KR102142670B1

KR102142670B1 - 색변환이 가능한 입체 필름 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR102142670B1
Application number: KR1020190097799A
Authority: KR
Inventors: 이승현; 김광영; 최준혁; 권신; 이응숙; 최인식; 감병서; 김형우
Original assignee: 한국기계연구원; (주)쓰리에스엠케이
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2020-08-07
Anticipated expiration: 2039-08-09

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 입체 필름으로서, 투명 또는 반투명의 베이스 기재; 상기 베이스 기재의 제1 표면에 형성되며 복수개의 마이크로 렌즈가 2차원 평면으로 배열된 마이크로렌즈 어레이; 상기 베이스 기재의 제1 표면과 마주보는 제2 표면에 형성되며 복수개의 마이크로 패턴이 2차원 평면으로 배열된 마이크로 패턴층; 및 상기 마이크로 패턴층의 표면에 형성되며 복수개의 나노 패턴이 2차원 평면으로 배열된 나노 패턴층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 필름을 개시한다.

Description

색변환이 가능한 입체 필름 및 이의 제조 방법 {Three-dimensional film with color-change function and method for manufacturing the film}

본 발명은 입체 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 필름을 보는 각도에 따라 이미지 형상과 색이 변환하는 색변환 기능을 갖는 입체 필름 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

입체 필름은 렌티큘러(Lenticular) 렌즈 또는 반구형 렌즈의 어레이와 렌즈의 초점거리만큼 이격되어 배열된 마이크로 패턴으로 구성되고, 입체 필름을 보는 사용자의 양안 시차에 의한 착시 효과 원리에 의해 평면적인 2차원 이미지를 3차원적인 이미지로 보여주는 필름이다.

이러한 입체 필름은 육안식별이 가능하고 일정 수준 이상의 보안성을 유지할 수 있으므로 지폐, 상품권, 신분증, 여권 등과 같이 다양한 제품에 활용되고 있다. 하지만 인쇄기술의 발전에 따른 모조 기술의 발전과 홀로그램을 제조하는 기술이 일반화 및 대중화됨에 따라 입체 필름을 정교하게 위조하는 사례도 증가하고 있으며, 보안성을 향상시킨 입체 필름에 대한 필요성에 제기되고 있다.

특허문헌1: 한국 공개특허 제2013-0085310호 (2013년 7월 29일 공개) 특허문헌2: 한국 공개특허 제2018-0022269호 (2018년 3월 6일 공개)

본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래의 마이크로렌즈 어레이와 마이크로 패턴층에 더하여 나노 패턴층이 추가된 입체 필름을 구성하여 이미지를 입체적으로 보이게 할 뿐만 아니라 색변환까지 일어나도록 하여 보안성이 향상된 입체 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 입체 필름으로서, 투명 또는 반투명의 베이스 기재; 상기 베이스 기재의 제1 표면에 형성되며 복수개의 마이크로 렌즈가 2차원 평면으로 배열된 마이크로렌즈 어레이; 상기 베이스 기재의 제1 표면과 마주보는 제2 표면에 형성되며 복수개의 나노 패턴이 2차원 평면으로 배열된 나노 패턴층; 및 상기 나노 패턴층의 표면에 형성되며 복수개의 마이크로 패턴이 2차원 평면으로 배열된 마이크로 패턴층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 필름을 개시한다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 입체 필름을 제조하는 방법으로서, 투명 또는 반투명의 베이스 기재의 제1 표면에 2차원 평면으로 배열된 복수개의 마이크로 렌즈를 형성하는 마이크로 렌즈 어레이 형성 단계; 상기 베이스 기재의 제1 표면과 마주보는 제2 표면에 2차원 평면으로 배열된 복수개의 마이크로 패턴을 형성하는 마이크로 패턴층 형성 단계; 및 상기 마이크로 패턴층의 표면에 2차원 평면으로 배열된 복수개의 나노 패턴을 형성하는 나노 패턴층 형성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 필름 제조 방법을 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 입체 필름이 마이크로 패턴과 나노 패턴의 적층으로 구성됨으로써 마이크로 패턴에 의해 입체 이미지를 형성할 뿐만 아니라 나노 패턴에 의해 색변환도 발생하므로 한층 강화된 보안성을 제공할 수 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 필름을 설명하는 도면,
도2 및 도3은 제1 실시예에 따른 입체 필름을 제조하는 방법을 설명하는 도면,
도4는 제2 실시예에 따른 입체 필름을 설명하는 도면,
도5는 도4의 나노 패턴을 형성하는 예시적 방법을 설명하는 도면,
도6은 제3 실시예에 따른 입체 필름을 설명하는 도면,
도7은 제4 실시예에 따른 입체 필름을 설명하는 도면,
도8은 일 실시예에 따라 메탈이 형성된 나노 패턴의 전자현미경 사진이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서의 도면에 있어서, 구성요소들의 길이, 두께, 넓이 등의 수치는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장하여 표시될 수 있다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예를 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 필름을 나타낸다. 도면을 참조하면, 일 실시예에 따른 입체 필름은 베이스 기재(10), 마이크로렌즈 어레이(20), 마이크로 패턴층(30), 및 나노 패턴층(40)이로 구성될 수 있다.

베이스 기재(10)는 마이크로렌즈 어레이(20)와 마이크로 패턴층(30) 사이에 위치하며 이 두 층(20,30) 사이의 거리를 유지하여 마이크로 렌즈의 초점거리를 유지하는 역할을 한다. 일 실시예에서 베이스 기재(10)는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PC(폴리카보네이트), PVC(폴리염화비닐), 및 TPU(열가소성 폴리우레탄) 등과 같은 투명 또는 반투명 수지 중 적어도 하나로 만들어질 수 있다.

마이크로렌즈 어레이(10)를 구성하는 마이크로 렌즈의 곡률, 두께 등에 따라 마이크로 렌즈의 초점거리가 달라질 수 있으며, 베이스 기재(10)는 마이크로 렌즈의 형상에 따라 수 마이크로미터에서 수백 마이크로미터 사이의 두께로 형성될 수 있다.

마이크로렌즈 어레이(20)는 베이스 기재(10)의 제1 표면에 형성되며 복수개의 마이크로 렌즈가 2차원 평면으로 배열된 형태를 갖는다.

마이크로렌즈 어레이(20)를 구성하는 마이크로 렌즈는 복수개의 반원통형의 볼록렌즈가 평행하게 배열된 렌티큘러 렌즈로 구성될 수도 있고 복수개의 반구형의 볼록렌즈가 2차원으로 연속 배열되어 구성될 수도 있다. 각각의 마이크로 렌즈의 직경, 두께, 및 곡률은 구체적 실시 형태에 따라 달라질 수 있으며, 베이스 기재(10)의 두께를 함께 고려하여 설정될 수 있다.

일 실시예에서 베이스 기재(10)를 형성한 후 그 위에 마이크로렌즈 어레이(20)를 형성할 수 있고, 대안적 실시예에서, 베이스 기재(10)와 마이크로렌즈 어레이(20)를 하나의 재질로 함께 형성할 수 있다.

마이크로 패턴층(30)은 마이크로렌즈 어레이(20)에 대향하여, 즉 베이스 기재(10)의 제1 표면과 마주보는 제2 표면에 형성된다. 마이크로 패턴층은 자외선 수지(UV Resin), 에폭시 수지(Epoxy Resin), 및 아크릴 수지(Acryl Resin) 중 적어도 하나의 재질로 구성될 수 있다.

마이크로 패턴층(30)은 2차원 평면으로 배열된 복수개의 마이크로 패턴을 포함하며, 제작자가 구현하고자 하는 문자, 그림, 로고 등에 따라 다양한 패턴으로 형성된다. 각각의 마이크로 패턴은 마이크로 패턴층(30)의 표면에 양각 또는 음각으로 형성될 수 있다. 도시한 실시예와 같이 마이크로 패턴이 음각으로 형성된 경우, 음각의 패턴 내에 소정 색깔의 잉크(33)가 충진될 수 있다. 마이크로 패턴의 각각에 다양한 색의 잉크(33)를 충진함으로써 입체 이미지를 보다 입체적이고 선명하게 보이도록 할 수 있다.

일 실시예에서 마이크로 패턴층(30)과 나노 패턴층(40) 사이에 하나 이상의 기능층(35)을 더 포함할 수 있다. 이 기능층(35)은 발명의 구체적 실시 형태에 따라 다양한 목적으로 부가되는 층이다. 예를 들어 기능층(35)은 마이크로 패턴층(30)의 표면을 평탄화하거나(평탄화층), 마이크로 패턴을 보호하거나(보호층), 마이크로 패턴과 나노 패턴 사이의 거리를 소정 거리만큼 이격시키거나(간격유지층), 나노 패턴층(40)이 마이크로 패턴층(30)에서 박리되는 것을 방지하거나(박리 방지층), 또는 마이크로 패턴이나 나노 패턴의 분석 및 모방을 방지하는(모방 방지층) 기능들 중 하나 이상의 기능을 갖는 하나 이상의 층(필름)으로 구성될 수 있다.

나노 패턴층(40)은 마이크로 패턴층(30) 또는 그 위의 하나 이상의 기능층(35) 위에 형성되며, 2차원 평면으로 배열된 복수개의 나노 패턴을 포함한다. 이와 같이 규칙적으로 배열된 나노 구조물에 빛이 조사되면 해당 나노 구조물의 특정 배열에 의해 빛이 회절, 간섭, 산란되어 특정 파장의 빛만 반사함으로써 이 파장의 색이 표현되고, 보는 각도에 따라 색이 변하게 된다. 이 때 보여지는 색은 나노 구조물의 크기나 형상, 나노 구조물 사이의 간격 등 나노 패턴의 형상에 따라 달라질 수 있다. 일 실시예에서 나노 패턴층(40)의 표면에 복수개의 나노 패턴이 양각 또는 음각으로 형성될 수 있고, 각 나노 패턴의 직경은 수십 내지 수백 나노미터일 수 있다.

또한 도시한 실시예와 같이 나노 패턴이 음각으로 형성된 경우, 각각의 음각 패턴 내에 메탈(44)이 형성될 수 있다. 메탈(44)은 음각 패턴 내부를 모두 채울 필요는 없으며 음각 패턴 내부에 적어도 부분적으로 형성되면 된다. 나노 패턴 내에 메탈(44)을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며 예컨대 증착, 도금, 충진 등 공지의 방법으로 형성할 수 있다. 나노 패턴 내에 형성되는 메탈(44)은 예컨대 금이나 은 등 임의의 메탈일 수 있다. 음각의 각 나노 패턴에 메탈(44)이 형성되면 금속 나노입자의 2차원 배열이 형성되고, 이에 따라 플라즈몬 공명(plasmon resonance)에 의해 특정 대역에서 광흡수가 일어나면서 특정 색이 선명해진다. 따라서 나노 패턴의 형성 및 각 나노 패턴에 형성된 메탈에 의해 한층 선명한 색변환 현상을 구현할 수 있다. 도2 및 도3은 도1의 제1 실시예에 따른 입체 필름을 제조하는 예시적 방법을 나타낸다.

도면을 참조하면, 우선 도2(a)와 같이 베이스 기재(10)의 일측 표면 위에 마이크로렌즈 어레이(20)를 형성한다. 마이크로렌즈 어레이는 2차원 평면으로 배열된 복수개의 마이크로 렌즈의 집합이며, 마이크로 렌즈는 예를 들어 반원통형의 렌티큘러 렌즈 또는 반구형의 렌즈를 2차원 평면으로 배열하여 형성할 수 있다.

베이스 기재(10)와 마이크로 렌즈 어레이(20)의 각각은 PET, PV, PVC 등의 수지 중 하나로 구성될 수 있다. 베이스 기재(10)의 두께는 수십 내지 수백 마이크로미터이며, 마이크로렌즈 어레이(20)를 구성하는 마이크로 렌즈의 크기, 곡률 등에 따른 초점거리에 기초하여 베이스 기재(10)의 두께가 결정될 수 있다.

그 후 도2(b)에 도시한 것처럼 베이스 기재(10)의 타측 표면에 마이크로 패턴층(30)을 형성한다. 일 실시예에서 마이크로 임프린팅 방식을 사용하여 마이크로 패턴층(30)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 베이스 기재(10)의 표면에 자외선(UV) 경화성 수지를 도포하고, 마이크로 패턴이 형성된 템플릿을 가압하여 부착하거나 또는 마이크로 패턴이 형성된 필름을 롤투롤 공정에 의해 가압하며 부착하여 UV 경화성 수지에 마이크로 패턴을 형성시킨다. 그 후 자외선을 조사하여 UV 경화성 수지를 경화시킨 후 템플릿이나 필름을 제거하여 도2(b)와 같은 마이크로 패턴층(30)을 형성할 수 있다.

다음으로, 도2(c)에 도시한 것처럼 마이크로 패턴층(30)의 각각의 마이크로 패턴 내에 적어도 부분적으로 잉크(33)를 충진할 수 있다. 일 실시예에서, 충진할 잉크를 마이크로 패턴층(30)의 표면에 도포하고 롤러 등으로 가압하여 패턴 내부에 잉크를 충진하고, 그 후 닥터 블레이드로 표면을 밀어서 마이크로 패턴층(30) 표면의 잉크를 제거함으로써 도2(c)와 같이 잉크를 충진할 수 있다.

위와 같이 마이크로 패턴층(30)을 형성하면 평탄화층, 보호층, 또는 간격유지층 등 하나 이상의 기능층(35)을 마이크로 패턴층(30) 위에 선택적으로 적층하고(도2(d) 참조), 그 후 도3(a)에 도시한 것처럼 나노 패턴층(40)을 형성한다. 일 실시예에서 나노 임프린팅 방식으로 나노 패턴층(40)을 형성할 수 있으며, 나노 임프린팅은 상술한 마이크로 임프린팅과 유사하다. 예컨대, UV 경화성 수지를 기능층(35) 또는 마이크로 패턴층(30) 위에 도포하고 나노 패턴이 형성된 템플릿이나 필름을 압착한 후 자외선 조사에 의해 UV 경화성 수지를 경화시키고 템플릿이나 필름을 제거하여 도3(a)와 같은 나노 패턴층(40)을 만들 수 있다.

도3(a)는 나노 패턴의 일 예로서 음각으로 형성된 나노 패턴(41b)을 구비한 나노 패턴층(40)을 도시하였다. 나노 패턴층(40)의 표면(41a)에 음각의 나노 패턴(41b)이 규칙적인 또는 불규칙한 간격으로 형성되어 배열되어 있다. 나노 패턴(41b)은 수십 내지 수백 나노미터, 예컨대 대략 80 내지 200 나노미터 크기를 가질 수 있다. 그러나 나노 패턴(41b)의 크기나 단면 형상 및 패턴간의 간격은 구체적 실시 형태에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 대안적 실시예에서 나노 패턴(41b)이 스트립 형상을 가질 수도 있다. 즉 각 나노 패턴(41b)들이 반드시 아일랜드 형태로 서로 떨어져 있을 필요는 없고 복수개의 나노 패턴(41b)이 연결되어 스트립 형상을 가질 수도 있다.

위와 같이 나노 패턴층(40)을 형성한 후 나노 패턴(41b) 위에 메탈(44)을 형성한다. 일 실시예에서 스트립-오프(strip-off) 방법으로 메탈을 나노 패턴(41b)에 형성할 수 있다. 이 방법에 따르면, 우선 나노 패턴층(40)에 금 또는 은과 같은 메탈을 형성한다. 즉 도3(b)와 같이 나노 패턴층(40)의 표면(41a)과 나노 패턴(41b) 내부에에 메탈을 형성한다. 도면에서 부재번호 43은 나노 패턴층(40)의 표면(41a)에 형성된 메탈이고 부재번호 44는 나노 패턴(41b) 내에 형성된 메탈을 의미한다. 이 때 메탈(44)은 음각의 패턴(41b) 내부를 모두 채울 필요는 없으며 적어도 음각 패턴(41b) 내부에 부분적으로 형성되어도 무방하다. 예를 들어, 나노 패턴층의 표면(41a)과 나노 패턴(41b) 내에 각각 형성된 메탈의 두께는 60 나노미터 이하, 바람직하게는 대략 20 내지 50 나노미터일 수 있다. 메탈을 형성하는 방법으로 예컨대 물리증착(PVD), 화학증착(CVD) 등의 증착법을 사용할 수 있고 그 외에 공지의 다른 방법을 사용할 수도 있다.

그 후 점착성 필름(도시 생략)을 메탈층 위에 부착한다. 이에 따라 나노 패턴층(40)의 표면(41a)의 메탈(43)이 점착성 필름에 부착되지만 나노 패턴(41b) 내의 메탈(44)은 점착성 필름에 접촉하지 않는다. 그 후 점착성 필름을 나노 패턴층(40)에서 제거하면 표면(41a)의 메탈(43)이 점착성 필름과 함께 떨어져서 제거되고(strip-off) 나노 패턴(41b)의 메탈(44)만 남겨지고, 따라서 도3(c)에 도시한 것과 같이 나노 패턴마다 메탈(44)이 형성된 나노 패턴층(40)을 만들 수 있다.

일 실시예에서, 나노 패턴층(40)에서 메탈(43)을 제거(strip-off)하기 위한 점착성 필름으로 광 경화성 기판(예컨대 UV 경화성 기판)을 사용할 수 있다. 이 방법의 경우, 광경화성 기판을 소정 경화시간으로 사전경화(pre-curing)하여 광경화성 기판이 소정의 점착성을 갖도록 한 후 이 기판을 나노 패턴층(40)의 메탈(43)에 접촉시키고 가압하여 부착한다. 그 후 광경화층 기판을 노광하여 완전히 경화시킨 후 기판을 나노 패턴층(40)에서 제거하면 나노 패턴층의 표면(41a)의 메탈(43)이 광경화성 기판으로 전사되어 제거된다.

이와 관련하여 도8은 나노 패턴층(40)의 나노 패턴(41b)에 메탈(44)을 형성한 모습의 전자현미경 사진이다. 도8(a)는 도3(b)의 공정까지 수행한 모습으로, 나노 패턴층(40)의 표면(41a)과 나노 패턴(41b) 내에 각각 메탈(43,44)이 형성되어 있다. 그 후 광경화성 기판을 사용한 상술한 방법에 따라 나노 패턴층(40)에서 메탈(43)을 제거하면 도8(b)와 같이 메탈(43)이 제거되고 나노 패턴(41b) 내의 메탈(44)만 형성된 나노 패턴층을 만들 수 있다.

도4는 제2 실시예에 따른 입체 필름을 나타낸다. 도면을 참조하면, 제2 실시예에 따른 입체 필름은 베이스 기재(10), 마이크로렌즈 어레이(20), 마이크로 패턴층(30), 및 나노 패턴층(40)이로 구성될 수 있다. 도1의 제1 실시예와 비교할 때 제2 실시예는 나노 패턴층(40)이 제1 실시예와 상이함을 이해할 것이다.

제2 실시예의 베이스 기재(10), 마이크로렌즈 어레이(20), 및 마이크로 패턴층(30)은 제1 실시예와 동일 또는 유사하므로 설명을 생략한다. 제2 실시예에서 나노 패턴층(40)은 점착층(50), 나노 사이즈의 메탈 아일랜드(74), 및 보호층(60)을 포함한다.

점착층(50)은 점착성을 갖는 층이며 필요에 따라 적절한 두께로 마이크로 패턴층(30) 위에 적층될 수 있다. 점착층(50) 위에 나노 크기의 복수개의 메탈 아일랜드들이 2차원 격자 배열로 형성되고, 그 위에 보호층(60)이 적층되어 메탈 아일랜드(74)를 보호할 수 있다. 일 실시예에서 보호층(60)이 생략될 수도 있다.

각각의 메탈 아일랜드(74)의 형상, 크기, 높이, 및 메탈 아일랜드간 이격 거리에 따라 빛의 회절 특성이 달라지고 플라즈몬 공명 특성도 달라진다. 일 실시예에서 각각의 메탈 아일랜드(74)는 지름이 수십 내지 수백 나노미터, 바람직하게는 80 내지 200 나노미터 사이즈의 기둥(pillar) 형상이며 인접한 메탈 아일랜드 간의 거리는 예컨대 각 메탈 아일랜드의 지름의 수 내지 수십배가 될 수 있다. 각 메탈 아일랜드(74)의 높이는 수 내지 수백 나노미터, 바람직하게는 60 나노미터 이하, 보다 바람직하게는 20 내지 50 나노미터 일 수 있다.

도5는 도4에서와 같이 점착층(50) 위에 메탈 아일랜드(74)를 형성하는 예시적 방법을 나타낸다. 설명의 편의를 위해, 도5(c)에 도시한 것처럼, 베이스 기재(10)의 양 표면에 마이크로렌즈 어레이(20), 마이크로 패턴층(30), 및 점착층(50)으로 이루어진 입체 필름이 준비되어 있다고 전제한다.

도면을 참조하면, 우선 도5(a)에 도시한 것처럼 전사용 기판(70)의 일측 표면에 양각의 나노 패턴(71b)을 형성한다. 즉 전사용 기판(70)의 표면(71a)에 나노 사이즈의 기둥(pillar) 형상의 패턴(71b)을 형성한다. 그 후 전사용 기판(70)의 표면에 금 또는 은과 같은 메탈(73)을 형성한다. 기판(70)에 표면에 메탈을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며 예컨대 증착, 도금, 충진 등 공지의 방법으로 형성할 수 있다. 이에 따라 도5(b)에 도시한 것처럼 기판(70)의 표면(71a)과 나노 패턴(71b)의 표면에 메탈(73,74)이 형성된다. 도면에서 부재번호 73은 기판의 표면(71a)에 형성된 메탈이고 부재번호 74는 나노 패턴(71b)에 형성된 메탈을 의미한다.

그 후 입체 필름의 점착층(50) 위에 전사용 기판(70)을 부착하여 메탈(74)을 입체 필름으로 전사(transfer)한다. 즉 도5(c)에 도시한 것처럼 나노 패턴(71b)의 메탈(74)이 점착층(50)에 밀착되도록 전사용 기판(70)을 입체 필름에 부착한 후 전사용 기판(70)을 제거하며, 이 때 전사용 기판(70)의 나노 패턴(71b) 위에 형성되었던 메탈(74)이 점착층(50)으로 전사됨으로써 도5(d)에 도시한 것처럼 점착층(50) 위에 나노 사이즈의 메탈 아일랜드(74)가 형성된다. 그 후 필요에 따라 선택적으로 보호층(60)을 형성할 수 있다.

일 실시예에서, 점착층(50)으로 광경화성 기판을 사용할 수 있다. 즉 도3에서 설명한 것과 유사하게, 광경화성 기판의 점착층(50)을 소정 경화시간으로 사전경화(pre-curing)하여 소정의 점착성을 갖도록 한 후 점착층(50) 위에 전사용 기판(70)을 가압하여 부착하고, 그 후 점착층(50)을 완전히 경화시키고 전사용 기판(70)을 점착층(50)에서 제거하면 전사용 기판(70)의 메탈(74)이 점착층(50)으로 전사되어 메탈 아일랜드를 형성할 수 있다.

도6은 제3 실시예에 따른 입체 필름을 나타낸다. 도면을 참조하면, 제3 실시예에 따른 입체 필름은 베이스 기재(10), 마이크로렌즈 어레이(20), 마이크로 패턴층(30), 및 나노 패턴층(40)으로 구성된다.

베이스 기재(10)는 투명 또는 반투명의 기재이며, 베이스 기재(10)의 제1 표면에 마이크로렌즈 어레이(20)가 형성된다. 마이크로렌즈 어레이(20)는 복수개의 마이크로 렌즈가 2차원 평면으로 배열된 구조이다. 베이스 기재(20)의 제2 표면에는 나노 패턴층(40)이 형성된다. 나노 패턴층(40)은 복수개의 나노 패턴이 2차원 평면으로 배열되어 있다. 마이크로 패턴층(30)은 나노 패턴층(40)의 표면에 형성되며, 복수개의 마이크로 패턴이 2차원 평면으로 배열되어 있다.

도1의 제1 실시예와 비교할 때 제3 실시예의 베이스 기재(10), 마이크로렌즈 어레이(20), 마이크로 패턴층(30), 및 나노 패턴층(40)의 각각의 재질과 형성 방법은 제1 실시예와 동일 또는 유사하며 따라서 설명을 생략한다. 다만 제3 실시예에서는 마이크로 패턴층(30)과 나노 패턴층(40)의 순서가 바뀌었다. 즉 베이스 기재(10)의 제2 표면에 나노 패턴층(40)이 먼저 적층되고 나노 패턴층(40)의 표면에 마이크로 패턴층(30)이 적층되었다.

도면에 도시하지 않았지만 나노 패턴층(40)과 마이크로 패턴층(30) 사이에 평탄화층, 보호층, 또는 간격유지층 등의 하나 이상의 기능층이 개재될 수 있고, 마이크로 패턴층(40)의 표면에도 하나 이상의 기능층이 형성될 수 있다.

도7은 제4 실시예에 따른 입체 필름을 나타낸다. 도면을 참조하면, 제4 실시예에 따른 입체 필름은 베이스 기재(10), 마이크로렌즈 어레이(20), 마이크로 패턴층(30), 및 나노 패턴층(40)이로 구성된다.

도4의 제2 실시예와 비교할 때 제4 실시예의 베이스 기재(10), 마이크로렌즈 어레이(20), 마이크로 패턴층(30), 및 나노 패턴층(40)의 각각의 재질과 형성 방법은 제2 실시예와 동일 또는 유사하며 따라서 설명을 생략한다. 다만 제4 실시예에서는 마이크로 패턴층(30)과 나노 패턴층(40)의 순서가 바뀌었다. 즉 베이스 기재(10)의 제2 표면에 나노 패턴층(40)이 먼저 적층되고 나노 패턴층(40)의 표면에 마이크로 패턴층(30)이 적층되었다.

이상과 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 베이스 기재 20: 마이크로렌즈 어레이
30: 마이크로 패턴층 40: 나노 패턴층
50: 점착층 60: 보호층
70: 전사용 기판

Claims

입체 필름으로서,
투명 또는 반투명의 베이스 기재(10);
상기 베이스 기재의 제1 표면에 형성되며 복수개의 마이크로 렌즈가 2차원 평면으로 배열된 마이크로렌즈 어레이(20);
상기 베이스 기재의 제1 표면과 마주보는 제2 표면에 형성되며 복수개의 마이크로 패턴이 2차원 평면으로 배열된 마이크로 패턴층(30); 및
상기 마이크로 패턴층의 표면에 형성되며 복수개의 나노 패턴이 2차원 평면으로 배열된 나노 패턴층(40);을 포함하고,
상기 나노 패턴층에는 이 나노 패턴층의 일측 표면에 소정 간격으로 배열되고 각각이 나노 사이즈의 크기를 갖는 메탈이 형성된 것을 특징으로 하는 입체 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 나노 패턴층의 표면(41a)에 소정 간격으로 이격되어 배열되고 각각이 나노 사이즈의 크기를 갖는 복수개의 나노 패턴(41b)이 형성되고, 나노 패턴(41b)의 적어도 일부 영역에 상기 메탈이 형성된 것을 특징으로 하는 입체 필름.
제 2 항에 있어서,
상기 마이크로 패턴층과 나노 패턴층 사이에 개재되어 마이크로 패턴층 표면을 평탄화하고 마이크로 패턴과 나노 패턴의 거리를 이격시키는 평탄화층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 나노 패턴층이 마이크로 패턴층 위에 형성된 점착층(50)을 포함하고,
상기 메탈이, 상기 점착층 위에 소정 간격으로 배열되고 각각이 나노 사이즈의 크기를 갖는 복수개의 메탈 아일랜드(74)로 형성된 것을 특징으로 하는 입체 필름.
제 4 항에 있어서,
상기 점착층 위에 적층되고 상기 복수개의 메탈 아일랜드를 커버하는 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 필름.
입체 필름으로서,
투명 또는 반투명의 베이스 기재(10);
상기 베이스 기재의 제1 표면에 형성되며 복수개의 마이크로 렌즈가 2차원 평면으로 배열된 마이크로렌즈 어레이(20);
상기 베이스 기재의 제1 표면과 마주보는 제2 표면에 형성되며 복수개의 나노 패턴이 2차원 평면으로 배열된 나노 패턴층(40); 및
상기 나노 패턴층의 표면에 형성되며 복수개의 마이크로 패턴이 2차원 평면으로 배열된 마이크로 패턴층(30);을 포함하고,
상기 나노 패턴층에는 이 나노 패턴층의 일측 표면에 소정 간격으로 배열되고 각각이 나노 사이즈의 크기를 갖는 메탈이 형성된 것을 특징으로 하는 입체 필름.
제 6 항에 있어서,
상기 나노 패턴층의 표면에 소정 간격으로 이격되어 배열되고 각각이 나노 사이즈의 크기를 갖는 복수개의 나노 패턴이 형성되고, 나노 패턴의 적어도 일부 영역에 상기 메탈이 형성된 것을 특징으로 하는 입체 필름.
제 7 항에 있어서,
상기 나노 패턴층이 상기 베이스 기재의 제2 표면에 형성된 점착층(50)을 포함하고,
상기 메탈이, 상기 점착층 위에 소정 간격으로 배열되고 각각이 나노 사이즈의 크기를 갖는 복수개의 메탈 아일랜드(74)로 형성된 것을 특징으로 하는 입체 필름.
입체 필름을 제조하는 방법으로서,
투명 또는 반투명의 베이스 기재(10)의 제1 표면에 2차원 평면으로 배열된 복수개의 마이크로 렌즈를 형성하는 마이크로 렌즈 어레이 형성 단계;
상기 베이스 기재의 제1 표면과 마주보는 제2 표면에 2차원 평면으로 배열된 복수개의 마이크로 패턴을 형성하는 마이크로 패턴층 형성 단계; 및
상기 마이크로 패턴층의 표면에 2차원 평면으로 배열된 복수개의 나노 패턴을 형성하는 나노 패턴층 형성 단계;를 포함하고,
상기 나노 패턴층 형성 단계는, 나노 패턴층의 일측 표면에 소정 간격으로 배열되고 각각이 나노 사이즈의 크기를 갖는 메탈을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 필름 제조 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 나노 사이즈의 메탈을 형성하는 단계가,
상기 마이크로 패턴층 위에 소정 두께의 수지층을 형성하는 단계;
상기 수지층의 표면(41a)에 소정 간격으로 이격되어 배열되고 각각이 나노 사이즈의 크기를 갖는 복수개의 음각의 나노 패턴(41b)을 형성하는 단계;
상기 수지층의 표면과 나노 패턴 내에 메탈을 형성하는 단계;
상기 수지층에 점착성 필름을 부착하는 단계; 및
상기 수지층에서 점착성 필름을 제거함으로써 상기 나노 패턴층 표면의 메탈을 제거하고 상기 나노 패턴 내의 메탈을 남기는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 필름 제조 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 나노 사이즈의 메탈을 형성하는 단계가,
전사용 기판의 제1 표면에 나노 패턴을 형성하고 그 위에 메탈을 형성하는 단계;
상기 마이크로 패턴층 위에 점착층을 형성하는 단계; 및
상기 전사용 기판의 제1 표면이 상기 점착층에 밀착되도록 전사용 기판을 점착층에 부착한 후 제거함으로써, 상기 전사용 기판의 나노 패턴 위에 형성된 메탈을 상기 점착층으로 전사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 필름 제조 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 전사된 메탈을 커버하는 보호층을 상기 점착층 위에 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 필름 제조 방법.