선 하드코팅 필름 내 하드코팅층의 두께를 두껍게 해야 하는데, 그 두께를 증가시킬수록 표면 경도는 높아질 수 있지만 하드코팅층의 경화 수축에 의해 주름이나 컬(curl)이 커지는 동시에 하드코팅 층의 크랙(또는 균열)이나 박리가 생기기 쉬워지기 때문에 실용적으로적용하기는 용이하지 않다.
[0008] 특히, 고경도 하드코팅 필름을 폴더블 디스플레이에 적용하고자 할 경우 접히는 내측 영역에서는 압축에 의해수축되고, 외측은 장력을 받아 늘어나게 되어 결과적으로 접힘 영역에서 더욱 심각하게 크랙이 발생한다.
[0009] 이러한 문제로 인하여, 접히는 부분을 연질물질 층으로서 사용하여 유리 또는 경질 플라스틱을 연결하는 방법인이종 소재를 이용한 폴더블 디스플레이가 연구되고 있지만, 이종 소재를 이용할 경우, 소재 간의 굴절율 차이로인해 경계면에서의 굴절율 시인 문제점이 존재한다.
[0010] 따라서, 폴더블 디스플레이가 갖추어야 할 특징인 굴곡성, 내구성 및 굴절율의 시인성이 모두 만족할 수 있는코팅층 및 폴더블 디스플레이가 개발되고 있는 실정이다.
선행기술문헌
특허문헌
[0012] (특허문헌 0001) 대한민국 공개특허 제10-2014-0104175호
발명의 내용
해결하려는 과제
[0013] 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 슬롯 다이 코터를 이용하여 이종 조액 토출 시 모세관 상수 차이를 제어하여 이종 조액 간의 경계부의 단차가 제어 가능한 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법 및 이에 의해 제조된 코팅층 및 커버 윈도우를 제공하는 것을 일목적으로 한다.
[0014] 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게이해될 수 있을 것이다.
과제의 해결 수단
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 경질 조액 및 [0016] 연질 조액을 준비하는 이종 조액 준비 단계, 상기 경질 조액 및 연질 조액이 슬롯 다이 코터의 각각의 토출구를 통해 동시에 토출되는 이종 조액토출 단계 및 상기 토출된 경질 조액 및 연질 조액이 기판 상의 각각의 영역에 코팅되어 이종 조액 접합 코팅층을 형성하는 이종 조액 코팅 단계를 포함하고, 상기 이종 조액 토출 단계에서 상기 경질 조액 및 연질 조액 간의 모세관 상수(capillary number)의 차이가 제어되는 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법을제공한다.
[0017] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 경질 조액은, 유기 연질 화합물 및 무기 경질 화합물 48 wt% 내지 94 wt%, 광개시제 1 wt% 내지 2 wt% 및 희석제 5 wt% 내지 50 wt%를 포함하고, 상기 유기 연질 화합물 대 상기 무기 경질화합물의 중량비는 90:10 내지 50:50인 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법일 수 있다.
[0018] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 연질 조액은, 유기 연질 화합물 및 무기 경질 화합물 48 wt% 내지 94 wt%, 광개시제 1 wt% 내지 2 wt% 및 희석제 5 wt% 내지 50 wt%를 포함하고, 상기 유기 연질 화합물 대 상기 무기 경질화합물의 중량비는 100:0 내지 60:40인 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법일 수 있다.
[0019] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유기 연질 화합물은 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법일 수 있다.
[0020] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 무기 경질 화합물은 epoxy-Poss(Polyhedral oligomeric silsesquioxane) 복합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법일 수 있다.
[0021] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 광개시제는 트리페닐설포니움 트리플레이트 염, 트리아릴설포니움 헥사플로로포스페이트 염, 다이페닐이오도니움 나이트라이트 염, 다이페닐이오도니움 헥사플로로포스페이트 염 및 트리페닐설포니움 플로로-1-부타네설포네이트 염으로 이루어진 광산 개시제(Photoacid generator, PAGs)군 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법일 수 있다.
[0022] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 희석제는 탄화수소계 유기용제, 알코올계 유기용제, 알데히드계 유기용제, 케톤계 유기용제, 에테르계 유기용제 또는 에스테르계 유기용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합코팅층 제조 방법일 수 있다.
[0023] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 모세관 상수는 조액의 유속, 조액의 점도 또는 조액의 표면장력으로 제어되는것을 특징으로 하는 이종 조액 조성물을 이용한 복합구조 코팅 방법일 수 있다.
[0024] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 모세관 상수의 차이는 10 % 이하인 것을 특징으로 하는 복합구조 코팅방법일수 있다.
[0025] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이종 조액 코팅 단계는, 상기 토출된 연질 조액이 기판 상의 중심부인 제1영역에 코팅되고, 상기 토출된 경질 조액이 상기 제1영역의 양 측부에 인접한 기판 상의 주변부인 제2영역 및 제3영역에 코팅되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법일 수 있다.
[0026] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1영역 및 상기 제2영역 또는 상기 제1영역 및 상기 제3영역의 경계부의 단차가 제어되는 것을 특징으로 하는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법일 수 있다.
[0027] 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 일실시예는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법으로 제조된이종 조액 접합 코팅층을 제공한다.
[0028] 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 일실시예는 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법으로 제조된커버 윈도우를 제공한다.
[0029] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커버 윈도우의 경도는 0.15 GPa 내지 0.9 GPa인 것을 특징으로 하는 커버 윈도우일 수 있다.
[0030] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커버 윈도우의 연필경도는 1F 내지 4H인 것을 특징으로 하는 커버 윈도우일수 있다.
[0031] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커버 윈도우의 강성은 1.0 GPa 내지 2.8 GPa인 것을 특징으로 하는 커버 윈도우일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커버 윈도우에 550 nm의 광을 조사하였을 때의 투과도는 [0032] 84 % 내지 87 %인 것을 특징으로 하는 커버 윈도우일 수 있다.
[0033] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커버 윈도우는 굴곡반경 10 mm 이하에서 5만 회 굴곡을 가하였을 때 크랙(crack)이 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우일 수 있다.
발명의 효과
[0035] 본 발명의 일 효과로서, 이종 조액 접합 코팅층 제조방법을 통해 이종 조액 토출 시 모세관 상수 차이를 제어하여 이종 조액 간의 경계부의 단차를 제어할 수 있다.
[0036] 또한, 상기 단차의 제어를 통해 이종 조액 접합 코팅층의 단차가 제어되어 이종 조액의 경계부에서의 굴절율 시인성이 개선될 수 있다.
[0037] 본 발명의 다른 효과로서, 상기 이종 조액 접합 코팅층 제조방법을 이용하여 커버 윈도우를 제조할 때, 이종 조액 중 연질 조액이 코팅된 커버 윈도우의 유연성 및 경질 조액이 코팅된 커버 윈도우의 내구성이 동시에 개선될수 있다.
[0038] 본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면의 간단한 설명
[0040] 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 다이 코터 노즐의 단면도(도 2(a)) 및 이종 조액 접합 코팅층 평면도(도 2(b))이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이종 조액 접합 코팅층의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 1 내지 제조예 6의 경질 조액 및 연질 조액 간의 모세관 상수 차이를나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 1 내지 제조예 6의 이종 조액 접합 코팅층의 단차를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 7 내지 제조예 12의 이종 조액 접합 코팅층의 단차를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 13 내지 제조예 18의 이종 조액 접합 코팅층의 단차를 나타낸 그래프다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 4, 제조예 10 및 제조예 13의 경도를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 4, 제조예 10 및 제조예 13의 강성를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 4, 제조예 10 및 제조예 13의 연필경도를 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 4, 제조예 10 및 제조예 13에 405 nm 또는 550 nm의 광을 조사하였을 때의 투과도를 나타낸 그래프이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
[0041] 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
[0042] 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 [0043] 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서,“포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야한다.
[0044] 이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
[0046] 이하, 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법에 대하여 설명한다.
[0047] 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 도 1을 참조하면,본 발명의 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법은 경질 조액 및 연질 조액을 준비하는 이종 조액 준비 단계(S100),상기 경질 조액 및 연질 조액이 슬롯 다이 코터의 각각의 토출구를 통해 동시에 토출되는 이종 조액 토출 단계(S200) 및 상기 토출된 경질 조액 및 연질 조액이 기판 상의 각각의 영역에 코팅되어 이종 조액 접합 코팅층을형성하는 이종 조액 코팅 단계(S300)를 포함할 수 있다.
[0048] 먼저, 경질 조액 및 연질 조액을 준비하는 이종 조액 준비 단계(S100)에서 상기 이종 조액은 서로 다른 종류의조액으로서, 본 발명에서는 경질 특성을 갖는 경질 조액 및 연질 특성을 갖는 연질 조액일 수 있다.
[0049] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 경질 조액은, 유기 연질 화합물 및 무기 경질 화합물 48 wt% 내지 94 wt%, 광개시제 1 wt% 내지 2 wt% 및 희석제 5 wt% 내지 50 wt%를 포함할 수 있다.
[0050] 상기 무기 경질 화합물은 상기 경질 조액의 주요 특성인 경질 특성을 나타내기 위한 성분으로서, 구체적으로는epoxy-Poss(Polyhedral oligomeric silsesquioxane) 복합체일 수 있다.
[0051] 상기 epoxy-Poss 복합체는 유기 치환체를 가지고 있는 무기 실리카 화합물인 Poss에 에폭시기가 결합된 복합체로서 고분자 물질과 세라믹의 다양한 중간성질을 나타내는 것으로 알려져 있다. 따라서, 상기 epoxy-Poss 복합체는 에폭시 화합물 및 Poss를 화학적 특성상 공중합이나 블랜딩을 통해 기존의 양산 프로세스를 크게 혹은 거의 변화시키지 않고 혼합시켜 필요한 성능을 혁신적으로 개선할 수 있다.
[0052] 상기 유기 연질 화합물은 상기 경질 조액의 경화를 위해 광경화성 수지 또는 열경화성 수지로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 광경화성 수지 또는 열경화성 수지는 페놀 수지 또는 에폭시 수지일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
[0053] 예를 들어, 상기 유기 연질 화합물은 1,4-부탄디올 디글리시딜에테르(1,4-butanediol diglycidyl ether, BDGE)를 포함할 수 있다.
[0054] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유기 연질 화합물 대 상기 무기 경질 화합물의 중량비는 90:10 내지 50:50일수 있다. 상기 무기 경질 화합물의 비율의 함량이 전체 화합물 중량 대비 10 wt% 미만일 경우에는 경질 조액으로서의 경질 특성이 나타나기 어려우며, 상기 무기 경질 화합물의 비율의 함량이 전체 화합물 중량 대비 50 wt%초과일 경우에는 과량의 무기 경질 화합물로 인해 추후 이종 조액 접합 코팅층이 제조될 때 반응속도가 저하되어 경화가 진행되지 않아 바람직하지 않다.
[0055] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유기 연질 화합물 및 상기 무기 경질 화합물의 함량은 경질 조액의 전체 중량에서 추후 전술되는 광개시제 및 희석제의 함량을 제외한 나머지 함량을 포함하며, 상기 유기 연질 화합물 및상기 무기 경질 화합물의 함량은 48 wt% 내지 94 wt%가 바람직하다.
[0056] 본 발명의 경질 조액 내의 광개시제는 추후 전술될 이종 조액 코팅 단계(S300)에서 자외선 또는 열 경화 과정에서 자외선 또는 열 에너지를 흡수하여 자유 라디칼이나 양이온을 생성함으로써 중합 반응을 유발시키는 기능을하는 물질로 트리페닐설포니움 트리플레이트 염, 트리아릴설포니움 헥사플로로포스페이트 염, 다이페닐이오도니움 나이트라이트 염, 다이페닐이오도니움 헥사플로로포스페이트 염 및 트리페닐설포니움 플로로-1-부타네설포네이트 염으로 이루어진 광산 개시제(Photoacid generator, PAGs)군 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 상기 전술된 화합물로 본 발명의 광개시제가 제한되는 것은 아니다.
[0057] 예를 들어, 본 발명의 경질 조액 내의 광개시제는 IRGACURE PAG 103, IRGACURE PAG 121, IRGACURE PAG 203,IRGACURE PAG 290, IRGACURE 250, CGI 725, CGI1907 또는 GSID26-1일 수 있다.
본 발명의 경질 조액 내의 광개시제의 함량은 1 wt% 내지 2 wt%일 수 있다. 상기 [0058] 광개시제의 함량이 1 wt% 미만일 경우에는 반응이 느려져 충분의 경도를 나타내지 못하며, 상기 광개시제 함량이 2 wt% 초과일 경우에는 추후제조되는 이종 조액 접합 코팅층의 색상이 변화하고 투명성이 저하되어 바람직하지 못하다.
[0059] 본 발명의 경질 조액 내의 희석제는 경질 조액을 제조하기 위해 유기 연질 화합물, 무기 경질 화합물 및 광개시제의 배합하는 공정에서 경질 조액의 점도를 제어하는 용매로 사용될 수 있으며, 이외에도 접착력, 반응성, 내화학성 및 내마모성을 높이고 대전방지성 등의 기능이 추후에 제조되는 이종 조액 접합 코팅층에 부여될 수 있다. 상기 희석제는 유기용제 형태의 용제가 사용될 수 있으며, 구체적으로 상기 희석제는 탄화수소계 유기용제,알코올계 유기용제, 알데히드계 유기용제, 케톤계 유기용제, 에테르계 유기용제 또는 에스테르계 유기용제일 수있다. 더욱 바람직하게는 비점이 낮으며 유독성이 다소 낮은 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone, MEK) 또는 아세톤이 적당할 수 있다.
[0060] 예를 들어, 본 발명의 경질 조액 내의 희석제는 메틸에틸케톤, 아세톤, 이소프로필알코올, 톨루엔, 에틸에테르또는 초산에틸일 수 있다.
[0061] 본 발명의 경질 조액 내의 희석제의 함량은 5 wt% 내지 50 wt%가 바람직한데, 상기 희석제의 함량이 5 wt% 미만일 경우에는 경질 조액의 점도가 과도하게 증가하여 추후 제조되는 이종 조액 접합 코팅층의 평활도가 저하되어바람직하지 않고, 상기 희석제의 함량이 50 wt% 초과일 경우에는 상기 코팅층의 경도가 감소할 수 있어 바람직하지 않다.
[0062] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 연질 조액은, 유기 연질 화합물 및 무기 경질 화합물 48 wt% 내지 94 wt%, 광개시제 1 wt% 내지 2 wt% 및 희석제 5 wt% 내지 50 wt%를 포함할 수 있다.
[0063] 상기 유기 연질 화합물은 상기 연질 조액의 주요 특성인 연질 특성을 나타내기 위한 상기 연질 조액의 주성분으서, 추후 제조되는 이종 조액 접합 코팅층의 경화를 위해 광경화성 수지 또는 열경화성 수지로 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 광경화성 수지 또는 열경화성 수지는 페놀 수지 또는 에폭시 수지일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
[0064] 예를 들어, 상기 유기 연질 화합물은 1,4-부탄디올 디글리시딜에테르(1,4-butanediol diglycidyl ether, BDGE)를 포함할 수 있다.
[0065] 또한, 상기 무기 경질 화합물은 상기 유기 연질 화합물의 분산을 향상시키는 물질일 수 있으며, 상기 무기 경질화합물은 epoxy-Poss(Polyhedral oligomeric silsesquioxane) 복합체를 포함할 수 있다.
[0066] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유기 연질 화합물 대 상기 무기 경질 화합물의 중량비는 100:0 내지 60:40일수 있다. 상기 유기 연질 화합물이 연질 조액 내에서 상기 무기 경질 화합물을 제외하고도 충분한 분산이 가능하다면, 상기 연질 조액 내에는 상기 무기 경질 화합물이 제외될 수 있다. 또한, 상기 유기 경질 화합물의 비율의 함량이 전체 화합물 중량 대비 60 wt% 미만일 경우에는 연질 조액으로서의 연질 특성이 나타나기 어려워 바람직하지 않다.
[0067] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유기 연질 화합물 및 상기 무기 경질 화합물의 함량은 연질 조액의 전체 중량에서 추후 전술되는 광개시제 및 희석제의 함량을 제외한 나머지 함량을 포함하며, 상기 유기 연질 화합물 및상기 무기 경질 화합물의 함량은 48 wt% 내지 94 wt%가 바람직하다.
[0068] 본 발명의 연질 조액 내의 광개시제는 추후 전술될 이종 조액 코팅 단계(S300)에서 자외선 또는 열 경화 과정에서 자외선 또는 열 에너지를 흡수하여 양이온을 생성함으로써 중합 반응을 유발시키는 기능을 하는 물질로 트리페닐설포니움 트리플레이트 염, 트리아릴설포니움 헥사플로로포스페이트 염, 다이페닐이오도니움 나이트라이트염, 다이페닐이오도니움 헥사플로로포스페이트 염 및 트리페닐설포니움 플로로-1-부타네설포네이트 염으로 이루어진 광산 개시제(Photoacid generator, PAGs)군 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 상기 전술된화합물로 본 발명의 광개시제가 제한되는 것은 아니다.
[0069] 예를 들어, 본 발명의 연질 조액 내의 광개시제는 IRGACURE PAG 103, IRGACURE PAG 121, IRGACURE PAG 203,IRGACURE PAG 290, IRGACURE 250, CGI 725, CGI1907 또는 GSID26-1일 수 있다.
[0070] 본 발명의 연질 조액 내의 광개시제의 함량은 1 wt% 내지 2 wt%일 수 있다. 상기 광개시제의 함량이 1 wt% 미만일 경우에는 반응이 느려져 충분의 경도를 나타내지 못하며, 상기 광개시제 함량이 2 wt% 초과일 경우에는 추후제조되는 이종 조액 접합 코팅층의 색상이 변화하고 투명성이 저하되어 바람직하지 못하다.
본 발명의 연질 조액 내의 희석제는 연질 조액을 제조하기 위해 유기 연질 화합물, [0071] 무기 경질 화합물 및 광개시제의 배합하는 공정에서 연질 조액의 점도를 제어하는 용매로 사용될 수 있으며, 이외에도 접착력, 반응성, 내화학성 및 내마모성을 높이고 대전방지성 등의 기능이 추후에 제조되는 이종 조액 접합 코팅층에 부여될 수 있다. 상기 희석제는 유기용제 형태의 용제가 사용될 수 있으며, 구체적으로 상기 희석제는 탄화수소계 유기용제,알코올계 유기용제, 알데히드계 유기용제, 케톤계 유기용제, 에테르계 유기용제 또는 에스테르계 유기용제일 수있다. 더욱 바람직하게는 비점이 낮으며 유독성이 다소 낮은 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone, MEK) 또는 아세톤이 적당할 수 있다.
[0072] 예를 들어, 본 발명의 연질 조액 내의 희석제는 메틸에틸케톤, 아세톤, 이소프로필알코올, 톨루엔, 에틸에테르또는 초산에틸일 수 있다.
[0073] 본 발명의 연질 조액 내의 희석제의 함량은 5 wt% 내지 50 wt%가 바람직한데, 상기 희석제의 함량이 5 wt% 미만일 경우에는 연질 조액의 점도가 과도하게 증가하여 추후 제조되는 이종 조액 접합 코팅층의 평활도가 저하되어바람직하지 않고, 상기 희석제의 함량이 50 wt% 초과일 경우에는 상기 코팅층의 경도가 감소할 수 있어 바람직하지 않다.
[0075] 그 다음으로는, 경질 조액 및 연질 조액이 슬롯 다이 코터의 각각의 토출구를 통해 동시에 토출되는 이종 조액토출 단계(S200)에서, 상기 경질 조액 및 연질 조액 간의 모세관 상수(capillary number)의 차이가 제어될 수있다.
[0076] 슬롯 다이 코팅이란 유동을 가지고 있는 조액을 무맥동 펌프 또는 피스톤 펌프에 의해 슬롯 다이의 유동에 의해가공된 금형 사이로 공급된 조액을 균일하게 도포하는 코팅법으로서, 본 발명에서는 이종 조액 접합 코팅층을제조하기 위한 코팅법으로 사용될 수 있다.[0077] 슬롯 다이 코터를 이용하여 이종 조액을 동시에 토출할 경우, 이종 조액 간의 경계부에서 조액 특성 차이로 인해 상이한 토출 거동이 발생하고, 이에 따라 상기 경계부에 단차가 발생하여 제조하고자 하는 코팅층을 균일한두께로 제어하는 어려움이 있을 수 있다.
[0078] 따라서, 본 발명에서는 이종 조액 간의 토출 거동을 제어하기 위해 경질 조액 및 연질 조액 간의 모세관 상수차이를 제어하였으며, 상기 모세관 상수는 하기 수식 1로 정의될 수 있다.
[0079] [수식 1]
[0080]
[0081] (상기 수식 1에서,
[0082] Ca는 모세관 상수이고,
[0083] μ는 조액의 점도이고,
[0084] V는 조액의 유속이고,
[0085] σ는 조액의 표면장력이다).
[0087] 상기 수식 1에 따르면, 상기 모세관 상수는 조액의 유속, 조액의 점도 또는 조액의 표면장력으로 제어될 수 있으며, 슬롯 다이 코터에서 상기 경질 조액 및 연질 조액이 토출될 때의 토출 거동은 상기 모세관 상수에 비례하여 정의될 수 있다. 따라서, 상기 경질 조액 및 연질 조액 간의 모세관 상수 차이가 작을수록 슬롯 다이 코터에서 상기 경질 조액 및 연질 조액이 토출될 때 토출 거동의 차이가 작아져 상기 경질 조액 및 연질 조액 간의 단차가 제어될 수 있다.
[0088] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 모세관 상수의 차이는 10 % 이하일 수 있으며, 더 바람직하게는 5 % 이하일수 있다. 상기 경질 조액 및 연질 조액 간의 상기 모세관 상수의 차이가 5 %를 초과할 경우에는 상기 경질 조액및 연질 조액 간의 경계부에서 단차가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.
[0090] 마지막으로, 토출된 경질 조액 및 연질 조액이 기판 상의 각각의 영역에 코팅되어 이종 조액 접합 코팅층을 형성하는 이종 조액 코팅 단계(S300)에서 상기 이종 조액 접합 코팅층은 모세관 상수의 차이가 제어되어 슬롯 다이 코터에서 토출된 경질 조액 및 연질 조액으로 인해 단차가 제어될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 기판은 유리, [0091] 강화 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate; PET), 폴리카르보네이트 (polycarbonate; PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate; PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트 (polyethylene naphthalate; PEN) 또는 폴리에테르술폰(polyethersulfone; PES)일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
[0092] 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이종 조액 코팅 단계(S300)는 상기 토출된 연질 조액이 기판 상의 중심부인제1영역에 코팅되고, 상기 토출된 경질 조액이 상기 제1영역의 양 측부에 인접한 기판 상의 주변부인 제2영역및 제3영역에 코팅되는 단계를 포함할 수 있다.
[0093] 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 다이 코터 노즐의 단면도(도 2(a)) 및 이종 조액 접합 코팅층 평면도(도 2(b))이다. 도 2(a)를 참조하면, 상기 슬롯 다이 코터 노즐(10)은 연질 조액 및 경질 조액이 각각 토출될수 있도록 상기 노즐(10)의 연질 조액 영역(20) 및 경질 조액 영역(30)이 각각 분리되어 있을 수 있다. 이때,상기 연질 조액 영역(20)은 상기 슬롯 다이 코터 노즐(10)의 중심부에 위치되며, 상기 경질 조액 영역(30)은 상기 중심부의 양 측부에 인접한 주변부에 위치될 수 있다. 이에 따라 도 2(b)를 참조하면, 상기 노즐(10)에서 토출되는 이종 조액은 상기 노즐(10)의 연질 조액 영역(20) 및 경질 조액 영역(30)과 동일하게 기판 상에 동시에코팅될 수 있다. 상기 전술된 연질 조액 영역(20) 및 경질 조액 영역(30)을 바탕으로 상기 토출된 연질 조액은기판 상의 중심부인 제1영역(40)에 코팅되고, 상기 토출된 경질 조액은 상기 제1영역(40)의 양 측부에 인접한기판 상의 주변부인 제2영역(50) 및 제3영역(60)에 코팅될 수 있다.
[0094] 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이종 조액 접합 코팅층의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 상기 이종 조액 접합 코팅층(80)은 기판(70) 상에 연질 조액이 코팅된 제1영역(40) 및 경질 조액이 코팅된 제2영역(50) 간의 경계부 또는 상기 제1영역(40) 및 상기 경질 조액이 코팅된 제3영역(60) 간의 경계부의 단차가 제어된 형태로 형성될 수 있다.
[0096] 이하, 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법으로 제조된 이종 조액 접합 코팅층에 대하여 설명한다.
[0097] 상기 이종 조액 접합 코팅층은 슬롯 다이 코터를 이용하여 경질 조액 및 연질 조액이 각각의 영역에 동시에 코팅되어 형성된 코팅층으로서, 코팅된 경질 조액 영역 및 연질 조액 영역의 경계면이 접합되어 있을 수 있다. 이때, 상기 경계면은 슬롯 다이 코터에서 토출될 때의 경질 조액 및 연질 조액 간의 토출 거동을 제어하여 단차가제어될 수 있으며, 상기 조액 특성은 모세관 상수 차이일 수 있다.
[0098] 슬롯 다이 코터에서 상기 경질 조액 및 연질 조액이 토출될 때의 토출 거동은 상기 모세관 상수에 비례하여 정의될 수 있다. 따라서, 상기 경질 조액 및 연질 조액 간의 모세관 상수 차이가 작을수록 슬롯 다이 코터에서 상기 경질 조액 및 연질 조액이 토출될 때 토출 거동의 차이가 작아져 상기 경계면의 단차가 제어될 수 있다.
[0100] 이하, 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법으로 제조된 커버 윈도우에 대하여 설명한다.
[0101] 커버 윈도우는 폴더블 디스플레이의 내부를 보호할 수 있는 보호 윈도우로서, 투명하면서 내구성이 우수해야 하며 접힐 수 있어야 하기 때문에 접히는 부분은 굴곡성이 우수해야 한다.
[0102] 본 발명의 커버 윈도우는 후술하는 실험예 2 내지 실험예 4에서 보는 바와 같이, 상기 커버 윈도우의 경도는0.15 GPa 내지 0.9 GPa이고, 강성은 1.0 GPa 내지 2.8 GPa이며, 연필경도는 1F 내지 4H일 수 있다. 따라서, 상기 커버 윈도우는 내구성이 우수할 수 있다.
[0103] 또한, 본 발명의 커버 윈도우는 후술하는 실험예 5에서 보는 바와 같이, 상기 커버 윈도우에 550 nm의 광을 조사하였을 때의 투과도는 84 % 내지 87 % 수준으로, 상기 커버 윈도우의 내구성이 향상되면서 투과도가 유지될수 있다.
[0104] 아울러, 본 발명의 커버 윈도우는 후술하는 실험예 6에서 보는 바와 같이, 상기 커버 윈도우는 굴곡반경 10 mm이하에서 5만 회 굴곡을 가하였을 때 크랙(crack)이 발생하지 않으며, 특히, 커버 윈도우를 굴곡반경 3 mm에서5만 회 굴곡을 가하였을 때도 크랙(crack)이 발생하지 않아, 굴곡성이 우수할 수 있다.
[0106] 이하, 본 발명의 제조예 및 실험예를 기재한다. 그러나, 이들 제조예 및 실험예는 본 발명의 구성 및 효과를 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아님을 명시한다.
[0108] [제조예 1]
[0109] 커버 윈도우 제조
트리아릴설포니움 헥사플로로포스페이트 염 2 중량%, 메틸에틸케톤 5 중량% 및 [0110] 나머지는 1,4-부탄디올 디글리시딜에테르 대 epoxy-Poss가 90:10 중량비로 구성된 경질 조액을 준비하고, 트리아릴설포니움 헥사플로로포스페이트 염 2 중량%, 메틸에틸케톤 5 중량% 및 나머지는 1,4-부탄디올 디글리시딜에테르로 구성된 연질 조액을 준비하였다. 상기 경질 조액 및 상기 연질 조액을 슬롯 다이 코터의 각각의 토출구에 주입하였다. 조액의 토출 속도는 초당 20 mm의 속도로 조절하고, 슬롯 다이 코터의 코팅 속도는 초당 15 mm 의 속도로 조절하여 상기 경질 조액 및 연질 조액을 100 μm 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 50 μm의 두께로 동시에 코팅하였다.
이후, 메탈할라이드 UV램프(120 mW/cm2)에 15 분간 노출하여 광경화 시켜 이종 조액 접합 코팅층을 형성하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0112] [제조예 2]
[0113] 상기 제조예 1에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 6 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0115] [제조예 3]
[0116] 상기 제조예 1에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 7 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0118] [제조예 4]
[0119] 상기 제조예 1에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 8 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0121] [제조예 5]
[0122] 상기 제조예 1에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 9 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0124] [제조예 6]
[0125] 상기 제조예 1에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 10 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0127] [제조예 7]
[0128] 커버 윈도우 제조
[0129] 트리아릴설포니움 헥사플로로포스페이트 염 2 중량%, 메틸에틸케톤 25 중량% 및 나머지는 1,4-부탄디올 디글리시딜에테르 대 epoxy-Poss가 70:30 중량비로 구성된 경질 조액을 준비하고, 트리아릴설포니움 헥사플로로포스페이트 염 2 중량%, 메틸에틸케톤 20 중량% 및 나머지는 1,4-부탄디올 디글리시딜에테르 대 epoxy-Poss가 80:20중량비로 구성된 연질 조액을 준비하였다. 상기 경질 조액 및 상기 연질 조액을 슬롯 다이 코터의 각각의 토출구에 주입하였다. 조액의 토출 속도는 초당 20 mm의 속도로 조절하고, 슬롯 다이 코터의 코팅 속도는 초당 15mm 의 속도로 조절하여 상기 경질 조액 및 연질 조액을 100 μm 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 50μm의 두께로 동시에 코팅하였다. 이후, 메탈할라이드 UV램프(120 mW/cm2)에 15 분간 노출하여 광경화 시켜 이종 조액 접합 코팅층을 형성하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0131] [제조예 8]
[0132] 상기 제조예 7에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 21 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0134] [제조예 9]
[0135] 상기 제조예 7에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 22 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0137] [제조예 10]
[0138] 상기 제조예 7에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 23 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0140] [제조예 11]
[0141] 상기 제조예 7에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 24 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0143] [제조예 12]
[0144] 상기 제조예 7에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 25 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0146] [제조예 13]
[0147] 커버 윈도우 제조
[0148] 트리아릴설포니움 헥사플로로포스페이트 염 2 중량%, 메틸에틸케톤 50 중량% 및 나머지는 1,4-부탄디올 디글리시딜에테르 대 epoxy-Poss가 50:50 중량비로 구성된 경질 조액을 준비하고, 트리아릴설포니움 헥사플로로포스페이트 염 2 중량%, 메틸에틸케톤 45 중량% 및 나머지는 1,4-부탄디올 디글리시딜에테르 대 epoxy-Poss가 60:40중량비로 구성된 연질 조액을 준비하였다. 상기 경질 조액 및 상기 연질 조액을 슬롯 다이 코터의 각각의 토출구에 주입하였다. 조액의 토출 속도는 초당 20 mm의 속도로 조절하고, 슬롯 다이 코터의 코팅 속도는 초당 15mm 의 속도로 조절하여 상기 경질 조액 및 연질 조액을 100 μm 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 50μm의 두께로 동시에 코팅하였다. 이후, 메탈할라이드 UV램프(120 mW/cm)에 15 분간 노출하여 광경화 시켜 이종 조액 접합 코팅층을 형성하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0150] [제조예 14]
[0151] 상기 제조예 13에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 46 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0153] [제조예 15]
[0154] 상기 제조예 13에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 47 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0156] [제조예 16]
[0157] 상기 제조예 13에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 48 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0159] [제조예 17]
[0160] 상기 제조예 13에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 49 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0162] [제조예 18]
[0163] 상기 제조예 13에서 연질 조액의 메틸에틸케톤 함량이 50 중량%인 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 커버 윈도우를 제조하였다.
[0165] [실험예 1]
[0166] 경질 조액 및 연질 조액 간의 모세관 상수 차이에 따른 이종 조액 접합 코팅층의 단차 분석
[0167] 경질 조액 및 연질 조액 슬롯 다이 코터에서 토출 시 상기 경질 조액 및 연질 조액 간의 모세관 상수 차이에 따른 이종 조액 접합 코팅층의 단차를 분석하기 위하여, 제조예 1 내지 제조예 18에서 사용된 각각의 경질 조액및 연질 조액의 모세관 상수를 점도계 및 표면장력 측정기를 통해 측정한 조액의 점도 측정값, 표면장력 측정값및 코터 내부에서의 조액 토출 유속으로부터 계산하였고, 상기 제조예 1 내지 제조예 18의 이종 조액 접합 코팅층의 단차를 마이크로 미터를 사용하여 5 mm 간격으로 측정하였다.
[0168] 도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 1 내지 제조예 6의 경질 조액 및 연질 조액 간의 모세관 상수 차이 나타낸 그래프이다. 도 4를 참조하면, 제조예 1 내지 제조예 6 제조 시 사용되는 경질 조액이 슬롯 다이 코터에서 토출될 때의 모세관 상수를 1로 기준하였을 때, 제조예 4의 연질 조액이 슬롯 다이 코터에서 토출될 때의 모세관 상수가 상기 경질 조액과 차이가 가장 작으며, 이때 모세관 상수 차이는 0.01 이하로 거의 존재하지않는 것을 확인하였다. 이에 따라, 상기 연질 조액이 슬롯 다이 코터에서 토출될 때의 모세관 상수는 상기 연질조액의 희석제의 함량으로 상기 연질 조액의 점도를 조절하여 상기 경질 조액의 모세관 상수와의 차이를 제어하는 것으로 판단할 수 있다.
또한 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 1 내지 제조예 6의 이종 조액 [0169] 접합 코팅층의 단차를 나타낸 그래프인데, 도 5를 참조하면, 제조예 4의 이종 조액 접합 코팅층에서 경질 조액 코팅 영역 및 연질 조액 코팅 영역이 접합되는 경계부의 단차가 가장 작은 것을 확인하였다.
[0170] 이러한 결과를 바탕으로, 이종 조액 접합 코팅층이 코팅된 커버 윈도우가 제조될 때, 경질 조액 및 연질 조액이슬롯 다이 코터에서 토출될 때의 모세관 상수 차이가 작을수록, 이종 조액 접합 코팅층에서 경질 조액 코팅 영역 및 연질 조액 코팅 영역 간의 경계부의 단차를 감소시킬 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 상기 경계부단차 감소로 인해 커버 윈도우의 굴절율 시인성이 개선된 것으로 판단할 수 있다. 아울러, 상기 경계부의 단차감소로 인해 커버 윈도우의 경질 조액 코팅 영역의 내구성 및 연질 조액 코팅 영역의 유연성이 동시에 개선 가능한 것으로 판단할 수 있다. 상기에 전술한 내용을 바탕으로 도 6 내지 도 7의 그래프의 의미도 도 5와 동일하게 설명이 가능할 수 있다.
[0172] [실험예 2]
[0173] 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량에 따른 커버 윈도우의 경도 분석
[0174] 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량에 따른 커버 윈도우의 경도를 분석하기 위하여 제조예 4, 제조예 10 및제조예 13의 커버 윈도우를 원자힘 현미경(Atomic force microscope, AFM)의 나노인덴테이션 측정모드를 이용하여 경도를 분석하였다.
[0175] 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 4, 제조예 10 및 제조예 13의 경도를 나타낸 그래프이다. 도 8을 참조하면, 커버 윈도우의 이종 조액 접합 코팅층의 단차가 제어된 제조예 4, 제조예 10 및 제조예 13의 경도를 비교하였을 때, 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량이 증가함에 따라 경도 값이 증가하는 것을 확인하였다. 이는 커버 윈도우에서 비접힘부를 구성하는 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량비가 증가함에 따라 커버 윈도우의 내구성이 증가하는 것으로 판단할 수 있다.
[0177] [실험예 3]
[0178] 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량에 따른 커버 윈도우의 강성 분석
[0179] 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량에 따른 커버 윈도우의 강성을 분석하기 위하여 제조예 4, 제조예 10 및제조예 13의 커버 윈도우를 원자힘 현미경(Atomic force microscope, AFM)의 나노인덴테이션 측정모드를 이용하여 강성을 분석하였다.
[0180] 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 4, 제조예 10 및 제조예 13의 강성을 나타낸 그래프이다. 도 9를 참조하면, 커버 윈도우의 이종 조액 접합 코팅층의 단차가 제어된 제조예 4, 제조예 10 및 제조예 13의 강성을 비교하였을 때, 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량이 증가함에 따라 강성 값이 증가하는 것을 확인하였다. 이는 커버 윈도우에서 비접힘부를 구성하는 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량비가 증가함에 따라 커버 윈도우의 내구성이 증가하는 것으로 판단할 수 있다.
[0182] [실험예 4]
[0183] 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량에 따른 커버 윈도우의 연필경도 분석
[0184] 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량에 따른 커버 윈도우의 연필경도를 분석하기 위하여 제조예 4, 제조예 10및 제조예 13의 커버 윈도우를 하중 500 g하에서, 45도 방향으로 연필을 고정 후, 코팅면이 연필측으로 향하도록 코팅 필름을 글래스 상에 고정시킨 후 각 연필경도를 가지는 연필로 5회 평가 후, 4회 이상 긁히지 않는 경도로 연필경도를 표기하였다.
[0185] 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 4, 제조예 10 및 제조예 13의 연필경도를 나타낸 그래프이다. 도 10을 참조하면, 커버 윈도우의 이종 조액 접합 코팅층의 단차가 제어된 제조예 4, 제조예 10 및 제조예 13의 연필경도를 비교하였을 때, 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량이 증가함에 따라 연필경도 값이 증가하는 것을 확인하였다. 이는 커버 윈도우에서 비접힘부를 구성하는 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량비가 증가함에 따라커버 윈도우의 내구성이 증가하는 것으로 판단할 수 있다.
[0187] [실험예 5]
[0188] 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량에 따른 커버 윈도우의 투과도 분석
[0189] 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량에 따른 커버 윈도우의 투과도를 분석하기 위하여 UV 스펙트럼 측정 기기
를 통한 투과 스펙트럼으로부터 제조예 4, 제조예 10 및 제조예 13의 커버 윈도우의 405 nm 또는 550 nm의 파장대역에서의 투과도를 분석하였다.
[0190] 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 4, 제조예 10 및 제조예 13의 투과도를 나타낸 그래프이다. 도 11을참조하면, 커버 윈도우의 이종 조액 접합 코팅층의 단차가 제어된 제조예 4, 제조예 10 및 제조예 13의 투과도를 비교하였을 때, 405 nm 광을 커버 윈도우에 조사하였을 때의 투과도는 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량이 증가함에 따라 다소 감소하는 경향을 나타내는 것을 확인하였다. 하지만, 550 nm 광을 커버 윈도우에 조사하였을 때의 투과도는 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량이 증가하더라도 84 % 내지 87 %로 유지되는 것을 확인하였다. 이는 커버 윈도우의 내구성을 향상시키기 위하여 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량을 증가시키더도 커버 윈도우의 광특성이 저하되지 않아, 내구성 및 광특성 모두 우수한 커버 윈도우가 제조될 수 있는 것으로 판단할 수 있다.
[0192] [실험예 6]
[0193] 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량에 따른 커버 윈도우의 굴곡성 분석
[0194] 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량에 따른 커버 윈도우의 굴곡성을 분석하기 위하여 제조예 4, 제조예 10 및
제조예 13의 커버 윈도우의 곡률 반경을 각각 10 mm, 5 mm 또는 3 mm로 조정한 후, 각각의 커버 윈도우를 반으로 접었다 피는 동작을 5만 회 반복하였으며, 이의 결과를 하기 표 1에 도시하였다.표 1
[0196] 곡률 반경 반복 횟수 제조예 4 제조예 10 제조예 1310 mm 5만 회 크랙 미발생 크랙 미발생 크랙 미발생5 mm 5만 회 크랙 미발생 크랙 미발생 크랙 미발생3 mm 5만 회 크랙 미발생 크랙 미발생 크랙 미발생
[0198] 상기 표 1을 참조하면, 각각의 커버 윈도우를 반으로 접었다 피는 동작을 5만회 반복하였을 때, 제조예 4, 제조예 10 및 제조예 13 모두 굴곡 반경과 관계없이 커버 윈도우에 크랙이 발생되지 않은 것을 확인하였다.
[0200] 따라서, 본 발명의 이종 조액 접합 코팅층 제조 방법으로 제조된 커버 윈도우는 경질 조액 및 연질 조액이 슬롯다이 코터에서 토출될 때의 모세관 상수의 차이가 작을수록 이종 조액 접합 코팅층에서 경질 조액 및 연질 조액간의 경계부의 단차를 감소시킬 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 경질 조액의 무기 경질 화합물의 함량이증가할수록 내구성은 증가하지만, 광특성 및 굴곡성이 저하되지 않아, 본 발명의 이종 조액 접합 코팅층 제조방법은 우수한 물성을 나타내는 커버 윈도우를 제조하기에 적합할 수 있다.
[0202] 전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
[0203] 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.