KR20100102392A

KR20100102392A - 스마트그라스용 광학점착시트 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20100102392A
Application number: KR1020090020741A
Authority: KR
Inventors: 이창헌
Original assignee: (주)에이치앤비이십일
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2010-09-24

Abstract

본 발명은 스마트그라스용 광학 점착시트에 관한 것이다. 상기 스마트그라스용 점착시트는 PDLC 필름; 투명성을 가지며 상기 PDLC 필름의 일면에 형성되는 광학 점착층; 및 상기 광학 점착층위에 형성되는 이형 필름층;을 구비한다. 상기 PDLC 필름은, 두 개의 투명한 고분자 기재층; 상기 고분자 기재층의 서로 대향되는 두 표면에 형성된 투명 전극층; 및 상기 투명 전극층 사이에 충진되는 폴리머 분산 액정층;으로 이루어진다.

본 발명에 따른 스마트그라스용 광학점착시트는, 유리를 교환하지 않고 기존 창문에 쉽게 적용할 수 있고, 탈부착이 가능하며, 교체 시에도 유리 전체를 교체하지 않고 기존 유리에 부착되어 있는 시트를 제거하고 새로운 시트를 부착하는 것을 특징으로 한다.

점착, PDLC, 이형, 광학용 아크릴 점착제, 메타아크릴레이트 공중합물, 아크릴산 에스테르계 공중합물.

Description

스마트그라스용 광학점착시트 및 그 제조 방법{Optical Clear Adhesion sheet for smart glass and method thereof}

본 발명은 스마트그라스용 광학점착시트에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 광학용 아크릴 점착제를 고분자 분산 액정(PDLC) 필름에 사용하여 점착 처리를 하고 이형필름을 부착하는 스마트그라스용 광학점착시트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 고분자 분산 액정(Polymer Dispered Liquid Crystal: 이하 'PDLC'라 한다)를 응용한 스마트그라스를 도시한 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, PDLC를 응용한 스마트그라스는 두 장의 유리판(1,9) 사이에 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene vinyl acetate;EVA) 또는 폴리 비닐 부티랄(Poly vinyl butyral;PVB)와 같은 유리접합용 시트(2,8)를 사용하여 PDLC 필름(3,4,5,6,7)을 삽입한 구조로 이루어진다.

그러나 이와 같은 구조는 두 장의 유리와 유리접합용 시트를 사용하여야 하며, 총 9개 층으로 이루어져 제조 공정이 까다롭고, 복층 유리 사이에 액정이 존재하여, 유리면에 반사되는 빛의 굴절로 인하여 어른거리는 현상이 발생한다. 특 히, PDLC를 이용한 스마트그라스는 제품의 성능 이상이 발생하거나 새로운 제품으로 교체해야 되는 경우, 스마트그라스 전체를 교체하여야 하는 문제점이 발생하게 된다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 PDLC 필름에 투명도 85% 이상의 광학용 아크릴 점착제를 사용하여 점착 처리를 하고 이형 필름을 부착함으로써, 교체가 필요할 때 스마트그라스 자체를 교환하지 않아도 되며, 기존 창문의 유리에 쉽게 적용할 수 있고, 탈부착이 가능한 스마트그라스용 광학점착시트 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 스마트그라스용 광학점착시트는, PDLC 필름; 투명성을 가지며 상기 PDLC 필름의 일면에 형성되는 광학 점착층; 및 상기 광학 점착층위에 형성되는 이형 필름층;을 구비하고,

상기 PDLC 필름은, 두 개의 투명한 고분자 기재층; 상기 고분자 기재층의 서로 대향되는 두 표면에 형성된 투명 전극층; 및 상기 투명 전극층 사이에 충진되는 폴리머 분산 액정층;으로 이루어진다.

전술한 특징을 갖는 스마트그라스용 광학점착시트에 있어서, 상기 PDLC 필름의 고분자 기재층은 PET 필름으로 이루어지며, 상기 광학 점착층은 메타아크릴레이트 공중합물 점착제 또는 아크릴산 에스테르계 공중합물 점착제로 이루어지며, 상기 이형 필름층은 PET로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 특징에 따른 스마트그라스용 광학점착시트의 제조 방법은, (a) PDLC 필름을 형성하는 단계; (b) 제1 이형 필름, 광학 점착층 및 제2 이형 필 름을 순차적으로 적층하여 점착 시트를 형성하는 단계; (c) 상기 점착 시트의 제1 이형 필름을 제거하는 단계; (d) 상기 제1 이형 필름이 제거되어 상기 점착 시트의 광학 점착층이 노출된 면을 상기 PDLC 필름의 일면에 부착하는 단계;를 구비하고, 상기 (a) 단계는, (a1) 고분자 기재층 위에 투명 전극층을 증착하는 단계; (a2) 상기 투명 전극층위에 폴리머분산 액정을 충진하는 단계; 및 (a3) 상기 폴리머 분산 액정위에 투명 전극층이 형성된 고분자 기재층을 적층하는 단계;로 이루어지는 것이 바람직하다.

전술한 특징을 갖는 스마트그라스용 광학점착시트의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 및 제2 이형 필름은 PET로 이루어지며, 상기 광학 점착층은 메타아크릴레이트 공중합물 점착제 또는 아크릴산 에스테르계 공중합물 점착제로 이루어지며, 상기 점착 시트의 제1 이형 필름의 두께는 제2 이형 필름의 두께보다 얇은 것이 바람직하다.

본 발명의 스마트그라스용 점착시트는 이형 필름을 제거한 후, 유리 표면에 부착하는 방식으로 기존에 설치되어 있는 유리에 적용할 수 있어 시공이 간편하다.

또한, 본 발명에 따른 스마트그라스용 광학점착시트는 제품에 이상이 발생한 경우에도 유리 전체를 교체하는 대신 유리 표면에 부착되어 있던 시트를 제거하고 새로운 시트를 부착하기만 되기 때문에 교체가 용이하다.

또한, 제품을 생산할 때 유리 기판이나 유리 접합용 시트 등을 사용하지 않기 때문에 생산 공정이 단축되고, 운반 및 보관이 용이하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트그라스용 광학점착시트의 구조 및 제조 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트그라스용 광학점착시트를 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 스마트그라스용 광학점착시트(20)는 PDLC 필름(210), 상기 PDLC 필름의 일면에 순차적으로 적층되는 광학 점착층(220) 및 이형 필름층(230)을 포함하며, 상기 PDLC 필름(210)은 고분자기재층(211,215), 투명 전극층(212,214), 폴리머 분산 액정층(213)을 구비한다. 전술한 구성을 갖는 스마트그라스용 광학점착시트(20)는 이형필름층(230)을 제거한 상태에서 광학 점착층(220)에 의해 유리 등에 탈부착이 가능하다.

상기 PDLC필름(210)은 서로 대향되도록 배치되는 두 개의 투명한 고분자 기재층(211,215), 상기 고분자 기재층의 마주보는 두 표면에 형성된 투명 전극층(212,214), 및 상기 투명 전극층들의 사이에 충진되는 폴리머분산 액정층(213)으로 이루어진다.

상기 고분자 기재층(212,215)은 투광성이 있는 폴리에스테르(PET), 폴리카보네이트(PC), PMMA, PEN 등과 같은 투명한 재질의 고분자 필름이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 PET 필름이 사용된다.

상기 투명 전극층(212,214)은 폴리머분산 액정층에 전압을 인가하기 위한 수단으로, 고분자 기재층의 표면에 형성된다. 투명성 전극층으로 사용되는 물질들은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), SnO₂(Tin Oxide), ATO(Antimony-doped Tin Oxide), FTO(Fluorine-doped Tin Oxide), 산화인듐(Indium Oxide), 산화 아연(Zinc Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), 산화카드뮴(Cadmium Oxide), 인 도핑-산화 주석(phosphorus-doped tin oxide), 산화루데늄(Ruthenium Oxide), 그리고 알루미늄 도핑-산화아연(aluminum-doped zinc oxide AZO) 과 이들의 조합 등이 있다. 이러한 투명성 전극층의 재료들이 박막으로 생성될 경우, 전기적으로 전도체이면서 동시에 가시광선에서 투명한 성질을 갖고 있으므로, LCD, OLED, PDP, EL, LD, LED 등의 디스플레이나 광소자의 투명성 산화 전극, 태양전지(solar cell), 터치스크린 등으로 널리 사용된다. 투명 전극층 형성은 당해 기술 분야에 잘 알려진 통상의 방법, 예를 들면, 증착 등의 방법으로 수행될 수 있다.

상기 폴리머분산 액정층(213)은 액정 입자와 감광성 폴리머 용액을 포함하여 이루어진다. 폴리머분산 액정층에 자외선이 조사되면 감광성 폴리머가 경화되면서, 폴리머 분산층 내부에 기공이 발생하고, 상기 기공 내에 액정 입자가 포함된 형태가 되게 된다. 전압이 인가되지 않은 상태에서는 액정을 둘러싼 폴리머 분자와 액정 입자들이 랜덤하게 배열되어 있기 때문에, 빛이 투과되지 못하고, 산란되어 불투명한 상태를 이루게 된다. 그러나 전압을 인가하면 액정들이 분극하여 일정한 규칙성을 가지고 배열하게 되고, 폴리머분자들도 그 투과축을 따라 배열되어 빛이 투과되고, 그 결과 투명해지게 된다.

한편, PDLC 필름의 일면에 형성되는 상기 광학 점착층(220)은 고무계 점착제, 실리콘 점착제, 아크릴 점착제, 우레탄 점착제, PVC계 점착제와 같은 투명 점착제로 형성되며, 바람직하게는 광 특성 및 내구성이 우수한 투명도 85% 이상의 광학용 아크릴 점착제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 광학용 아크릴 점착제는 메타아크릴레이트 공중합 점착제 또는 아크릴산에스테르계 공중합물을 사용할 수 있다.

상기 이형 필름층(230)은 상기 광학 점착층의 표면에 형성되어 상기 광학 점착층을 보호하고 점착성을 유지할 수 있도록 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 스마트그라스용 광학점착시트는 설치를 위하여 유리를 통째로 교체할 필요 없이, 이형 필름을 제거한 다음, 점착층을 유리에 부착하는 방식으로 쉽게 스마트윈도우를 구현할 수 있게 해준다. 또한, 제품에 손상이 발생하였거나, 새로운 시트로 교체하고자 하는 경우에 유리 전체를 교체하는 대신 유리 표면에 부착되어 있던 시트를 제거하고 새로운 시트를 부착하면 되기 때문에, 유지 보수가 간편하다는 장점이 있다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 스마트그라스용 광학점착시트의 제조 방법을 설명한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트그라스용 광학점착시트를 제조하는 공정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 먼저 PDLC 필름을 제조한다(단계 300). 전술한 구성을 갖는 PDLC 필름(210)을 제조하는 과정은 다음과 같다. 고분자 기재층 위에 투명 전극층을 증착하여 투명 전극층을 갖는 고분자 기재층을 제조하고, 상기 고분자 기재층 위에 폴리머분산 액정 용액을 충진한 다음, 그 위에 투명 전극층이 형성된 고분자 기재층을 적층하는 방법으로 제조될 수 있다. 이러한 PDLC 필름의 제조 방법은 당해 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 본 발명의 PDLC 필름 역시 이러한 종래 기술을 이용하여 제조될 수 있다.

한편, 상기 PDLC 필름 제조와는 별도로 광학점착층 및 이형 필름층을 형성하기 위한 점착시트를 제조한다(단계 310). 도 4는 본 발명에 따른 제조 공정중에 사용되는 점착 시트를 도시한 단면도이다. 도 4를 참조하면, 점착 시트(40)는 제1 이형 필름(410), 광학 점착층(420) 및 제2 이형 필름(430)으로 이루어진다. 전술한 구성을 갖는 점착시트(40)는 다음과 같은 방법으로 제조한다. 먼저, 두께가 10μ ~ 100μ, 바람직하게는 25μ ~ 75μ인 제1 이형 필름(410) 위에 광학점착제를 도포하여 광학 점착층(420)을 형성한다. 이때, 상기 광학 점착제(420)는 고무계 점착제, 실리콘 점착제, 광학용 아크릴 점착제, 우레탄 점착제, PVC계 점착제와 같은 투명 점착제를 사용하며, 바람직하게는 광학용 아크릴 점착제를 사용하는 것이 좋다. 다음 상기 광학 점착층위에 두께가 25μ ~ 150μ, 바람직하게는 50μ ~ 100μ를 가지는 제2 이형 필름(430)을 적층하여, 두 개의 이형 필름 사이에 광학점착층이 형성되어 있는 점착시트(40)를 제조한다. 이때, 상기 광학 점착층은 광학용 아크릴 점착제로서 메타아크릴레이트 공중합 점착제 또는 아크릴산에스테르계 공중합물을 제2 이형 필름위에 도포하여 열경화하여 완성된다. 여기서, 상기 제1 이형 필름 및 제2 이형 필름은 서로 두께가 상이하며, 특히 PDLC 필름에 점착시 제거되는 제1 이형 필름은 제2 이형 필름보다 얇은 두께로 제조되는 것이 바람직하다.

이후, 두께가 얇은 제2 이형 필름을 제거한 후, PDLC 필름(210)의 일면에 점착 시트를 부착시킨다(단계 320). 그 결과, PDLC 필름에 광학점착층 및 이형 필름층이 점착된 스마트그라스용 광학점착시트가 완성된다.

상기와 같이 제조된 스마트그라스용 광학점착시트를 사용함으로서, 기존의 유리접합 형태의 스마트윈도우와는 달리 기존 유리창을 통째로 교체할 필요가 없고 기존 유리에 바로 적용할 수 있다. 또한, 사용하고자 하는 위치를 변경할 때에도 바로 떼어내어 다른 위치에 사용할 수 있으므로 유지보수가 편리하다.

이하, 광학 점착층으로서 메타아크릴레이트 공중합 점착제(실시예1) 및 아크릴산에스테르계 공중합물(실시예2)을 사용하는 경우에 대하여 박리력 시험 결과는 표 1과 같다. 박리력 시험기는 한국의 EMC-01을 사용하였다.

구 분	경화 후 1시간	경화 후 48시간	경화 후 480시간
실시예 1	170gf/25mm	209gf/25mm	209gf/25mm
실시예 2	100gf/25mm	150gf/25mm	150gf/25mm

실험 결과를 통해, 실시예1의 메타아크릴레이트 공중합 점착제가 점착력이 더 우수함을 알 수 있다.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 스마트그라스용 광학점착시트는 유리 등에 점착되어 스마트그라그로서 널리 사용될 수 있다.

도 1은 일반적인 고분자 분산 액정(PDLC)을 응용한 스마트그라스를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트그라스용 광학점착시트를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트그라스용 광학점착시트의 제조 공정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트그라스용 광학점착시트의 제조 공정 중 사용되는 점착시트를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 스마트그라스

20 : 스마트그라스용 광학점착시트

210 : PDLC 필름

220 : 점착층

230 : 이형 필름층

211, 214 : 고분자 기재층

212, 214 : 투명 전극층

213 : 폴리머 분산 액정층

40 : 점착 시트

410 : 제1 이형필름

420 : 광학 점착층

430 : 제2 이형필름

Claims

PDLC 필름;

투명성을 가지며 상기 PDLC 필름의 일면에 형성되는 광학 점착층; 및

상기 광학 점착층위에 형성되는 이형 필름층;을 구비하고,

상기 PDLC 필름은,

두 개의 투명한 고분자 기재층;

상기 고분자 기재층의 서로 대향되는 두 표면에 형성된 투명 전극층;및

상기 투명 전극층 사이에 충진되는 폴리머 분산 액정층;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트그라스용 광학점착시트.
제1항에 있어서, 상기 PDLC 필름의 고분자 기재층은 PET 필름인 것을 특징으로 하는 스마트그라스용 광학점착시트.
제1항에 있어서, 상기 광학 점착층은 메타아크릴레이트 공중합물 점착제 또는 아크릴산 에스테르계 공중합물 점착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트그라스용 광학점착시트.
제1항에 있어서, 상기 이형 필름층은 PET로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트그라스용 광학점착시트.
제1항에 있어서, 상기 광학 점착층은 투명도가 85% 이상인 광학용 아크릴 점착제인 것을 특징으로 하는 스마트그라스용 광학점착시트.
(a) PDLC 필름을 형성하는 단계;

(b) 제1 이형 필름, 광학 점착층 및 제2 이형 필름을 순차적으로 적층하여 점착 시트를 형성하는 단계;

(c) 상기 점착 시트의 제1 이형 필름을 제거하는 단계;

(d) 상기 제1 이형 필름이 제거되어 상기 점착 시트의 광학 점착층이 노출된 면을 상기 PDLC 필름의 일면에 부착하는 단계;

를 구비하는 것을 특징으로 하는 스마트그라스용 광학점착시트의 제조 방법.
제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 이형 필름은 PET로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트그라스용 광학점착시트의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 광학 점착층은 메타아크릴레이트 공중합물 점착제 또는 아크릴산 에스테르계 공중합물 점착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트그라스용 광학점착시트의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 점착 시트의 제1 이형 필름의 두께는 제2 이형 필름의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 스마트그라스용 광학점착시트의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 (a) 단계는,

(a1) 고분자 기재층 위에 투명 전극층을 증착하는 단계;

(a2) 상기 투명 전극층위에 폴리머분산 액정을 충진하는 단계; 및

(a3) 상기 폴리머 분산 액정위에 투명 전극층이 형성된 고분자 기재층을 적층하는 단계;

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트그라스용 광학점착시트의 제조방법.