JP6698905B2 - 積層材ケーシング部材の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、金属シート及び樹脂シートの層を含む積層材から、プレス成形を含む工程段階により、板状またはトレイ状のケーシング部材を製造する方法に係り、特には、積層材をなす各層の端面が外部に露出しないようにする、ケーシング部材の製造方法に関する。
OLEDディスプレイは、バックライトを必要とすることなく、OLEDパネルのピクセル一つ一つが自ら光を出す自発光ディスプレイである。一般に、OLEDディスプレイはエンキャップ(encap、封止膜)、OLED素子、CRT(Color Refiner on TFT)、ガラス(glass)およびARF(Anti Reflection Film)から構成される。
一般に、OLED素子は電極および有機層を有する。電源が印加されると、電極からの正孔および電子が有機層に注入され、これらが有機層で結合した励起子が基底状態になることにより発光する。このようなOLED素子に酸素または水分が流入すると、寿命の短縮や発光効率の低下などの問題点が誘発される。このため、有機発光表示装置の製造には、OLED素子を有するOLEDパネル上に酸素または水分の浸透を防止するための封止構造を設ける封止工程(encapsulation)が含まれる。
図1は一般的なディスプレイの構造を示している。図1によれば、ディスプレイは、表示パネル(特にはOLEDパネル)と、表示パネルの裏面を覆う板状ケーシング部材としてのバックボードと、表示パネルの周囲の端面を覆う枠状ケーシング部材としてのキャビネット(ミドルキャビネット)と、キャビネットの内側への突出部と表示パネルの縁部との間に配置されるパッドとから構成される。ディスプレイを構成するバックボードとキャビネットとの締結は、図1に示すように、両面粘着テープを用いる。すなわち、バックボードの縁部の上面と、キャビネットの内側への突出部との間に、両面粘着テープを挟み込むようにしてバックボードとキャビネットとを締結する。
このバックボード(バックカバー)は、金属層を含む積層材(積層シート)から、所定寸法への切断または打ち抜きなどを含む工程により製作することができる。ここで、金属層を含む積層材の端面は、鋭利なエッジをなして、ユーザーの肌や衣服などに損傷を与えるおそれもあるため、外側に露出しないようにするということが行われている。また、積層材の下面(製品の外側に来る面)に、着色、装飾、内部の保護などのためのコーティングやメッキが施されている場合、切断または打ち抜きにより形成された端面には、コーティング層やメッキ層が存在しない。
つまり、バックボードの端面およびパッドの端面が外側に露出しないようにするためには、別途のキャビネット(ミドルキャビネット:M/C)を必要とし、これは製品単価の上昇をもたらし、別途の組み付け工程を必要とするという問題点がある。
韓国公開特許第2016−0019751号 韓国公開特許第2014−0094694号
本発明が解決しようとする課題は、別途の部材なしにパッドの端面が露出しないようにする方案を提案することにある。
本発明が解決しようとする他の課題は、平坦な部分の曲げ剛性に優れ、端面の仕上げ処理が容易な工程を提案することにある。
本発明が解決しょうとする別の課題は、製造コストが節減されるディスプレイを提案することにある。
本発明が解決しようとする別の課題は、内側ヘミングだけでなく、外側ヘミングが可能な積層材を提案することにある。
本発明が解決しようとする別の課題は、金属シートからホットメルトフィルム(ホットメルトシート)を容易に除去することが可能な方案を提案することにある。
上記課題を解決するために、本発明の上層金属層、下層金属層、これらの金属層により挟み込まれる樹脂層を含む積層材から、板状またはトレイ状のケーシングシートを製造する方法は、上面に第1コーティングフィルムが接着され、下面に第2コーティングフィルムが接着された下層金属シートを製造する段階と、上層金属シート、第1ホットメルトシート、樹脂シート、第2ホットメルトシート及び下層金属シートの順に接着された積層材を製造する段階と、前記積層材のエッジから内側に一定の距離引き込まれた箇所にて、上方からTカッターなどのカッターを用いて前記下層金属シートの上端に達するまで切削する段階と、切削箇所の外側に位置する上層金属シート、第1ホットメルトシート、樹脂シート、第2ホットメルトシートを除去する段階と、前記下層金属シートを、ヘミングダイを用いて180°折り曲げて前記上層金属シートおよび樹脂シートの側面が露出しないようにする段階とを含む。
本発明に係る積層材のプレス成形方法は、特には、相対的に最も下側(外側に露出する面)に位置する金属シートを、ヘミングダイ(治具;縁曲げダイ)を用いて180度折り曲げることで、積層材の切断面(端面)が露出しないようにする。このように金属シートを、ヘミングダイを用いて180°折り曲げて積層材の切断面が露出しないようにすることにより、ミドルキャビネットを別途使用する必要がなくなる。
このように別途のミドルキャビネットを使用しないことにより、製造コストが節減され、外観の仕上げ処理にも優れるという利点がある。
また、本発明は、内側ヘミングだけでなく、外側ヘミングが可能な積層材を製造することができ、このために金属シートから容易にホットメルトシートを除去することができる。
従来より一般的なディスプレイの積層構造を示している。 本発明の一実施形態に係る積層材の構造を示す積層断面図である。 本発明の一実施形態に係る積層材の縁部についての切削加工過程を示している。 本発明の一実施形態に係る上層金属シートの縁部と樹脂シートの縁部が切削された後に、上層金属シートの縁部を押し込んで折り曲げた後の積層材の状態を示す積層断面図である。 下層金属シートの縁部を二段に折り返した後、表示パネル及びベゼルを組み付けた状態を示す積層断面図である。 本発明の一実施形態に係る積層材を加工する過程を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る積層材の加工方法を模式的に示す一連の積層断面図である。 本発明の一実施形態に係る下層金属シートに第1コーティングフィルムと第2コーティングフィルムを接着する方案を示している。 本発明の一実施形態に係る積層材の構成を示している。 本発明の一実施形態に係るTカッターを用いて積層材を加工する部位を示している。 本発明の一実施形態に係るヘミングダイを用いて下層金属シートをヘミングした例を示している。
前述した、および追加の本発明の様相は、添付図面を参照して説明される好適な実施形態によってさらに明らかになるだろう。以下では、これらの本発明の実施形態によって当業者が容易に理解して再現することができるように詳細に説明する。
図2は本発明の一実施形態に係る積層材を示している。以下、図2を用いて、本発明の一実施形態に係る積層材について詳細に説明する。
図2によれば、積層材100は、上層金属シート102、樹脂シート104および下層金属シート106を含む。また、図2によれば、積層材を構成する各素材の端面(大判のシート材からの切断面)は一つの平面をなす。
図3は本発明の一実施形態に係る積層材の加工過程を示している。以下、図3を用いて、本発明の一実施形態に係る積層材の加工過程について詳細に説明する。
上述したように、積層材100の端面(切断面)は一つの平面を持つ。このような状態で、カッター(切削工具、特には旋盤などの駆動軸に装着される回転切削工具)を用いて積層材の端面(エッジ)の近傍(縁部)に加工を施す。図3に示すように、カッターは「Tカッター」(TスロットカッターまたはTスロットエンドミル)が用いられ、このようなカッターを用いて上層金属シート102の縁部と、樹脂シート104の縁部とを同時に切削する。この際、樹脂シート104の縁部を、上層金属シート102の縁部よりも相対的に多く切削するようにする。すなわち、カッターにおける、直径が相対的に大きい部分を用いて樹脂シート104を切断し、直径が相対的に小さい部分を用いて上層金属シート102を切断する。カッターによって、積層材は、図3に示すように、上層金属シート102と樹脂シート104が切削される。なお、この際、下部金属層106は、全く切削されないか、または、上面部分がわずかに切削されるようにする。
図4は本発明の一実施形態に係る上層金属シートと樹脂シートが切削された後の積層材の加工過程を示している。以下、図4を用いて、本発明の一実施形態に係る上層金属シートと樹脂シートが切削された後の積層材の加工過程について説明する。
図4によれば、樹脂シート104よりも相対的に外側へと突出した上層金属シート102の縁部を、下層金属シート106の側へと、プレス加工により押し込んで折り曲げる。上層金属シート102を下層金属シート106の側へと折り曲げることにより、樹脂シート104の端面に、上層金属シート102の縁部を密着させる。図4は、上層金属シート102が樹脂シート104の端面の全体に密着した状態を示しており、特に、折り曲げられた上層金属シート102の縁部における最も外側の部分は、下層金属シート106の上面に密着する。すなわち、上層金属シート102は、縁部にて、二つの折り曲げ部位102a及び102bを有するようになっている。もちろん、突出した上層金属シート102の長さに応じて、上層金属シート102は一つの折り曲げ部位102aのみを有することができる。この場合も、樹脂層104の端面の全体またはほぼ全体が、上部金属層102の縁部により覆われるようにすることができる。
図5は、さらに下層金属シートを二段で折り曲げてから、表示パネル及びベゼルカバーを組み付けた後の状態を示している。以下、図5を用いて、本発明の一実施形態に係る、上層金属シートを折り曲げた後の積層材の加工過程について詳細に説明する。
図5によれば、上層金属シート102を折り曲げた後、ヘミングダイ(Hemming die、プレス)を用いて、下層金属シート106における、上層金属シート102の縁よりも外側へと突き出す縁部のうち、最も外側の部分を180°折り返して折り畳み縁部106aを形成する。このようにヘミングダイを用いて下層金属シート106を、180°折り返すように曲げることにより、下部金属層106の端面は外側へと露出しなようになる。このような折り返しと同時に、または、この折り返しに次いで、下層金属シート106における外側へと突き出す縁部のうち、より内側の箇所で、上部金属層102の側への折り曲げ部106bを、さらなるプレス加工により形成する。このようにして、下層金属シート106における外側へと突き出す縁部が、積層材の端面を覆う部分を形成するようにする。
図5中にさらに示すように、周縁部にてパッドを挟み込むようにして、表示パネルを配置し、ベゼルカバーを組み付けることができる。ベゼルカバーは、図5中に示すように、下層金属シート106の縁部の折り返し部、特には折り畳み縁部106aと噛み合わせるようにして、組み付けることができる。なお、図5中にさらに示すように、下層金属シート106の縁部の折り返し部が、パッドの端面をも覆うようにすることができる。
図5では、ベゼルカバーの垂直壁部が、下層金属シート106の縁部の折り返し部と、表示パネル及びパッドの端面との間に配置されるものとして示している。しかし、ベゼルカバーの垂直壁部が、下部金属層106の縁部の折り返し部を、外側から覆うようにすることもできる。この場合、ベゼルカバーの内側に、下層金属シート106の縁部の折り返し部が押し付けられるようにして、組み付けることができる。
このように、本発明は、下層金属シート106の縁部を、ヘミングダイを用いて180°折り返して折り畳み縁部106aを形成し、さらに、その内側で上方への折り曲げ部106bを形成することにより、積層材のエッジ(端面)が外部に露出しないようにすることができる。その結果、別途の部材(ミドルキャビネット:M/C)を用いて樹脂シート104のエッジが露出しないようにする工程を行う必要がなくなる。
図6は本発明の一実施形態に係る積層材を加工する過程を示すフローチャートである。以下、図6を用いて、本発明の一実施形態に係る積層材を加工する過程について詳細に説明する。
S600段階で、上層金属シート102、樹脂シート104および下層金属シート106で構成された積層材の端面部分に、Tカッター(Tスロットカッター)をあてがい、上層金属シート102および樹脂シート104の縁部を切削する。この際、樹脂シート104を上層金属シート102に比べて相対的に多く切削する。
S602段階で、樹脂シート104の縁部に比べて相対的に少なく切削された上層金属シート102の縁部を、下層金属シート106の側へと折り曲げる。折り曲げた際、上層金属シート102は、樹脂シート104の厚さ、樹脂シート104から突出した長さに応じて、一つの折曲部位または2つの折曲部位を有することができる。
S604段階で、下層金属シート106を、ヘミングダイを用いて180°折り曲げて積層材のエッジが外部に露出しないようにする。
このように、本発明によると、下層金属シート106を、ヘミングダイを用いて180°曲げることにより、別途の部材を用いずとも、樹脂シート104のエッジが外部に露出しなくなる。
図7は、本発明の他の実施形態に係る積層材の加工方法を示している。図7によれば、積層材は、上層金属シート102、樹脂シート104および下層金属シート106を含む。図3では、カッターを用いて上層金属シート102と樹脂シート104を切削するにあたり、特に樹脂シート104を相対的に多く切削するようにした。これに対し、図7では上層金属シート102と樹脂シート104を同一に切削し、上層金属シート102の折曲過程も行わない。ただし、図7ではヘミングダイを用いて下層金属シート106の縁部を180°折り返してから上方へと曲げる工程は同様に行う。したがって、図7でも、下層金属シート106によって上層金属シート102のエッジ(切断面、端面)、及び樹脂シート104のエッジ(切断面、端面)が外側へと露出しなくなり、これにより、別途のシートを用いて積層材の端面が外側へと露出しないようにする工程を行う必要がない。
本発明は、上層金属シート、樹脂シート及び下層金属シートで形成された積層材について述べているが、これに限定されるものではない。ステンレス(STS)−アルミニウム−ステンレス(STS)のこの順の三層からなる金属積層材や、アルミニウム−冷延鋼板(SPCC)−アルミニウムのこの順の三層からなる金属積層材などの様々な形態の積層材に適用可能である。すなわち、本発明は、積層構造を持つ積層材の端面が外部に露出しないようにすることが求められるさまざまな素材に適用が可能である。この場合、最下層に位置する素材の層を、ヘミングダイを用いて180°折り曲げることにより、上述した効果を得ることができる。なお、上層金属シート、及び下層金属シートは、アルミニウムやステンレスなどの単層の金属シートによっても、また、上記の金属積層材によっても形成することができる。また、本発明の樹脂シートは、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリプロピレンなどのオレフィン樹脂などから形成することができる。
上述した発明では説明されていないが、上層金属シートと樹脂シートとの間では、第1ホットメルトシート(第1ホットメルトフィルム:Hot melt film)による接着がなされる。また、樹脂シートと下層金属シートとの間では、第2ホットメルトシート(第2ホットメルトフィルム)による接着がなされる。
第1及び第2ホットメルトシートは、特には、シートの形態のホットメルト接着剤であり、金属及び樹脂に対する充分な接着性及び接着耐久性を備えたものである。金属シートと樹脂シートとの間に挟んで、例えば80〜200℃、特には110〜180℃の温度で熱プレスすることで、積層シートが得られるようにするものである。第1及び第2ホットメルトシートは、互いに、材料及び厚みが同一でありうるが、異なっても良い。第1及び第2ホットメルトシートをなす樹脂材料としては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系などを挙げることができる。例えば、耐溶剤性が強い結晶性ポリエステル樹脂からなり、融点が110〜160℃であるもの(例えば、東洋紡(株)のバイロン(登録商標)GM-443)、ナイロン6の無延伸フィルム(東レの「レイファン」(登録商標)NO)などを用いることができる。
本願において「シート」は、一般にフィルムと呼ばれる0.2mm未満のものも含めることとし、例えば0.01〜0.5mm(10〜500μm)の厚みを有するものでありうる。第1及び第2ホットメルトシートは、例えば0.03〜0.3mm(30〜300μm)の厚みを有する。第1及び第2ホットメルトシートは、好ましくは、上層及び下層の金属シート及び樹脂シートのいずれよりも、厚みが小さく、例えば、金属シートの厚みの5〜40%とすることができる。なお、樹脂シートの厚みは、金属シートの厚みの1.1〜5倍、特には、1.5〜3倍とすることができる。
下層金属シートには、下面の全体に第1コーティング膜が設けられ、上面の縁部に第2コーティング膜が設けられる。第1コーティング膜は、金属シートに対する接着性を有するものの、第2ホットメルトシートに対する接着性をほとんど有しないものである。第1コーティング膜は、例えば、シリコーン樹脂膜により設けることができる。
第1及び第2コーティング膜は、樹脂を溶融させるか、または溶媒に溶かしてから、ローラーで、下層金属シートに塗布され、冷却または溶剤の蒸散により形成される膜でありうる(図9)。または、モノマーまたはプレポリマー、または、これに適宜溶媒を加えた液を、ローラーなどでコーティングした膜でありうる。特に、第1コーティング膜は、親水性シロキサンやアイオノマーを高い濃度(例えば10%以上)で含有するアクリレート、ウレタン、ウレタンアクリレート、不飽和ポリエステルなどのモノマーまたはプレポリマーから、光または熱による硬化により形成されたものでありうる。なお、本願においては、このようにコーティングによって形成されることで、金属シート上に密着されている膜であっても、下層金属シートに「接着」または「密着」された膜ということとする。
第1コーティング膜は、下層金属シートの縁部にのみ、その上面に備えられる。すなわち、上層金属シート及び樹脂シートの縁部を切削した後に、積層材の縁部にて、外側へと突き出す部分にのみ備えられる。この第1コーティング膜の存在により、積層材の縁部にて、図10に示すように、下層金属シートが、他の部分から剥離した状態となっている。
また、樹脂シートと下層金属シートとの間には、第2ホットメルトシートによって接着された状態でコーティング第1コーティング膜が接着されないので、下層金属シートは内側ヘミングのみが可能である。したがって、ヘミングダイを用いて下層金属シートを内側にヘミングする方案と外側にヘミングする方案が要求される。
図8は本発明の一実施形態に係る下層金属シートに第1コーティング膜と第2コーティング膜を接着する方案を示している。以下、図8を用いて、本発明の一実施形態に係る下層金属シートに第1コーティングフィルムと第2コーティングフィルムを接着する方案について詳細に説明する。
図8によれば、連続帯状のままの下層金属シートの下面に第2コーティング膜が接着され、上面に第1コーティングフィルムが接着される。第2コーティング膜は、下層金属シートの下面の全体に接着されるのに対し、第1コーティング膜は、連続帯状のままの下層金属シートの上面に、はしご状に接着される。すなわち、第1コーティング膜は、連続帯状のままの下層金属シートにおける、第1方向(帯材の幅方向)の両側の縁部に形成または接着される。また、同時に、第1方向に対して直角の方向である第2方向(帯材の長手方向)での一定の間隔ごとに、互いに離隔した仕切り部をなすように形成または接着される。なお、連続帯状のままの下層金属シートは、より幅の広い金属材から、所定幅に切断されたものでありうる。
敷衍説明すると、まず、下層金属シートの下面に第2コーティング膜を形成または接着した後、下層金属シートを裏返して下層金属シートの上面に第1コーティン膜を形成または接着する。
図9は本発明の一実施形態に係る積層材の構成を示している。図9によれば、積層材は、上端から上層金属シート、第1ホットメルトシート、樹脂シート、第2ホットメルトシートおよび下層金属シートの順に接着される。もちろん、上述したように、下層金属シートは、上面の縁部(個々に切り出された後の四周の縁部)に第1コーティング膜が接着され、下面の全体に第2コーティング膜が接着される。また、第1コーティング膜によって、第1コーティング膜が接着された部分は、第2ホットメルト膜が下層金属シートに直接接着されない。
その後、連続帯状の積層材は、カッターを用いて一定の間隔で切断する。すなわち、カッターを用いて積層材を、第2方向(幅方向)に切断面が形成されるように切断する。特には、第1コーティング膜の上記仕切り部の中心線に沿って切断して、個々の四角形状の積層材を製造する。すなわち、個々の表示装置に対応するように切り出された積層材を製造する。
図10は本発明の一実施形態に係るTカッターを用いて積層材を加工する部位を示している。以下、図10を参照して、本発明の一実施形態に係るTカッターを用いて積層材を加工する部位について詳細に説明する。
図10によれば、Tカッターを用いて積層材を加工する部位は、第1コーティング膜が接着されている部位と、第1コーティング膜が接着されていない部位との境界線を中心にした一定の幅の領域である。もちろん、上述したように、すべての構成シートを切削するのではなく、前記下層金属シートのみが残る深さにまで切削する。
積層材の縁部の所定箇所にて、前記下層金属シートのみが残る深さにまで切削された状態で、エッジ部分に形成された第2ホットメルトシートを、下層金属シートから引き剥がして除去する。上述したように、第1コーティング膜によって第2ホットメルトシートが第1コーティング膜(または下層金属シート)に接着されないので、簡単に下層金属シートから第2ホットメルトシートを剥離させることができる。もちろん、第2ホットメルトシートを除去すると、第2ホットメルトシートの上方に位置する樹脂シート、第1ホットメルトシートおよび上層金属シートも除去される。
図10は、積層材の縁部にて、第2ホットメルトシート及びその上の複数のシートがが除去された状態を示している。このように除去された積層材の縁部には、上面に第1コーティング膜が接着され、下面に第2コーティング膜が接着された下層金属シートのみが残っている。
図11は本発明の一実施形態に係るヘミングダイを用いて下層金属シートをヘミングした例を示している。図11に示すように、下層金属シートの縁部では、上面に第1コーティングフィルムが接着されており、下面に第2コーティング膜が接着されているので、ヘミングダイを用いて内側ヘミングだけでなく、外側ヘミングも可能である。
本発明は、図示されている一実施形態を参照して説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、本技術分野における通常の知識を有する者であれば、この実施形態から様々な変形及び均等な他の実施形態が可能であるのを理解すべきである。
100 積層材
102 上層金属シート
104 樹脂シート
106 下層金属シート

Claims (5)

  1. 上層金属シート、樹脂シート及び下層金属シートを含む積層材から構成された、板状またはトレイ状のケーシング部材を製造する方法において、
    上面の縁部に第1コーティング膜が接着され、下面に第2コーティング膜が接着された下層金属シートを製造する段階と、
    上層金属シート、第1ホットメルトシート、樹脂シート、第2ホットメルトシート及び前記下層金属シートの順に接着された積層材を製造する段階と、
    前記積層材のエッジから内側に一定の距離だけ引き込まれた箇所にて、上方からカッターを用いて、前記下層金属シートの上端に達するまで切削する段階と、
    前記積層材の縁部にて、切削箇所の外側に位置する前記上層金属シート、前記第1ホットメルトシート、前記樹脂シート、前記第2ホットメルトシートを除去する段階と、
    前記下層金属シートを、ヘミングダイを用いて180°折り曲げることで、前記上層金属シートおよび前記樹脂シートの端面が外側に露出しないようにする段階とを含むことを特徴とする、ケーシング部材を製造する方法。
  2. 前記第2コーティング膜は下層金属シートの下面全体に接着され、前記第1コーティング膜は下層金属シートの縁部の上面に接着されることを特徴とする、請求項1に記載のケーシング部材を製造する方法。
  3. 下層金属シートを製造する段階は、
    連続帯状のままの下層金属シートにおける、その両縁部、及び、連続帯状のままの下層金属シートを一定の間隔ごとに横切る方向に延びる仕切り部に、前記第1コーティング膜をコーティングして設ける段階を含む、請求項2に記載のケーシング部材を製造する方法。
  4. 前記積層材を製造する段階は、連続帯状の積層材を得る段階と、
    この段階の後に、
    カッターを用いて、連続帯状の積層材を、前記仕切り部の中心線に沿って切断することで、個々に分離された四角形状の積層材を得る段階とを含むことを特徴とする、請求項3に記載のケーシング部材を製造する方法。
  5. カッターを用いて前記下層金属シートの上端にまで切削する段階では、
    切削箇所より外側に、第1コーティング膜が接着されている部分と、第1コーティング膜が接着されていない部分とが含まれるように、前記一定の距離が決定されることを特徴とする、請求項4に記載のケーシング部材を製造する方法。
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