KR20180040758A - 다중 형상 휴대 디스플레이 기기용 멀티레이어 필름의 제조 방법 - Google Patents

다중 형상 휴대 디스플레이 기기용 멀티레이어 필름의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

삼차원 곡면형상인 테두리에 부착될 수 있는 멀티레이어 필름의 제조 방법에
대하여 개시한다.
본 발명에 따른 멀티레이어 필름의 제조방법은 (a) 중심부가 평면인 표면에 대응하는 크기를 갖는 상판부를 형성하는 단계; (b) 중심부가 평면인 표면 및 중심부보다 낮은 위치에 있는 삼차원 곡면형상에 대응하는 크기를 갖는 하판부를 형성하는 단계; 및 (c) 상기 상판부와 상기 하판부를 합지한 후, 결과물을 낱개 단위로 컷팅하는 단계;를 포함하고, 상기 상판부는 PET필름층을 포함하고, 상기 하판부는 TPU필름층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다중 형상 휴대 디스플레이 기기용 멀티레이어 필름의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING THE FILM FOR MULTILAYER DEVICE WITH DISPLAY OF MULTI-SHAPE MOBILE }
본 발명은 멀티레이어 필름의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는
TPU필름층을 이용하여 곡면형상의 테두리에 부착력이 우수한 멀티레이어 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
기존의 휴대 디스플레이 기기는 평면만을 갖는 형태였지만, 최근에는 평면형상의 표면과 곡면형상인 테두리로 이루어진 다중 형상의 휴대 디스플레이 기기가 급속도로 보급되고 있다.
이러한 디스플레이 기기로는 휴대폰, 스마트폰, 휴대정보단말기(PDA; Personal Digital Assistant), 휴대용 멀티미디어 플레이어(PMP; Portable Multimedia Player), 노트북 등이 있다. 일반적으로 오염물질이나 스크래치(scratch)로부터 보호하기 위해 상기 기기의 패널(액정화면) 상의 강화유리에는 보호 필름을 부착한다.
종래 휴대 단말기용 보호 필름들은 PET필름층을 단독으로 사용하거나, 점착층과 PET필름층을 적층 구조로 형성하여 보호필름을 제조하였다.
하지만, 상기 PET필름은 PET의 경도 높은 성질 때문에, 외부충격으로부터 충격흡수가 어렵고, 곡면형상의 테두리로부터 쉽게 들뜨는 현상이 발생한다.
따라서, 부착력이 저하되는 점에 의해, 상기 테두리에 스크래치가 발생하고, 틈새에 이물질이 침투하는 문제점이 있다.
관련된 선행문헌으로는 등록특허공보 제10-1329049호에 곡면처리된 액정보호필름 및 그의 제조방법이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 삼차원 곡면형상의 테두리에서 우수한 부착력을 나타내는 멀티레이어 필름을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멀티레이어 필름의 제조 방법은 (a) 중심부가 평면인 표면에 대응하는 크기를 갖는 상판부를 형성하는 단계; (b) 중심부가 평면인 표면 및 중심부보다 낮은 위치에 있는 삼차원 곡면형상에 대응하는 크기를 갖는 하판부를 형성하는 단계; 및 (c) 상기 상판부와 상기 하판부를 합지한 후, 결과물을 낱개 단위로 컷팅하는 단계;를 포함하고, 상기 상판부는 PET필름층을 포함하고, 상기 하판부는 TPU필름층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 (a)단계의 상판부 형성단계는 (a1) 상기 PET필름층과 PET보호층을 합지하는 단계; 및 (a2) 상기 PET필름층 하부에 제1점접착층을 형성하는 단계;를 포함한다.
상기 제1점접착층은 실리콘계 점접착층 및 아크릴계 점접착층 중 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1점접착층의 점착력은 20gf/in 이상인 것이 바람직하다.
상기 하판부는 TPU필름층 하부에 제2점접착층이 더 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 멀티레이어 필름의 제조방법은 PET필름층과 TPU필름층이 합지된 필름을 제조하여, 충격흡수율을 높일 수 있으며 강화유리의 파손을 방지할 수 있다. PET필름층은 높은 경도에 의해 외부로부터의 스크래치에 강하고, TPU필름층은 연질의 성질을 갖는다. 본 발명에서는 PET필름층과 TPU필름층을 이용하여 필름을 제조함으로써, 곡면형상의 테두리에서 우수한 부착력을 나타내며, 테두리 틈새에 이물질이 침투하는 현상을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티레이어 필름의 제조 방법의 흐름과 필름의 구성을 이루는 단면도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 다중 형상 휴대 디스플레이 기기용 멀티레이어 필름의 단면도를 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 형상 휴대 디스플레이 기기용 멀티레이어 필름의 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 의미하는 다중 형상 휴대 디스플레이 기기는 앞서 설명한 바와 같이, 중심부가 평면인 표면 및 중심부보다 낮은 위치에 있는 삼차원 곡면형상인 테두리로 이루어진 휴대용 디스플레이 기기이다. 일반적으로 전면에서 바라보았을 때 직사각형의 형상을 띠고 있으며, 전면부가 평면이 아닌 곡면형으로 이루어진 경우에는 둘레 부위가 라운딩 처리가 되어 있어 볼록한 구성을 갖는다.
본 발명에 따른 멀티레이어 필름의 제조방법은 이러한 휴대 디스플레이 기기의 표면에 완전히 밀착되어, 부착력이 우수한 필름의 제조 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티레이어 필름의 제조 방법의 흐름과 필름의 단면도를 나타낸 것이다.
먼저, 중심부가 평면인 표면에 대응하는 크기를 갖는 상판부를 형성하는 단계(S100)이다.
상판부는 (a1) 상기 PET필름층과 PET보호층을 합지하는 단계 및 (a2) 상기 PET필름층 하부에 제1점접착층을 형성하는 단계를 수행하여 형성된다.
PET보호층(1) 표면에는 실리콘계 저점착층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 저점착층은 PET보호층(1)과 PET필름층(2)을 점착시키기 위한 역할을 하고, PET보호층(1)을 벗겨낼 때에는 저점착층도 같이 제거되기 때문에, 대략 5~6㎛두께를 갖는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 저점착층에 PET필름층(2)을 점착시킨 후, PET보호층(1)과 PET필름층(2)을 합지한다. 이때, PET보호층(1)은 후술할 컷팅 작업을 원활히 수행하기 위해 상기 PET필름층(2)보다 큰 크기로 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 합지된 PET필름층 하부에 제1점접착층을 형성한다.
상기 제1점접착층(3)은 실리콘계 점접착층 및 아크릴계 점접착층 중 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 실리콘계 점접착층 및 아크릴계 점접착층은 상온에서도 빠르게 경화시킬 수 있어 공정시간을 단축할 수 있으며, 투명성을 갖기 때문에 필름의 접착층에 사용될 수 있다. 실리콘계 점접착층으로는 우레탄실리콘, 아크릴실리콘 등이 있으며, 아크릴계 점접착층으로는 아크릴산에틸, 아크릴산부틸 등이 있다. 이때, 상기 점착력을 고려하여 실리콘계와 아크릴계를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 아크릴계는 실리콘계보다 점착력의 강도가 높은 특징이 있다.
상기 제1점접착층(3)은 상판부와 하판부를 접착시키기 위한 역할을 하기 때문에, 상기 제1점접착층(3)의 점착력은 20gf/in 이상인 것이 바람직하다. 상기 점착력이 20gf/in 미만인 경우, 상판부와 하판부와의 점착력이 저하되기 때문에, 강화유리를 보호하는 기능 역시 저하될 수 있다.
상기 PET필름층(2)에 사용되는 PET필름은 Polyethylene Terephthalate 필름으로 무독성이며, 강도 및 투명성이 우수하다. 상기 PET필름은 TPU필름보다 경도가 높기 때문에 스크래치에 강한 장점이 있으며, 열변형성이 낮기 때문에 외부 온도 및 환경으로부터 물성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 중심부가 평면인 표면 및 중심부보다 낮은 위치에 있는 삼차원 곡면형상에 대응하는 크기를 갖는 하판부를 형성하는 단계(S110)이다.
멀티레이어 필름의 유연성을 강화함과 동시에, 휴대 디스플레이 기기의 곡면 부위에 견고하게 밀착될 수 있는 성질을 더욱 보강하기 위해, 상기 하판부는 TPU필름층(4) 및 제2점접착층(5)으로 형성된다.
TPU필름층(4)에 사용되는 TPU필름은 Thermoplastic Polyurethane으로, 고탄성이며, 외부충격에 대한 내마모성이 강하다. 탄력이 뛰어난 만큼, 외부로부터 충격 흡수율이 우수하며, 스크래치가 형성된 경우, 시간이 지나면서 자동으로 복원될 수 있다. 또한, 상기 TPU필름은 고탄성 연질의 필름으로 곡면형상의 테두리에도 완전히 밀착될 수 있다. 상기 TPU필름층(4)은 200㎛~300㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다. TPU필름층(4)의 두께가 200㎛미만인 경우, 충격흡수 기능이 떨어질 수 있으며, 300㎛초과할 경우, TPU필름층과 제1점접착층(3), 제2점접착층(5)과의 작업성이 저하될 수 있다.
상기 제2점접착층(5)은 기기의 표면에 부착되는 층으로, 상기 TPU필름층(4)에 실리콘계 저점착 성분을 도포하여 형성될 수 있다. 상기 제2점접착층(5)은 대략 5~6㎛의 두께를 갖을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 하판부는 중심부가 평면인 기기의 표면과, 중심부보다 낮은 위치에 있는 삼차원 곡면형상인 기기의 테두리에 완전히 밀착될 수 있기 때문에, 기기 표면으로부터 들뜨지 않으며 부착이 지속 가능한 효과가 있다.
다음으로, (S120)은 상기 상판부와 하판부를 합지한 후, 결과물을 낱개 단위로 컷팅하는 단계이다.
상기 상판부와 하판부는 20gf/in 이상의 점착력을 갖는 제1점접착층(3)에 의해 합지된다. 이때, 대략 1.0~1.5kg/㎠의 압력을 가해 합지를 수행할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
결과물을 컷팅하기 전에 기기의 돌출 부분이나 스피커, 근접센서 및 홈 버튼을 포함하는 부분을 컷팅할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티레이어 필름의 제조 방법은 경질의 PET필름층을 사용하여 상판부를 형성하고, 연질의 TPU필름층과 제2점접착층을 사용하여 하판부를 형성한다. 상기 상판부와 하판부를 합지하여 제조된 필름은 다중 형상의 디스플레이 기기 표면에 부착될 수 있다.
또한, 본 발명의 필름은 TPU필름층에 의해 외부의 충격을 최소화하면서 곡면형상의 테두리에 필름이 견고하게 부착되는 효과가 있다. 특히, 곡면형상의 테두리에 TPU필름층 및 제2점접착층이 부착됨에 따라, 필름이 표면으로부터 쉽게 들뜨는 현상을 방지할 수 있으며, 이물질이 침투하는 것을 최소화할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 다중 형상 휴대 디스플레이 기기용 멀티레이어 필름의 단면도를 나타낸 것이다.
도 2(a)와 (b)를 참조하면, (a)는 상판부와 하판부가 합지되어 제조된 필름의 단면도를 나타낸 것이다. 상판부의 PET필름층은 디스플레이 기기의 중심부가 평면인 표면에 대응되고, 하판부의 TPU필름층은 삼차원 곡면형상으로 이루어진 테두리 즉, A, A', B, B'에 대응된다.
이와 같이 중심부가 평면인 기기의 표면 및 중심부보다 낮은 위치에 있는 삼차원 곡면형상인 기기의 테두리에도 부착력이 우수한 필름에 대하여 그 구체적인 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
1. 멀티레이어 필름의 제조
실시예 1
PET보호층 상에 5㎛의 실리콘 저점착층을 형성하고, 상기 저점착층에 PET필름층을 합지하였다. 다음으로, 아크릴실리콘(국도화학, YDCN-500-90P) 및 아크릴산 부틸(국도화학, YDCN-330-607P)을 1:1로 혼합하여 혼합물을 제조하였다. PET필름층 상에 상기 혼합물을 도포하여 제1점접착층을 형성하여, 상판부를 형성하였다. 다음으로, 280㎛ 두께를 갖는 TPU필름층에 아크릴실리콘을 도포하여 5㎛ 두께의 제2점접착층을 형성하고, 상기 상판부와 합지하였다. 다음으로, 형성된 결과물을 낱개 단위로 컷팅하여 멀티레이어 필름을 제조하였다.
실시예 2
TPU필름층이 240㎛ 두께를 갖는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하였다.
비교예 1
제1 및 2 점접착층은 멜라민 수지(국도화학, YDCN-430-20P)를 도포하여 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하였다.
비교예 2
TPU필름층이 420㎛ 두께를 갖는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하였다.
2. 물성 및 결과
표 1의 점착력은, 제1점접착층이 갖는 점착력을 나타낸 것이다.
점착력은 Testing Machines Inc.에서 시판하는 80-14-00장치로 수행되었다. 가장자리의 필름 부착 여부는, 삼차원 곡면형상인 기기의 테두리에 필름이 부착되면 O, 부착되지 않으면 X로 표시하였다. 부착되는 지속기간은, 삼차원 곡면현상인 기기의 테두리에 6개월 동안 지속되면 O, 지속되지 않으면 X로 표시하였다.
[표 1]
Figure pat00001
실시예 1 및 2에서와 같이, 점착성분 및 필름층의 두께가 제시된 범위에 만족한 경우, 점착력이 20 gf/in이상으로 나타났으며, 곡면형상의 테두리에 6개월 이상 부착되는 것을 확인할 수 있다.
비교예 1의 경우, 점착 성분이 멜라민 수지였기 때문에, 곡면형상의 테두리에 필름이 부착이 1개월만 지속되었다. 또한, PET필름층과 TPU필름층의 부착력도 저하되었으며, 강화유리에 스크래치가 형성된 것을 확인하였다.
비교예 2의 경우, 점착력이 20gf/in이상 만족하였지만, TPU필름층의 두께가 300㎛를 초과했기 때문에, 곡면형상의 테두리에 부착이 지속되지 않은 것을 확인하였다.
따라서, TPU필름층과 제2점접착층이 사용된 필름을 곡면 형상의 테두리에 부착할 경우, 6개월 이상 부착되는 효과가 있다. 또한, 강화유리에 PET필름층 및 TPU필름층이 동시에 부착됨으로써, 높은 충격흡수율에 의해 스크래치를 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1 : PET보호층
2 : PET필름층
3 : 제1점접착층
4 : TPU필름층
5 : 제2점접착층
S100 : 상판부 형성
S110 : 하판부 형성
S120 : 상판부와 하판부 합지 후, 낱개 단위로 컷팅

Claims (5)

  1. (a) 중심부가 평면인 표면에 대응하는 크기를 갖는 상판부를 형성하는 단계;
    (b) 중심부가 평면인 표면 및 중심부보다 낮은 위치에 있는 삼차원 곡면형상에 대응하는 크기를 갖는 하판부를 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 상판부와 상기 하판부를 합지한 후, 결과물을 낱개 단위로 컷팅하는 단계;를 포함하고,
    상기 상판부는 PET필름층을 포함하고, 상기 하판부는 TPU필름층을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티레이어 필름의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a)단계의 상판부 형성단계는
    (a1) 상기 PET필름층과 PET보호층을 합지하는 단계; 및
    (a2) 상기 PET필름층 하부에 제1점접착층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티레이어 필름의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1점접착층은 실리콘계 점접착층 및 아크릴계 점접착층 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티레이어 필름의 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1점접착층의 점착력은 20gf/in 이상인 것을 특징으로 하는 멀티레이어 필름의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하판부는 TPU필름층 하부에 제2점접착층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티레이어 필름의 제조 방법.





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