KR102000597B1 - It 기기용 고강도 커버구조 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 IT 기기용 고강도 커버구조 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 커버구조는 제1 PET 시트와 그 하면에 합지되는 고경도 코팅층을 포함하며, 상기 제1 PET 시트는 PET 시트 본체와, 상기 본체의 상면 또는 하면에 형성된 데코레이션과, 상기 본체의 상면에 형성된 고경도 코팅층을 포함하는 제1 PET 시트를 를 포함하여 이루어진다. 상기 제1 PET 시트의 두께를 확보하기 위하여, 상기 본체는 2 이상의 PET 시트가 합지되어 구성된 것이거나 상기 제1 PET 시트는 하면에 합지된 1 이상의 PET 시트를 포함하는 것일 수 있다. 본 발명에 따른 커버구조는 가공이 쉽고 가격이 저렴하며 열적 안정성 및 강도가 개선되는 효과가 있으며, 늘어난 두께로 인하여 2.5D를 위한 폴리싱 가공이 가능한 효과가 있다.

Description

IT 기기용 고강도 커버구조 및 그 제조방법 {High-strength cover structure for IT device and method for manufacturing the same}

본 발명은 IT 기기용 커버에 관한 것으로, 특히 스마트폰이나 태블릿 PC의 백-커버로 적합하게 사용될 수 있는 고강도 커버구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 스마트폰이나 태플릿 PC 등 휴대용 정보통신 기기의 표시장치로 구비되는 액정 디스플레이는 기기를 떨어뜨리거나 하여 충격에 의한 손상 및 파손이 발생하기 쉽다. 이에 따라 기기의 배면에는 보호용 백-커버가 제공되어 있으며, 이를 통하여 회사 로고, 문자, 기호, 패턴 등 다양한 데코레이션(decoration)이 수행되기도 한다.

형태 면에서 보면, 기기의 입체감 및 그립감을 향상시키기 위하여 패널의 가장자리를 곡형으로 처리한 3D 패널이 보급되어 있으며, 현재는 평면형 2D 패널의 모서리 부분을 라운드 형태로 가공한 소위 2.5D 패널의 적용이 논의되고 있다.

재료 면에서, 초기 스마트폰에 사용된 커버 패널은 주로 PC 수지를 사용한 플라스틱 사출 패널이었으며, 이는 가격이 저렴하고 제작이 간편한 장점이 있으나, 디자인 또는 외관을 개선하는데 한계가 있으며 성질상 스크래치가 발생하기 쉽고 강도·열 등에 취약한 문제들이 있다. 한편, 알루미늄이나 마그네슘 등 금속 패널도 있었으나, 이는 가격이 비싸고 무거운 한편 무선통신 성능의 구현에 방해되어 적용상 어려움이 있었다.

이에 제안된 것이 글라스(glass) 패널 및 PMMA/PC 복합시트이다. 전자는 디자인을 화려하고 고급스럽게 할 수 있는 장점이 있지만, 2.5D 및 3D 등 성형이 어려워 단가가 높고 생산성이 떨어지며 그 가공시 또는 사용시 변형되거나 깨지기 쉬운 문제가 있다. 또한, 후자는 일반적인 복합시트의 구조로서 PMMA의 높은 경도 및 PC의 높은 강도를 복합적으로 추구하는 목적을 가지지만, 이 구조의 복합시트는 가격이 비싸고 열팽창이 심하게 발생하여 고온/저온의 환경에서 큰 휨이 발생하는 치명적인 문제가 있다.

<선행기술문헌>

공개특허공보 제10-2004-0019204호

공개특허공보 제10-2010-0038844호

공개특허공보 제10-2016-0081831호

등록특허공보 제10-1609129호

본 발명은 상기한 종래의 기술에 따른 패널 구조의 문제점을 해결하고자 제안된 것이다. 본 발명의 목적은 PET 시트를 효과적으로 이용함으로써 가공 및 제조가 쉽고 가격이 저렴하며, 열적 안정성 및 강도가 개선된 IT 기기용 고강도 커버구조 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 플라스틱 시트로 고가이면서 열팽창율이 큰 PMMA/PC 복합시트 대신 저가이면서 열팽창율이 적은 PET 시트를 사용하여 고온/저온의 환경에서 휨의 발생을 크게 개선하였다. 본 발명의 구현을 위하여 250(mm)길이의 시트를 20도에서 80도로 가열한 후 열팽창에 의해서 변형된 길이를 측정한 바에 따르면, PET 시트는 135(um), PMMA/PC 복합시트는 733(um)만큼 늘어났다. 즉, PET를 사용함으로써 열팽창율을 PMMA/PC 복합시트 대비 1/5 이하로 획기적으로 줄일 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 일 실시예의 커버구조는:

PET 시트 본체와, 상기 본체의 상면 또는 하면에 형성된 데코레이션과, 상기 본체의 상면에 형성된 고경도 코팅층을 포함하는 제1 PET 시트와;

상기 제1 PET 시트의 하면에 합지되는 고강도 시트;

를 포함하는 것,

을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예의 커버구조는:

2장 이상의 PET 시트가 합지되는 시트 본체와, 상기 본체의 하면 또는 합지된 PET 시트 사이에 형성된 데코레이션과, 상기 본체의 상면에 형성된 고경도 코팅층을 포함하는 제1 PET 시트와;

상기 제1 PET 시트의 하면에 합지되는 고강도 시트,

를 포함하는 것;

을 특징으로 한다.

바람직하게,

이상의 상기 커버구조는:

상기 고강도 시트의 하면에 합지되어, 상기 제1 PET 시트에 대응하는 휨 발란스(ballance) 특성을 제공하는 제2 PET 시트;

를 포함하는 것,

을 특징으로 한다.

한편, 상기 커버구조는:

상기 본체는, 상기 제1 PET 시트의 모서리 부분을 폴리싱(polishing) 가공하여 라운드로 처리한 형태의 2.5D 커버구조인 것;

을 특징으로 한다.

본 발명의 커버구조 제조방법은:

PET 시트 본체를 준비하여, 그 상면 또는 하면에 데코레이션을 형성하고 그 상면에 고경도 코팅층을 형성하여, 제1 PET 시트를 제조하고;

상기 제1 PET 시트의 하면에 고강도 시트를 합지하고;

선택적으로, 상기 고강도 시트 하면에 상기 제1 PET 시트에 대응하는 휨 발란스(ballance) 특성을 제공하는 제2 PET 시트를 합지하여;

완성되는 것,

을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 커버구조 제조방법은:

2장 이상의 PET 시트가 합지된 시트 본체를 준비하되, 상기 본체의 하면 또는 합지되는 PET 시트 사이에 데코레이션을 형성하고 상면에는 고경도 코팅층을 형성하여, 제1 PET 시트를 제조하며;

상기 제조된 제1 PET 시트의 하면에 고강도 시트를 합지하고;

선택적으로, 상기 고강도 시트 하면에 상기 제1 PET 시트에 대응하는 휨 발란스(ballance) 특성을 제공하는 제2 PET 시트를 합지하여;

완성되는 것,

을 특징으로 한다.

2.5D 형태 커버구조를 위하여, 바람직하게,

상기 제1 PET 시트의 모서리를 폴리싱 가공하여 라운드 처리하는 공정;

을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 커버구조는, 1장 또는 2장 이상의 PET 시트를 이용하여 거기에 강도 및 경도를 개선하고 데코레이션을 부가함으로써 가공이 쉽고 가격이 저렴하며 열적 안정성 및 강도가 개선되는 효과가 있다. 예컨대 상기 제1 PET 시트가 단일의 시트 본체를 이용하는 경우에는 가능한 박막으로 구현이 가능한 한편, 복수의 시트 본체를 이용하는 경우에는 늘어난 두께로 인하여 상기한 2.5D를 위한 가공 특히 폴리싱(polishing) 가공이 수월해지는 장점이 있다.

한편, 상기 커버구조는 열팽창율이 다른 제1 PET 시트와 고강도 시트 간 합지에 의해 일측으로 휨이 발생할 수도 있으나, 제2 PET 시트가 제1 PET 시트에 대응되도록 함으로써 휨 현상을 추가적으로 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버구조의 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버구조의 단면도.
도 3은 본 발명의 커버구조의 제조 공정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 커버구조의 다른 제조 공정을 설명하기 위한 도면.

이상에 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명 "IT 기기용 고강도 커버구조(이하 '커버구조')의 특징과 작용효과들은, 이하에서 첨부 도면을 참조하여 설명하는 실시예 기재를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 도 1 및 도 2에서 본 발명에 따른 커버구조가 부호 10으로 표시되어 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 상기 커버구조(10)는 상측의 제1 PET 시트(11)와, 상기 제1 PET 시트(11)의 하면에 합지된 고강도 시트(12)를 포함하여 이루어진 복합 패널이다. 즉, 상기 커버구조(10)는 경제적이고 가공 및 취급이 쉬운 PET 시트재료를 이용하되 고강도 시트(12)를 효과적으로 적용하여 전체 커버구조(10)의 강도를 보강하는 것이다.

구체적으로, 상기 제1 PET 시트(11)는 소정 두께의 PET 시트 본체(13)와, 상기 본체(13)의 하면에 형성되는 데코레이션(14), 상기 본체(13)의 상면에 형성되는 고경도 코팅층(15)을 포함하여 이루어진다.

여기에서 상기 시트 본체(13)는 통상 광학용의 최대 0.25mm 두께를 가진 PET 시트이며, 상기 데코레이션(14)은 UV패턴, 인쇄, 증착 등 방법으로 형성되는 문자, 무늬, 모양, 기타의 식별표시를 의미하는 것으로, 대체로는 제조 회사의 로고를 포함한다. 상기 고경도 코팅층(15)은 보통 플라스틱 패널에 표면 경도를 제공하기 위한 소위 '하드코팅(Hard-Coating)'을 기본으로 하며, 경우에 따라서 헤어라인 등의 패턴 형상으로 구현될 수도 있다.

한편, 상기 데코레이션(14)은 상기 시트 본체(13)의 상면에 형성될 수도 있으나, 이하의 설명에서는 편의상 상기 시트 본체(13)의 하면에 형성하는 것을 기준으로 한다.

상기 고강도 시트(12)는 글라스 섬유를 에폭시 수지에 함침하여 얻은 에폭시 시트 또는 탄소섬유 시트로 구성된다. 상기 글라스 섬유(glass fiber)는 내열, 내수성이 우수하며 강도 특히 인장강도가 강한 성질을 가지고 있으므로, 이를 에폭시 수지에 함침하여 상기 고강도 시트(12)를 구성함으로써 상기 커버-패널(10)을 충격으로부터 보호할 수 있게 되는 것이다. 상기 탄소섬유 역시 가벼우면서도 강도가 높고 내열성, 내충격성이 뛰어난 성질을 가지고 있으므로, 이 시트를 이용함으로써 상기 커버-패널(10)을 충격으로부터 보호할 수 있다.

본 실시예에서 상기 커버구조는(10), 상기 고강도 시트(12)의 하면에 합지되는 제2 PET 시트(16)을 더 포함하여 이루어진다. 일반적으로 PET 시트는 PMMA, PC 시트 등에 비하여 열팽창률이 낮으므로 휨 특성에서는 상대적으로 우수하다고 할 수 있다. 다만, 본 발명의 상기 커버구조(10)는 열팽창률이 다른 제1 PET 시트(11)와 고강도 시트(12) 간 합지에 의해 일측으로 휨이 발생할 수도 있으므로, 상기 제2 PET 시트(16)가 상기 고강도 시트(12)를 사이에 두고 제1 PET 시트(11)에 대응되도록 하여 전체적으로 휨 발란스 특성을 제공함으로써 휨 현상을 추가적으로 개선할 수 있는 것이다.

다만, 상기 제2 PET 시트(16)에서는 제1 PET 시트(11)와 같은 데코레이션이나 고경도 코팅은 굳이 필요하지 않다.

도 2를 참조하면, 상기 제1 PET 시트(11)의 시트 본체(13)는, 2장 이상의 PET 시트가 합지되어 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 실제로 공급되는 광학용 PET 시트의 두께는 최대 0.25mm이기 때문에 요구되는 2.5D 형태의 위한 모서리 라운딩(r)을 위한 폴리싱 가공이 상당히 어렵다. 이에 도시된 바와 같이 상기 시트 본체(13)를 2장 이상의 PET 시트가 합지된 것으로 함으로써, 제1 PET 시트(11) 전체의 두께를 확보할 수 있는 것이다. 이 경우 상기 데코레이션(14)은 합지된 시트 본체의 하면이나 합지된 PET 시트 사이에 있을 것이다.

다만, 여기에 합지되는 시트는 PET 시트에 한정되며, 물성이 다른 그 외의 시트는 적용되지 않는 것으로 한다.

이와 같이 상기 시트 본체(13)가 2장 이상의 시트로 합지되어 구성된 경우에, 상기 커버구조(10)는 제1 PET 시트(11)의 모서리 부분을 폴리싱(polishing) 가공하여 라운드(r)로 처리한 형태의 2.5D 커버구조로 형성될 수 있다.

본 발명의 구조에서 상기 폴리싱 가공은 다른 성형 방법에 비하여 작업이 간편하고 수월하게 할 수 있으며, 본 발명의 공정 순서에 구애되지 않고 쉽게 적용할 수 있는 장점이 있다. 이때 상기 라운드(r)는 데코레이션(14)의 보호 및 각 시트의 박리 방지 등을 고려하여 제1 PET 시트(11)의 본체(13) 부분에 한하여 형성되도록 하며 그 하측의 데코레이션(14), 고강도 시트(12) 및 제2 PET 시트(16) 까지는 포함되지 않도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이하에서는. 위 기재된 상기 커버구조(10)의 제조방법에 있어 상기 제1 PET 시트(11)의 PET 시트가 단일인지 또는 복수인지의 경우를 나누어 그 제조방법을 설명하고자 한다.

도 3을 참조하면,

① 먼저 0.25mm 두께의 PET 시트 본체(13)를 준비하고 ② 그 상면에는 고경도 코팅(15)을, ③ 하면에는 데코레이션(14)을 형성하여 ④ 제1 PET 시트(11)를 제조한 다음;

⑤ 상기 제1 PET 시트(11)의 하면에 상기 고강도 시트(12)를 합지하고;

⑥ 선택적으로 그 고강도 시트(12) 하면에 제2 PET 시트(16)를 합지하여;

도 1의 커버구조(10)를 완성한다.

이상은 공정 ①-⑥을 순서적으로 설명하였지만, 반드시 정해진 순서에 따라 수행되어야 함을 의미하지는 않는다. 상기 데코레이션(14)을 필요에 따라 시트 본체(13)의 상면에 형성할 수도 있다.

도 4를 참조하면,

① 먼저 0.25mm 두께의 PET 시트 2장을 합지하여 시트 본체(13)를 준비하고, ② 그 상면에는 고경도 코팅(15)을, ③ 하면에는 데코레이션(14)을 형성하여, ④ 소정의 두께를 가진 제1 PET 시트(11)를 구성한다. 다른 실시예에서, 상기 데코레이션(14)을 시트 본체(13)를 구성하는 PET 시트 사이에 형성하여 제1 PET 시트(11)를 완성할 수도 있다. 이 경우에는 먼저 데코레이션(14)을 형성한 후 합지가 이루어질 것이다.

⑤ 그리고 상기 완성된 제1 PET 시트(11)의 하면에 상기 고강도 시트(12)를 합지하고, ⑥ 선택적으로 그 고강도 시트(12) 하면에 휨 발란스용 제2 PET 시트(16)를 합지하여;

도 2의 커버구조(10)를 완성한다.

이 실시예는 도 2에 도시된 위 2.5D 형태 커버구조(10)를 위하여,

⑦ 제1 PET 시트(11)의 모서리를 폴리싱(polishing) 가공하여 라운드(r) 처리하는 공정을 포함하는데, 이 경우 코팅층의 유지·안전을 위하여 상기 ④의 고경도 코팅(15)을 후 처리하는 것도 가능하다.

실제로 통상의 PET 시트는 너무 얇기 때문에 상기 폴리싱 가공으로 충분한 라운드 가공을 하기가 어려울 수 있다. 이에 본 발명에서는 상기한 방법으로 충분한 PET 시트 두께를 확보함으로써 폴리싱에 의한 라운드(r) 가공을 쉽게 가능하도록 하는 것이다.

도 3의 예와 마찬가지로 이상은 공정 ①-⑦을 순서적으로 설명하였지만, 반드시 정해진 순서에 따라 수행되어야 함을 의미하지는 않는다. 또한, 상기 데코레이션(14)을 시트 본체(13)의 상면에 형성할 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 커버구조(10)는, 1 또는 2장 이상의 PET 시트를 이용하여 거기에 강도 및 경도를 개선하고 데코레이션을 가함으로써 가공이 쉽고 가격이 저렴하며 열적 안정성 및 강도가 개선되는 효과가 있다. 예컨대 도 3과 같이 상기 제1 PET 시트(11)가 단일의 시트를 이용하는 경우에는 가능한 박막으로 구현이 가능한 한편, 도 4와 같이 복수의 시트를 이용하는 경우에는 늘어난 두께로 인하여 상기한 2.5D 폴리싱 가공 및 제작이 수월해지는 장점이 있다.

10. 커버구조
11. 제1 PET 시트
12. 고강도 시트
13. 본체
14.데코레이션
15. 코팅층
16. 제2 PET 시트
17. PET 시트
r. 라운드

Claims (11)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 2장 이상의 PET 시트가 합지된 시트 본체(13)와, 상기 본체(13)의 하면 또는 합지된 PET 시트 사이에 형성된 데코레이션(14)과, 상기 본체(13)의 상면에 형성된 고경도 코팅층(15)을 포함하는 제1 PET 시트(11)와;
   상기 제1 PET 시트(11)의 하면에 합지되는 고강도 시트(12);
   를 포함하는 커버구조로서,
   상기 커버구조는:
   상기 제1 PET 시트(11)의 모서리 부분을 폴리싱(polishing) 가공하여 라운드(r)로 처리한 형태의 2.5D 커버구조이고;
   상기 라운드(r)는 고강도 시트(12)를 제외한 제1 PET 시트(11)에 한하여 형성되도록 한 것;
   을 특징으로 하는 IT 기기용 고강도 커버구조.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 고강도 시트(12)는:
   글라스 섬유를 함유한 시트 또는 탄소섬유로 구성된 시트인 것;
   을 특징으로 하는 IT 기기용 고강도 커버구조.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 커버구조는:
   상기 고강도 시트(12)의 하면에 합지되어, 상기 제1 PET 시트(11)에 대응하는 휨 발란스(ballance) 특성을 제공하는 제2 PET 시트(16);
   를 포함하는 것,
   을 특징으로 하는 IT 기기용 고강도 커버구조.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 2장 이상의 PET 시트가 합지된 시트 본체(13)를 준비하되, 상기 본체(13)의 하면 또는 합지되는 PET 시트 사이에 데코레이션(14)을 형성하고 상면에는 고경도 코팅층(15)을 형성하여, 제1 PET 시트(11)를 제조하며;
    상기 제조된 제1 PET 시트(11)의 하면에 고강도 시트(12)를 합지하고;
    선택적으로, 상기 고강도 시트(12) 하면에 상기 제1 PET 시트(11)에 대응하는 휨 발란스(ballance) 특성을 제공하는 제2 PET 시트(16)를 합지하며;
    2.5D 형태 커버구조(10)를 위하여 상기 제1 PET 시트(11)의 모서리를 폴리싱 가공하여 라운드(r) 처리하되, 상기 라운드(r)는 고강도 시트(12) 및 제2 PET 시트(16)를 제외한 제1 PET 시트(11)에 한하여 형성되도록 한 폴리싱 공정;
    을 포함하여 완성되는 것,
    을 특징으로 하는 IT 기기용 고강도 커버구조의 제조방법.
11. 삭제

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