KR20200005035A - 유리외관 효과의 데코레이션 필름 - Google Patents
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Abstract
발명은 유리 외관효과의 데코레이션 필름에 관한 것이다.
상기 데코레이션 필름은 투명필름, 기재층 및 상기 투명필름과 상기 기재층의 사이에 배치된 장식층을 포함한다. 상기 투명필름은 투명 수지층과 상기 투명 수지층 상에 배치된 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)층을 포함하며, 상기 렌티큘러 렌즈층은 곡률반경(R)에 대한 높이(h)의 비(h/R 비)가 1.0 미만인 렌티큘들(lenticules)을 포함한다. 상기 렌티큘들은 제1 면과 상기 제1 면에 비해 상기 장식층에 가깝게 배치된 곡면인 제2 면을 포함한다.
상기 데코레이션 필름은 투명필름, 기재층 및 상기 투명필름과 상기 기재층의 사이에 배치된 장식층을 포함한다. 상기 투명필름은 투명 수지층과 상기 투명 수지층 상에 배치된 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)층을 포함하며, 상기 렌티큘러 렌즈층은 곡률반경(R)에 대한 높이(h)의 비(h/R 비)가 1.0 미만인 렌티큘들(lenticules)을 포함한다. 상기 렌티큘들은 제1 면과 상기 제1 면에 비해 상기 장식층에 가깝게 배치된 곡면인 제2 면을 포함한다.
Description
발명은 유리외관 효과의 데코레이션 필름에 관한 것이다.
데코레이션 필름은, 건축물의 내외장재, 자동차용 내외장재, 전자제품의 내외장재 등에, 그림, 문자, 숫자, 무늬, 입체감 등의 다양한 장식효과를 제공할 수 있는 표면 마감재이다.
데코레이션 필름의 치장을 위해, 유색의 수지 필름 상에 인쇄층을 형성하거나 또는 투명 수지층 상에 직접 금속 증착층을 형성하는 것이 일반적이다.
투명 수지층 상에 장식층을 직접 형성하는 종래의 방법으로 얻어진 데코레이션 필름은 투명 수지층과 장식층의 사이를 깊게 보이게 하는데 한계가 있었다.
또한, 투명 수지층 상에 금속 증착층을 직접 형성하는 종래의 방법으로 얻어진 데코레이션 필름은 금속의 낮은 광투과율로 인해, 금속 특유의 광택감과 장식층의 시인성을 동시에 만족시키는 것이 어려웠다.
유리소재는 취급성, 가공성 및 성형성의 문제가 있어, 데코레이션 필름에 사용하는 데에 한계가 있고, 유리소재를 적용한 데코레이션 필름은 유리를 붙인 만큼의 두께를 구현하기 어렵기 때문에 유리 특유의 깊이감이나 유리 특유의 광택감을 얻기 어려웠다.
발명은 상기한 종래 방법의 문제점을 해결할 수 있는 데코레이션 필름을 제공하고자 한다.
발명은 투명 수지층과 장식층의 사이를 깊게 보이게 할 수 있고, 광택감 및 장식층의 시인성을 동시에 제공할 수 있는 데코레이션 필름을 제공하고자 한다.
발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
발명에 따른 데코레이션 필름은 투명필름, 기재층 및 상기 투명필름과 상기 기재층의 사이에 배치된 장식층을 포함한다.
상기 투명필름은 투명 수지층과 상기 투명 수지층 상에 배치된 투명 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)층을 포함하며, 상기 투명 렌티큘러 렌즈층은 곡률반경(R)에 대한 높이(h)의 비(h/R 비)가 1.0 미만인 렌티큘들(lenticules)을 포함한다. 상기 렌티큘들은 제1 면과 상기 제1 면에 비해 상기 장식층에 가깝게 배치된 곡면인 제2 면을 포함한다.
상기 h/Rc 비는 0.5 이하일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
발명은 투명 수지층과 장식층의 사이를 깊게 보이게 할 수 있으며, 광택감이 우수하고, 모아레 현상이 억제되어 장식층의 시인성 및 디자인 품질이 우수한 데코레이션 필름을 제공할 수 있다.
발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 발명의 일 실시예에 따른 데코레이션 필름의 모식적인 단면도이다.
도 2는 발명의 다른 일 실시예에 따른 데코레이션 필름의 모식적인 단면도이다.
도 3 내지 도 7은 h/Rc 비가 1.0 미만인 투명필름의 가시광선 파장대에서의 반사율 그래프에 관한 것이다.
도 8은 h/Rc 비가 1.0 이상인 투명필름의 가시광선 파장대에서의 반사율 그래프에 관한 것이다.
도 2는 발명의 다른 일 실시예에 따른 데코레이션 필름의 모식적인 단면도이다.
도 3 내지 도 7은 h/Rc 비가 1.0 미만인 투명필름의 가시광선 파장대에서의 반사율 그래프에 관한 것이다.
도 8은 h/Rc 비가 1.0 이상인 투명필름의 가시광선 파장대에서의 반사율 그래프에 관한 것이다.
발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시형태들과 실험예들을 참조하면 명확해질 것이다. 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다.
또한, 발명은 이하에서 개시되는 내용에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하에서 게시되는 내용은 발명의 개시가 완전하도록 하며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이고, 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함하는(including)", "가진(having)" 이라고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참고하여, 발명에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 발명의 일 실시예에 따른 데코레이션 필름(1000)의 모식적인 단면도이다.
데코레이션 필름(1000)은 투명필름(110), 투명필름(110)의 하부에 배치된 장식층(120) 및 장식층(120)의 하부에 배치된 기재층(130)을 포함한다.
투명필름(110)은 투명 수지층(111)과 투명 렌티큘러 렌즈층(112)을 포함한다.
투명 수지층(111)은 공기에 비해 고굴절률을 가진 투명 합성수지로 이루어질 수 있다. 투명 수지층(111)은, 예를 들어, 굴절률이 1.3 초과 1.7 미만인 투명 합성수지 필름으로 이루어질 수 있으며, 투명 합성수지의 예로는, 폴리에스테르계 수지필름, 폴리올레핀계 수지필름, 폴리아미드계 수지필름, 폴리아크릴레이트계 수지필름, 열가소성 폴리우레탄계 수지필름, 폴리카보네이트계 수지필름, ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 수지필름 등을 들 수 있다. 폴리에스테르계 수지필름의 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지필름을 들 수 있고, 폴리아미드계 수지필름의 예로는 나일론 수지필름을 들 수 있다.
투명 수지층(111)의 두께는, 예를 들어, 약 10 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 일 수 있다. 투명 수지층(111)의 두께가 약 10 ㎛ 미만인 경우 투명필름(110)의 가공성과 취급성이 불리하며, 투명 수지층(111)의 두께가 약 100 ㎛ 초과인 경우 데코레이션 필름(1000)의 가격 경쟁력이 저하될 수 있다. 상기한 이유로, 투명 수지층(111)의 두께는, 예를 들어, 약 20 ㎛ 내지 약 80 ㎛ 일 수 있다.
투명 렌티큘러 렌즈층(112)은 투명 수지층(111) 상에 배치된다. 투명 렌티큘러 렌즈층(112)은 렌티큘들(lenticules)을 포함하며, 렌티큘들은 곡률반경(Rc)와 높이(h)를 가진다.
렌티큘은 반구형 또는 반원통형 렌즈이다. 렌티큘은 투명 수지층(111)에 가까운 제1 면과 투명 수지층(111)으로부터 제1 면에 비해 먼 곳에 위치한 곡면인 제2 면을 포함하는 단면을 가질 수 있다. 다시 말하면, 렌티큘은 장식층(120)에 가까운 곡면인 제2 면과 장식층(120)으로부터 먼 곳에 위치한 제1 면을 포함하는 단면을 가질 수 있다. 이 때, 높이(h)는 제1 면에서 제2 면까지의 수직거리이다.
투명 렌티큘러 렌즈층(112)은 투명 수지층(111) 상에 투명 광경화성 수지 조성물을 도포하고 투명 광경화성 수지 조성물의 도포층에 렌티큘러 패턴을 인쇄한 뒤, 렌티큘러 패턴이 인쇄된 투명 광경화성 수지 조성물의 도포층을 광경화함으로써 형성할 수 있다. 투명 광경화성 수지 조성물의 도포층에 렌티큘러 패턴을 인쇄하는 방법의 예로는, 음각의 렌티큘러 패턴층이 구비된 렌티큘러 디자인 평판을 이용하여 투명 광경화성 수지 조성물의 도포층에 양각의 렌티큘러 패턴층을 전사하는 방법을 들 수 있다. 이 때, 음각의 렌티큘러 패턴층이 투명 광경화성 수지 조성물의 도포층을 향하도록 렌티큘러 디자인 평판을 배치시킨 뒤, 투명 광경화성 수지 조성물의 도포층을 사이에 두고, 투명 수지층(111)과 렌티큘러 디자인 평판을 합지시킴으로써, 투명 광경화성 수지 조성물의 도포층에 양각의 렌티큘러 패턴층을 형성할 수 있다.
투명 렌티큘러 렌즈층(112)은 소정의 설계된 패턴으로 배열된 양각의 렌티큘들을 포함한다. 예를 들어, 렌티큘이 반원통형 렌즈인 때, 투명 렌티큘러 렌즈층(112)은 렌티큘들이 그들의 길이방향을 따라 서로 평행하게 배열된 구조로 설계될 수 있다. 예를 들어, 투명 렌티큘러 렌즈층(112)에서, 반구형 렌티큘들 또는 반원통형 렌즈 형상의 렌티큘들은 서로 이격되게 배치될 수도 있다. 예를 들어, 투명 렌티큘러 렌즈층(112)에서, 반구형 렌티큘들 또는 반원통형 렌즈 형상의 렌티큘들은 서로 접점을 공유하며 연속적으로 배치될 수도 있다.
장식층(120)은 인쇄층 및/또는 금속질감층일 수 있다. 인쇄층은 색상 및/또는 무늬를 구비할 수 있다. 인쇄층은 색상 및/또는 무늬를 통해 데코레이션 필름(1000)에 심미성을 부여하는 역할을 할 수 있다.
인쇄층은 유색층 또는 투명층일 수 있다. 유색층을 형성하는 잉크의 조성이나 인쇄 방법 등은 특별히 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 아크릴계, 염화비닐-초산비닐 공중합체계, 우레탄계, 폴리 에스테르계, 섬유소 유도체계, 염소화 폴리프로필렌계, 폴리비닐 부티랄계 등의 1종 또는 2종 이상의 혼합계 인쇄 잉크 또는 도료를 사용하여 유색층이 형성될 수 있다. 인쇄층에는 전사 인쇄, 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 로터리 인쇄 또는 플렉소 인쇄 등의 다양한 방식으로 무늬가 형성될 수 있다.
금속질감층은 데코레이션 필름(1000)에 금속질감을 부여하는 역할을 할 수 있다. 금속질감층은 금속소재를 스퍼터링(Sputtering), 열증착 등의 방법으로 투명 렌티큘러 렌즈층(112) 상에 증착하는 것에 의해 얻어질 수 있다.금속질감층을 형성하는 금속소재로는 주석, 알루미늄, 구리, 은, 백금, 크롬, 니켈 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다.
장식층(120)이 인쇄층과 금속질감층을 모두 포함하는 경우, 인쇄층은 금속질감층 상에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 장식층(120)이 인쇄층과 금속질감층을 모두 포함하는 경우, 데코레이션 필름(1000)은 투명 렌티큘러 렌즈층(112)과 인쇄층의 사이에 금속질감층이 개재된 구조를 가질 수 있다.
장식층(120)의 두께는 약 5 nm 내지 약 10㎛ 일 수 있다. 장식층(120)은 금속질감층으로 이루어질 수도 있고, 금속질감층과 인쇄층의 적층구조를 포함할 수도 있다. 이 때, 금속질감층의 두께는 약 5 nm 내지 약 100 nm 일 수 있다.
장식층(120)은 인쇄층으로 이루어질 수도 있고, 인쇄층과 금속질감층의 적층구조를 포함할 수도 있다. 이 때, 인쇄층의 두께는 약 0.1 ㎛ 내지 약 10 ㎛ 일 수 있다. 인쇄층의 두께가 상기 범위의 두께를 유지하는 것에 의해, 데코레이션 필름(1000)은 정밀한 인쇄 효과를 구현할 수 있고, 건조성을 확보함으로써 가공성 및 생산성을 높일 수 있다.
기재층(130)은 열가소성 수지 필름으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 폴리에스테르계 수지필름, 폴리올레핀계 수지필름, 폴리아미드계 수지필름, 폴리아크릴레이트계 수지필름, 열가소성 폴리우레탄계 수지필름, 폴리카보네이트계 수지필름, ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 수지필름, 폴리염화비닐필름 등으로 이루어질 수 있다.
기재층(130)의 두께는 약 10㎛ 내지 약 100㎛ 일 수 있다. 기재층(130)의 두께가 약 10 ㎛ 미만인 경우 가공성 및 취급성이 불리하며, 기재층(130)의 두께가 약 100 ㎛ 초과인 경우 데코레이션 필름(1000)의 제조비용을 상승시킬 수 있다.
투명 렌티큘러 렌즈층(112)을 지나는 빛은, 좌우 방향으로 굴절된다. 구체적으로, 각 렌티큘에서는 렌즈에서의 빛의 굴절현상이 발생된다. 투명 렌티큘러 렌즈층(112)은 장식층(120) 및/또는 기재층(130)에서 반사된 빛을 좌우방향으로 굴절시키며, 관찰자가 데코레이션 필름(1000)을 투명 수지층(111)의 상부에서 관찰할 때, 관찰자는 양안시차로 인한 입체감을 느낄 수 있으며, 데코레이션 필름(1000)은 관찰자에게 금속광택과 함께 입체감을 제공할 수 있다.
렌티큘의 높이(h)를 높일수록 장식층(120)과 투명 수지층(111)의 사이의 깊이감을 향상시킬 수 있지만, 각 렌티큘의 곡률반경(Rc)에 대한 높이(h)의 비가 1.0 이상이 되는 경우 모아레 현상이 발생하였다.
모아레 현상은 장식층(120)의 시인성을 저하시키게 되며, 데코레이션 필름(1000)의 디자인 품질을 저하시킨다. 모아레 현상의 발생을 방지 또는 최소화하여 데코레이션 필름(1000)의 디자인 품질의 저하를 방지하기 위해, 각 렌티큘은 곡률반경(Rc)에 대한 높이(h)의 비(h/Rc 비)가 1.0 미만이다.
발명자들이 투명필름(110)을 이용하여 투명 수지층(111)의 제1 반사율과 투명 렌티큘러 렌즈층(112)의 제2 반사율을 측정해본 결과, h/Rc 비가 1.0 이상인 경우, 제1 반사율과 제2 반사율의 차이가 컸으며, 모아레 현상이 발생되었다.
제1 반사율과 제2 반사율 간의 차이가 작을수록 모아레 현상이 발생하지 않거나 시인할 수 없을 정도로 극히 미미하므로, 모아레 현상의 발생을 방지 또는 최소화하기 위해, h/Rc 비는 바람직하게는 0.5 이하일 수 있다.
데코레이션 필름(1000)은 투명 렌티큘러 렌즈층(112)을 구성하는 렌티큘들의 곡률반경에 대한 높이의 비를 제어하여 모아레 현상을 억제함으로써, 관찰자에게 우수한 디자인 품질을 제공할 수 있다.
도 2는 발명의 다른 일 실시예에 따른 데코레이션 필름(2000)의 모식적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 데코레이션 필름(2000)은 투명필름(210), 장식층(120) 및 기재층(130)을 포함한다. 투명필름(210)은 투명 수지층(211), 투명 렌티큘러 렌즈층(212) 및 투명 금속산화물층(213)을 포함한다. 투명 렌티큘러 렌즈층(212)은 투명 수지층(211)과 투명 금속산화물층(213)의 사이에 배치된다. 다시 말하면, 투명필름(210)은 투명 렌티큘러 렌즈층(212) 상에 배치된 투명 금속산화물층(213)을 더 포함하며, 이 점에서 투명필름(도 1의 110)과 차이가 있다.
장식층(120)은 투명 금속산화물층(213) 상에 배치된다. 투명 금속산화물층(213)은 투명 수지층(211)과 장식층(120)의 사이에 배치된다. 구체적으로, 투명 금속산화물층(213)은 투명 렌티큘러 렌즈층(212)과 장식층(120)의 사이에 배치된다. 장식층(120)은 기재층(130) 상에 배치된다. 다시 말하면, 장식층(120)은 투명필름(210)과 기재층(130)의 사이에 배치된다.
투명 수지층(211)은 공기에 비해 고굴절률을 가진 투명 합성수지로 이루어질 수 있다. 투명 수지층(211)은, 예를 들어, 굴절률이 1.3 초과 1.7 미만인 투명 합성수지 필름으로 이루어질 수 있으며, 투명 합성수지의 예로는, 폴리에스테르계 수지필름, 폴리올레핀계 수지필름, 폴리아미드계 수지필름, 폴리아크릴레이트계 수지필름, 열가소성 폴리우레탄계 수지필름, 폴리카보네이트계 수지필름, ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 수지필름 등을 들 수 있다. 폴리에스테르계 수지필름의 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지필름을 들 수 있고, 폴리아미드계 수지필름의 예로는 나일론 수지필름을 들 수 있다.
투명 수지층(211)의 두께는, 예를 들어, 약 10 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 일 수 있다. 투명 수지층(211)의 두께가 약 10 ㎛ 미만인 경우 투명필름(210)의 가공성과 취급성이 불리하며, 투명 수지층(211)의 두께가 약 100 ㎛ 초과인 경우 데코레이션 필름(2000)의 가격 경쟁력이 저하될 수 있다. 상기한 이유로, 투명 수지층(211)의 두께는, 예를 들어, 약 20 ㎛ 내지 약 80 ㎛ 일 수 있다.
투명 렌티큘러 렌즈층(212)은 투명 수지층(211) 상에 배치된다. 투명 렌티큘러 렌즈층(212)은 렌티큘들(lenticules)을 포함하며, 렌티큘들은 곡률반경(Rc)와 높이(h)를 가진다.
렌티큘은 반구형 또는 반원통형 렌즈이다. 렌티큘은 투명 수지층(211)에 가까운 제1 면과 투명 수지층(211)으로부터 제1 면에 비해 먼 곳에 위치한 곡면인 제2 면을 포함하는 단면을 가질 수 있다. 다시 말하면, 렌티큘은 장식층(120)에 가까운 곡면인 제2 면과 장식층(120)으로부터 먼 곳에 위치한 제1 면을 포함하는 단면을 가질 수 있다. 이 때, 높이(h)는 제1 면에서 제2 면까지의 수직거리이다.
투명 렌티큘러 렌즈층(212)은 투명 수지층(211) 상에 투명 광경화성 수지 조성물을 도포하고 투명 광경화성 수지 조성물의 도포층에 렌티큘러 패턴을 인쇄한 뒤, 렌티큘러 패턴이 인쇄된 투명 광경화성 수지 조성물의 도포층을 광경화함으로써 형성할 수 있다.
투명 광경화성 수지 조성물의 도포층에 렌티큘러 패턴을 인쇄하는 방법의 예로는, 음각의 렌티큘러 패턴층이 구비된 렌티큘러 디자인 평판을 이용하여 투명 광경화성 수지 조성물의 도포층에 양각의 렌티큘러 패턴층을 전사하는 방법을 들 수 있다. 이 때, 음각의 렌티큘러 패턴층이 투명 광경화성 수지 조성물의 도포층을 향하도록 렌티큘러 디자인 평판을 배치시킨 뒤, 투명 광경화성 수지 조성물의 도포층을 사이에 두고, 투명 수지층(211)과 렌티큘러 디자인 평판을 합지시킴으로써, 투명 광경화성 수지 조성물의 도포층에 양각의 렌티큘러 패턴층을 형성할 수 있다.
투명 렌티큘러 렌즈층(212)은 소정의 설계된 패턴으로 배열된 양각의 렌티큘들을 포함한다. 예를 들어, 렌티큘이 반원통형 렌즈인 때, 투명 렌티큘러 렌즈층(212)은 렌티큘들이 그들의 길이방향을 따라 서로 평행하게 배열된 구조로 설계될 수 있다. 예를 들어, 투명 렌티큘러 렌즈층(212)에서, 반구형 렌티큘들 또는 반원통형 렌즈 형상의 렌티큘들은 서로 이격되게 배치될 수도 있다. 예를 들어, 투명 렌티큘러 렌즈층(212)에서, 반구형 렌티큘들 또는 반원통형 렌즈 형상의 렌티큘들은 서로 접점을 공유하며 연속적으로 배치될 수도 있다.
투명 렌티큘러 렌즈층(212)을 지나는 빛은, 좌우 방향으로 굴절된다. 구체적으로, 각 렌티큘에서는 렌즈에서의 빛의 굴절현상이 발생된다. 투명 렌티큘러 렌즈층(212)은 장식층(120) 및/또는 기재층(130)에서 반사된 빛을 좌우방향으로 굴절시키며, 관찰자가 데코레이션 필름(2000)을 투명 수지층(211)의 상부에서 관찰할 때, 관찰자는 양안시차로 인해 입체감을 느낄 수 있으며, 데코레이션 필름(2000)은 관찰자에게 장식층(120)과 투명 수지층(211)의 사이에 유리막이 개재된 것과 같은 깊이감을 제공할 수 있다.
렌티큘의 높이(h)를 높일수록 장식층(120)과 투명 수지층(211)의 사이의 깊이감을 향상시킬 수 있지만, 각 렌티큘의 곡률반경(Rc)에 대한 높이(h)의 비가 1.0 이상이 되는 경우 모아레 현상이 발생하였다.
모아레 현상은 장식층(120)의 시인성을 저하시키게 되며, 데코레이션 필름(2000)의 디자인 품질을 저하시킨다. 모아레 현상의 발생을 방지 또는 최소화하여 데코레이션 필름(2000)의 디자인 품질의 저하를 방지하기 위해, 각 렌티큘은 곡률반경(Rc)에 대한 높이(h)의 비(h/Rc 비)가 1.0 미만이다. 전술한 바와 같이, 제1 반사율과 제2 반사율 간의 차이가 작을수록 모아레 현상이 발생하지 않거나 시인할 수 없을 정도로 극히 미미하므로, 모아레 현상의 발생을 방지 또는 최소화하기 위해, h/Rc 비는 바람직하게는 0.5 이하일 수 있다.
투명 금속산화물층(213)은 투명 수지층(211) 및 투명 렌티큘러 렌즈층(212)에 비해 고굴절률을 가진 금속 산화물로 이루어진다. 장식층(120) 및/또는 기재층(130)에서 반사된 빛은 투명 금속산화물층(213)과 장식층(120)의 경계면에서 1차적으로 굴절되며, 이로 인해, 관찰자는 장식층(120)이 마치 투명필름(210) 내에 떠 있는 것과 같은 입체감을 느낄 수 있다. 투명 금속산화물층(213)과 장식층(120)의 경계면에서 굴절된 빛은 투명 렌티큘러 렌즈층(212)을 지나면서 좌우방향으로 2차 굴절되어, 관찰자는 양안시차로 인한 입체감을 느낄 수 있다.
투명 금속산화물층(212)은 굴절률이 1.7 내지 2.4 인 금속 산화물로 이루어질 수 있다. 굴절률이 1.7 내지 2.4 인 금속 산화물은 전이금속 산화물, 전이후금속 산화물 및 이들의 조합으로부터 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다. 예를 들어, 굴절률이 1.7 내지 2.4인 금속 산화물은 AlxOy(0<x<3, 0<y<4), TixOy(0<x<4, 0<y<6), SnxOy(0<x<4, 0<y<5) 및 NbxOy(0<x<3, 0<y<6) 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, AlxOy의 예로는 Al2O3를 들 수 있고, TixOy의 예로는 TiO2, Ti3O5 등을 들 수 있으며, SnxOy의 예로는 SnO를 들 수 있고, NbxOy의 예로는 Nb2O5를 들 수 있다. 투명 금속산화물층(212)은 스퍼터링법 또는 열증착법 등을 이용하여 얻어질 수 있다.
투명 금속산화물층(212)이 굴절률이 1.7 내지 2.4 인 금속 산화물로 이루어진 경우, 투명필름(210)은 (R1-R2)/R1 비의 절대값이 0.01 내지 2.0 이며, f'(x) = 0 인 점이 4 개 이하인 것을 만족할 수 있다.
이 때, R1은 상기 투명 수지층(211)의 반사율이며, R2는 투명필름(210)의 반사율이고, (R1-R2)는 투명 수지층(211)의 반사율과 투명필름(210)의 반사율의 차이이다. (R1-R2)/R1 비는 (R1-R2)를 R1 으로 나눈 값이다. 발명자들이 확인한 바에 따르면, (R1-R2)/R1 비의 절대값이 0.01 내지 2.0 을 벗어나는 경우, 투명 수지층(211) 대비 투명필름(210)의 반사율의 증가가 미미하여, 데코레이션 필름(2000)은 광택감을 구현하기 어려웠다.
f'(x) 는 f(x)의 도함수이며, y=f(x)는 가시광선 파장대(x)와 투명필름(210)의 반사율(y)의 함수이다. y=f(x)의 그래프에서 f'(x) = 0 인 점은 y=f(x)의 기울기가 0인 점을 의미하며, 다시 말하면, f'(x) = 0 인 점은 그 점에서의 임의의 접선의 기울기가 0 인 것을 의미한다. 상기 가시광선 파장대는 360nm 내지 740nm의 파장대를 의미한다.
f'(x) = 0 인 점이 4 개를 초과하는 경우, 투명필름(210)에는 모아레(moire) 현상이 발생한다. 모아레 현상은 장식층(120)의 시인성을 훼손하여 데코레이션 필름(2000)의 디자인 품질을 저하시키므로, 투명필름(210)에서 모아레 현상의 발생을 방지하기 위해, f'(x) = 0 인 점은 4 개 이하로 제어되어야 한다. f'(x) = 0 인 점이 4 개 이하로 제어되는 것에 의해, 발명은 모아레 현상의 발생이 억제되어 장식층(120)의 시인성이 향상되고 디자인 품질이 향상된 데코레이션 필름(2000)을 제공할 수 있다.
데코레이션 필름(2000)의 광택감을 높이기 위해, 투명 금속산화물층(212)은 굴절률이 2.0 내지 2.4 인 금속 산화물로 이루어질 수 있다.
굴절률이 2.0 내지 2.4 인 금속 산화물은 전이금속 산화물, 전이후금속 산화물 및 이들의 조합으로부터 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다. 예를 들어, 굴절률이 2.0 내지 2.4인 금속 산화물은 TixOy(0<x<4, 0<y<6), SnxOy(0<x<4, 0<y<5) 및 NbxOy(0<x<3, 0<y<6) 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
발명자들이 확인한 바에 따르면, 투명 금속산화물층(212)이 굴절률이 2.0 내지 2.4 인 금속 산화물로 이루어진 경우, 가시광선 파장대 전 영역에서 투명필름(210)의 반사율이 투명 수지층(211)의 반사율(R1)에 비해 컸다.
또한, 발명자들이 확인한 바에 따르면, 투명 금속산화물층(212)이 굴절률이 2.0 내지 2.4 인 금속 산화물로 이루어진 경우, (R1-R2)의 절대값이 투명 금속산화물층(212)이 굴절률이 1.7 이상 2.0 미만인 금속 산화물로 이루어진 경우에 비해 컸으며, 데코레이션 필름(2000)의 광택감이 높았다.
투명 금속산화물층(212)이 굴절률이 2.0 내지 2.4 인 금속 산화물로 이루어진 경우, 투명필름(210)은 가시광선 파장대 전 영역에서 투명필름(210)의 반사율(R2)이 투명 수지층(211)의 반사율(R1)에 비해 크고, (R1-R2)/R1 비의 절대값이 0.04 내지 2.0 이며, f'(x) = 0 인 점이 4 개 이하인 것을 만족할 수 있다.
한편, 투명 금속산화물층(212)의 두께는 약 5 nm 내지 약 100 nm 일 수 있다. 투명 금속산화물층(212)의 두께가 약 100 nm 초과인 경우, 파동성이 커져 f'(x) = 0 인 점이 4 개를 초과하였다.
발명자들이 확인한 바에 따르면, 굴절률이 2.0 내지 2.4 인 금속 산화물로 이루어지고 두께가 약 10 nm 내지 약 80 nm 인 투명 금속산화물층(212)이 구비된 투명필름(210)은, 굴절률이 2.0 내지 2.4 인 금속 산화물로 이루어지고 두께가 약 10 nm 미만인 투명 금속산화물층(212)이 구비된 투명필름(210)에 비해 데코레이션 필름(2000)에 높은 광택감을 제공하였다.
광택감이 높은 데코레이션 필름(2000)을 제공하기 위해, 투명 금속산화물층(212)의 두께는 약 10 nm 내지 약 80 nm 일 수 있고, 투명 금속산화물층(212)은 굴절률이 2.0 내지 2.4 인 금속 산화물로 이루어질 수 있다. 이 경우, 투명필름(210)은 가시광선 파장대 전 영역에서 투명 금속산화물층(212)의 반사율이 투명 수지층(211)의 반사율에 비해 크고, (R1-R2)/R1 비의 절대값이 0.1 내지 2.0 이며, f'(x) = 0 인 점이 4 개 이하인 것을 만족할 수 있다.
전술한 바와 같이, 가시광선 파장대에서의 투명필름(210)의 반사율 그래프가 파동성을 가지는 경우, 모아레 현상이 발생될 수 있다. 모아레 현상의 발생 가능성을 더욱 감소시키고 광택감이 높은 데코레이션 필름(2000)을 얻기 위해, 투명필름(210)은 가시광선 파장대 전 영역에서 투명필름(210)의 반사율(R2)이 투명 수지층(211)의 반사율(R1)에 비해 크고, (R1-R2)/R1 비의 절대값이 0.10 내지 2.0 이며, f'(x) = 0 인 점이 2 개 이하, 바람직하게는 1 개인 것을 만족할 수 있다.
데코레이션 필름(2000)은 가시광선 파장대에서의 투명 수지층(211)의 반사율과 투명필름(210)의 반사율의 차이를 제어함으로써, 관찰자에게 광택감을 제공할 수 있다. 데코레이션 필름(2000)은 가시광선 파장대에서의 투명필름(210)의 반사율 그래프의 패턴을 제어하여 모아레 현상을 억제함으로써, 관찰자에게 우수한 디자인 품질을 제공할 수 있다.
장식층(120)은 인쇄층 및/또는 금속질감층일 수 있다. 인쇄층은 색상 및/또는 무늬를 구비할 수 있다. 인쇄층은 색상 및/또는 무늬를 통해 데코레이션 필름(2000)에 심미성을 부여하는 역할을 할 수 있다.
인쇄층은 유색층 또는 투명층일 수 있다. 유색층을 형성하는 잉크의 조성이나 인쇄 방법 등은 특별히 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 아크릴계, 염화비닐-초산비닐 공중합체계, 우레탄계, 폴리 에스테르계, 섬유소 유도체계, 염소화 폴리프로필렌계, 폴리비닐 부티랄계 등의 1종 또는 2종 이상의 혼합계 인쇄 잉크 또는 도료를 사용하여 유색층이 형성될 수 있다. 인쇄층에는 전사 인쇄, 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 로터리 인쇄 또는 플렉소 인쇄 등의 다양한 방식으로 무늬가 형성될 수 있다.
금속질감층은 데코레이션 필름(2000)에 금속질감을 부여하는 역할을 할 수 있다. 금속질감층은 금속소재를 스퍼터링(Sputtering), 열증착 등의 방법으로 투명 금속산화물층(212) 상에 증착하는 것에 의해 얻어질 수 있다. 금속질감층을 형성하는 금속소재로는 주석, 알루미늄, 구리, 은, 백금, 크롬, 니켈 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다.
장식층(120)이 인쇄층과 금속질감층을 모두 포함하는 경우, 인쇄층은 금속질감층 상에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 장식층(120)이 인쇄층과 금속질감층을 모두 포함하는 경우, 데코레이션 필름(2000)은 투명 금속산화물층(212)과 인쇄층의 사이에 금속질감층이 개재된 구조를 가질 수 있다.
장식층(120)의 두께는 약 5 nm 내지 약 10㎛ 일 수 있다. 장식층(120)은 금속질감층으로 이루어질 수도 있고, 금속질감층과 인쇄층의 적층구조를 포함할 수도 있다. 이 때, 금속질감층의 두께는 약 5 nm 내지 약 100 nm 일 수 있다.
장식층(120)은 인쇄층으로 이루어질 수도 있고, 인쇄층과 금속질감층의 적층구조를 포함할 수도 있다. 이 때, 인쇄층의 두께는 약 0.1 ㎛ 내지 약 10 ㎛ 일 수 있다. 인쇄층의 두께가 상기 범위의 두께를 유지하는 것에 의해, 데코레이션 필름(2000)은 정밀한 인쇄 효과를 구현할 수 있고, 건조성을 확보함으로써 가공성 및 생산성을 높일 수 있다.
기재층(130)은 열가소성 수지 필름으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 폴리에스테르계 수지필름, 폴리올레핀계 수지필름, 폴리아미드계 수지필름, 폴리아크릴레이트계 수지필름, 열가소성 폴리우레탄계 수지필름, 폴리카보네이트계 수지필름, ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 수지필름, 폴리염화비닐필름 등으로 이루어질 수 있다. 기재층(130)의 두께는 약 10㎛ 내지 약 100㎛ 일 수 있다. 기재층(130)의 두께가 약 10 ㎛ 미만인 경우 가공성 및 취급성이 불리하며, 기재층(130)의 두께가 약 100 ㎛ 초과인 경우 데코레이션 필름(2000)의 제조비용을 상승시킬 수 있다.
실시예 1
메이어바 #20 사용하여 하기의 코팅액을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(도레이첨단소재, XD5P2, 두께 25 ㎛) 상에 도포한 뒤, 렌티큘러 디자인 평판을 라미네이터를 사용하여 합지(lamination)시키고 고압수은램프 700mJ/cm2 의 에너지로 UV 경화를 실시한 후, 렌티큘러 디자인 평판을 제거하였다.
< 코팅액 제조 >
하기의 화합물들을 20분 동안 교반하여 코팅액이 얻어졌다.
- UV경화형 지방족(aliphatic) 우레탄 아크릴레이트 2관능 올리고머 (미원스페셜티케미칼社, 미라머 PU2200) 30 중량부(약 27 중량%)
- UV경화형 알리파틱(aliphatic) 우레탄 아크릴레이트 2관능 올리고머(PU20304T) 29중량부(약 26 중량%)
- UV경화형 알리파틱 우레탄 아크릴레이트 3관능 올리고머(PU3210) 7중량부(약 6 중량%)
- 테트라하이드로퍼퓨닐아크릴레이트(미원스페셜티케미칼社, 미라머 M150) 15중량부(약 14 중량%)
- 부탄다이올 다이아크릴레이트(M204) 15중량부(약 0.14 중량%)
- 광개시제(치바社, IRGACURE 184) 9중량부(약 8 중량%)
- 광개시제(치바스페셜티케미칼社, IRGACURE 907) 1중량부(약 1 중량%)
- BYK-UV 3575(BYK社) 4중량부(약 4 중량%)
< 렌티큘러 디자인 평판 제조 >
레이저를 사용하여 두께 0.5T(0.5 mm)의 철판에 곡률반경 10 ㎛, 높이 5 ㎛의 렌티큘들을 포함하는 렌티큘러 패턴을 조각하고, 크롬 도금하여 렌티큘러 디자인 평판을 제조하였다.
실시예 2
곡률반경 20 ㎛, 높이 5 ㎛의 렌티큘들을 포함하는 렌티큘러 패턴이 구비된 렌티큘러 디자인 평판을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같다.
실시예 3
곡률반경 30 ㎛, 높이 5 ㎛의 렌티큘들을 포함하는 렌티큘러 패턴이 구비된 렌티큘러 디자인 평판을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같다.
실시예 4
곡률반경 20 ㎛, 높이 7 ㎛의 렌티큘들을 포함하는 렌티큘러 패턴이 구비된 렌티큘러 디자인 평판을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같다.
실시예 5
곡률반경 30 ㎛, 높이 7 ㎛의 렌티큘들을 포함하는 렌티큘러 패턴이 구비된 렌티큘러 디자인 평판을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같다.
비교예 1
곡률반경 5 ㎛, 높이 5 ㎛의 렌티큘들을 포함하는 렌티큘러 패턴이 구비된 렌티큘러 디자인 평판을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같다.
실험방법
실시예 및 비교예에서 얻어진 투명필름을 이용하여, PET면과 투명 렌티큘러 렌즈층의 반사율을 각각 측정하여 비교하였다. 반사율 측정에는 CM-5(코니카 미놀타社)의 반사율(Reflectance) 모드가 이용되었다.
표 1 및 표 2에는 도 3 내지 도 8의 반사율 측정결과가 정리되어 있다.
도 3 내지 도 7은 h/Rc 비가 1.0 미만인 투명필름의 가시광선 파장대에서의 반사율 그래프에 관한 것이다. 도 8은 h/Rc 비가 1.0 이상인 투명필름의 가시광선 파장대에서의 반사율 그래프에 관한 것이다.
| 곡률반경(Rc) (㎛) |
높이(h) (㎛) |
h/Rc 비 | 모아레 현상 | |
| 실시예 1 | 10 | 5 | 0.5 | 극히 미미한 수준으로 시인이 어려움 |
| 실시예 2 | 20 | 5 | 0.3 | 극히 미미한 수준으로 시인이 어려움 |
| 실시예 3 | 30 | 5 | 0.2 | 발생되지 않음 |
| 실시예 4 | 20 | 7 | 0.4 | 미미한 수준으로 디자인 품질을 훼손하지 않음 |
| 실시예 5 | 30 | 7 | 0.2 | 극히 미미한 수준으로 시인이 어려움 |
| 비교예 1 | 5 | 5 | 1.0 | 발생됨 |
| 모아레 현상 | 반사율(%) | A1-A2 | (A1-A2)/A1 | ||
| 투명 수지층 측에서 측정한 반사율(A1) | 투명 렌티큘러 렌즈층 측에서 측정한 반사율(A2) | ||||
| 실시예 1 (도 3) |
극히 미미한 수준으로 시인이 어려움 | 11.51 (H5_R10) |
7.06 (H5_R10_SIDE) |
4.45 | 0.38662 |
| 실시예 2 (도 4) |
극히 미미한 수준으로 시인이 어려움 | 10.81 (H5_R20) |
7.7 (H5_R20_SIDE) |
3.11 | 0.28770 |
| 실시예 3 (도 5) |
발생되지 않음 | 7.39 (H5_R30) |
7.54 (H5_R30_SIDE) |
-0.15 | -0.02030 |
| 실시예 4 (도 6) |
미미한 수준으로 디자인 품질을 훼손하지 않음 | 16.4 (H7_R20) |
6.9 (H7_R20_SIDE) |
9.5 | 0.57927 |
| 실시예 5 (도 7) |
극히 미미한 수준으로 시인이 어려움 | 8.89 (H7_R30) |
7.71 (H7_R30_SIDE) |
1.18 | 0.13273 |
| 비교예 1 (도 8) |
발생됨 | 38.61 (H5_R5) |
6.94 (H5_R5_SIDE) |
31.67 | 0.82025 |
이상 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명하였으나, 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 각 실시예에 게시된 내용들을 조합하여 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 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.
1000, 2000: 데코레이션 필름
110, 210: 투명필름
111, 211: 투명 수지층
112, 212: 투명 렌티큘러 렌즈층
213: 투명 금속산화물층
120: 장식층
130: 기재층
110, 210: 투명필름
111, 211: 투명 수지층
112, 212: 투명 렌티큘러 렌즈층
213: 투명 금속산화물층
120: 장식층
130: 기재층
Claims (9)
- 투명 수지층과 상기 투명 수지층 상에 배치된 투명 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)층을 포함하는 투명필름;
기재층; 및
상기 투명필름과 상기 기재층의 사이에 배치된 장식층;을 포함하고,
상기 투명 렌티큘러 렌즈층은 곡률반경(Rc)에 대한 높이(h)의 비(h/Rc 비)가 1.0 미만인 렌티큘들(lenticules)을 포함하며,
상기 렌티큘들은 제1 면과 상기 제1 면에 비해 상기 장식층에 가깝게 배치된 곡면인 제2 면을 포함하는 데코레이션 필름. - 제1 항에 있어서,
상기 h/Rc 비가 0.5 이하인 데코레이션 필름. - 제1 항에 있어서,
상기 장식층이 상기 렌티큘들의 제2 면 상에 직접 배치된 데코레이션 필름. - 제1 항에 있어서,
상기 투명필름이 투명 금속산화물층을 더 포함하고,
상기 투명 금속산화물층은 상기 장식층과 상기 렌티큘들의 제2 면의 사이에 배치된 데코레이션 필름. - 제4 항에 있어서,
상기 투명필름이 하기 (1) 및 (2)를 만족하는 데코레이션 필름:
(1) (R1-R2)/R1 비의 절대값이 0.01 내지 2.0 이고, 이 때, R1은 상기 제1 투명 수지층의 반사율이며, R2는 상기 제1 투명필름의 반사율이고, (R1-R2)는 상기 투명 수지층의 반사율과 상기 제1 투명필름의 반사율의 차이이며,
(2) 가시광선 파장대(x)와 상기 제1 투명필름의 반사율(y)의 함수 y=f(x)의 그래프에서 f'(x) = 0 인 점이 4 개 이하이며, 상기 가시광선 파장대는 360nm 내지 740nm의 파장대를 의미한다. - 제4 항에 있어서,
상기 투명 금속산화물층은 굴절률이 1.7 내지 2.4 인 금속 산화물로 이루어지고, 상기 굴절률이 1.7 내지 2.4 인 금속 산화물은 전이금속 산화물, 전이후금속 산화물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 데코레이션 필름. - 제6 항에 있어서,
상기 굴절률이 1.7 내지 2.4인 금속 산화물은 AlxOy(0<x<3, 0<y<4), TixOy(0<x<4, 0<y<6), SnxOy(0<x<4, 0<y<5) 및 NbxOy(0<x<3, 0<y<6) 중 어느 하나인 데코레이션 필름. - 제4 항에 있어서,
상기 투명 금속산화물층은 굴절률이 2.0 내지 2.4 인 금속 산화물로 이루어지며,
상기 굴절률이 2.0 내지 2.4 인 금속 산화물은 전이금속 산화물, 전이후금속 산화물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 데코레이션 필름. - 제4 항에 있어서,
상기 투명 금속산화물층의 두께가 10 nm 내지 80 nm 인 데코레이션 필름.
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