KR20150049838A - 복합 필름, 그의 제조 방법 및 이를 수행하기 위한 장치 - Google Patents

복합 필름, 그의 제조 방법 및 이를 수행하기 위한 장치 Download PDF

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KR20150049838A
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Abstract

복합 필름은 탄성 필름 및 비탄성 필름을 포함한다. 비탄성 필름은 탄성 필름의 측면에 배치된다. 탄성 필름과 비탄성 필름 사이에는 수직 계면이 형성된다. 따라서, 표시 장치를 감거나 접는 경우 발생하는 응력(예를 들면, 고온 변형, 크랙)을 완화시킬 수 있다.

Description

복합 필름, 그의 제조 방법 및 이를 수행하기 위한 장치{COMPOSITE FILM, METHOD OF MANUFACTURING THE COMPOSITE FILM AND APPARATUS FOR PERFORMING THE METHOD}
본 발명은 복합 필름, 그의 제조 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 표시 장치에 사용되는 복합 필름, 이러한 복합 필름을 제조하기 위한 방법, 및 이러한 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 화면의 크기가 증가하면서도 전자 제품의 휴대를 용이하게 하기 위해 소형화되고 있다. 이에 따라, 최근 감거나 접을 수 있는 표시 장치의 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 최근, 감거나 접을 수 있는 표시 장치를 구현하기 위하여 다양한 복합 필름들을 표시 장치에 적용하고 있으며, 이러한 복합 필름들을 제조하기 위한 복합 필름 제조 장치는 사출 성형 방식, 압출 성형 방식, 캘린더 성형 방식, 압출 성형 방식 등을 이용하고 있다. 일반적으로, 압출 성형 방식을 이용하는 복합 필름 제조 장치는 압출기, 피드 블록부, 압출 다이부 등을 포함한다.
그러나, 종래의 압출 성형 방식을 이용하는 복합 필름 제조 장치는 복수의 압출기들을 이용하여 복수의 용융 수지들을 생성하고, 피드 블록부에서 상기 복수의 용융 수지들을 수직 방향으로 배치한 후, 압출 다이부를 통해 상기 복수의 용융 수지들을 압출하여 복수의 수지층들이 수직 방향으로 배치되는 복합 필름을 제조하였다. 그러나, 이러한 복합 필름은 수평 방향 측면으로 보았을 때, 상기 복수의 수지층들 각각은 단일 물질로 구성된 단일 영역을 가지므로, 외부로부터 가해지는 충격(예를 들어, 복합 필름이 구비된 표시 장치가 감기거나 접히는 경우 발생하는 응력)을 완화시키기 어렵다. 이러한 충격이 제거되지 않을 경우, 결국 표시 장치의 응력 손상(예를 들면, 고온 변형, 크랙)을 초래하게 된다.
본 발명의 일 목적은 표시 장치를 감거나 접는 경우 발생하는 응력 손상을 완화시킬 수 있는 복합 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기된 복합 필름을 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기된 방법을 수행하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 실시예에 따른 복합 필름은 탄성 필름 및 비탄성 필름을 포함한다. 비탄성 필름은 탄성 필름의 측면에 배치된다. 탄성 필름과 비탄성 필름 사이에는 수직 계면이 형성된다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 비탄성 필름은 상기 탄성 필름의 일측면에 배치된 제 1 비탄성 필름, 및 상기 탄성 필름의 타측면에 배치된 제 2 비탄성 필름을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 탄성 필름은 탄성 중합체(elastomer)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 비탄성 필름은 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)을 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 복합 필름 제조 방법에 따르면, 적어도 2개의 용융 수지들을 1차 압출한다. 상기 1차 압출된 용융 수지들을 제 1 방향으로 배치한다. 상기 제 1 방향으로 배치된 상기 용융 수지들을 제 2 방향으로 배치한다. 상기 제 2 방향으로 배치된 상기 용융 수지들을 2차 압출한다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 용융 수지들을 1차 압출하는 단계는 제 1 수지를 용융시켜 압출하는 단계, 제 2 수지를 용융시켜 압출하는 단계, 및 제 3 수지를 용융시켜 압출하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 용융 수지들을 1차 압출하는 단계는 상기 용융된 제 1 내지 제 3 수지의 면적들에 따라 상기 용융된 제 1 내지 제 3 수지들을 압출하는 속도들을 선택적으로 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 용융된 제 1 및 제 2 수지가 동일한 면적을 갖고, 상기 용융된 제 3 수지가 상기 용융된 제 1 및 제 2 수지들보다 작은 면적을 가질 경우, 상기 속도 제어 단계는 상기 용융된 제 3 수지를 압출하는 속도를 상기 제 1 및 제 2 용융된 수지들을 압출하는 속도보다 느리게 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들, 상기 제조 방법은 상기 2차 압출된 용융 수지들을 냉각시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 복합 필름 제조 장치는 1차 압출 유닛, 피딩 유닛, 변환 유닛 및 2차 압출 유닛을 포함한다. 1차 압출 유닛은 적어도 2개의 용융 수지들을 압출한다. 피딩 유닛은 상기 1차 압출 유닛에서 압출된 용융 수지들을 제 1 방향으로 배치한다. 변환 유닛은 상기 제 1 방향으로 배치된 상기 용융 수지들을 제 2 방향으로 배치한다. 2차 압출 유닛은 상기 제 2 방향으로 배치된 상기 용융 수지들을 압출한다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 1차 압출 유닛은 제 1 수지를 용융시켜 압출하는 제 1 압출 부재, 제 2 수지를 용융시켜 압출하는 제 2 압출 부재, 및 제 3 수지를 용융시켜 압출하는 제 3 압출 부재를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 압출 부재들은 스크류를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 장치는 상기 용융된 제 1 내지 제3 수지의 면적들에 따라 상기 제 1 내지 제 3 압출 부재들의 압출 속도들을 선택적으로 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 용융된 제 1 및 제 2 수지들이 동일한 면적을 갖고, 상기 용융된 제 3 수지가 상기 용융된 제 1 및 제 2 수지들보다 작은 면적을 가질 경우, 상기 제어부는 상기 제 3 압출 부재의 압출 속도를 상기 제 1 및 제 2 압출 부재들의 압출 속도보다 느리게 설정할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 변환 유닛은 상기 제 1 방향을 따라 배열되어 상기 제 1 방향을 따라 배열된 상기 용융 수지들을 공급받는 유입 라인, 상기 제 2 방향을 따라 배열되어 상기 제 2 방향을 따라 배열된 상기 용융 수지들을 배출하는 배출 라인, 및 상기 유입 라인과 상기 배출 라인을 연결하여, 상기 제 1 방향을 따라 배열된 상기 용융 수지들을 상기 제 2 방향을 따라 배열시키는 변환 라인을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 방향은 상기 복합 필름의 두께 방향이며, 상기 제2 방향은 상기 복합 필름의 길이 방향일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 2차 압출 유닛은 상기 제2 방향으로 배치된 상기 용융 수지들을 공급받는 용융 수지 유입부, 상기 용융 수지 유입부와 연결된 매니폴드(manifold)부, 및 상기 매니폴드부와 연결되어 상기 제 2 방향으로 배치된 상기 용융 수지들을 2차 압출하는 용융 수지 압출부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 장치는 상기 2차 압출된 용융 수지들을 냉각시키는 냉각 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 복합 필름이 탄성 필름을 사이에 두고 비탄성 필름들이 수평하게 배치된 구조를 가짐으로써, 표시 장치를 감거나 접는 경우 발생하는 응력(예를 들면, 고온 변형, 크랙)을 완화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 복합 필름 제조 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 장치의 1차 압출 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 장치의 변환 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1의 장치의 2차 압출 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 1의 장치를 이용해서 복합 필름을 제조하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 도 1의 장치를 이용해서 제조된 복합 필름을 나타내는 평면도이다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되는 것은 아니다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기구성 요소들이 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 또는 제3 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 또는 제3 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등도마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "구비하다", "함유하다" 또는"가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 복합 필름, 그의 제조 방법 및 이를 수행하기 위한 장치를 보다 상세하게 설명한다. 첨부 도면들에 있어서, 동일하거나 유사한 구성 요소들에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호들을 사용한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 복합 필름 제조 장치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 장치의 1차 압출 유닛을 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 1의 장치의 변환 유닛을 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 1의 장치의 2차 압출 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 복합 필름 제조 장치(100)는 1차 압출 유닛(110), 피딩 유닛(150), 변환 유닛(160), 2차 압출 유닛(170), 냉각 유닛(180) 및 제어부(190)를 포함한다.
1차 압출 유닛(110)은 적어도 2개의 용융 수지들을 압출한다. 본 실시예에서, 1차 압출 유닛(110)은 제 1 고상 수지를 용융시켜 압출하는 제 1 압출 부재(120), 제 2 고상 수지를 용융시켜 압출하는 제 2 압출 부재(130), 및 탄성 수지를 용융시켜 압출하는 제 3 압출 부재(140)를 포함한다.
본 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 고상 수지는 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)을 포함할 수 있다. 상기 탄성 수지는 탄성 중합체(elastomer)를 포함할 수 있다. 상기 탄성 수지는 에폭시계 폴리머, 아크릴계 폴리머, 우레탄계 폴리머 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 구체적으로, 탄성 수지는 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 폴리메칠메타크릴레이트(polymethylmethacrylate; PMMA), 폴리다이메틸실록세인(polydimethylsiloxane; PDMS) 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 제 1 내지 제 3 압출 부재(120, 130, 140)들은 실질적으로 동일한 구조를 갖는다. 따라서, 여기에서는 제 1 압출 부재(120)의 구조에 대해서만 설명한다.
도 2를 참조하면, 제 1 압출 부재(120)는 하우징(122), 호퍼(124), 스크류(126) 및 히터(128)를 포함한다.
하우징(122)은 제 1 고상 수지가 수용되어 용융되는 용융 공간(127)을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 하우징(122)은 실린더 형상을 가질 수 있지만, 실린더 형상으로 한정되지는 않는다.
호퍼(124)는 하우징(122)의 상부에 배치된다. 제 1 고상 수지가 호퍼(124)를 통해서 하우징(122)의 용융 공간(127)으로 공급된다.
히터(128)는 하우징(122)의 외측면에 배치된다. 히터(128)는 하우징(122) 내부를 가열하여, 제 1 고상 수지를 용융시킨다. 히터(128)의 동작은 제어부(190)에 의해 제어된다.
스크류(126)는 하우징(122) 내부에 배치된다. 스크류(126)의 동작은 제어부(190)에 의해 제어된다. 스크류(126)는 히터(128)에 의해 용융된 제 1 수지를 피딩 유닛(150)으로 회전 이동시킨다. 본 실시예에서, 스크류(126)의 회전 속도는 제 1 용융 수지가 압출될 영역에 따라 제어부(190)에 의해 제어될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제 1 고상 수지와 제 2 고상 수지는 동일한 물질을 포함할 수 있다. 다른 실시예로서, 제 1 고상 수지와 제 2 고상 수지는 상이한 물질을 포함할 수도 있다.
피딩 유닛(150)은 제 1 내지 제 3 압출 부재(120, 130, 140)들에 연결된다. 따라서, 피딩 유닛(150)은 제 1 내지 제 3 압출 부재(120, 130, 140)들에 의해 압출된 제 1 내지 제 3 용융 수지들을 공급받는다. 피딩 유닛(150)은 제 1 내지 제 3 용융 수지들을 제 1 방향으로 배치한다. 본 실시예에서, 제 1 방향은 복합 필름의 두께 방향에 해당하는 수직방향이다. 구체적으로, 제 1 용융 수지가 최하부에 배치되고, 제 2 용융 수지가 최상부에 배치된다. 제 3 용융 수지는 제 1 용융 수지와 제 2 용융 수지 사이에 배치된다.
도 1을 참조하면, 변환 유닛(160)은 피딩 유닛(150)에 연결되어, 제 1 방향으로 배치된 제 1 내지 제 3 용융 수지들을 공급받는다. 변환 유닛(160)은 제 1 방향으로 배열된 제 1 내지 제 3 용융 수지들을 제 2 방향으로 배치한다. 본 실시예에서, 제 2 방향은 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 방향이다. 따라서, 제 2 방향은 복합 필름의 길이 방향에 해당하는 수평 방향이다.
도 3을 참조하면, 변환 유닛(160)은 유입 라인(162), 배출 라인(164) 및 변환 라인(166)을 포함한다. 제 1 방향으로 배열된 제 1 내지 제 3 용융 수지들이 유입 라인(162)으로 유입된다. 배출 라인(164)은 제 2 방향으로 배열된 용융 수지를 배출한다. 변환 라인(166)은 제 1 방향으로 배열된 용융 수지에 제 2 방향을 부여한다.
본 실시예에서, 유입 라인(162)은 제 1 유입 라인(162a), 제 2 유입 라인(162b) 및 제 3 유입 라인(162c)을 포함한다. 제 3 유입 라인(162c)은 제 1 유입 라인(162b) 상부에 배치된다. 제 2 유입 라인(162b)은 제 3 유입 라인(162c) 상부에 배치된다. 따라서, 제 1 유입 라인(162a), 제 3 유입 라인(162c) 및 제 2 유입 라인(162b)이 아래로부터 순차적으로 수직하게 배치된다. 제 1 용용 수지가 제 1 유입 라인(162a)을 통해서 유입된다. 제 2 용융 수지는 제 2 유입 라인(162b)을 통해서 유입된다. 제 3 용융 수지는 제 3 유입 라인(162c)을 통해서 유입된다.
유출 라인(164)은 제 1 유출 라인(164a), 제 2 유출 라인(164b) 및 제 3 유출 라인(164c)을 포함한다. 제 1 유출 라인(164a)은 우측에 배치된다. 제 2 유출 라인(164b)은 좌측에 배치된다. 제 3 유출 라인(164c)은 제 1 유출 라인(164a)과 제 2 유출 라인(164b) 사이에 배치된다. 따라서, 제 1 유출 라인(164a), 제 3 유출 라인(164c) 및 제 2 유출 라인(164b)은 우측으로부터 좌측을 향해 수평하게 배치된다.
변환 라인(166)은 제 1 변환 라인(166a), 제 2 변환 라인(166b) 및 제 3 변환 라인(166c)을 포함한다. 제 1 변환 라인(166a)은 제 1 유입 라인(162a)과 제 1 유출 라인(164a) 사이를 연결시킨다. 제 2 변환 라인(166b)은 제 2 유입 라인(162b)과 제 2 유출 라인(164b) 사이를 연결시킨다. 제 3 변환 라인(166c)은 제 3 유입 라인(162c)과 제 3 유출 라인(164c) 사이를 연결시킨다. 따라서, 유입 라인(162) 내에서 제 1 방향을 따라 수직하게 배열된 제 1 내지 제 3 용융 수지들이 변환 라인(166)을 통과하여 유출 라인(164)에 도달하게 되면, 제 1 내지 제 3 용융 수지들은 제 2 방향을 따라 수평하게 배치된다.
상기된 라인들의 수는 투입되는 수지들의 수에 따라 결정된다. 따라서, 본 실시예에서 언급된 라인들의 수가 3개로 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 2차 압출 유닛(170)은 변환 유닛(160)에 연결되어, 제 2 방향을 따라 수평하게 배열된 용융 수지들을 공급받는다. 2차 압출 유닛(170)은 제 2 방향을 따라 수평하게 배열된 용융 수지들을 2차로 압출한다.
도 4를 참조하면, 2차 압출 유닛(170)은 용융 수지 유입부(172), 매니폴드부(manifold)(174), 용융 수지 압출부(176)를 포함한다. 본 실시예에서, 2차 압출 유닛(170)은 플랫 다이(flat die)를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서, 2차 압출 유닛(170)은 티 다이(T-die), 코트 행거 다이(coat hanger die), 피쉬 테일 다이 (fish tail die) 등을 포함할 수 있다.
용융 수지 유입부(172)는 변환 유닛(160)의 유출 라인(164)에 연결된다. 따라서, 제 2 방향으로 재배치된 용융 수지들이 용융 수지 유입부(172)로 공급된다.
매니폴드부(174)는 용융 수지 유입부(172)와 연결되어 상기 제2 방향으로 배치된 상기 제1 내지 제3 용융 수지를 공급받는다. 매니폴드부(174)는 상기 제1 내지 제3 용융 수지가 배치되는 영역을 확장시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제1 내지 제3 용융 수지는 매니폴드부(174) 내에서 상기 제2 방향을 따라 배열되면서 배치 영역 만이 상기 제2 방향을 따라 확장될 수 있다.
용융 수지 압출부(176)는 매니폴드부(175)와 연결되어 매니폴드부(174)에 의해 확장된 상기 제1 내지 제3 용융 수지를 2차 압출한다. 본 실시예에서, 용융 수지 압출부(176)는 용융 수지들이 통과하는 복수의 개구부(178)들을 갖는다. 용융 수지들은 개구부(178)들을 통과하면서 압출된다. 본 실시예에 있어서, 복수의 개구부(178)들은 상기 제2 방향을 따라 연속적으로 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 개구부(178)의 수는 공급되는 수지의 수와 대응하는 3개이다. 따라서, 수지의 공급수에 따라 개구부(178)의 수도 변경될 수 있다.
도 1을 참조하면, 냉각 유닛(180)은 2차 압출 유닛(170)에 의해 압출된 상기 제1 용융 수지, 상기 제2 용융 수지 및 상기 제3 용융 수지를 냉각하여, 최종적으로 도 6에 도시된 복합 필름(300)을 완성한다. 본 실시예에서, 냉각 유닛(180)은 냉각수를 구비하는 냉각 수조 또는 송풍기 등과 같은 공냉 장치를 포함할 수 있다.
제어부(190)는 용융 수지의 압출 영역에 따라 스크류(126)의 회전 속도를 제어한다. 본 실시예에서, 제어부(190)는 제 1 용융 수지의 압출 영역에 따라 제 1 압출 부재(120)의 제 1 스크류의 회전 속도, 제 2 용융 수지의 압출 영역에 따라 제 2 압출 부재(130)의 제 2 스크류의 회전 속도, 및 제 3 용융 수지의 압출 영역에 따라 제 3 압출 부재(140)의 제 3 스크류의 회전 속도를 선택적으로 제어한다.
예를 들어서, 상기 제1 용융 수지가 압출될 영역이 제1 면적을 가지고, 상기 제2 용융 수지가 압출될 영역이 상기 제1 면적보다 작은 제2 면적을 가지며, 상기 제3 용융 수지가 압출될 영역이 상기 제1 면적과 동일한 제3 면적을 갖는다고 가정할 때, 제어부(190)는 제 1 스크류 및 상기 제 2 스크류가 상기 제 3 스크류보다 빠르게 회전되도록 제어한다. 또한, 제어부(190)는 1차 압출 유닛(110), 피딩 유닛(150), 변환 유닛(160), 및 2차 압출 유닛(160)의 내부 온도를 각기 제어할 수 있다. 이에 따라, 1차 압출 유닛(110), 피딩 유닛(150), 변환 유닛(160), 2차 압출유닛(170) 내에서 각기 유동하는 제1 내지 제3 용융 수지의 점도(viscosity) 특성을 효과적으로 제어할 수 있다. 이에 따라, 최종적으로 형성되는 복합 필름의 균일성(uniformity)을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 따르면, 피딩 유닛(150)이 상기 제1 내지 제3 용융 수지들을 제1 방향(즉, 수직 방향)으로 배치한다. 변환 유닛(160)이 상기 제1 내지 제3 용융 수지에 제2 방향(즉, 수평 방향)을 부여한다. 2차 압출 유닛(170)이 제 2 방향으로 배치된 상기 제1 내지 제3 용융 수지를 압출하여, 제 1 수지(310), 제 2 수지(320), 제 3 수지(330)가 수평하게 배열된 도 6의 복합 필름(300)을 제조할 수 있다. 이러한 복합 필름은 서로 다른 물질로 구성된 복수의 영역들을 가지므로, 복합 필름이 구비된 표시 장치가 감기거나 접히는 경우 발생하는 응력을 효과적으로 감소시키거나 제거할 수 있다.
도 5는 도 1의 장치를 이용해서 이용하여 복합 필름을 제조하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 단계 S210에서, 제 1 압출 부재(120)가 제 1 수지를 용융시켜서, 피딩 유닛(150)을 향해 압출한다.
단계 S220에서, 제 2 압출 부재(130)가 제 2 수지를 용융시켜서, 피딩 유닛(150)을 향해 압출한다.
단계 S230에서, 제 3 압출 부재(140)가 제 3 수지를 용융시켜서, 피딩 유닛(150)을 향해 압출한다.
단계 S240에서, 피딩 유닛(150)은 용융된 제 1 내지 제 3 수지들을 제 1 방향을 따라 수직하게 배치한다. 본 실시예에서, 제 1 내지 제 3 용융 수지들은 하부로부터 순차적으로 상부를 향해 배치된다.
단계 S250에서, 변환 유닛(160)이 제 1 방향을 따라 배치된 제 1 내지 제 3 용융 수지들을 제 2 방향을 따라 배치한다. 본 실시예에서, 제 1 용융 수지는 제 1 유입 라인(162a), 제 1 변환 라인(166a) 및 제 1 유출 라인(164a)으로 제공된다. 제 1 용융 수지의 상부에 위치한 제 3 용융 수지는 제 3 유입 라인(162c), 제 3 변환 라인(166c) 및 제 3 유출 라인(164c)으로 제공된다. 제 3 용융 수지 상부에 위치한 제 2 용융 수지는 제 2 유입 라인(162b), 제 2 변환 라인(166b) 및 제 2 유출 라인(164b)으로 제공된다. 따라서, 수직하게 배치된 제 1 내지 제 3 용융 수지들이 유출 라인(165)에 도달하게 되면, 제 1 내지 제 3 용융 수지들은 제 3 용융 수지를 사이에 두고 수평하게 배치된다.
단계 S260에서, 2차 압출 유닛(170)이 수평하게 배치된 제 1 내지 제 3 용융 수지들을 2차로 압출한다.
단계 S270에서, 냉각 유닛(180)이 수평하게 압출된 제 1 내지 제 3 용융 수지들을 냉각시켜서, 도 6에 도시된 복합 필름(300)을 완성한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 복합 필름(300)은 좌측의 제 1 수지 필름(310), 우측의 제 2 수지 필름(330), 및 중앙이 제 3 수지 필름(320)을 포함한다. 즉, 제 1 내지 제 3 수지 필름(310, 320, 330)들이 수평 방향을 따라 배열된다.
상기 복합 필름(300) 표시 장치에 결합하는 경우, 상기 제 2 수지 필름(320)을 상기 표시 장치가 감기거나 접히는 영역에 결합시키고, 상기 제1 및 제 3 수지 필름(310, 330)들을 상기 표시 장치가 감기거나 접히는 영역과 인접하는 영역에 얼라인하여 결합함에 따라, 상기 복합 필름이 구비된 표시 장치가 감기거나 접히는 경우 발생하는 응력을 효과적으로 감소시키거나 제거할 수 있다. 예를 들면, 상기 복합 필름과 상기 표시 장치 사이에 점착 부재(예를 들면, PSA)를 개재하여 상기 복합 필름과 상기 표시 장치를 결합시킬 수 있다.
도 5에 예시한 복합 필름의 제조 방법은 상기 제1 수지, 상기 제2 수지 및 상기 제3 수지가 수평 방향으로 연속적으로 배치된 복합 필름을 제조할 수 있지만, 상기 제1 수지, 상기 제2 수지 및 상기 제3 수지를 상기 수평 방향을 따라 반복적으로 배치한 다음 절단하여 복합 필름을 제조할 수도 있으므로, 복합 필름을 효과적으로 대량 생산할 수 있다.
도 6은 도 1의 장치를 이용해서 제조된 복합 필름을 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 복합 필름(300)은 제 1 비탄성 필름(310), 탄성 필름(320) 및 제 2 비탄성 필름(330)을 포함한다.
본 실시예에서, 제 1 비탄성 필름(310)은 탄성 필름(320)의 좌측면에 배치된다. 제 2 비탄성 필름(330)은 탄성 필름(320)의 우측면에 배치된다. 따라서, 탄성 필름(320)과 제 1 및 제 2 비탄성 필름(310, 330)들 사이에는 수직 계면이 형성된다. 여기서, 수직 계면은 복합 필름(300)의 길이 방향과 실질적으로 직교하는 방향이다. 따라서, 복합 필름(300)의 상부면과 하부면을 잇는 수직선을 중심으로 표시 장치가 접히게 된다.
본 실시예에 따르면, 표시 장치의 접히는 영역인 복합 필름(300)의 탄성 필름(320)의 상부면과 하부면이 노출된다. 따라서, 복합 필름(300)은 탄성 필름(320)만이 접히게 된다. 그러므로, 복합 필름(300)을 접을 때 발생되는 응력 대부분이 탄성 필름(320)에 집중된다. 결과적으로, 접힌 복합 필름(300)에 인가되는 응력을 크게 완화시킬 수 있게 되어, 복합 필름(300)의 파손을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 복합 필름, 그의 제조 방법 및 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
본 발명은 복합 필름을 구비한 전자 기기에 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 컴퓨터, 노트북, 디지털 카메라, 비디오 캠코더, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), MP3 플레이어, 차량용 네비게이션, 비디오폰, 감시 시스템, 추적 시스템, 동작 감지 시스템, 이미지 안정화 시스템 등에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
110 ; 1차 압출 유닛
120 ; 제 1 압출 부재
130 ; 제 2 압출 부재
140 ; 제 3 압출 부재
150 ; 피딩 유닛
160 ; 변환 유닛
170 ; 2차 압출 유닛
180 ; 냉각 유닛
190 ; 제어부
310 ; 제 1 비탄성 필름
320 ; 탄성 필름
330 ; 제 2 비탄성 필름

Claims (18)

  1. 탄성 필름; 및
    상기 탄성 필름의 측면에 배치되어, 상기 탄성 필름과의 수직 계면을 갖는 비탄성 필름을 포함하는 복합 필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 비탄성 필름은,
    상기 탄성 필름의 일측면에 배치된 제 1 비탄성 필름; 및
    상기 탄성 필름의 타측면에 배치된 제 2 비탄성 필름을 포함하는 복합 필름.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 필름은 탄성 중합체(elastomer)를 포함하는 복합 필름.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 비탄성 필름은 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)을 포함하는 복합 필름.
  5. 적어도 2개의 용융 수지들을 1차 압출하는 단계;
    상기 1차 압출된 용융 수지들을 제 1 방향으로 배치하는 단계;
    상기 제 1 방향으로 배치된 상기 용융 수지들을 제 2 방향으로 배치하는 단계; 및
    상기 제 2 방향으로 배치된 상기 용융 수지들을 2차 압출하는 단계를 포함하는 복합 필름 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 용융 수지들을 1차 압출하는 단계는.
    제 1 수지를 용융시켜 압출하는 단계;
    제 2 수지를 용융시켜 압출하는 단계; 및
    제 3 수지를 용융시켜 압출하는 단계를 포함하는 복합 필름 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 용융 수지들을 1차 압출하는 단계는,
    상기 제 1 내지 제 3 용융 수지들의 면적들에 따라 상기 용융된 제 1 내지 제 3 용융 수지를 압출하는 속도들을 선택적으로 제어하는 단계를 더 포함하는 복합 필름 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 용융 수지와 상기 제 2 용융 수지가 동일한 면적을 갖고, 상기 제 3 용융 수지가 상기 제 1 및 제 2 용융 수지들보다 작은 면적을 가질 경우,
    상기 속도 제어 단계는 상기 제 3 용융 수지를 압출하는 속도를 상기 제 1 및 제 2 용융 수지들을 압출하는 속도보다 느리게 설정하는 단계를 포함하는 복합 필름 제조 방법.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 2차 압출된 용융 수지들을 냉각시키는 단계를 더 포함하는 복합 필름 제조 방법.
  10. 적어도 2개의 용융 수지들을 압출하는 1차 압출 유닛;
    상기 1차 압출 유닛에서 압출된 용융 수지들을 제 1 방향으로 배치하는 피딩 유닛;
    상기 제 1 방향으로 배치된 상기 용융 수지들을 제 2 방향으로 배치하는 변환 유닛; 및
    상기 제 2 방향으로 배치된 상기 용융 수지들을 압출하는 2차 압출 유닛을 포함하는 복합 필름 제조 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 1차 압출 유닛은,
    제 1 수지를 용융시켜 압출하는 제 1 압출 부재;
    제 2 수지를 용융시켜 압출하는 제 2 압출 부재; 및
    제 3 수지를 용융시켜 압출하는 제 3 압출 부재를 포함하는 복합 필름 제조 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 압출 부재들은 스크류를 포함하는 복합 필름 제조 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 용융 수지들의 면적들에 따라 상기 제 1 내지 제 3 압출 부재들의 압출 속도들을 선택적으로 제어하는 제어부를 더 포함하는 복합 필름 제조 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 용융 수지와 상기 제 2 용융 수지가 동일한 면적을 갖고, 상기 제 3 용융 수지가 상기 제 1 및 제 2 용융 수지들보다 작은 면적을 가질 경우, 상기 제어부는 상기 제 3 압출 부재의 압출 속도를 상기 제 1 및 제 2 압출 부재들의 압출 속도보다 느리게 설정하는 복합 필름 제조 장치.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 변환 유닛은,
    상기 제 1 방향을 따라 배열되어 상기 제 1 방향을 따라 배열된 상기용융 수지들을 공급받는 유입 라인;
    상기 제 2 방향을 따라 배열되어 상기 제 2 방향을 따라 배열된 상기 용융 수지들을 배출하는 배출 라인; 및
    상기 유입 라인과 상기 배출 라인을 연결하여, 상기 제 1 방향을 따라 배열된 상기 용융 수지들을 상기 제 2 방향을 따라 배열시키는 변환 라인을 포함하는 복합 필름 제조 장치.
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 방향은 상기 복합 필름의 두께 방향이며, 상기 제2 방향은 상기 복합 필름의 길이 방향인 것을 특징으로 하는 복합 필름 제조 장치.
  17. 제 10 항에 있어서, 상기 2차 압출 유닛은,
    상기 제2 방향으로 배치된 상기 용융 수지들을 공급받는 용융 수지 유입부;
    상기 용융 수지 유입부와 연결된 매니폴드(manifold)부; 및
    상기 매니폴드부와 연결되어 상기 제 2 방향으로 배치된 상기 용융 수지들을 2차 압출하는 용융 수지 압출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 필름 제조 장치.
  18. 제 10 항에 있어서, 상기 2차 압출된 용융 수지들을 냉각시키는 냉각 유닛을 더 포함하는 복합 필름 제조 장치.
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