KR101336934B1 - 커버글라스 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 슬림화되고, 심미감이 좋아진 커버글라스 및 이의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 일실시예에 따른 커버글라스는 유리기판, 로고부, 인쇄부 및 보완막을 포함함여 이루어진다. 여기서, 로고부는 유리기판의 베젤 영역에 에칭을 통해 형성된다. 인쇄부는 로고부의 상부가 개방되도록 베젤 영역에 형성된다. 그리고, 보완막은 로고부의 내측면에 코팅된다.

Description

커버글라스 및 이의 제조 방법{COVER GLASS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 커버글라스 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬림화되고, 심미감이 좋아진 휴대 단말기의 커버글라스 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 소비자들로부터 휴대폰, 스마트폰, 휴대정보단말기(PDA; Personal Digital Assistant), 휴대용 멀티미디어 플레이어(PMP; Portable Multimedia Player), 노트북 등과 같은 휴대 단말기에 대한 슬림화 요구와 함께 디자인적인 요구가 늘어나고 있다.
이에 따라, 디스플레이 패널의 슬림화와 함께, 특히, 터치스크린의 최외곽에 배치되는 커버부(main window)에 디자인을 가미하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.
일예로, 디스플레이 패널의 배선 등을 가리기 위하여 흑색 잉크를 인쇄하는 것이 일반적이었던 커버부의 베젤(bezel) 영역에 디자인이 가미되고 있는데, 고급스러운 디자인을 가미하기 위해 헤어라인이나 기하학 패턴의 필름을 합지하는 등이 대부분을 이루고 있다.
그러나, 이러한 방법은 커버부의 소재로 아크릴이나 PC 시트를 사용하는 경우에는 적용이 용이하였으나, 최근 커버부의 소재로 유리가 선호되면서 적용이 어려워지고 있다. 즉, 유리와 UV 패턴 간에 충분한 밀착력이 확보되지 못하면서, 다양한 적용이 제한되고 있는 것이다.
도 1은 종래의 커버글라스의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 커버글라스(10)는 유리기판(20)의 하면에 광학투명점착제(OCA; optically clear adhesive, 이하 “OCA”라 함)(30)로 점착된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET; polyethylene terephthalate, 이하 “PET 필름”이라 함) 필름(40)이 마련된다. 그리고, PET 필름(40) 상에 UV(ultraviolet) 패턴(50)이 적용된다. UV 패턴(50)에는 빛의 파장을 조절하여 색상을 구현하기 위한 레이어(60)가 코팅되며, 레이어(60)의 상부로 블랙 매트릭스 층(70)이 형성된다.
이처럼, PET 필름(40)과, PET 필름(40)을 유리기판(20)에 점착시키기 위한 OCA(30)가 더 마련되고, PET 필름(40) 상에 UV 패턴(50)이 형성됨에 따라, 종래의 커버글라스(10)로는 슬림화를 구현하기 어려운 문제가 있다. 또한, 디스플레이 패널에서 방사된 광도 PET 필름(40)과 OCA(30)를 더 거쳐야 하기 때문에 투과율이 저하되는 문제점이 있다.
다른 예로, 베젤 영역에 블랙 또는 화이트 등의 인쇄를 적용하고 있다.
도 2는 종래의 다른 커버글라스의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 2에서 보는 바와 같이, 종래의 다른 커버글라스(10a)에서는 유리기판(20a)의 하면에 형성된 블랙 매트릭스 층(70a)의 일부를 제거하고, 이 부분에 인쇄층(80)을 형성하였다. 그런데, 이러한 인쇄층(80)은 유리기판(20a)상에 형성되고, 블랙 매트릭스 층(70a)과 동일한 높이의 표면을 가지기 때문에, 입체감을 제공하지는 못하는 한계가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 슬림화되고, 심미감이 좋아진 휴대 단말기의 커버글라스 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 유리기판; 상기 유리기판의 베젤 영역에 에칭을 통해 형성되는 로고(logo)부; 상기 로고부의 상부가 개방되도록 상기 베젤 영역에 형성되는 인쇄부; 그리고 상기 로고부의 내측면에 코팅되는 보완막을 포함하여 이루어지는 커버글라스를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 로고부의 내측면에 이루어지는 보완막은 미러(mirror) 코팅층일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 베젤 영역 내에는 에칭을 통해 패턴부가 더 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 패턴부에는 다층(multi-layer) 박막이 코팅될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 다층 박막은, 티타늄 산화물 층 및 실리콘 산화물 층 중 하나 이상이 적층되어 이루어질 수 있다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 유리기판의 베젤 영역을 에칭하여 로고(logo)부를 형성하는 공정; 상기 로고부의 상부가 개방되도록 상기 베젤 영역에 인쇄부를 형성하는 공정; 그리고 상기 로고부의 내측면에 보완막 코팅이 이루어지는 공정을 포함하여 이루어지는 커버글라스의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 로고부의 내측면에 이루어지는 보완막 코팅은 미러(mirror) 코팅일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 로고부를 형성하는 공정에서, 상기 베젤 영역을 에칭하여 상기 로고부와 동시에 패턴부를 더 형성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 베젤 영역을 에칭하여 패턴부를 형성한 후에, 상기 패턴부에 다층(multi-layer) 박막을 코팅하는 공정이 더 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 로고부의 내측면에 보완막 코팅이 이루어지는 공정 전에, 상기 로고부의 내측면에서 상기 다층 박막을 제거하는 공정이 더 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 다층 박막은, 티타늄 산화물 층 및 실리콘 산화물 층 중 하나 이상이 적층되어 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 유리기판의 베젤 영역을 에칭하여 로고부를 형성하는 공정은, 상기 유리기판에 내산성 포토레지스트 잉크로 마스킹을 한 후, 상기 유리기판을 비불산계 에칭액으로 에칭하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 유리기판의 베젤 영역을 에칭하여 로고부를 형성하는 공정 이전에, 상기 유리기판에 상기 내산성 포토레지스트 잉크로 마스킹을 하는 공정이 더 이루어지고, 상기 유리기판에 상기 내산성 포토레지스트 잉크로 마스킹을 하는 공정은, 상기 유리기판에 상기 내산성 포토레지스트 잉크를 10~20㎛ 두께로 도포하는 공정과, 상기 내산성 포토레지스트 잉크가 도포된 레지스트 필름의 상측에 마스크 패턴을 배치하고, 노광하는 공정과, 상기 레지스트 필름에 형성된 노광 패턴을 현상하는 공정을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 유리기판을 비불산계 에칭액으로 에칭시에, 상기 에칭은 상기 비불산계 에칭액을 미세 버블링하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 비불산계 에칭액은 불화암모늄 50~300g/l, 아민계 화합물 1~30g/l, 음이온 계면활성제 0.1~5g/l 및 물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 아민계 화합물은 모노에틸아민, 디에틸아민 및 트리에틸아민 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 음이온 계면활성제는 알킬 벤젠 술폰산염 또는 소듐 라우릴 설페이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 유리기판의 베젤 영역을 에칭하여 로고부를 형성하는 공정 이후에, 상기 로고부가 형성된 상기 유리기판 면의 배면에 내지문 및 반사방지용 박막 코팅층이 1500~8000Å의 두께로 더 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 유리기판을 에칭하여 유리기판에 직접 로고부를 형성하기 때문에, 종래와 같이 OCA 및 PET 필름의 구성이 요구되지 않아 커버글라스의 전체 두께가 슬림해질 수 있고, 투과율도 좋아질 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 에칭을 통해 패턴부와 로고부가 동시에 형성되기 때문에, 공정이 단축되고 제조 원가가 절감될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 로고부의 내측면에 미러 코팅층을 형성함으로써 로고부의 입체감 및 변화율을 크게 하여 보다 나은 심미감을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래의 커버글라스의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 2는 종래의 다른 커버글라스의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 커버글라스를 나타낸 평면예시도이다.
도 4 및 5는 본 발명의 일실시예에 따른 커버글라스를 나타낸 단면예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 커버글라스의 제조 방법을 나타낸 공정예시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 커버글라스의 제조 방법의 마스킹 공정을 나타낸 공정예시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 일실시예에서는 설명의 편의상 스마트폰의 커버글라스를 예로 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 커버글라스를 나타낸 평면예시도이고, 도 4 및 5는 본 발명의 일실시예에 따른 커버글라스를 나타낸 단면예시도이다.
도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 커버글라스(100)는 유리기판(110), 로고(logo)부(120), 인쇄부(130) 그리고 보완막(140)을 포함하여 이루어질 수 있다.
유리기판(110)은 휴대 단말기 내부의 디스플레이 패널을 보호하고, 디스플레이 패널의 화면을 투과시킨다. 유리기판(110)의 가장자리의 베젤 영역(101)에는 디스플레이 패널의 배선(미도시), 스피커(미도시), 카메라(미도시) 등이 위치할 수 있다. 유리기판(110)은 강화유리기판일 수 있다.
로고부(120)는 유리기판(110)의 베젤 영역(101)에 에칭을 통해 형성될 수 있다. 로고부(120)는 유리기판(110)에 홈 형태로 형성될 수 있으며, 로고부(120)의 표면은 유리기판(110)의 내면으로 이루어지게 된다. 따라서, 유리기판(110)의 상측에서 보았을 때, 로고부(120)는 입체감을 가질 수 있다. 그리고, 유리기판(110)에 직접 로고부(120)가 형성되기 때문에, 종래의 커버글라스(10, 도 1 참조)에 구비되는OCA(30, 도 1 참조), PET 필름(40, 도 1 참조) 및 UV 패턴(50, 도 1 참조)과 같은 다른 구성요소가 불필요하여 전체 두께가 슬림해질 수 있다. 또한, 유리기판(110)으로 입사된 광은, 전술한 종래의 다른 구성요소를 거치지 않고 바로 로고부(120)의 표면에 도달할 수 있게 되어 높은 투과율을 가질 수 있다. 로고부(120)는 기호, 숫자, 글자 등의 형상으로 구현될 수 있다.
인쇄부(130)는 로고부(120)의 상부가 개방되도록 유리기판(110)의 베젤 영역(101)에 형성될 수 있다. 인쇄부(130)는 흑색 잉크를 이용하여 인쇄되는 블랙 매트릭스(black matrix) 층일 수 있으며, 흑색 잉크는 금속, 금속산화물과 같은 무기화합물 또는 고분자 수지와 같은 유기화합물을 포함할 수 있다. 인쇄부(130)는 디스플레이 패널로부터 방출되는 광을 차단하여 유리기판(110)의 가운데 부분으로만 디스플레이 패널이 표시되도록 하며, 외부 입사광은 반사시킨다.
그리고, 보완막(140)은 로고부(120)의 내측면에 코팅될 수 있다. 여기서, 보완막(140) 코팅 공정 시의 편의성과 보완막(140)의 밀착성을 증가시키기 위하여, 보완막(140)은 인쇄부(130)로 연장 코팅될 수도 있다.
보완막(140)은 미러(mirror) 코팅층일 수 있다. 미러 코팅층은 로고부(120)로 입사된 광을 반사시킬 수 있다. 미러 코팅층은 미러 잉크를 이용한 코팅으로 구현될 수 있다. 이처럼 보완막(140)을 미러 코팅층으로 구현하는 경우, 유리기판(110)에 형성된 로고부(120) 자체의 입체감에 더하여, 로고부(120)에서의 광 반사율이 증가되도록 하여 식별력 및 비전(vision)이 개선될 수 있는 효과가 있고 심미감도 향상될 수 있다. 물론, 보완막(140)을 생성할 코팅 수단으로 반드시 미러 인쇄로 한정되는 것은 아니며, 메탈릭 잉크, 경면 잉크, 메탈릭 페인트 등과 같은 다른 종류의 도료를 이용한 코팅이 적용될 수 있다.
더하여, 유리기판(110)과 인쇄부(130)의 사이에는 박막층(150)이 더 마련될 수 있다. 박막층(150)은 다층으로 이루어질 수도 있으며, 금속 산화물 층 및 비금속 산화물 층 중 하나 이상이 적층되어 이루어질 수 있다. 일예로, 박막층(150)은 티타늄 산화물 층 및 실리콘 산화물을 포함할 수 있으며, 티타늄 산화물 층 및 실리콘 산화물 층 중 하나 이상이 적층되어 이루어질 수 있다. 박막층(150)은 유리기판(110)으로 유입되는 광의 파장을 다양하게 조절할 수 있으며, 유리기판(110) 상에 다양한 색상을 구현할 수 있다. 박막층(150)은 보완막(140)과는 다른 색상이나 질감 및 패턴 등을 가질 수 있으며, 이를 통해, 로고부(120)와, 로고부(120)를 제외한 베젤 영역(101)에서 다른 느낌의 비전을 제공할 수 있고, 로고부(120)의 입체감 및 변화율이 더욱 커지도록 하는 효과를 구현할 수 있다.
한편, 도 5에서 보는 바와 같이, 유리기판(110a)의 베젤 영역 내에는 패턴부(160)가 더 형성될 수 있다. 따라서, 커버글라스(100a)는 로고부(120a)와 패턴부(160)를 모두 가질 수 있다. 패턴부(160) 및 로고부(120a)는 동시에 에칭을 통해 형성될 수 있으며, 이를 통해, 공정이 단축될 수 있다. 또한, 제조원가가 절감되는 효과도 가질 수 있다. 그리고, 패턴부(160) 및 로고부(120a)는 같은 깊이로 형성될 수 있다. 패턴부(160)는 선, 도형 등의 형상일 수 있으며, 이러한 형상들이 반복 형성되어 헤어라인이나 직조 패턴과 같은 기하학 무늬를 나타낼 수 있다. 반면, 로고부(120a)는 기호, 숫자, 글자 등의 형상일 수 있다. 따라서, 일반적으로, 로고부(120a)가 패턴부(160)보다 넓은 폭을 가지기 때문에, 패턴부(160) 및 로고부(120a)가 같은 깊이로 형성되더라도 폭의 차이로 인해 로고부(120a)가 패턴부(160)보다 입체적으로 보일 수 있다. 더하여, 패턴부(160) 및 로고부(120a)는 다른 깊이로 형성될 수 있으며, 이는, 패턴부(160) 및 로고부(120a)의 에칭 면적의 차이에 기인하는 에칭성과 함께, 에칭 가공 시간을 조절하여 패턴의 심도를 조절함으로써 가능할 수 있다.
그리고, 패턴부(160)에는 다층(multi-layered) 박막(170)이 형성될 수 있다. 다층 박막(170)은 금속 산화물 층 및 비금속 산화물 층 중 하나 이상이 적층되어 이루어질 수 있다. 다층 박막(170)은 패턴부(160)로 유입되는 광의 파장을 다양하게 조절할 수 있으며, 이에 따라, 유리기판(110a) 상에 다양한 색상을 구현할 수 있다. 일 예로, 다층 박막(170)은 티타늄 산화물 층 및 실리콘 산화물을 포함할 수 있으며, 티타늄 산화물 층 및 실리콘 산화물 층 중 하나 이상이 적층되어 이루어질 수 있다. 다층 박막(170)은 전술한 박막층(150)과 동일한 것일 수 있다. 도 5에서는 보완막(140a)이 로고부(120a)를 채우고, 다층 박막(170)은 패턴부(160)를 채우는 것으로 도시하였으나, 보완막(140a) 및 다층 박막(170)은 매우 얇은 두께로 코팅 및 증착될 수 있으며, 따라서, 로고부(120a)의 표면 및 패턴부(160)의 표면에 각각 굴곡을 따라 형성될 수 있다.
이렇게 형성된 패턴부(160)는 종래의 인쇄나 필름을 합지하여 얻는 패턴보다 입체감 및 변화 정도를 크게 할 수 있으며, 로고부(120a)와 대비되어 더욱 우수한 장식 효과를 구현할 수 있다. 또한, 다층 박막(170) 및 보완막(140a) 간의 색 효과 대비가 더 이루어질 수 있어 보다 나은 심미감을 제공할 수 있다.
또한, 로고부(120a)가 형성된 유리기판(110a) 면의 배면에 내지문 및 반사방지용 박막 코팅층(190)이 1500~8000Å의 두께로 더 형성될 수 있다. 박막 코팅층(190)은 빛의 반사를 제어해주어 패턴을 또렷하게 하여 더욱 고급스러운 이미지를 구현할 수 있다. 박막 코팅층(190)은 미세액적 스프레이 방식으로 코팅될 수 있다.
다음으로, 도 6 및 도 7을 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 커버글라스의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 커버글라스의 제조 방법을 나타낸 공정예시도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 커버글라스의 제조 방법의 마스킹 공정을 나타낸 공정예시도이다.
도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 커버글라스의 제조 방법은 유리기판의 베젤 영역을 에칭하여 로고부를 형성하는 공정(S220)을 가진다.
로고부는 유리기판의 베젤 영역에 에칭을 통해 형성될 수 있다. 로고부는 유리기판에 에칭을 통해 형성될 수 있으며, 로고부의 표면은 유리기판의 내면으로 이루어지게 된다. 이에 따라, 종래의 커버글라스에서와 달리, 유리기판으로 입사된 광은 다른 재질의 구성요소(종래의 커버글라스에 구비되는 OCA, PET 필름 및 UV 패턴)를 거치지 않고 바로 로고부의 표면에 도달할 수 있게 된다. 로고부는 기호, 숫자, 글자 등의 형상을 포함할 수 있다.
유리기판의 베젤 영역을 에칭하여 로고부를 형성하는 공정(S220) 이전에는 유리기판에 내산성 포토레지스트(photoresist) 잉크로 마스킹을 하는 공정(S210)이 더 이루어질 수 있다.
그리고, 유리기판에 내산성 포토레지스트 잉크로 마스킹을 하는 공정(S210)은 유리기판에 내산성 포토레지스트 잉크를 10~20㎛ 두께로 도포하는 공정(S211)을 포함할 수 있다.
유리기판은 휴대 단말기 내부의 디스플레이 패널을 보호하고, 디스플레이 패널의 화면을 투과시킨다. 유리기판의 가장자리의 베젤 영역에는 디스플레이 패널의 배선(미도시), 스피커(미도시), 카메라(미도시) 등이 위치할 수 있다. 유리기판은 사용되는 용도에 따라 일정한 크기로 절단된 다음, 표면이 세척 건조될 수 있다. 유리기판은 소다라임 유리기판, 무알칼리 유리기판 또는 강화유리기판일 수 있다.
내산성 포토레지스트 잉크는 유리를 에칭하기 위한 에칭액(etchant)에 반응하지 않는 것일 수 있다. 내산성 포토레지스트 잉크는 내에칭성을 가지는 것으로, 강산(强酸) 및 불산(HF)에도 오래 견딜 수 있기 때문에, 미세 패턴 형성에 유리할 수 있다.
내산성 포토레지스트 잉크에는 에폭시계 수지, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 중 적어도 하나의 수지 성분이 더 포함될 수 있고, 이 상태에서 경화제 및 도료가 더 포함될 수도 있다. 경화제는, 많게 첨가됨으로써 경화가 너무 빨리 진행되어 포토레지스트 잉크가 제 위치에 형성되지 못하거나, 적게 첨가됨으로써 경화가 너무 느리게 진행되어 원하는 패턴이 오버 사이즈로 나오는 경우가 발생하지 않도록 적절한 비율이 포함될 수 있다. 내산성 포토레지스트 잉크는 유리기판(110)과의 충분한 밀착성을 가지는 것일 수 있다.
내산성 포토레지스트 잉크는 스크린 인쇄(screen print), 스핀 코트(spin coat), 페인팅(painting), 스프레이(spray), 딥코팅(dip coating), 피딩(feeding) 및 슬릿 다이 코팅(slit die coating) 등의 방법으로 유리기판(110)에 일정한 두께로 코팅 성형될 수 있다.
그리고, 유리기판에 내산성 포토레지스트 잉크로 마스킹을 하는 공정(S210)은 내산성 포토레지스트 잉크가 도포된 레지스트 필름의 상측에 마스크 패턴을 배치하고, 노광하는 공정(S212)과, 레지스트 필름에 형성된 노광 패턴을 현상하는 공정(S213)을 포함할 수 있다. 노광 공정(S212)에서 마스크 패턴에 조사되는 빛은 UV광일 수 있다. 현상 공정(S213)에서는 45~60℃ 탄산나트륨 2~7% 용액이 현상액으로 사용될 수 있으며, 현상액에 60~180초 동안 침적 후 수세 공정을 거친 뒤에 건조함으로써 레지스트 필름을 미세 패턴화할 수 있다.
내산성 포토레지스트 잉크는 노광시 가용성이 되는 포지형(positive type)이거나, 불용성이 되는 네거형(negative type)일 수 있다.
그리고, 로고부를 형성하기 위해 유리기판의 에칭에 사용되는 에칭액은 비불산계 에칭액일 수 있다. 비불산계 에칭액은 불화암모늄(NH4F) 50~300g/l, 아민계 화합물 1~30g/l, 음이온 계면활성제 0.1~5g/l 및 물을 포함할 수 있으며, 물은 용매일 수 있다. 이러한 비불산계 에칭액은 불산에 대한 유리의 급격한 반응을 조절할 뿐만 아니라, 생성되는 규불화물의 표면흡착을 억제하여 용액의 침투력을 높여 미세패턴구현을 빠르게 진행할 수 있다. 기존 불산에칭제나 에칭액이 순수 불산(HF)인 경우 에칭이 너무 빠르게 진행되어 미세 패턴의 형성이 어려워지기 때문에, 이처럼 비술산계 에칭액을 사용함으로써 미세 패턴을 더욱 효과적으로 형성할 수 있다. 즉, 내산성 포토레지스트 잉크로 마스킹을 하고, 비불산계 에칭액으로 에칭 공정을 진행함으로써 레지스트 필름의 패턴을 손상시키지 않아 패턴 정밀도를 높임과 함께 에칭 시 레지스트 필름의 패턴 형상의 지속시간을 늘려주고, 에칭 속도도 너무 빠르지 않도록 하여 미세 패턴 형성이 가능해질 수 있다.
아민계 화합물은 모노에틸아민(mono ethyl amine, MEA), 디에틸아민(di ethyl amine, DEA) 및 트리에틸아민(tri ethyl amine, TEA) 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 아민계 화합물은 에칭액과 유리의 반응속도를 조절할 수 있다.
음이온 계면활성제는 알킬 벤젠 술폰산염(alkyl benzene sulfonate) 또는 소듐 라우릴 설페이트(sodium lauryl sulfate)를 포함할 수 있다. 이러한 음이온 계면활성제는 에칭액의 침투력과 세정성을 위해 사용될 수 있다.
본 공정(S220)에서 에칭은 비불산계 에칭액을 미세 버블링(bubbling)하여 이루어질 수 있다. 에칭액을 미세 버블링함으로써 에칭액 중에 물리적인 힘이 고르게 가해질 수 있어 빠른 에칭과 세정이 효율적으로 수행될 수 있다. 본 공정(S220)에서 유리기판에 에칭으로 형성되는 패턴부는 10~30㎛의 깊이를 갖도록 에칭될 수 있다. 이를 위해, 본 공정(S220)에서는 마이크로 버블장치가 사용될 수 있다.
비교항목 실시예1 비교예1 비고
에칭 속도(㎛/min) 5~10 20~30 상온에서 비교
레지스트 필름의 내에칭성 박리현상 미발생 박리현상 일부 발생
표 1은 본 발명의 일실시예에 따른 커버글라스의 제조 방법에 따른 비불산계 에칭액과 기존 글라스 에칭액의 에칭 속도 및 레지스트 필름의 박리성의 비교실험 결과를 나타낸 것이다. 실시예1과 비교예1에 사용된 레지스트 필름은 여러 공정을 거쳐 패턴화된 동일한 레지스트 필름이 사용되었으며, 에칭액으로는 본 발명의 일실시예에 따른 비불산계 에칭액과, 일반적인 조성인 불산과 무기산 및 첨가제로 조성된 기존 글라스 에칭제가 사용되었다.
구체적으로, 실시예1에서 사용된 비불산계 에칭액은 불화암모늄 50~300g/l, 아민계 화합물 1~30g/l 및 음이온 계면활성제 0.1~5g/l를 물 1리터에 녹여 제조되었다. 비교예1에서 사용된 기존의 불산계 에칭액은 불산(HF) 50~350g/l, 무기산(황산, 염산 등) 100~200g/l 및 물 등으로 구성된다. 표 1에서 보는 바와 같이, 실시예1에서는 에칭 속도가 5~10㎛/min로 비교예1의 20~30㎛/min 보다 느렸다. 또한, 실시예1에서는 레지스트 필름의 박리현상이 발생하지 않았으나, 비교예1에서는 레지스트 필름의 일부에서 박리현상이 발생하였다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 비불산계 에칭액을 사용하는 경우, 기존의 불산계 예칭액보다 에칭 속도가 느려 미세한 패턴을 형성하는 것이 용이하고, 에칭 시, 레지스트 필름의 패턴 손상이 없어 유리기판에 미세패턴 형성이 가능하다.
비교항목 실시예2 비교예2
미세패턴 간격 30~80㎛ 100㎛ 이상
에칭부위 경계 에칭 후 경계 부위의 박리현상 미발생 에칭 후 경계 부위의 부분 박리 현상 발생
표 2는 본 발명의 일실시예에 따른 커버글라스의 제조 방법에 따른 내산성 포토레지스트 잉크로 마스킹된 레지스트 필름과 기존 마스크 잉크로 마스킹된 레지스트 필름을 본 발명의 일실시예에 따른 비불산계 에칭액으로 에칭하였을 때의 패턴의 에칭성을 나타낸 것이다. 실시예2와 비교예2에서의 에칭은 상온에서 실시되고, 에칭액에 미세 버블을 발생시켰으며, 에칭시간은 2~5분이었다. 그 결과, 실시예2에서는 내산성 포토레지스트 잉크로 마스킹된 레지스트 필름의 경계면과 유리기판에 에칭된 경계면이 선명해서 미세패턴이 잘 구현되었다. 유리기판에 형성된 미세패턴의 간격은 30~80㎛이었다.
그러나, 비교예2에서는 기존 마스크 잉크로 마스킹된 레지스트 필름의 박리가 발생하여 유리기판에 에칭된 패턴에 얼룩이 발생하였고, 레지스트 필름과 유리기판 사이에 반응 생성물인 슬러리(slurry)가 발생하여 하얀 분말이 고착되는 것이 관찰되었다. 유리기판에 형성된 미세패턴의 간격은 100㎛ 이상이었다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 내산성 포토레지스트 잉크로 마스킹하고, 비불산계 에칭액을 사용하는 경우, 기존의 마스킹 잉크로 마스킹하는 것보다 유리기판에 에칭으로 형성되는 패턴의 경계 및 표면이 깨끗하고, 패턴 간의 간격을 좁힐 수 있어 미세패턴 형성이 가능하다.
에칭 후에는 1.0~2.0kg/㎠의 압력으로 순수를 분사하여 유리기판에 잔류하는 에칭액을 제거하는 수세공정이 진행될 수 있다.
에칭액을 제거한 후에는 유리기판 표면에 남아있는 레지스트 필름을 제거한다. 레지스트 필름의 제거는 일정온도에서 3~10% 수산화나트륨 용액에 침적시켜 분리할 수 있으며, 분리한 후에는 순수로 세정한다.
이후, 로고부의 상부가 개방되도록 베젤 영역에 인쇄부를 형성하는 공정(S230)이 이루어질 수 있다. 인쇄부는 흑색 잉크를 이용하여 인쇄되는 블랙 매트릭스 층일 수 있다.
그리고, 로고부의 내측면에 보완막 코팅이 이루어지는 공정(S240)이 진행될 수 있다. 로고부의 내측면에 이루어지는 보완막 코팅은 미러 코팅일 수 있으며, 이를 통해 형성되는 보완막은 미러 코팅층일 수 있다. 보완막 코팅은 로고부에 한정되도록 만이 아니라, 공정 시의 편의성과 밀착성 증가를 위해 로고부에 인접한 인쇄부에도 연장될 수 있다. 미러 코팅층은 미러 잉크를 이용한 코팅으로 구현될 수 있으며, 이를 통해, 로고부 자체의 입체감에 더하여, 로고부에서의 광 반사율이 증가되도록 하여 식별력 및 비전이 개선될 수 있는 효과가 있고 심미감도 향상될 수 있다. 보완막을 생성할 코팅 수단으로 반드시 미러 인쇄로 한정되는 것은 아니며, 메탈릭 잉크, 경면 잉크, 메탈릭 페인트 등과 같은 다른 종류의 도료를 이용한 코팅이 적용될 수 있다.
한편, 로고부를 형성하는 공정(S220)에서 유리기판의 베젤 영역을 에칭하여 로고부와 동시에 패턴부를 더 형성할 수 있다. 패턴부는 로고부와 같은 깊이 또는 다른 깊이로 형성될 수 있으며, 이는, 에칭 가공 시간을 조절하여 패턴의 심도를 조절함으로써 가능할 수 있다. 패턴부는 선, 도형 등의 형상일 수 있으며, 이러한 형상들이 반복 형성되어 헤어라인이나 직조 패턴과 같은 기하학 무늬를 나타낼 수 있다.
그리고, 베젤 영역을 에칭하여 패턴부를 형성한 후에, 패턴부에 다층(multi-layer) 박막을 코팅하는 공정이 더 이루어질 수 있다. 다층 박막은 금속 산화물 층 및 비금속 산화물 층 중 하나 이상이 적층되어 이루어질 수 있다. 다층 박막은 패턴부로 유입되는 광의 파장을 다양하게 조절할 수 있으며, 이에 따라, 유리기판 상에 다양한 색상을 구현할 수 있다.
또한, 로고부의 내측면에 보완막 코팅이 이루어지는 공정(S240) 전에, 로고부의 내측면에서 다층 박막을 제거하는 공정이 더 이루어질 수 있다. 이러한 공정은 로고부의 내측면에 다층 박막이 코팅되어 있을 경우에 진행될 수 있다. 다층 박막을 제거하는 공정은 패턴부 위에 형성된 인쇄부를 마스크로 이용하여 에칭함으로써 이루어질 수 있다. 이를 통해, 로고부에는 보완막이 코팅되도록 하고, 패턴부에는 다층 박막이 코팅되도록 하여 서로 다른 코팅막의 대비를 통한 변화율 증가 효과를 구현할 수 있다.
더하여, 유리기판의 베젤 영역을 에칭하여 로고부를 형성하는 공정(S220) 이후에, 로고부가 형성된 유리기판 면의 배면에 내지문 및 반사방지용 박막 코팅층이 1500~8000Å의 두께로 더 형성될 수 있다. 박막 코팅층은 미세액적 스프레이 방식으로 코팅될 수 있다. 박막 코팅층은 빛의 반사를 제어해주어 패턴을 또렷하게 하여 더욱 고급스러운 이미지를 구현할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10,10a,100: 커버글라스
20,110,110a: 유리기판
120,120a: 로고부
130: 인쇄부
140,140a: 보완막
160: 패턴부
170: 다층 박막
190: 박막 코팅층

Claims (18)

  1. 유리기판;
    상기 유리기판의 베젤 영역에 에칭을 통해 형성되는 로고(logo)부;
    상기 로고부의 상부가 개방되도록 상기 베젤 영역에 형성되는 인쇄부; 그리고
    상기 로고부의 내측면에 코팅되는 보완막을 포함하여 이루어지는 커버글라스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로고부의 내측면에 코팅되는 보완막은 미러(mirror) 코팅층인 것인 커버글라스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베젤 영역 내에는 에칭을 통해 패턴부가 더 형성되는 것인 커버글라스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 패턴부에는 다층(multi-layer) 박막이 코팅되는 것인 커버글라스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다층 박막은, 티타늄 산화물 층 및 실리콘 산화물 층 중 하나 이상이 적층되어 이루어지는 것인 커버글라스.
  6. 유리기판의 베젤 영역을 에칭하여 로고(logo)부를 형성하는 공정;
    상기 로고부의 상부가 개방되도록 상기 베젤 영역에 인쇄부를 형성하는 공정; 그리고
    상기 로고부의 내측면에 보완막 코팅이 이루어지는 공정을 포함하여 이루어지는 커버글라스의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 로고부의 내측면에 이루어지는 보완막 코팅은 미러(mirror) 코팅인 것인 커버글라스의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 로고부를 형성하는 공정에서, 상기 베젤 영역을 에칭하여 상기 로고부와 동시에 패턴부를 더 형성하는 것인 커버글라스의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 베젤 영역을 에칭하여 패턴부를 형성한 후에, 상기 패턴부에 다층(multi-layer) 박막을 코팅하는 공정이 더 이루어지는 것인 커버글라스의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 로고부의 내측면에 보완막 코팅이 이루어지는 공정 전에, 상기 로고부의 내측면에서 상기 다층 박막을 제거하는 공정이 더 이루어지는 것인 커버글라스의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 다층 박막은, 티타늄 산화물 층 및 실리콘 산화물 층 중 하나 이상이 적층되어 이루어지는 것인 커버글라스의 제조 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 유리기판의 베젤 영역을 에칭하여 로고부를 형성하는 공정은, 상기 유리기판에 내산성 포토레지스트 잉크로 마스킹을 한 후, 상기 유리기판을 비불산계 에칭액으로 에칭하여 이루어지는 것인 커버글라스의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 유리기판의 베젤 영역을 에칭하여 로고부를 형성하는 공정 이전에, 상기 유리기판에 상기 내산성 포토레지스트 잉크로 마스킹을 하는 공정이 더 이루어지고,
    상기 유리기판에 상기 내산성 포토레지스트 잉크로 마스킹을 하는 공정은,
    상기 유리기판에 상기 내산성 포토레지스트 잉크를 10~20㎛ 두께로 도포하는 공정과, 상기 내산성 포토레지스트 잉크가 도포된 레지스트 필름의 상측에 마스크 패턴을 배치하고, 노광하는 공정과, 상기 레지스트 필름에 형성된 노광 패턴을 현상하는 공정을 포함하는 것인 커버글라스의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유리기판을 비불산계 에칭액으로 에칭 시에, 상기 에칭은 상기 비불산계 에칭액을 미세 버블링하여 이루어지는 것인 커버글라스의 제조 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 비불산계 에칭액은 불화암모늄 50~300g/l, 아민계 화합물 1~30g/l, 음이온 계면활성제 0.1~5g/l 및 물을 포함하는 것인 커버글라스의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 아민계 화합물은 모노에틸아민, 디에틸아민 및 트리에틸아민 중 어느 하나를 포함하는 것인 커버글라스의 제조 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 음이온 계면활성제는 알킬 벤젠 술폰산염 또는 소듐 라우릴 설페이트를 포함하는 것인 커버글라스의 제조 방법.
  18. 제6항에 있어서,
    상기 유리기판의 베젤 영역을 에칭하여 로고부를 형성하는 공정 이후에, 상기 로고부가 형성된 상기 유리기판 면의 배면에 내지문 및 반사방지용 박막 코팅층이 1500~8000Å의 두께로 더 형성되는 것인 커버글라스의 제조방법.
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