KR20140128150A

KR20140128150A - 이동 단말기 및 이에 구비되는 케이스의 제조 방법

Info

Publication number: KR20140128150A
Application number: KR1020130046965A
Authority: KR
Inventors: 이재언; 권순일; 정민기; 박소연; 김은정
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2014-11-05
Also published as: KR102070279B1; US20140323185A1

Abstract

본 발명은 단말기의 외관을 이루는 케이스를 구비하는 이동 단말기에 관한 것으로서, 상기 케이스는, 합성수지 재질로 형성되는 베이스와, 상기 베이스를 덮도록 배치되어 배경색을 구현하고 열감응형 발포제를 구비하는 컬러 레이어와, 상기 컬러 레이어를 덮도록 배치되며 휘도를 갖는 물질로 형성되는 반사 레이어와, 레이저 에칭에 의하여 상기 반사 레이어의 적어도 일부를 관통하도록 형성되는 복수의 에칭부, 및 상기 에칭부의 형성시 발생되는 열에 의해 상기 열감응형 발포제가 발포되어 질감을 나타내도록 형성되는 발포부를 포함한다.

Description

이동 단말기 및 이에 구비되는 케이스의 제조 방법{MOBILE TERMINAL AND MANUFACTURING METHOD OF CASE INCLUDED THEREIN}

본 발명은 케이스를 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다.

이동 단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 정보를 입·출력하는 기능, 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 전자기기이다.

이동 단말기는 기능이 다양화됨에 따라, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 방송 수신, 게임 등의 복잡한 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 이동 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 이동 단말기의 하드웨어적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분에서 다양한 시도가 이루어지고 있다.

아울러, 이동 단말기는 자신의 개성을 표현하기 위한 개인 휴대품으로 여겨지면서, 다양한 디자인적 형태가 요구되고 있다. 디자인적 형태는 이동 단말기의 외관을 개선하는 구조적인 변화 및 개량을 포함한다.

이동 단말기의 케이스도 이러한 디자인적 형태 중 하나이며, 상기 구조적인 변화 및 개량의 일 예로서, 최근에는 질감, 입체감, 다양한 컬러감 등을 갖는 케이스에 관련된 연구가 진행되고 있다. 따라서, 보다 다양하고 고급화된 디자인적 요구를 충족하기 위한 새로운 구조의 케이스가 고려될 수 있다.

본 발명은 다양한 색채감, 질감, 입체감 등의 구현이 가능한 케이스를 구비하는 이동 단말기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기는 단말기의 외관을 이루는 케이스를 구비하며, 상기 케이스는, 합성수지 재질로 형성되는 베이스와, 상기 베이스를 덮도록 배치되어 배경색을 구현하고 열감응형 발포제를 구비하는 컬러 레이어와, 상기 컬러 레이어를 덮도록 배치되며 휘도를 갖는 물질로 형성되는 반사 레이어와, 레이저 에칭에 의하여 상기 반사 레이어의 적어도 일부를 관통하도록 형성되는 복수의 에칭부, 및 상기 에칭부의 형성시 발생되는 열에 의해 상기 열감응형 발포제가 발포되어 질감을 나타내도록 형성되는 발포부를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 열감응형 발포제는 상기 컬러 레이어를 형성하는 우레탄계 재질의 내부에 이탄화탄소가 갖힌 형태로 형성된다. 상기 열감응형 발포제는 상기 우레탄계 재질에 물을 첨가하여 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 열감응형 발포제는, 탄성 변형 가능한 재질로 형성되는 쉘(shell) 및 상기 쉘 내부에 충전되는 가스를 포함하며, 상기 에칭부의 형성시 발생되는 열에 의해 상기 가스가 팽창되어 발포되도록 구성된다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 반사 레이어는 상기 에칭부의 형성시 발생되는 열을 견딜 수 있도록 산화물을 포함하여 형성된다. 상기 반사 레이어는 세라믹 계열의 산화물이 멀티 증착되어 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 반사 레이어는 상기 에칭부의 형성시 발생되는 열에 반응하여 상기 발포부를 덮도록 형성된다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 케이스는, 금속 재질이 증착되어 상기 반사 레이어를 덮도록 배치되고 상기 복수의 에칭부가 형성되는 증착 레이어를 더 포함한다.

상기 복수의 에칭부 중 일부는 상기 반사 레이어가 드러나도록 상기 증착 레이어를 관통하여, 서로 다른 컬러감을 구현하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 증착 레이어는 물리증착법(PVD: Physical Vapor Deposition), 화학증착법(CVD: Chemical Vapor Deposition) 또는 스모그(Smog) 형태의 비전도 코팅기법(NCVM: Non-Conductive Vacuum Metallization)에 의해 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 케이스는, 상기 반사 레이어를 덮도록 배치되고 상기 케이스의 외면을 이루는 코팅 레이어를 더 포함한다.

상기 코팅 레이어는 자외선 또는 열에 의하여 경화되는 물질로 형성되는 자외선 경화층 또는 우레탄 경화층이 될 수 있다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 컬러 레이어는 자외선 경화형 도료로 형성되며, 상기 도료에는 자외선 조사시 안료에 의한 경화 저하를 방지하도록 지방족 탄화수소류, 방향족 탄화수소류 및 케톤류 중 적어도 하나를 포함하는 첨가제가 상기 안료와 함께 첨가된다.

상기 첨가제는, 상기 안료의 분산성을 향상시켜 상기 베이스에 대한 상기 컬러 레이어의 부착력을 향상시키도록 형성될 수 있으며, 상기 컬러 레이어의 조도(roughness)를 높여 상기 베이스에 대한 상기 컬러 레이어의 부착력을 향상시키도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 첨가제는 상기 컬러 레이어의 경화가 완료되면 기화되도록 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 발포부는 상기 케이스에서 특정 패턴을 형성한다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 이동 단말기는 상기 단말기의 다른 일 외관을 이루는 윈도우부를 더 포함하며, 상기 윈도우부는, 글라스와, 상기 글라스를 덮도록 배치되고 일면에서 특정 패턴으로 리세스되는 패턴부를 구비하는 자외선 경화층과, 상기 패턴부를 덮도록 상기 자외선 경화층의 일면에 증착되며 상기 패턴부가 입체감을 나타낼 수 있도록 입사되는 빛의 적어도 일부를 반사시키도록 형성되는 반사층과, 상기 반사층을 덮도록 형성되고 상기 윈도우부의 배경색을 구현하는 컬러층, 및 epoxy기, alkoxysilyl기, phenolic기 또는 aromatic ring을 포함하여 상기 글라스에 대한 상기 자외선 경화층의 부착력을 향상시키도록 형성되는 실란(silane) 첨가제를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 실란 첨가제는 상기 자외선 경화층에 첨가되거나, 상기 윈도우부와 상기 자외선 경화층 사이에 배치되는 접착층에 첨가된다.

아울러, 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은, 합성수지 재질로 형성되는 베이스에 열감응형 발포제를 구비하는 컬러 레이어를 형성하는 단계와, 상기 컬러 레이어 상에 소정 두께를 갖는 반사 레이어를 형성하는 단계, 및 에칭시 발생되는 열에 의해 상기 열감응형 발포제가 발포되어 질감을 나타내도록 상기 반사 레이어를 에칭하는 단계를 포함하는 이동 단말기의 케이스 제조 방법을 제안한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 컬러 레이어에 구비되는 열감응형 발포제는 에칭부의 형성시 발생되는 열에 의해 발포되어 케이스에 질감(또는 입체감)을 부여한다. 또한, 반사 레이어 상에는 증착 레이어가 증착되고, 복수의 에칭부 중 일부는 반사 레이어가 드러나도록 증착 레이어를 관통하여 케이스에 다양한 컬러감을 구현한다. 이에 따라, 보다 다양하고 고급화된 디자인적 요구를 충족하는 케이스가 제공될 수 있다.

아울러, 윈도우부를 덮는 자외선 경화층 또는 자외선 경화층을 윈도우부에 결합시키는 접착층에는 실란 첨가제가 첨가되어, 글라스에 대한 자외선 경화층의 부착력이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 이동 단말기의 후면 사시도.
도 3은 도 1의 이동 단말기의 분해 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 배터리 커버의 일 예를 보인 단면도.
도 5 및 6은 각각 도 4의 A 및 B 부분에서 발포부가 형성되는 과정을 보인 개념도들.
도 7은 도 3에 도시된 배터리 커버의 다른 일 예를 보인 단면도.
도 8 및 9는 도 1에 도시된 윈도우부의 구현예를 보인 단면도들.
도 10은 도 8 또는 9에 도시된 윈도우부의 구조가 배터리 커버에 구현된 일 예를 보인 개념도.

이하, 본 발명에 관련된 이동 단말기 및 이에 구비되는 케이스의 제조 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), PMP(Portable Multimedia Player), 전자책(E-book), 내비게이션 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다.

개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 와치 타입, 클립 타입, 안경 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다.

바디는 외관을 이루는 케이스(프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스가 추가로 배치될 수 있으며, 배터리(191)를 덮는 배터리 커버(200)가 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 구성될 수도 있다.

케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(150), 제1음향출력모듈(153a), 제1카메라(121a), 제1조작유닛(131) 등이 배치되며, 측면에는 마이크(122), 인터페이스부(170), 제2조작유닛(132) 등이 구비될 수 있다.

디스플레이부(150)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)하도록 이루어진다. 디스플레이부(150)는 정보를 시각적으로 표현하는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

디스플레이부(150)는 디스플레이를 덮는 윈도우부(151)를 포함한다. 윈도우부(151)는 불투명 처리되는 가장자리 영역(S)과 가장자리 영역(S)에 의하여 감싸지는 중앙 영역(C)으로 구획된다. 중앙 영역(C)은 시각 정보를 출력하는 디스플레이에 대응되는 면적을 가질 수 있다.

디스플레이부(150)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있게 터치감지수단을 포함할 수 있다. 디스플레이부(150) 상의 어느 한 곳에 대하여 터치가 이루어지면 터치감지수단은 이를 감지하고 그 터치된 위치에 대응하는 내용이 입력되게 구성될 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

터치감지수단은 디스플레이부(150)에서 출력되는 시각 정보가 보일 수 있도록 투광성으로 형성되며, 밝은 곳에서 터치스크린의 시인성(visibility)을 높이기 위한 구조가 포함될 수 있다. 도 1에 의하면, 디스플레이부(150)는 프론트 케이스(101)의 전면(front surface)의 대부분을 차지한다.

디스플레이부(150)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 제1음향출력모듈(153a)과 제1카메라(121a)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 제1조작유닛(131)과 마이크(122)가 배치된다. 제2조작유닛(132, 도 2 참조), 인터페이스부(170) 등은 단말기 바디의 측면에 배치될 수 있다.

제1음향출력모듈(153a)은 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver) 또는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

제1음향출력모듈(153a)로부터 발생되는 사운드는 구조물 간의 조립틈을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나, 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

제1카메라(121a)는 화상통화 모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(150)에 표시될 수 있다.

사용자 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 제1 및 제2조작유닛(131, 132)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2조작유닛(131, 132)은 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있으며, 터치, 푸쉬, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

본 도면에서는 제1 조작유닛(131)이 터치키(touch key)인 것을 기준으로 예시하나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 제1 조작유닛(131)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및/또는 제2조작유닛들(131, 132)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1조작유닛(131)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등과 같은 명령을 입력 받고, 제2조작유닛(132)은 제1음향출력모듈(153a)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(150)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다.

마이크(122)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 형성된다. 마이크(122)는 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)가 외부기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(170)는 유선 또는 무선으로 이어폰과 연결하기 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트{예를 들어 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등}, 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(170)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 이동 단말기(100)의 후면 사시도이다.

도 2를 참조하면, 단말기 바디의 후면, 다시 말해서 리어 케이스(102)에는 제2카메라(121b)가 추가로 장착될 수 있다. 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a, 도 1 참조)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 제1카메라(121a)와 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다.

예를 들어, 제1카메라(121a)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 제2카메라(121b)는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 제1 및 제2카메라(121a, 121b)는 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 단말기 바디에 설치될 수도 있다.

제2카메라(121b)에 인접하게는 플래시(123)와 거울(124)이 추가로 배치된다. 플래시(123)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울(124)은 사용자가 제2카메라(121b)를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

단말기 바디의 후면에는 제2음향출력모듈(153b)이 추가로 배치될 수도 있다. 제2음향출력모듈(153b)은 제1음향출력모듈(153a, 도 1 참조)과 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디의 측면에는 통화 등을 위한 안테나 외에 방송신호 수신용 안테나(미도시)가 추가적으로 배치될 수 있다. 방송수신모듈의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190)가 구비된다. 전원공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 직접 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다. 본 도면에서는 배터리 커버(200)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하는 것을 예시하고 있다.

도 3은 도 2의 전원공급부(190)의 분해 사시도이다.

도 3을 참조하면, 리어 케이스(102)에는 리세스된 형태의 배터리 수용부(192)가 형성된다. 배터리 수용부(192)는 배터리(191)가 수용될 수 있도록 배터리(191)의 외관에 대응하는 크기로 형성된다.

배터리 수용부(192)에는 배터리(191)와 접속되는 접속단자(193)가 설치될 수 있으며, 배터리(191)는 단말기 바디에 구비되는 회로기판(180)에 전원을 공급하도록 연결된다. 상기 배터리(191), 배터리 수용부(192) 및 접속단자(193)는 전원공급부(190)를 이룰 수 있다.

리어 케이스(102)에는 배터리 커버(200)가 착탈 가능하게 결합된다. 배터리 커버(200)는 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)와 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호한다.

이하에서는, 보다 다양하고 고급화된 디자인적 요구를 충족하기 위한 새로운 구조의 케이스에 대하여, 배터리 커버(200)를 일 예로 들어 보다 구체적으로 설명한다.

도 4는 도 3에 도시된 배터리 커버(200)의 일 예를 보인 단면도이고, 도 5 및 6은 각각 도 4의 A와 B 부분에서 발포부(260)가 형성되는 과정을 보인 개념도들이다. 이하에서 설명하는 배터리 커버(200)의 구조는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 4를 참조하면, 베이스(210)는 리지드(rigid)한 재질로 형성되어 후술할 레이어들이 적층될 기초를 형성한다. 예를 들어, 베이스(210)는 사출 성형에 의하여 제조되는 사출물이 될 수 있으며, 이 경우 배터리 커버(200)는 높은 자유도를 가져 내부 및 외부 형상의 복잡성과 관계없이 저가로 제조될 수 있다. 또한, 베이스(210)의 단부는 곡면으로 형성될 수 있다.

베이스(210) 상에는 컬러 레이어(220)와 반사 레이어(230)가 차례로 적층된다.

컬러 레이어(220)는 베이스(210)를 덮도록 배치되어 배경색을 구현하도록 이루어진다. 컬러 레이어(220)에는 온도에 감응하여 발포되도록 형성되는 열감응형 발포제가 구비된다.

컬러 레이어(220) 상에는 반사 레이어(230)가 배치된다. 반사 레이어(230)는 휘도를 갖는 물질로 형성되어, 입사되는 빛의 일부를 반사시키도록 이루어진다. 반사 레이어(230)는 빛의 간섭을 이용하여 시야각에 따라 다양한 색상을 구현할 수 있도록 멀티 증착 레이어(370)로 형성될 수 있다.

베이스(210) 상에 컬러 레이어(220)와 반사 레이어(230)가 적층된 상태에서, 레이저 에칭에 의하여 반사 레이어(230)의 적어도 일부를 관통하는 복수의 에칭부(250)가 형성된다. 복수의 에칭부(250)는 반사 레이어(230)에 서로 다른 깊이로 에칭될 수 있다. 예를 들어, 어느 에칭부(250)는 반사 레이어(230) 내에서 에칭되는 반면, 다른 에칭부(250)는 반사 레이어(230)를 완전히 관통하여 컬러 레이어(220)가 드러나도록 에칭될 수 있다.

이러한 레이저 에칭을 이용한 에칭 과정에서 고온의 열이 발생되게 된다. 반사 레이어(230)가 에칭되어 컬러 레이어(220)에 열이 전달되게 되면, 컬러 레이어(220)에 구비되는 열감응형 발포제는 고온의 열에 의해 발포되어 발포부(260)를 형성한다. 발포부(260)는 입사되는 빛을 반사시켜 배커리 커버(200)에 질감(또는 입체감)을 부여하도록 이루어진다. 발포부(260)는 배터리 커버(200)에서 특정 패턴을 형성하도록 구성될 수 있다. 한편, 레이저가 조사되지 않은 영역에 구비되는 열감응형 발포제는 충전제(filler)로 작용하여 컬러 레이어(220)의 물성 보완에 기여하게 된다.

발포부(260)를 형성하는 열감응형 발포제는 컬러 레이어(220) 그 자체에 형성되어 화학적 발포가 가능하게 구성되거나, 컬러 레이어(220)에 별도의 물질이 첨가되어 물리적 발포가 가능하게 구성될 수 있다. 이하, A 및 B 부분에서 발포부(260)가 형성되는 과정을 보다 구체적으로 설명한다.

도 5를 참조하면, 열감응형 발포제는 컬러 레이어(220) 그 자체에 형성될 수 있다. 예를 들어, 컬러 레이어(220)의 제조시 물(증류수)을 첨가하면, 도시된 바와 같이 컬러 레이어(220)를 형성하는 우레탄계 재질(221)의 내부에 이산화탄소(222)가 갖힌 형태의 열감응형 발포제가 형성될 수 있다.

레이저 에칭에 의해 반사 레이어(230)가 에칭되고, 반사 레이어(230)에 의한 간섭 없이 외부로 노출되는 컬러 레이어(220)에 열이 전달되면, 열이 전달된 부분의 이산화탄소(222)가 팽창하여 버블 형태의 발포부(260)를 형성한다. 발포부(260)의 크기 및 형태는 에칭에 사용되는 레이저의 세기, 에칭 시간, 에칭 경로 등의 조절을 통하여 제어될 수 있다.

도 6을 참조하면, 열감응형 발포제는 컬러 레이어(220)에 별도의 물질이 첨가되어 물리적 발포가 가능하게 구성될 수 있다. 본 도면에서는 마이크로 캡슐 형태의 열감응형 발포제(223)가 컬러 레이어(220)에 첨가된 것을 보이고 있다.

구체적으로, 열감응형 발포제(223)는 탄성 변형 가능한 재질로 형성되는 쉘(shell, 223a) 및 쉘(223a) 내부에 충전되는 가스[223b (예를 들어, 탄화수소)]를 포함할 수 있다. 레이저 에칭에 의해 열감응형 발포제(223)에 열이 전달되면, 가스(223b) 및 이를 수용하는 쉘(223a)은 팽창되어 발포부(260)를 형성한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 레이저 에칭 및 이때 발생하는 열을 이용한 열감응형 발포제를 이용하면, 배터리 커버(200)에 질감을 부여할 수 있으며 스크린 인쇄보다 정밀한 패턴을 형성할 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 반사 레이어(230)는 에칭시 수반되는 고온의 열에 의해 변형되거나 그을릴 수 있다. 이러한 에칭부(250)의 형성시 발생되는 열을 견딜 수 있도록, 반사 레이어(230)는 산화물을 포함하여 형성될 수 있다. 특히, 반사 레이어(230)는 세라믹 계열의 산화물이 멀티 증착되어 형성되어 보다 높은 내열성을 갖도록 형성될 수 있다.

세라믹 계열의 산화물은, nitride계 산화물[예를 들어, TiN, ZrN, Cr2N, CrN, TaN, (Ti, Al)N, (Ti, Zr)N 등], carbide계 산화물[예를 들어, TiC, NC, TaCx, SiC 등], carbonitride계 산화물[예를 들어, TiCxNy, ZrCxNy, (Ti, Al)CxNy 등], oxide계 산화물[예를 들어, TiO2, CrxOy 등] 또는 oxinitride계 산화물[예를 들어, (Ti, Al)OxNy, TiOxNy 등]이 될 수 있다.

반사 레이어(230)는 에칭부(250)의 형성시 발생되는 열에 반응하여 발포부(260)를 덮도록 형성될 수 있다. 특히, 반사 레이어(230)가 산화물을 포함하는 경우, 상기 산화물이 발포부(260)를 덮어 보호하도록 이루어진다. 상기 산화물은 발포부(260) 상의 에칭부(250)를 덮도록 형성될 수도 있다.

반사 레이어(230) 상에는 배터리 커버(200)의 외면을 이루는 코팅 레이어(240)가 형성될 수 있다. 코팅 레이어(240)는 투광성 재질로 형성되고, 반사 레이어(230)와 에칭부(250)를 덮어 외관을 보호하도록 이루어진다. 예를 들어, 코팅 레이어(240)는 자외선 또는 열에 의하여 경화되는 물질로 형성되는 자외선 경화층 또는 우레탄 경화층이 될 수 있다.

한편, 컬러 레이어(220)는 자외선 경화형 도료로 형성될 수 있으며, 상기 도료에는 컬러 구현을 위한 안료가 첨가된다. 이때, 상기 안료의 첨가에 의해 부착성이 저하되거나, 컬러 레이어(220)의 경화가 완전히 이루어지지 않아 원하는 중합도를 이루지 못해 박리, 내후성 저하, 변색 등의 문제가 야기되기도 한다.

자외선 조사시 안료에 의한 경화 저하를 방지하기 위하여, 상기 도료에는 지방족 탄화수소류(aliphatic hydrocarbons), 방향족 탄화수소류(aromatic hydrocarbons) 및 케톤류(ketones) 중 적어도 하나를 포함하는 첨가제가 상기 안료와 함께 첨가될 수 있다. 상기 첨가제는 상기 안료의 분산성을 향상시켜 베이스(210)에 대한 컬러 레이어(220)의 부착력을 향상시키도록 형성된다. 또한, 상기 첨가제는 컬러 레이어(220)의 조도(roughness)를 높여 베이스(210)에 대한 컬러 레이어(220)의 부착력을 향상시키도록 형성된다. 아울러, 상기 첨가제는 컬러 레이어(220)의 경화가 완료되면 기화되어 이후 진행되는 공정에 영향을 미치지 않는다.

도 7은 도 3에 도시된 배터리 커버(300)의 다른 일 예를 보인 단면도이다.

도 7을 참조하면, 반사 레이어(330) 상에는 금속 재질이 증착되어 형성되는 증착 레이어(370)가 배치될 수 있다. 증착 레이어(370)는 반사 레이어(330)와는 서로 다른 컬러감을 갖는다. 증착 레이어(370)는 물리증착법(PVD: Physical Vapor Deposition), 화학증착법(CVD: Chemical Vapor Deposition) 또는 스모그(Smog) 형태의 비전도 코팅기법(NCVM: Non-Conductive Vacuum Metallization)에 의해 형성될 수 있다.

증착 레이어(370)에는 반사 레이어(330)에 대응되는 복수의 에칭부(350)가 형성된다. 즉, 반사 레이어(330)를 형성한 후 에칭을 수행하는 앞선 실시예와는 달리, 본 실시예에서는 반사 레이어(330) 및 증착 레이어(370)를 형성한 후 에칭을 수행하게 된다.

복수의 에칭부(350) 중 일부는 상기 반사 레이어(330)가 드러나도록 상기 증착 레이어(370)를 관통하여, 서로 다른 컬러감을 구현하도록 형성된다. 즉, 에칭이 되지 않거나 에칭이 더더라도 반사 레이어(330)가 드러나지 않도록 증착 레이어(370)의 일부만 에칭되면 해당 부분에는 증착 레이어(370)의 금속 컬러가 외부로 노출되고, 반사 레이어(330)가 드러나도록 에칭되면 해당 부분에는 반사 레이어(330)의 세라믹 컬러가 외부로 노출되어, 서로 다른 컬러감을 구현한다.

도 8 및 9는 도 1에 도시된 윈도우부(151)의 구현예를 보인 단면도들이다.

도 8을 참조하면, 앞서 설명한 윈도우부(151)의 가장자리 영역(S)은 불투명 처리되며, 사용자에게 보다 고급화된 시각적 효과를 줄 수 있는 레이어 구조를 갖는다. 일 예로, 윈도우부(151)는 투광성의 글라스(glass, 151a)의 가장자리 영역(S)에 차례로 적층되는 자외선 경화층(151b), 반사층(151c) 및 컬러층(151d)을 구비한다.

자외선 경화층(151b)은 가장자리 영역(S)에 대응되는 글라스(151a)의 배면을 덮도록 배치되고, 일면에서 특정 패턴으로 리세스되는 패턴부(151b')를 구비한다. 패턴부(151b')는 글라스(151a)의 배면에 자외선 경화형 액체를 도포하고 특정 패턴을 갖는 금형을 이용하여 찍어내는 방식으로 구현되거나, 도포된 자외선 경화형 액체에서 필요없는 부분을 화학적으로 에칭하여 제거하는 방식으로 구현될 수 있다.

반사층(151c)은 패턴부(151b')를 덮도록 자외선 경화층(151b)의 일면에 증착된다. 반사층(151c)은 입사되는 빛의 적어도 일부를 반사시켜 패턴부(151b')가 입체감을 나타낼 수 있도록 이루어진다. 반사층(151c)은 휘도를 갖는 물질, 예를 들어, 금속 계열 또는 세라믹 계열의 재질로 형성될 수 있다.

컬러층(151d)은 반사층(151c)을 덮어 윈도우부(151)의 배경색을 구현하도록 형성된다.

상기 구조에서, 글라스(151a)에 직접 자외선 경화층(151b)을 형성하는 경우 이들 간의 부착력이 확보되지 않아 자외선 경화층(151b)이 글라스(151a)로부터 박리되는 현상이 발생할 수 있다. 글라스(151a)에 대한 자외선 경화층(151b)의 부착력을 향상시키기 위하여 자외선 경화층(151b)에는 epoxy기, alkoxysilyl기, phenolic기 또는 aromatic ring을 포함하는 실란 첨가제(151e)가 첨가될 수 있다.

이러한 실란 첨가제(151e)는 리간드를 포함하는 실란 첨가제(151e)와는 달리 광안정제를 포함하지 않는다. 따라서, 자외선을 받아서 반응을 일으키는 자외선 경화층(151b)에 첨가되어 부착력을 향상시키도록 사용되기에 적합하다.

도 9에 도시된 레이어 구조는 글라스(451a)와 자외선 경화층(451b) 사이에 접착층(451f)이 배치되고, 실란 첨가제(451e)가 접착층(451f)에 첨가된다는 점을 제외하고는 앞선 레이어 구조와 동일하다. 즉, 글라스(451a)의 배면에 실란 첨가제(451e)를 프라이머(primer) 개념으로 도포한 후, 자외선 경화층(451b)을 형성할 수 있다.

이상의 윈도우부의 구조는 배터리 커버(500)에 구현될 수 있다. 도 10은 도 8 또는 9에 도시된 윈도우부(151, 451)의 구조가 배터리 커버(500)에 구현된 일 예를 보인 개념도이다.

도 10을 참조하면, 배터리 커버(500)는 프레임(501) 및 윈도우부(551)를 포함한다.

프레임(501)은 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 형성되고, 내측으로 리세스되는 수용부(501a)를 구비한다. 윈도우부(551)는 수용부(501a)에 장착되며, 수용부(501a)는 윈도우부(551)의 가장자리 부분을 지지하도록 이루어진다.

윈도우부(551)는 프레임(501)에 결합되어 배터리 커버(500)의 일면을 이룬다. 본 실시예에서는 윈도우부(551)가 이동 단말기(100)의 후면 대부분을 차지하도록 배치되어 상기 후면에 입체적인 이미지를 제공하도록 구성된 것을 보이고 있다.

이상에서 설명한 이동 단말기 및 이에 구비되는 케이스의 제조 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

단말기의 외관을 이루는 케이스를 구비하는 이동 단말기에 있어서,
상기 케이스는,
합성수지 재질로 형성되는 베이스;
상기 베이스를 덮도록 배치되어 배경색을 구현하고, 열감응형 발포제를 구비하는 컬러 레이어;
상기 컬러 레이어를 덮도록 배치되며, 휘도를 갖는 물질로 형성되는 반사 레이어;
레이저 에칭에 의하여 상기 반사 레이어의 적어도 일부를 관통하도록 형성되는 복수의 에칭부; 및
상기 에칭부의 형성시 발생되는 열에 의해 상기 열감응형 발포제가 발포되어 질감을 나타내도록 형성되는 발포부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 열감응형 발포제는 상기 컬러 레이어를 형성하는 우레탄계 재질의 내부에 이탄화탄소가 갖힌 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제2항에 있어서,
상기 열감응형 발포제는 상기 우레탄계 재질에 물을 첨가하여 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 열감응형 발포제는, 탄성 변형 가능한 재질로 형성되는 쉘(shell) 및 상기 쉘 내부에 충전되는 가스를 포함하며, 상기 에칭부의 형성시 발생되는 열에 의해 상기 가스가 팽창되어 발포되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 반사 레이어는 상기 에칭부의 형성시 발생되는 열을 견딜 수 있도록 산화물을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제5항에 있어서,
상기 반사 레이어는 세라믹 계열의 산화물이 멀티 증착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 반사 레이어는 상기 에칭부의 형성시 발생되는 열에 반응하여 상기 발포부를 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 케이스는,
금속 재질이 증착되어 상기 반사 레이어를 덮도록 배치되고, 상기 복수의 에칭부가 형성되는 증착 레이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제8항에 있어서,
상기 복수의 에칭부 중 일부는 상기 반사 레이어가 드러나도록 상기 증착 레이어를 관통하여, 서로 다른 컬러감을 구현하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제8항에 있어서,
상기 증착 레이어는 물리증착법(PVD: Physical Vapor Deposition), 화학증착법(CVD: Chemical Vapor Deposition) 또는 스모그(Smog) 형태의 비전도 코팅기법(NCVM: Non-Conductive Vacuum Metallization)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 케이스는,
상기 반사 레이어를 덮도록 배치되고, 상기 케이스의 외면을 이루는 코팅 레이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제11항에 있어서,
상기 코팅 레이어는 자외선 또는 열에 의하여 경화되는 물질로 형성되는 자외선 경화층 또는 우레탄 경화층인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 컬러 레이어는 자외선 경화형 도료로 형성되며,
상기 도료에는 자외선 조사시 안료에 의한 경화 저하를 방지하도록 지방족 탄화수소류, 방향족 탄화수소류 및 케톤류 중 적어도 하나를 포함하는 첨가제가 상기 안료와 함께 첨가되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제13항에 있어서,
상기 첨가제는 상기 안료의 분산성을 향상시켜 상기 베이스에 대한 상기 컬러 레이어의 부착력을 향상시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제13항에 있어서,
상기 첨가제는 상기 컬러 레이어의 조도(roughness)를 높여 상기 베이스에 대한 상기 컬러 레이어의 부착력을 향상시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제13항에 있어서,
상기 첨가제는 상기 컬러 레이어의 경화가 완료되면 기화되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 발포부는 상기 케이스에서 특정 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 단말기의 다른 일 외관을 이루는 윈도우부를 더 포함하며,
상기 윈도우부는,
글라스;
상기 글라스를 덮도록 배치되고, 일면에서 특정 패턴으로 리세스되는 패턴부를 구비하는 자외선 경화층;
상기 패턴부를 덮도록 상기 자외선 경화층의 일면에 증착되며, 상기 패턴부가 입체감을 나타낼 수 있도록 입사되는 빛의 적어도 일부를 반사시키도록 형성되는 반사층;
상기 반사층을 덮도록 형성되고, 상기 윈도우부의 배경색을 구현하는 컬러층; 및
epoxy기, alkoxysilyl기, phenolic기 또는 aromatic ring을 포함하여 상기 글라스에 대한 상기 자외선 경화층의 부착력을 향상시키도록 형성되는 실란(silane) 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제18항에 있어서,
상기 실란 첨가제는 상기 자외선 경화층에 첨가되거나, 상기 윈도우부와 상기 자외선 경화층 사이에 배치되는 접착층에 첨가되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
이동 단말기의 외관을 이루는 케이스의 제조 방법에 있어서,
합성수지 재질로 형성되는 베이스에 열감응형 발포제를 구비하는 컬러 레이어를 형성하는 단계;
상기 컬러 레이어 상에 소정 두께를 갖는 반사 레이어를 형성하는 단계; 및
에칭시 발생되는 열에 의해 상기 열감응형 발포제가 발포되어 질감을 나타내도록, 상기 반사 레이어를 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 케이스 제조 방법.