KR20210070735A - 곡면 유리 풀-커버 플렉서블 보호 필름 - Google Patents

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Abstract

제1 하드 코팅층; 상기 제1하드 코팅층 하부에 적층된 기재층; 상기 기재층 하부에 적층된 제2 하드 코팅층; 상기 제2 하드 코팅층 하부의 점착제 층;을 포함하고, 상기 제1 하드 코팅층은 에폭시계 양이온 경화형 하드 코팅제를 포함하고, 상기 기재층의 두께는 75㎛ 이하이며, 상기 제2 하드 코팅층은 2관능기 우레탄아크릴레이트 라디칼 경화형 하드 코팅제를 포함하는, 곡면 유리 풀-커버(full-cover) 보호 필름이 제공된다.

Description

곡면 유리 풀-커버 플렉서블 보호 필름{FULL COVER FLEXIBLE PROTECTION FILM FOR CURVED GLASS}
본 명세서는 엣지 또는 곡면을 가지는 디스플레이 장치 등의 곡면 유리 부위를 풀-커버(full-cover)할 수 있는 플렉서블 보호 필름 및 이를 이용하여 곡면 유리가 풀 커버된 디스플레이 등의 장치에 관한 것이다.
엣지 디스플레이 장치(edge display devices) 또는 곡면 디스플레이 장치(curved display devices)는 다양한 형상의 엣지부 및/또는 굴곡부를 갖고 있고, 액정부에는 2.5D 글라스 또는 3D 글라스를 포함한다.
그런데, 기존의 보호 필름의 경우 플렉서블 형태 자체가 아니거나, 플렉서블 보호 필름의 경우에도 여전히 엣지 들뜸이 있거나, 눌림성 취약의 문제가 있거나, 기재가 너무 두꺼워 플렉서블 용도로 사용이 어렵다는 등의 제반 문제가 존재한다.
특히 기존의 보호 필름은 점착층의 경도가 낮기 때문에 눌림성이 취약한데 이를 개선하기 위하여 기재를 두껍게 하면 눌림성은 개선되더라도 유연성 저하와 이에 따른 엣지 들뜸 등의 문제가 있고, 이를 해결하기 위하여 기재를 얇게하면 다시 눌림성이 취약해지게 된다. 이와 같이 눌림성이 취약한 경우 손으로 터치하는 등 외부 압력이 가해지는 영역에 자국이 쉽게 남게 되고, 이러한 자국은 육안으로도 쉽게 시인되므로, 보호 필름으로서 적절하지 못하다.
한국특허 제1843282호
본 발명의 일 목적은, 디스플레이 장치, 예컨대 다양한 형상의 엣지부 및/또는 굴곡부를 갖고 액정부에 2.5D 글라스나 3D 글라스를 포함하는 엣지 디스플레이 장치(edge display devices) 또는 곡면 디스플레이 장치(curved display devices)의 곡면 유리를 커버 시, 유연성이 우수하면서도 눌림성과 경도에서 모두 우수하며, 엣지부 및/또는 굴곡부 등의 곡면 유리 부착성도 우수한, 곡면 유리 풀-커버(full-cover) 보호 필름 및 이를 이용하여 곡면 유리가 풀 커버된 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 제1 하드 코팅층; 상기 제1하드 코팅층 하부에 적층된 기재층; 상기 기재층 하부에 적층된 제2 하드 코팅층; 상기 제2 하드 코팅층 하부의 점착제 층;을 포함하고, 상기 제1 하드 코팅층은 에폭시계 양이온 경화형 하드 코팅제를 포함하고, 상기 기재층의 두께는 75㎛ 이하이며, 상기 제2 하드 코팅층은 2관능기 우레탄아크릴레이트 라디칼 경화형 하드 코팅제를 포함하는, 곡면 유리 풀-커버(full-cover) 보호 필름을 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는 또한, 곡면 유리를 포함하는 장치이고, 상기 곡면 유리가 전술한 보호 필름으로 풀 커버된 장치를 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 풀-커버(full-cover) 보호 필름은 유연성이 우수하면서도 눌림성과 경도에서 모두 우수하며, 엣지부 및/또는 굴곡부 등의 곡면 유리 부착성도 우수하여, 곡면 유리를 들뜸이나 손상 없이 밀착력 있게 감쌀 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른, 곡면 유리 풀 커버 플렉서블 보호 필름 구조를 나타내는 개략도이다.
본 명세서에서 풀 커버 플렉서블 보호 필름이란 커브드된 곡면 유리를 보호 필름이 커버 시 곡면 부분에 주름이나 들뜸 등이 없이 곡면 유리 부분을 포함하는 전체를 커버(풀 커버)할 수 있는 플렉서블 보호 필름을 의미한다.
본 명세서에서 눌림성이란 3D 글라스 등의 곡면유리에 보호 필름을 부착 후 사용 시 보호필름 면에 영구적으로 자국이 남는 현상을 의미한다.
본 명세서에서 3D 글라스 또는 2.5D 글라스란 곡률이 없는 평면타입의 2D 유리가 아닌 좌우에 곡률이 존재하는 글라스(유리)를 의미한다.
본 명세서에서 경도 테스트는 Mitsubishi社 연필(B, F, H, 2H, 3H 등등)을 필름과 45도 각도로 기울인 상태로 일정한 하중(750g)을 준 상태로 긁어서 긁힘자국이 발생하는지 확인하는 테스트이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 구현예들을 상세히 설명한다.
곡면 유리 풀-커버 보호 필름
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 곡면 유리 풀-커버 플렉서블 보호 필름의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 보호 필름(100)은 제1 하드 코팅층(10), 상기 제1하드 코팅층(10) 하부에 적층된 기재층(20), 상기 기재층(20) 하부에 적층된 제2 하드 코팅층(30), 상기 제2 하드 코팅층(30) 하부의 점착제 층(40)을 포함한다.
여기서, 상기 제1 하드 코팅층(10)은 에폭시계 UV 양이온 경화형 하드 코팅제를 포함한다. 이와 같이 상단의 제1 하드 코팅층(10)을 에폭시계 양이온 경화형 하드 코팅제를 사용하여 형성하는 경우 유연성을 확보할 수 있다.
즉, 하드한 아크릴계 라디칼 경화형 하드코팅제와 달리, 에폭시계 자외선(UV) 양이온 경화형 하드코팅제는 특이하게도 소프트한 특성이 있다. 하드한 경우 보호필름이 너무 뻣뻣해서 곡면유리 부분에 부착이 어려우므로 소프트한 특성을 가지는, 에폭시계 양이온 경화형 하드코팅제를 사용한다.
비제한적인 예시로서, 상기 에폭시계 양이온 경화형 하드 코팅제는 공지의 양이온 경화형 에폭시계 수지 100 중량부에 대하여 MEK (메틸에틸케톤) 100 중량부를 사용할 수 있다.
한편, 상기 기재층(20)의 두께는 75㎛ 이하로 한다. 일 예에서, 상기 기재층(20)의 두께는 예컨대 75㎛ 이하, 70㎛ 이하, 65㎛ 이하, 60㎛ 이하, 55㎛ 이하, 50㎛ 이하, 25㎛ 이하 등일 수 있다. 상기 기재 층의 두께가 75㎛ 를 넘는 경우에는 플렉서블 형태로 사용하는 것이 적절하지 않고. 3D 글라스 등에 부착시 엣지면 또는 곡면의 들뜸이 발생할 수 있다. 따라서, 곡면 또는 엣지면에 부착하더라도 들뜸 현상이 없으려면 기재 두께를 75㎛ 이하로 설계한다.
그런데, 이와 같이 기재 두께가 75㎛ 이하로 얇아지면 점착층의 영향으로 인하여 눌림성이 취약해질 수 있다.
따라서, 기재 두께를 75㎛ 이하로 하면서도 눌림성 저하를 보완하기 위하여 제2 하드 코팅층(30)을 형성한다.
여기서, 상기 제2 하드 코팅층은 자외선(UV) 라디칼 경화형 2관능기 우레탄아크릴레이트계 하드 코팅제를 포함하도록 함으로써 유연성을 확보하도록 한다.
전술한 바와 같이, 하드한 경우 보호필름이 너무 뻣뻣해서 곡면유리 부분에 부착이 어려우므로, 아크릴계 레진의 특징인 하드한 성질을 소프트한 성질로 만들기 위해서 아크릴계 메인 체인에 소프트한 우레탄 재료를 가지로 결합시킨다. 또한 반응성이 있는 관능이 수를 2광능기로 적게 만들어 경화도를 낮추도록 한다.
본 발명의 구현예들에서는 전술한 바와 같이 제1하드코팅제로서 하드한 라디칼경화형 아크릴계 수지가 아니라 양이온 경화형 에폭시계 수지를 사용하는 한편, 상술한 제2 하드 코팅층을 사용함에 따라 곡면, 엣지이 두가지 특성 때문에 엣지(3D, 2.5D) 글라스에 부착이 가능하다.
비제한적인 예시로서, 라디칼 경화형 2관능기 우레탄아크릴레이트계 하드 코팅제는 공지의 라디칼 경화형 2관능기 우레탄아크릴레이트계 수지 100 중량부에 대하여 MEK (메틸에틸케톤) 100 중량부를 사용할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 제1 하드 코팅층은 두께가 1 내지 20㎛일 수 있다. 상기 두께 범위를 벗어날 경우 곡면에 부착이 안될 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 제1 하드 코팅층은 경도는 용도에 따라 H~3H일 수 있다. 경도가 3H보다 큰 경우 곡면에 부착이 안될 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 기재층은 경도가 HB~F일 수 있다. 경도가 F보다 큰 경우 곡면에 부착이 안될 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 기재층은 유연성 수지를 포함하는 것이고, 상기 유연성 수지는 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 우레탄(urethane), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide)로 이루어지는 그룹에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 제2 하드 코팅층은 두께가 1 내지 20㎛일 수 있다. 상기 두께 범위를 벗어날 경우 곡면에 부착이 안될 수 있다.
비제한적인 예시에서, 상기 제2 하드 코팅층의 두께는 5~15㎛일 수 있다. 바람직하게는 7~13㎛, 더 바람직하게는, 9~11㎛, 더욱 바람직하게는 10㎛일 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 제2 하드 코팅층은 경도가 1H 이하일 수 있다. 경도가 1H보다 큰 경우 곡면에 부착이 안될 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 점착층은 두께가 예컨대 10㎛일 수 있다.
참고로, 상기 점착층은 통상 경도가 5B 이하로 경도 측정이 불가한 수준이며 따라서 점착층 자체는 눌림성이 취약하다.
이에 본 발명의 예시적인 구현예들에서는 제2하드코팅층의 두께를 높이고 점착층의 두께를 낮추어 눌림성을 보완하도록 한다.
따라서, 본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 제2 하드 코팅층에서 경도를 1H 이하로 낮추고 두께를 1~20㎛로 한다. 이에 따라 눌림성을 보완하면서도 곡면 부착성을 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 예시적인 구현예들에서는 또한, 곡면 유리를 포함하는 장치이고, 상기 곡면 유리가 전술한 보호 필름으로 풀 커버된 장치를 제공한다.
예시적인 구현예들에서, 상기 장치는 액정부에서 3D 글라스 또는 2.5D 글라스를 포함하는, 엣지 디스플레이 장치(edge display devices) 또는 곡면 디스플레이 장치(curved display devices)이고, 상기 3D 글라스 또는 2.5D 글라스가 전술한 보호 필름으로 풀 커버된 것일 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 곡면 유리 풀 커버 보호 필름은, 3D 글라스나 2.5D 글라스 등과 같이 곡면 또는 엣지 부위에 접착되더라도 들뜸이나 손상 현상이 없이 밀착력 있게 부착할 수 있어 부착성이 우수하다. 또한, 유연성이 우수하면서도 눌림성과 경도에서도 우수하다.
이하의 실시예를 통하여 본 발명의 예시적인 구현예들을 더욱 상세하게 설명된다. 본 명세서에 개시된 실시예들은 단지 설명을 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
<실시예>
PET를 포함하는 각각 50㎛ (또는, 26㎛ 또는 25㎛) 두께의 기재층 일 면 상에 에폭시 수지, MEK, 불소계 슬립성 상승 첨가제, 경화제를 포함하는 에폭시 베이스의 자외선 양이온 경화형 하드 코팅액을 사용하여 광경화 방법으로 1㎛ 두께의 제1 하드 코팅층을 형성하고, 상기 기재층의 다른 일면 상에 2관능기 우레탄아크릴레이트 수지, MEK, 경화제를 포함하는 자외선 라디칼 경화형 2관능기 우레탄아크릴레이트 자외선 라디칼 경화형 하드 코팅액을 사용하여 광경화 방법으로 10㎛ 두께의 제2 하드 코팅층을 형성하였다.
상기 제2 하드 코팅층 상에 실리콘점착제 조성물을 이용하여 10㎛ 두께로 점착층을 형성하였다. 이때 점도가 높은 점착제를 희석제로 점도를 낮추고 제2하드코팅층 위에 일정 두께로 도포 후 가열하여 희석제를 날리며 동시에 경화시켰다.
<실험 1>
본 실험 1에서는 위 실시예에 대한 비교예로서 제1하드코팅층과 제2하드코팅층의 성분과 두께를 달리하되 다른 조건을 동일하게 제조하고, 경도 및 3D 글라스 부착성을 평가하였다. 아래 표에 본 실험 1의 실시예와 비교예의 조건을 정리하였다.
비교예 1 비교예 2 실시예
제1하드코팅층주성분/두께 라디칼 경화형 아크릴계 수지/ 1㎛ 라디칼 경화형 아크릴계 수지/ 1㎛ 양이온 경화형 에폭시계 수지/ 1㎛
제2하드코팅층주성분/두께 - 라디칼 경화형 2관능기 우레탄아크릴레이트/
10㎛		 라디칼 경화형 2관능기 우레탄아크릴레이트/
10㎛
[특성]
경도를 측정하기 위하여 Mitsubishi社 연필(B, F, H, 2H, 3H 등등)을 필름과 45도 각도로 기울인 상태로 일정한 하중(750g)을 준 상태로 긁어서 긁힘자국이 발생하는지 확인하였다.
3D 글라스에 대한 부착성은 부착 후 육안으로 부착 여부를 확인하였다.
비교예 1 비교예 2 실시예
경도 B H H
3D글라스
부착성		 안붙는다. 안붙는다 붙는다
<실험 2>
본 실험 2에서는 위 실시예와 제1 하드 코팅층 및 제2 하드 코팅층의 두께를 달리하여 특성을 평가하였다. 각 두께를 달리한 것을 본 실험 2의 실시예 1 내지 3으로 명명한다.
실험 2 실시예 1 실험 2 실시예 2 실험 2 실시예 3
제1하드코팅층
주성분/두께		 1㎛ 2㎛ 3㎛
제1하드코팅층
주성분/두께		 5㎛ 10㎛ 20㎛
점착층 두께 10㎛ 10㎛ 10㎛
경도 B H 2H
2.5D글라스 부착성 붙는다 붙는다 붙는다
3D글라스 부착성 붙는다 붙는다 붙는다
이상에서 본 발명의 비제한적이고 예시적인 구현예들을 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상은 첨부 도면이나 상기 설명 내용에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하며, 또한, 이러한 형태의 변형은 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 제1 하드 코팅층;
    상기 제1하드 코팅층 하부에 적층된 기재층;
    상기 기재층 하부에 적층된 제2 하드 코팅층; 상기 제2 하드 코팅층 하부의 점착제 층;을 포함하고,
    상기 제1 하드 코팅층은 에폭시계 양이온 경화형 하드 코팅제를 포함하고,
    상기 기재층의 두께는 75㎛ 이하이며,
    상기 제2 하드 코팅층은 2관능기 우레탄아크릴레이트계 라디칼 경화형 하드 코팅제를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 유리 풀-커버(full-cover) 보호 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 하드 코팅층은 두께가 1-20㎛인 것을 특징으로 하는 곡면 유리 풀-커버(full-cover) 보호 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 하드 코팅층은 경도가 H~3H인 것을 특징으로 하는 곡면 유리 풀-커버(full-cover) 보호 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재층은 경도가 HB~F인 것을 특징으로 하는 곡면 유리 풀-커버(full-cover) 보호 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재층은 유연성 수지를 포함하는 것이고,
    상기 유연성 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 우레탄(urethane), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide)로 이루어지는 그룹에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 곡면 유리 풀-커버(full-cover) 보호 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 하드 코팅층은 두께가 1~20㎛인 것을 특징으로 하는 곡면 유리 풀-커버(full-cover) 보호 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 하드 코팅층은 경도가 0.5~1.5H인 것을 특징으로 하는 곡면 유리 풀-커버(full-cover) 보호 필름.
  8. 곡면 유리를 포함하는 장치로서,
    상기 곡면 유리가 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 보호 필름으로 풀 커버된 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 장치는 액정부에서 3D 글라스 또는 2.5D 글라스를 포함하는 엣지 디스플레이 장치(edge display devices) 또는 곡면 디스플레이 장치(curved display devices)이고,
    상기 3D 글라스 또는 2.5D 글라스가 상기 보호 필름으로 풀 커버된 것을 특징으로 하는 장치.
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