KR20170114975A - 터치 스크린을 구비한 모바일 전자 장치용 스크린 보호기 - Google Patents

터치 스크린을 구비한 모바일 전자 장치용 스크린 보호기 Download PDF

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KR20170114975A
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제이슨 로버츠
빌헬름 마샬
벤자민 도프
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테크 21 라이센싱 리미티드
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Abstract

본 발명은 터치 스크린을 구비한 모바일 전자 장치용 스크린 보호기(5)로서, 스크린 보호기는 TPU(thermoplastic urethane) 층(3)의 일면과 결합되는 PET(polyethylene terephthalate) 층(2); 및 TPU 층의 타면에 있는 접착제 층(4)을 구비하는 평면 적층 필름을 포함한다. PET 층의 두께는 50㎛ 미만이고, 접착제 층은 5g/㎠ 보다 큰 점착력을 제공한다. 상대적으로 큰 점착력을 가지며 상대적으로 얇은 PET 층은 곡선형 스크린을 구비한 장치에 특히 적합한 스크린 보호기를 제공한다.

Description

터치 스크린을 구비한 모바일 전자 장치용 스크린 보호기{A Screen Protector for a Mobile Electronic Device with a Touch Screen}
본 발명은 터치 스크린을 구비한 모바일 전자 장치용 스크린 보호기에 관한 것이다.
최근 삼성 갤럭시 S6 Edge+(RTM)와 같이 전면의 2개의 측면 가장자리를 따라 곡선을 이루는 유리 전면을 구비한 장치가 개발된다. 스크린의 2개의 측면 가장자리가 유리의 굴곡을 수반하고 스크린 그 자체가 곡선형이도록 스크린은 장치에 전반적으로 뻗어있다. 이를 통해 스크린 크기는 소정의 장치 크기에 대하여 최대화된다. 또한, 장치의 가장자리에 터치 스크린이 있음으로써 장치와 상호작용하는 신규하고 다양한 방식이 제공된다.
이런 곡선형 가장자리를 구비한 스크린은 사용자에게 상술한 이점을 제공하지만, 스크린 보호기의 제조사에게는 기술적 과제를 부여한다. 스크린 보호기는 일반적으로 더 큰 시트로부터 절단되는 평면 적층 필름(flat laminated films)으로 제조된다. 그러나, 이런 시트는 평면이며 따라서 상기 장치의 곡선형 가장자리에 썩 적합한 것은 아니다. 또한, 사용자는 터치 스크린의 가장자리에 장착된 기능적 피처를 동작시키도록 장치의 가장자리에서 엄지손가락이나 손가락들을 슬라이딩하여 이런 장치와 상호작용하려고 한다. 스크린으로부터 스크린의 가장자리로 종료하는 이런 동작은 그 지점에서 임의의 필름을 벗겨지게 할 수 있다. 따라서, 스크린 보호기는 장치의 기하학적 구조가 부자연스러운 영역에서 장치와 부착되어야 할 뿐만 아니라 이런 벗겨짐을 견뎌야 한다.
이런 과제를 해결하는 하나의 시도는 "커브 크리스털(Curved Crystal)" 스크린 보호기로 Spigen에 의해 제조되었다. 이것은 장치의 형태에 맞춰지도록 미리 곡선형 가장자리를 구비하도록 형성된 스크린 보호기이다. 이런 스크린 보호기는 필름이 시트로부터 절단되면 열 처리 단계를 필요로 하며, 이로써 제조 공정에 대한 비용이 추가된다. 게다가, 가령 TPU(thermoplastic urethane)과 같은 재료는 이런 열 처리가 가해지는 경우 변색되기 때문에 이런 제조 공정은 사용될 수 있는 재료를 제한한다.
이런 과제에 대한 Spigen의 두 번째 접근법은 "플렉스 HD(Flex HD)" 스크린이다. 이것은 TPU의 시트 및 접착제이다. TPU의 사용은 필름이 대단히 유연하기 때문에 스크린의 곡선형 가장자리의 적용 과정에서 사용자에 의해 구부러질 수 있음을 의미한다. 그러나, 연한 TPU 층은 긁히기 쉽기 때문에 이런 높은 유연성에는 대가가 따른다. 또한, TPU는 충격 흡수에 우수한 반면, 이런 충격을 분산시키지는 못하며 열악한 긁힘 저항력을 보인다.
본 발명에 따르면, 터치 스크린을 구비한 모바일 전자 장치용 스크린 보호기가 제공되는데, 이 스크린 보호기는 TPU(thermoplastic urethane) 층의 일면과 결합되는 PET(polyethylene terephthalate) 층 및 TPU 층의 타면에 있는 접착제 층을 구비하는 평면 적층 필름을 포함하며; PET 층의 두께는 50㎛ 미만이고, 접착제 층은 5g/㎠ 보다 큰 점착력(tack force)을 제공한다.
본 발명은 곡선형 가장자리의 스크린을 구비한 장치에 사용하는데 적합한 모바일 전자 장치용 스크린 보호기를 제공할 수 있다. 이 보호기는 용이하게 적용될 수 있고, 긁힘이 방지되고 종래기술에서는 불가용한 고도의 보호성을 제공한다. 이는 TPU보다 더 단단한 PET 층이 결합되어 있기 때문이다. 이는 긁힘에 더 강하고 TPU와 결합하여 효과적으로 작동한다. 더 단단한 PET 층은 TPU의 더 넓은 영역으로 충격을 분산시키며, 이후 TPU가 분산된 충격을 흡수한다. PET 층은 종래의 평면 스크린 보호기들에서 공지된 PET 층들보다 더 얇다. 이를 통해 필름이 더 유연해지며 필름이 곡선형 가장자리로부터 떼어져서 평평한 상태로 되돌아가는 경향을 감소시킨다. 종래의 스크린 보호기에서 사용되는 접착제보다 5배 이상 더 큰 고점착력(high tack force)을 가진 접착제를 사용함으로써 심지어 사용자가 가장자리에서 엄지손가락이나 손가락들을 슬라이딩할 때도 가장자리에서의 필름 결합이 보장된다. 또한, PET 층을 통해 가령 눈부심 방지(anti-glare), 사생활 보호, 착색, 지문 방지(anti-finger print), 자체 발열(self heating), 긁힘 방지 코팅과 같은 코팅 처리를 제공할 수 있다.
본 발명의 보호기는 평면 시트로 제조되기 때문에 스크린 보호기가 TPU 층을 포함할 수 있도록 하는 열 형성 단계를 필요로 하지 않는다. 이를 통해 보호기는 더 저렴하고 신속하게 생성될 수 있고 상술한 커브 크리스털 보호기보다 더 큰 충격 보호를 제공할 수 있다.
혼선을 피하기 위해, 보호기가 평면 적층 필름이기 위한 요건은 보호기가 시트로부터 직접 절단되었고 필름을 영구적으로 구부리기 위한 어떠한 형태의 열 처리 및/또는 압력 처리가 가해지지 않았다는 점에서 사용자에게 제공되는 스크린 보호기가 평면이라는 의미이다. 단지 사용시에만 스크린 보호기의 가장자리가 설치 과정에서 스크린의 곡선형 가장자리와 부착되기 때문에 평면 상태에서 휘어진다. 커브 크리스털 보호기는 그 가장자리가 곡선으로 되어 있기 때문에 평면 적층 필름이 아니지만, 플렉스 HD 보호기는 평면 적층 필름이다.
바람직하기로, PET 층의 두께는 40㎛ 미만일 수 있다. 또한, 바람직하기로 PET 층은 TPU 층의 두께의 절반 미만이고, 더 바람직하기로 PET 층은 TPU 층의 두께의 3분의 1 미만이며, 바람직하기로 PET 층은 TPU 층의 두께의 4분의 1 미만이다.
PET 층은 접착제 층의 두께의 2배 미만일 수 있고, 바람직하기로 접착제 층의 두께의 1.5배 미만이며, 가장 바람직하기로 접착제 층의 두께 미만이다.
더 얇은 PET 층과 함께, TPU는 바람직하기로 TPU 층의 두께가 총 필름 두께의 3분의 2보다 크도록 일반적으로 필름 두께의 더 큰 비율을 형성한다.
필름의 전체 두께는 필름 두께가 바람직하기로 250㎛ 미만이고 바람직하기로 220㎛ 미만이도록 감소될 수 있다. PET 층은 스크린 보호기의 성능을 향상시키기 위해 당업자에게 공지된 눈부심 방지, 긁힘 방지 또는 자체 발열 코팅으로 코팅될 수 있다. 이런 임의의 코팅은 상술한 바와 같이 필름의 총 두께를 결정할 때 참작되어야 한다.
바람직하기로, 점착력은 6g/㎠ 보다 크며 더 바람직하기로 7g/㎠ 보다 크다.
스크린 보호기는 TPU 층과 접착제 층 사이에 추가의 PET 층을 구비할 수 있다.
바람직하기로, 스크린 보호기는 평면 적층 필름의 양 측면에 제거할 수 있도록 부착되는 한 쌍의 제거 층들(release layers) 사이에 사용자에게 제공된다. 제1 제거 층은 보호기를 장치에 적용하기 전에 접착제 층을 노출하도록 떼어낼 수 있는 한편, 제2 제거 층은 일단 보호기가 장치에 적용되면 이동 및 설치 중 장치를 보호하도록 떼어낼 수 있다. 필름은 평면이기 때문에, 제거 층들도 모두 평면일 수 있어서 제조 비용을 최소로 유지할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명의 제1 태양에 따른 스크린 보호기를 적용하는 방법으로 확장되며, 이 방법은 접촉제 층을 장치의 스크린에 접촉시키도록 적층 필름을 스크린상에 놓는 단계; 및 스크린의 가장자리로 필름의 가장자리를 구부려서 제자리에 부착하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 곡선형 영역을 포함하는 터치 스크린에 부착되는 본 발명의 제1 태양에 따른 스크린 보호기와 조합한, 종단 가장자리를 따라 곡선을 이루는 터치 스크린을 구비한 모바일 전자 장치의 결합체로 확장된다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
이제, 본 발명에 따른 스크린 보호기의 예는 참조도면과 함께 기술될 것이다.
도 1은 종래기술의 스크린 보호기의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 스크린 보호기의 유사도이다.
도 3a 및 3b는 모바일 전자 장치로 스크린 보호기를 적용하는 과정을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4는 2개의 제거 층들 사이에 있는 보호기를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1은 임팩트 쉴드(Impact Shield) 스크린 보호기로서 출원인에 의해 현재 판매되고 있는 스크린 보호기를 도시한다. 이 스크린 보호기는 즉 100㎛ 두께의 상부 PET 층, (BulletShield(RTM)라고 알려진) 150㎛ 두께의 중앙 TPU 층 및 30㎛ 두께의 하부 실리콘 접착제 층인 3개의 주요 층의 적층물이다. 상기 접착제는 1.5g/㎠(10g/inch2)의 점착력을 가진다. PET 층 및 TPU 층은 접착제로 결합된다. 선택적으로 눈부심 방지, 긁힘 방지 또는 자체 발열 코팅이 PET의 상부에 적용된다. 스크린 보호기의 총 두께는 280㎛이다.
도 2는 본 발명에 따른 스크린 보호기의 해당 도면을 나타낸다. 이것은 동일한 TPU 층을 사용하지만, PET 층이 기존의 두께의 25%로 감소되어서 현재 그 두께는 25㎛이다. 동일한 두께의 접착제가 사용되지만, 이것은 9.3g/㎠(60g/inch2)의 점착력을 가지는 훨씬 강력한 접착제로 대체되었다. 이 스크린 보호기는 감소한 두께의 PET 및 상이한 접착제를 사용하여 종전과 동일한 기술을 사용하여 제조된다. 이것은 스크린 보호기가 적층 시트로부터 절단됨으로써 신속하고 저렴하게 생성될 수 있음을 의미한다. 따라서 시트의 추후 성형이 필요 없다.
상술한 바와 같이, 스크린 보호기는 PET 층과 TPU 층 사이에 접착제 및 상술한 많은 코팅들을 구비할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 스크린 보호기(5)는 종래의 구성을 모두 가지는 2개의 제거 층들(9 및 10) 사이에 끼워져서 사용자에게 공급된다. 하부 층(9)은 접착제 층(8)에 부착되며, 도 3a에 도시된 바와 같이 보호기를 모바일 전자 장치(D)에 적용하기 전에 사용자에 의해 먼저 제거된다. 상부 제거 층은 한 쌍의 탭(11)을 구비하며, 제거 층의 양 측면의 탭은 사용자로 하여금 장치의 스크린에 정확히 배치하도록 스크린 보호기를 다룰 수 있게 한다.
적용하기 전에, 스크린은 스크린에서 얼룩과 기름때를 제거하기 위해 물과 세제 또는 알코올로 세척될 수 있다.
초기에 스크린 보호기(5)는 장치(D)의 스크린상에 평평하게 배치되며, 이때 임의의 기포를 제거하도록 문질러질 수 있다. 대안으로, 이것은 추후에 행해질 수 있다. 이후, 스크린 보호기의 2개의 측면 가장자리가 도 3b에 도시된 위치에서 스크린(S)의 곡선형 가장자리(E)로 가압된다. 다시 한번, 이때 기포를 밀어낼 수 있다. 도 1 및 2의 비교로부터, 가장자리 근처에서 PET 층이 "벗겨지지 않도록(unpeeling)" 하는 정도가 크게 감소한다. 이는 PET가 상대적으로 뻣뻣하기 때문이다. 중립면(neutral plane)으로부터 구부러질 때 두꺼운 층은 더 얇은 층보다 더 높은 복원력을 발생시킬 것이다.
도 3b로부터 본 발명은 가장 요구되는 영역에서 스크린 보호기(5)와 스크린(S) 사이에 강한 결합을 제공하는 강력한 접착제 층을 제공한다는 점을 알 수 있다. 도 3b로부터 장치의 가장자리 주위의 엄지손가락 또는 손가락들의 동작이 스크린 보호기의 가장자리에서 벗겨짐 행위를 야기하기 쉬울 것이며 이는 본 발명의 스크린 보호기에 의해 강력히 방지된다는 점을 알 수 있다.

Claims (12)

  1. 터치 스크린을 구비한 모바일 전자 장치용 스크린 보호기로서,
    TPU(thermoplastic urethane) 층의 일면과 결합되는 PET(polyethylene terephthalate) 층; 및
    TPU 층의 타면에 있는 접착제 층을 구비하는 평면 적층 필름을 포함하며,
    상기 PET 층의 두께는 50㎛ 미만이고, 상기 접착제 층은 5g/㎠ 보다 큰 점착력(tack force)을 제공하는 스크린 보호기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PET 층의 두께는 40㎛ 미만인 스크린 보호기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 PET 층은 TPU 층의 두께의 절반 미만인 스크린 보호기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 PET 층은 TPU 층의 두께의 3분의 1 미만인 스크린 보호기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PET 층은 접착제 층의 두께의 2배 미만이고, 바람직하기로 접착제 층의 두께의 1.5배 미만이며, 가장 바람직하기로 접착제 층의 두께 미만인 스크린 보호기.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 TPU 층의 두께는 총 필름 두께의 3분의 2보다 큰 스크린 보호기.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    필름 두께는 250㎛ 미만이고 바람직하기로 220㎛ 미만인 스크린 보호기.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 점착력은 6g/㎠ 보다 크며 더 바람직하기로 7g/㎠ 보다 큰 스크린 보호기.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 TPU 층과 상기 접착제 층 사이에 제2 PET 층을 더 구비하는 스크린 보호기.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 스크린 보호기;
    스크린 보호기를 모바일 전자 장치에 적용하기 전에 접착제 층을 노출하도록 떼어낼 수 있는 제1 제거 층; 및
    스크린 보호기가 모바일 전자 장치에 적용되면 이동 및 설치 중 모바일 전자 장치를 보호하도록 스크린 보호기의 상부면을 노출하도록 떼어낼 수 있는 제2 제거 층의 결합체.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 스크린 보호기를 적용하는 방법으로서,
    접촉제 층을 모바일 전자 장치의 스크린에 접촉시키도록 적층 필름을 스크린상에 놓는 단계; 및
    스크린의 가장자리로 적층 필름의 가장자리를 구부려서 제자리에 부착하는 단계를 포함하는 스크린 보호기를 적용하는 방법.
  12. 종단 가장자리를 따라 곡선을 이루는 터치 스크린을 구비한 모바일 전자 장치; 및
    곡선 가장자리를 포함하는 터치 스크린에 부착되는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 스크린 보호기의 결합체.
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