KR20170112708A - 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈, 이를 이용한 보호시트 제조방법 및 그에 의해 제조된 보호시트 - Google Patents

곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈, 이를 이용한 보호시트 제조방법 및 그에 의해 제조된 보호시트 Download PDF

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Abstract

내스크래치성이 우수하고 기포의 배출이 용이하며 스프링백 현상을 극복하면서 곡면부의 형상에 안정적으로 부착되는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈, 그 제조방법 및 보호시트를 제시한다. 그 모듈, 방법 및 시트는 곡면이 형성된 테두리부보다 곡률이 작거나 평탄한 중심부 및 중심부 또는 중심부와 함께 테두리부의 전부 또는 일부에 화면부가 있는 휴대기기의 형상에 부합하는 금형, 금형의 형상대로 금형 상에 밀착되고 연신이 일어나지 않는 제1 층 및 제1 층의 형상대로 제1 층 상에 밀착되고 연신이 일어나지 않는 제2 층을 포함하고, 제1 층 및 제2 층은 보호시트를 이루고, 보호시트는 층 단위 밀착으로 이루어진다.

Description

곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈, 이를 이용한 보호시트 제조방법 및 그에 의해 제조된 보호시트{Protecting sheet module attached mobile device having curved shape, method of manufacturing the sheet using the module and sheet manufactured by the method}
본 발명은 휴대기기의 보호시트 모듈, 보호시트 제조방법 및 그에 의해 제조된 보호시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡면부를 가진 휴대기기에 기포, 변형 등이 없이 원활하게 부착되는 보호시트 모듈, 보호시트 제조방법 및 보호시트에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 액정표시소자(LCD), 유기발광다이오드(OLED), 전기영동(EPD)과 같은 디스플레이가 화면을 형성한다. 디스플레이는 핸드폰, 스마트폰, 태블릿 등의 모바일 기기 또는 ATM, 키오스크 등의 정보처리기에 다양하게 활용되고 있다. 디스플레이 장치는 다양한 기능을 수반하는 휴대기기를 채용하고 있다. 이러한 휴대기기는 예컨대 핸드폰, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 구성품을 말하는 것으로 윈도우, 터치스크린 등이 있다. 한편, 보호시트는 휴대기기에 부착되며, 터치스크린의 전면을 보호하는 효과가 있다.
최근 테두리부가 중심부보다 곡률이 크며 삼차원인 곡면 형상을 가지는 휴대기기가 적용되고 있다. 이와 같은 패널은 곡면 휴대기기라고 한다. 곡면 휴대기기의 테두리부는 에지(edge)가 연결되어 곡면을 이루는 코너(corner)를 포함하기도 한다. 그런데, 곡면 휴대기기를 보호하기 위한 보호시트는 곡면 투명시트에 비산방지필름을 합지해야 하는데, 상기 비산방지필름 등의 탄성복원력 및 변형에 의하여 상기 보호시트가 곡면 휴대기기에 안정적으로 부착되지 않는 문제점이 있다.
국내공개특허 제2014-0013155호는 평탄한 강화유리를 사용하고, 에지는 보호커버를 전면으로 부착하는 방식을 채택하고 있다. 상기 방식은 곡면 보호시트가 아니며, 다층의 보호커버를 에지의 전면에 부착해야 하므로, 제조공정이 복잡하다. 덧붙여, 곡면을 이루는 에지의 크기가 커지면, 보호시트의 곡면부의 차지하는 부분이 확장되어, 에지와의 간극이 지나치게 증가된다. 이에 따라, 상기 방식은 테두리부의 형상에 적절하게 대응하기 어렵다.
최근, 곡면 휴대기기는 다양한 양상으로 변화되고 있다. 그 변화 중의 하나는 중심부가 상대적으로 완만한 곡면을 이루는 경우이다. 이를 위해, 테두리부는 부착하지 않고 중심부를 고분자 또는 강화유리를 포함하는 평판 보호시트로 부착하고 있지만, 이는 테두리부가 커버되지 않는 문제가 있다. 또한, 상기 테두리부를 부착하기 위하여, 곡면의 형상대로 밀착된 보호시트를 사용하기도 하지만, 이는 단가가 높고 불량이 많다. 다른 변화는 테두리부뿐 아니라 중심부에 대한 곡률 변화가 심해지고, 제품마다 서로 다른 형상을 가지는 등과 같이 곡면의 형상이 복잡해지고 있다. 특히, 테두리부는 급격하고 정형화되지 않는 곡률 변화를 가지고 있어서, 여기에 보호시트를 부착하기가 더욱 어려워지고 있다. 이로 인하여, 현재는 테두리부는 붙이지 못하고, 평판 보호시트로 중심부만을 부착하고 있는 실정이다.
복잡한 곡면을 가진 휴대기기에 보호시트를 사용하기 위하여, 여러 가지 방안이 제시되고 있다. 먼저, 국내등록특허 제10-1444452호는 중심부에 공간을 만들고 테두리부만을 부착하는 보호시트를 제시하고 있다. 즉, 복잡한 곡면을 가진 휴대기기의 윈도우 전체에 부착하지 않고, 테두리부만을 부착하는 것이다. 하지만, 상기 보호시트는 평면시트를 곡면으로 만드는 비용이 많이 소요되고, 불량이 많으며, 제조공정이 복잡하다. 또한, 화면부에 공간이 있어서 투과율이 낮아지고 반사율이 높아져 명시성이 떨어진다.
다른 방안으로 단층의 평판 필름을 밀착하여 적용하는 방법이 있다. 그 사례의 하나로 평활도 및 강성이 우수하고, 두께가 50㎛~200㎛ 정도의 폴리에스터 필름의 일면에 약 2~3H의 하드코팅을 하고, 반대면에 점착층을 코팅하여 보호시트로 사용한다. 물론, 경도를 놓이기 위하여, 하드코팅층을 5㎛~100㎛로 형성하여 약 4~9H까지 구현하기도 한다. 이때, 하드코팅층은 보호시트로서 필수적인 스크래치를 방지하기 위하여 고경도의 층이다. 이에 따라, 하드코팅된 폴리에스터 필름은 내스크래치성 및 충격을 완화하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 보호시트를 복잡한 곡면을 가진 휴대기기에 적용하기 위하여, 열과 압력으로 상기 휴대기기의 곡면의 동일한 곡면을 가진 금형으로 밀착한다. 그런데, 폴리에스터 필름은 강성이 있어서, 밀착을 하더라도 스프링백(spring back) 현상이 심하다. 특히, 폴리에스터 필름 및 하드코팅층의 두께가 두꺼울수록, 상기 스프링백 현상은 더욱 심해져서 불량이 많다. 상기 스프링백 현상을 줄이기 위해서, 50㎛ 이하의 얇은 폴리에스터 필름 및 얇은 하드코팅층을 적용하는 방편이 있다. 이렇게 되면, 경도가 1H 이하가 되어서 스크래치를 방지할 수 없고, 전체의 두께가 얇아서 충격을 완화하기 어렵고, 유연하여 휴대기기에의 부착이 쉽지 않다.
두 번째 사례는 폴리우레탄 필름과 같은 연성소재 필름을 적용하는 것이다. 이때, 상기 연성소재 필름은 일부만 밀착하거나 또는 밀착을 하지 않아도 좋다. 연성 폴리우레탄 필름의 경우, 복잡한 곡면을 가진 휴대기기의 윈도우에 용이하게 부착될 수 있다. 하지만, 폴리우레탄 필름은 투명도가 떨어지고, 경도가 매우 낮아 스크래치를 방지하기 어렵다. 하드코팅을 한다고 할지라도, 경도가 1H 이하로 매우 낮다. 연성소재 필름은 폴리에스터 필름보다 자체적으로 강성이 떨어져서, 터치펜이나 손톱 등의 터치만으로도 자국이 남는다. 연성소재 필름을 이용한 보호시트는 복잡한 곡면에 적용이 가능함에도 불구하고 기포가 없이 부착하기가 힘들어서 실질적으로 거의 사용되고 있지 않다.
단층의 평판필름을 이용한 보호시트는 앞에서 설명한 문제점으로 인하여, 곡면 휴대기기에 적용할 수 없다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 다층의 평판필름을 밀착한 보호시트가 제시되고 있다. 도 1은 다층의 평판필름을 이용한 종래의 보호시트를 나타내는 단면도이다. 도 1에 의하면, 보호시트(PS)는 지문방지층(1), 하드코팅층(2), 제1 필름(3), 접착층(4), 제2 필름(5), 점착층(6) 및 이형필름(7)을 포함하여 이루어진다. 이때, 제1 필름(3)은 폴리에스터 필름이 바람직하고, 제2 필름(5)은 폴리에스터 필름 또는 폴리우레탄 필름 중의 어느 하나이다. 제1 필름(3) 및 제2 필름(5)의 두께는 각각 10㎛~75㎛ 정도이다.
종래의 보호시트(PS)는 전체가 곡면 휴대기기의 형상에 대응하는 금형(M)에 열과 압력으로 밀착하여 제조된다. 종래의 보호시트(PS)는 단층의 문제점을 해결하고자 하였음에도 불구하고, 복잡한 곡면을 가진 휴대기기에 제대로 부착되지 않거나, 스프링백 현상을 억제할 수 없다. 이를 극복하기 위하여, 폴리에스터 필름을 보다 얇게 하고, 하드코팅층의 두께를 줄여 밀착하여도, 스프링백 현상은 커다란 장애요인으로 남아 있다. 왜냐하면, 종래의 보호시트(PS)는 제1 필름(3) 및 제2 필름(5)가 함께 휘어지므로, 곡면에 적용하면 제1 필름(3) 및 제2 필름(5)의 연신이 되면서 휘어진다. 제1 및 제2 필름(3, 5)의 연신이 일어나면, 원래의 상태로 돌아가려는 스프링백 현상을 피할 수 없다.
더군다나, 제1 및 제2 필름(3, 5)은 각각 휘어지는 정도(연신되는 정도)가 다르다. 구체적으로, 제1 필름(3)은 제2 필름(5)에 비해 연신되는 정도가 커서, 두 필름(3, 5) 사이의 잔류응력의 차이가 있고, 특히 스프링백 현상이 가중된다. 잔류응력의 차이가 있으면, 시간이 지남에 따라, 종래의 보호시트(PS)가 뒤틀어지거나, 제1 및 제2 필름(3, 5)이 분리될 수도 있다.
위와 같은 잔류응력의 불균형 및 스프링백 현상의 제거를 위하여, 제1 및 제2 필름(3, 5)의 두께를 줄이면, 하드코팅층의 경도가 낮아져서 내스크래치성이 현저하게 떨어진다. 설령, 제1 및 제2 필름(3, 5)의 두께를 줄인다고 하여도, 잔류응력의 불균형 및 스프링백 현상을 원천적으로 차단할 수 없다. 특히 심각한 문제가 되는 스프링백 현상을 줄이기 위하여, 점착력을 높여 해결하고자 하는 시도가 있었다. 하지만, 점착력은 높을수록 보호시트가 곡면 휴대기기에 기포가 없이 원활하게 부착되지 않는다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 내스크래치성이 우수하고 기포의 배출이 용이하며 스프링백 현상을 극복하면서 곡면부의 형상에 안정적으로 부착되는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈, 보호시트 제조방법 및 보호시트를 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈은 곡면이 형성된 테두리부, 상기 테두리부보다 곡률이 작거나 평탄한 중심부 및 상기 중심부 또는 상기 중심부와 함께 상기 테두리부의 전부 또는 일부에 화면부가 있는 휴대기기의 형상에 부합하는 금형, 상기 금형의 형상대로 상기 금형 상에 밀착되고, 연신이 일어나지 않는 제1 층 및 상기 제1 층의 형상대로 상기 제1 층 상에 밀착되고, 연신이 일어나지 않는 제2 층을 포함한다. 이때, 상기 제1 층 및 제2 층은 보호시트를 이루고, 상기 보호시트는 층 단위 밀착으로 이루어진다.
본 발명의 모듈에 있어서, 상기 제1 층 및 상기 제2 층은 상기 휴대기기에 대하여 제1 층 및 제2 층의 순서대로 상기 층 단위 밀착을 이루거나, 상기 제2 층 및 상기 제1 층의 순서대로 상기 층 단위 밀착을 이룰 수 있다. 상기 금형은 상기 보호시트에 대하여 볼록한 형태의 볼록 금형, 오목한 형태의 오목 금형 및 일부는 볼록하고 일부는 오목한 복합 금형 중의 어느 하나일 수 있다. 상기 볼록 금형, 상기 오목 금형 및 상기 복합금형 중에서 선택된 금형들이 쌍을 이루고, 상기 금형들 사이에는 상기 보호시트가 내재될 수 있다. 상기 보호시트가 부착되는 상기 금형의 표면의 일부 또는 전부는 상기 휴대기기 코팅층과 동일한 기능성 코팅층이 형성될 수 있다.
본 발명의 모듈에 있어서, 상기 제1 층 및 상기 제2 층은 상기 테두리부의 곡면에 대하여 동일한 중심각을 가진다. 상기 층 단위 성형이 있기 전의 상기 제2 층의 길이는 층 단위 성형이 있기 전의 상기 제1 층의 길이보다 크다. 상기 보호시트를 이루는 제1 층 및 제2 층은 상기 금형에 밀착된 이후에 재단될 수 있다. 상기 층 단위 성형이 있기 전의 상기 제2 층의 길이는 층 단위 성형이 있기 전의 상기 제1 층의 길이보다 작고, 상기 테두리부는 띠 형태의 보강밴드로 덮일 수 있다. 상기 보강밴드는 상기 제2 층과 동일한 평면을 이루거나, 제2 층의 일부를 덮을 수 있다. 상기 보강밴드는 경화층 또는 고분자 필름으로 이루어질 수 있다.
바람직한 본 발명의 모듈에 있어서, 상기 제1 층은 점착층을 매개로 고분자 필름 및 이형필름이 적층된 구조이거나 또는 상기 이형필름 상에 상기 점착층이 도포된 구조 중의 어느 하나의 구조로 이루어질 수 있다. 상기 제1 층 및 상기 제2 층은 경화형 물질로 이루어진 도포층 또는 접착테이프에 의해 접착될 수 있다.
본 발명의 모듈에 있어서, 상기 제2 층은 두께가 10㎛ 내지 200㎛인 슬림 강화유리를 포함할 수 있다. 상기 제2 층은 상기 슬림 강화유리의 일측에 안전필름에 배치될 수 있다. 상기 안전필름 상에는 하드코팅층이 위치할 수 있다. 상기 금형의 표면에는 점착층을 포함할 수 있다. 상기 금형은 유체의 압력을 이용하여, 상기 제1층 또는 상기 제2 층을 흡착할 수 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈을 이용한 보호시트의 제조방법은 먼저 곡면이 형성된 테두리부, 상기 테두리부보다 곡률이 작거나 평탄한 중심부 및 상기 중심부 또는 상기 중심부와 함께 상기 테두리부의 전부 또는 일부에 화면부가 있는 휴대기기의 형상에 부합하는 금형을 준비한다. 그후, 상기 금형의 형상대로 상기 금형 상에 제1 층을 연신이 없이 밀착한다. 상기 제1 층의 형상대로 상기 제1 층 상에 제2 층을 연신이 없이 밀착하여, 상기 제1 층 및 제2 층으로 이루어진 보호시트를 형성한다. 이때, 상기 제1 층 및 제2 층은 층 단위 밀착으로 이루어진다.
본 발명의 방법에 있어서, 상기 금형을 준비하는 단계 이후에, 상기 금형의 형상대로 상기 금형 상에 상기 제2 층을 연신이 없이 밀착하는 단계 및 상기 제2 층의 형상대로 상기 제2 층 상에 상기 제1 층을 연신이 없이 밀착하여, 상기 제1 층 및 제2 층으로 이루어진 보호시트를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 층 단위 밀착은 상온에서 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법에 있어서, 상기 금형은 상기 보호시트에 대하여 볼록한 형태의 볼록 금형, 오목한 형태의 오목 금형 및 일부는 볼록하고 일부는 오목한 복합 금형 중의 어느 하나일 수 있다. 상기 제1 층은 점착층을 매개로 고분자 필름 및 이형필름이 적층된 구조이거나 또는 상기 이형필름 상에 상기 점착층이 도포된 구조 중의 어느 하나의 구조로 이루어질 수 있다.
바람직한 본 발명의 방법에 있어서, 상기 제1 층을 부착하는 단계 이후에, 경화형 물질로 이루어진 도포층 또는 접착테이프를 도입하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 층을 부착하는 단계 이후에 열 또는 자외선으로 상기 경화형 물질을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제2 층을 부착하는 단계 이후에, 경화형 물질로 이루어진 도포층 또는 접착테이프를 도입하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 층을 부착하는 단계 이후에 열 또는 자외선으로 상기 경화형 물질을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 금형의 표면에는 점착층을 형성할 수 있다. 상기 금형은 유체의 압력을 이용하여, 상기 제1층 또는 상기 제2 층을 흡착할 수 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트는 상기 방법에 의해 제조된 것이다.
본 발명의 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈, 이를 이용한 보호시트 제조방법 및 그에 의해 제조된 보호시트에 의하면, 다층의 보호시트가 층 단위로 밀착되어 적층된 보호시트가 밀착되는 금형을 활용함으로써, 내스크래치성이 우수하고 기포의 배출이 용이하며 곡면부의 형상에 무관하게 안정적으로 부착된다.
도 1은 다층의 평판필름을 이용한 종래의 보호시트를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 보호시트가 적용되는 곡면부를 가진 휴대기기를 나타내는 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 제1 보호시트 모듈이 형성되는 과정을 설명하기 위한 분해단면도들이다.
도 5는 본 발명에 의한 제1 보호시트를 나타내는 사진이다.
도 6은 본 발명에 의한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 제2 보호시트 모듈을 나타내는 분해단면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 제3 보호시트 모듈을 나타내는 분해단면도이다.
도 8은 본 발명에 의한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 제4 보호시트 모듈을 나타내는 분해단면도이다.
도 9는 본 발명에 의한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 제5 보호시트 모듈을 나타내는 분해단면도이다.
도 10은 본 발명에 의한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 제6 보호시트 모듈을 나타내는 분해단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면들에 있어서, 막(층, 패턴) 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 층(필름, 패턴)이 다른 층(필름, 패턴)의 '상', '상부', '하부', '일면'에 있다고 언급되는 경우에, 그것은 다른 층(필름, 패턴)에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 다른 층(필름, 패턴)이 개재될 수도 있다.
본 발명의 실시예는 층 단위로 밀착되어 적층되는 금형을 활용함으로써, 내스크래치성이 우수하고 기포의 배출이 용이하며 곡면부의 형상에 무관하게 안정적으로 부착되는 보호시트 모듈, 그 제조방법 및 보호시트를 제시한다. 이를 위해, 보호시트가 층 단위로 밀착하는 개념에 대하여 구체적으로 알아보고, 상기 보호시트를 포함하는 모듈을 상세하게 설명하기로 한다. 또한, 상기 보호시트 및 모듈을 통하여 얻어지는 효과를 자세하게 살펴보기로 한다. 본 발명의 실시예에 의해 제조된 보호시트는 특히 스프링백 현상을 차단하는 데 유리하다.
본 발명의 모듈은 보호시트 및 상기 보호시트가 밀착되는 금형을 포함한다. 상기 금형은 곡면이 형성된 테두리부 및 상기 테두리부보다 곡률이 작거나 평탄한 중심부가 있는 휴대기기의 곡면 형상에 대응된다. 상기 형상을 구현하는 금형은 보호시트에 대하여 볼록한 형태의 볼록 금형 및 오목한 형태의 오목 금형으로 구분된다. 경우에 따라, 상기 금형의 일부는 볼록하고 일부는 오목한 복합 금형일 수 있다. 이하에서는 볼록 금형을 중심으로 설명하고, 오목 금형은 특징적인 부분을 위주로 하여 살펴보기로 한다. 또한, 복합 금형은 본 발명의 범주 내에서 본 발명의 기술적 사상이 그대로 적용되는 것은 자명하다 할 것이다. 여기서, 상기 볼록 및 오목은 휴대기기의 볼록한 형상을 기준으로 정의된 것이다. 따라서 상기 볼록 금형 및 오목 금형은 휴대기기의 볼록한 형상에 부합하는 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 보호시트가 적용되는 곡면부를 가진 휴대기기를 나타내는 단면도이다.
도 2에 의하면, 곡면 휴대기기(CD)은 테두리부(a)가 중심부(b)보다 곡률이 크며 삼차원인 곡면 터치스크린 패널에 적용된다. 곡면 휴대기기(CD)은 예컨대 핸드폰, 스마트폰, 테블리 PC 등이 있다. 중심부(b)는 도시된 바와 같이 평탄한 면을 가질 수 있으나, 경우에 따라 소정의 곡률을 가진 곡면일 수도 있다. 테두리부(a)는 중심부(b)에 비해 곡면이 휜 정도가 큰 영역이다. 테두리부(a)는 곡면 휴대기기(CD)의 일측 또는 양측에 형성된다. 테두리부(a)는 모두 동일한 곡률을 가질 수 있고, 부분적으로 서로 다른 곡률을 가질 수 있다. 도시되지는 않았지만, 테두리부(a)는 에지(edge)가 연결되며 곡면을 이루는 코너(corner)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 곡면부는 테두리부(a)에 상기 코너의 조합된 것도 포함한다. 곡면 휴대기기(CD)의 테두리부(a) 및 중심부(b)에는 일부 또는 전부에는 지문방지층을 포함하는 다양한 물질로 이루어진 코팅층이 형성되어 있다. 상기 코팅층은 통상적으로 접촉각이 100도 이상이다.
휴대기기(CD)는 화면영역 및 베젤영역으로 구분된다. 상기 베젤영역을 덮는 고분자 기재는 투명하거나, 또는 각종 기능을 발현시키는 인쇄층을 포함할 수 있다. 상기 인쇄층은 투명, 반투명 또는 칼라 등 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 코팅을 적용할 수 있다. 상기 인쇄층은 실크인쇄 또는 UV를 이용한 잉크젯 프린팅 또는 열경화를 이용한 잉크젯 프린팅 또는 전사를 이용하여 형성될 수 있다. 이러한 인쇄층의 위치는 본 발명의 휴대기기가 적용되는 디스플레이 장치의 형상, 기능 등에 따라 달라질 수 있다. 이렇게 되면, 상기 인쇄층에 구애받지 않고, 곡면 터치스크린 패널에 의한 화면의 크기 등을 보다 유연하게 조절할 수 있다.
상기 화면영역은 중심부(b)에 한정된 제1 영역(D1)일 수 있고, 제1 영역(D1)에 테두리부(a)의 제2 영역(D2) 또는 제3 영역(D3) 또는 그들이 조합된 영역(D2, D3) 중의 적어도 어느 하나가 부가된 것일 수 있다. 다시 말해, 상기 화면영역은 제1 영역(D1)인 제1 형태이거나, 제1 영역(D1)에 제2 또는 제3 영역(D2, D3)의 적어도 하나가 조합된 제2 형태일 수 있다. 본 발명의 실시예에 의한 보호시트 모듈은 제1 형태 및 제2 형태에 모두 적용될 수 있다. 도면에서는, 제2 형태 중에서 제1 영역(D1)에 제2 및 제3 영역(D2, D3)가 조합된 화면영역을 가진 곡면 휴대기기(CD)을 하나의 사례로 도시하였다. 제2 및 제3 영역(D2, D3) 각각은 테두리부(a)의 전부 또는 일부를 차지할 수 있다. 다시 말해, 제2 및 제3 영역(D2, D3) 각각은 곡면 휴대기기(CD)의 모서리까지 확장되거나, 테두리부(a)의 소정의 영역까지 위치할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 제1 보호시트 모듈(100)이 형성되는 과정을 설명하기 위한 분해단면도들이다. 이때, 곡면 휴대기기(CD)는 도 2를 참조하기로 한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 제1 보호시트(50)를 나타내는 사진이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 보호시트 모듈(100)은 볼록 금형(PM) 상에 제1 층(10) 및 제2 층(15)가 순차적으로 밀착되어 이루어진 제1 보호시트(50)가 부착된 것이다. 볼록 금형(PM)은 도 2에서 설명한 휴대기기(CD)의 형상에 대응하도록 제작된 것이다. 이때, 제1 및 제2 층(10, 15)는 합지된 상태로 볼록 금형(PM)에 의해 성형(합지 성형)되는 것이 아니고, 독립적으로 볼록 금형(PM)에 밀착된다. 이와 같이, 독립적인 밀착은 상기 합지 성형과 구분하여 층 단위 밀착이라고 한다. 제1층 및 제2 층(10, 15)을 각각 층 단위 밀착하는 과정에서, 별도의 가열이 없이 상온에서 밀착될 수 있다. 도면에서는 표현되지 않았지만, 볼록 금형(PM)의 상부에는 층 단위 밀착을 위한 별도의 금형이 존재한다.
제1 층(10)은 투명한 고분자 필름(13)에 점착층(12) 및 이형필름(11)이 순차적으로 적층된 것이다. 고분자 필름(13)은 열가소성수지로 이루어지며, 바람직하게는 PET(PolyEthyleneTerephthalate), PEN(PolyEthyleneNaphthalate), PES(PolyetherSulfone), PI(PolyImide), PAR(PolyARylate), PC(PolyCarbonate), PMMA(PolyMethylMethAcrylate), PU(PolyUrethane), TPU(Thermal PolyUrethane), PE(PolyEthylene), PP(PolyPropylene), TAC(Tri-Acrtyl-Cellulose) 또는 COC(CycloOlefin Copolymer) 중에서 선택된 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다. 고분자 필름(13) 표면의 일부 또는 전부에는 인쇄층, 로고와 같은 문양, 미러 등과 같이 별도의 기능을 부여하는 층이 형성될 수 있다.
점착층(12)는 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 또는 우레탄계 수지인 열경화 수지 또는 자외선 경화형 수지에 가교제가 혼합된 점착제 또는 그들의 혼합물 또는 그들의 공중합체 중에 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 이형필름(11)은 휴대기기에 부착할 때 제거되는 것으로 잘 알려진 소재를 사용할 수 있다. 이때, 이형필름(11)에는 점착층(12)와 동일한 기능 및 역할을 하는 점착층(도시되지 않음)이 있을 수 있다. 명확하게 구분하기 위하여, 점착층(12)는 제1 점착층, 이형필름(11)에 도포된 점착층은 제2 점착층이라고 정의할 수 있다.
제2 층(15)은 두께가 대략 10㎛~200㎛인 슬림(slim) 강화유리(17)를 채용할 수 있다. 슬림 강화유리(17)는 파편을 동반하지 않는 크랙이 일어나는 파손 메커니즘을 가진다. 비산하는 파편이 없고 날카로운 에지가 발생하지 않으므로, 사용자에게 자상과 상처를 입히거나, 인체 내부로 흡입되는 파편이 없다. 슬림 강화유리(17)가 파손되더라도 제1 층(10)이 비산을 방지하므로 안정성을 확보할 수 있다. 슬림 강화유리(17)는 휘어짐이 자유로워서 특히 제2 형태의 화면영역에 적용하면 보다 효율적이다. 슬림 강화유리(17)의 양측에는 접착층(16) 및 기능성 코팅층(18)이 존재한다.
여기서, 접착층(16)은 슬림 강화유리(17)에 도포된 것으로 설명하였으나, 경우에 따라 제1 층(10)의 고분자 필름(13) 상에 도포될 수도 있다. 접착층(16)은 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 또는 열경화 수지 또는 자외선 경화형 수지에 가교제가 혼합된 수지 또는 그들의 혼합물 또는 그들의 공중합체 중에 선택된 어느 하나일 수 있다. 접착층(16)은 열 경화수지 또는 자외선 경화수지 중에 선택된 어느 하나의 경화수지가 바람직하고, 자외선 경화수지가 보다 바람직하다. 접착층(16)은 경화수지가 도포되어 이루어지지 않고, 접착테이프(tape) 형태로 공급될 수 있다.
예컨대 자외선 경화수지는 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 또는 폴리에스터 수지 등에 여러 가지의 아크릴계 단위체와 자외선 경화 촉매를 배합해서 만든다. 자외선에 의한 경화층의 구체적인 사례로써, 자외선 반응성 코팅물질로서 우레탄 또는 아크릴레이트 올리고머, 반응성 모노머, 코폴리머, 광개시제 및 레벨링제를 혼합한다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 지방족, 환상의 지방족, 방향족 화합물 또는 이들 화합물의 올리고머를 함유하고, 폴리에스테르 폴리올이나 폴리에테르 폴리올이 분자구조상에 포함되어 있는 화학식을 갖는다.
반응성 모노머로는 트리메틸프로판 트리아크릴레이트, 헥산디올디아크를레이트, 펜타에리스티롤 트리아크릴레이트, 디펜타아릿티롤 헥사아크릴레이트를 경도 및 부착력을 고려하여 적당한 비율로 혼합하여 조절한다. 광개시제는 자외선에 의해 활성을 띠는 통상의 중합개시제를 사용하며, 특히 히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페놀, 페닐-2-히드록시-2-페닐케톤을 주로 사용한다. 경화수지는 토출에 의한 도포 방식, 패드를 활용한 도포 방식, 디지털 인쇄에 의한 도포 방식 등을 활용하여 형성한다.
기능성 코팅층(18)은 지문방지, 반사방지, 청색광(blue light) 차단, 전자파 차단, 프라이버시(privacy), 항균성 등의 특성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 불소계 코팅액이 습식 코팅되거나, 진공증착으로 건식 코팅하여 지문방지 기능을 부여하는 지문방지코팅층이 형성될 수 있다. 이와 같이, 기능성 코팅층(18)은 슬림 강화유리(17)가 다양한 기능을 발현하도록 할 수 있다. 접착층(16)은 슬림 강화유리(17)와 고분자 필름(13)을 접착시키며, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 또는 우레탄계 수지인 열경화 수지 또는 자외선 경화형 수지에 가교제가 혼합된 점착제 또는 그들의 혼합물 또는 그들의 공중합체 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 제1 보호시트(50)의 제1 및 제2 층(10, 15)는 앞에서 제시한 층 이외에 다른 층(필름, 패턴)에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 다른 층(필름, 패턴)이 개재될 수도 있다. 예컨대, 제2 층(10, 15)의 경우, 최외측에 위치하는 커버필름, 상기 커버필름 및 상기 강화유리(17) 사이에 위치하는 복수개의 고분자 필름, 앞에서 설명하지 않은 기능을 실현하는 코팅층이 더 부가될 수 있다. 여기서는, 단지 일부의 사례를 제시한 것에 불과하다.
본 발명의 제1 보호시트 모듈(100)에 적용되는 볼록 금형(PM) 표면의 일부 또는 전부에는 지문방지층을 포함한 기능성 코팅층(PMc)이 코팅될 수 있다. 기능성 코팅층(PMc)을 형성하는 이유는 볼록 금형(PM)을 휴대기기와 동일한 조건으로 하기 위함이다. 볼록 금형(PM) 표면에 기능성 코팅층(PMc)이 입혀지면, 제1 층(10)의 탈착이 쉽게 일어난다. 점착층(12) 또는 이형필름(11) 상의 점착층의 점착력은 기능성 코팅층(PMc)에 의한 영향을 고려한다. 필요한 경우, 볼록 금형(PM)의 표면에는 점착층 또는 점착층/이형필름/점착층이 형성될 수 있다. 이와 같은 층 구조는 본 발명의 범주 내에서 다양하게 변형될 수 있다.
상기 층 단위 밀착이 있기 전의 제1 층(10)은 곡면 형상에 밀착되는 것을 고려하여, 도 2에서 설명한 곡면 휴대기기(CD)의 최단 길이(2a+b)보다 양측에 제1 초과길이(c)만큼 초과된다. 다시 말해, 제1 층(10)은 최단 길이(2a+b)보다 2c 만큼 큰 길이를 가진다. 경우에 따라, 양측의 제1 초과길이(c)는 서로 동일하지 않을 수 있으며, 이는 곡면 휴대기기(CD)의 형상을 고려하여 정해진다. 만일, 곡면 휴대기기(CD) 테두리부(a)의 일측이 타측과 다른 형상이라면, 양측의 제1 초과길이(c)는 서로 다를 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 제1 초과길이(c)는 본 발명의 범주 내에서 상기 형상의 변화를 모두 고려한 것이다.
상기 층 단위 밀착이 있기 전의 제2 층(15)은 곡면 형상에 밀착되는 것을 고려하여, 도 2에서 설명한 곡면 휴대기기(CD)의 최단 길이(2a+b)보다 양측에 제2 초과길이(d)만큼 초과된다. 다시 말해, 제2 층(15)은 최단 길이(2a+b)보다 2d 만큼 큰 길이를 가진다. 경우에 따라, 제2 초과길이(d)는 서로 동일하지 않을 수 있으며, 이는 곡면 휴대기기(CD)의 형상을 고려하여 정해진다. 만일, 곡면 휴대기기(CD) 테두리부(a)의 일측이 타측과 다른 형상이라면, 양측의 제2 초과길이(d)는 서로 다를 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 제2 초과길이(d)는 본 발명의 범주 내에서 상기 형상의 변화를 모두 고려한 것이다.
한편, 제1 및 제2 층(10, 15)에 대하여, 테두리부(a)의 중심각은 동일하므로, 중심각에 따른 원호의 길이는 반경에 비례한다. 제1 층(10)은 제2 층(15)에 비하여 반경이 작으므로, 상기 원호의 길이는 제1 층(10)이 작다. 이에 따라, 제2 초과길이(d)는 제1 초과길이(c)보다 크다. 상기 제1 초과길이(c) 및 제2 초과길이(d)의 차이는 본 발명의 제1 보호시트(50)가 적용되는 휴대기기(CD)의 곡면 형상에 따라 달라진다.
제1 층(10)을 형성하는 방법은 다음과 같다. 평탄한 상태에 있는 제1 층(10)을 준비하고 나서 층 단위 밀착을 한다. 상기 층 단위 밀착을 하면, 제1 층(10)은 점착층(12) 또는 이형필름(11) 상의 점착층에 의해 볼록 금형(PM)에 밀착되어 고정된다. 밀착에 의해, 제1 층(10)은 볼록 금형(PM)과 같은 곡면을 이루게 된다. 이때, 제1 층(10)은 볼록 금형(PM)의 최단길이보다 크고, 압력에 의해 밀착될 뿐 늘어나지 않으므로, 스프링백 현상이 일어나지 않는다. 스프링백 현상은 제1 층(10)이 연신되어 일어나는 것이므로, 본 발명의 실시예에서와 같이 제1 층(10)이 연신되지 않으면 스프링백 현상은 없다. 또한, 점착층(12) 또는 이형필름(11) 상의 점착층은 제1 층(10)이 처음의 평탄한 상태로 돌아가는 것을 방지한다.
제2 층(15)을 형성하는 방법은 다음과 같다. 접착층(16)은 제1 층(10) 또는 제2 층(15)에 도포되거나, 접착테이프 형태로 공급될 수 있다. 평탄한 상태에 있는 제2 층(15)을 준비하고 나서 층 단위 밀착을 한다. 상기 층 단위 밀착을 하면, 제2 층(15)은 접착층(16)에 의해 제1 층(10)에 밀착되어 고정된다. 밀착에 의해, 제2 층(15)은 제1 층(10)과 같은 곡면을 이루게 된다. 이때, 제2 층(15)은 제1 층(10)보다 길이가 초과되어, 압력에 의해 밀착되므로, 스프링백 현상이 일어나지 않는다. 스프링백 현상은 제2 층(15)이 연신되어 일어나는 것이므로, 본 발명의 실시예에서와 같이 제2 층(15)이 연신되지 않으면 스프링백 현상은 없다. 또한, 접착층(16)은 제2 층(15)이 처음의 평탄한 상태로 돌아가는 것을 방지한다.
도면에서는 제1 층(10) 및 제2 층(15)이 볼록 금형(PM)의 형상에 부합되도록 절단된 것(셀 단위)을 중심으로 설명하였으나, 제1 층(10) 및 제2 층(15)은 크게 합지한 후 사후 재단을 실시할 수 있다. 예를 들면, 롤(roll) 단위로 밀착될 수 있다. 롤(roll) 단위로 밀착되면, 제1 층(10) 및 제2 층(15)은 밀착만 이루어진 상태이고, 재단은 아직 수행하지 않은 상태이다. 제1 층(10) 및 제2 층(15)는 추후에 레이저 등으로 볼록 금형(PM)의 형상에 부합되도록 재단될 수 있다. 이와 같은 제1 층(10) 및 제2 층(15)는 롤(roll) 단위라고 표현할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 제1 보호시트(50)는 제1 및 제2 층(10, 15)을 층 단위 밀착을 하여 형성된다. 제1 보호시트(50)을 볼록 금형(PM)으로부터 분리하여도, 도 5에 나타난 바와 같이, 제1 및 제2 층(10, 15)은 원상태로 돌아가지 않는다. 왜냐하면, 접착층(16)은 제1 및 제2 층(10, 15)이 층 단위 밀착 상태를 유지하기 때문이다. 만일, 접착층(16)의 접착력이 약해서, 상기 층 단위 밀착 상태를 유지하지 못하면, 제1 및 제2 층(10, 15)은 처음의 평탄한 상태로 돌아간다. 이에 따라, 접착층(16)은 경화형 물질로 이루어지는 것이 좋다.
상기 경화형 물질은 열이나 자외선에 의해 가교반응을 일으켜 굳게 되므로, 상기 층 단위 밀착 상태로 경화된다. 이에 따라, 상기 경화형 물질은 상기 층 단위 밀착 상태를 충분하게 유지한다. 이를 위해, 제2 층(15)을 제1 층(10)에 밀착시킨 후, 상기 경화형 물질에 열이나 자외선을 가하여 가교반응을 일으키는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 의한 제1 보호시트 모듈(100)은 제1 보호시트(50) 및 볼록 금형(PM)이 결합된 것이다. 제1 보호시트(50)를 형성하는 과정에서, 제1 층(10) 및 제2 층(15)을 별도로 밀착하기 때문에, 제1 보호시트(50)에는 잔류응력 및 스프링백 현상이 거의 일어나지 않는다. 만일, 종래와 같이, 제1 및 제2 층(10, 15)이 합지밀착하게 되면, 제2 층(15)은 제1 층(10)에 비해 휘어지는 정도가 커서, 두 층(10, 15) 사이의 잔류응력의 차이가 있고, 특히 스프링백 현상이 가중된다. 본 발명의 실시예에 의한 제1 모듈(100)은 종래에서 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 제2 보호시트 모듈(200)을 나타내는 분해단면도이다. 이때, 제2 보호시트 모듈(200)은 변형된 제3 층(20)이 있는 것을 제외하고, 제1 모듈(100)과 동일하다. 이에 따라, 동일한 참조부호에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 특히, 볼록 금형(PM)에 지문방지층, 점착층을 형성하는 기술적 사상도 그대로 적용된다.
도 6에 의하면, 제2 보호시트 모듈(200)은 볼록 금형(PM) 상에 제1 층(10) 및 제3 층(20)가 순차적으로 밀착되어 이루어진 제2 보호시트(51)가 부착된 것이다. 제3 층(20)은 슬림 강화유리(17)의 일측에는 안전필름(22), 하드코팅층(21) 및 기능성 코팅층(18)이 차례로 위치하고, 타측에는 접착층(16)이 있다. 하드코팅층(21)은 모스 경도가 높은 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2), 실리콘카바이드(SiC), 다이아몬드 같은 카본(C) 등에서 선택된 어느 하나의 층이거나 상기 층들이 적층된 복합층이다. 또는, 하드코팅층(21)은 아크릴계 수지 또는 아크릴계 수지에 Si를 포함하는 유기 및 무기 혼합수지로써, UV 경화 또는 열경화에 의한 습식 또는 증착 코팅층이다.
안전필름(22)은 슬림 강화유리(17)가 파손되었을 때, 강화유리(17)의 노출된 표면에서 발생하는 날카로운 에지, 파편 등에 의한 안전사고를 예방하기 위한 것이다. 안전필름(22)은 투명한 고분자필름으로, 바람직하게는 열가소성수지가 좋으며, 예컨대 PET(PolyEthyleneTerephthalate), PEN(PolyEthyleneNaphthalate), PES(PolyetherSulfone), PI(PolyImide), PAR(PolyARylate), PC(PolyCarbonate), PMMA(PolyMethylMethAcrylate), PU(PolyUrethane), TPU(Thermal PolyUrethane), PE(PolyEthylene), PP(PolyPropylene), TAC(Tri-Acrtyl-Cellulose) 또는 COC(CycloOlefin Copolymer) 중에서 선택된 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다. 안전필름(22)의 접착제에 의해 강화유리(17)에 부착되거나, 열과 압력으로 압착될 수도 있다.
안전필름(22)의 두께는 5㎛ 내지 50㎛를 가진다. 만일, 5㎛보다 작으면 강화유리(17)에 부착하는 과정이 원활하지 않고, 강화유리 파손시 안전필름(22)도 쉽게 파손될 수 있으며, 50㎛보다 크면 제2 보호시트(51)의 두께가 지나치게 두껍다. 안전필름(22)이 지나치게 두꺼우면 강화유리(17)의 장점을 유지할 수 없게 되어 강화유리(17)를 적용하는 목적을 상쇄시키게 되므로 안전필름(22)의 두께는 5㎛ 내지 50㎛를 가지는 것이 가장 바람직하다. 또한, 5㎛ 내지 50㎛의 두께를 가지는 안전필름(22)을 강화유리(17)에 부착하면, 제2 보호시트(51)의 충격흡수력이 추가적으로 강화유리가 깨지는 것 자체를 감소시킬 뿐만 아니라, 강화유리가 깨지더라도 깨져 생기는 날카로운 에지, 파편 등에 의한 안전사고를 예방할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 제2 보호시트(51)는 제1 및 제3 층(10, 20)을 층 단위 밀착을 하여 형성된다. 제2 보호시트(51)을 볼록 금형(PM)으로부터 분리하여도, 제1 보호시트(50)과 같이, 제1 및 제3 층(10, 20)은 원상태로 돌아가지 않는다. 왜냐하면, 접착층(16)은 제1 및 제3 층(10, 20)이 층 단위 밀착을 한 상태를 유지하기 때문이다. 만일, 접착층(16)의 접착력이 약해서, 상기 층 단위 밀착 상태를 유지하지 못하면, 제1 및 제3 층(10, 20)은 처음의 평탄한 상태로 돌아간다. 이에 따라, 접착층(16)은 경화형 물질로 이루어지는 것이 좋다.
상기 경화형 물질은 열이나 자외선에 의해 가교반응을 일으켜 굳게 되므로, 상기 층 단위 밀착 상태를 충분하게 유지한다. 이를 위해, 제3 층(20)을 제1 층(10)에 밀착시킨 후, 상기 경화형 물질에 열이나 자외선을 가하여 가교반응을 일으키는 것이 바람직하다. 특히, 제3 층(20)은 제2 층(15)에 비해, 층의 개수나 두께가 두꺼우므로, 상기 경화형 물질이 더욱 유용하다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 제3 보호시트 모듈(300)을 나타내는 분해단면도이다. 이때, 제3 보호시트 모듈(300)은 변형된 제4 층(30) 및 제5 층(35)이 있는 것을 제외하고, 제2 모듈(200)과 동일하다. 이에 따라, 동일한 참조부호에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 특히, 볼록 금형(PM)에 지문방지층, 점착층을 형성하는 기술적 사상도 그대로 적용된다.
도 7에 의하면, 제3 보호시트 모듈(300)은 볼록 금형(PM) 상에 제4 층(30) 및 제5 층(35)가 순차적으로 밀착되어 이루어진 제3 보호시트(52)가 부착된 것이다. 제4 층(30)은 이형필름(11) 상에 점착층(12)이 도포된 것이며, 이형필름(11) 및 점착층(12)은 제1 모듈(100)에서 설명한 바와 같다. 제5 층(35)는 제2 보호시트(51)의 제3 층(20)에서 접착층(16)이 없는 구조이다. 제3 보호시트(52)는 제2 보호시트(51)과 마찬가지로 안전필름(22)에 내재되어 있으므로, 슬림 강화유리(17)의 안정성이 확보된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 제4 보호시트 모듈(400)을 나타내는 분해단면도이다. 이때, 제4 보호시트 모듈(400)은 변형된 제6 층(20a) 및 보강밴드(40)가 있는 것을 제외하고, 제2 모듈(200)과 동일하다. 이에 따라, 동일한 참조부호에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 물론, 제4 보호시트 모듈(400)의 보강밴드(40)는 제1 및 제3 보호시트 모듈(100, 300)에도 적용할 수 있다. 특히, 볼록 금형(PM)에 지문방지층, 점착층을 형성하는 기술적 사상도 그대로 적용된다.
도 8에 의하면, 제4 보호시트 모듈(400)은 볼록 금형(PM) 상에 제1 층(10) 및 제6 층(20a)가 순차적으로 밀착되어 이루어진 제4 보호시트(53)가 부착되고, 제4 보호시트(53)의 테부리부(a)는 보강밴드(40)로 덮인 것이다. 제6 층(20a)는 제2 보호시트(51)에서 제3 층(20)의 길이가 줄어든 것(e) 이외에는 제3 층(20)을 이루는 요소들과 비교하여 동일한 소재로써 동일한 기능 및 역할을 한다. 제6 층(20a)은 제1 층(10)의 안쪽으로 만입되어 밀착된다. 보강밴드(40)는 경화층이거나 고분자 필름으로 이루어질 수 있다. 보강밴드(40)는 띠 형태로 제6 층(20a)과 평면을 이루도록 동일한 프로파일(profile)을 갖거나, 제6 층(20a)의 일부를 덮을 수 있다.
상기 경화층은 열 경화수지 또는 자외선 경화수지 중에 선택된 어느 하나의 경화수지로 이루어질 수 있으며, 자외선 경화수지가 보다 바람직하다. 예컨대 자외선 경화수지는 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 또는 폴리에스터 수지 등에 여러 가지의 아크릴 단위체와 자외선 경화 촉매를 배합해서 만든다. 자외선에 의한 경화층의 구체적인 사례로써, 자외선 반응성 코팅물질로서 우레탄 또는 아크릴레이트 올리고머, 반응성 모노머, 광개시제 및 레벨링제를 혼합한다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 지방족, 환상의 지방족, 방향족 화합물 또는 이들 화합물의 올리고머를 함유하고, 폴리에스테르 폴리올이나 폴리에테르 폴리올이 분자구조상에 포함되어 있는 화학식을 갖는다.
반응성 모노머로는 트리메틸프로판 트리아크릴레이트, 헥산디올디아크를레이트, 펜타에리스티롤 트리아크릴레이트, 디펜타아릿티롤 헥사아크릴레이트를 경도 및 부착력을 고려하여 적당한 비율로 혼합하여 조절한다. 광개시제는 자외선에 의해 활성을 띠는 통상의 중합개시제를 사용하며, 특히 히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페놀, 페닐-2-히드록시-2-페닐케톤을 주로 사용한다. 상기 경화층은 토출에 의한 도포 방식, 패드를 활용한 도포 방식, 디지털 인쇄에 의한 도포 방식 등을 활용하여 형성한다.
상기 경화층은 경도가 높고, 탄성도 우수하며, 장기간 써도 유해물질이 분해되어 나올 염려도 없다. 상기 경화층은 점착성을 가질 수 있으나, 점착성이 없는 것이 더욱 좋다. 점착성이 없으면, 외부의 이물질이 상기 경화층의 노출된 부분에 부착되지 않으므로, 제4 보호시트(53)의 미관을 해치지 않는다. 또한, 상기 경화층은 제6 층(20a)의 단차를 커버하고, 슬림 강화유리(17a)가 파손되는 것을 방지하여 제4 보호시트(53)의 안정성을 높인다. 상기 경화층은 제1 보호시트(50)에 설명한 바와 같이, 접착테이프 형태를 도입할 수 있다. 이때, 슬림 강화유리(17a)의 측면은 챔퍼링, 라운딩과 같은 처리를 할 수 있다.
상기 고분자 필름은 열가소성 수지로 이루어지며, 예를 들어 PET(PolyEthyleneTerephthalate), PEN(PolyEthyleneNaphthalate), PES(PolyetherSulfone), PI(PolyImide), PAR(PolyARylate), PC(PolyCarbonate), PMMA(PolyMethylMethAcrylate), PU(PolyUrethane), TPU(Thermal PolyUrethane), PE(PolyEthylene), PP(PolyPropylene), TAC(Tri-Acrtyl-Cellulose) 또는 COC(CycloOlefin Copolymer)중에서 선택된 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다. 도시되지는 않았지만, 보강밴드(40)는 접착제에 의해 제1 및 제6 층(10, 20a)에 접착될 수 있다.
보강밴드(40) 상에는 지문방지, 반사방지, 청색광(blue light) 차단, 전자파 차단, 프라이버시(privacy), 항균성 등의 특성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 불소계 코팅액이 습식 코팅되거나, 진공증착으로 건식 코팅하여 지문방지 기능을 부여하는 지문방지코팅층이 형성될 수 있다. 상기 코팅은 보강밴드(40)가 다양한 기능을 발현하도록 할 수 있다. 이와 같이, 보강밴드(40)는 고분자 기재에서 구현하기 어려운 기능을 부가할 수 있다. 상기 코팅층은 보강밴드(40) 단독으로 형성하거나, 제6 층(20a)와 함께 형성할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 보강밴드(40) 및 제6 층(20a) 사이의 간극은 앞에서 설명한 경화층과 같은 물질로 충진할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 제5 보호시트 모듈(500)을 나타내는 분해단면도이다. 이때, 제5 보호시트 모듈(500)은 오목 금형(CM)을 적용하는 것을 제외하고, 제1 모듈(100)과 동일하다. 이에 따라, 동일한 참조부호에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 물론, 제5 보호시트 모듈(500)의 오목 금형(CM)는 제2 및 제3 보호시트 모듈(200, 300)에도 적용할 수 있다. 특히, 볼록 금형(PM)에 지문방지층, 점착층을 형성하는 기술적 사상도 그대로 적용된다.
도 9에 의하면, 제5 보호시트 모듈(500)은 오목 금형(CM) 상에 제2 층(15) 및 제1 층(10)이 순차적으로 밀착되어 이루어진 제1 보호시트(50)가 부착된 것이다. 오목 금형(CM)은 볼록 금형(PM)과 마찬가지로 도 2에서 설명한 휴대기기(CD)의 형상에 대응하도록 제작된 것이다. 제1 보호시트(50)의 제2 층(15)은 오목 금형(CM)에 접촉된다. 오목 금형(CM)에 제1 보호시트(50)를 밀착하면, 볼록 금형(PM)에 비하여 밀착이 안정적으로 이루어지는 장점이 있다. 본 발명의 제1 보호시트 모듈(100)에 적용되는 오목 금형(CM) 표면의 일부 또는 전부에는 지문방지층을 포함한 기능성 코팅층(CMc)이 코팅될 수 있다. 기능성 코팅층(CMc)을 형성하는 이유는 오목 금형(CM)을 휴대기기와 동일한 조건으로 하기 위함이다. 오목 금형(CM) 표면에 기능성 코팅층(CMc)이 입혀지면, 제2 층(15)의 탈착이 쉽게 일어난다. 점착층(12) 또는 이형필름(11) 상의 점착층의 점착력은 기능성 코팅층(CMc)에 의한 영향을 고려한다.
본 발명의 실시예에 의한 제1 보호시트(50)는 제1 및 제2 층(10, 15)을 층 단위 밀착을 하여 형성된다. 제1 보호시트(50)을 오목 금형(CM)으로부터 분리하여도, 제1 및 제2 층(10, 15)은 원상태로 돌아가지 않는다. 왜냐하면, 접착층(16)은 제1 및 제2 층(10, 15)이 층 단위 밀착을 한 상태를 유지하기 때문이다. 이에 따라, 접착층(16)은 경화형 물질로 이루어지는 것이 좋다. 만일, 접착층(16)의 접착력이 약해서, 상기 층 단위 밀착 상태를 유지하지 못하면, 제1 및 제2 층(10, 15)은 처음의 평탄한 상태로 돌아간다. 상기 경화형 물질은 열이나 자외선에 의해 가교반응을 일으켜 굳게 되므로, 상기 층 단위 밀착 상태를 충분하게 유지한다. 이를 위해, 제2 층(15)을 제1 층(10)에 밀착시킨 후, 열이나 자외선을 가하여 가교반응을 일으키는 것이 바람직하다.
도시되지는 않았지만, 이때, 이형필름(11)에는 점착층(12)와 동일한 기능 및 역할을 하는 점착층(도시되지 않음)이 있을 수 있다. 필요한 경우, 오목 금형(CM)의 표면에는 점착층 또는 점착층/이형필름/점착층이 형성될 수 있다. 이와 같은 층 구조는 본 발명의 범주 내에서 다양하게 변형될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 제6 보호시트 모듈(600)을 나타내는 분해단면도이다. 이때, 제6 보호시트 모듈(600)은 볼록 금형(PM) 및 오목 금형(CM)을 모두 적용하는 것을 제외하고, 제1 모듈(100)과 동일하다. 이에 따라, 동일한 참조부호에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 물론, 제6 보호시트 모듈(600)의 오목 금형(CM)는 제2 내지 제5 보호시트 모듈(200, 300, 400, 500)에도 적용할 수 있다. 특히, 볼록 금형(PM)에 지문방지층, 점착층, 커버필름을 형성하는 기술적 사상도 그대로 적용된다.
도 10에 의하면, 제6 보호시트 모듈(600)은 볼록 금형(PM) 상에 제1 층(10) 및 제2 층(15)이 순차적으로 밀착되어 이루어진 제1 보호시트(50)가 밀착된 제1 보호시트 모듈(100) 상에 오목 금형(CM)으로 덮은 것이다. 도시되지는 않았지만, 볼록 금형(PM) 및 오목 금형(CM)의 외측에는 상기 금형들(PM, CM)을 단단하게 고정하는 고정부가 더 있을 수 있다. 물론, 제1 보호시트 모듈(100) 대신에 제5 보호시트 모듈(500)을 적용하면, 오목 금형(CM)을 덮을 수 있다. 제6 보호시트 모듈(600)은 사용자가 제1 보호시트(50)을 휴대기기(CD)에 부착하기 이전에서는 상기 금형들(PM, CM)을 분리하지 않는다. 즉, 사용자가 제1 보호시트(50)을 휴대기기(CD)에 부착할 때, 상기 금형들(PM, CM)을 분리한다.
본 발명의 실시예에 의한 제6 보호시트 모듈(600)은 제1 보호시트(50)가 상기 금형들(PM, CM) 사이에 고정된 채로 보관되기 때문에, 보호시트들(50, 51, 52, 53)에는 잔류응력 및 스프링백 현상에 의한 변형을 보다 확실하게 줄일 수 있다. 특히, 상기 금형들(PM, CM) 사이에 보호시트들(50, 51, 52, 53)을 보관하면, 기온변화, 충격 등과 갖은 외부의 요인에 보호시트들(50, 51, 52, 53)이 변형되는 것을 막을 수 있다. 여기서는, 볼록 금형(PM)에 보호시트들(50, 51, 52, 53)이 밀착되고, 오목 금형(CM)으로 정합시키는 사례를 제시하였으나, 반대로 오목 금형(CM)에 보호시트들(50, 51, 52, 53)이 밀착되고, 볼록 금형(PM)으로 정합시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 제1 내지 제6 모듈(100~600)은 휴대기기가 볼록한 형상에 부합하는 것이다. 만일, 휴대기기가 오목한 형상을 가진 경우는 상기 금형(PM, CM)에 부착되는 층의 순서가 달라진다. 예를 들어, 볼록 금형(PM)의 제1 모듈(100)에서 휴대기기가 볼록한 형상인 경우는 제1 층(10)이 먼저 밀착되고 제2 층(15)이 나중에 밀착되었으나, 휴대기기가 오목한 형상인 경우는 반대로 제2 층(15)이 먼저 밀착되고 이후에 제1 층(10)이 밀착된다. 오목 금형(CM)의 제5 모듈(500)에서 휴대기기가 볼록한 형상인 경우는 제2 층(15)이 먼저 밀착되고 제1 층(10)이 나중에 밀착되었으나, 휴대기기가 오목한 형상인 경우는 반대로 제1 층(10)이 먼저 밀착되고 이후에 제2 층(15)이 밀착된다. 덧붙여 제1(10) 층 및 제2 층(15)은 볼록금형(PM), 오목금형(CM) 및 복합금형에 대하여 제1층 및 제2층의 순서대로 층 단위 밀착을 이루거나, 제2 층(15) 및 제1 층(10)의 순서대로 층단위 밀착을 이루도록 마련되어 구성 상의 위치변경이 자유롭게 형성될 수 있다. 또한, 제2, 제3, 제4 및 제6 모듈(200, 300, 400, 600)에서 휴대기기가 오목한 형상인 경우, 앞에서 설명한 기술적 사상이 그대로 적용되는 것은 자명하다 할 것이다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들어, 본 발명의 실시예는 점착층을 이용하여 밀착하는 것을 제시하였으나, 상기 점착층 이외에도 다양한 방식으로 밀착시킬 수 있다. 하나의 사례로, 금형(PM, CM)은 유체의 압력을 이용하여, 상기 제1 층, 제2 층, 제3 층 등을 흡착할 수 있다. 이를 위해, 금형(PM, CM)의 표면에 노출되는 다수개의 홀을 형성하여, 상기 홀을 이용하여 형성된 유체의 압력으로 상기 층들을 흡착할 수 있다. 상기 다수개의 홀들은 금형(PM, CM)의 내부를 관통하는 것이 좋다.
100, 200, 300, 400, 500, 600; 제1 내지 제6 보호시트 모듈
10, 15, 20, 30, 35, 20a; 제1 내지 제6층
40; 보강밴드
50, 51, 52, 53; 제1 내지 제4 보호시트
a; 테두리부 b; 중심부
PM; 볼록 금형 CM; 오목 금형

Claims (27)

  1. 곡면이 형성된 테두리부, 상기 테두리부보다 곡률이 작거나 평탄한 중심부 및 상기 중심부 또는 상기 중심부와 함께 상기 테두리부의 전부 또는 일부에 화면부가 있는 휴대기기의 형상에 부합하는 금형;
    상기 금형의 형상대로 상기 금형 상에 밀착되고, 연신이 일어나지 않는 제1 층; 및
    상기 제1 층의 형상대로 상기 제1 층 상에 밀착되고, 연신이 일어나지 않는 제2 층을 포함하고,
    상기 제1 층 및 제2 층은 보호시트를 이루고, 상기 보호시트는 층 단위 밀착으로 이루어진 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금형은 상기 보호시트에 대하여 볼록한 형태의 볼록 금형, 오목한 형태의 오목 금형 및 일부는 볼록하고 일부는 오목한 복합 금형 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 층 및 상기 제2 층은 상기 볼록 금형, 상기 오목 금형 및 상기 복합 금형에 대하여 제1 층 및 제2 층의 순서대로 상기 층 단위 밀착을 이루거나, 상기 제2 층 및 상기 제1 층의 순서대로 상기 층 단위 밀착을 이루는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  4. 제3항에 있어서, 상기 볼록 금형, 상기 오목 금형 및 상기 복합금형 중에서 선택된 금형들이 쌍을 이루고, 상기 금형들 사이에는 상기 보호시트가 내재되어 있는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 보호시트가 부착되는 상기 금형의 표면의 일부 또는 전부는 상기 휴대기기 코팅층과 동일한 기능성 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 층 및 상기 제2 층은 상기 테두리부의 곡면에 대하여 동일한 중심각을 가지는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  7. 제1항에 있어서, 상기 층 단위 성형이 있기 전의 상기 제2 층의 길이는 층 단위 성형이 있기 전의 상기 제1 층의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  8. 제1항에 있어서, 상기 보호시트를 이루는 제1 층 및 제2 층은 상기 금형에 밀착된 이후에 재단되는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  9. 제1항에 있어서, 상기 층 단위 성형이 있기 전의 상기 제2 층의 길이는 층 단위 성형이 있기 전의 상기 제1 층의 길이보다 작고, 상기 테두리부는 띠 형태의 보강밴드로 덮이는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  10. 제9항에 있어서, 상기 보강밴드는 상기 제2 층과 동일한 평면을 이루거나, 제2 층의 일부를 덮는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  11. 제9항에 있어서, 상기 보강밴드는 경화층 또는 고분자 필름으로 이루어진 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제1 층은 제1 점착층을 매개로 고분자 필름 및 이형필름이 적층된 구조이거나 또는 상기 이형필름 상에 제2 점착층이 도포된 구조 중의 어느 하나의 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 층 및 상기 제2 층은 경화형 물질로 이루어진 도포층 또는 접착테이프에 의해 접착되는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제2 층은 두께가 10㎛ 내지 200㎛인 슬림 강화유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 층은 상기 슬림 강화유리의 일측에 안전필름에 배치된 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  16. 제15항에 있어서, 상기 안전필름 상에는 하드코팅층이 위치하는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  17. 제1항에 있어서, 상기 금형의 표면에는 점착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  18. 제1항에 있어서, 상기 금형은 유체의 압력을 이용하여, 상기 제1층 또는 상기 제2 층을 흡착하는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈.
  19. 곡면이 형성된 테두리부, 상기 테두리부보다 곡률이 작거나 평탄한 중심부 및 상기 중심부 또는 상기 중심부와 함께 상기 테두리부의 전부 또는 일부에 화면부가 있는 휴대기기의 형상에 부합하는 금형을 준비하는 단계;
    상기 금형의 형상대로 상기 금형 상에 제1 층을 연신이 없이 밀착하는 단계; 및
    상기 제1 층의 형상대로 상기 제1 층 상에 제2 층을 연신이 없이 밀착하여, 상기 제1 층 및 제2 층으로 이루어진 보호시트를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 층 및 제2 층은 층 단위 밀착으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈을 이용한 보호시트의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 금형을 준비하는 단계 이후에,
    상기 금형의 형상대로 상기 금형 상에 상기 제2 층을 연신이 없이 밀착하는 단계; 및
    상기 제2 층의 형상대로 상기 제2 층 상에 상기 제1 층을 연신이 없이 밀착하여, 상기 제1 층 및 제2 층으로 이루어진 보호시트를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈을 이용한 보호시트의 제조방법.
  21. 제19항 또는 제20항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 금형은 상기 보호시트에 대하여 볼록한 형태의 볼록 금형, 오목한 형태의 오목 금형 및 일부는 볼록하고 일부는 오목한 복합 금형 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈을 이용한 보호시트의 제조방법.
  22. 제19항 또는 제20항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 층은 제1 점착층을 매개로 고분자 필름 및 이형필름이 적층된 구조이거나 또는 상기 이형필름 상에 제2 점착층이 도포된 구조 중의 어느 하나의 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈을 이용한 보호시트의 제조방법.
  23. 제19항에 있어서, 상기 제1 층을 부착하는 단계 이후에, 경화형 물질로 이루어진 도포층 또는 점착테이프를 도입하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 층을 부착하는 단계 이후에 열 또는 자외선으로 상기 경화형 물질을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈을 이용한 보호시트의 제조방법.
  24. 제20항에 있어서, 상기 제2 층을 부착하는 단계 이후에, 경화형 물질로 이루어진 도포층 또는 테이프를 도입하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 층을 부착하는 단계 이후에 열 또는 자외선으로 상기 경화형 물질을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈을 이용한 보호시트의 제조방법.
  25. 제19항 또는 제20항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 금형의 표면에는 점착층이 형성된 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈을 이용한 보호시트의 제조방법.
  26. 제19항 또는 제20항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 금형은 유체의 압력을 이용하여, 상기 제1층 또는 상기 제2 층을 흡착하는 것을 특징으로 하는 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트 모듈을 이용한 보호시트의 제조방법.
  27. 제19항 내지 제26항 중에 선택된 어느 한 항에 의해 제조된 곡면부를 가진 휴대기기에 부착되는 보호시트.
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