KR101333384B1 - 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 우수한 전자파 차폐 기능, 접지 기능, EMI, ESD 기능, 충격 흡수 기능, 방진 특성, 조립밀착성 기능, 차광성, 상하 통전성을 갖는 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 도전성으로 인한 우수한 전자파 차폐 기능, 접지 기능, EMI, ESD 기능, 충격 흡수 기능, 방진 특성, 조립밀착성 기능, 차광성, 상하 통전성을 갖는 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
소형화, 경량화 등의 추세를 보이고 있는 PC나 휴대폰, 디지털 기기의 급속한 보급은 직장이나 가정에 까지도 전자파의 홍수를 초래하고 있어, 일렉트로닉스 산업의 발전과 함께 전자파 장해의 위협이 더욱 높아지고 있다.
이러한 전자파 장해는 컴퓨터의 오동작에서부터 공장의 전소 사고에 이르기까지 다양하게 나타나고 있으며, 나아가 전자파가 인체에 부정적인 영향을 미치는 연구 결과가 속속 발표되면서 건강에 대한 우려와 관심도 높아지고 있는 가운데, 선진국을 중심으로 전자파 장해에 대한 규제 강화와 대책 마련에 부심하고 있는 실정이다. 따라서 다양한 전자전기 제품에 대한 전자파 차폐 기술은 일렉트로닉스 산업의 핵심 기술 분야로 떠오르고 있다.
금속은 전자파 차폐에 사용되는 가장 일반적인 재료이지만, 재료에 따라서 가격이 비싸고 무게가 무겁다는 단점이 있다. 섬유강화 복합재료의 경우 비강도, 비강성, 굴곡성, 경량성 등이 우수하여 전자 장치의 하우징 재료로 많이 사용되고 있지만 고분자 재료가 모재인 복합재료는 전기적으로 절연체이기 때문에 전자파 차폐효과는 거의 없다.
한국등록특허 제1145009호에서는 복수의 평판표시패널들을 삽입하기 위한 복수의 홈들이 내측에 형성되고, 상기 홈들 사이에 형성되어 상기 평판표시패널의 삽입을 가이드하고, 상기 평판표시패널을 지지하는 리브들을 갖는 하면부와, 내측이 상기 하면부의 내측과 실질적으로 동일한 형상을 갖고서, 상기 하면부의 양단에서 상방으로 일정 길이 만큼 연장된 양측부를 구비한 하부 완충부재; 및 상기 하부 완충부재의 하면부와 대칭되는 상면부와, 상기 하부 완충부재의 양측부와 대칭되는 양측부를 구비하고, 상기 하부 완충부재의 내측과 실질적으로 동일한 형상으로 형성된 상부 완충부재를 포함한 평판표시패널 보호용 완충재를 개시하고 있다.
한국공개특허 제2008-0023641호에 개시된 하드 코팅층을 갖는 필름 기재로 이루어지는 하드 코팅 필름에 점착제층이 마련된 보호 점착 필름으로서, 상기 필름 기재의 탄성률이 3∼7GPa, 두께가 38∼100㎛이고 상기 하드 코팅층의 두께가 5∼25㎛이고, 상기 하드 코팅 필름의 하드 코팅층 표면의 연필경도가 3H 이상이고, 상기 점착제층의 두께가 5∼20㎛이고, 총두께가 60∼150㎛이고, 상기 점착제층의 주파수 1Hz에서의 동적점탄성 스펙트럼에 있어서의 80℃에서의 저장탄성률이 1.0×105 Pa 이상인 것을 특징으로 하는 보호 점착 필름을 개시하고 있다.
기존의 전자파 차폐 쿠션재는 우레탄폼만 장착할 경우, 끊어지거나 늘어나는 현상때문에 우레탄폼에 습식도금을 하기 위하여 도금 설비에 장착을 위한 지지층으로 PET 필름을 부착시킨다. 그리고 도금을 하는데 있어서, 직접 도금에는 밀착력 및 도전층에 취약하여 스퍼터링 또는 진공증착을 한 후, 도금을 실시하여 도전층을 형성하였다.
하지만 이 방식은 PET 필름에 스폰지 탄성체 층을 적층시, 불량제품이 많이 발생하는 현상으로 도금작업 후 불량발생률이 상당히 높다. 또한 지지층인 PET 필름에는 습식도금이 어려워, 스퍼터링 또는 진공증착을 시행하는데 단가가 상당히 상승하는 문제점이 있다.
본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하고자 연구를 거듭하였고, 그 결과 제조비용이 절감되고, 모바일, OLED TV, 플렉시블 디스플레이 등에 충격흡수 및 전자파 노이즈 접지, ESD 목적으로 활용될 수 있는 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트를 개발하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 일체형 박막쿠션에 타공 공정이 필요 없는 상하관통미세 통로구조를 갖는 쎄미오픈셀(Semi-open cell) 형태의 특수 내부미세 구조 및 일면에 기재층이 형성되어 쿠션폼과 기재가 일체형 구조를 갖도록 우레탄 수지 또는 아크릴 수지 펫트 메쉬 혹은 펫트 페브릭 기재 일면에 발포하여 균일한 통기성의 박막이 형성된 상하통전 박막 쿠션 및 상하통전 구조로 된 박막쿠션과 폴리에스테르 메쉬 원단 혹은 폴리에스테르 페브릭과 합지하여 제조되는 합지형의 상하통전 박막쿠션; 폴리에스테르 메쉬 또는 폴리에스테르 페브릭; 무기재 블랙 도전 점착 테이프 및 이형지를 포함하는 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상하통전 박막 쿠션; 폴리에스테르 메쉬 또는 폴리에스테르 페브릭; 및 무기재 블랙 도전 점착 테이프를 포함하는 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트를 제공한다.
또한, 본 발명은 우레탄 혹은 아크릴 수지를 발포하여 미세상하관통 통로 구조를 갖는 상하통전 박막 쿠션을 제조하는 단계; 상기 상하통전 박막 쿠션에 폴리에스테르 메쉬 또는 폴리에스테르 페브릭을 합지시키는 단계; 상기 폴리에스테르 메쉬 또는 폴리에스테르 페브릭이 합지된 상하통전 박막 쿠션에 습식 도금을 수행하는 단계; 및 상기 폴리에스테르 메쉬 또는 폴리에스테르 페브릭이 합지된 상하통전 박막 도전쿠션의 일면 또는 양면에 무기재 블랙 도전 점착 테이프를 형성하는 단계를 포함하는 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서 상기 상하통전 박막 쿠션으로는 우레탄 혹은 아크릴 수지를 발포하여 제조된 박막쿠션을 사용할 수 있다.
본 발명은 별도 상하통전을 위한 타공 공정없이 습식 도금하였을 때 표면 및 상하통전성이 균일하고 우수하며, 타공 공정이 없으므로 공정을 단축시켜 제조 비용을 절감할 수 있으며, 모바일, OLED TV, 플렉시블 디스플레이 등에 충격흡수 및 전자파 노이즈 접지, ESD 목적으로 활용될 수 있는 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트를 제공할 수 있다.
도 1 내지 3은 본 발명의 각기 다른 실시양태에 따른 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트의 단면도를 개략적으로 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 도전성 박막쿠션시트의 차폐율을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 도전성 박막쿠션시트의 차폐율을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트의 제조방법을 상세히 설명한다.
본 발명은 상하통전 박막 쿠션; 폴리에스테르 메쉬 또는 폴리에스테르 페브릭; 및 무기재 블랙 도전 점착 테이프를 포함하는 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트는 하기의 방법에 따라 제조될 수 있다.
우선, 통기성이 우수하도록 쎄미오픈셀(Semi-open cell) 형태의 내부미세구조 및 Z축 방향의 미세상하관통 통로구조를 갖도록 우레탄수지 혹은 아크릴 수지로 발포하여 균일한 통기성의 상하통전 박막 쿠션을 제조한다.
본 발명에서 쎄미오픈셀은 쿠션 시트 표면 및 내부구조 상에 육안으로 거의 식별이 안되는 개방형 기공들이 약 30 % 정도 분포되어 있는 것을 의미하며, Z축 방향 이라고 하는 것은 기공이 상하로 관통되어 있는 입체 구조를 의미한다.
다음으로 상기 상하통전 박막 쿠션에 폴리에스테르 메쉬 또는 폴리에스테르 페브릭과 합지시킨다.
본 발명에서는 상기 상하통전 박막 쿠션과 폴리에스테르 메쉬 또는 폴리에스테르 페브릭을 케미칼 본딩에 의한 합지에 의해 결합시켜 기재로서 사용한다.
이후, 별도 상하통전을 위한 타공 공정없이 습식 도금하여 표면 및 상하통전성이 우수한 박막 쿠션을 제조한다.
상기 상하통전 박막 쿠션에 구리층 및 니켈층을 습식 도금에 의해 형성한다. 보다 상세하게는 발포된 우레탄 쿠션폼 또는 아크릴 쿠션폼을 80℃에서 가성소다 10 내지 15 중량% 농도의 에칭조에 통과시키며 이후 수세조를 거친다. 이후, 50 내지 70℃ 염산 15 내지 25 중량% 농도의 수용액 하에서 중화시키고 수세한다. 이후, 염화 팔라듐과 염화 주석의 혼합액으로 구성된 팔라듐 촉매조를 통과시켜 원단에 팔라듐 이온을 흡착시키고 수세한다. 이후, 팔라듐 이온과 함께 흡착되어 있는 주석 이온을 제거하기 위하여 15 내지 20 중량% 황산 활성화조에 침적하고 수세하여 원단에 팔라듐 이온만을 형성시킨다.
이상과 같이 우레탄 쿠션폼 혹은 아크릴 쿠션폼에 형성된 팔라듐 촉매 위에서 도전성 금속이 화학적으로 성장하게 된다면 더욱 안정적으로 도금 처리가 가능한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 전도성 금속 도금 이후 이물질에 의한 오염 방지 및 내식성 향상을 위해 수용성 폴리우레탄으로 마이크로 그라비아 코팅 또는 콤마롤 코팅에 의한 후처리를 부가시킴으로써 비용 절감에 유리하며, 크게 향상된 전기 전도성에도 악영향을 미치지 않게 할 수 있다.
상기 화학적 계면 처리 공정 이후에, 도전성 금속의 도금 과정이 진행된다.
본 발명에서 전해 또는 무전해 도금층은 구리, 니켈, 금, 은, 주석, 알루미늄, 서스 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속이 1이상의 층을 형성하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 전해 또는 무전해 도금층은 구리층을 형성하고 구리층 위해 니켈층을 형성하여 구성될 수 있다.
보다 상세하게는 도전성 금속의 도금은 바람직하게는 전해, 무전해 중 어느 하나의 방법, 더욱 바람직하게는 무전해 방식으로 수행한다. 예를 들면, 구리 도금을 위해 황산구리 3.5 내지 4.5g/ℓ, 가성소다 8 내지 12g/ℓ 및 포르말린 5.5 내지 6.0g/ℓ를 혼합한 무전해 구리 도금조에 침적하여 구리 금속을 석출시켜 구리 도금층을 2차로 형성시킨 후 수세한다. 구리는 산화가 빨리 진행되기 때문에 산화 방지를 위해 황산니켈 25 내지 35g/ℓ, 차아인산소다 15 내지 25g/ℓ 및 구연산소다 35 내지 45g/ℓ를 혼합한 무전해 니켈 도금조에 침적하여 니켈 도금층을 2차로 형성시키고 수세하는 방법이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트에서 상하통전 박막 쿠션으로는 우레탄 혹은 아크릴 수지를 발포하여 통기성이 우수하도록 상하관통미세 통로구조를 갖는 박막 쿠션을 사용한다. 이와 같이 상하관통미세 통로구조를 갖는 박막 쿠션을 폴리에스테르 메쉬 또는 폴리에스테르 페브릭과 합지하여 사용함으로써 종래와 같이 상하통전을 위한 타공 공정이 필요하지 않아 제조 비용 및 공정이 단축될 수 있으며 상하도전성 및 표면도전성이 매우 균일하고 우수하다.
또한, 본 발명에서는 상기 상하통전 박막 쿠션과 폴리에스테르 메쉬 또는 폴리에스테르 페브릭을 케미칼 본딩에 의해 합지시킴으로써 기존 접착테이프에 의한 합지에 비해 접착력이 우수하다.
다음으로, 상기 폴리에스테르 메쉬 또는 폴리에스테르 페브릭이 합지된 상하통전 박막 쿠션의 일면 또는 양면에 무기재 블랙 도전 점착 테이프를 형성한다.
본 발명에서는 상기 폴리에스테르 메쉬 또는 폴리에스테르 페브릭이 합지된 상하통전 박막 쿠션의 일면 또는 양면에 무기재 블랙 도전 점착 테이프를 형성함으로써 도전성, 접착력, 차광성을 향상시킬 수 있다.
상하통전 박막 쿠션의 일면 또는 양면에 종래와 같이 박막 도전 페브릭 원단 합지 대신 무기재 블랙 도전 점착 테이프를 사용하여 접지함으로써 ESD 기능이 우수하고 공정 손실이 최소화될 수 있다.
본 발명에서는 윈도우 구조 및 디스플레이 BLU 모듈구조에 맞도록 무기재 타입의 블랙 도전 점착 테이프를 형상가공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 1에서와 같이 상기 폴리에스테르 메쉬(2)가 합지된 상하통전 박막 쿠션(1)의 양면에 무기재 블랙 도전 점착 테이프(3)를 형성하여 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트를 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 도 2에서와 같이 상기 폴리에스테르 메쉬(2)가 합지된 상하통전 박막 쿠션(1)의 일면에 무기재 블랙 도전 점착 테이프(3)이 형성되고, 상기 무기재 블랙 도전 점착 테이프(3)에 이형지(4)를 형성하여 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트를 형성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 도 3에서와 같이 상기 폴리에스테르 메쉬(2)가 합지된 상하통전 박막 쿠션(1)의 양면에 무기재 블랙 도전 점착 테이프(3)를 형성하고, 2개의 무기재 블랙 도전 점착 테이프(3)에 이형지(4)를 형성하여 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트를 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
본 발명에 따른 쿠션 시트는 터치 스크린 패널 뿐만 아니라 디스플레이 장치 등에 적용된다.
실시예 1
200 ㎛ 두께의 폴리우레탄 발포 폼과 90 ㎛의 폴리에스테르 메쉬를 케미칼 본딩하여 메쉬 기재를 갖는 우레탄 폼시트를 얻는다. 이어서 이 탄성체층을 80℃, 12중량% 농도의 가성소다 수용액 에칭조에 통과시키고 수세한 후, 이어서 60℃, 20중량% 농도의 염산 수용액 하에서 중화시키고 수세하였다. 이어서, 상기 탄성체층을 0.8중량% 농도로 염화팔라듐과 염화주석을 혼합하여 제조한 팔라듐 촉매조를 통과시켜 팔라듐 이온을 원단에 흡착시키고 수세한 후, 18중량%의 황산 활성화조에 침적하고 수세하여 원단에 팔라듐 이온만을 형성시켰다.
이어서, 상기 탄성체층을 황산구리 4.0g/ℓ, 가성소다 10g/ℓ, 및 포르말린 6.0g/ℓ를 혼합한 무전해 구리 도금조에 침적하여 구리 금속을 석출시켜 구리 도금층을 형성시켰다. 이후, 황산니켈 25g/ℓ, 치아인산소다20g/ℓ, 및 구연산소다 40g/ℓ를 혼합한 무전해 니켈 도금조에 침적하여 니켈 도금층을 형성시켜 도전성 탄성체층을 제조하였다. 이어서, 폴리우레탄 수지를 이소프로판올 및 에탄올(50: 50의 부피비)을 포함하는 유기용매에 40중량%의 농도로 희석시켜 지문방지 및 내식성 코팅층 형성용 조성물을 제조하고, 이를 앞서 제조한 도전성 원단층 위에 1㎛의 두께로 도포한 후 건조시켜 지문방지 및 내식성 코팅층을 형성하여 본 발명에 따른 도전성 박막쿠션시트를 제조하였다.
시험예: 차폐율 측정 시험
상기 실시예에서 제조된 본 발명에 따른 도전성 박막쿠션시트에 대해 ASTM D 4935에 따라 차폐율을 측정하였고 그 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4를 참조하면 본 발명에 따른 도전성 박막쿠션시트는 70 내지 90 dB의 우수한 차폐 효과를 나타내는 것을 알 수 있다.
1 : 상하통전 박막 쿠션 2 : 폴리에스테르 메쉬
3 : 무기재 블랙 도전 점착 테이프 4 : 이형지
3 : 무기재 블랙 도전 점착 테이프 4 : 이형지
Claims (12)
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- 200 ㎛ 두께의 폴리우레탄 발포 폼과 90 ㎛의 폴리에스테르 메쉬를 케미칼 본딩하여 미세한 상하관통 통로 구조를 갖는 우레탄 폼시트를 제조하는 단계;
상기 우레탄 폼시트를 80℃, 12중량% 농도의 가성소다 수용액 에칭조에 통과시키고 수세한 후, 60℃, 20중량% 농도의 염산 수용액 하에서 중화시키는 단계;
0.8중량% 농도로 염화팔라듐과 염화주석을 혼합하여 제조한 팔라듐 촉매조에 중화된 우레탄 폼시트를 통과시켜 팔라듐 이온을 원단에 흡착시키고 수세한 후, 18중량%의 황산 활성화조에 침적하고 수세하여 원단에 팔라듐 이온만을 형성시키는 단계;
황산구리 4.0g/ℓ, 가성소다 10g/ℓ, 및 포르말린 6.0g/ℓ를 혼합한 무전해 구리 도금조에 팔라듐 이온이 형성된 우레탄 폼시트를 침적하여 구리 금속을 석출시켜 구리 도금층을 형성하고, 황산니켈 25g/ℓ, 치아인산소다 20g/ℓ, 및 구연산소다 40g/ℓ를 혼합한 무전해 니켈 도금조에 구리 도금층이 형성된 우레탄 폼시트를 침적하여 니켈 도금층을 형성하여 도전성 탄성체층을 제조하는 단계;
이소프로판올 및 에탄올(50: 50의 부피비)을 포함하는 유기용매에 수용성 폴리우레탄 수지를 40중량%의 농도로 희석한 지문방지 및 내식성 코팅층 형성용 조성물을 마이크로 그라비아 코팅 방식으로 상기 도전성 탄성체층 위에 1㎛의 두께로 도포한 후 건조시키는 단계를 포함하여 이루어지는 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트의 제조방법. - 제7항에 있어서
상기 우레탄 폼시트는 쎄미오픈셀 형태의 내부미세구조 및 Z축 방향의 미세상하관통 통로구조를 갖는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트의 제조방법.
- 제7항에 있어서
상기 우레탄 폼시트의 일면에 모바일 윈도우 패널 및 디스플레이 BLU 모듈 구조에 적합하도록 무기재 블랙 도전 점착 테이프를 타발 형상가공하여 합지하는 가공 단계를 포함하는 것을 포함하는 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트의 제조방법.
- 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트의 제조방법에 의해 제조된 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트가 적용된 터치 스크린 패널.
- 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트의 제조방법에 의해 제조된 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트가 적용된 모바일 기기.
- 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트의 제조방법에 의해 제조된 터치 스크린 패널 보호용 쿠션 시트가 적용된 디스플레이 장치.
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