KR20190059010A - 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름 - Google Patents

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KR20190059010A
KR20190059010A KR1020170156512A KR20170156512A KR20190059010A KR 20190059010 A KR20190059010 A KR 20190059010A KR 1020170156512 A KR1020170156512 A KR 1020170156512A KR 20170156512 A KR20170156512 A KR 20170156512A KR 20190059010 A KR20190059010 A KR 20190059010A
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adhesive layer
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김윤하
진봉재
박정호
박기원
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주식회사 나노기술
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Abstract

본 발명은 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름에 관한 것이다. 이는, 라이너에 적층되는 하부점착제층과; 아크릴계열의 레진으로 성형 제작된 일정두께의 가요성 필름형 부재로서, 상기 하부점착제층의 상부에 적층되며 보호대상면에 점착 고정되는 유연성기능층과; 상기 유연성기능층의 상부에 적층되며 일정두께를 가지는 비산방지용 상부점착제층과; 상기 상부점착제층의 상면에 적층 고정되는 강화유리판을 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름은, 딱딱한 재질의 베이스 기재(Base Substrate)를 대신하는, 레진(Resin)을 포함한 유연성 및 내충격성 기능층을 채용하므로, 그 자체의 가요성(flexiblity)이 뛰어나 곡면 대응력이 우수하고, 디스플레이면에 들어오는 충격을 완충하여 터치스크린의 파손을 효과적으로 차단할 수 있다. 아울러, 상기 유연성 기능층의 내부에, 원하는 기능성첨가제를 투입하여 보호필름의 기능성을 다양하게 확장할 수 있다. 또한, 아크릴점착제층을 매개로 삼아, 인쇄층이 형성되어 있는 강화유리와 유연성기능층을 완벽히 밀착시키므로, 내부에 들뜬 공간이 없어 적층구조가 긴밀하고 영상의 왜곡을 발생시키지 않는다.

Description

강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름{Display surface protective film with tempered glass}
본 발명은 각종 휴대용 단말기의 디스플레이면에 부착되는 보호필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 곡면부착성과 강화유리와의 밀착성이 뛰어난 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름에 관한 것이다.
많은 사람들이 사용하는 스마트폰 등의 휴대용 단말기의 터치스크린은, 손가락의 빈번한 터치나 입력펜의 터치 압력에 의해 또는 일상생활 중의 부주의에 의해 스크래치 등의 손상을 입는 경우가 많다. 터치스크린의 표면에 흠집이 생기면, 화면의 투시도가 떨어지며 디스플레이 품질이 저하하게 된다.
이와 같은 문제를 예방하기 위하여, 대부분의 사용자는 단말기의 디스플레이면에 화면보호필름을 부착하고 있다. 화면보호필름은 얇게 제작된 다층구조의 투명 합성수지시트로서, 디스플레이면에 점착된 상태로 터치스크린을 보호하여 스크래치나 흠집이 발생하는 것을 방지한다.
상기 화면보호필름은 그 자체에 흠집이 생긴 경우 떼어 교체하면 되기 때문에, 사용자로서는, 저렴한 비용으로 스마트폰의 터치스크린을 깨끗하게 유지할 수 있게 한다.
이러한 화면보호필름에 관한 기술도 점차 발전하여, 기존의 단순한 화면보호기능에서 벗어나, 가령, 표면에 지문이 남는 것을 방지한다거나, 난반사를 제거한다거나, 좌우시야각을 좁히는 등의 다양한 기능이 추가되고 있다.
그런데, 종래의 화면보호필름은 베이스 기재(Base substrate)로서, PMMA(polymethymethacrylate), PET(polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), TPU(Temperature polyurethane), PI(polyimide)와 같은 다소 뻣뻣한 소재를 채용한다. 베이스 기재는 화면보호필름의 전체적인 구조를 지지하는, 말하자면 구조체이며, 화면보호필름의 전체적인 물성은 베이스 기재의 물성을 반영하게 된다.
알려진 바와 같이, 상기 PMMA, PET, PC, TPU, PI 등은, 기계적 강도는 어느 정도 기대할 수 있으나, 뻣뻣하고 충격흡수를 잘 하지 못하여 쉽게 깨지는 단점을 가지며 가요성(flexibility)도 없다. 즉, 쉽게 구부러지거나 구부러진 상태를 유지하지 못하는 것이다. 이는 종래 화면보호필름이 쉽게 구부러지지 않는다는 의미이다.
이러한 이유로 종래의 화면보호필름으로는, 최근에 출시되는 스마트폰의 에지(edge)나 커브드(curved) 디스플레이면에는 적용하는데 한계가 있다. 디스플레이면의 곡면부에 부착하였다 하더라도 고유의 스티프티스(stiffness)에 의해 다시 들뜨기 때문이다.
한편, 다양한 형태의 보호필름에 대한 요구에 부응하여, 최근에는 인쇄가 가능하면서 외부충격에 대한 보호기능도 갖는 강화유리의 사용도 증가하고 있다. 상기 강화유리는 그 저면의 테두리부에 인쇄층을 갖는 유리판으로서 상기 베이스 기재의 상면에 적층되어 베이스기재를 보호한다.
또한, 상기 인쇄층은, 제품의 로고나 도형 등을 나타내는 부분으로서, 그 자체가 물리적인 두께를 갖는다. 즉, 강화유리의 표면에 대해 단차를 갖는 것이다. 다시 말하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 강화유리판의 저면에서 하부로 돌출되어 층을 이루는 것이다.
이와 같이, 인쇄층이 강화유리의 표면에 대해 단차를 이루고, 또한 상기 베이스 기재가 뻣뻣한 물성을 가지므로, 강화유리의 저면에 부착되는 기재는, 인쇄층의 두께에 방해받아 강화유리에 완벽하게 밀착할 수 없다. 인쇄층에 부착된 부분과, 강화유리에 부착된 부분의 사이가 강화유리로부터 들뜨게 되는 것이다. 이러한 문제는, 인쇄층의 두께가 두껍거나 인쇄면이 넓은 경우 더욱 심해진다.
국내등록특허공보 제10-1217768호 (휴대용 단말기의 디스플레이용 보호필름) 국내등록특허공보 제10-1580502호 (휴대폰 디스플레이 화면 보호용 강화유리 보호필름) 국내공개특허공보 제10-2017-0086912호 (휴대용단말기 보호필름과 이를 제조하는 방법 및 제조장치) 국내등록특허공보 제10-1482762호 (디스플레이 패널 보호용 필름)
본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 가요성(flexiblity)이 뛰어나 곡면 대응력이 우수하고, 디스플레이면에 들어오는 충격을 완충하여 터치스크린의 파손을 효과적으로 차단할 수 있는 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름을 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 유연성 기능층의 내부에, 원하는 기능성첨가제를 투입하여 보호필름의 기능성을 다양하게 확장할 수 있는 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름을 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 아크릴점착제층을 매개로 삼아, 인쇄층이 형성되어 있는 강화유리와 유연성기능층을 완벽히 밀착시키므로, 내부에 들뜬 공간이 없어 적층구조가 긴밀하고 영상의 왜곡을 발생시키지 않는강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름은, PET필름을 포함하는 라이너와; 상기 라이너에 적층되는 하부점착제층과; 아크릴계열의 레진으로 성형 제작된 일정두께의 가요성 필름형 부재로서, 상기 하부점착제층의 상부에 적층되며, 하부점착제층의 저면으로부터 라이너를 떼어낸 상태로 하부점착제층을 통해 보호대상면에 점착 고정되는 유연성기능층과; 상기 유연성기능층의 상부에 적층되며 일정두께를 가지는 비산방지용 상부점착제층과; 상기 상부점착제층의 상면에 적층 고정되는 강화유리판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유연성기능층은; 아크릴레이트 또는 우레탄아크릴레이트 계열의 레진을, 슬롯다이 방식으로 제작한 것으로서, 65㎛ 내지 200㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부점착제층은 실리콘계열의 감압점착제(PSA)이고, 상기 상부점착제층은 실리콘 또는 아크릴 계열의 감압점착제(PSA)인 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 유연성기능층의 내부에는, 자외선차단제 또는 블루라이트차단기능 염료가 포함된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 강화유리판의 저면에는 일정두께의 인쇄층이 형성되어 있고, 상기 상부점착제층은; 상기 인쇄층의 두께보다 상대적으로 두꺼운 두께를 이루고, 상기 강화유리판과의 밀착시 인쇄층에 의해 눌려 압축되도록 신축성을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 라이너에는, 하부점착제로부터 라이너의 분리를 용이하게 구현하도록 작용하는 불소층이 코팅된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름은, 딱딱한 재질의 베이스 기재(Base Substrate)를 대신하는, 레진(Resin)을 포함한 유연성 및 내충격성 기능층을 채용하므로, 그 자체의 가요성(flexiblity)이 뛰어나 곡면 대응력이 우수하고, 디스플레이면에 들어오는 충격을 완충하여 터치스크린의 파손을 효과적으로 차단할 수 있다.
아울러, 본 발명은 유연성 기능층의 내부에, 원하는 기능성첨가제를 투입하여 보호필름의 기능성을 다양하게 확장할 수 있다.
또한, 아크릴점착제층을 매개로 삼아, 인쇄층이 형성되어 있는 강화유리와 유연성기능층을 완벽히 밀착시키므로, 내부에 들뜬 공간이 없어 적층구조가 긴밀하고 영상의 왜곡을 발생시키지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름의 전체적인 적층구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 상기 도 1에 도시한 보호필름을 휴대용 단말기에 적용한 모습을 도시한 부분 단면도이다.
도 3은 상기 도 1에 도시한 유연성기능층의 제작 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 상기 도 1에 도시한 보호필름의 일 특징을 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
기본적으로, 후술할 본 실시예에 따른 디스플레이면 보호필름(11)은, 기존에 사용하던 딱딱한 성질의 베이스 기재(Base Substrate)를 대신하여 유연성기능층(17)을 적용한 특징을 갖는다. 상기 유연성기능층(17)은, 아크릴 계열 레진으로 제작한 것으로서, 유연하고 신축성이 있으며 충격을 흡수할 수 있어, 디스플레이면의 보호 성능이 뛰어나고 특히 유연하게 구부러져, 가령 곡면이나 절곡면에 안정적으로 밀착 고정될 수 있다.
또한 더 나아가 강화유리와의 완벽한 밀착을 위하여, 강화유리와 접하는 점착층으로 실리콘 또는 아크릴 계열 감암점착제를 적용함으로서, 강화유리의 저면에 인쇄층이 적층되어 있다 하더라도, 양호한 밀착성을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름(11)의 전체적인 적층구조를 도시한 단면도이다. 또한, 도 2는 상기 도 1에 도시한 보호필름(11)을 휴대용 단말기에 적용한 모습을 도시한 부분 단면도이다. 도 2의 휴대용단말기(31)는 휴대단말기의 하단부를 정면으로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 보호필름(11)은, PET필름을 포함하는 라이너층(13)과, 상기 라이너층(13)의 상부에 차례로 적층되는 불소층(14), 하부점착제층(15), 유연성기능층(17), 상부점착제층(19), PET필름(21), 강화유리판(23), 하드코트층(25), 커버필름(27)을 포함한다.
상기 라이너층(13), 불소층(14), 하부점착제층(15), 유연성기능층(17), 상부점착제층(19), PET필름(21)으로 구성된 적층체(이하, 하부적층체)를, 강화유리판(23), 하드코트층(25), 커버필름(27) 적층체(이하, 상부적층체)로부터 분리하여 도시한 이유는, 하부적층체와 상부적층체를 따로 생산하여 별도의 공정을 통해 상기 PET필름(21)을 박리한 후 합칠 수도 있기 때문이다.
이를테면 하부적층체와 상부적층체의 메이커가 다를 수도 있는 것이다. 하지만, 필요에 따라 하나의 제조라인에서, (상기 PET필름(21)을 적용하지 않고) 상부점착제층(19)의 상부에 바로 강화유리판(23)을 부착할 수도 있다.
한편, 상기 라이너층(13)과 PET필름(21) 및 커버필름(27)은, 보호필름(11)을 디스플레이면(도 2의 31a)에 부착할 때 제거된다. 말하자면, 상기 라이너층(13)을 제거한 상태로 하부점착제층(15)을 디스플레이면(31a)에 점착시킨 후, PET필름(21)을 제거하고 상부점착제층(19)에 상기 상부적층체를 올려 압착하는 것이다. 상부적층체의 압착이 완료된 후 커버필름(27)을 제거함은 물론이다.
특히 상기 라이너층(13)의 상면에는 불소층(14)이 도포되어 있다. 상기 불소층(14)은 하부점착제층(15)에 대한 라이너층(13)의 분리가 용이하게 이루어지도록 작용한다.
상기 하부점착제층(15)은, 라이너층(13)이 불소층(14)과 함께 제거된 상태로, 보호대상면, 즉, 디스플레이면(31a)에 점착 고정된다. 상기 하부점착제층(15)을 이루는 점착제는, 실리콘 또는 아크릴 또는 우레탄 계열의 감압형 점착제(PSA, Pressure Sensitive Adhesive)이다. 바람직하게는 실리콘 계열 감암점착제를 사용함이 좋다. 알려진 바와 같이, 상기 감압점착제는 고온에서 흘러내리지 않고 저온에서도 유연한 점착성을 유지하므로, 유연성 기능층(17)을 안정적으로 고정시킨다.
상기 유연성기능층(17)은 그 저면의 하부점착제층(15)을 통해 디스플레이면(31a)상에 고정되는 것으로서, 아크릴레이트 또는 우레탄아크릴레이트 계열의 레진을 슬롯다이 방식을 통해 일정두께로 제작한 것이다. 상기 유연성기능층(17)의 두께는 가령 65㎛ 내지 200㎛로 제작할 수 있다. 당연히 상기 두께는 필요에 따라 달라질 수 있다.
상기 유연성기능층(17)은, 종전의 기재층, 즉, PET, PMMA, PC, PI, TPU 등으로 구성된 딱딱한 재질의 기재층을 대신하는 가요성 베이스층 이기도 하다.
아울러 상기 유연성기능층(17)의 제작 과정 시, 레진의 내부에 원하는 기능성 첨가제, 가령 자외선차단제나 블루라이트차단제 또는 다른 종류의 기능제를 얼마든지 첨가할 수도 있다. 상기 블루라이트차단제는, 블루라이트 차단 기능을 갖는 염료이다. 알려진 바와 같이, 블루라이트는, 디스플레이면(31a)에서 방출되는 파란색 계열의 빛으로서 눈의 피로는 물론 안구건조증을 유발한다.
여하튼, 상기 유연성기능층(17)에 블루라이트차단용 염료나 자외선차단제를 투입함으로써, 자외선 및 청색광으로 인한 눈부심과 피로감 및 눈병 등을 예방할 수 있다. 참고로, 종래에는 자외선과 블루라이트를 차단하기 위하여 별도의 코팅층을 적층하여야 하였으므로 그만큼 두께가 두꺼웠다.
또한 상기 상부점착제층(19)은 실리콘 또는 아크릴 계열의 감압식 점착제(PSA)이다. 특히 상기 상부점착제층(19)은 강화유리판(23)을 탄력적으로 고정하여 비산을 방지한다. 이를테면 강화유리판이 깨지더라도 파편이 그 자리에 그대로 붙어 있게 하는 것이다.
더욱이 상기 상부점착제층(19)은 탄력성이 있으므로, 가령, 도 4에 도시한 바와 같이, 강화유리판(23)의 저면에 인쇄층(23a)이 위치하고 있다 하더라도, 인쇄층(23a)에 방해받지 않고 강화유리판(23)의 저면에 완벽히 밀착한다.
도 4는 상기 도 1에 도시한 보호필름의 일 특징을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 강화유리판(23)의 테두리부 저면에 인쇄층(23a) 형성되어 있고, 상기 상부점착제층(19)이 인쇄층(23a) 및 강화유리판(23)의 저면에 빈틈없이 밀착하고 있음을 알 수 있다.
상기 인쇄층(23a)은 강화유리판(23)의 저면에 형성한 것으로서 물리적인 두께가 있을 수밖에 없는데, 상기 상부점착제층(19)이 탄력성이 있으므로, 상기 인쇄층(23a)의 모서리부에 빈공간이 발생하지 않는 것이다.
이를 위해 상기 상부점착제층(19)는 상기 인쇄층(23a)의 두께보다 상대적으로 두껍고, 또한 강화유리판(23)과의 밀착시 인쇄층(23a)에 의해 눌려 압축되도록 신축성을 갖는다.
만일, 상기 상부점착제층(19)이 뻣뻣한 성질의 PET필름이라면, PET필름의 양단부가 상기 인쇄층(23a)에 걸려, 중앙부가 강화유리판(23)으로부터 벌어지게 될 것이다.
도면부호 25는 하드코트층이다. 상기 하드코트층(25)은 그 자체의 점착력으로 강화유리판(23)의 상면에 고정되어 강화유리판(23)을 보호하는 역할을 한다. 상기 하드코트층(25)은 사용자가 터치하는 터치면으로서, 스크래치의 발생을 방지하고, 내유성, 내오염성 및 슬립(slip)특성을 갖는다.
경우에 따라 상기 하드코트층(25)은 생략할 수도 있다. 이 경우 보호필름(11)의 최상층은 강화유리판(23)이다.
도 3은 상기 도 1에 도시한 유연성기능층(17)의 제작 방식을 설명하기 위한 도면이다.
상기 유연성기능층(17)을 제조하기 위해서는, 먼저 원료공급부(41)의 내부에 레진과 기능성차단제를 투입한다. 상기 레진과 기능성차단제의 종류는 위에 언급한 바와 같다. 아울러 상기 레진에 대한 기능성차단제의 배합비는 필요에 따라 얼마든지 달라진다.
이어서 원료공급부(41)내에 수용되어 있는 원료를, 슬롯다이(43)로 통과시켜 일정두께의 시트 형태로 뽑아낸다. 이 때 시트형 원료의 양면을 이형필름(51)으로 커버한다.
계속하여, 상기 이형필름(51)에 의해 커버되어 있는 원료를 다수의 롤러(45) 사이로 통과시키며 일정두께로 성형함과 동시에 UV램프(49)로 자외선 처리한다. 상기 과정을 통해 얻은 유연성기능층(17)은 별도의 권취롤(47)에 감아 놓을 수 있다.
상기 과정을 통해 제작된 유연성기능층(17)은, 유연성이 뛰어난 만큼 곡면 대응력이 우수하다. 가령, 도 2에 도시한 바와 같이, 디스플레이면(31a) 테부리부의 곡면부분에도 안정적으로 밀착 고정될 수 있는 것이다. 상기 유연성기능층(17)에 곡면 대응력이 없다면, 보호필름(11)의 테두리부가 곡면부분으로부터 벌어지기 마련이다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 보호필름(11)은, 상기 유연성기능층(17)을 가지므로, 최근 출시되는 에지(edge) 및 커브드(curved) 디스플레이면에 아주 적합하게 사용될 수 있다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
11:보호필름 13:라이너층
14:불소층 15:하부점착제층
17:유연성기능층 19:상부점착제층
21:PET필름 23:강화유리판
23a:인쇄층 25:하드코트층
27:커버필름 31:휴대용단말기
31a:디스플레이면 41:원료공급부
43:슬롯다이 45:롤러
47:권취롤 49:UV램프
51:이형필름

Claims (6)

  1. PET필름을 포함하는 라이너와;
    상기 라이너에 적층되는 하부점착제층과;
    아크릴계열의 레진으로 성형 제작된 일정두께의 가요성 필름형 부재로서, 상기 하부점착제층의 상부에 적층되며, 하부점착제층의 저면으로부터 라이너를 떼어낸 상태로 하부점착제층을 통해 보호대상면에 점착 고정되는 유연성기능층과;
    상기 유연성기능층의 상부에 적층되며 일정두께를 가지는 비산방지용 상부점착제층과;
    상기 상부점착제층의 상면에 적층 고정되는 강화유리판을 포함하는 것을 특징으로 하는 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유연성기능층은;
    아크릴레이트 또는 우레탄아크릴레이트 계열의 레진을, 슬롯다이 방식으로 제작한 것으로서, 65㎛ 내지 200㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부점착제층은 실리콘계열의 감압점착제(PSA)이고,
    상기 상부점착제층은 실리콘 또는 아크릴 계열의 감압점착제(PSA)인 것을 특징으로 하는 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유연성기능층의 내부에는, 자외선차단제 또는 블루라이트차단기능 염료가 포함된 것을 특징으로 하는 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 강화유리판의 저면에는 일정두께의 인쇄층이 형성되어 있고,
    상기 상부점착제층은;
    상기 인쇄층의 두께보다 상대적으로 두꺼운 두께를 이루고, 상기 강화유리판과의 밀착시 인쇄층에 의해 눌려 압축되도록 신축성을 갖는 것을 특징으로 하는 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 라이너에는, 하부점착제로부터 라이너의 분리를 용이하게 구현하도록 작용하는 불소층이 코팅된 것을 특징으로 하는 강화유리 부착형 디스플레이면 보호필름.
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