KR101425573B1 - 개인 휴대 단말기용 보호 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개인 휴대 단말기용 보호 필름 및 보호 필름 세트, 이의 제조 방법 및 이의 부착 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 스마트폰 등과 같은 개인 휴대용 단말기에 적용되어 기능성 및 미감(美感) 등을 향상시킬 수 있도록 하기 위한, 액정 캡슐을 이용한 보호 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 개인 휴대 단말기용 보호 필름은, 터치스크린 화면의 보호를 위한 개인 휴대 단말기용 보호 필름에 있어서, 터치스크린 화면과의 접착을 위한 접착층; 상기 접착층 상에 형성된 제 1 보호층; 상기 제 1 보호층 상에 형성된 제 1 투명전도성 폴리머층; 상기 제 1 투명전도성 폴리머층 상에 형성되며, 다수의 액정 캡슐이 구비된 폴리머 필름층; 상기 폴리머 필름층 상에 형성된 제 2 투명전도성 폴리머층; 상기 제 2 투명전도성 폴리머층 상에 형성된 제 2 보호층; 및 상기 제 2 보호층 상에 형성되며, 사용자의 손가락과 접촉되는 터치층;을 포함하되, 상기 폴리머 필름층에 전원을 인가하기 위한 전극은 상기 폴리머 필름층의 측부에 위치되는 것을 특징으로 한다.

Description

개인 휴대 단말기용 보호 필름 및 이의 제조 방법{Protection film for mobile terminal and method for manufacturing the same}
본 발명은 개인 휴대 단말기용 보호 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 스마트폰 등과 같은 개인 휴대용 단말기에 적용되어 기능성 및 미감(美感) 등을 향상시킬 수 있도록 하기 위한, 액정 캡슐을 이용한 보호 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어 그 사용이 급증하고 있는 스마트폰의 경우, 획일화된 디자인으로 인한 지루함 등의 해소를 위한 많은 액세서리가 제공되고 있으나, 그마저도 스마트폰 자체의 단조로운 색상 때문에 액세서리만으로는 개성있는 표현에 한계가 있다는 문제점이 있다.
하지만 이와 같은 단조로움의 극복을 위해 LCD 패널의 원리를 사용한 커버 필름 등을 제작할 경우, LCD 패널의 구성에 사용되는 편광판으로 인하여 스마트폰의 시야각에 문제가 생기게 된다. 그렇다고 이를 해결하기 위해 TFD나 AMOLED 등 좀 더 진보된 LCD 패널을 사용한다는 것은 가격적인 측면에서 부담이 너무 크다는 문제점이 있다.
LCD 패널 기술 이외에, 근래 들어 각광받고 있는 스마트 윈도우(Smart Window) 기술을 적용할 경우, 스마트 윈도우는 편광판이나 배향막 등을 필요로 하지 않기 때문에 시야각이나 밝기 등의 문제는 해결 가능할 수 있다. 하지만 이는 통상의 스마트 윈도우에 구비되는 전극의 위치로 인해 화면 터치의 제약 등과 같은 새로운 문제점을 갖는다.
터치스크린 패널은 스마트폰, 태블릿 PC, 네비게이션 및 게임기 등과 같은 전자기기의 화면 구성에 널리 적용되어 사용되고 있으며, 사용자가 화면을 보면서 터치 패널의 ITO(Indium Thin Oxide) 필름을 가압하면 해당 좌표에 대응되는 정보가 입력됨으로써 이와 관련된 동작이 수행되도록 하는 입력 장치이다. 이러한 터치스크린 패널은 통상 ITO 필름기판과 글래스기판을 적층하거나, 또는 복수의 필름기판과 합성수지기판(통상 PC 또는 아크릴)을 적층하는 등의 방법에 의해 만들어진다.
스마트 윈도우는 전원을 인가하지 않을 경우 유리가 불투명해지고, 인가할 경우에는 화면이 투명해지는데, 이를 스마트폰에 적용한다면, 전원이 인가된 상황에서는 스마트 윈도우의 화면이 투명해져 필름 아래 스마트폰의 화면이 조작 가능한 상태가 된다. 하지만 전원을 인가하여 스마트 윈도우가 불투명한 상태가 되면 그 아래 스마트폰 화면에 대한 터치가 불가능하게 된다.
따라서, 시야각이나 화면 터치 등이 불편하지 않고 가격적인 측면에서 큰 문제점이 없으면서도, 사용자의 취향이나 기호 등에 따라 다양한 표현이 자유롭게 표현 가능할 수 있는 새로운 개념의 보호 필름 기술이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 10-1995-7001084호(발명의 명칭: 전극에 캡슐형 액정 물질을 사용한 전착방법) 대한민국 등록특허 10-1152434호(발명의 명칭:스마트 윈도우 장치 및 그 제조 방법)
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스마트폰 등과 같은 개인 휴대용 단말기에 적용되어 기능성 및 미감(美感) 등을 향상시킬 수 있도록 하기 위한, 액정 캡슐을 이용한 보호 필름 및 이의 제조 방법 등에 관한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 터치스크린 화면의 보호를 위한 개인 휴대 단말기용 보호 필름에 있어서, 터치스크린 화면과의 접착을 위한 접착층; 상기 접착층 상에 형성된 제 1 보호층; 상기 제 1 보호층 상에 형성된 제 1 투명전도성 폴리머층; 상기 제 1 투명전도성 폴리머층 상에 형성되며, 다수의 액정 캡슐이 구비된 폴리머 필름층; 상기 폴리머 필름층 상에 형성된 제 2 투명전도성 폴리머층; 상기 제 2 투명전도성 폴리머층 상에 형성된 제 2 보호층; 및 상기 제 2 보호층 상에 형성되며, 사용자의 손가락과 접촉되는 터치층;을 포함하되, 상기 폴리머 필름층에 전원을 인가하기 위한 전극은 상기 폴리머 필름층의 측부에 위치되는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 폴리머 필름층에 구비되는 액정 캡슐은, 미세 캡슐 내에 삽입된 액정 분자 및 자외선과 반응하는 감광성 고분자로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 액정 캡슐 내에 구비되는 액정 분자 중 적어도 일부의 액정 분자에는 특정 색상의 잉크가 염색될 수 있다.
또한 본 발명은, 터치스크린 화면의 보호를 위한 보호 필름 제조 방법에 있어서, 터치스크린 화면과의 접착을 위한 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층 상에 제 1 보호층을 형성하는 단계; 상기 제 1 보호층 상에 제 1 투명전도성 폴리머층을 형성하는 단계; 상기 제 1 투명전도성 폴리머층 상에 다수의 액정 캡슐이 구비된 폴리머 필름층을 형성하는 단계; 상기 폴리머 필름층 상에 제 2 투명전도성 폴리머층을 형성하는 단계; 상기 제 2 투명전도성 폴리머층 상에 제 2 보호층을 형성하는 단계; 상기 제 2 보호층 상에 사용자의 손가락과 접촉되는 터치층을 형성하는 단계;및 상기 폴리머 필름층의 측부에 상기 폴리머 필름층에 전원을 인가하기 위한 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 개인 휴대 단말기용 보호 필름의 제조 방법을 제공한다.
여기서, 상기 폴리머 필름층을 형성하는 단계는, 미세 캡슐 내에 액정 분자 및 자외선과 반응하는 감광성 고분자를 삽입하여 액정 캡슐을 형성하는 단계; 및 상기 액정 캡슐을 토너를 이용하여 감광성 폴리머에 삽입하는 단계;를 구비할 수 있다.
이때, 상기 액정 캡슐 내에 구비되는 액정 분자 중 적어도 일부의 액정 분자에는 특정 색상의 잉크가 염색될 수 있는데, 이와 같은 염색은, 일 액정 분자에 (-)극을 대전시키는 단계; 상기 액정 분자의 염색할 부분에 레이저를 조사(照射)하여 (-)전자를 탈락시키는 단계; 및 상기 액정 분자에 토너를 입힘으로써 상기 (-)전자가 탈락된 부분을 염색시키는 단계; 등을 통해 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 액정분자를 미세한 캡슐에 가두고 여러 가지 색을 가진 액정분자 상에 코팅하는 방식의 적용을 통해, 보호 필름 상에 다양한 색깔과 이미지의 구현이 가능하게 됨으로써, 사용자의 취향과 기호 등에 따른 개성 넘치는 스마트폰 꾸미기를 지원한다는 장점이 있다.
(2) 편광판을 사용하지 않기 때문에 시야각이나 화면의 밝기 등에 문제가 없으며, 스마트 윈도우 기술과 달리 전원의 인가 시 스마트폰 화면 터치에 어려움이 없다는 등의 부가적인 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 휴대 단말기용 보호 필름의 구성을 나타낸 설명도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 개인 휴대 단말기용 보호 필름의 제조 과정을 나타낸 순서도이다.
도 4 및 도 5는 도 3에 있어 폴리머 필름층 형성 과정을 보다 상세히 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 개인 휴대 단말기용 보호 필름의 실제 적용예를 나타낸 예시도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다.
이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1 및/또는 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 인접하는"과 "∼에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 휴대 단말기용 보호 필름의 구성을 나타낸 설명도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 휴대 단말기용 보호 필름(100)은, 터치스크린 화면과의 접착을 위한 접착층(110), 상기 접착층(110) 상에 형성된 제 1 보호층(120), 상기 제 1 보호층(120) 상에 형성된 제 1 투명전도성 폴리머층(130), 상기 제 1 투명전도성 폴리머층(130) 상에 형성되며, 다수의 액정 캡슐(145)이 구비된 폴리머 필름층(140), 상기 폴리머 필름층(140) 상에 형성된 제 2 투명전도성 폴리머층(150), 상기 제 2 투명전도성 폴리머층(150) 상에 형성된 제 2 보호층(160) 및 상기 제 2 보호층 상에 형성되며, 사용자의 손가락과 접촉되는 터치층(170) 등을 포함하며, 이때 상기 폴리머 필름층(140)에 전원을 인가하기 위한 전극(180)은 상기 폴리머 필름층(140)의 측부에 위치됨(도 2)을 확인할 수 있다.
여기서 상기 폴리머 필름층(140)에 구비되는 액정 캡슐(145)은, 미세 캡슐 내에 삽입된 액정 분자 및 자외선과 반응하는 감광성 고분자 등으로 이루어질 수 있다. 이 경우 액정 캡슐(145) 내의 기공(氣孔)으로 인해 상기 액정 분자는 유동성을 가질 수 있게 된며, 따라서 전극(180)을 통한 전원 인가 여부에 따라 이의 제어가 가능할 수 있게 된다.
한편, 보호 필름(100)에 전원을 인가하지 않았을 때 보호 필름(100)이 투명하기 위해서는, 폴리머 필름층(140) 내 액정 분자들이 스마트폰 화면과 수직이 되어야 하므로, 액정의 분자 배열이 수직이 되도록 배열한뒤 적외선을 쬐는 과정을 통해 폴리머 필름층(140)을 제작한 다음, 이를 보호 필름(100)의 제작 시에 전극(180) 사이에 배치할 수 있도록 하는 것이 좋다. 이때, 상기 전극(180)이 상기 폴리머 필름층(140)의 측부에 위치되는 것이 바람직한 이유는, 상기 보호 필름(100)에 전원 비 인가 시 보호 필름(100) 아래에 위치된 단말기 화면의 자유로운 터치가 가능할 수 있도록 하기 위해서이다.
나아가, 상기 액정 캡슐(145) 내에 구비되는 액정 분자 중 적어도 일부의 액정 분자에는, 보다 다양하고 다채로운 화면의 표현을 위해 특정 색상의 잉크가 염색될 수 있다. 본 발명의 실시예에 적용되는 액정 분자 염색을 위해 통상의 어떠한 방식이 적용되더라도 무방하나, 보다 바람직하게는, 액정 분자 전체에 (-)극을 대전시킨 후 염색할 부분(중앙부분)에 레이저를 조사(照射)함으로써 부분적으로 (-)전자가 떨어져 나가게 하고, 해당 액정 분자에 잉크를 묻히면 (-)극이 대전되지 않은 부분에만 잉크가 염색되는 방식 등을 적용할 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 개인 휴대 단말기용 보호 필름의 제조 과정을 나타낸 순서도이고, 도 4 및 도 5는 도 3에 있어 폴리머 필름층 형성 과정을 보다 상세히 나타낸 순서도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 개인 휴대 단말기용 보호 필름의 제조 방법은, 터치스크린 화면과의 접착을 위한 접착층을 형성하는 단계(S310), 상기 접착층 상에 제 1 보호층을 형성하는 단계(S320), 상기 제 1 보호층 상에 제 1 투명전도성 폴리머층을 형성하는 단계(S330), 상기 제 1 투명전도성 폴리머층 상에 다수의 액정 캡슐이 구비된 폴리머 필름층을 형성하는 단계(S340), 상기 폴리머 필름층 상에 제 2 투명전도성 폴리머층을 형성하는 단계(S350), 상기 제 2 투명전도성 폴리머층 상에 제 2 보호층을 형성하는 단계(S360), 및 상기 제 2 보호층 상에 사용자의 손가락과 접촉되는 터치층을 형성하는 단계(S370) 등을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.
여기서, 상기 폴리머 필름층을 형성하는 단계(S340)는 다시, 도 4에 도시된 바와 같이, 미세 캡슐 내에 액정 분자 및 자외선과 반응하는 감광성 고분자를 삽입하여 액정 캡슐을 형성하는 단계((S342) 및 상기 액정 캡슐을 토너를 이용하여 감광성 폴리머에 삽입하는 단계(S344) 등으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 액정 캡슐 내에 구비되는 액정 분자 중 적어도 일부의 액정 분자에는 특정 색상의 잉크 등이 염색될 수 있는데(도 5), 이와 같은 염색 과정이, 일 액정 분자에 (-)극을 대전시키는 단계(S510) 상기 액정 분자의 염색할 부분에 레이저를 조사(照射)하여 (-)전자를 탈락시키는 단계(S520) 및 상기 액정 분자에 토너를 입힘으로써 상기 (-)전자가 탈락된 부분을 염색시키는 단계(S530) 등을 통해 이루어질 수 있음은 전술한 바 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 개인 휴대 단말기용 보호 필름의 실제 적용예를 나타낸 예시도로써, (a)에는 보호 필름에 전원이 인가되지 아니한 경우, 다시 말해 통상의 휴대 단말기의 화면이 표시되는 경우를 나타내었으며, (b)에는 보호 필름에 전원이 인가된 경우를 나타내었다.
여기서 보호 필름에 표출되는 이미지가 도면에 한정되지 아니함은 당연하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
100: 보호 필름 110: 접착층
120: 제 1 보호층 130: 제 1 투명전도성 폴리머층
140: 폴리머 필름층 145: 액정 캡슐
150: 제 2 투명전도성 폴리머층 160: 제 2 보호층
170: 터치층 180: 전극
610: 상면 커버 620: 보호 필름
630: 접착면 커버

Claims (7)

  1. 터치스크린 화면의 보호를 위한 개인 휴대 단말기용 보호 필름에 있어서,
    터치스크린 화면과의 접착을 위한 접착층;
    상기 접착층 상에 형성된 제 1 보호층;
    상기 제 1 보호층 상에 형성된 제 1 투명전도성 폴리머층;
    상기 제 1 투명전도성 폴리머층 상에 형성되며, 다수의 액정 캡슐이 구비된 폴리머 필름층;
    상기 폴리머 필름층 상에 형성된 제 2 투명전도성 폴리머층;
    상기 제 2 투명전도성 폴리머층 상에 형성된 제 2 보호층; 및
    상기 제 2 보호층 상에 형성되며, 사용자의 손가락과 접촉되는 터치층;을 포함하되,
    상기 폴리머 필름층에 전원을 인가하기 위한 전극은 상기 폴리머 필름층의 측부에 위치되는 것을 특징으로 하는 개인 휴대 단말기용 보호 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리머 필름층에 구비되는 액정 캡슐은, 미세 캡슐 내에 삽입된 액정 분자 및 자외선과 반응하는 감광성 고분자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 개인 휴대 단말기용 보호 필름.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 액정 캡슐 내에 구비되는 액정 분자 중 적어도 일부의 액정 분자에는 특정 색상의 잉크가 염색되는 것을 특징으로 하는 개인 휴대 단말기용 보호 필름.
  4. 터치스크린 화면의 보호를 위한 보호 필름 제조 방법에 있어서,
    터치스크린 화면과의 접착을 위한 접착층을 형성하는 단계;
    상기 접착층 상에 제 1 보호층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 보호층 상에 제 1 투명전도성 폴리머층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 투명전도성 폴리머층 상에 다수의 액정 캡슐이 구비된 폴리머 필름층을 형성하는 단계;
    상기 폴리머 필름층 상에 제 2 투명전도성 폴리머층을 형성하는 단계;
    상기 제 2 투명전도성 폴리머층 상에 제 2 보호층을 형성하는 단계;
    상기 제 2 보호층 상에 사용자의 손가락과 접촉되는 터치층을 형성하는 단계; 및
    상기 폴리머 필름층의 측부에 상기 폴리머 필름층에 전원을 인가하기 위한 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 개인 휴대 단말기용 보호 필름의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 폴리머 필름층을 형성하는 단계는,
    미세 캡슐 내에 액정 분자 및 자외선과 반응하는 감광성 고분자를 삽입하여 액정 캡슐을 형성하는 단계; 및
    상기 액정 캡슐을 감광성 폴리머에 삽입하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 개인 휴대 단말기용 보호 필름의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 액정 캡슐 내에 구비되는 액정 분자 중 적어도 일부의 액정 분자에는 특정 색상의 잉크가 염색되는 것을 특징으로 하는 개인 휴대 단말기용 보호 필름의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 염색은, 일 액정 분자에 (-)극을 대전시키는 단계;
    상기 액정 분자의 염색할 부분에 레이저를 조사(照射)하여 (-)전자를 탈락시키는 단계; 및
    상기 액정 분자에 잉크를 입힘으로써 상기 (-)전자가 탈락된 부분을 염색시키는 단계;를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 개인 휴대 단말기용 보호 필름의 제조 방법.
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