KR101930606B1 - 사파이어 라미네이트 - Google Patents
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Abstract
다양한 사파이어 및 라미네이트 구조체들이 본 명세서에서 논의된다. 일 실시예는 주 표면을 형성하는 제1 사파이어 면 타입을 갖는 제1 사파이어 시트, 및 주 표면을 형성하는 제2의 상이한 사파이어 면 타입을 갖는 제2 사파이어 시트를 갖는 사파이어 구조체의 형태를 취할 수 있다. 제1 사파이어 시트와 제2 사파이어 시트는 사파이어 구조체를 형성하도록 함께 융합된다.
Description
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2012년 3월 6일자로 출원되고 발명의 명칭이 "사파이어 라미네이트(Sapphire Laminates)"인 미국 가특허 출원 제61/607,401호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 가특허 출원의 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 출원은 일반적으로 사파이어에 관한 것이며, 보다 구체적으로 얇은 사파이어 라미네이트에 관한 것이다.
강옥(corundum)은 산화알루미늄의 결정 형태이고 다양한 여러 색상으로 발견되는데, 이들 모두는 일반적으로, 흔히 루비로 알려진 적색 강옥 및 파파라챠(padparadscha)로 알려진 분홍-오렌지색 강옥을 제외하고는 사파이어로 통칭된다. 투명 형태의 강옥은 보석 또는 보옥으로 여겨진다. 일반적으로, 강옥은 엄청나게 경질이고 - 순수 강옥은 9.0 모스 경도를 갖는 것으로 정의됨 -, 그렇기 때문에 거의 모든 다른 재료들을 스크래칭할 수 있다. 본 목적을 위해, 용어 "강옥" 및 "사파이어"는 산화알루미늄의 결정 형태를 일반적으로 지칭하는 데 상호교환적으로 사용될 수 있다.
이해될 수 있는 바와 같이, 특히 경도 및 투명 특성을 포함한 강옥의 소정 특성들로 인해, 그것은 다양한 여러 응용에서 유용할 수 있다. 그러나, 특정 응용에 유익한 동일 특성들은 보통 이들 응용을 위한 사파이어를 가공 및 준비함에 있어서 비용 및 어려움 둘 모두를 증가시킨다. 그렇기 때문에, 그것이 보석이라는 것과 관련된 비용 외에, 특정 용도를 위한 강옥을 준비하는 비용이 종종 엄두도 못 낼 정도로 높다. 예를 들어, 사파이어의 경도는 종래의 가공 기술이 구현되는 경우 재료의 커팅 및 폴리싱(polishing)을 어렵게 만들 뿐만 아니라 시간이 많이 걸리게 만든다. 또한, 커터와 같은 종래의 가공 공구는 강옥 상에 사용되는 경우 상대적으로 급속한 마모를 경험한다.
본 출원의 배경 기술로는 일본 공개특허공보 특개평06-337292(공개일 1994년 12월 6일), 국제공보 WO2007/143480(2007년 12월 13일)가 있다.
다양한 사파이어 구조체 및 라미네이트 구조체가 본 명세서에서 논의된다. 일 실시예는 주 표면(major surface)을 형성하는 제1 사파이어 면 타입(sapphire plane type)을 갖는 제1 사파이어 시트, 및 주 표면을 형성하는 제2의 상이한 사파이어 면 타입을 갖는 제2 사파이어 시트를 갖는 사파이어 구조체의 형태를 취할 수 있다. 제1 사파이어 시트와 제2 사파이어 시트는 사파이어 구조체를 형성하도록 함께 융합된다.
다른 실시예는 제1 사파이어 시트, 및 제1 사파이어 시트에 융합된 제2 사파이어 시트를 갖는 사파이어 라미네이트의 형태를 취할 수 있다. 제1 사파이어 시트 및 제2 사파이어 시트는 그들의 주 표면들에 대해 동일한 결정 배향, 그러나 그들의 에지에 대해서는 상이한 결정 배향을 갖는다. 즉, 제1 사파이어 시트 및 제2 사파이어 시트는 주 표면을 형성하는 공통의 사파이어 면, 및 보조 표면들을 형성하는 상이한 사파이어 면들을 가질 수 있다.
또 다른 실시예는 유리 시트, 및 유리 시트에 점착된 사파이어 시트를 갖는 유리 구조체의 형태를 취할 수 있다. 유리 구조체는 두께가 1 mm 미만이거나 대략 1 mm이다.
또 다른 실시예는 라미네이트 구조체를 제조하는 방법의 형태를 취할 수 있다. 본 방법은 사파이어 시트의 제1 면(side)을 래핑(lapping) 및 폴리싱하는 단계, 및 사파이어 시트를 유리 시트에 점착하는 단계를 포함한다. 본 방법은 또한 사파이어 시트의 제2 면을 래핑 및 폴리싱하는 단계, 및 유리 시트를 화학적으로 강화시키는 단계를 포함한다.
또한, 또 다른 실시예들은 소비자 전자 디바이스의 디스플레이를 위한 유리 내측 표면과 함께 사파이어 외측 표면을 사용하는 것을 포함할 수 있는데, 여기서 2개의 사파이어 표면이 유리와 함께 라미네이팅되어 디스플레이에 지지를 제공하고 사파이어는 내스크래치성 및 내구성 이점들을 제공한다.
다수의 실시예들이 개시되지만, 본 발명의 또 다른 실시예들이 하기의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백하게 될 것이다. 이해될 바와 같이, 실시예들은, 전적으로 실시예의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이, 다양한 태양에서의 수정이 가능하다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 본질적으로 제한이 아닌 예시적인 것으로 간주되어야 한다.
<도 1>
도 1은 사파이어 커버 플레이트를 갖는 전자 디바이스를 도시하는 도면.
<도 2>
도 2는 사파이어 구조체를 형성하도록 함께 결합시키기 전의, 주 표면 상에 상이한 면을 각각 갖는 사파이어의 2개의 시트를 도시하는 도면.
<도 3>
도 3은 사파이어 구조체를 형성하도록 함께 결합된 도 2의 사파이어의 2개의 시트를 도시하는 도면.
<도 4>
도 4는 2개의 사파이어 시트로 사파이어 구조체를 생성하기 위한 단계들을 도시하는 흐름도.
<도 5>
도 5는 주 표면 상에 동일한 면을 각각 갖지만, 상이한 면들이 에지 표면 상에서 서로 인접하도록 상이하게 배향된 사파이어의 2개의 시트를 도시하는 도면.
<도 6>
도 6은 사파이어 구조체를 형성하도록 함께 결합된 도 5의 사파이어 2개의 시트를 도시하는 도면.
<도 7>
도 7은 유리 시트를 사파이어 시트와 라미네이팅하기 전의, 사파이어 시트 및 유리 시트를 도시하는 도면.
<도 8>
도 8은 2개의 사파이어 시트들 사이에 유리 시트를 갖는 사파이어 구조체를 도시하는 도면.
도 1은 사파이어 커버 플레이트를 갖는 전자 디바이스를 도시하는 도면.
<도 2>
도 2는 사파이어 구조체를 형성하도록 함께 결합시키기 전의, 주 표면 상에 상이한 면을 각각 갖는 사파이어의 2개의 시트를 도시하는 도면.
<도 3>
도 3은 사파이어 구조체를 형성하도록 함께 결합된 도 2의 사파이어의 2개의 시트를 도시하는 도면.
<도 4>
도 4는 2개의 사파이어 시트로 사파이어 구조체를 생성하기 위한 단계들을 도시하는 흐름도.
<도 5>
도 5는 주 표면 상에 동일한 면을 각각 갖지만, 상이한 면들이 에지 표면 상에서 서로 인접하도록 상이하게 배향된 사파이어의 2개의 시트를 도시하는 도면.
<도 6>
도 6은 사파이어 구조체를 형성하도록 함께 결합된 도 5의 사파이어 2개의 시트를 도시하는 도면.
<도 7>
도 7은 유리 시트를 사파이어 시트와 라미네이팅하기 전의, 사파이어 시트 및 유리 시트를 도시하는 도면.
<도 8>
도 8은 2개의 사파이어 시트들 사이에 유리 시트를 갖는 사파이어 구조체를 도시하는 도면.
사파이어의 특성을 이용하는 사파이어 라미네이트가 본 명세서에서 논의된다. 특히, 사파이어는 이방성이며 사파이어의 결정 구조는 다수의 상이한 면을 갖는다. 각각의 면이 다른 광물들에 비해 현저한 경도를 나타내지만, 일부 면들은 추가의 상이한 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, C-면 사파이어는 다른 사파이어 면들보다 더 경질일 수 있는 반면, A-면 사파이어는 다른 면들보다 더 높은 파괴 계수를 가질 수 있다. R-면 및 M-면 사파이어는 다른 이점들을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 상이한 사파이어 면들을 갖는 2개의 사파이어 시트가 상이한 면들의 상이한 특성들을 이용하도록 함께 융합될 수 있다. 다른 실시예에서, 사파이어 시트들의 보조 배향이 에지들이 상이한 면들을 가질 수 있도록 제어된다. 다른 실시예에서, 사파이어 시트는 다른 재료 위에 라미네이팅될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 사파이어 시트가 유리 시트에 점착될 수 있다.
또한, 대략 1 밀리미터 이하인 사파이어 시트의 취급 및 가공은, 파손을 방지하기 위해 증가된 주의를 요구하기 때문에 어렵다. 보다 구체적으로, 대략 0.5 밀리미터 미만의 사파이어 시트(예를 들어, 0.4 밀리미터 시트)의 취급은 전형적으로 사파이어 시트의 증가된 파손을 야기한다. 본 명세서에서 논의되는 기술에 따르면, 사파이어 구조체 및/또는 유리 상의 사파이어 라미네이트는 두께가 대략 1 밀리미터 이하인 시트의 생성을 허용한다. 더욱이, 유리를 사파이어와 라미네이팅하는 경우, 유리의 사용은 사파이어를 사용하는 것에 비해 비용 절감을 제공할 수 있는데, 그 이유는 사파이어가 일반적으로 유리보다 획득 및/또는 가공하기가 더 비싸기 때문이다. 사파이어 라미네이트는 증가된 경도를 제공하여 유리에 대한 마모, 스크래칭 및/또는 손상을 방지한다.
도 1을 참조하면, 사파이어 구조체 또는 라미네이트가 구현될 수 있는 예시적인 전자 디바이스(100)가 도시되어 있다. 예를 들어, 사파이어 라미네이트(102)는 디바이스(100)의 커버 유리 및/또는 배면 플레이트로서 이용될 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 사파이어 라미네이트는 디바이스의 카메라를 위한 커버 및/또는 렌즈로서 이용될 수 있다. 사파이어 라미네이트가 다양한 여러 디바이스들에서 이용될 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 사파이어 라미네이트는 특히 카메라, 컴퓨터, 모바일 디바이스, 손목시계, 디스플레이 디바이스, 터치 스크린 및 시계에서 윈도우, 미러, 커버 유리, 렌즈 등의 용으로 사용될 수 있다.
도 2는 시트들을 함께 융합시키거나 점착하기 이전의, 2개의 사파이어 시트를 도시하고 있다. 각각의 시트는 시트의 주 표면 내에 상이한 면을 가질 수 있다. 예를 들어, 상부 시트(104)는 C-면 시트일 수 있고 하부 시트(106)는 A-면 시트일 수 있다. C-면은 증가된 경도를 제공할 수 있는 반면, A-면은 더 높은 파괴 계수를 제공할 수 있다. 따라서, 2개의 시트의 조합은 A-면 시트의 경도 및 C-면 시트의 강도를 개선하여, 주 표면 내에 단일 면만을 갖는 사파이어 시트에 비해 개선된 사파이어 시트를 제공할 수 있다. 도 3은 사파이어 구조체(108)를 형성하도록 함께 조합된 2개의 사파이어 시트를 도시하고 있다.
도 4는 2개의 사파이어 시트를 함께 융합시키기 위한 방법(110)을 도시하는 흐름도이다. 처음에, 제1 사파이어 시트의 제1 면이 래핑 및 폴리싱된다(블록 112). 이어서 제2 시트의 제1 면이 래핑 및 폴리싱된다(블록 114). 제1 및 제2 사파이어 시트들의 제1 면들은 시트들의 광학 특성에 영향을 미칠 수 있는 임의의 결함 또는 부적합의 가능성을 감소시키는 것을 돕기 위해 폴리싱된다. 이어서 제1 및 제2 사파이어 시트들의 래핑 및 폴리싱된 면들이 사파이어 라미네이트를 형성하도록 함께 융합된다(블록 116). 사파이어 시트들의 융합은 사파이어의 용융점에서, 그 부근에서 또는 그 초과에서 일어날 수 있다. 일부 실시예에서, 2개의 시트는 융합되는 대신에 접착제를 사용하여 함께 점착될 수 있다. 접착제가 이용되는 실시예에서, 접착제는 광이 하나의 사파이어 시트로부터, 접착제를 통과해 그리고 다른 사파이어 시트 내로 통과함에 따라 발생할 수 있는 임의의 굴절을 제거하거나 감소시키는 것을 돕기 위해 사파이어의 것과 대략 동일하거나 그에 가까운 굴절률을 가질 수 있다.
일단 2개의 시트가 사파이어 라미네이트를 형성하도록 함께 결합되면, 사파이어 라미네이트의 노출된 표면들은 래핑 및 폴리싱될 수 있다(블록 118). 사파이어 라미네이트의 둘 모두의 노출된 표면들은 동시에 래핑 및 폴리싱될 수 있다. 즉, 사파이어 라미네이트는 각각의 면 상에 폴리싱 패드가 있는 상태로 연마 및/또는 폴리싱 슬러리 내에 침지될 수 있다. 사파이어 구조체는 또한 치핑(chipping) 또는 파단(fracturing)의 가능성을 감소시키는 것을 돕기 위해 기계적으로 개질될 수 있다(블록 120). 예를 들어, 에지는 베벨링(beveling)되거나 챔퍼링(chamfering)될 수 있다. 일 실시예에서, 챔퍼링된 에지는 둥근 챔퍼 또는 각진 챔퍼 중 하나를 포함할 수 있다. 또한, 사파이어 구조체는 소유성(oleophobic) 코팅으로 처리되고/되거나 잉크로 인쇄될 수 있다(블록 122).
일부 실시예에서, 하나 이상의 단계가 생략될 수 있고/있거나 단계들이 수행되는 순서가 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 라미네이션후 래핑은 없다. 즉, 개별 시트들은 라미네이션 이전에 충분히 마무리될 수 있다.
생성되는 사파이어 라미네이트는 다수의 면을 사용하는 것으로 인해 우수한 경도 및 강도 둘 모두를 달성할 수 있다. 이들 특성의 조합은 사파이어 라미네이트가 감소된 파손 가능성을 갖고서 1 밀리미터 미만의 두께에서 취급되는 것을 허용할 수 있다. 일 예에서, 각각의 사파이어 시트는 사파이어 라미네이트의 생성 이전의 취급을 통한 파손 가능성을 감소시키는 것을 돕기 위해 대략 1 밀리미터의 두께를 가질 수 있다. 사파이어 라미네이트가 형성된 후에, 그것은 1 밀리미터 미만의 두께로 래핑 및 폴리싱될 수 있다. 라미네이트에 의해 제공되는 경도 및 강도는 감소된 파손 위험을 갖고서 추가의 취급을 허용할 수 있다. 더 얇은 라미네이트가 사파이어 라미네이트를 구현하는 제품의 깊이 또는 두께를 감소시키는 것을 돕는 데 유용할 수 있다.
도 5는 그들의 주 표면들 내에 사파이어의 동일한 면을 갖는 2개 시트의 형태를 취하는 다른 실시예를 도시하고 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "주 표면"은 시트의 지배적인 면을 말한다(예컨대, 사파이어 시트의 상부 또는 하부 표면). 특히, 사파이어(130, 132)의 2개의 A-면 시트가 도시되어 있다. 이 실시예에서, A-면 시트(130, 132)는 에지(134, 136)가 상이한 면들로 배향되도록 서로에 대해 회전될 수 있다. 예를 들어, 상부 시트는 우측 에지를 따른 C-면을 가질 수 있고 하부 시트는 우측 변을 따른 M-면을 가질 수 있다. 즉, 상부 시트(130)의 장축이 C-면 내에 배향될 수 있는 반면, 하부 시트(132)의 장축은 M-면 내에 배향될 수 있다. 이와 같이, 시트들의 종축(뿐만 아니라 축방향 축)은 사파이어의 결정 구조에 대해 특정 각도로 배향될 수 있다. 일부 실시예에서, 시트의 에지는 결정 구조와 똑바로 정렬되지 않을 수 있다. 예를 들어, 에지는 C-면으로부터 10도 오프셋될 수 있다.
에지를 따른 다양한 면들을 제공하는 것은 사파이어 구조체의 에지의 탄성을 개선하는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 에지들이 상이한 선들을 따라 파단될 수 있고 또한 상이한 경도 및 강도 특성을 제공할 수 있는 상이한 사파이어 면들을 가질 수 있기 때문에, 에지들이 파손에 대한 저항력이 더 클 수 있는 것으로 여겨진다. 보다 구체적으로, 하나의 면이 치핑에 대한 저항력이 더 큰 반면 다른 면이 강도 고려의 점에서 바람직하다면, 시트들 함께의 라미네이션은 유리하게도 감소된 치핑 및 증가된 강도를 가질 수 있는 에지를 제공한다. 도 6은 2개의 시트가 함께 융합된 후의 사파이어 구조체(138)를 도시하고 있다.
도 7은 사파이어 시트(140) 및 유리 시트(142)를 갖는 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 사파이어 시트(140)의 일 면(144)이 래핑 및 폴리싱된다. 유리 시트가 또한 폴리싱될 수 있다. 이어서 사파이어의 폴리싱된 면이 접착제를 이용하여 유리 시트에 점착된다. 사파이어의 굴절률과 유리의 굴절률 사이에 있는 굴절률을 갖는 접착제가, 사파이어와 유리 사이의 계면에서 또는 이를 따라 발생할 수 있는 임의의 광학적 효과를 감소시키는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 얇고 강한 접착이 광학적으로 투명한 접착제에 의해 달성되도록 요구된다. 일부 에폭시 및 액상 광학 투명 접착제(liquid optically clear adhesive, "LOCA")가 접착제로서 사용될 수 있다.
실시예가 유리 상의 사파이어 라미네이트로서 논의되지만, 사파이어 라미네이트가 강철 배면 플레이트, 플라스틱 배면 플레이트 또는 다른 재료에 적용될 수 있음이 이해되어야 한다. 이들 실시예에서, 에폭시 및 LOCA를 사용하여 달성가능한 얇고 강한 접착이 여전히 요구될 수 있다.
이어서 사파이어의 제2 면(예컨대, 사파이어의 노출된 면)이 추가로 래핑 및 폴리싱될 수 있다. 유리가 또한 래핑 및 폴리싱될 수 있다. 유리 및 사파이어의 래핑 및 폴리싱은 단일의 이중-래핑 절차에서 행해질 수 있다. 유리가 사파이어보다 더 연질이기 때문에, 그것은 일반적으로 래핑 공정 동안 사파이어보다 더 급속히 박화될 것이다. 유리의 더 급속한 래핑에 대응하기 위해, 일부 실시예에서, 유리 층은 처음에 사파이어보다 훨씬 더 두꺼울 수 있거나, 래핑 패드가 상이한 재료의 것일 수 있다. 조합된 사파이어 및 유리의 래핑 및 폴리싱 후에, 총 두께는 대략 1 밀리미터 미만일 수 있다. 일부 실시예에서, 총 두께는 대략 1 밀리미터 미만이거나 대략 1 밀리미터 이하(예컨대, 대략 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 또는 0.4 밀리미터 이하)일 수 있다. 유리 시트 및 사파이어 시트를 함께 래핑하는 것은, 얇은 사파이어 시트를 단독으로 래핑 및 폴리싱하는 것과 관련된 수율 문제를 최소화할 수 있다. 즉, 사파이어 시트는 유리와 함께 래핑될 때 손상에 덜 민감할 수 있다.
컴퓨터 수치 제어 공정이 래핑 및 폴리싱 전에 사파이어 라미네이팅된 유리 상에서 수행될 수 있다. 추가적으로, 결합부를 매끄럽게 하기 위해 그리고 유리 및 사파이어 결합으로부터 기인하는 임의의 시각적 효과를 추가로 제거하기 위해, 에지 폴리싱이 접착제 및 결합부에 대해 수행될 수 있다.
일부 실시예에서, 유리는 화학적으로 강화될 수 있다. 사파이어가 유리 화학적 강화 공정에 의해 거의 영향을 받지 않을 것이기 때문에, 화학적 강화는 유리와 사파이어가 함께 점착되기 전에 또는 그 후에 수행될 수 있다. 일반적으로, 유리는 유리가 폴리싱된 후에 화학적으로 강화될 수 있다. 일부 실시예에서, 화학적 강화 후에 부차적인 재-폴리싱이 수행될 수 있다. 또한, 유리 및 사파이어는, 예를 들어 챔퍼링된 에지를 갖도록 기계적으로 개질될 수 있다.
사파이어에 대해 유리 기재(glass substrate)를 이용하는 것은 사파이어에 증가된 탄성을 제공할 수 있다. 즉, 유리는 사파이어를 보강함으로써 사파이어 시트의 파손 가능성을 감소시키는 것을 도울 수 있다. 추가적으로, 유리 기재의 사용은 보다 얇은 사파이어의 시트가 이용되는 것을 허용할 수 있으며, 이는 디바이스당 기준으로 더 적은 사파이어가 사용될 것이기 때문에 비용 절감을 제공할 수 있고, 사파이어 시트가 보다 얇게 슬라이스될 수 있기 때문에 더 많은 사파이어 시트가 부울(boule)로부터 수확될 수 있다.
도 8은 2개의 사파이어 시트(154, 156) 사이에 유리 시트(152)를 갖는 사파이어 구조체(150)를 도시하고 있다. 사파이어 구조체(150)는 다양한 여러 능력을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 사파이어 구조체(150)는 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 카메라 등과 같은 소비자 전자 디바이스에서 커버 유리로서 역할을 할 수 있다. 일부 구현에서, 사파이어 구조체가 얇은 것이 유리할 수 있다. 그렇기 때문에, 그것은 대략 1.5 mm 이하로 얇을 수 있다. 예를 들어, 사파이어 구조체는 대략 1.4 mm, 1.3 mm, 1.2 mm, 1.1 mm, 1.0 mm 이하로 얇을 수 있다. 추가적으로, 다양한 시트들이 구조체를 형성하도록 임의의 적합한 방식으로 함께 점착될 수 있다.
일부 실시예에서, 사파이어 시트(154, 156)는 그들의 주 표면들 내에 동일한 결정학적 배향을 가질 수 있다. 즉, 사파이어 시트들 각각은 각자 C-면 사파이어 또는 A-면 사파이어일 수 있다. 그러나, 대안적인 실시예에서, 사파이어 시트들은 그들의 주 표면 내에 상이한 배향들을 각각 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 시트(154)는 C-면 사파이어일 수 있고 제2 시트(156)는 A-면 사파이어일 수 있다.
또한, 상기에 논의된 바와 같이, 사파이어 시트들의 보조 배향은 사파이어의 상이한 면들의 고유한 특성들을 이용하기 위해 서로에 대해 변할 수 있다. 예를 들어, 제1 시트(154)는 치핑 저항력을 제공하는 보조 배향을 가질 수 있는 반면, 제2 시트(156)는 강도의 점에서 유리한 배향을 가질 수 있다. 보조 배향은 상기에 논의된 바와 같이 사파이어 구조체의 특정 변 또는 에지에 특정한 특성을 제공하도록 선택될 수 있음이 이해되어야 한다. 추가적으로, 보조 배향은 일부 실시예에서 구조체의 에지로부터 소정 각도로 오프셋될 수 있음이 이해되어야 한다. 즉, 사파이어 시트의 결정학적 배향은 구조체의 에지에 대해 소정 각도에 있을 수 있다. 예를 들어, 그것은 구조체의 긴 변으로부터 대략 45도 각도로 오프셋될 수 있다. 오프셋 각도는 0 내지 90도 사이의 임의의 적합한 각도일 수 있음이 이해되어야 한다.
상기는 사파이어 구조체 및 라미네이트의 일부 예시적인 실시예를 기술한다. 상기의 논의가 특정 실시예를 제시하였지만, 그 실시예의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 형태 및 상세사항에 있어서 변경이 이루어질 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 특히, 일 실시예에 대하여 상기에 기술된 소정 공정들 및/또는 처리들이 다른 실시예에서 구현될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 기술된 특정 실시예는 그의 범주를 제한하는 것이 아닌 예로서 이해되어야 한다.
Claims (20)
- 전자 디바이스로서,
높이, 상기 높이보다 더 큰 폭, 및 상기 폭보다 더 큰 길이를 갖는 하우징; 및
커버 유리
를 포함하고,
상기 커버 유리는:
제1 주 표면(major surface) 및 상기 제1 주 표면과 마주보는(opposite) 제2 주 표면을 갖는 제1 단결정 사파이어 시트(monocrystalline sapphire sheet) - 상기 제1 주 표면 및 상기 제2 주 표면의 각각은 상기 하우징의 상기 길이에 평행한 두 개의 제1 부 표면(minor surface) 및 상기 하우징의 상기 폭에 평행한 두 개의 제2 부 표면을 포함하는 네 개의 부 표면으로 둘러싸이고, 상기 제1 단결정 사파이어 시트는 터치 입력을 수신하도록 구성됨 -;
제3 주 표면 및 상기 제3 주 표면과 마주보는 제4 주 표면을 갖는 제2 단결정 사파이어 시트 - 상기 제3 주 표면 및 상기 제4 주 표면의 각각은 상기 하우징의 상기 길이에 평행한 두 개의 제3 부 표면 및 상기 하우징의 상기 폭에 평행한 두 개의 제4 부 표면을 포함하는 네 개의 추가적인 부 표면으로 둘러싸이고, 상기 제2 단결정 사파이어 시트는 상기 하우징에 결합하도록 구성됨 -; 및
상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 제2 주 표면을 상기 제2 단결정 사파이어 시트의 상기 제3 주 표면에 점착하는 접착제
를 포함하고,
상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 제1 주 표면은 제1 사파이어 결정학적 면 배향(sapphire crystallographic plane orientation)을 갖고, 상기 제2 단결정 사파이어 시트의 상기 제3 주 표면은 상기 제1 사파이어 결정학적 면 배향과 상이한 제2 사파이어 결정학적 면 배향을 갖고,
상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 두 개의 제1 부 표면 및 상기 두 개의 제2 부 표면은 상기 제2 단결정 사파이어 시트의 상기 두 개의 제3 부 표면 및 상기 두 개의 제4 부 표면과 각각 동일 평면 상(coplanar)에 있고,
상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 두 개의 제1 부 표면의 사파이어 결정학적 면 배향은 상기 제2 단결정 사파이어 시트의 상기 두 개의 제3 부 표면의 사파이어 결정학적 면 배향과 상이한, 전자 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 접착제는 상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 제2 주 표면 및 상기 제2 단결정 사파이어 시트의 상기 제3 주 표면과 직접적으로 접촉하는, 전자 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 제1 주 표면은 C-면(C-plane)을 따라 배향되는, 전자 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 제1 주 표면은 A-면을 따라 배향되는, 전자 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 제1 주 표면은 M-면을 따라 배향되는, 전자 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 커버 유리는 1 밀리미터 미만의 두께인, 전자 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 커버 유리는 둥근 챔퍼(rounded chamfer) 또는 각진 챔퍼(angled chamfer) 중 하나를 갖는 챔퍼링된 에지(chamfered edge)를 포함하는, 전자 디바이스. - 전자 디바이스로서,
높이, 상기 높이보다 더 큰 폭, 및 상기 폭보다 더 큰 길이를 갖고 사파이어 구조체(sapphire structure)를 포함하는 커버
를 포함하고,
상기 사파이어 구조체는,
단일 사파이어 결정(single sapphire crystal)인 제1 사파이어 시트 - 상기 제1 사파이어 시트는 사용자 입력 표면을 정의하는 제1 주 표면 및 상기 제1 주 표면과 마주보는 제2 주 표면을 가짐 -;
단일 사파이어 결정인 제2 사파이어 시트 - 상기 제2 사파이어 시트는 제3 주 표면 및 상기 제3 주 표면과 마주보는 제4 주 표면을 갖고, 상기 제2 사파이어 시트는 상기 전자 디바이스의 컴포넌트와 맞물리도록(engagement with) 구성됨 -; 및
상기 제1 사파이어 시트의 상기 제2 주 표면을 상기 제2 사파이어 시트의 상기 제3 주 표면에 부착하는 접착제
를 포함하고,
상기 제1 사파이어 시트의 상기 제1 주 표면 및 상기 제2 사파이어 시트의 상기 제3 주 표면은 공통의 사파이어 결정학적 면 배향을 갖고,
상기 제1 및 제2 사파이어 시트는 각각 네 개의 부 표면을 갖고,
상기 제1 사파이어 시트의 상기 네 개의 부 표면 각각은 상기 제2 사파이어 시트의 상기 네 개의 부 표면 중 대응하는 부 표면과 동일 평면 상에 있고,
상기 제1 사파이어 시트의 상기 네 개의 부 표면 중 적어도 하나 및 상기 제2 사파이어 시트의 상기 네 개의 부 표면 중 적어도 하나는 상기 커버의 상기 길이에 평행하고, 상이한 사파이어 결정학적 면 배향을 갖는, 전자 디바이스. - 제8항에 있어서,
상기 커버는:
커버 유리;
배면 플레이트(back plate); 및
카메라를 위한 렌즈
중 적어도 하나를 포함하는, 전자 디바이스. - 제8항에 있어서,
상기 접착제는 상기 제1 사파이어 시트의 상기 제2 주 표면 및 상기 제2 사파이어 시트의 상기 제3 주 표면과 직접적으로 접촉하는, 전자 디바이스. - 제8항에 있어서,
상기 전자 디바이스는 손목시계인, 전자 디바이스. - 제11항에 있어서,
상기 커버는 상기 손목시계의 디스플레이 영역을 정의하는, 전자 디바이스. - 제8항에 있어서,
상기 제1 사파이어 시트의 상기 네 개의 부 표면 중 상기 적어도 하나 및 상기 제2 사파이어 시트의 상기 네 개의 부 표면 중 상기 적어도 하나는 C-면, A-면, 또는 M-면 중 하나를 따라 배향되는, 전자 디바이스. - 전자 디바이스로서,
높이, 상기 높이와 직교하는 폭, 및 상기 폭과 직교하는 길이를 갖는 커버 유리를 포함하고, 상기 커버 유리는,
제1 주 표면, 상기 제1 주 표면과 마주보는 제2 주 표면, 및 상기 제1 및 제2 주 표면을 둘러싸는 네 개의 부 표면을 포함하는 제1 단결정 사파이어 시트 - 상기 네 개의 부 표면은 상기 커버 유리의 상기 길이에 평행한 두 개의 제1 부 표면 및 상기 커버 유리의 상기 폭에 평행한 두 개의 제2 부 표면을 포함하고, 상기 제1 단결정 사파이어 시트는 상기 전자 디바이스의 외부 표면을 정의함 -; 및
상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 제2 주 표면에 점착된 제3 주 표면, 상기 제3 주 표면과 마주보는 제4 주 표면, 및 상기 제3 및 제4 주 표면을 둘러싸는 네 개의 추가적인 부 표면을 포함하는 제2 단결정 사파이어 시트 - 상기 네 개의 추가적인 부 표면은 상기 커버 유리의 상기 길이에 평행한 두 개의 제3 부 표면 및 상기 커버 유리의 상기 폭에 평행한 두 개의 제4 부 표면을 포함함 -
를 포함하고,
상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 제1 주 표면 및 상기 제2 단결정 사파이어 시트의 상기 제3 주 표면은 공통의 사파이어 결정학적 면 배향을 갖고,
상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 두 개의 제1 부 표면 및 상기 두 개의 제2 부 표면은 상기 제2 단결정 사파이어 시트의 상기 두 개의 제3 부 표면 및 상기 두 개의 제4 부 표면과 각각 동일 평면 상에 있고,
상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 두 개의 제1 부 표면의 사파이어 결정학적 면 배향은 상기 제2 단결정 사파이어 시트의 상기 두 개의 제3 부 표면의 사파이어 결정학적 면 배향과 상이한, 전자 디바이스. - 제14항에 있어서,
상기 커버 유리의 상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 제1 주 표면은 래핑되고 폴리싱된(lapped and polished) 표면을 포함하고,
상기 커버 유리의 상기 제2 단결정 사파이어 시트의 상기 제3 주 표면은 래핑되고 폴리싱된 표면을 포함하는, 전자 디바이스. - 제14항에 있어서,
상기 커버 유리의 상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 제2 주 표면은 래핑되고 폴리싱된 표면을 포함하고,
상기 커버 유리의 상기 제2 단결정 사파이어 시트의 상기 제4 주 표면은 래핑되고 폴리싱된 표면을 포함하는, 전자 디바이스. - 제14항에 있어서,
상기 커버 유리의 상기 제1 단결정 사파이어 시트 또는 상기 제2 단결정 사파이어 시트 중 적어도 하나 상에 소유성(oleophobic) 코팅을 더 포함하는 전자 디바이스. - 제14항에 있어서,
상기 커버 유리의 제1 단결정 사파이어 시트 또는 상기 제2 단결정 사파이어 시트 중 적어도 하나 상에 잉크 코팅을 더 포함하는 전자 디바이스. - 제14항에 있어서,
상기 제1 단결정 사파이어 시트의 상기 제2 주 표면 및 상기 제2 단결정 사파이어 시트의 상기 제3 주 표면과 직접적으로 접촉하는 접착제를 더 포함하는 전자 디바이스. - 제19항에 있어서,
상기 접착제는 상기 커버 유리의 상기 제1 단결정 사파이어 시트 또는 상기 제2 단결정 사파이어 시트 중 적어도 하나의 굴절율과 동일한 굴절율을 정의하는, 전자 디바이스.
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