KR20110107073A - 입체이미지 필름 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기재시트; 상기 기재시트의 상부면에 일정 간격으로 반복 형성되는 상부 패턴부 및 상기 기재시트의 하부면에 일정 간격으로 반복 형성되는 하부 패턴부를 포함하는 입체이미지 필름을 제공한다. 또한, 본 발명의 입체이미지 필름의 제조방법은 기재시트의 일면에 수지를 도포하고, 상기 도포된 수지의 상부면에 패턴을 형성하는 단계; 상기 패턴을 자외선(UV)으로 경화시켜 상부 패턴부를 형성하는 단계; 상기 기재시트의 반대면에 수지를 도포하고, 상기 도포된 수지의 상부면에 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 패턴을 자외선(UV)으로 경화시켜 하부 패턴부를 형성하는 단계를 포함한다.

Description

입체이미지 필름 및 그 제조방법{Stereoscopic Image Film and Method of Preparing the Same}
본 발명은 입체이미지 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세 패턴의 구현이 가능하고, 두께를 얇게 제조할 수 있으며, 제조 공정이 단순한 입체이미지 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
마이크로렌즈는 약 1~500㎛의 직경을 가지는 렌즈로, 주로 디스플레이용 광학 재료로 사용되는 렌즈를 말한다. 또한, 입체 이미지 필름이란 평면 인쇄물에 코팅층을 형성하여 시각적으로 입체이미지를 구현하기 위한 필름으로, 주로 전자제품, 가전제품 및 가구의 외장재, 또는 광고물 등에 사용되는 필름을 말한다.
최근 전자제품, 가전제품 및 가구 등의 물품의 디자인에 대한 수요자들의 요구 수준이 높아짐에 따라 제품의 품질 및 기능뿐만 아니라 외장재의 디자인에 대한 연구가 활발해지고 있다. 따라서, 외장재의 디자인 개발에 있어서 종래 이차원적인 평면디자인의 개발에서 탈피하여 삼차원적인 입체이미지 필름의 개발이 증대되고 있는 추세이다. 종래 입체이미지 필름을 제조하기 위해서는 입체 인쇄물을 제작한 후 상기 입체 인쇄물 상에 하드 코팅하는 방법을 이용하거나, 평면 인쇄물 상에 홀로그램(Hologram) 필름을 부착하여 시각적으로 입체이미지를 구현하는 방식을 주로 사용하였다. 그러나, 상기 방식들은 입체 인쇄물의 제조 시간이 오래 걸리고, 홀로그램 필름을 사용하는 경우 제조단가가 높고, 내구성이 우수하지 못하다는 문제점이 있었다.
이와 관련하여 대한민국 등록특허 제857839호는 "표면에 입체무늬가 형성되는 합성수지 판재 부착물"에 관한 것으로, 합성수지 판재의 한쪽 표면에 비닐시트를 접착시키고, 비닐시트가 접착된 면에 대하여 컴퓨터에 의하여 도안되거나 선택되어진 특정한 무늬 모양을 자동조각기를 이용하여 음각이 되도록 형성한 다음 하나 이상의 도료를 도색하여 건조시킨 다음 비닐시트를 제거하고, 비닐시트가 제거된 면에 하나 이상의 도료를 도색 건조하여 합성수지 표면의 입체무늬를 형성하고, 음각된 무늬 모양이 형성된 면이 반사매체를 향하게 배치하여 음각된 면이 내측에 은폐되는 상태로 테두리를 마감처리하는 것을 특징으로 하는 합성수지 판재 부착물에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 상기 종래 기술은 하층에 입체 형상을 조각하는 방식으로, 제조공정이 복잡하고, 제품의 두께를 얇게 제작하기 어려우며, 제조비용이 높다는 문제점이 있다.
또한, 대한민국 특허공개 제2009-0131869호는 "입체 효과를 갖는 표면 소재용의 시트 및 그 제조방법"에 관한 것으로, 입체 효과를 부여한 다양한 표면소재용의 시트 및 그 제조방법에 있어서, 시트는 폴리 에스터필름 또는 폴리 비닐클로라이드(PVC)시트를 사용하고, 입체효과는 색상의 선명도가 좋은 인쇄층과 다양한 무늬의 홀로그램 무늬를 조합함으로써, 실내 인테리어용이나 벽장재 및 가전 제품의 표면에 부착하여 우수한 외관 효과를 부여하는 표면소재용의 시트 및 그 제조방법에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 상기 종래 기술은 홀로그램 무늬를 갖는 하부 인쇄층을 사용하기 때문에 제조비용이 높고, 내구성이 낮아 상용성이 우수하지 못하다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명자는 상기 종래기술들의 문제점을 해결하기 위하여 미세 패턴의 구현이 가능하고, 두께를 얇게 제조할 수 있으며, 제조 공정이 단순하고, 내구성이 높아 상용성이 우수한 입체이미지 필름 및 그 제조방법을 개발하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 미세 패턴의 구현이 가능하고, 두께를 얇게 제조할 수 있는 입체이미지 필름 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제조 공정이 단순한 입체이미지 필름 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 내구성이 높아 상용성이 우수한 입체이미지 필름 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의해 모두 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 입체이미지 필름은 기재시트, 상기 기재시트의 상부면에 일정 간격으로 반복 형성되는 상부 패턴부 및 상기 기재시트의 하부면에 일정 간격으로 반복 형성되는 하부 패턴부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기재시트는 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 시트인 것을 특징으로 한다.
상기 상부 패턴부 및 하부 패턴부는 수평면을 기준으로 상하 대칭으로 패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 패턴부 및 하부 패턴부는 패턴의 형상이 양각으로 형성된 마이크로렌즈 패턴 또는 음각으로 형성된 돔(Dome) 패턴을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 입체이미지 필름은 하부 패턴부의 외부면에 형성되는 반사층 및 상기 반사층의 저면에 형성되는 인쇄층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 입체이미지 필름의 제조방법은 기재시트의 일면에 수지를 도포하고, 상기 도포된 수지의 상부면에 패턴을 형성하는 단계(S110), 상기 패턴을 자외선(UV)으로 경화시켜 상부 패턴부를 형성하는 단계(S120), 상기 기재시트의 반대면에 수지를 도포하고, 상기 도포된 수지의 외부면에 패턴을 형성하는 단계(S130) 및 상기 패턴을 자외선(UV)으로 경화시켜 하부 패턴부를 형성하는 단계(S140)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제조방법은 상기 S140 단계 이후에 상기 하부 패턴부의 노출면에 증착을 이용하여 반사층을 형성하는 단계 및 상기 반사층이 형성된 면에 인쇄층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 패턴은 패턴의 형상이 양각으로 형성된 마이크로렌즈 패턴 또는 음각으로 형성된 돔(Dome) 패턴인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 미세 패턴의 구현이 가능하고, 두께를 얇게 제조할 수 있으며, 제조 공정이 단순하고, 내구성이 높아 상용성이 우수한 입체이미지 필름 및 그 제조방법을 제공하는 발명의 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 입체이미지 필름을 개략적으로 나타낸 단면도
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 입체이미지 필름을 개략적으로 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 입체이미지 필름을 개략적으로 나타낸 단면도
도 4는 반사층 및 인쇄층을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 입체이미지 필름을 개략적으로 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 입체이미지 필름에 대한 광원으로부터의 빛이 굴절 및 반사되는 과정을 나타낸 설명도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 입체이미지 필름의 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 입체이미지 필름을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 입체이미지 필름은 기재시트(10), 상기 기재시트의 상부면에 일정 간격으로 반복 형성되는 상부 마이크로렌즈 패턴부(21) 및 상기 기재시트의 하부면에 일정 간격으로 반복 형성되는 하부 마이크로렌즈 패턴부(22)를 포함하여 구성된다.
여기서, 기재시트(10)는 가요성(Flexibility)을 가지는 소재 또는 불가요성(Inflexibility)을 가지는 소재를 선택적으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 입체이미지 필름의 제조방법에 있어서 롤투롤(Roll to roll) 제조방법에 따른 패턴 형성 방법을 사용할 경우 가요성(Flexibility)을 가지는 기재시트를 필름 형태로 사용할 수 있다. 또한, 기재시트(10)의 소재는 특별한 제한이 없으나, 입체이미지의 특성 및 내구성 등을 고려할 때 폴리카보네이트(PolyCarbonate: PC) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate: PET) 소재의 시트를 사용하는 것이 바람직하다.
기재시트(10)의 상부면과 하부면에는 각각 상부 마이크로렌즈 패턴부(21) 및 하부 마이크로렌즈 패턴부(22)를 형성한다. 상기 하부 마이크로렌즈 패턴부(22)의 저면으로부터 입사되는 광학적 신호는 하부 마이크로렌즈 패턴부(22)를 통과하면서 굴절되고, 다시 굴절된 광학적 신호는 상부 마이크로렌즈 패턴부(21)를 통과하면서 굴절되어 상부 마이크로렌즈 패턴부(21)의 상부면에서는 시각적으로 입체적인 광학적 신호를 전달받게 된다. 상부 마이크로렌즈 패턴부(21)와 하부 마이크로렌즈 패턴부(22)의 배치는 수평면을 기준으로 상하 대칭으로 형성되는 것이 바람직하나, 기재시트와 마이크로렌즈 패턴부의 소재 및 광학적 신호 매체에 따라 그 배열의 미세한 보정이 요구될 수도 있다. 또한, 마이크로렌즈 패턴부의 소재는 굴절률 및 입체 효과를 고려하여 사용 목적에 따라 선택할 수 있으므로 특별히 제한되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 입체이미지 필름을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체이미지 필름은 기재시트(10), 상기 기재시트의 상부면에 일정 간격으로 반복 형성되는 상부 마이크로렌즈 패턴부(21) 및 상기 기재시트의 하부면에 일정 간격으로 반복 형성되는 하부 돔형 패턴부(32)를 포함하여 구성된다.
기재시트(10)는 상술한 바와 같이 가요성(Flexibility)을 가지는 소재 또는 불가요성(Inflexibility)을 가지는 소재를 선택적으로 사용할 수 있고, 폴리카보네이트(PolyCarbonate: PC) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate: PET) 소재의 시트를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 기재시트(10)의 상부면에는 상부 마이크로렌즈 패턴부(21)를 형성하고, 하부면에는 하부 음각 패턴부(23)를 형성한다. 상기 하부 돔형 패턴부(32)의 저면으로부터 입사되는 광학적 신호는 하부 돔형 패턴부(32)를 통과하면서 굴절되고, 다시 굴절된 광학적 신호는 상부 마이크로렌즈 패턴부(21)를 통과하면서 굴절되어 상부 마이크로렌즈 패턴부(21)의 상부면에서는 시각적으로 입체적인 광학적 신호를 전달받게 된다. 상부 마이크로렌즈 패턴부(21)와 하부 돔형 패턴부(32)의 배치는 상부 마이크로렌즈 패턴부의 중심부와 하부 음각 패턴부의 돔 형상의 중심부가 좌우 대칭되도록 형성하는 것이 바람직하다. 다만, 기재시트와 마이크로렌즈 패턴부 내지는 음각 패턴부의 소재 및 광학적 신호 매체에 따라 그 배열의 미세한 보정이 요구될 수도 있다. 또한, 마이크로렌즈 패턴부 및 음각 패턴부의 소재는 굴절률 및 입체 효과를 고려하여 사용 목적에 따라 선택할 수 있으므로 특별히 제한되는 것은 아니다.
명세서에 도시하지는 않았지만, 기재필름(10)의 상부에 마이크로렌즈 패턴부를 형성하고, 하부에 돔형 패턴부를 형성하지 않고, 기재필름(10)의 상부에 돔형 패턴부를 형성하고, 하부에 마이크로렌즈 패턴부를 형성하여 입체이미지 필름을 제조할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 입체이미지 필름을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 입체이미지 필름은 기재필름(10)의 상부면에 상부 돔형 패턴부(31)를 형성하고, 기재필름(10)의 하부면에 하부 돔형 패턴부(32)를 형성하여 제조될 수 있다. 기재필름의 상하면에 돔형 패턴부를 형성하여 입체이미지 필름을 제조하는 경우 마이크로렌즈만으로 패턴 형성을 하거나 마이크로렌즈와 돔형 패턴부를 혼합하여 제조된 입체이미지 필름과 다른 입체이미지를 구현할 수 있으므로 사용 목적에 따라 패턴 형성을 선택할 수 있다.
도 4는 반사층 및 인쇄층을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 입체이미지 필름을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 입체이미지 필름은 하부 마이크로렌즈 패턴부(22)의 노출면에 형성되는 반사층(40) 및 상기 반사층의 저면에 형성되는 인쇄층(50)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 반사층(40)은 반사율이 우수한 금속 소재의 물질을 하부 마이크로렌즈 패턴부(22)에 코팅하여 코팅층을 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 반사층(40)은 하부 마이크로렌즈 패턴부(22)의 노출면에 대하여 백금(Pt) 또는 금(Ag) 등의 금속을 증착하여 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 반사층(40)의 저면에는 인쇄층(50)을 형성할 수 있다. 인쇄층(50)의 형성방법에 대하여 특별한 제한은 없고, 예를 들어 반사층(40)의 하부면에 실크스크린, 잉크젯, 레이저 또는 롤투롤 등의 방식에 의하여 인쇄층(50)을 형성하는 방식으로 제조된다. 또는 이미 제작된 인쇄물의 상부면에 광학용 투명접착제(Optically Clear Adhesive: OCA)와 같은 투명접착제층을 도포하여 반사층(40)에 인쇄층(50)을 합착시키는 방식을 이용할 수도 있다. 도 3에서는 기재필름(10)의 상하면에 마이크로렌즈 패턴부가 형성된 입체이미지 필름에 대하여 설명하였으나, 기재필름(10)의 일면에 마이크로렌즈 패턴부를 형성하고, 반대면에 돔형 패턴부를 형성된 입체이미지 필름과 기재필름(10)의 양면에 모두 돔형 패턴부를 형성한 입체이미지 필름을 제조한 경우도 동일하게 적용될 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 입체이미지 필름에 대한 광원으로부터의 빛이 굴절 및 반사되는 과정을 나타낸 설명도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 광원(A)로부터 본 발명의 일실시예에 따른 입체이미지 필름에 빛이 입사되는 경우 상부 마이크로렌즈 패턴부(21)와 공기층의 경계면에서 굴절 및 반사가 발생된다. 여기서, 굴절된 빛은 기재필름(10)을 통과하고, 기재필름(10)을 통과한 빛은 하부 마이크로렌즈 패턴부(22)와 공기층의 경계면에서 전반사, 굴절 등이 발생하여 결과적으로 출사되는 빛은 하나의 이미지에 대하여 다른 초점 거리(focal length)를 가지는 입체이미지를 생성하게 된다. 따라서, 입체이미지 필름 저부에 존재하는 이미지는 외부의 소정 위치에서 육안으로 관찰될 때 입체로 인식되기 때문에 효과적인 입체를 구현하는 입체이미지 필름으로 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 입체이미지 필름의 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 입체이미지 필름의 제조방법은 기재시트의 일면에 수지를 도포하고, 상기 도포된 수지의 상부면에 패턴을 형성하는 단계(S110 단계), 상기 패턴을 자외선(UV)으로 경화시켜 상부 패턴부를 형성하는 단계(S120 단계), 상기 기재시트의 반대면에 수지를 도포하고, 상기 도포된 수지의 외부면에 패턴을 형성하는 단계(S130 단계) 및 상기 패턴을 자외선(UV)으로 경화시켜 하부 패턴부를 형성하는 단계(S140 단계)를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명의 입체이미지 필름의 제조방법은 S140 단계 이후에 상기 하부 패턴부의 노출면에 증착을 이용하여 반사층을 형성하는 단계 및 상기 반사층이 형성된 면에 인쇄층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 입체이미지 필름은 기능성 심미감이 우수하고, 고품위의 입체 디자인 형성이 가능하기 때문에 전자제품, 가전제품 및 가구 등의 외장재에 부착되는 필름으로 사용될 수 있다.
10: 기재시트 21: 상부 마이크로렌즈 패턴부
22: 하부 마이크로렌즈 패턴부 23: 하부 음각 패턴부
31: 상부 돔형 패턴부 32: 하부 돔형 패턴부
40: 반사층 50: 인쇄층

Claims (8)

  1. 기재시트;
    상기 기재시트의 상부면에 일정 간격으로 반복 형성되는 상부 패턴부; 및
    상기 기재시트의 하부면에 일정 간격으로 반복 형성되는 하부 패턴부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체이미지 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기재시트는 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 시트인 것을 특징으로 하는 입체이미지 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상부 패턴부 및 하부 패턴부는 수평면을 기준으로 상하 대칭으로 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 입체이미지 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상부 패턴부 및 하부 패턴부는 패턴의 형상이 양각으로 형성된 마이크로렌즈 패턴 또는 음각으로 형성된 돔(Dome) 패턴을 가지는 것을 특징으로 하는 입체이미지 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 입체이미지 필름은 하부 패턴부의 외부면에 형성되는 반사층; 및
    상기 반사층의 저면에 형성되는 인쇄층;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체이미지 필름.
  6. 기재시트의 일면에 수지를 도포하고, 상기 도포된 수지의 상부면에 패턴을 형성하는 단계(S110);
    상기 패턴을 자외선(UV)으로 경화시켜 상부 패턴부를 형성하는 단계(S120);
    상기 기재시트의 반대면에 수지를 도포하고, 상기 도포된 수지의 외부면에 패턴을 형성하는 단계(S130); 및
    상기 패턴을 자외선(UV)으로 경화시켜 하부 패턴부를 형성하는 단계(S140);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체이미지 필름의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제조방법은 상기 S140 단계 이후에 상기 하부 패턴부의 노출면에 증착을 이용하여 반사층을 형성하는 단계; 및
    상기 반사층이 형성된 면에 인쇄층을 형성하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체이미지 필름의 제조방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 패턴은 패턴의 형상이 양각으로 형성된 마이크로렌즈 패턴 또는 음각으로 형성된 돔(Dome) 패턴인 것을 특징으로 하는 입체이미지 필름의 제조방법.
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