KR101281328B1 - 전자파 차폐 시트, 그 제조 방법 및 상기를 포함하는휴대폰 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자파 차폐 시트, 그 제조 방법 및 상기를 포함하는 휴대폰에 관한 것이다. 본 발명에서는 기존에 범용되는 고가의 은이 아닌 저가의 소재들을 사용하면서도 우수한 전자파 차폐 성능을 갖는 시트를 제공할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 시트는, 추가적인 무늬층 등을 적절히 포함하여, 휴대폰과 같은 전자파 발생의 위험성을 갖는 전자 제품의 외장용 시트로서 효율적으로 사용될 수 있다. 추가로, 본 발명에서는 전자파 차폐층의 형성에 스퍼터링 공법을 적용함으로써, 상기와 같은 전자파 차폐 시트를 간단하고 효율적이면서 경제적으로 제조할 수 있게 되는 이점이 있다.

전자파 차폐 시트, 휴대폰, 스퍼터링, 구리, 니켈, 아연, 알루미늄, 망간

Description

전자파 차폐 시트, 그 제조 방법 및 상기를 포함하는 휴대폰 {Electromagnetic shielding sheet, preparation method thereof and cellular phone comprising the same}

본 발명은 전자파 차폐 시트, 그 제조 방법 및 상기를 포함하는 휴대폰에 관한 것이다.

전자파는 전기 및 자기의 흐름에서 발생하는 일종의 전자기 에너지로서, 전기장과 자기장이 반복되면서 파도처럼 퍼져 나가는 합성파이다. 전자파는 주파수 크기에 따라 전파(장파, 중파, 단파, 초단파, 극초단파, 마이크로파), 적외선, 가시광선, 자외선, X선 및 감마선 등으로 구분된다.

그런데, 최근 휴대폰 등의 이동 통신 기기는, 장착된 안테나 등을 통해 기지국과 통신하는 과정에서 다량의 전자파를 방출하고, 이러한 전자파는 인체에 큰 유해성을 가지는 것이 알려지고 있다. 이에 따라, 1998년에 미국연방통신위원회(FCC)가 휴대폰에 대한 전자파 영향 규제를 실시한 것을 시작으로, 우리 나라를 포함한 세계 각국에서는 휴대폰과 관련하여 SAR(Specific Absorption Rate, 인체의 단위 질량당 전자파 흡수율) 수치 등을 규제하려는 움직임이 나타나고 있다(ex. 미국 및 우리나라의 SAR 허용기준: 1.6W/㎏, 유럽 및 일본의 SAR 허용기준 2.0W/㎏).

휴대폰에서 전자파가 발생하는 주요 경로로는 휴대폰 본체 또는 안테나를 들 수 있다. 이 중 안테나에 의한 전자파 발생의 비중이 높기 때문에, 통화 시 또는 휴대 과정에서 상기 안테나에 대한 인체의 직접적인 노출을 줄이기 위한 다양한 노력이 행해지고 있다. 특히 최근 유행하는 슬라이드형 휴대폰의 경우, 통화 시 상부로 밀려 올라가는 커버에 의해 안테나가 가려지는 정도가 기존의 폴더형 휴대폰에 비해 현저하게 떨어진다. 이와 같이 안테나가 가려지는 정도가 작으면, 안테나에서 방사(radiation)되는 전자파가 인체에 흡수될 확률이 높아진다. 또한, 현재 시판되는 대부분의 휴대폰 내부에는 FCCL(Flexible Copper Clad Laminates)이 사용되는데, 슬라이더형의 경우 구조적인 특성상 폴더형에 비해 상대적으로 긴 FCCL이 사용된다. 그런데, 이러한 FCCL은 회로 기판으로 사용되는 것이어서 내부에 다수의 금속 와이어를 포함하는데, 상기 와이어는 안테나와 같은 역할을 하게 되어 전자파 방사량을 더욱 증가시킨다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 휴대폰 본체 내부에 안테나를 형성하는 기술이 시도되고 있다. 그러나, 이 경우 휴대폰의 송/수신율이 떨어지는 단점이 있을 뿐만 아니라, 발생되는 전자파를 차폐하는 효율도 만족스럽지 못하다. 또 다른 방법으로는 시도되고 있는 것이 휴대폰의 외장 케이스 또는 시트 등에 전자파 차폐 특성을 부여하는 방안이다. 이 경우, 휴대폰에서 발생하는 전자파를 방지하는 효과와 함께 심미감을 부여하여 소비자의 다양한 욕구를 만족시킬 수 있다는 이점이 있다. 그러나, 상기와 같은 용도로 현재까지 사용되고 있는 은(Ag) 소재의 경우 지나치게 고가여서, 일반 소비자들에 대한 접근성이 떨어진다는 문제점이 있다.

본 발명은 우수한 전자파 차폐 성능, 심미감 및 광택성 등을 가져, 휴대폰용 외장 시트 등의 용도로 효과적으로 사용될 수 있는 전자파 차폐 시트, 그 제조 방법 및 상기를 포함하는 휴대폰을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 기재 시트; 및 상기 기재 시트 상에 형성되고, 구리, 니켈, 아연, 알루미늄 및 망간으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 함유하는 스퍼터링층을 포함하는 전자파 차폐 시트를 제공한다.

상기 본 발명의 시트에서 기재 시트는 내열성 합성수지 필름인 것이 바람직하고, 이는 폴리에스테르 필름, 폴리염화비닐 또는 폴리염화비닐리덴 필름일 수 있다.

또한 상기 전자파 차폐 시트에서 스퍼터링층은 구리 50 내지 80 중량부; 니켈 10 내지 15 중량부; 아연 5 내지 10 중량부; 알루미늄 5 내지 15 중량부 및 망간 1 내지 10 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 그 두께는 400 내지 600Å인 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 시트는 또한 그 일면 또는 양면에 형성된 하드코트층 및/또는 무늬층을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 구리, 니켈, 아연, 알루미늄 및 망간으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 혼합물을 타겟 물질로 하여, 기재 필름 상에 전자파 차폐층을 스퍼터링하는 단계를 포함하는 본 발명의 전자파 차폐 시트의 제조 방법을 제공한다.

상기 본 발명의 방법에서는 스퍼터링된 전자파 차폐층을 포함하는 시트의 일면 또는 양면에 하드코트층, 무늬층, 프라이머층 및 접착층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 전술한 본 발명에 따른 전자파 차폐 시트가 부착되어 있는 휴대폰을 제공한다.

본 발명에서는 기존에 범용되는 고가의 은(Ag)을 사용하지 않고, 저가의 소재들을 사용하면서도 우수한 전자파 차폐 성능을 갖는 시트를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 전자파 차폐 시트는 무늬층을 적절히 포함하여 우수한 심미감 및 광택성 등을 가지게 되고, 이에 따라 휴대폰 등의 전자 제품의 외장용 시트로서 효율적으로 사용될 수 있다. 추가로, 본 발명에서는 전자파 차폐층의 형성에 스퍼터링 (sputtering) 공법을 적용함으로써, 상기와 같은 전자파 차폐 시트를 간단하고 효율적이면서 경제적으로 제조할 수 있게 되는 이점이 있다.

본 발명은, 기재 시트; 및 상기 기재 시트 상에 형성되고, 구리, 니켈, 아연, 알루미늄 및 망간으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 함유하는 스퍼터링층을 포함하는 전자파 차폐 시트에 관한 것이다. 본 발명에서는 기존에 범용되는 고가의 은(Ag)이 아닌 저가의 소재들을 사용하면서도 우수한 전자파 차폐 성능을 갖는 시트를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 전자파 차폐층의 형성에 스퍼터링(sputtering) 공법을 적용함으로써, 우수한 성능의 전자파 차폐 시트를 간단하고 효율적이면서 경제적으로 제조할 수 있게 되는 이점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 전자파 차폐 시트를 상세히 설명한다.

본 발명의 시트에서 스퍼터링층이 형성되는 기재 시트의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에서는 전자파 차폐 시트 분야에서 범용되는 각종의 기재 필름을 대부분 사용할 수 있으며, 이와 같은 필름의 예로는 합성수지 필름, 종이, 부직포, 유리 또는 금속을 들 수 있다. 본 발명에서는 상기 중 내열성을 갖는 합성수지 필름을 사용하는 것이 보다 바람직하고, 이러한 필름의 예에는 폴리에스테르 필름(ex. PET 필름), 폴리염화비닐 및 폴리염화비닐리덴 필름 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이와 같은 기재 필름의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 통상적인 두께로 설정할 수 있으며, 예를 들면 25 내지 100㎛이다.

본 발명에서 상기와 같은 기재 필름 상에는 구리(Cu), 니켈(Ni), 아연(Zn), 알루미늄(Al) 및 망간(Mn)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 포함하는 스퍼터링층(금속 증착층)이 형성되고, 이는 전자파 차폐층의 역할을 수행한다. 기존에 상기와 같은 전자파 차폐층을 구성하는 소재로는 은(Ag)이 일반적으로 사용되고 있었다. 그러나, 상기 은(Ag)은 전자파 차폐 성능은 우수하나, 고가이기 때문에 시트로 제조 시에 경제성이 떨어진다는 문제점이 있다. 그러나, 본 발명의 경우 이와 같은 고가의 은(Ag) 성분을 사용하지 않고도, 기존과 동등 이상의 전자페 차폐 성능을 가지면서, 광택성 등의 제반 물성이 우수한 전자파 차폐층(스퍼터링층)을 형성할 수 있다. 이와 같은 전자파 차폐층을 구성하는 구체적인 소재는, 전술한 각 성분을 하나 이상 포함하고 있다면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 나열된 성분을 모두 포함하는 것이 바람직하고, 구리 50 내지 80 중량부; 니켈 10 내지 15 중량부; 아연 5 내지 10 중량부; 알루미늄 5 내지 15 중량부 및 망간 1 내지 10 중량부를 포함하는 것이 가장 바람직하다. 이와 같은 차폐층은 상기 각 성분을 각각의 함량으로 포함하는 혼합물을 스퍼터링 타켓으로 하여, 이 분야의 일반적인 스퍼터링 공법을 적용하여 형성할 수 있다. 또한, 상기와 같은 스퍼터링층은 두께가 400 내지 600Å인 것이 바람직하다. 상기 두께가 400Å보다 작으면, 전자파 차폐 성능이 떨어질 우려가 있고, 600Å을 초과하면, 더 이상의 효과 상승이 없어 경제성 및/또는 시트의 활용도가 떨어질 우려가 있다.

본 발명의 전자파 차폐 시트는 또한 일면 또는 양면에 형성된 무늬층을 추가로 포함할 수 있다. 이와 같은 무늬층을 포함함으로써, 시트에 다양한 장식 효과 를 구현할 수 있고, 이러한 본 발명의 시트는 휴대폰과 같이 전자파를 발산하는 각종 제품의 외장 시트 등의 용도로 유용하게 사용될 수 있다. 이와 같은 무늬층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 그라비아 인쇄, 오프셋 인쇄 또는 플렉소 인쇄 (flexo print) 방식과 같은 이 분야에서 장식적 효과를 갖는 층을 형성하기 위해 사용되는 대부분의 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면 상기 무늬층은 아크릴계 수지 및/또는 염화 비닐 공중합체 등을 주성분으로 하고, 상기에 안정제, 안료, 염료, 블로킹 방지제 및/또는 소광제 등의 첨가제를 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성할 수 있다. 또한 상기 무늬층의 두께 역시 특별히 한정되지 않으며, 통상적인 두께로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 5 내지 10 ㎛이다.

본 발명의 전자파 차폐 시트는 또한 시트의 일면 또는 양면에 형성된 하드코트층을 추가로 포함할 수 있다. 이와 같이 하드코트층을 추가로 형성함으로써, 상기 전자파 차폐층 및/또는 무늬층을 보호하고, 시트의 내스크래치성, 내마모성 및 내화학약품성을 개선하는 효과를 얻을 수 있다. 이와 같은 하드코트층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 통상적으로 UV 경화성 수지를 사용하여 형성한다. 즉, 상기 하드코트층은 UV 경화성 화합물, 개시제 및 UV 안정제 등을 포함하는 조성물을 도포한 후 경화시켜 형성할 수 있으며, 이 때 사용될 수 있는 UV 경화성 화합물의 예로는 에폭시 아크릴레이트계 화합물, 폴리에스테르 아크릴레이트계 화합물, 우레탄 아크릴레이트계 화합물, 폴리부타디엔 아크릴레이트계 화합물 또는 알킬 아크릴레이트계 화합물 등을 들 수 있다. 본 발명에서는 상기 화합물의 단독 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있으며, 이 중 우레탄 아크릴레이트계 화합물을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 전자파 차폐 시트는 이상 설명한 구성에 추가로, 휴대폰과 같은 피착체로의 부착을 위한 접착층을 추가로 포함할 수 있으며, 상기 접착층은 본 발명의 시트의 일면 또는 양면에 형성될 수 있다. 이 때 사용될 수 있는 접착층 소재의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 아크릴계 접착제, 에폭시계 접착제, 우레탄계 접착제 또는 폴리염화비닐계 접착제를 단독 또는 이종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기와 같은 접착층은 본 발명의 시트 상에 직접 형성되어 있을 수 있고, 경우에 따라서는 프라이머층을 매개로 형성되어 있을 수 있다. 이 때 프라이머층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 수지(ex. 폴리우레탄 수지 등) 및 용제 (ex. 메틸에틸 케톤 또는 톨루엔 등)를 포함하는 프라이머 도료를 시트 상에 도포, 건조하여 형성할 수 있다.

첨부된 도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 전자파 차폐 시트의 구성을 나타내는 도면이다. 상기 도 1의 시트는 하드코트층(1), 기재 필름(2), 전자파 차폐층(금속 증착층)(3), 무늬층(4), 프라이머층(5) 및 접착층(6)이 순차로 형성된 구조를 갖는다. 이와 같은 본 발명의 전자파 차폐 시트는 우수한 전자파 차폐 특성 및 장식 효과를 겸비하고, 이에 따라 전자파 발생이 예상되는 각종 전자 제품(ex. 휴대폰)의 외장용 시트 등으로 효과적으로 사용될 수 있다.

본 발명은 또한, 구리, 니켈, 아연, 알루미늄 및 망간으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 혼합물을 타겟(target) 물질로 하여, 기재 필름 상에 전자파 차폐층을 스퍼터링하는 단계를 포함하는 본 발명에 따른 전자파 차폐 시트의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 방법에서는 전자파 차폐층을 형성함에 있어서 스퍼터링 공법을 채용한 것을 특징으로 한다. 「스퍼터링 공법」은 고에너지를 갖는 입자들이 타겟(target)에 충돌하여, 에너지를 전달할 경우, 상기 타겟 원자들이 방출하는 현상을 이용하여 박막을 형성하는 방법이다. 이와 같은 스퍼터링은 진공 상태에 불활성 가스(ex. 아르곤 가스)를 도입하면서, 피착 기재 및 타겟 사이에 전압을 인가함으로써, 발생된 이온을 타겟에 충돌시킴으로써 수행한다. 본 발명에서 스퍼터링을 수행하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 전술한 각 성분을 타겟 물질을 혼합한 후, 압연 공정 등을 통해 판상으로 제조한 것을 타겟으로 사용하여, 목적하는 스퍼터링층의 두께 등에 따라 공지의 일반적인 조건을 채용하여 수행할 수 있다.

본 발명의 제조 방법에서는 또한 상기와 같은 방법으로 금속 증착층을 형성한 후, 시트의 일면 또는 양면에 하드코트층, 무늬층, 프라이머층 및/또는 접착층을 형성하는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 이 때 각각의 층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 이 분야의 통상적인 공법을 적용하여 수행하면 된다.

본 발명은 또한, 전술한 본 발명에 따른 전자파 차폐 시트가 부착된 휴대폰에 관한 것이다. 전술한 바와 같이 본 발명에 따르면 저가의 소재를 사용하면서도 우수한 전자파 차폐 성능을 갖는 시트를 제공할 수 있으며, 또한 상기 시트에 적절한 무늬층을 형성함으로써 우수한 장식 효과를 동시에 부여할 수 있다.

이에 따라 본 발명의 전자파 차폐 시트는 전자파 발생의 위험성을 갖는 각종 전자 제품에 간단하게 부착되어 사용될 수 있으며, 특히 휴대폰과 같이 우수한 전자파 차폐능 및 심미감이 동시에 요구되는 제품에 적합하게 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 전자파 차폐 시트의 구성을 나타내는 단면도이다.

Claims (12)

1. 기재 시트; 및 상기 기재 시트 상에 형성되고, 구리 50 내지 80 중량부, 니켈 10 내지 15 중량부, 아연 5 내지 10 중량부, 알루미늄 5 내지 15 중량부 및 망간 1 내지 10 중량부를 포함하며, 두께가 400 내지 600Å인 스퍼터링층을 포함하는 전자파 차폐 시트.
2. 제 1 항에 있어서,

   기재 시트가 내열성 합성수지 필름인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 시트.
3. 제 2 항에 있어서,

   합성수지 필름이 폴리에스테르 필름, 폴리염화비닐 또는 폴리염화비닐리덴 필름인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 시트.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   시트의 일면 또는 양면에 형성된 무늬층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 시트.
7. 제 1 항에 있어서,

   시트의 일면 또는 양면에 형성된 하드코트층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 시트.
8. 제 7 항에 있어서,

   하드코트층은 에폭시 아크릴레이트계 화합물, 폴리에스테르 아크릴레이트계 화합물, 우레탄 아크릴레이트계 화합물, 폴리부타디엔 아크릴레이트계 화합물 및 알킬 아크릴레이트계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 UV 경화성 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 시트.
9. 제 1 항에 있어서,

   시트의 일면 또는 양면에 형성된 접착층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 시트.
10. 구리 50 내지 80 중량부, 니켈 10 내지 15 중량부, 아연 5 내지 10 중량부, 알루미늄 5 내지 15 중량부 및 망간 1 내지 10 중량부를 포함하는 혼합물을 타겟 물질로 하여, 기재 필름 상에 두께가 400 내지 600Å인 전자파 차폐층을 스퍼터링하는 단계를 포함하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 전자파 차폐 시트의 제조 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    스퍼터링된 전자파 차폐층을 포함하는 시트의 일면 또는 양면에 하드코트층, 무늬층, 프라이머층 및 접착층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 전자파 차폐 시트가 부착되어 있는 휴대폰.

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