KR20190001281A - 광학필름의 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 실시예는 광학필름의 제조방법에 관한 것이다. 일 측면에 따른 광학필름의 제조방법은, 디자인이 패턴(pattern) 된 디자인 패턴 필름에 UV(ultraviolet)수지층이 도포되는 단계; UV 램프를 통해 상기 UV수지층이 경화되는 단계; 및 상기 UV수지층에 상기 디자인 패턴 필름이 제거되는 단계;를 포함한다.

Description

광학필름의 그 제조방법{Manufacturing method of Optical film}

본 실시예는 광학필름의 그 제조방법에 관한 것이다.

단말기 또는 디스플레이 화면을 구비하는 다양한 장치들에는 영상을 출력함과 동시에 사용자 입력이 가능한 디스플레이부가 구비된다. 상기 디스플레이부에는 상기 디스플레이부를 커버하도록 광학필름이 부착된다.

종래 표시 화면으로서의 기능을 수행하던 디스플레이부에는 가볍고 가격이 저렴한 플라스틱 소재의 필름이 주로 접착되었으나, 최근에는 투과율 및 표면경도가 뛰어난 강화 글라스가 적용된다. 이는 사용자 입력 시 잦은 접촉에 따른 손상을 방지함과 동시에, 시인성을 확보를 위한 우수한 투과율 고려한 선택이다.

강화 글라스 소재를 적용한 커버의 제조 공법은 기존 플라스틱 소재를 사용하던 제조 공법과 상이하며, 가공 방법 및 디자인 선택에 제약이 있었다. 이로 인해, 강화 글라스 소재의 1세대 커버는 블랙. 화이트 등의 색감에 평면 디자인인 것이 대부분 이었다.

그러나 디자인의 다양성에 대한 요구가 점차 증가됨에 따라, 강화글래스 소재를 적용한 커버에도 다양한 디자인이 적용되고 있다. 예를 들어, 디스플레이부의 형상을 곡면으로 형성하거나, 글래스의 일면에 부착되는 광학필름에 다양한 색상과 디자인이 구현되고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 광학필름의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 광학필름(1)은, 기재로 광학용 PET(110)필름을 적용하고 있으며, 그 일면에 강화글라스와 부착 할수 있는 점착층(120)으로 구성되어 있다.

점착층은(120) 강화글라스에 부착되기 전까지 이물 및 오염을 방지하기 위해 이형 보호필름(130)으로 마감되어 있다. 점착층(120)의 상대면인 PET(110)기재 상면에는 디자인 처리 공정 전 까지 기재의 손상을 방지하기 위하여 별도의 보호테이프(100)가 마감되어 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 sheet to sheet 방식을 이용한 UV 패턴 성형 방법의 예를 보인 단면도 이다.

광학 필름의 디자인 UV패턴 성형 제작 공법은 다음과 같다.

우선 점착층(120)을 가진 광학 필름의 PET(110)면에 UV 수지층(160)을 도포한 후 양각 및 음각으로 디자인 패턴이 처리된 수지 소재의 판재 UV Pattern금형(150)을 UV수지층(160)상면에 위치한다.

이후 압착 Roller(220)를 판재 UV Pattern금형(150)에 압착하여, UV수지층(160)을 평활화 및 패턴을 전사 한다. 이후 UV램프(140)로 조사하여 패턴 형상을 기지층 인 PET(110)에 전사 경화 시킨다.

도 3은 종래 기술에 따른 Roll 방식을 이용한 UV 패턴 성형 방법의 다른 예를 보인 단면도 이다.

우선 UV Pattern Roll금형(170)은 고정된 롤러의 표면에 직접 양각,음각 형태로 디자인패턴을 처리하거나, 롤러 표면에 디자인 패턴 처리된 수지 형태의 필름을 감아 롤러 형태의 UV Pattern Roll금형(170)을 구비한 후,UV Pattern Roll금형(170) 표면에 UV수지층(160)을 도포하여, 기지층 PET(110)필름을 공급하면 UV Pattern Roll 금형(170)이 압착되면서 패턴 형상을 기지층 PET(110)에 전사시키고 압착된 상태에서 UV 램프(140)로 경화하여 최종 기지층 PET(110)에 디자인 패턴 형상을 전사 시키는 공법이다

상기와 같이 디자인 처리된 점착 광학 필름은 무선단말기 디스플레이 패널 및 백 커버의 최 외곽에 보호 목적으로 사용되는 강화 글라스에 합지 및 접착된다.

상기와 같이 기존 디자인패턴 성형 공법들은 반드시 기지층(PET,PC,PI)층을 가지고 있어야 하며, 낮은 생산성 과 검출력 저하로 인한 대량 불량 발생 및 금형 제작 비용이 높은 문제점을 가지고 있다.

도 4는 광학 필름을 이용한 일반적인 제품 제조에 대한 공정도 이다

광학 필름을 이용한 제품화 작업 방식은 다음과 같다.

점착층(120)을 가진 광학 필름 PET(110)면에 UV Pattern 수지층(210)으로 특정 디자인을 구현하고 유전체 및 금속 소재의 증착층을(190) 코팅후 색상을 부여한다.

상기와 같이 코팅된 증착층(190)면에 잉크 소재로 인쇄층(180)을 구현 한다. 이는 증착층(190)의 부식 및 변색을 방지하며, 최종 제품 디자인을 구현하기 위함이다.

상기와 같이 디자인 처리된 점착 광학 필름은 무선단말기 디스플레이 패널 및 백커버의 최 외곽에 보호 목적으로 사용되는 강화 글라스에 합지 및 접착 된다.

종래 기술에 따른 광학 필름은 복원력이나 탄성이 높아 곡면 변형률이 저하되는 PET(110)소재를 지지층으로 주로 사용 하고 있어, 곡면 글라스의 엣지부 및 굴곡면이 심한 모서리 부위에 합지시 들뜸, 기포, 미부착, 접착면 박리등의 문제점을 가지고 있다. 또한 3차원 및 4차원 형상의 곡면 글라스 합지시 X.Y롤러 방식으로는 좁은 곡면부에 합지 필름을 점착시키기 어렵다.

이에 최근에는 진공 가압 방식을 이용 굴곡 성형된 강화 글라스에 광학 필름을 가압하여 점착하는 방식도 개발되어 사용되고 있으나, 변형 특성이 낮은 기재PET(110)로 인해 급격한 곡면을 가진 강화 글라스 형상에 일치하게 점착시키기 어려운 문제점이 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 광학 필름의 PET(110)두께를 박막으로 낮추거나, 점착층(120)에 직접 인쇄 및 증착이 가능한 코팅을 처리한 합지 필름도 개발 되고 있으나, 이런 제품들은 대부분 두께가 초박형에 압흔, 열변형, 찢김등에 민감하고 취급성이 떨어져 불량률이 높고, 양산성이 낮아지는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 굴곡성과 변형 특성이 우수하여, 강화 글라스에 견고하게 결합될 수 있는 광학필름의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

본 실시예에 따른 광학필름의 그 제조방법은, 디자인이 패턴(pattern) 된 디자인 패턴 필름에 UV(ultraviolet)수지층이 도포되는 단계; UV 램프를 통해 상기 UV수지층이 경화되는 단계; 및 상기 UV수지층에 상기 디자인 패턴 필름이 제거되는 단계;를 포함한다.

본 실시예를 통해 UV수지층을 디자인 패턴 필름을 통해 패턴을 형성하고, 패턴 형성 후 UV수지층으로부터 디자인 패턴 필름이 제거되므로, 굴곡성과 변형 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 롤러를 통해 UV수지층에 증착층, 인쇄층 등을 형성하므로, 공정을 단순화하고 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 광학필름의 단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 sheet to sheet 방식을 이용한 UV 패턴 성형 방법의 예를 보인 단면도.
도 3은 종래 기술에 따른 Roll 방식을 이용한 UV 패턴 성형 방법의 다른 예를 보인 단면도.
도 4는 광학 필름을 이용한 일반적인 제품 제조에 대한 공정도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 Roll 패턴 필름을 이용한 UV 패턴 성형 방법을 보인 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 패턴 디자인 필름을 이용한 UV 패턴 압착 성형 방법을 보인 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광학필름의 제조 방법에 대한 예시도.
도 8은 본 발명의 Roll to Roll 연속 공정으로 제조된 굴곡 특성을 가진 광학 필름 단면도.
도 9는 본 발명의 광학필름의 Roll to Roll 제품화 공정을 보인 단면도.
도 10은 도 9의 공정으로 제조된 증착층과 인쇄층을 적층한 디자인 패턴 필름의 가공에 대한 예시도.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 '연결', '결합' 또는 '접속'될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 Roll 패턴 필름을 이용한 UV 패턴 성형 방법을 보인 도면이다.

도시된 바와 같이 롤(Roll) 형태의 이형 처리된 디자인 패턴 필름(200)을 지지층으로 사용하고, 디자인 패턴 필름(200)의 상면에 UV(Ultraviolet ray)수지층(210)을 도포 한다. 이때 지지층, 디자인 패턴 필름(200)의 상면에 도포된 UV수지층(210)은 UV램프로 경화전 별도의 처리로 도포된 UV수지층(210)을 선택적으로 제거 하거나, 압착Roller(220)의 압력 조절을 통해 UV수지층(210)의 두께를 선택적으로 결정 할 수 있다.

잔류된 UV수지층(210)은 경화후 롤 형태의 이형 처리된 디자인 패턴 필름(200)의 음각 효과와 같은 패턴으로 전사 되어 경화 된다. 또한, 상기 디자인 패턴 필름(200)의 재질은 PC, PET 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

한편, 상기 UV수지층(210)은 곡면을 형성되도록 탄성 변형 소재일 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 패턴 디자인 필름을 이용한 UV 패턴 압착 성형 방법을 보인 도면이다.

도 6을 참조하면, 압착 성형 방법은 UV수지층(210)을 롤러를 통해 Roll to Roll 연속 생산하는 또 다른 공법이며, 이형 처리된 디자인 패턴 필름(200)을 지지층으로 사용하고, 그 상면에 UV수지층(210)을 도포한다. 이 때, 상기 UV수지층에는 색상 안료가 포함될 수 있다. 그리고, 도포된 UV수지층(210)의 상면에 이형 처리된 이형필름(230)을 접합 후, 이형필름(230)면을 압착 Roller(220)로 압착, 경화 하여 이형 처리된 디자인 패턴 필름(200)의 패턴을 UV수지층(210)에 전사 시키는 공법이다.

UV수지층(210)의 상면에 구비한 이형 필름(230)은 경화후 UV 수지층(210)으로부터 분리 제거 된다. UV 수지층(210)은 일면에 점착층(120)이 접착될 수 있다. 또는, 오염 및 손상을 방지하기 위한 별도의 보호 필름(100)이 접착될 수 있다.

일면에 상기 보호필름(100) 또는 점착층(120)을 적층 후 이형 처리된 디자인 패턴 필름(200)의 타면은, 경화된 UV수지층(210)으로부터 분리, 제거 후 별도의 손상 및 오염을 방지하기 위한 보호 필름(100)을 접합한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광학필름의 제조 방법에 대한 예시도 이다

상기 도 6에서의 방법으로 제조된 UV수지층(210)은 이형 처리된 디자인 패턴 필름(200)으로부터 분리가 가능하며, 분리전 경화된 UV수지층(210)의 패턴 상대면에 점착층(120)을 형성한다. 상기 점착층(120)의 소재는 OCA.PSA,SIPSA 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 점착층(120)을 경화된 UV수지층(210)에 적층한 후, 디자인 패턴 필름(200)은 UV수지층(210)에서 분리하여 제거된다.

상기 디자인 패턴 필름(200)으로부터 패턴이 전사되어 경화된 UV수지층(210)의 상대면에 내마모성, 내스크래치성, 고경도 ,고투과율,방오성등의 특성을 가진 별도의 UV수지층을 선택적으로 결정하여 연속해서 코팅할 수 있다. 상기와 같이 적층된 UV수지층(210)은 이형 처리된 디자인 필름보다 점착력이 높은 보호테이프(100)를 접착하여 디자인 패턴 필름(200)으로부터 분리한다.

분리 후 디자인 필름의 패턴이 전사된 UV 수지층(210)은 별도의 보호필름(100)으로 점착하여 오염 및 훼손을 방지한다.

지지층으로 롤 형태의 이형 처리된 디자인 패턴 필름(200)을 사용하고, 그 상면에 색상 안료가 포함된 UV수지층(210)을 도포 한다. 이때 지지층 위에 도포된 색상안료가 포함된 UV수지층(210)은 UV램프를 통해, 경화 전 별도의 작업으로 도포된 UV수지층(210)의 양을 선택적으로 조절할 수 있으며, 이로서 UV수지층(210)의 두께에 따라 색상을 결정 할 수 있다. 이때 잔류된 색상 안료가 포함된 UV 수지층(210)은 경화후 이형 처리된 디자인 패턴 필름(200)의 표면에 음각 효과와 같은 패턴으로 전사 되어 경화 된다.

경화된 UV 수지층(210)은 이형 처리된 디자인 패턴 필름(200), 즉 지지층 으로부터 분리가 가능하며, 분리전 경화된 UV Pattern 수지층(210)의 패턴 상대면에 점착층(120)등을 적층하여 분리 한다.

도 8은 본 발명의 Roll to Roll 연속 공정으로 제조된 굴곡 특성을 가진 광학 필름 단면도 이다.

도 8을 참조하면, 점착층(120)은 UV수지층(210)의 하면에 결합된다. 그리고 이형 처리된 보호필름(130)은 상기 점착층(120)이 강화글라스에 부착되기 전까지 외부 환경의 오염 물질로부터 오염 되는 것을 방지하기 위해, 상기 점착층(120)의 하면에 결합된다.

도 9는 본 발명의 광학필름의 Roll to Roll 제품화 공정을 보인 단면도 이다.

상기 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 UV수지층(210)의 상면에 반사감을 증가시키는 증착층(190)을 형성시키는 공정과, 부식과 차폐 역할을 하는 인쇄층 (180)을 형성시키는 공정이 추가될 수 있다.

도 10은 도 9의 공정으로 제조된 증착층과 인쇄층을 적층한 디자인 패턴 필름의 가공에 대한 예시도 이다. 일반적으로 디스플레이에 부착하는 디자인 합지 필름은 출력 장치 부위인 디스플레이 부위는 투명하도록 가공 하여야 한다. 이 때, 증착층(190)을 디스플레이 부위만 제외하고 인쇄하여 인쇄층(180)을 형성한 후 에칭 공법으로 인쇄층(180)으로 차폐 하지 않은 증착층(190)을 부식 식각하여 디스플레이 부위를 투명하게 만든다.

상기 공법은 공정이 많고 각 공정별 투명 디스플레이부위의 인쇄 위치를 정밀하게 맞추어야 하는 어려움이 있다. 이에 본 발명에서는 증착층(190)과 인쇄층(180)을 Roll to Roll 연속 공법으로 디자인 패턴된 UV수지층(210)의 상면에 일괄 코팅 및 적층하고 투명 디스플레이 부위만 레이져 절단기로 UV수지층(210)과 증착층(190),인쇄층(180),점착층(120)을 일괄 절단 취출 하여, 가장자리(Bezel)(250) 영역만 선별적으로 가공할 수 있다. 상기 공법으로 기존 공법 대비 공정 단순화와 투명 디스플레이 부의 각 층간 위치 보정에 대한 어려움을 해결 할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 디자인이 패턴(pattern) 된 디자인 패턴 필름에 UV(ultraviolet)수지층이 도포되는 단계;
   UV 램프를 통해 상기 UV수지층이 경화되는 단계; 및
   상기 UV수지층에 상기 디자인 패턴 필름이 제거되는 단계;를 포함하는 광학필름의 제조방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 UV수지층과 상기 디자인 패턴 필름은 롤러(Roller)를 통해 상호 접합되는 광학필름의 제조방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 UV수지층에는 색상 안료가 포함되는 광학필름의 제조방법.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 디자인 패턴 필름은 상기 하면에 접합되고,
   상기 디자인 패턴 필름의 상면에 상기 디자인이 식각되며,
   상기 UV수지층의 상면에는 접착 물질을 포함하는 점착층 또는 오염 및 손상을 방지하기 위한 별도의 보호 필름이 접착되는 광학필름의 제조방법.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 UV수지층은 곡면을 형성되도록 탄성 변형 소재인 것을 특징으로 하는 광학필름의 제조방법.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 UV수지층의 외면에 반사감을 증가시키기 위한 증착층을 형성하는 단계; 및
   상기 증착층의 외면 중 상기 UV 수지층과 대향하는 면에 부식과 차폐를 방지하기 위한 인쇄층을 형성하는 단계를 더 포함하는 광학필름의 제조방법.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 증착층은 상기 UV수지층의 가장자리 영역에만 형성되는 광학필름의 제조방법.
   

Images