KR20100045635A - 전도성 보호필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전도성 보호필름에 관한 것으로, 구체적으로 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 1 투명 플라스틱 기재의 제 1 면에는 눈부심방지 코팅층이 형성되고, 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 2 투명 플라스틱 기재의 제 1면에는 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0에서 선택되는 실수) 코팅층이 형성되며, 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 3 투명 플라스틱 기재의 제 1면에는 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0에서 선택되는 실수) 코팅층이 형성되고, 상기 제 1 투명 플라스틱 기재의 제 2 면과 제 2 투명 플라스틱 기재의 제 2 면이 대향하도록 배치하여 제 1 접착제층을 통하여 접착하고, 제 2 투명 플라스틱 기재의 제 1 면과 제 3 투명 플라스틱 기재의 제 1면이 대향하도록 배치하여 제 2접착제층을 통하여 접착한 필름의 제 3 투명 플라스틱 기재의 제 2 면에 전도성 코팅층이 형성된 전도성 보호필름으로 터치스크린 방식이 적용된 전자책(e-book)용 보호필름에 관한 것이다.

보호필름, 전자책, 터치스크린

Description

전도성 보호필름{CONDUCTIVE AND PROTECTIVE FILM}

본 발명은 터치스크린 방식이 적용된 전자책(e-book)용 보호필름에 관한 것이다.

전자책(electronic-book;e-book)은 도서로 간행되었거나 간행될 수 있는 저작물의 내용이 디지털 데이터를 이용해 전자 기록매체ㅇ저장장치에 수록된 뒤, 유무선 정보통신망을 통해 컴퓨터나 휴대단말기로 그 내용을 읽고 보고 들을 수 있도록 한 디지털 도서를 총칭하며, 문장과 화상을 재생할 수 있고, 확대표시, 자동 페이지 넘김, 검색 등의 기능도 갖추었다. 이후 전자책 산업은 빠르게 발전해 단순히 정보를 디스플레이 하는 것뿐만 아니라 자유롭게 쓰고 지우며 데이터를 저장할 수도 있는 차세대 디스플레이로서, 향상된 스크린 해상도, 다양한 편집기능 등을 갖추어 클릭만으로도 페이지를 넘길 수 있고, 메모는 물론 텍스트의 확대 및 축소, 인터넷 서점이나 도서관의 문서 검색 및 내용 다운로드 등도 가능하게 되었다. 이러한 기능을 더욱 용이하게 활용하기 위해 터치스크린 방식을 적용하기에 이르렀다.

한편, 터치스크린이란 키보드를 사용하지 않고 화면(스크린)에 나타난 문자 나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체가 닿으면, 그 위치를 파악하여 저장된 소프트웨어에 의해 특정 처리를 할 수 있도록, 화면에서 직접 입력 자료를 받을 수 있게 한 화면을 말한다. 즉, 컴퓨터에 대한 지식 없이도 화면만을 사용하여 대화식 방법으로 컴퓨터를 조작할 수 있는 일종의 입력장치이다. 즉, 컴퓨터 화면을 직접 손으로 살짝 눌러줌으로써 기존의, 키보드나 마우스 등을 대신할 수 있는 최첨단기술이다. 그러므로, 컴퓨터에 익숙하지 않은 초보자들도 쉽게 컴퓨터를 사용할 수 있다.

또한, 터치스크린은 유리와 같은 기판위에 저항성분을 코팅하고 그 위에 폴리에틸렌 필름을 덮은 형태의 압력식 저항막 방식(Registive overlay), 열처리 된 강화 유리 양면에 투명한 특수전도성 금속을 코팅하여 제조하는 접촉식 정전용량 방식(Capacitive overlay), 적외선 발광 다이오드(Infrared LED)와 수광소자인 포토 트랜지스터(Photo-Transister)가 서로 마주보도록 배치하여 옵투-매트릭스 프레임(Opto-Matrix Frame)을 만들고 모니터의 앞 커버 주위에 장착하는 적외선 감지 방식(Infrared Beam), 네모서리에 늘어나는 힘을 측정할 수 있는 장력측정센서(Strain gauge)를 부착하는 적분식 장력측정 방식(Integral Strain Guage), 음파를 발사하는 트랜스미터를 유리의 한쪽 모서리에 부착하고 일정한 간역으로 음파를 반사시키는 반사경을 부착하며 트랜스미터의 반대쪽에는 소리를 수신하는 수신기(receiver)를 부착하는 표면 초음파 전도 방식(surface Acoustic Wave), 터치를 감지하기 위해 압력에 민감한 수정 발진자(crystal)를 화면의 모서리에 부착한 형태의 피에조 효과 방식(piezo Electric)과 같은 다양한 방법으로 제조할 수 있다.

이러한 방식 중에서 가전제품, 자동차, 통신기기, PDA 등에 있어 디지털 입 력장치의 개발에는 저항막 방식 투명스크린이 가격면, 실장면에서 간단하여 타 방식을 압도하고 있다.

도 1은 저항막 방식 터치스크린의 개략적인 구조도이다. 도 1을 참조하면, 터치스크린은 장치드라이버(210)가 연결된 디스플레이 모듈(200)의 상부에 터치패널(100)이 형성되는 구조로, 터치패널(100)은 상판기재(10)로서 보호필름(11)에 ITO 등의 투명도체를 스퍼터링(SPURTTERING) 등으로 제막시킨 상판전도성코팅층(13)을 주로 사용하고, 하판기재(30)로는 유리기재(31)에 컨트롤러(110)가 연결되는 ITO 등의 투명도체를 스퍼터링 등으로 제막시킨 하판전도성코팅층(33)을 사용하고, 상판과 하판 기재에는 추출 배선을 인쇄 등으로 부착형성하고 상판과 하판을 접착시킨 구조를 가지고 있다. 이때, 상기 두개의 도체를 절연할 수 있는 스위칭(SWITCHING)이 가능하도록 도트 스페이서(50)가 형성되어 있다.

상기 터치스크린은 펜 또는 손가락으로 압력(1)을 가하면 압력을 가하지 않은 상태에서는 접촉하지 않고 있던 상판기재(10)의 최하층에 있는 상판전도성코팅층(13)과 하판기재(30)의 유리기재(31) 상부에 형성된 하판전도성코팅층(33)이 접촉하면서 전기신호가 컨트롤러(110)를 통해 장치드라이버(210)로 전달되게 되어 디스플레이 모듈을 통해 화면에 나타나게 되는 원리이다. 압력을 가하지 않은 경우에는 도트 스페이서(50)가 상판기재 하단의 상판전도성코팅층(13)과 하판기재의 상단에 형성된 하판전도성코팅층(33)을 분리된 상태로 존재하게 된다.

이러한 터치스크린의 무엇보다 중요한 점은 오염 환경에서도 안정적으로 견고하게 동작하도록 하는 것이다. 따라서 터치스크린을 전자책에 적용하기 위해 상 판기재의 보호필름은 전도성이 원활하게 발현됨과 동시에 전자책을 보호하기 위해 충격완화, 습기 및 UV에 약한 구동필름을 보호하기 위한 것이므로 습기 및 UV에 견딜 수 있는 보호필름에 대한 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 터치스크린이 적용된 전자책(e-book)에 사용되는 보호필름으로서, 전도성이 우수하면서도 습기에 강하고, UV차단성이 우수하고 충격흡수기능이 뛰어난 보호필름을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 스크래치 방지 및 눈부심 방지 기능을 가지는 보호필름을 제공하고자 한다.

본 발명은 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 1 투명 플라스틱 기재의 제 1 면에는 눈부심방지 코팅층이 형성되고, 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 2 투명 플라스틱 기재의 제 1면에는 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0에서 선택되는 실수) 코팅층이 형성되며, 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 3 투명 플라스틱 기재의 제 1면에는 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0에서 선택되는 실수) 코팅층이 형성되고, 상기 제 1 투명 플라스틱 기재의 제 2 면과 제 2 투명 플라스틱 기재의 제 2 면이 대향하도록 배치하여 제 1 접착제층을 통하여 접착하고, 제 2 투명 플라스틱 기재의 제 1 면과 제 3 투명 플라스틱 기재의 제 1면이 대향하도록 배치하여 제 2접착제층을 통하여 접착한 필름의 제 3 투명 플라스틱 기재의 제 2 면에 전도성 코팅층이 형성된 전도성 보호필름을 제공한다.

상기 제 1 접착제층은, 아크릴계 수지로 이루어진 접착제 조성물로서, 접착제층의 광투과도가 90%이상이며, 헤이즈가 1%이하이고, 전단저장탄성율이 10³ ~ 10⁵Pa인 것을 특징으로 한다. 또한 상기 접착제 조성물은 UV차단 기능 확보를 위해 UV차단제를 수지의 고형분 대비 0.5 ~ 5 중량부 더 포함할 수 있다.

상기 제 2 접착제층은 우레탄계 수지로 이루어진 접착제 조성물을 사용한다.

본 발명에 따른 보호필름은 상기 눈부심방지코팅층이 3 ~ 5㎛, 제 1 투명 플라스틱 기재가 50 ~ 250㎛, 제 1 접착층이 30 ~ 60㎛, 제 2 투명 플라스틱 기재가 10 ~ 50㎛, 제 2 투명 플라스틱 기재에 형성된 실리콘 산화물 코팅층이 300 ~ 1,000Å, 제 2 접착층이 1 ~ 10 ㎛, 제 3 투명 플라스틱 기재에 형성된 실리콘 산화물 코팅층이 300 ~ 1,000Å, 제 3 투명 플라스틱 기재가 10 ~ 50㎛, 전도성 코팅층이 200~1000Å의 두께를 갖으며, 순서대로 적층된다.

이하에 본 발명의 보호필름을, 도면을 참고하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전도성 보호필름의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 전도성 보호필름(300)은 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 1 투명 플라스틱 기재(310)의 제 1면에는 눈부심방지 코팅층(311)이 형성되고, 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 2 투명 플라스틱 기재(330)의 제 1면에는 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0) 코팅층(331)이 형성되며, 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 3 투명 플라스틱 기재(350)의 제 1면에는 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0) 코팅 층(351)이 형성되고,

상기 제 1 투명 플라스틱 기재(310)의 제 2 면과 제 2 투명 플라스틱 기재(330)의 제 2 면이 대향하도록 배치하고, 제 1 접착제층(320)을 통하여 접착하고, 제 2 투명 플라스틱 기재(330)의 제 1 면과 제 3 투명 플라스틱 기재(350)의 제 1면이 대향하도록 배치하고, 제 2 접착제층(340)을 통하여 접착하여 필름을 형성한 후 제 3 투명 플라스틱 기재(350)의 제 2 면에 전도성 코팅층(370)을 코팅하여 형성한 전도성 보호필름에 관한 것이다.

이하 본 발명의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하면,

본 발명에서 상기 제 1 투명 플라스틱 기재, 제 2 투명 플라스틱 기재는 광투과율이 90% 이상인 플라스틱소재를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지 등이 사용 가능하다. 또한 이들은 연신한 것을 사용할 수 있다.

제 1 투명 플라스틱 기재는 최외층에 위치하는 층으로 안정적인 형태유지를 위해 두께가 제 2 투명 플라스틱 기재의 필름 두께보다 두꺼운 것이 바람직하며, 상기 제 2 투명 플라스틱 기재의 필름 두께는 동일하게 제조한다.

바람직한 두께로는 제 1 투명 플라스틱 기재는 50 ~ 250㎛, 보다 바람직하게는 100 ~ 188㎛이고, 제 2 투명 플라스틱 기재가 10 ~ 50 ㎛, 보다 바람직하게는 12 ~ 30㎛이다.

제 1 투명 플라스틱 기재는 전체 보호필름의 지지체 역할을 수행하는 것으로 제한되는 것은 아니나 두께가 50 ~ 250㎛, 바람직하게는 100 ~ 188㎛인 경우 지지 체로서의 충분한 두께를 가지므로 외관의 손상이 발생하지 않으며, 유연성을 유지할 수 있다.

제 2 투명 플라스틱 기재의 필름은 실리콘 산화물 코팅의 지지체 역할을 수행하는 것으로 제한되는 것은 아니나 두께가 10 ~ 50㎛, 보다 바람직하게는 12 ~ 30㎛인 경우 산화물 증착 공정에서 지지체 역할을 하기에 적합하고, 주름 등의 외관 손상이 발생하지 않는다.

제 2 투명 플라스틱 기재 및 제 3 투명 플라스틱 기재의 필름은 실리콘 산화물 코팅의 지지체 역할을 수행하는 것으로 제한되는 것은 아니나 두께가 10 ~ 50㎛, 보다 바람직하게는 12 ~ 30㎛인 경우 산화물 증착 공정에서 지지체 역할을 하기에 적합하고, 주름 등의 외관 손상이 발생하지 않는다.

본 발명에서 상기 제 2 투명 플라스틱 기재 및 제 3 투명 플라스틱 기재의 일면에 형성되는 실리콘 산화물 코팅층은 진공 증착법을 이용하여 코팅층을 형성할 수 있다. 상기 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0에서 선택되는 실수) 코팅층은 코팅층은 x값이 1.0미만이면 투명성이 저하되어 광투과도가 90%이하가 되며, 2.0을 초과하는 경우 크랙이 발생할 수 있으므로 상기 범위로 사용하는 것이 좋다. 실리콘 산화물 코팅층의 두께는 300 ~ 1,000Å, 보다 바람직하게는 400 ~ 800Å 인 것이 내습성이 우수하고, 투명한 색상을 유지할 수 있으므로 좋다.

본 발명에서 상기 제 1 투명 플라스틱 기재의 일면에 형성되어 눈부심방지 및 스크래치 방지 기능을 갖는 눈부심방지 코팅층은 아크릴우레탄계 수지나 실록산계 수지 등의 경질 수지에 실리콘 비드 등을 배합하여 표면을 조면화하였을 때에 눈부심 방지효과 및 스크래치 방지효과를 달성할 수 있다. 상기 눈부심 방지층은 두께가 얇으면 경도 부족이 되고, 한편 지나치게 두꺼우면 크랙이 발생하는 경우가 있다. 또, 컬의 방지 특성 등도 고려하면, 3 ~ 5㎛인 것이 바람직하다.

본 발명의 보호필름에서 제 1 접착제층은, 아크릴계 수지로 이루어진 접착제 조성물로서, 접착제층의 광투과도가 90%이상~100%이하이며, 헤이즈가 0~1%이하이고, 전단저장탄성율이 10³ ~ 10⁵Pa인 것을 특징으로 한다.

접착제층의 광투과도가 90% 미만이거나 헤이즈가 1%를 초과하면, 디스플레이 구현 시 선명도가 떨어지고, 전단저장탄성율이 10³Pa미만이면 타발 시 접착제층이 삐져나와 제품 조립 시 문제가 발생하며, 그 값이 10⁵Pa을 초과하는 경우 제 1 투명 플라스틱 기재와 제 2 투명 플라스틱 기재의 접착력이 떨어져 내구성에 문제가 발생하게 되고 충격흡수 기능이 약해지는 단점이 있다.

또한 상기 접착제 조성물은 넓은 영역의 UV차단 기능확보를 위해 트리아졸계열의 UV차단제를 수지의 고형분 대비 0.5 ~ 5 중량부 포함할 수 있다. 트리아졸계 UV 차단제의 함량이 0.5중량부 미만인 경우 QUV테스트 후 UV투과도가 급격히 증가해 전자책에서 구동층에 손상이 가해져 응답속도가 느려질 수 있으며, 그 함량이 5중량부를 초과하는 경우 QUV테스트 후 색상 값의 변화가 생길 수 있다. 이밖에도 필요에 따라 해당분야에서 통상적으로 사용되는 트리아진계 UV차단제, 산화방지제, 열안정제, 형광증백제 등을 더 첨가할 수 있다. 이들의 함량은 필름의 물성을 저하하지 않는 범위내에서 첨가가 가능하며, 바람직하게는 수지의 고형분 대비 0.5 ~ 5 중량부 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제 1접착제는, 상기 아크릴계 접착제 외에 가교제를 더 포함할 수 있다. 가교제의 배합에 의해, 접착제는 가교 처리되어 내열성 및 내수성을 향상시킬 수 있다. 가교제로는, 아크릴계 접착제 중의 관능기와의 반응성을 갖는 것이 바람직하게 사용된다. 가교제로는, 과산화물, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제, 멜라민계 가교제, 아지리딘계 가교제, 금속염 등을 들 수 있다. 이들 가교제는, 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 병용할 수 있다. 이들 가교제 중에서도, 이소시아네이트계 가교제가 접착성의 관점에서 바람직하다. 이소시아네이트계 가교제로는, 톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트류나, 각종 폴리올로 변성된 디이소시아네이트부가물, 이소시아누레이트고리나 뷰렛체나 아로파네이트체를 형성시킨 폴리이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 방향족계의 이소시아네이트 화합물은, 경화 후의 점착제층이 착색되는 경우가 있기 때문에, 투명성이 요구되는 용도에서는, 이소시아네이트계 가교제로는, 지방족계나 지환족계의 이소시아네이트계 화합물이 바람직하다. 상기 가교제의 배합량은, 아크릴계 접착제 100 중량부에 대하여, 통상적으로, 0.01 ~ 3.0 중량부 범위이며, 나아가서는 0.05 ∼ 2.0 중량부로 사용된다. 가교제가 3.0 중량부를 초과하면 가교 과다가 되어 건조 공정이후 택(Tack)성이 떨어져 제1투명기재와의 합지 후 접착력 특성이 떨어져 후 내구성이 약해지며, 0.01 중량부 미만이면 경화도가 떨어져 내수성이 떨어지게 된다.

상기 제 1 접착제층은 지지체 상에 도포, 건조시켜 제조한다. 접착제가 가교제를 함유하므로 적절한 가열처리에 의해 가교 처리가 실시된다. 가교 처리는, 용매의 건조 공정의 온도에서 병행해도 되고, 건조 공정 후에 별도 가교 처리 공정을 형성하여 행해도 된다.

얻어진 제 1 접착제층은, 그 후, 제 1 투명 플라스틱 기재에 부착된다. 얻어진 접착제층은, 그 후, 제 1 접착제층의 가교 반응의 조정을 목적으로 에이징 처리를 행해도 된다.

제 1 접착제층은, 제 1 투명 플라스틱 기재와 제 2 투명 플라스틱 기재를 접착 후 그 충격흡수 특성을 향상시키는 기능을 갖는다. 이 기능을 보다 양호하게 발휘시키기 위하여, 전단저장탄성율이 10³ ~ 10⁵Pa인 것을 사용한다.

본 발명에서 제 2 접착제층은 실리콘산화물과의 접착력이 우수한 우레탄계 접착제를 사용한다.

본 발명의 제 1접착제층 및 제 2접착제층에 사용되는 접착제는, 액상의 조성물로 제조하여 사용할 수 있다. 사용되는 용매로는, 예를 들어, 메틸에틸케톤, 아세톤, 아세트산에틸, 테트라히드로푸란, 디옥산, 시클로헥사논, n-헥산, 톨루엔, 자일렌, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 물 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 사용해도 되고, 또 2 종 이상을 혼합해도 된다. 용매는, 중합 용매를 그대로 사용할 수 있는 것 외에, 접착제층을 균일하게 도포할 수 있도록, 중합 용매 이외의 1 종 이상의 용매를 새롭게 첨가해도 된다.

본 발명에서 제 3 투명 플라스틱 기재의 제 2 면에 형성된 전도성 코팅층은 상기 형성된 필름이 전자책에 적용 시 터치스크린 기능을 발현하기 위해 전도성을 부여해 주는 층으로 ITO(Indium Tin Oxide)를 스퍼터링, 진공증착, 이온플레이테핑, 도공법, 용액코팅, 분말코팅 등을 사용하여 코팅층을 형성시킬 수 있고, 방법은 이에 한정되지 않으며, 좋게는 스퍼터링 방식을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전도성 코팅층은 200~1000Å의 두께로 형성시키는 것이 바람직하며 300~800Å가 더욱 바람하다. 두께가 너무 얇으면 터치스크린 작동 시 전기 신호가 제대로 전달되지 않을 우려가 있으며, 너무 두꺼울 경우 투명도를 저해하는 요인으로 작용해 보호필름의 광투과도가 낮아져 최종 제품에 장착하여 구동 시 디스플레이의 해상도가 떨어질 수 있으며, 고가의 원료 낭비가 초래될 수 있다.

본 발명의 전도성 보호필름은 전자책뿐만 아니라 가전제품, 자동차, 통신기기, PDA 등의 디스플레이 장치에 이르기까지 제한 없이 본 발명의 보호필름이 사용될 수 있는 곳이면 어디에나 다양하게 사용가능하다.

본 발명의 전도성 보호필름은 UV투과도가 낮아 필름의 노후를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 투습도가 낮아 전자책의 보호필름으로 적용 시 전자잉크의 경시변화를 최소화 할 수 있다.

또한, 본 발명의 전도성 보호필름은 터치스크린 형태의 전자책에 적용 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 전도성 보호필름은 전자책뿐만 아니라 가전제품, 자동차, 통신기기, PDA 등의 디스플레이 장치에 이르기까지 다양하게 사용가능하다.

이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

이하 실시예에서 물성의 측정방법은 다음과 같다.

1) 투습도 : KS M3088:2004 (38ㅁ 2℃, 100% R.H.) 방법으로 측정을 하였다.

불합격: 투습도가 0.5초과

합격: 투습도가 0.5이하

2) UV투과도 : 베리안, Cary 5000 UV-visible spectrophotometer를 사용하여 측정하였다.

- QUV전 UV투과도(%): 보호필름 제조 후 제1투명 플라스틱 기재면이 UV광원쪽으로 향하게 한 후 전 UV파장영역(200~300nm)에서 UV투과도를 측정하였다. 측정한 범위에서 가장 높은 UV투과도를 나타내는 값을 사용하였다.

불합격: 2.0 초과

합격: 2.0 이하

- QUV후 UV투과도(%) : 보호필름 제조 후 UVB파장의 빛을 발하는 램프가 설치된 QUV 챔버에서 제1투명 플라스틱 기재의 면이 광원쪽으로 향하게 하고, 100시간동안 방치한 후 UV투과도 측정기를 이용해 200~300nm UV파장영역에서 UV투과도를 측정하였다. 측정한 범위에서 가장 높은 UV투과도를 나타내는 값을 사용하였다.

불합격: 2.0 초과

합격: 2.0 이하

3) 전단저장탄성율

보호필름 제조 시 사용한 접착층 조성물을 용제에 용해시킨 후, 솔벤트캐스팅 방법으로 테프론쉬트에 도포하고 용제를 날려 점착층만 형성된 1mm두께의 필름을 제조하였다. 이렇게 제조된 접착층 필름을 Rheometer(Rheometrics, RMS)를 이용하여, 고정식의 하단판과 회전이 가능한 상단판의 중앙에 필름을 올려놓고, 주파수(상단의 판이 단위시간 당 움직이는 각도)에 따른 전단력의 변화를 측정하였다. 이때 스트레인(strain)을 5%로 하고, 1 ~ 100 radian/sec범위로 데이타를 측정한 후, 10 radian/sec에서의 저장탄성율 값을 기준 값으로 활용하였다.

4) 코팅두께 : 두께측정기를 이용해 측정하였다.

5) 외관 : 육안검사를 하였으며, 외관상 특이사항이 없으면 양호, 주름발생이 있으면 불량으로 하였다.

6) 터치스크린의 발현 : 전도성 보호필름을 터치스크린 형태로 제조하여 터치감 및 기능 발현 정도에 따라 ◎: 우수, 양호:○, 보통: △, 터치스크린 기능이 되지 않으면 X로 표기하였다.

7) 보호필름의 광투과도 : 광투과도는 니폰덴쇼규사(Nippon Denshoku)의 300A 모델을 이용해 측정한 total transmittance값을 이용하였으며, 보호필름의 광투과도가 88%이상이면 양호, 60~88%이면 보통, 60%미만이면 불량으로 표기하였다.

[실시예 1]

1)상부기판(전도성 보호필름)의 제조

눈부심방지층이 형성된 제 1 투명 플라스틱 기재의 제조

두께 188㎛, 폭 1,000㎜ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (코오롱, H11F)을 준비하고, 아크릴우레탄계 수지 (대일본일잉크공업주식회사, 유니디크 17-824-9) 100중량부에 대하여, 실리카비드(신에쯔케미칼, X-52-854)를 5중량부로 첨가하여 혼합한 후, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 일면에 도포하여, 100℃ 에서 3 분 건조 후, 즉시 오존 타입 고압 수은등(80W/㎝, 15㎝ 집광형) 2 등으로 자외선 조사를 하여 두께 5㎛의 눈부심방지층을 형성하였다.

실리콘 산화물 증착층이 형성된 제 2 및 제 3 투명 플라스틱 기재의 제조

두께 12㎛, 폭 1,000㎜ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (코오롱, FQ00)에 진공증착방법에 의해 500Å두께의 SiO_1.5 증착층을 형성하였다.

제1 접착제 조성물의 제조

아크릴계 접착제(쏘켄사, SK2094R)의 고형분 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트가교제(쏘켄사, E-AX)를 0.3 중량부 첨가하고, UV 차단제로 벤조트리아졸(시바, 티누빈 1130) 1중량부를 사용하고, 메틸에틸케톤을 첨가해 용액의 고형분이 20%가 되도록 혼합하여, 접착제 조성물을 제조하였다.

제2 접착제 조성물의 제조

폴리우레탄계 수지(강남화성, neoforce 338) 고형분 100중량부에 이소시아네이트경화제(강남화성 CL 100) 20중량부를 첨가한 후 톨루엔용제로 희석한 후 고형분 10%용액을 제조하였다.

전도성 보호필름의 제조

상기 눈부심방지층이 형성된 제 1 투명 플라스틱 기재와 실리콘 산화물 증착층이 형성된 제 2 투명 플라스틱 기재 및 실리콘 산화물 증착층이 형성된 제 3 투명 플라스틱 기재를 접착제 조성물을 이용하여 접착하였다.

제 2 투명 플라스틱 기재의 실리콘 산화물 증착층이 형성된 면에 제 2 접착제 조성물을 코팅한 후, 100℃에서 2분간 건조시킨 후 접착층도포두께가 3㎛이 되게 한 후 실리콘 산화물 코팅층이 형성된 제 3 투명 플라스틱 기재의 실리콘 산화물 증착층이 형성된 면을 부착하였다.

제 2 투명 플라스틱 기재의 실리콘 산화물 증착층이 형성되지 않은 면에 다시 제1 접착제 조성물을 코팅한 후, 100℃에서 3분간 건조시킨 후 접착층 건조 후 코팅두께가 50㎛이 되게 한 후 제 1 투명 플라스틱 기재의 눈부심방지층이 형성되지 않은 면과 접착하였다.

상기 제조된 보호필름의 제 3 투명 플라스틱 기재의 실리콘 산화물층이 증착되지 않은 면에 ITO(Indium Tin Oxide)를 스퍼터링방식으로 500Å두께로 코팅하여 전도성 보호필름을 제조하였다.

2) 하부기판의 제조

내열성 플라스틱 수지로는 블루밍법에 의해 청색으로 착색된 제오노아(일본 제온사)를 사용하였고, 그 위에 AR 코팅(Anti-Reflection Coating) 처리하여 언더코팅층을 형성하고, ITO(Indium Tin Oxide) 층을 코팅하여 ITO 제막 플라스틱 하부기판을 제조하였다.

3)터치스크린의 제조

상기 ITO 제막 플라스틱 하부 기판 위에 일정간격으로 스페이서를 형성하고, 그 위에 상부기판인 ITO 부착 보호필름을 적층하여 저항막 방식으로 LCD용 터치스크린을 제조하였다. 이때, 상판과 하판의 하부에는 회로를 배치시켰다.

이렇게 제조된 보호필름을 이용하여 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예 2]

상기 실시예 1의 접착제 조성물 제조 시 산화방지제(시바, 이가녹스1010)을 2중량부 더 추가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

이렇게 제조된 보호필름을 이용하여 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예 3]

상기 실시예 1의 보호필름 제조 시 ITO를 100Å두께로 코팅한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 샘플을 제조하였다.

[실시예 4]

상기 실시예 1의 보호필름 제조 시 ITO를 1500Å두께로 코팅한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 샘플을 제조하였다.

[비교예 1]

실리콘산화물 코팅층이 없는 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 보호필름을 제작하였다. 이렇게 제조된 보호필름을 이용하여 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

제 2 투명 플라스틱 기재의 증착층이 알루미늄옥사이드(Al₂O₃)인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 샘플을 제조하였다. 이렇게 제조된 보호필름을 이용하여 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

[비교예 3]

전도성코팅층을 형성시키지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 샘플을 제조하였다. 이렇게 제조된 보호필름을 이용하여 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

[표 1]

구분	전도성 보호필름의 물성					터치스크린의 발현
	투습도 (g/m2·day)	QUV전 UV투과도 (max. %)	QUV후 UV투과도 (max.%)	외관	보호필름의 광투과도 (%)
실시예 1	0.04	0.9	1.5	양호	양호	◎
실시예 2	0.03	0.8	1.2	양호	양호	◎
실시예 3	0.05	1.1	1.8	양호	양호	◎
실시예 4	0.05	1.0	1.6	양호	보통	○
비교예 1	1.9	1.0	1.6	양호	양호	○
비교예 2	0.7	0.9	1.7	양호	양호	○
비교예 3	0.05	0.8	1.5	양호	양호	×

상기 표 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예는 투습도가 낮아 수증기 배리어성이 우수한 것을 알 수 있었다. 또한 실시예 2의 접착제 조성물에 산화방지제를 첨가함으로써 UV투과도가 더욱 낮은 것을 알 수 있었다.

그러나 실리콘산화물층이 없는 비교예 1의 경우 투습도가 급격히 증가하는 것을 확인하였고, 투명증착층의 소재가 알루미늄옥사이드를 사용한 비교예 2의 경우 수증기 투과도가 실리콘산화물을 사용한 것 대비 증가한 것을 확인하였다.

한편, 전도성 코팅층을 형성하지 않은 비교예 3에서 제조된 터치스크린에는 압력을 가해도 신호의 전달이 전혀 이루어지지 않았다.

따라서 본 발명에 따른 적층 순서 및 두께를 갖는 전도성 보호필름은 수증기 배리어성 및 UV차폐성이 아주 양호해 전자책용 보호필름 및 기타 용도로 용이하게 적용할 수 있음을 알 수 있었다.

도 1은 저항막 방식 터치스크린의 개략적인 구조도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전도성 보호필름의 단면도.

- 도면의 주요 부분에 대한 설명 -

1: 압력

10: 상판기재

11: 보호필름, 13: 상판전도성코팅층

30: 하판기재

31: 유리기재, 33: 하판전도성코팅층

50: 도트 스페이서

100: 터치패널, 110: 컨트롤러

200: 디스플레이 모듈, 210: 장치드라이버

300: 전도성 보호필름

310: 제1투명 플라스틱 기재, 311: 눈부심방지 코팅층

320: 제1접착제층

330: 제2투명 플라스틱 기재, 331: 실리콘 산화물 코팅층

340: 제2접착제층

350: 제3투명 플라스틱 기재, 351: 실리콘 산화물 코팅층

370: 전도성 코팅층

Claims (12)

1. 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 1 투명 플라스틱 기재의 제 1 면에는 눈부심방지 코팅층이 형성되고, 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 2 투명 플라스틱 기재의 제 1면에는 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0에서 선택되는 실수) 코팅층이 형성되며, 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 3 투명 플라스틱 기재의 제 1면에는 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0에서 선택되는 실수) 코팅층이 형성되고,

   상기 제 1 투명 플라스틱 기재의 제 2 면과 제 2 투명 플라스틱 기재의 제 2 면이 대향하도록 배치하여 제 1 접착제층을 통하여 접착하고, 제 2 투명 플라스틱 기재의 제 1 면과 제 3 투명 플라스틱 기재의 제 1면이 대향하도록 배치하여 제 2접착제층을 통하여 접착한 필름의 제 3 투명 플라스틱 기재의 제 2 면에 전도성 코팅층이 형성된 전도성 보호필름.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 전도성 코팅층은 ITO를 스퍼터링, 진공증착, 이온플레이테핑, 도공법, 용액코팅 및 분말코팅에서 선택된 방식으로 200~1000Å 두께로 코팅하여 형성된 전도성 보호필름.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 실리콘 산화물 코팅층은 진공증착에 의해 300 ~ 1,000Å 두께로 코팅된 전도성 보호필름.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 눈부심 방지(anti-glare) 코팅층은 아크릴우레탄계 수지에 실리콘비드를 첨가한 조성물을 사용하여 건조도포두께 3 ~ 5㎛로 코팅한 전도성 보호필름.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 접착제층은 UV차단제가 포함된 아크릴계 접착제 조성물을 사용하여 건조도포두께 30 ~ 60㎛로 코팅한 전도성 보호필름.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 제 1 접착제층은 광투과도가 90%이상이며, 헤이즈가 1%이하이고, 전단저장탄성율이 10³ ~ 10⁵Pa인 보호필름.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 아크릴계 접착제 조성물은 트리아졸계열의 UV차단제를 포함하는 보호필름.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 접착제 조성물은 트리아진계 UV차단제, 산화방지제, 열안정제, 형광증백제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함하는 보호필름.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2 접착제층은 우레탄계 접착제 조성물을 사용하여 건조도포두께 1 ~ 10㎛로 코팅한 전도성 보호필름.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 제 1 투명 플라스틱 기재는 두께가 50 ~ 250㎛이고, 제 2 투명 플라스틱 기재는 두께가 10 ~ 50 ㎛인 전도성 보호필름.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 투명 플라스틱 기재는 광투과율이 90%이상인 플라스틱소재를 사용하는 보호필름.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 투명 플라스틱 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트인 보호필름.

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