KR20090008569A - 휴대폰용 윈도우글라스의 외곽에 단차가 있는 플랜지 형성방법 - Google Patents

휴대폰용 윈도우글라스의 외곽에 단차가 있는 플랜지 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 윈도우글라스의 플랜지 형성방법에 관한 것으로, 원판유리(20)에 대해, 플랜지 모양의 마스크(22)를 상면에 성형하고, 하면에는 윈도우의 외곽크기와 동일한 모양의 외곽 모양의 마스크(24)를 성형하는 단계와, 상기 플랜지 모양 마스크가 성형된 원판유리의 상면을 드라이 에칭 또는 에트 에칭하는 단계와, 상기 윈도우의 외곽 모양 마스크가 성형된 원판유리의 하면을 드라이 에칭 또는 에트 에칭하는 단계를 포함하되, 원판유리의 상하면을 동시에 에칭할 수도 있다. 드라이 에칭시, 마스크(22)는 드라이 필름 또는 포토 레지스트로 성형되며, 이온빔(Ion beam) 에칭, 샌드 브라스팅(Sand Blasting)으로 물리적으로 플랜지의 상단부분을 깍아내는 반면, 웨트 에칭시, 마스크(22)는 유리식각용 에칭제(etchant)에 반응하지 않는 잉크를 스프린 프린트하거나, 열경화성 레지스트 또는 포토 레지스트로 성형되며, 유리와 반응하는 불산이나 황산을 포함하는 에칭제로서 화학적으로 플랜지의 상단부분을 녹여낸다.
본 발명에 의하면 유리원판의 전후면을 서로 다른 모양의 에칭 마스크를 사용하여 드라이 또는 웨트 에칭에 의해 플랜지 부분의 단차를 가공하고 뒷면에서 절단함으로서, 높은 가공 정밀도를 유지할 수 있고, 다량의 윈도우를 동시에 가공가능하므로 높은 생산성을 가지는 효과를 가진다.

Description

윈도우글라스의 플랜지 형성방법{METHOD FOR FORMING A FLANGE OF A WINDOW GLASS}
본 발명은 윈도우글라스의 플랜지 형성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강화유리 가공시 기계가공 방식이 아니라, 유리원판의 전후면을 서로 다른 모양의 에칭 마스크를 사용하여 건식(드라이) 에칭이나 습식(웨트) 에칭에 의해 플랜지 부분의 단차를 가공하고 뒷면에서 절단함으로서, 높은 가공 정밀도를 유지할 수 있고, 플랜지 부분이나 외곽면에서의 응력집중에 의한 유리파손을 방지할 수 있어 강화유리에서 문제가 되는 파괴강도를 크게 향상시키며, 다량의 윈도우를 동시에 가공가능하므로 높은 생산성을 가지는 윈도우글라스의 플랜지 형성방법에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대폰, mp3, 차량의 네비게이션((Navigation) 등의 휴대용 전자기기, 터치 패널 등의 전자기기에는 외부표시창이 장착되며 , 이러한 외부표시창은 통상 PMMA, PC, 아크릴 등의 플라스틱 계열의 재질로 제조되고 있지만, 경도가 낮아 표면에 스크래치가 쉽게 발생하고, 광 투과율이 낮아 소비전력이 크며, 휴대폰의 슬림화 추세에 따라 상부의 외부표시창과 하부의 LCD 표시장치간의 간격이 작 아지면서 플라스틱 재질을 사용시, 외부충격에 의해 LCD 표시장치가 손상되는 치명적인 문제가 있다.
이에 따라, 이를 개선하기 위하여 강화유리로 이루어진 외부유리층(윈도우글라스), 낙하 또는 충격 등의 외부 요인에 의한 내충격성을 높이기 위한 합성수지층, 이 두개의 층사이에 투명한 경화수지의 접착층으로 이루어진 윈도우글라스 렌즈가 새로운 대안으로 부각되고 있다.
이러한 윈도우글라스 렌즈를 휴대폰에 고정시키는 방법으로는 도 1에 도시된 바와 같이, 양면테이프(5)를 사용하여 윈도우글라스(1)와 합성수지층(3)의 사이에 경화수지 접착층(2)으로 구성된 윈도우글라스 렌즈 하단과 LCD 표시장치(6)의 상단에 붙여서 휴대폰케이스(4)에 고정하거나, 이와 달리, 도 2에 도시된 바와 같이, 윈도우글라스(10)와 합성수지층(3)의 사이에 경화수지 접착층(2)으로 구성된 윈도우글라스 렌즈를 LCD 표시장치(6)와 함께 휴대폰케이스(7)에 고정하되, 윈도우글라스(10)의 외곽에 단차가 있는 플랜지(9)와 이 플랜지(9)에 대응되는 휴대폰케이스(7)의 돌출부(8)를 서로 맞물려 윈도우글라스(10)의 외곽을 고정시키는 방법이 있다. 이 경우, 도 1과 달리 양면테이프가 필요없게 된다.
플라스틱 계열의 재질로 이루어진 윈도우는 통상 엔드밀이 부착된 NC기계로 외곽절단 및 플랜지를 용이하게 가공할 수 있지만, 강화유리의 윈도우글라스는 취성의 재질이기 때문에 엔드밀로 가공하게 되면 쉽게 깨지는 문제가 있으므로, 다이아몬드 휠 등의 기계가공방법으로 연삭하여 외곽을 가공할 수 있다.
하지만, 이러한 연삭의 기계가공방법으로 강화유리의 플랜지 부분을 가공하 는데는 가공성과 생산성에 어려운점이 있어, 대량생산의 경우는 거의 적용이 불가능한 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 유리원판의 전후면을 서로 다른 모양의 에칭 마스크를 사용하여 건식(드라이) 에칭이나 습식(웨트) 에칭에 의해 플랜지 부분의 단차를 가공하고 뒷면에서 절단함으로서, 높은 가공 정밀도를 유지할 수 있고, 플랜지 부분이나 외곽면에서의 응력집중에 의한 유리파손을 방지할 수 있고, 다량의 윈도우를 동시에 가공가능하므로 높은 생산성을 가지는 윈도우글라스의 플랜지 형성방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 윈도우글라스의 플랜지 형성방법은 원판유리의 상면에 대해, 상기 플랜지 모양의 마스크를 성형하고, 하면에는 윈도우의 외곽크기와 동일한 모양의 외곽 모양의 마스크를 성형하는 단계와, 상기 플랜지 모양 마스크가 성형된 원판유리의 상면을 드라이 에칭 또는 에트 에칭하는 단계와, 상기 윈도우의 외곽 모양 마스크가 성형된 원판유리의 하면을 드라이 에칭 또는 에트 에칭하는 단계를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 윈도우글라스즈의 플랜지 형성방법에 따르면, 유리원판의 전후면을 서로 다른 모양의 에칭 마스크를 사용하여 건식(드라이) 에칭이나 습식(웨트) 에칭에 의해 플랜지 부분의 단차를 가공하고 뒷면에서 절단함으로서, 높은 가공 정밀도를 유지할 수 있고, 플랜지 부분이나 외곽면에서의 응력집중에 의한 유리파손을 방지할 수 있어 강화유리에서 문제가 되는 파괴강도를 크게 향상시키며, 다량의 윈도우를 동시에 가공가능하므로 높은 생산성을 가지는 효과를 가진다.
또한, 플랜지를 윈도우의 일부면에 있는 윈도우의 디자인에도 적용될 수 있으므로, 다양한 모양의 윈도우를 가지는 휴대용 기기에 적용될 수 있는 효과도 가진다.
본 발명에 의해 제조되는 윈도우글라스 렌즈는 도 2에 도시된 바와 마찬가지로 구성되며, 그 외부표시창은 강화유리로 이루어진 플랜지가 있는 유리층과, PC, 아크릴 등의 합성수지층, 유리층과 합성수지층을 결합하는 접착층으로 이루어진다.
유리층으로서 소다라임 실리카 계열의 박판유리를 강화한 두께 0.2-2mm의 강화유리가 사용되며, 외부표시창의 디자인에 따라 소다라임 실리카 계열의 글라스를 절단가공하고, 가공된 낱개의 글라스를 화학강화법에 의해 강화한다.
합성수지층으로서 열경화성 수지가 열경화되어 형성된 열경화성 수지층 또는 광경화성 수지가 경화되어 형성된 광경화성 수지층의 어느 하나로 이루어진다.
한편 합성수지층의 기판의 재료는 PMMA, 아크릴, PC 등과 같이 기존의 휴대용 보조기기의 외부표시창용으로 사용된 재료를 사용할 수 있으며, 20-50㎛의 두께를 가지며, 그 한쪽면 또는 유리층의 뒷면에는 장식을 위해 홀로그램(hologram)이 부착되거나 로고(logo) 및 증착공정을 포함하는 인쇄가 수행되며, 이러한 인쇄를 수행하는 경우, 합성수지의 한쪽면에는 실크 스크린, 진공증착 등을 이용하여 대형 크기로 한번에 여러개를 인쇄한 후 목형이나 금형으로 외곽절단용 틀을 만들어 펀칭하거나 NC 머신 등을 이용하여 낱개로 절단된다.
이상과 같이 강화유리의 한쪽면과 낱개로 절단된 합성수지층의 인쇄되지 않은 면을 열경화성 수지 또는 광경화성 수지층의 하나로 접착한다.
이상과 같은 강화유리의 플랜지는 도 3에 도시된 바와 같이 다음과 같이 가공된다.
먼저, 도 3a에 도시된 원판유리(20)에 대해, 도 3b에 도시된 바와 같이 플랜지 모양의 마스크(22)를 원판유리(20)의 상면에 성형하고, 하면에는 윈도우의 외곽크기와 동일한 모양의 외곽 모양의 마스크(24)를 성형한다.
이후의 드라이 에칭의 경우에는, 마스크(22)는 드라이 필름(Dry Film)을 원판유리(20)에 라미네이트한 후, 노광 및 현상하여 성형되거나, 포토 레지스트(Photo Resist)를 스핀 코트나 디핑 방식으로 코팅한 후 노광 및 현상하여 성형된다.
반면, 웨트 에칭의 경우에는, 마스크(22)는 유리식각용 에칭제(etchant)에 반응하지 않는 잉크(한국다이요의 제품으로 시판되고 있음)를 스프린 프린트하거나, 열경화성 글래스 에칭 레지스트(glass etching resist) 또는 포토 레지스트를 스크린 프린트(Screen Print), 스핀 코트(Spin Coat), 디핑(Dipping) 방식으로 코팅하여 성형된다.
이어 도 3c에 도시된 바와 같이, 원판유리(20)의 상면의 마스킹되지 않는 부분을 식각한다. 드라이 에칭의 경우에는 이온빔(Ion beam) 에칭, 샌드 브라스 팅(Sand Blasting) 등을 이용하여 물리적으로 플랜지의 상단부분을 깍아낸다.
이와 달리 웨트 에칭의 경우에는 유리와 반응하는 불산이나 황산 등을 포함하는 혼합물로 구성된 에칭제를 스프레이 또는 디핑 방식을 사용함으로서 화학적으로 플랜지의 상단부분을 녹여낸다.
이후, 도 3d에 도시된 바와 같이, 윈도우의 외곽크기와 동일한 외곽 모양 마스크(24)가 성형된 원판유리(20)의 후면을 드라이 에칭이나 웨트 에칭으로 식각하면, 도 3e에 도시된 바와 같은 윈도우글라스(30)가 완성된다. 이 공정은 경우에 따라서는 플랜지 상단의 식각공정과 동시에 진행할 수 있음은 물론이다.
마지막으로, 완성된 윈도우글라스(30)에 남아있는 마스킹재료를 스트립하여 제거한 후 세정한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 윈도우글라스의 플랜지 형성방법에 따른 하나의 바람직한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 예를 들어, 유리원판의 상하면에 대한 드라이 에칭 또는 웨트 에칭시, 상하면에 대해 동일한 에칭 방식을 적용하거나 서로 다른 에칭 방식을 적용할 수도 있고, 플랜지가 윈도우의 전체 외곽에 있거나 일부면에 있는 윈도우의 디자인에도 모두 적용될 수 있는 것이므로, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 종래에 양면테이프를 이용하여 강화유리를 휴대폰에 고정하는 일예를 나타내는 정면도 및 측면도이고,
도 2는 종래에 플랜지가 있는 강화유리를 휴대폰에 고정하는 예를 나타내는 정면도 및 측면도이고,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 드라이 또는 웨트 에칭을 이용하는 윈도우글라스의 플랜지 형성방법을 나타내는 공정도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1, 10 : 윈도우글라스 2 : 접착층
3 : 합성수지층 4, 7 : 휴대폰 케이스
5 : 양면 테이프 6 : LCD 표시장치
8 : 돌출부 9 : 플랜지
20 : 원판유리 22 : 플랜지 모양 마스크
24 : 외곽 모양 마스크 30 : 완성된 윈도우글라스

Claims (6)

  1. 윈도우글라스의 플랜지 형성방법에 있어서,
    원판유리의 상면에 대해, 상기 플랜지 모양의 마스크를 성형하고, 하면에는 윈도우의 외곽크기와 동일한 모양의 외곽 모양의 마스크(24)를 성형하는 단계와,
    상기 플랜지 모양 마스크가 성형된 원판유리의 상면을 드라이 에칭 또는 에트 에칭하는 단계와,
    상기 윈도우의 외곽 모양 마스크가 성형된 원판유리의 하면을 드라이 에칭 또는 에트 에칭하는 단계를 포함하는
    윈도우글라스의 플랜지 형성방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    드라이 에칭의 경우에는, 상기 마스크는 드라이 필름(Dry Film)을 원판유리에 라미네이트한 후, 노광 및 현상하여 성형되거나, 포토 레지스트(Photo Resist)를 스핀 코트나 디핑 방식으로 코팅한 후 노광 및 현상하여 성형되며, 이온빔(Ion beam) 에칭, 샌드 브라스팅(Sand Blasting)을 이용하여 물리적으로 플랜지의 상단부분을 깍아내며,
    웨트 에칭의 경우에는, 상기 마스크는 유리식각용 에칭제(etchant)에 반응하지 않는 잉크를 스프린 프린트하거나, 열경화성 레지스트 또는 포토 레지스트를 스크린 프린트, 스핀코트, 디핑 방식으로 코팅하여 성형되며, 유리와 반응하는 불산 이나 황산을 포함하는 혼합물로 구성된 에칭제를 스프레이 또는 디핑 방식을 사용함으로서 화학적으로 플랜지의 상단부분을 녹여내.는 것을 특징으로 하는 윈도우글라스의 플랜지 형성방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 원판유리의 상/하면을 드라이 에칭 또는 웨트 에칭하는 것을 특징으로 하는 윈도우글라스의 플랜지 형성방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 원판유리의 상면을 드라이 에칭하고 그 하면을 웨트 에칭하거나, 그 반대로 에칭하는 것을 특징으로 하는 윈도우글라스의 플랜지 형성방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원판유리의 상면 에칭과 하면 에칭을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 윈도우글라스의 플랜지 형성방법.
  6. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원판유리의 상면 에칭과 하면 에칭을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 윈도우글라스즈의 플랜지 형성방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101056812B1 (ko) * 2009-07-13 2011-08-12 (주)켐리치 장식 패턴이 인쇄된 휴대형 전자기기용 디스플레이 윈도 글라스의 양산 방법
KR20120053191A (ko) * 2010-11-17 2012-05-25 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 패널 및 그 제조방법
KR20130092804A (ko) * 2012-02-13 2013-08-21 (주)미코씨엔씨 강화 유리 식각 마스크 및 이를 이용한 터치스크린용 강화 유리 기판의 가공방법
US9097930B2 (en) 2013-03-27 2015-08-04 Samsung Display Co., Ltd. Flat panel display

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