KR101698423B1 - 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법 - Google Patents

투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 개시(Disclosure)는, 전자기기의 화면상에 부착되어 화면 정보에 대한 시인성을 유지하면서도 전자파를 차단할 수 있는 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법에 관한 것으로서, 본 개시는, 투명 기재 필름을 준비하는 제1 단계; 미립자 상태의 은을 분산질로 하고, 물과 오일의 혼합액을 분산매로 하는 콜로이드 상태의 전자파 차단 조성물을 제조하는 제2 단계; 상기 전자파 차단 조성물을 상기 투명 기재 필름의 적어도 일면에 도포하여 전자파 차단층을 형성하는 제3 단계; 상기 전자파 차단층을 열 또는 자외선(UV)을 가하여 건조하는 제4 단계; 및 상기 전자파 차단층이 형성된 상기 투명 기재 필름을 열처리하는 제5 단계;를 순차로 포함하는 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법을 제1 발명으로 제공한다.

Description

투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법{METHOD FOR MAUNFACTURING TRANSPARENT AND FLEXIBLE FILM FOR ELECTRO-MAGNETIC WAVE SHIELD}
본 개시(Disclosure)는, 전자파 차단 필름의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자기기의 화면상에 부착되어 화면 정보에 대한 시인성을 유지하면서도 전자파를 차단할 수 있는 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
디스플레이는, 모니터, 휴대용 단말 등 전자기기의 표시장치로 널리 사용되고 있다. 또, 디스플레이의 크기가 대형화되고 있다.
이와 더불어, 디스플레이를 통하여 방출되는 전자파의 양이 증가하고 있으며, 이를 차단하기 위한 전자파 차단 필름에 관련된 기술이 소개되고 있다.
기본적으로, 전자파를 차단하기 위해서, 디스플레이 표면을 도전성의 높은 물질로 가릴 필요가 있다. 또한, 차단에 사용되는 도전성 높은 물질(즉, 전자파 차단재)은 디스플레이 표시를 현저하게 방해하지 않도록 투명해야 한다.
이와 관련한 전자파 차단 필름의 하나로서, 투명 기재 위에 산화물, 금속 등의 투명 다층 박막을 예컨대 스퍼터링 등의 방법으로 형성하여 제조된 전자파 차단 필름이 소개된 바 있다.
또한, 다른 전자파 차단 필름으로서, 국제공개 WO 2006/088059호는, 고분자 필름으로 제작된 기재상에 메쉬 형상의 금속층을 형성하여 제조된 도전성 메쉬 필름을 개시한 바 있다.
여기서, 메쉬 패턴은 포토리소그래피와 같은 미세 공정 기술을 이용하여 제작함으로써, 높은 광 투과율을 실현할 수 있다.
그러나 개시된 전자파 차단 필름은, 복잡한 제조공정으로 생산 비용이 증가할 뿐만 아니라 대형화되는 화면 크기에 적합한 전자파 차단 필름의 제조에 적합하지 않은 문제가 있다.
1. 국제공개 WO 2006/088059호
본 개시는, 제조공정이 단순하면서도, 다양한 크기의 화면에 대응할 수 있는 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 개시는, 투명 기재 필름을 준비하는 제1 단계; 미립자 상태의 은을 분산질로 하고, 물과 오일의 혼합액을 분산매로 하는 콜로이드 상태의 전자파 차단 조성물을 제조하는 제2 단계; 상기 전자파 차단 조성물을 상기 투명 기재 필름의 적어도 일면에 도포하여 전자파 차단층을 형성하는 제3 단계; 상기 전자파 차단층을 열 또는 자외선(UV)을 가하여 건조하는 제4 단계; 및 상기 전자파 차단층이 형성된 상기 투명 기재 필름을 열처리하는 제5 단계;를 순차로 포함하는 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법을 제1 발명으로 제공한다.
본 개시는, 상기 제1 발명에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법으로서, 상기 제4 단계와 상기 제5 단계 사이에는, 황산(H2SO4) 또는 염산(HCl)을 이용하여, 상기 제4 단계의 결과물에 잔류하는 잔여물을 제거하는 제4-1 단계; 및 상기 제4-1 단계의 결과물로부터 황산(H2SO4) 또는 염산(HCl) 성분을 세척하는 제4-2 단계;를 더 포함하는 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법을 제2 발명으로 제공한다.
본 개시는, 상기 제1 발명에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법으로서, 상기 제2 단계는, 미립자 상태의 은, 물 및 오일이 2~8중량%, 72~78중량%, 17~23중량%의 비율로 혼합되어 상기 전자파 차단 조성물이 제조되는 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법을 제3 발명으로 제공한다.
본 개시는, 상기 제1 발명에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법으로서, 상기 제5 단계는, 150 ~ 160℃의 열로 열처리하는 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법을 제4 발명으로 제공한다.
본 개시는, 상기 제1 발명에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법으로서, 상기 투명 기재 필름은, 상기 제1 단계에서 롤 형태로 감긴 상태로 구비되고, 상기 투명 기재 필름은, 설정된 길이만큼씩 순차로 풀리는 제1 풀림단계;와, 상기 설정된 길이만큼씩 순차로 감기는 제1 감김단계;를 거치며, 상기 제3 단계의 상기 전자파 차단 조성물 도포와 상기 제4 단계의 건조는 상기 제1 풀림단계에서 상기 설정된 길이를 단위로 순차로 이루어지고, 상기 설정된 길이에 대한 상기 제4 단계의 건조가 완료되면, 상기 제1 감김단계에 의해 상기 설정된 길이만큼씩 순차로 감기는 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법을 제5 발명으로 제공한다.
본 개시는, 상기 제2 발명에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법으로서, 상기 투명 기재 필름은, 상기 제1 단계에서 롤 형태로 감긴 상태로 구비되고, 상기 투명 기재 필름은, 설정된 제1 길이만큼씩 순차로 풀리는 제1 풀림단계;, 상기 설정된 제1 길이만큼씩 순차로 감기는 제1 감김단계;, 설정된 제2 길이만큼씩 순차로 풀리는 제2 풀림단계; 및 상기 설정된 제2 길이만큼씩 순차로 감기는 제2 감김단계;를 순차로 거치며, 상기 제3 단계와 상기 제4 단계는, 상기 제1 풀림단계에서 상기 설정된 제1 길이를 단위로 순차로 이루어지고, 상기 설정된 제1 길이에 대한 상기 제4 단계의 건조가 완료되면, 상기 제1 감김단계에 의해 상기 설정된 제1 길이만큼씩 순차로 감기며, 상기 제4-1 단계 및 상기 제4-2 단계는, 상기 제2 풀림단계에서 상기 설정된 제2 길이를 단위로 순차로 이루어지고, 상기 설정된 제2 길이에 대한 상기 제4-2 단계의 세척이 완료되면, 상기 제2 감김단계에 의해 상기 설정된 제2 길이만큼씩 순차로 감기며, 상기 제5 단계는, 상기 투명 기재 필름이 제2 감김단계를 통해 모두 감긴 상태에서 이루어지는 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법을 제6 발명으로 제공한다.
본 개시에 따르면, 콜로이드 상태의 전자파 차단 조성물을 투명 기재 필름에 도포한 후 건조하는 비교적 간단한 공정에 의해 투명 전자파 차단 필름이 제조되므로, 제조공정이 단순하면서도, 다양한 크기의 화면에 대응할 수 있는 이점을 가진다.
도 1은 본 개시에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법의 제1 실시형태를 설명하기 위한 도면.
도 2는 도 1의 제조방법에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조과정을 개략적으로 도면.
도 3은 본 개시에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법의 제2 실시형태를 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 3의 제조방법에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조과정을 개략적으로 도면.
이하, 본 개시에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법을 구현한 다양한 실시형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.
다만, 본 개시의 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 개시의 사상을 이해하는 통상의 기술자는 본 개시와 동일한 기술적 사상의 범위 내에 포함되는 다양한 실시 형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 기술적 사상에 포함됨을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 개시의 기술적 내용을 파악함에 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 개시의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법의 제1 실시형태를 설명하기 위한 도면, 도 2는 도 1의 제조방법에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조과정을 개략적으로 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법의 제1 실시형태는, 5개의 공정단계로 진행된다.
본 실시형태에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법은, 투명 기재 필름을 준비하는 제1 단계(10)를 포함한다.
다음으로, 미립자 상태의 은을 분산질로 하고, 물과 오일의 혼합액을 분산매로 하는 콜로이드 상태의 전자파 차단 조성물을 제조하는 제2 단계(20)를 포함한다.
다음으로, 상기 전자파 차단 조성물을 상기 투명 기재 필름의 적어도 일면에 도포하여 전자파 차단층을 형성하는 제3 단계(30)를 포함한다.
또한, 상기 전자파 차단층을 열 또는 자외선(UV)을 가하여 건조하는 제4 단계(40)를 포함한다.
또한, 상기 전자파 차단층이 형성된 상기 투명 기재 필름을 열처리하는 제5 단계(50)를 포함한다.
본 실시형태에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법은 제1 내지 5 단계의 공정이 순차로 진행된다.
여기서, 제2 단계(20)는, 미립자 상태의 은, 물 및 오일이 2~8중량%, 72~78중량%, 17~23중량%의 비율로 혼합되어 전자파 차단 조성물이 제조되는 것이 바람직하다.
오일은, 기본적으로 소수성(HYDROPHOBIC TYPE)의 용액(SOLVENT)이라면 모두 가능하나, 톨루엔(TOLUENE), 에틸렌 아세테이트(Ethyl Acetate; EA), 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone; MEK) 중 어느 하나가 바람직하다.
미립자는, 직경이 100nm이하, 바람직하게는 50nm이하인 것으로 구비된다.
미립자는, 은 이외에 알루미늄, 구리, 금, 백금 등 금속입자로 대체될 수 있다.
또한, 제5 단계(50)는, 150 ~ 160℃의 열로 열처리 되는 것이 바람직하다.
여기서, 열처리 시간은, 1~10분 사이이며, 바람직하게는 3~7분이다.
열처리 방법은, 열풍 방식의 챔버와, 적외선(IR) 조사 방식의 챔버에 롤투롤(ROLL TO ROLL) 방식의 연속공정으로 진행된다.
한편, 본 실시형태에서, 투명 기재 필름(110)은, 제1 단계(10)에서 롤 형태로 감긴 상태로 구비된다.
또한, 투명 기재 필름(110)은, 설정된 길이만큼씩 순차로 풀리는 제1 풀림단계(60a)와, 설정된 길이만큼씩 순차로 감기는 제1 감김단계(60b)를 거치며 풀림과 감김 동작을 수행한다.
이때, 제3 단계(30)의 전자파 차단 조성물 도포와 제4 단계(40)의 건조는 제1 풀림단계(60a)에서 설정된 길이를 단위로 순차로 이루어지고, 설정된 길이에 대한 제4 단계(40)의 건조가 완료되면, 제1 감김단계(60b)에 의해 설정된 길이만큼씩 순차로 감기도록 구비된다.
이에 의하면, 설정된 길이를 단위로, 제3 단계(30) 및 제4 단계(40)의 공정이 진행되므로, 공정에 필요한 공간을 최소화할 수 있게 된다.
도 3은 본 개시에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법의 제2 실시형태를 설명하기 위한 도면, 도 4는 도 3의 제조방법에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조과정을 개략적으로 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 개시에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법의 제2 실시형태는, 앞서 설명한 5개의 공정단계에 추가하여, 제4 단계와 제5 단계 사이에 2개의 공정단계를 더 포함한다.
본 실시형태에 따른 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법은, 제4 단계(40)와 제5 단계(50) 사이에, 황산(H2SO4) 또는 염산(HCl)을 이용하여, 제4 단계(40)의 결과물에 잔류하는 잔여물을 제거하는 제4-1 단계(41)를 포함한다.
또한, 제4-1 단계(41)의 결과물로부터 황산(H2SO4) 또는 염산(HCl) 성분을 세척하는 제4-2 단계(43)를 더 포함한다.
여기서, 잔여물은, 미립자 상태의 은(또는 금속)을 도포하면서 사용된 유기화합물 또는 코팅공정 및 특성을 부여하는 유기화합물을 의미한다.
유기화합물은, 원활한 코팅 및 필름에 전도특성 물질을 부착하기 위하여 사용된다.
유기용제는, 전술한 열처리 과정에서 휘발하여 대부분 제거되지만, 유기화합물은 공정 중에 제거하기가 쉽지 않다.
잔여물은, 제거되지 않으면, 전도 특성의 하락과 내구성에 문제가 발생 되는 원인이 됩니다.
본 세척공정은, 이를 위한 공정이다.
한편, 본 실시형태에서, 투명 기재 필름(110)은, 제1 단계(10)에서 롤 형태로 감긴 상태로 구비된다.
또한, 투명 기재 필름(110)은, 설정된 제1 길이만큼씩 순차로 풀리는 제1 풀림단계(60a), 설정된 제1 길이만큼씩 순차로 감기는 제1 감김단계(60b), 설정된 제2 길이만큼씩 순차로 풀리는 제2 풀림단계(70a) 및 설정된 제2 길이만큼씩 순차로 감기는 제2 감김단계(70b)를 거치며 풀림과 감김 동작을 반복 수행한다.
이때, 제3 단계(30)의 전자파 차단 조성물 도포와 제4 단계(40)의 건조는 제1 풀림단계(60a)에서 설정된 제1 길이를 단위로 순차로 이루어지고, 설정된 길이에 대한 제4 단계(40)의 건조가 완료되면, 제1 감김단계(60b)에 의해 설정된 제1 길이만큼씩 순차로 감기도록 구비된다.
더하여, 제4-1 단계(41) 및 제4-2 단계(43)는, 제2 풀림단계(70a)에서 설정된 제2 길이를 단위로 순차로 이루어지고, 설정된 제2 길이에 대한 제4-2 단계(43)의 세척이 완료되면, 제2 감김단계(70b)에 의해 설정된 제2 길이만큼씩 순차로 감긴다.
또한, 제5 단계(50)는, 투명 기재 필름(110)이 제2 감김단계(70b)를 통해 모두 감긴 상태에서 이루어진다.
이에 의하면, 앞서 제1 실시형태에서 설명된 바와 같은 이유로, 공정에 필요한 공간을 최소화할 수 있게 된다.

Claims (6)

  1. 투명 기재 필름을 준비하는 제1 단계;
    미립자 상태의 은을 분산질로 하고, 물과 오일의 혼합액을 분산매로 하는 콜로이드 상태의 전자파 차단 조성물을 제조하는 제2 단계;
    상기 전자파 차단 조성물을 상기 투명 기재 필름의 적어도 일면에 도포하여 전자파 차단층을 형성하는 제3 단계;
    상기 전자파 차단층을 열 또는 자외선(UV)을 가하여 건조하는 제4 단계; 및
    상기 전자파 차단층이 형성된 상기 투명 기재 필름을 150 ~ 160℃의 열로 열처리하는 제5 단계;를 순차로 포함하며,
    상기 제4 단계와 상기 제5 단계 사이에는,
    황산(H2SO4) 또는 염산(HCl)을 이용하여, 상기 제4 단계의 결과물에 잔류하는 잔여물을 제거하는 제4-1 단계; 및 상기 제4-1 단계의 결과물로부터 황산(H2SO4) 또는 염산(HCl) 성분을 세척하는 제4-2 단계;를 더 포함하고,
    상기 제2 단계는, 미립자 상태의 은, 물 및 오일이 2~8중량%, 72~78중량%, 17~23중량%의 비율로 혼합되어 상기 전자파 차단 조성물이 제조되며,
    상기 오일은, 톨루엔(TOLUENE), 에틸렌 아세테이트(Ethyl Acetate; EA) 및 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone; MEK) 중에서 선택된 어느 하나의 소수성 용액(HYDROPHOBIC TYPE SOLVENT)로 구비되고,
    상기 투명 기재 필름은, 상기 제1 단계에서 롤 형태로 감긴 상태로 구비되고,
    상기 투명 기재 필름은, 설정된 제1 길이만큼씩 순차로 풀리는 제1 풀림단계;, 상기 설정된 제1 길이만큼씩 순차로 감기는 제1 감김단계;, 설정된 제2 길이만큼씩 순차로 풀리는 제2 풀림단계; 및 상기 설정된 제2 길이만큼씩 순차로 감기는 제2 감김단계;를 순차로 거치며,
    상기 제3 단계와 상기 제4 단계는, 상기 제1 풀림단계에서 상기 설정된 제1 길이를 단위로 순차로 이루어지고, 상기 설정된 제1 길이에 대한 상기 제4 단계의 건조가 완료되면, 상기 제1 감김단계에 의해 상기 설정된 제1 길이만큼씩 순차로 감기며,
    상기 제4-1 단계 및 상기 제4-2 단계는, 상기 제2 풀림단계에서 상기 설정된 제2 길이를 단위로 순차로 이루어지고, 상기 설정된 제2 길이에 대한 상기 제4-2 단계의 세척이 완료되면, 상기 제2 감김단계에 의해 상기 설정된 제2 길이만큼씩 순차로 감기며,
    상기 제5 단계는, 상기 투명 기재 필름이 제2 감김단계를 통해 모두 감긴 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명하고 유연한 전자파 차단 필름의 제조방법.
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