JP2024504951A - 指紋防止コーティング用化合物、それを含むディスプレイ保護層及び電子装置 - Google Patents
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Abstract
上端部、連結部及び末端部を含む指紋防止（ａｎｔｉ－ｆｉｎｇｅｒ）コーティング用化合物であって、上端部は、２つまたは３つのパーフルオロポリエーテル基を含み、連結部は、３価または４価の連結基であり、末端部は、シロキサン基を含む、指紋防止コーティング用化合物が開示される。【選択図】図１
Description
本発明は、指紋防止コーティング用化合物、それを含むディスプレイ保護層及び電子装置に関する。
有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）は、自発光型素子であって、従来の素子に比べて、視野角が広く、コントラストに優れているだけでなく、応答時間が速く、輝度、駆動電圧及び応答速度の特性に優れている。
前記有機発光素子は、基板の上部に第１電極が配置されており、前記第１電極の上部に正孔輸送領域（ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｒｅｇｉｏｎ）、発光層、電子輸送領域（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｒｅｇｉｏｎ）及び第２電極が順次形成されている構造を有する。前記第１電極から注入された正孔は、正孔輸送領域を経由して発光層に移動し、第２電極から注入された電子は、電子輸送領域を経由して発光層に移動する。前記正孔及び電子のようなキャリアは、発光層領域で再結合し、励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）を生成する。当該励起子が励起状態から基底状態に変わりつつ光が生成される。
有機発光素子を適用した電子装置は、フォルダブル（ｆｏｌｄａｂｌｅ）特性を発揮することができ、フォルディング（ｆｏｌｄｉｎｇ）特性の確保のために、ウィンドウ及び保護層（ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｌａｙｅｒ)にハードコーティング（ｈａｒｄ ｃｏａｔｉｎｇ）が適用されたポリマーフィルムを使用している。
本発明が解決しようとする課題は、新規の指紋防止コーティング用化合物、それを含むディスプレイ保護層及び電子装置などを提供することである。
一側面によれば、
本発明の一実施形態による指紋防止コーティング用化合物は、
上端部、連結部及び末端部を含み、
前記上端部は、２つまたは３つのパーフルオロポリエーテル基を含み、
前記連結部は、３価または４価の連結基であり、
前記末端部は、シロキサン基を含む。
本発明の一実施形態による指紋防止コーティング用化合物は、
上端部、連結部及び末端部を含み、
前記上端部は、２つまたは３つのパーフルオロポリエーテル基を含み、
前記連結部は、３価または４価の連結基であり、
前記末端部は、シロキサン基を含む。
他の側面によれば、
基材と、
前記基材上に位置するハードコーティング層と、
前記ハードコーティング層上に位置する指紋防止コーティング層と、を含むディスプレイ保護層であって、
前記指紋防止コーティング層は、上端部、連結部及び末端部を含む指紋防止（ａｎｔｉ－ｆｉｎｇｅｒ）コーティング用化合物でコーティングされた層であり、
前記上端部は、２つまたは３つのパーフルオロポリエーテル基を含み、前記連結部は、３価または４価の連結基であり、前記末端部は、シロキサン基を含む、ディスプレイ保護層が提供される。
基材と、
前記基材上に位置するハードコーティング層と、
前記ハードコーティング層上に位置する指紋防止コーティング層と、を含むディスプレイ保護層であって、
前記指紋防止コーティング層は、上端部、連結部及び末端部を含む指紋防止（ａｎｔｉ－ｆｉｎｇｅｒ）コーティング用化合物でコーティングされた層であり、
前記上端部は、２つまたは３つのパーフルオロポリエーテル基を含み、前記連結部は、３価または４価の連結基であり、前記末端部は、シロキサン基を含む、ディスプレイ保護層が提供される。
さらに他の側面によれば、
前記ディスプレイ保護層を含む電子装置が提供される。
前記ディスプレイ保護層を含む電子装置が提供される。
一実施形態による指紋防止コーティング用化合物を使用したディスプレイ保護層は、耐摩耗性及び防汚性に優れている。
フォルダブル製品は、フォルディング特性の確保のために、ウィンドウ及び保護層にハードコーティングが適用されたフィルムを使用しているが、フォルディング特性の確保のために、フィルムの厚みの増加に制限があり、外部衝撃による打痕、引っかきなどに対して脆弱である。ハードコーティングの耐スクラッチ性は、表面硬度だけでなく、スクラッチ物質の種類、摩擦係数、表面粗さ、モジュラス及び弾性、環境などによって影響を受ける。耐スクラッチ性を高めることは、摩擦を減らすことによって達成され、摩擦を減らすことは、ハードコーティングに疎水性を付与することによって達成される。
フォルディング屈曲性の確保のために、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような軟質の保護層を使用しているが、反復的なタッチ（ｔｏｕｃｈ）に対する耐摩耗性が不足であり、爪押し及びペン・ドロップ（Ｐｅｎ－Ｄｒｏｐ）による表面打痕からの回復力が不足な面がある。
一側面による指紋防止コーティング用化合物は、
上端部、連結部及び末端部を含む指紋防止（ａｎｔｉ－ｆｉｎｇｅｒ）コーティング用化合物であって、
前記上端部は、２つまたは３つのパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）基を含み、
前記連結部は、３価または４価の連結基であり、
前記末端部は、シロキサン基を含む。
上端部、連結部及び末端部を含む指紋防止（ａｎｔｉ－ｆｉｎｇｅｒ）コーティング用化合物であって、
前記上端部は、２つまたは３つのパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）基を含み、
前記連結部は、３価または４価の連結基であり、
前記末端部は、シロキサン基を含む。
パーフルオロポリエーテルとは、Ｏに全てのＨがＦで置換されたアルキル基が結合している単位が反復された構造をいう。
一実施形態によれば、前記パーフルオロポリエーテル基が下記化学式１で表される。
前記化学式１において、Ｒ１は、Ｆで置換された分枝または直鎖のＣ１－Ｃ６０アルキル基を示し、Ｒ２は、Ｆで置換された分枝または直鎖のＣ１－Ｃ６０アルキレン基を示し、
ｍは、１ないし２０の整数を示し、
ｍが２以上である場合、それぞれのＲ２は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、
＊は、連結部との結合を示す。
ｍは、１ないし２０の整数を示し、
ｍが２以上である場合、それぞれのＲ２は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、
＊は、連結部との結合を示す。
例えば、ｍは、１ないし１０の整数であってもよいであってもよい。例えば、ｍは、１ないし７の整数であってもよいであってもよい。例えば、ｍは、１ないし５の整数であってもよいであってもよい。
例えば、前記パーフルオロポリエーテル基は、ＣＦ３Ｏ－（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｍ１－（ＣＦ２Ｏ）ｍ２－＊、Ｃ２Ｆ５Ｏ－（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｍ１－（ＣＦ２Ｏ）ｍ２－＊、Ｃ３Ｆ７Ｏ－（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｍ１－（ＣＦ２Ｏ）ｍ２－＊、Ｃ４Ｆ９Ｏ－（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｍ１－（ＣＦ２Ｏ）ｍ２－＊、ＣＦ３Ｏ－（Ｃ３Ｆ６Ｏ）ｍ１－（ＣＦ２Ｏ）ｍ２－＊、Ｃ２Ｆ５Ｏ－（Ｃ３Ｆ６Ｏ）ｍ１－（ＣＦ２Ｏ）ｍ２－＊、Ｃ３Ｆ７Ｏ－（Ｃ３Ｆ６Ｏ）ｍ１－（ＣＦ２Ｏ）ｍ２－＊、Ｃ４Ｆ９Ｏ－（Ｃ３Ｆ６Ｏ）ｍ１－（ＣＦ２Ｏ）ｍ２－＊、ＣＦ３Ｏ－（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｍ１－（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｍ２－＊、Ｃ２Ｆ５Ｏ－（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｍ１－（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｍ２－＊、Ｃ３Ｆ７Ｏ－（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｍ１－（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｍ２－＊、Ｃ４Ｆ９Ｏ－（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｍ１－（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｍ２－＊であってもよいであってもよい。ｍ１及びｍ２は、それぞれ０ないし１０の整数であり、ｍ１とｍ２との和は１～１０である。
炭素数２以上の前記フルオロアルキル基（例えば、Ｃ２Ｆ４、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｆ７、Ｃ４Ｆ９）は、直鎖または分枝構造であってもよいであってもよい。
一実施形態によれば、前記連結部は、下記化学式２で表される。
前記化学式２において、
Ｒ１１は、Ｃ１－Ｃ６０アルキレン基を示し、Ｒ１２は、Ｃ２－Ｃ６０ヘテロアルキレン基を示し、
ｎ１及びｎ２は、互いに独立して、０または１の整数を示し、ｎ１とｎ２との和は１であり、
ｎ３及びｎ４は、互いに独立して、１ないし１０の整数を示し、
ｎ３が２以上である場合、それぞれのＲ１１は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、
ｎ４が２以上である場合、それぞれのＲ１２は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、
＊は、前記上端部との結合を示し、
＊’は、前記末端部との結合を示す。
Ｒ１１は、Ｃ１－Ｃ６０アルキレン基を示し、Ｒ１２は、Ｃ２－Ｃ６０ヘテロアルキレン基を示し、
ｎ１及びｎ２は、互いに独立して、０または１の整数を示し、ｎ１とｎ２との和は１であり、
ｎ３及びｎ４は、互いに独立して、１ないし１０の整数を示し、
ｎ３が２以上である場合、それぞれのＲ１１は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、
ｎ４が２以上である場合、それぞれのＲ１２は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、
＊は、前記上端部との結合を示し、
＊’は、前記末端部との結合を示す。
前記Ｃ１－Ｃ６０アルキレン基及びＣ２－Ｃ６０ヘテロアルキレン基は、非置換の構造であってもよいであってもよい。
例えば、ｎ３及びｎ４は、互いに独立して、１ないし８の整数であってもよいであってもよい。例えば、ｎ３及びｎ４は、互いに独立して、１ないし５の整数であってもよいであってもよい。
ヘテロアルキレン基は、炭素以外のヘテロ元素を主鎖に含むアルキレン基を意味する。ヘテロ元素は、例えば、Ｓ、Ｏ、Ｐ、Ｎまたはそれらの任意の組み合わせであってもよい。
一実施形態によれば、化学式２の前記Ｒ１２は、Ｎを含むヘテロアルキレン基であってもよい。
例えば、前記連結基は、以下のような基（ｍｏｉｅｔｙ）であってもよい。
前記基１～１４において、＊は、前記上端部との結合を示し、＊’は、前記末端部との結合を示す。
炭素数２以上の前記アルキル基（例えば、Ｃ２Ｈ４、Ｃ３Ｈ６）は、直鎖または分枝構造であってもよい。
基１ないし７は、３価連結基であり、基８ないし１４は、４価連結基である。例えば、上端部を末端部に連結する前記連結部は、基１、２、３、４、５、６または７のような３価連結基であってもよい。例えば、上端部の２つのパーフルオロポリエーテル基が３価である連結基に連結されるか、あるいは上端部の３つのパーフルオロポリエーテル基が４価である連結基に連結される。
一実施形態によれば、前記末端部は、１個ないし４０個のＳｉを含んでもよい。
一実施形態によれば、前記末端部が下記化学式３で表される。
前記化学式３において、
Ｒ３１ないしＲ３３は、互いに独立して、水素及びＣ１－Ｃ５アルキル基のうち選択され、
＊’は、前記連結部との結合を示す。
Ｒ３１ないしＲ３３は、互いに独立して、水素及びＣ１－Ｃ５アルキル基のうち選択され、
＊’は、前記連結部との結合を示す。
図１は、一実施形態による指紋防止コーティング用化合物を概略的に示す図面である。図１は、上端部が２つのパーフルオロポリエーテル基を含み、連結部は３価であり、末端部が前記化学式３である場合を模式的に示すものである。例えば、図１の連結部は、前述の基１～７から選択される３価連結基であってもよい。例えば、図１の末端部は、Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３それぞれが水素である化学式３で表される。
一実施形態によれば、前記末端部が下記化学式４で表される。
前記化学式４において、Ａは、下記化学式４－１を示し、
＊’は、前記連結部との結合を示し、
＊’は、前記連結部との結合を示し、
前記化学式４－１において、
Ｒ３１ないしＲ３３は、互いに独立して、水素及びＣ１－Ｃ５アルキル基のうち選択され、
＊”は、Ｏとの結合を示す。
Ｒ３１ないしＲ３３は、互いに独立して、水素及びＣ１－Ｃ５アルキル基のうち選択され、
＊”は、Ｏとの結合を示す。
一実施形態によれば、前記末端部が下記化学式５で表される。
前記化学式５において、Ａは、前記化学式４－１を示し、＊’は、前記連結部との結合を示す。
本発明の一実施形態による指紋防止コーティング用化合物の末端部は、ハードコーティング層の表面の作用基（例えば、ＯＨ）と反応し、副産物として水またはアルコールが除去されつつ、ハードコーティング層に結合される。指紋防止コーティング用化合物の末端部とハードコーティング層の表面との多数のＳｉ－Ｏ結合により、指紋防止コーティング用化合物とハードコーティング層との結合力は増加し、前記ディスプレイ保護層の耐摩耗性は向上しうる。
他の側面によるディスプレイ保護層は、基材と、前記基材上に位置するハードコーティング層と、前記ハードコーティング層上に位置する指紋防止コーティング層とを含み、
前記指紋防止コーティング層は、上端部、連結部及び末端部を含む指紋防止コーティング用化合物でコーティングされた層であり、
前記上端部は、２つまたは３つのパーフルオロポリエーテル基を含み、前記連結部は、３価または４価の連結基であり、前記末端部は、シロキサン基を含む。
前記指紋防止コーティング層は、上端部、連結部及び末端部を含む指紋防止コーティング用化合物でコーティングされた層であり、
前記上端部は、２つまたは３つのパーフルオロポリエーテル基を含み、前記連結部は、３価または４価の連結基であり、前記末端部は、シロキサン基を含む。
例えば、前記ディスプレイ保護層は、フレキシブルディスプレイに使用可能である。
一実施形態によれば、ディスプレイ保護層の前記指紋防止コーティング層は、本発明の一実施形態による指紋防止コーティング用化合物がコーティングされた層である。
一実施形態によれば、前記指紋防止コーティング層の表面は、上下方向に１ｎｍないし３０ｎｍの凹凸を有する構造であってもよい。
本発明の一実施形態によるディスプレイ保護層の指紋防止コーティング層は、そのような凹凸構造を有することにより、ロータス効果（Ｌｏｔｕｓ ｅｆｆｅｃｔ）を有する。
本発明の一実施形態による指紋防止コーティング用化合物の上端部は、パーフルオロポリエーテル基を２つまたは３つ含むことにより、空間内のフルオロアルキル基の密度を高めた。これにより、防汚性が増加する。
一実施形態によれば、ディスプレイ保護層の前記ハードコーティング層と指紋防止コーティング層とは接し、前記指紋防止コーティング層に接するハードコーティング層の表面は、平坦な構造を有し、前記指紋防止コーティング用化合物の連結部が異なる長さを有し、連結部の長さの差が１ｎｍないし３０ｎｍであってもよい。例えば、連結部の長さの差は、５ｎｍないし１０ｎｍであってもよい。例えば、連結部の長さの差は、８ｎｍないし１２ｎｍであってもよい。例えば、連結部の長さの差は、１０ｎｍないし２０ｎｍであってもよい。例えば、連結部の長さの差は、１５ｎｍないし２５ｎｍであってもよい。例えば、連結部の長さの差は、２０ｎｍないし３０ｎｍであってもよい。
図２は、平坦なハードコーティング層の表面を一実施形態による指紋防止コーティング用化合物でコーティングし、指紋防止コーティング層の表面に凹凸を持たせることを模式的に示す図面である（末端部は省略した）。
これは、異なる長さを有する本発明の一実施形態によるコーティング用化合物２種を２ソース（ｔｗｏ－ｓｏｕｒｃｅ）として、電子ビーム（ｅ－ｂｅａｍ）を利用して平坦なハードコーティング層上に蒸着することを模式的に示すものである。
これは、異なる長さを有する本発明の一実施形態によるコーティング用化合物２種を２ソース（ｔｗｏ－ｓｏｕｒｃｅ）として、電子ビーム（ｅ－ｂｅａｍ）を利用して平坦なハードコーティング層上に蒸着することを模式的に示すものである。
異なる長さを有する本発明の一実施形態によるコーティング用化合物は、上端部、連結部または末端部の長さを変化させることによっても製造される。
しかし、上端部は正確な垂直方向ではないので、上端部の長さを変化させることにより、指紋防止コーティング層の表面に凹凸を持たせるのには効果的ではない。
一方、末端部のシロキサン基のＳｉ数を増やす方式も考えられるが、同様に、Ｓｉが増える方向が正確な垂直方向ではないので、指紋防止コーティング層の表面に凹凸を持たせるために、末端部の長さを変化させることは効果的ではない。末端部のシロキサン基のＳｉ数を増やすことによって発揮される効果は、ハードコーティング層との接着力向上であるといえる。
連結部は垂直に配列されるので、連結部の長さを変化させることが指紋防止コーティング層の平坦な表面を凹凸表面に変えるのに効果的である。
連結部の長さを変化させることにより、本発明の一実施形態によるコーティング用化合物が異なる長さを有するように製造し、それを利用して、指紋防止コーティング層の表面に凹凸を持たせるのが最も効果的である。
一実施形態によれば、前記ハードコーティング層と指紋防止コーティング層とが接し、前記指紋防止コーティング層に接するハードコーティング層の表面は、凹凸構造を有し、前記指紋防止コーティング用化合物の連結部は、一定の長さの３価または４価の連結基であってもよい。前記一定の長さとは、同一の任意の長さを意味する。すなわち、ハードコーティング層の凹凸表面により、指紋防止コーティング用化合物が同一長さを有するにもかかわらず、指紋防止コーティング層は、凹凸表面を有することができる。
一実施形態によれば、任意の凹凸形成方法を適用し、ハードコーティング層の表面が凹凸構造を有するようにすることができる。例えば、任意の凹凸形成方法として、ナノインプリントによる方法、ナノ粒子を利用する方法などがある。
図３は、凹凸があるハードコーティング層の表面を一実施形態による指紋防止コーティング用化合物でコーティングし、指紋防止コーティング層の表面に凹凸を持たせることを模式的に示す図面である（末端部は省略した）。
一実施形態によれば、ハードコーティング層にナノ粒子を導入し、ハードコーティング層の表面が凹凸構造を有するようにすることができる。前記ナノ粒子の直径は、１ｎｍないし３０ｎｍであってもよい。例えば、前記ナノ粒子の直径は、５ｎｍないし１０ｎｍであってもよい。例えば、前記ナノ粒子の直径は、８ｎｍないし１２ｎｍであってもよい。例えば、前記ナノ粒子の直径は、１０ｎｍないし２０ｎｍであってもよい。例えば、前記ナノ粒子の直径は、１５ｎｍないし２５ｎｍであってもよい。例えば、前記ナノ粒子の直径は、２０ｎｍないし３０ｎｍであってもよい。
前記ハードコーティング層を形成するとき、所望の凹凸の程度に符合するナノ粒子を使用し、指紋防止コーティング用化合物が同一長さを有するコーティング用化合物でコーティングする場合、指紋防止コーティング層の表面が凹凸を有することになる。
前記ナノ粒子の材質は、特に制限されないが、サイズは、指紋防止コーティング層の表面の凹凸に符合する直径を有することが好ましい。
一実施形態によれば、前記基材としては、ポリマーフィルムだけでなく、ガラスも使用可能である。
前記ポリマーフィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）などであってもよい。
前記ガラスは、例えば、リジッドガラス（Ｒｉｇｉｄ Ｇｌａｓｓ）、薄膜ガラス（Ｔｈｉｎ－Ｇｌａｓｓ）、超薄膜ガラス（Ｕｌｔｒａ ｔｈｉｎ Ｇｌａｓｓ）などであってもよい。
一実施形態によれば、前記基材の厚みは、１０μｍないし７０μｍであってもよい。
例えば、前記基材の厚みは、２０μｍないし６０μｍであってもよい。
一実施形態によれば、前記ハードコーティング層の厚みは、２μｍないし８μｍであってもよい。例えば、前記ハードコーティング層の厚みは、３μｍないし７μｍであってもよい。
一実施形態によれば、前記指紋防止コーティング層の厚みは、５ないし１００ｎｍであってもよい。例えば、前記指紋防止コーティング層の厚みは、１０ないし７０ｎｍであってもよい。
ディスプレイ保護層の目的であるディスプレイ装置、例えば、発光素子の保護を考慮するとき、ディスプレイ保護層において、前記基材、ハードコーティング層及び指紋防止コーティング層の厚みが前記範囲であることが好ましい。また、ディスプレイ保護層において、前記基材、ハードコーティング層及び指紋防止コーティング層の厚みが前記範囲である場合、フレキシブルディスプレイに使用可能である。
一実施形態によれば、前記ハードコーティング層は、アクリレート系化合物を含み、例えば、ウレタンアクリレートやポリエステルアクリレート系のポリマーを含んでもよい。
一実施形態によれば、前記ハードコーティング層は、フッ素基またはシリコン基を含むポリマーを含む。例えば、前記ハードコーティング層は、フッ素基を含むポリマーを含んでもよい。例えば、前記ハードコーティング層は、シリコン基を含むポリマーを含んでもよい。例えば、前記ハードコーティング層は、フッ素基及びシリコン基を含むポリマーを含んでもよい。
一実施形態によれば、前記ハードコーティング層は、パーフルオロポリエーテル基、ポリテトラフルオロエチレン基、フッ素化エチレンプロピレン基、パーフルオロアルキルビニルエーテル基、またはそれらの任意の組み合わせを含むポリマーを含んでもよい。
一実施形態によれば、前記ハードコーティング層は、ポリシロキサンポリマーを含んでもよい。例えば、前記ポリシロキサンポリマーは、一般的なオルガノポリシロキサンポリマーであってもよい。オルガノポリシロキサンポリマーは、酸素と結合しないシリコン部分に有機基が結合したものを意味する。例えば、前記オルガノポリシロキサンポリマーは、ジメチルポリシロキサン（ビニル基１～１．５％を含む）、ポリメチルフェニルシロキサン（ビニル基１～１．２％を含む）、ポリビニルメチルジメチルシロキサン共重合体、またはそれらの任意の組み合わせであってもよい。
例えば、前記ハードコーティング層は、ウレタンアクリレートやポリエステルアクリレート系のポリマーをベースにし、パーフルオロポリエーテル基、ポリテトラフルオロエチレン基、フッ素化エチレンプロピレン基、パーフルオロアルキルビニルエーテル基、またはそれらの任意の組み合わせをさらに含んで硬化されたコーティング層であってもよい。
例えば、前記ハードコーティング層は、ウレタンアクリレートやポリエステルアクリレート系のポリマーをベースにし、ジメチルポリシロキサン（ビニル基１～１．５％を含む）、ポリメチルフェニルシロキサン（ビニル基１～１．２％を含む）、ポリビニルメチルジメチルシロキサン共重合体、またはそれらの任意の組み合わせを含むポリマーであってもよい。
例えば、前記ハードコーティング層は、ポリマーの全体を基準として、パーフルオロポリエーテル基、ポリテトラフルオロエチレン基、フッ素化エチレンプロピレン基、パーフルオロアルキルビニルエーテル基、またはそれらの任意の組み合わせを５０重量％以下含む。例えば、前記ハードコーティング層は、ポリマーの全体を基準として、パーフルオロポリエーテル基、ポリテトラフルオロエチレン基、フッ素化エチレンプロピレン基、パーフルオロアルキルビニルエーテル基、またはそれらの任意の組み合わせを５ないし３０重量％含む。
例えば、前記ハードコーティング層は、ポリマーの全体を基準として、オルガノポリシロキサンポリマーを５０重量％以下含む。例えば、前記ハードコーティング層は、ポリマーの全体を基準として、オルガノポリシロキサンポリマーを５ないし３０重量％含む。オルガノポリシロキサンポリマーは、特に制限されず、一般的に知られたものを使用することができる。前記ハードコーティング層がフッ素基またはシリコン基を含むポリマーを含むことにより、指紋防止コーティング層が摩耗したり、指紋防止コーティング層にクラックが発生したりした後にも、ハードコーティング層は防汚性能を有することになる。
他の側面による電子装置は、本発明の一実施形態によるディスプレイ保護層を含む。
［用語の定義］
本明細書において、Ｃ１－Ｃ６０アルキル基は、炭素数１ないし６０の線形または分枝型の脂肪族炭化水素１価（ｍｏｎｏｖａｌｅｎｔ）基を意味し、その具体例には、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ－ペンチル基、３－ペンチル基、ｓｅｃ－イソペンチル基、ｎ－へキシル基、イソへキシル基、ｓｅｃ－へキシル基、ｔｅｒｔ－へキシル基、ｎ－へプチル基、イソへプチル基、ｓｅｃ－へプチル基、ｔｅｒｔ－へプチル基、ｎ－オクチル基、イソオクチル基、ｓｅｃ－オクチル基、ｔｅｒｔ－オクチル基、ｎ－ノニル基、イソノニル基、ｓｅｃ－ノニル基、ｔｅｒｔ－ノニル基、ｎ－デシル基、イソデシル基、ｓｅｃ－デシル基、ｔｅｒｔ－デシル基などが含まれる。本明細書において、Ｃ１－Ｃ６０アルキレン基は、前記Ｃ１－Ｃ６０アルキル基と同一構造を有する２価（ｄｉｖａｌｅｎｔ）基を意味する。
本明細書において、Ｃ１－Ｃ６０アルキル基は、炭素数１ないし６０の線形または分枝型の脂肪族炭化水素１価（ｍｏｎｏｖａｌｅｎｔ）基を意味し、その具体例には、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ－ペンチル基、３－ペンチル基、ｓｅｃ－イソペンチル基、ｎ－へキシル基、イソへキシル基、ｓｅｃ－へキシル基、ｔｅｒｔ－へキシル基、ｎ－へプチル基、イソへプチル基、ｓｅｃ－へプチル基、ｔｅｒｔ－へプチル基、ｎ－オクチル基、イソオクチル基、ｓｅｃ－オクチル基、ｔｅｒｔ－オクチル基、ｎ－ノニル基、イソノニル基、ｓｅｃ－ノニル基、ｔｅｒｔ－ノニル基、ｎ－デシル基、イソデシル基、ｓｅｃ－デシル基、ｔｅｒｔ－デシル基などが含まれる。本明細書において、Ｃ１－Ｃ６０アルキレン基は、前記Ｃ１－Ｃ６０アルキル基と同一構造を有する２価（ｄｉｖａｌｅｎｔ）基を意味する。
本明細書において、Ｃ２－Ｃ６０ヘテロアルキル基は、前述のアルキル基がヘテロ元素を含むアルキル基を意味する。ヘテロ元素は、例えば、Ｎ、Ｓ、Ｏ、Ｐまたはそれらの任意の組み合わせであってもよい。本明細書において、Ｃ２－Ｃ６０ヘテロアルキレン基は、前記Ｃ２－Ｃ６０ヘテロアルキル基と同一構造を有する２価基を意味する。
置換基の定義において、最大炭素数は、例示的なものである。例えば、Ｃ１－Ｃ６０アルキル基において、最大炭素数６０は、例示的なものであり、アルキル基に係わる定義は、Ｃ１－Ｃ２０アルキル基にも同等に適用される。他の場合も同様である。
空間的に相対的な用語である「下（ｂｅｌｏｗ）」、「下方（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などは、図面に示されているように、１つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使用される。空間的に相対的な用語は、図面に示されている方向に加えて、使用時または動作時の素子の互いに異なる方向を含む用語と理解されなければならない。例えば、図面に示されている素子をひっくり返す場合、他の素子の「下」または「下方」と記述された素子は、他の素子の「上」に置かれる。したがって、例示的な用語である「下」は、下方向と上方向の両方を含む。素子は、他の方向にも配向され、これにより、空間的に相対的な用語は、配向によっても解釈される。
本明細書において、＊及び＊’は、他の定義がない限り、当該化学式において隣接した原子との結合部位を意味する。
以下、実施例を挙げて、本発明の一実施形態による発光素子についてより具体的に説明する。
［実施例］
ディスプレイ保護層の作製
実施例１
ディスプレイ保護層の作製
実施例１
以下のようにディスプレイ保護層を作製した。
まず、ＰＥＴを４０μｍの層に形成させた後、続いて、ウレタンアクリレート及びフッ素化エチレンプロピレンをＵＶ硬化し、５μｍのハードコーティング層を形成させた（フッ素化エチレンプロピレン２５ｗｔ％）。
前記ハードコーティング層上に、化合物Ａ及びＢを２ソースとして電子ビームを使用して３０ｎｍの指紋防止コーティング層を形成させた。
［ＣＦ３Ｏ－（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｍ１－（ＣＦ２Ｏ）ｍ２］２ＣＨ（ＣＨ２Ｏ）ｎ３－（ＣＨ２ＮＨＣＨ２）ｎ４－Ｓｉ（ＯＨ）３
化合物Ａ：ｍ１＝３、ｍ２＝２、ｎ３＝１、ｎ４＝１
化合物Ｂ：ｍ１＝３、ｍ２＝２、ｎ３＝４、ｎ４＝４
化合物Ａ：ｍ１＝３、ｍ２＝２、ｎ３＝１、ｎ４＝１
化合物Ｂ：ｍ１＝３、ｍ２＝２、ｎ３＝４、ｎ４＝４
実施例２
以下のようにディスプレイ保護層を作製した。
以下のようにディスプレイ保護層を作製した。
ＰＥＴを４０μｍの層に形成させた後、直径７ｎｍのナノビード粒子を前記層に位置させ、続いて、ウレタンアクリレート及びフッ素化エチレンプロピレンをＵＶ硬化し、５μｍのハードコーティング層を形成させた（フッ素化エチレンプロピレン２５ｗｔ％）。
前記ハードコーティング層上に、化合物Ａを単一ソースとして電子ビームを使用して３０ｎｍの指紋防止コーティング層を形成させた。
実施例３
以下のようにディスプレイ保護層を作製した。
以下のようにディスプレイ保護層を作製した。
まず、ＰＥＴを４０μｍの層に形成させた後、続いて、ウレタンアクリレート及びパーフルオロアルキルビニルエーテルをＵＶ硬化し、５μｍのハードコーティング層を形成させた（パーフルオロアルキルビニルエーテル２５ｗｔ％）。
前記ハードコーティング層上に、化合物Ｃ及びＤを２ソースとして電子ビームを使用して３０ｎｍの指紋防止コーティング層を形成させた。
［ＣＦ３Ｏ－（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｍ１－（ＣＦ２Ｏ）ｍ２］３Ｃ（ＣＨ２Ｏ）ｎ３－（ＣＨ２ＮＨＣＨ２）ｎ４－Ｓｉ（ＯＨ）３
化合物Ｃ：ｍ１＝２、ｍ２＝１、ｎ３＝１、ｎ４＝１
化合物Ｄ：ｍ１＝２、ｍ２＝１、ｎ３＝４、ｎ４＝４
化合物Ｃ：ｍ１＝２、ｍ２＝１、ｎ３＝１、ｎ４＝１
化合物Ｄ：ｍ１＝２、ｍ２＝１、ｎ３＝４、ｎ４＝４
実施例４
以下のようにディスプレイ保護層を作製した。
以下のようにディスプレイ保護層を作製した。
ＰＥＴを４０μｍの層に形成させた後、直径７ｎｍのナノビード粒子を前記層に位置させ、続いて、ウレタンアクリレート及びパーフルオロアルキルビニルエーテルをＵＶ硬化し、５μｍのハードコーティング層を形成させた（パーフルオロアルキルビニルエーテル２５ｗｔ％）。
前記ハードコーティング層上に、化合物Ｃを単一ソースとして電子ビームを使用して３０ｎｍの指紋防止コーティング層を形成させた。
実施例５
以下のようにディスプレイ保護層を作製した。
以下のようにディスプレイ保護層を作製した。
まず、ＰＥＴを４０μｍの層に形成させた後、続いて、ウレタンアクリレート及びジメチルポリシロキサン（ビニル基１～１．５％を含む）をＵＶ硬化し、５μｍのハードコーティング層を形成させた（ジメチルポリシロキサン２５ｗｔ％）。
前記ハードコーティング層上に、化合物Ａ及びＢを２ソースとして電子ビームを使用して３０ｎｍの指紋防止コーティング層を形成させた。
比較例１
以下のようにディスプレイ保護層を作製した。
以下のようにディスプレイ保護層を作製した。
まず、ＰＥＴを４０μｍの層に形成させた後、続いて、ウレタンアクリレートをＵＶ硬化し、５μｍのハードコーティング層を形成させた。
前記ハードコーティング層上に、化合物Ａを単一ソースとして電子ビームを使用して３０ｎｍの指紋防止コーティング層を形成させた。
評価例
耐摩耗性の測定
耐摩耗性の測定
前記実施例１ないし５で作製されたディスプレイ保護層に消しゴムを位置させ、１Ｋｇｆ荷重状態で複数回往復させた後、ディスプレイ保護層の水接触角を測定して、下記表１に示した。
水接触角が９５゜以上である場合、防汚性に優れているといえる。一般的に、水接触角が９５゜以上である場合、固体表面は疎水性と見なされる。すなわち、９５゜以上の接触角で大きい疎水性を有するディスプレイ保護層は、優れた防汚性を有するといえる。
本発明の一実施形態によるディスプレイ保護層は、比較例１より優れた防汚性を示すということを確認することができる。そのような結果は、比較例１による指紋防止層が凹凸構造を有しないが、本発明の一実施形態によるディスプレイ保護層の指紋防止層は凹凸構造を有するためである。本発明の一実施形態によるディスプレイ保護層の指紋防止層の凹凸構造は、実施例１、３、５の２つの鎖長を有する指紋防止コーティング用化合物を同時蒸着して生成されるか、あるいは直径７ｎｍのナノビード粒子をハードコーティング層に導入し、ハードコーティング層の表面が凹凸表面を有するようにした後、実施例２、３の１つの鎖長を有する指紋防止コーティング用化合物を蒸着して生成される。
特に、実施例２、４及び５は、往復回数１０，０００で同一試験条件の比較例１よりはるかに大きい水接触角を示すことが分かる。これは、指紋防止コーティング層が一部摩耗したり、指紋防止コーティング層にクラックが一部発生したりした後にも、本発明の一実施形態によるディスプレイ保護層のハードコーティング層がフッ素基またはシリコン基を含むポリマーを含むことにより、ハードコーティング層が優れた防汚性能を有するためである。
比較例１は、往復回数５，０００及び１０，０００で水接触角がいずれも９５゜以上の値を見せて防汚性が良好であるとはいえるが、往復回数が増加したとき、水接触角が相対的に小さいことが分かる。これは、指紋防止コーティング層が一部摩耗したり、指紋防止コーティング層にクラックが一部発生したりした後に露出されたハードコーティング層が相対的に弱い防汚性能を有するためである。
Claims (22)
- 上端部、連結部及び末端部を含む指紋防止（ａｎｔｉ－ｆｉｎｇｅｒ）コーティング用化合物であって、
前記上端部は、２つまたは３つのパーフルオロポリエーテル基を含み、
前記連結部は、３価または４価の連結基であり、
前記末端部は、シロキサン基を含む、指紋防止コーティング用化合物。 - 前記パーフルオロポリエーテル基は、下記化学式１で表される、請求項１に記載の指紋防止コーティング用化合物。
前記化学式１において、Ｒ１は、Ｆで置換された分枝または直鎖のＣ１－Ｃ６０アルキル基を示し、Ｒ２は、Ｆで置換された分枝または直鎖のＣ１－Ｃ６０アルキレン基を示し、
ｍは、１ないし２０の整数を示し、
ｍが２以上である場合、それぞれのＲ２は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、
＊は、連結部との結合を示す。 - 前記連結部は、下記化学式２で表される、請求項１に記載の指紋防止コーティング用化合物。
前記化学式２において、
Ｒ１１は、Ｃ１－Ｃ６０アルキレン基を示し、Ｒ１２は、Ｃ２－Ｃ６０ヘテロアルキレン基を示し、
ｎ１及びｎ２は、互いに独立して、０または１の整数を示し、ｎ１とｎ２との和は１であり、
ｎ３及びｎ４は、互いに独立して、１ないし１０の整数を示し、
ｎ３が２以上である場合、それぞれのＲ１１は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、
ｎ４が２以上である場合、それぞれのＲ１２は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、
＊は、前記上端部との結合を示し、
＊’は、前記末端部との結合を示す。 - 前記Ｒ１２は、Ｓ、Ｏ、Ｐ、Ｎまたはそれらの任意の組み合わせを含むＣ２－Ｃ６０ヘテロアルキレン基である、請求項３に記載の指紋防止コーティング用化合物。
- 前記末端部は、１個ないし４０個のＳｉを含む、請求項１に記載の指紋防止コーティング用化合物。
- 前記末端部は、下記化学式３で表される、請求項１に記載の指紋防止コーティング用化合物。
前記化学式３において、Ｒ２１ないしＲ２３は、互いに独立して、水素及びＣ１－Ｃ５アルキル基のうち選択され、＊’は、前記連結部との結合を示す。 - 前記末端部は、下記化学式４で表される、請求項１に記載の指紋防止コーティング用化合物。
前記化学式４において、Ａは、下記化学式４－１を示し、
＊’は、前記連結部との結合を示し、
前記化学式４－１において、Ｒ３１ないしＲ３３は、互いに独立して、水素及びＣ１－Ｃ５アルキル基のうち選択され、＊”は、Ｏとの結合を示す。 - 前記末端部は、下記化学式５で表される、請求項１に記載の指紋防止コーティング用化合物。
前記化学式５において、Ａは、下記化学式４－１を示し、
＊’は、前記連結部との結合を示し、
前記化学式４－１において、Ｒ３１ないしＲ３３は、互いに独立して、水素及びＣ１－Ｃ５アルキル基のうち選択され、＊”は、Ｏとの結合を示す。 - 基材と、
前記基材上に位置するハードコーティング層と、
前記ハードコーティング層上に位置する指紋防止コーティング層と、を含むディスプレイ保護層であって、
前記指紋防止コーティング層は、上端部、連結部及び末端部を含む指紋防止（ａｎｔｉ－ｆｉｎｇｅｒ）コーティング用化合物でコーティングされた層であり、
前記上端部は、２つまたは３つのパーフルオロポリエーテル基を含み、前記連結部は、３価または４価の連結基であり、前記末端部は、シロキサン基を含む、ディスプレイ保護層。 - 前記指紋防止コーティング層の表面は、上下方向に１ｎｍないし３０ｎｍの凹凸構造を有する、請求項９に記載のディスプレイ保護層。
- 前記ハードコーティング層及び指紋防止コーティング層が接し、
前記指紋防止コーティング層に接するハードコーティング層の表面が平坦な構造を有し、
前記指紋防止コーティング用化合物の連結部が異なる長さを有し、連結部の長さの差が１ｎｍないし３０ｎｍである、請求項９に記載のディスプレイ保護層。 - 前記ハードコーティング層及び指紋防止コーティング層が接し、
前記指紋防止コーティング層に接するハードコーティング層の表面が凹凸構造を有し、
前記指紋防止コーティング用化合物の連結部が一定の長さを有する、請求項９に記載のディスプレイ保護層。 - 前記ハードコーティング層の表面の凹凸構造は、ナノ粒子を利用して形成された凹凸構造である、請求項１２に記載のディスプレイ保護層。
- 前記ナノ粒子の直径は、１ｎｍないし３０ｎｍである、請求項１３に記載のディスプレイ保護層。
- 前記ハードコーティング層の厚みは、２μｍないし８μｍである、請求項９に記載のディスプレイ保護層。
- 前記指紋防止コーティング層の厚みは、５ないし１００ｎｍである、請求項９に記載のディスプレイ保護層。
- 前記ハードコーティング層は、フッ素基またはシリコン基を含むポリマーを含む、請求項９に記載のディスプレイ保護層。
- 前記ハードコーティング層は、パーフルオロポリエーテル基、ポリテトラフルオロエチレン基、フッ素化エチレンプロピレン基、パーフルオロアルキルビニルエーテル基、またはそれらの任意の組み合わせを含むポリマーを含む、請求項９に記載のディスプレイ保護層。
- 前記ハードコーティング層は、ポリシロキサンポリマーを含む、請求項９に記載のディスプレイ保護層。
- 基材と、前記基材上に位置するハードコーティング層と、前記ハードコーティング層上に位置する指紋防止コーティング層と、を含むディスプレイ保護層を含む、電子装置であって、
前記指紋防止コーティング層は、上端部、連結部及び末端部を含む指紋防止（ａｎｔｉ－ｆｉｎｇｅｒ）コーティング用化合物でコーティングされた層であり、
前記上端部は、２つまたは３つのパーフルオロポリエーテル基を含み、前記連結部は、３価または４価の連結基であり、前記末端部は、シロキサン基を含む、電子装置。 - 有機発光素子をさらに含む、請求項２０に記載の電子装置。
- 前記指紋防止コーティング用化合物の連結部が異なる長さを有するか、あるいは前記指紋防止コーティング層に接触する前記ハードコーティング層の表面がナノ粒子を使用して形成された凹凸構造を有する、請求項２０に記載の電子装置。
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