KR20140055690A - 케이스 프레임 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각종 장치의 케이스 프레임 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 적용 제품에 상응하는 형상으로 케이스 프레임을 형성하는 단계와, 상기 형성된 케이스 프레임의 면에 적용되는 소재의 색으로 제1도장막을 형성하는 단계와, 상기 제1도장막의 상부에 굴절률을 갖는 투명 산화물 증착막을 증착시키는 단계 및 상기 투명 산화물 증착막의 상부에 제2도장막을 형성하는 단계를 포함하여, 간단한 공정 추가만으로 보는 각도에 따라 휘도 및 컬러 이방성을 재현하여 세라믹 펄 질감을 갖도록 함으로써 전자 제품 전체의 고품질화에 이바지 할 수 있으며, 제품 구매자의 구매 욕구를 촉진시킬 수 있다.

Description

케이스 프레임 및 그 제조 방법{CASE FRAME AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 각종 장치에 사용되는 케이스 프레임 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
근래 들어 전자 장치의 발달은 우리 생활에 밀착되는 다양한 분야에 적용되기에 이르렀다. 특히 이러한 전자 장치들 중 이동 단말기(mobile terminal)는 우리 생활에서 가장 필수적인 기기로 자리 잡아가고 있다. 특히, 상술한 이동 단말기 중 음성 및/또는 영상 통화를 목적으로 하는 휴대용 단말기는 급속도로 발전하고 있다. 이러한 휴대용 단말기는 처리 속도가 급격히 향상되고 있으며, 웹서핑 등 다양한 부가 기능이 강화된 스마트폰이 주류를 형성하고 있기 때문에 1인당 적어도 한 대의 휴대용 단말기를 보유하고 있다고 하여도 과언이 아니다.
이러한 전자 장치들은 그 기능 및 사용자의 선호도에 따라 다양한 크기로 출시되는 바, 장치의 기능 및 슬림화뿐만 아니라 외적 미려함에도 신경 쓰게 되었으며, 타 업체의 기기와 대체적으로 동일한 기능을 보유하고 있다고 하더라도, 보다 우수하고 미려한 디자인을 가진 전자 장치가 좀더 사용자에게 선호되고 있는 실정이다.
특히, 장치의 외관을 이루는 케이스 프레임은 통상적으로 디자인적으로도 훌륭해야하지만, 사용자가 파지하였을 때 촉감 및 질감 역시 우수해야 한다. 급속도록 발전하는 전자 기술과는 반대로, 자연 친화적인 디자인, 촉감 및 질감을 가지고 있는 장치들이 선호되고 있는 추세이다.
또한, 특별한 효과를 갖는 코팅 물질이 적용된 다양한 케이스 프레임이 등장하고 있다. 이러한 특별한 효과로는 상술한 시각 효과, 촉감 효과 이외에도 사용자가 보는 각도에 따라 다양한 색으로 변화되는 고품질의 시각적인 효과가 크게 대두되고 있는 추세이다. 이러한 효과를 고니오크로마틱 효과(goniochromatic effect)라 하며, 다양한 색 효과를 코팅 공정에 부여하는 것이 요구될 수 있다.
그러나 종래의 전자 장치 케이스 프레임은 단색(검정, 흰색, 유색 등)의 도장 처리를 한 케이스 프레임이 주류를 이루고 있으며, 케이스 프레임에 최종적으로 소프트 필 도장 처리를 하는 것이 전부였다.
즉, 종래의 케이스 프레임은 사출 및 도장 컬러 위에 소프트한 질감을 구현할 수는 있으나 방향성 없이 일정한 컬러만이 구현하기 때문에 디자인적인 제약이 따르며, 세라믹 펄(ceramic peal) 질감을 구현하기 위한 휘도 및 컬러 이방성 재현이 불가능하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 보는 각도에 따라 굴절률이 변화되어 세라믹 펄 질감을 재현할 수 있도록 구현되는 케이스 프레임 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 제조 원가를 절감시키면서 높은 품질의 케이스 프레임을 제공하여 원가 경쟁력이 우수하도록 구현되는 위한 케이스 프레임 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 간단한 공정 추가만으로 방향성을 갖도록 하여 휘도 및 컬러 이방성을 재현하도록 구현되는 케이스 프레임 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 각종 장치의 케이스 프레임 제조 방법에 있어서, 적용 제품에 상응하는 형상으로 케이스 프레임을 형성하는 단계와, 상기 형성된 케이스 프레임의 면에 적용되는 소재의 색으로 제1도장막을 형성하는 단계와, 상기 제1도장막의 상부에 굴절률을 갖는 투명 산화물 증착막을 증착시키는 단계 및 상기 투명 산화물 증착막의 상부에 제2도장막을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 산화물 증착막은 굴절률이 서로 다른 적어도 두 가지의 증착 물질을 교번하여 다수번 증착시키되, 이러한 증착 물질로는 SiO2-TiO2, Al2O3-TiO2, SiO2-ZrO2, Al2O3-ZrO2, SiO2-Ta2O5 중 적어도 두 가지가 선택될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 산화물 증착막은 SiO2-TiO2, Al2O3-TiO2, SiO2-ZrO2, Al2O3-ZrO2, SiO2-Ta2O5 중 적어도 두 가지 혼합물에 의해 형성되는 제1굴절률을 갖는 제1증착 물질과, SiO2-TiO2, Al2O3-TiO2, SiO2-ZrO2, Al2O3-ZrO2, SiO2-Ta2O5 중 적어도 두 가지 혼합물에 의해 형성되는 제2굴절률을 갖는 제2증착 물질을 포함하여, 상기 제1증착 물질과 제2증착 물질을 교번하여 다수번 증착시키는 방법을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 이러한, 산화물 증착막은 상기 적어도 두 가지 증착 물질이 3 ~ 10층의 범위에서 증착되며, 그 두께는 0.05 ~ 0.3㎛ 범위를 갖도록 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 케이스 프레임은 간단한 공정 추가만으로 보는 각도에 따라 휘도 및 컬러 이방성을 재현하여 세라믹 펄 질감을 갖도록 함으로써 전자 제품 전체의 고품질화에 이바지 할 수 있으며, 제품 구매자의 구매 욕구를 촉진시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 방법에 의해 제조된 케이스 프레임이 적용된 전자 장치의 전면 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 전자 장치의 후면 사시도;
도 3은 본 발명에 따른 도 1의 전자 장치의 케이스 프레임의 제조 공정 블록도; 및
도 4는 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 케이스 프레임의 요부 단면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명을 설명함에 있어서 전자 장치로써 이동 단말기(mobile terminal)를 도시하였으며, 이러한 이동 단말기의 케이스 프레임을 제조하는 방법에 대하여 기술하고 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 다양한 기기의 케이스 프레임에 적용될 수 있는데, 예를 들어, 휴대용 전자 장치(portable electronic device)일 수 있으며, 휴대용 단말기(portable terminal), 이동 패드(mobile pad), 미디어 플레이어(media player), 태블릿 컴퓨터(tablet computer), 핸드헬드 컴퓨터(handheld computer) 또는 PDA(Personal Digital Assistant)와 같은 장치에 적용될 수 있다. 그러나, 이러한 전자 장치가 아니더라도 케이스 프레임을 갖는 각종 생산물에 적용 가능하다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 방법에 의해 제조된 케이스 프레임이 적용된 전자 장치의 전면 및 후면 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 전자 장치는(100)는 전면 케이스 프레임(110)과 후면 케이스 프레임(120)이 결합하여 장치의 외관을 형성한다. 이때 전면 케이스 프레임(110)과 후면 케이스 프레임(120)에 의한 내부 공간에는 기판을 포함한 다수의 전자 부품들(electronic function group)이 실장될 수 있을 것이다.
본 도면상에는 전자 장치(100)로써 이동 패드(mobile pad)를 도시하고 있다. 따라서, 전면 케이스 프레임(110)에는 디스플레이 장치(111)가 노출되도록 설치된다. 디스플레이 장치(111)의 상부에는 센서(114) 및 메인 마이크로폰 장치(112)가 설치될 수 있다. 상술한 센서(114)로는 주변의 밝기를 감지하여 디스플레이 장치의 조명을 자동으로 조절하기 위한 조도 센서가 설치될 수 있을 것이다. 또한, 상술한 조도 센서의 일측에는 화상 통화(video telephony)를 위한 카메라 모듈(115)이 설치될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 전자 장치(100)의 후면 케이스 프레임(120)에는 상단에 피사체 촬영을 위한 또 다른 카메라 모듈(121)이 설치될 수 있으며, 상술한 메인 마이크로폰 장치(112)의 잡음을 감쇄하기 위한 서브 마이크로폰 장치(123) 및 엘이디 모듈(122)이 설치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 상술한 각종 센서(114) 및 카메라 모듈(115, 121) 이외에도 전자 장치(100)의 부가 기능을 수행하기 위한 다양한 부가 장치들이 수반될 수 있다.
역시, 전자 장치(100)의 측면에는 스피커 장치(113)가 설치되어 음성 통화를 위한 상대방의 음성을 출력하거나 전자 장치(100)에 의해 재생되는 멀티미디어 오브젝트의 음악, 음성, 음향 등을 출력시킬 수 있는 수단으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면 전자 장치(100)의 상술한 디스플레이 장치(111), 마이크로폰 장치들(112, 123), 카메라 모듈들(115, 121), 엘이디 모듈(122) 등의 주변 장치들이 노출되는 부분을 제외하고는 상술한 전, 후면 케이스 프레임(110, 120)의 외면은 본 발명에 따른 제조 방법에 의하여 구현될 수 있다.
본 도면의 전자 장치(100)는 내장형 배터리 팩을 구비하고 있으나, 별도의 배터리 커버(미도시 됨)에 의해 전자 장치(100)의 내부에서 착탈 가능하도록 배치되는 배터리 팩을 보호하도록 구현될 수도 있다. 이러한 경우 배터리 커버 역시 본 발명에 따른 케이스 프레임 제조 방법에 의해 구현될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전자 장치(100)는 사용자의 보는 각도에 따라 휘도 및 컬러 이방성을 재현하여 세라믹 펄 질감을 갖도록 함으로써 전자 장치 전체의 고품질화에 이바지 할 수 있으며, 전자 장치의 외관을 미려하게 구현할 수 있는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 케이스 프레임의 제조 공정 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 케이스 프레임의 요부 단면도이다.
미도시되었으나, 소망 전자 장치(100)의 디자인에 따른 해당 형상의 케이스 프레임(110, 120)을 형성시키기 위한 금형을 제작하는 공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 케이스 프레임(110, 120)의 소재 표면에 천연 소재(예를 들어, 나뭇잎 등)의 질감을 표현하기 위하여, 케이스 프레임(110, 120)의 외면을 사출시키기 위한 금형의 사출면을 다수번의 에칭을 통하여 제작할 수 있다. 예를 들어 해당 천연 소재의 질감에 따른 형상을 갖는 필름을 제작하고, 이 필름을 이용하여 금형의 사출면을 다수번 에칭하여 표면에 천연 소재의 다양한 패턴이 형성되도록 할 수 있다.
따라서, 301 단계에서 이와 같이 형성된 금형에 의해 합성 수지 재질의 케이스 프레임(110, 120)을 사출한다.
그후 303 단계에서 해당 천연 소재와 상응하는 기본 컬러를 도장하여 기본 컬러 도장막(403)을 형성하는 제1도장 공정(본 도장 공정)을 수행한다.
그후, 305 단계에서 상술한 케이스 프레임(110, 120)의 기본 컬러 도장막(403)의 상부에 제1투명막(405)을 코팅시키는 공정을 수행한다. 이러한 제1투명막(405)은 유리성분 또는 아크릴계 우레탄과 같은 SiO2 계열의 용제를 통해 분사 도장하여 형성시킬 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 상술한 제1투명막(405)은 역시 투명 우레탄 도료를 통해 10 ~ 20㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성시킬 수 있다. 이러한 제1투명막(405)은 그 이후 공정인 투명 산화물 증착 공정을 원활하게 수행하기 위한 공정으로써 증착 물질이 케이스 프레임(110, 120)에 균일하고 원활하게 도포 및 고착될 수 있는 역할을 한다. 이렇게 제1투명막(405)이 도포된 케이스 프레임(110, 120)은 오븐 또는 자연 건조 등의 과정을 거쳐 건조될 수 있다.
그후, 307 단계에서 상술한 제1투명막(405)의 상부에 굴절률이 서로 다른 증착 물질을 교번하여 다수번 증착시킨 산화물 증착막(407)을 형성시킨다. 이러한 산화물 증착 물질은 3 ~ 10회 정도 반복해서 증착시킴으로써 서로 다른 굴절률을 갖는 증착 물질에 의해 사용자는 보는 각도에 따라 다른 휘도 및 이방성 컬러를 재현할 수 있는 것이다. 이러한 산화물 증착막(407)은 0.05 ~ 0.3㎛ 범위의 두께를 갖도록 형성시키는 것이 바람직하다.
상술한 굴절률이 서로 다른 투명 산화물 증착막(407)의 증착 물질로는 실리콘산화막(SiO2), 티타늄 산화막(TiO2), 알루미늄 산화막(Al2O3), 지르코늄 산화막, (ZrO2) 탄탈륨 산화막(Ta2O5) 중 두 가지 물질이 교번하여 증착될 수 있을 것이다. 예를 들면, SiO2-TiO2, Al2O3-TiO2, SiO2-ZrO2, Al2O3-ZrO2, SiO2-Ta2O5 등으로 형성된 증착 물질이 서로 교번하여 증착층으로 형성될 수 있다.
그러나 이에 국한되지 않으며, 적어도 두 가지의 증착 물질을 교번하여 증착시킬 수도 있다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 적어도 두 가지의 증착 물질을 혼합하여 소망 제1굴절률이 발현되는 제1증착 물질(4071)과, 제1굴절률과 다른 굴절률을 갖는 소망 제2굴절률이 발현되는 제2증착 물질(4072)을 형성시켜 이 두 증착 물질을 교번하여 증착시킬 수도 있을 것이다.
예를 들어, 실리콘산화막(SiO2)의 굴절률은 1.4이며, 티타늄 산화막(TiO2)의 굴절률은 2.4이고, 알루미늄 산화막(Al2O3)의 굴절률은 1.7이다. 따라서 굴절률의 차이가 큰 실리콘산화막(SiO2)과, 티타늄 산화막(TiO2)을 교번하여 상술한 기본 컬러 도장막의 상부에 적층시킨다면 세라믹 펄 질감 효과와 이방성 컬러 재현에 아주 유리할 것이다.
상술한 산화물 증착막(407)은 투명막 증착을 위한 E-빔 증착기를 이용하여 증착될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 공지의 다양한 방식의 증착 공정이 적용될 수 있다.
그후, 309단계에서 다시 산화물 증착막(407)의 상부에 제2투명막(409)을 코팅시키는 공정을 수행한다. 이러한 제2투명막(409)은 후술될 제2도장막(411)이 훼손되더라도 산화물 증착막(407)과 기본 컬러 도장막(403)을 외부로부터 보호할 수 있다. 제2투명막(409)은 역시 일정 광택을 갖는 투명 우레탄 도료를 분사 방식으로 사용할 수 있다. 이러한 제2투명막의 두께는 10 ~30㎛의 범위에서 형성될 수 있다.
그후, 311단계에서 제2도장막(411)을 형성하는 공정을 수행한다. 이러한 제2도장막(411)은 공지의 SF(Soft Feel)도료를 도포하여 상술한 기본 컬러 도장막(403)의 색상이 자연스럽게 표현되도록 하고 가죽이나 나뭇결 같은 부드러운 천연 질감을 느낄 수 있도록 한다.
상술한 SF도료는 소프트한 촉감과 피혁조의 외관을 특징으로 하는 우레탄 도료로, 내후성, 내용제성, 내약품성, 내마모성이 우수한 장점이 있다. 이러한 SF도료는 부드러운 감촉과 외관을 특징으로 하는 SF계열과, 난부착 재질 전용 제품으로 사용되는 SF-HJ계열과, 러버감을 극대화한 SF-5계열과, 슬립감을 가장 극대화한 SF-6계열 등으로 구별 된다. 따라서, 적용되는 해당 천연 소재의 패턴 특성에 상응하는 해당 SF 도료를 사용하는 것이 바람직하다. 바람직하게도, 이러한 SF 도료에 의한 제2도장막(411)의 두께는 10 ~ 45㎛의 범위를 갖도록 형성시킬 수 있다.
미도시되었으나, 본 발명에 따른 제1도장막(403) 및 산화물 증착막(407)은 합성 수지 재질의 금형에 의한 사출물뿐만 아니라, 프레싱, 다이케스팅 등의 공법에 의해 형성되는 스테인레스, 알루미늄, 마그네늄 등의 금속 재질의 케이스 프레임에도 적용 가능하다.
분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 다양한 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있을 것이다.
100: 전자 장치 110: 전면 케이스 프레임
111: 디스플레이 장치 112, 123: 마이크로폰 장치
113: 스피커 장치 114: 센서
115, 121: 카메라 모듈 120: 후면 케이스 프레임
122: 엘이디(LED) 모듈 403: 기본컬러 도장막(제1도장막)
405: 제1투명막 407: 산화물 증착막
409: 제2투명막 411: 제2도장막(SF 막)

Claims (18)

  1. 케이스 프레임 제조 방법에 있어서,
    특정 형상으로 케이스 프레임을 형성하는 단계;
    상기 형성된 케이스 프레임의 면에 적용되는 소재의 색으로 제1도장막을 형성하는 단계;
    상기 제1도장막의 상부에 굴절률을 갖는 투명 산화물 증착막을 증착시키는 단계; 및
    상기 투명 산화물 증착막의 상부에 제2도장막을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산화물 증착막은 굴절률이 서로 다른 적어도 두 가지의 증착 물질을 교번하여 다수번 증착시키는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 증착 물질은 SiO2-TiO2, Al2O3-TiO2, SiO2-ZrO2, Al2O3-ZrO2, SiO2-Ta2O5 중 적어도 두 가지가 선택되는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 산화물 증착막은,
    SiO2-TiO2, Al2O3-TiO2, SiO2-ZrO2, Al2O3-ZrO2, SiO2-Ta2O5 중 적어도 두 가지 혼합물에 의해 형성되는 제1굴절률을 갖는 제1증착 물질; 및
    SiO2-TiO2, Al2O3-TiO2, SiO2-ZrO2, Al2O3-ZrO2, SiO2-Ta2O5 중 적어도 두 가지 혼합물에 의해 형성되는 제2굴절률을 갖는 제2증착 물질을 포함하되,
    상기 제1증착 물질과 제2증착 물질을 교번하여 다수번 증착시키는 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 산화물 증착막은 상기 적어도 두 가지 증착 물질이 3 ~ 10층의 범위에서 증착되는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 산화물 증착막은 0.05 ~ 0.3㎛ 범위 두께를 가지도록 형성하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 산화물 증착막은 E-빔 증착기를 이용하여 증착되는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1도장막 형성후에 일정 두께의 제1투명막을 형성시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1투명막의 두께는 투명 우레탄 도료를 통해 10 ~ 20㎛ 범위에서 분사하는 방식으로 형성되는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1도장막과 상기 산화물 증착막의 총두께는 20 ~ 150㎛의 범위에서 형성되는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 산화물 증착막 형성 후에 일정 두께의 제2투명막을 형성시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2투명막의 두께는 투명 우레탄 도료를 통해 10 ~ 30㎛ 범위에서 분사하는 방식으로 형성되는 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2도장막은 SF(Soft Feel) 계열의 우레탄 도료를 분사하는 방식으로 도포하여 형성되는 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 케이스 프레임은 금속 재질로써 프레싱, 다이케이스팅 중 적어도 하나의 공정에 의해 형성되는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 케이스 프레임은 스테인레스, 알루미늄, 마그네슘, 구리 중 적어도 하나인 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스 프레임이 적용되는 제품은 전자 장치임을 특징으로 하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전자 장치는 이동 단말기인 방법.
  18. 제1항 내지 제15항 중 적어도 어느 한 항에 따른 제조 방법에 의해 형성된 케이스 프레임.
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