KR102061310B1 - 곡면 디스플레이 장치용 광학필름 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 실시예는 곡면 디스플레이 장치용 광학필름 및 그 제조방법에 관한 것이다. 일 측면에 따른 곡면 디스플레이 장치용 광학필름은, 굴곡 특성을 가지는 UV(Ultraviolet) 수지층; 상기 UV 수지층의 일면에 분리 가능하게 결합되며, 상기 UV 수지층을 지지하는 지지필름; 및 상기 UV 수지층의 타면에 형성되며, 글래스와 결합되는 점착층을 포함하며, UV 수지층은 평면부와, 상기 평면부의 가장자리 영역에 형성되는 곡면부를 포함한다.

Description

곡면 디스플레이 장치용 광학필름 및 그 제조방법{Optical film for curved display device and manufacturing method thereof}

본 실시예는 곡면 디스플레이 장치용 광학필름 및 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 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 광학필름이 적용된 단말기의 일부를 보인 단면도 이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 광학필름(1)은, 기재(2)로 구성된다. 상기 기재(2)의 일면에는 글래스(6, 도 2참조)와 접착을 위한 점착층(3)이 형성된다.

상기 점착층(3)은 상기 글래스(6)에 부착되기 전까지 이물질로부터 오염되는 것이 방지되도록 보호필름(4)으로 마감된다. 그리고, 상기 기재(2)의 타면에는 디자인 처리 공전 전까지 상기 기재(2)의 손상을 방지되도록 별도의 보호테이프(5)가 결합된다.

도 2를 참조하면, 상기 광학필름(1)의 기재(2)인 광학 PET(Polyester)필름에 UV(Ultraviolet) Pattern몰딩(7), 증착 색상 코팅층(8), 인쇄층(9)등의 작업을 진행 하여 색상 및 디자인 처리를 한 후, 처리된 필름이 글래스(6)의 내면에 상기 점착층(3)을 통해 결합된다. 여기서, 상기 글래스(6)는 표면부를 압축하고 내부를 인장하여 강화한 안전유리로서 이해된다. 즉, 상기 글래스(6)는 출력되는 영상이 투과되도록 투명 재질의 유리로 구성될 수 있다.

요약하면, 상기 글래스(6)에 디자인 부여 및 비산을 방지할 목적으로, 점착층(3)을 가진 기재(2)에 UV Pattern몰딩(7) 및 증착 색상 코팅층(8), 인쇄층(9)을 적용하여 상기 글래스(6)와 결합된다. 그리고, 상기 글래스(6)에 접착된 상기 광학필름(1)은, 최종적으로 단말기의 디스플레이부(10)의 전면을 형성하게 된다.

상기와 같이 종래 기술에 따른 광학필름(1)은 복원력이나 탄성이 높아 곡면 변형률이 저하되는 폴리에스테르(PET) 소재를 기재층으로 구성 하고 있어, 디스플레이부가 곡면일 시 가장자리 영역에서 들뜸, 기포 발생, 접착면 박리 등 디스플레이부와 상기 광학필름(1) 간에 결합력이 떨어지는 문제점이 있다.

또한 3차원 및 4차원 형상의 곡면 글래스(6)의 가장자리 영역에는 X.Y롤러 방식으로는 상기 광학필름(1)을 점착시키기 어려운 문제점이 있다.

이에 최근에는 진공 가압 방식을 통해, 상기 글래스(6)에 상기 광학필름(1)을 가압하여 점착하는 방식도 제안되고 있으나, 변형 특성이 낮은 기재(2)로 인해 급격한 곡면을 가진 글래스(6)의 가장자리 영역에는 결합력이 떨어지는 문제점이 있다.

추가로, 기재의 두께를 박막으로 낮추거나, 점착층에 직접 인쇄 및 증착이 가능한 코팅을 처리한 광학필름도 개발 되고 있으나, 초박형 두께로 인해 압흔, 열변형, 찢김 등에 민감하고 취급성이 나빠 높은 불량률과 양산성이 현저히 떨어지는 단점이 있다

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 곡면 디스플레이부와의 결합력을 강화할 수 있는 광학필름을 제공하는 것에 있다.

본 실시예에 따른 곡면 디스플레이 장치용 광학필름은, 굴곡 특성을 가지는 UV(Ultraviolet) 수지층; 상기 UV 수지층의 일면에 분리 가능하게 결합되며, 상기 UV 수지층을 지지하는 지지필름; 및 상기 UV 수지층의 타면에 형성되며, 글래스와 결합되는 점착층을 포함하며, UV 수지층은 평면부와, 상기 평면부의 가장자리 영역에 형성되는 곡면부를 포함한다.

본 실시예에 따른 곡면 디스플레이 장치용 광학필름의 제조 방법은, 지지필름에 색상이 포함된 UV수지층을 코팅하고 디자인이 각인된 금형으로 디자인을 상기 UV 수지층에 전사하여 경화 하는 단계; 디자인이 각인된 상기 UV 수지층을 상기 지지필름으로부터 분리 가능하게 코팅하는 단계; 및 글라스에 부착되도록 점착층을 상기 UV수지층 일면에 코팅하는 단계를 포함한다.

본 실시예를 통해 굴곡성 및 변형 특성이 저하되는 소재인 PET, PC등의 기재층을 굴곡성 및 변형특성이 뛰어난 투명 UV수지층으로 대체하여, 곡면 글래스에 합지시 부착성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 굴곡성 및 변형특성이 뛰어난 투명 UV 수지층에 UV Pattern몰딩 또는 색상을 추가하여 색상 및 UV Pattern 몰딩을 단일층으로 구현 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 광학필름의 단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 광학필름이 적용된 단말기의 일부를 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광학필름의 단면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광학필름의 제조 과정을 보인 단면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광학필름의 적용 예시도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 색상 및 UV 몰딩을 일체화한 광학필름의 단면도.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 색상 일체형 광학필름의 단면도.
도 8은 본 발명의 제 4실시 예에 따른 광학필름의 단면도.
도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 광학필름의 적용 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 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광학필름의 단면도 이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광학필름의 제조 과정을 보인 단면도 이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 광학필름(100)은, UV(Ultraviolet) 수지층(110)과, 지지필름(190)과, 점착층(120)과, 보호필름(130)을 포함한다.

상기 UV 수지층(110)은 굴곡 특성을 가진다. 그리고, 상기 지지필름(190)은 상기 UV 수지층(110)의 일면에 분리 가능하게 결합된다. 상기 UV 수지층(110)의 타면에는 상기 광학필름(110)을 글래스(140, 도 5참조)에 결합하기 위한 점착층(120)이 형성된다. 일 예로 상기 점착층(120)은 접착제가 도포된 영역일 수 있다. 여기서, 상기 접착제는 아크릴 접착제일 수 있다.

그리고, 이형성을 가지는 상기 보호필름(130)은 상기 점착층(120)의 외면에 결합되어, 후술할 글래스(140)에 상기 광학필름(110)이 부착되기 전까지 외부 이물질로부터 상기 UV 수지층(110)이 오염되는 것을 방지한다.

상기 지지필름(190)은 사용 목적에 따라 투명의 상기 UV 수지층(110)으로부터 분리 제거 후 이형성을 가지는 다른 보호필름으로 대체될 수 있다. 또한, 상기 지지필름(190)의 재질은 합성수지 일 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 UV 수지층(110)의 경화 방법의 예로, 복수의 지지필름(190)이 사이에 굴곡 특성을 가진 상기 UV 수지층(110)을 배치한다. 그리고, 복수의 롤러(R) 사이에 상기 UV 수지층(110)이 결합된 복수의 지지필름(190)을 통과시켜, 상기 UV 수지층(110)을 상기 지지필름(190)에 흡착시킨다. 이 때, 상기 지지필름(190)에 흡착된 상기 UV 수지층(110)의 두께는 대략 20~100um일 수 있다.

상기 광학필름(100)의 제조 과정을 설명하면, 상기 지지필름(190)에 색상이 포함된 UV 수지층(110)을 코팅하고, 디자인이 각인된 금형으로 기 설정 디자인을 상기 UV 수지층(110)에 전사하여 경화한다. 그리고, 디자인이 각인된 상기 UV 수지층(110)을 상기 지지필름(190)으로부터 분리 가능하게 코팅하여, 별도의 글래스(140, 도 5참조)에 부착되도록 상기 점착층(120)을 상기 UV 수지층(110)의 일면에 코팅한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광학필름의 적용 예시도 이다.

도 5를 참조하면, 상기 광학필름(100)은 글래스(140)의 내측에 결합된다. 상기 글래스(140)는 평면부(141)와, 곡면 처리되어 상기 평면부(141)의 가장자리 영역에 형성되는 곡면부(142)를 포함한다. 이와 대응되게, 상기 UV 수지층(110)에도 곡면부와 평면부가 각각 형성될 수 있다. 그리고, 상기 글래스(140)는 투명 재질의 유리로서 이동 단말기의 디스플레이부(180)로부터 표시되는 영상을 외부로 투과시킨다.

상기 글래스(140)의 내면에는 상기 광학필름(100)이 결합된다. 상기 광학필름(100)과 상기 글래스(140)의 결합은, 상기 점착층(120)의 접착 영역을 통해 결합될 수 있다.

한편, 상기 광학필름(100)의 내측에는 UV 패턴몰딩부(150), 증착색상 코팅층(160), 인쇄층(170)이 적층될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 색상 및 UV 몰딩을 일체화한 광학필름의 단면도 이다.

도 6을 참조하면, UV 수지층을 코팅하기 위한 지지필름은 분리가능하게 UV 수지층에 결합된다. 이 때, 상기 UV 수지층은 색상을 구현하는 수지를 통해 색상이 구현될 수 있다.

상세히, UV 수지층의 상면에 특정 형상이 각인된 금형 또는 전사체를 사용하여, UV 경화 전 도포된 UV 수지층에 특정 형상을 전사시켜 색상 UV 패턴 몰딩층(210)을 구현할 수 있다. 구현된 색상 UV 패턴 몰딩층(210)에는 별도의 보호필름(101)을 부착하여 손상을 방지한다.

또한, 상기 보호필름(101)과 마주하는 색상 UV 패턴 몰딩층(210)의 일면에는 점착층(120)의 오염을 방지하기 위해 별도의 보호필름(미도시)이 부착될 수 있다.

상기의 보호필름(101) 및 지지필름(190)은 색상 UV 패턴 몰딩 수지층(210)의 일면에 점착층(120)을 코팅하기 전 제거 되며, 색상 UV Pattern 몰딩 수지층(210)의 일면에 점착층(120)을 코팅 후 점착층의 상면에 이형 보호 필름(130)으로 교체 된다.

도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 색상 일체형 광학필름의 단면도 이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 광학필름은 지지필름(190) 상에 색상 UV 수지층(220)을 코팅하고, 그 일면에 점착층(120)을 형성한다. 상기 점착층(120)의 내면에는 보호필름(130)이 부착되며, 상기 지지필름(190)은 상기 색상 UV 수지층(220)에 분리될 수 있다.

도 8은 본 발명의 제 4실시 예에 따른 광학필름의 단면도 이다.

도 8을 참조하면, 분리가 가능한 지지필름 상에 색상 UV 수지층(260)을 일차 코팅 후, 경화된 색상 UV 수지층(260)의 일면에 다른 색상을 가지는 색상 UV 수지층을 추가 도포한다. 그리고, 형상이 각인된 금형 또는 전사체를 사용하여 도포된 상기 색상 UV 수지층(260)에 특정 형상을 전사 시켜 색상 UV Pattern 수지층(250)을 추가 구현할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 광학필름의 적용 예시도 이다.

도 9를 참조하면, 먼저 상기 광학필름에 부착된 지지필름(190)을 제거한 색상 UV Pattern 수지층(210)에 반사감 및 금속감을 향상하기 위한 증착색상 코팅층(160)을 코팅 한다. 코팅된 증착 색상 코팅층(160)의 부식 또는 산화로 인한 변색을 방지 하기 위하여 증착 색상 코팅층(160)의 상면에 잉크 및 안료로 인쇄된 인쇄층(170)을 건조 처리 한다. 인쇄 처리된 제품은 최종 제품의 디자인 사양에 따라 국부적으로 증착 색상코팅층(160)을 제거 할 수도 있다.

상기 공정이 완료된 제품은 별도의 보호 필름을 부착하여 곡면 강화 글라스(140)에 부착 전 까지 외부 환경의 오염물로부터 오염을 방지할 수 있다.

인쇄 완료된 제품은 부착될 곡면 강화글라스(140)의 외곽 형상에 맞게 절단 가공 후 점착층(120)의 이형 보호 필름(130)을 제거한 후, 곡면 강화글라스(140)의 내측면에 부착 한다.

디자인 합지 필름의 디자인 가공면의 보호 필름(100)은 최종 곡면 및 평면 디스플레이 패널(180)에 부착되기 전 제거 한다.

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. 디스플레이 패널과 글래스의 사이에 배치되는 광학필름에 있어서,
   굴곡 특성을 가지는 UV(Ultraviolet) 수지층;
   상기 UV 수지층의 내면에 배치되는 UV 패턴몰딩부;
   상기 UV 패턴몰딩부의 내면에 배치되는 증착 색상 코팅층;
   상기 증착 색상 코팅층의 내면에 배치되며 잉크 및 안료가 인쇄되며, 상기 디스플레이 패널의 외면에 배치되는 인쇄층; 및
   상기 UV 수지층의 외면에 배치되며, 상기 UV 수지층을 상기 글래스의 내면에 결합시키는 점착층을 포함하며,
   상기 UV 수지층은 평면부와, 상기 평면부의 가장자리 영역에 형성되는 곡면부를 포함하고,
   상기 UV 수지층은 상기 디스플레이 패널 및 상기 글래스와의 결합 전 지지필름에 분리 가능하게 코팅되고,
   상기 지지필름의 재질은 합성수지이고,
   상기 점착층의 재질은 아크릴접착제이며,
   상기 UV 수지층의 두께는 20um 이상 100um 미만 이고,
   상기 UV 수지층에는 특정 형상이 전사되며,
   상기 UV 수지층은 상기 지지필름에 투명 UV 수지층을 도포한 후 이형 특성이 있는 디자인 각인 및 이형 코팅된 롤러로 상기 투명 UV 수지층을 압축, 평활화 하여 UV경화기로 경화시킴으로써 형성되고,
   상기 지지필름의 일면에 코팅된 상기 투명 UV 수지층은 상기 점착층을 코팅하기 전까지 별도의 보호 필름과 결합되는 곡면 디스플레이 장치용 광학필름.
   
   
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