KR20150030751A - 코팅된 구성요소 - Google Patents

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안탈 켁케스
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Abstract

본 발명은 센서용 커버 글래스로 사용된 구성요소를 갖는, 특히 광학 손가락 네비게이션 모듈과 같은 적외선 센서에 있어서, 상기 구성요소는 센서 영역 및 투과 영역을 포함하며, 상기 투과 영역은 가시광이 부분적으로 투과되고 적어도 하나의 층을 포함하는 박막 체계를 포함하며, 상기 적어도 하나의 층은 하나의 메탈층, 하나의 반도체층 및/또는, 복수의 금속 및/또는 복수의 반도체의 조합이거나, 또는 적어도 하나의 금속 및 적어도 하나의 반도체의 조합을 포함하며, 상기 센서 영역 및 상기 투과 영역은 UV-경화로 경화된 래커층(lacquer layer)으로 덮여지는 것을 특징으로 한다.

Description

코팅된 구성요소{COATED COMPONENT}
본 발명은 광학 손가락 네비게이션(OFN, optical finger navigation) 모듈에 관한 것이다.
이같은 센서는 예컨대 이동 전화(mobile telephones)에 사용된다. 이와 관련하여, 일 양태에 따르면, 이같은 센서는 기본적으로 손가락 끝의 움직임을 기록하고, 이 손가락 끝의 움직임을 커서의 움직임으로 전환하는 적외선 비디오 카메라로서 기능한다. 독일 특허 제2009043800호(DE102009043800A1)는 모듈을 기술하고 있는데, 이 모듈은 IR 광원으로부터의 광이 손가락에 반사되고, 반사가 기록되는 것에 기반한다. 연이은(consecutive) 디지털 이미지(digital images)는 움직임 정보를 산출하기 위해 서로 비교된다.
해당 센서는 폴리카보네이트 커버 플레이트를 지닌 케이스들로 덮여져, 환경으로부터 보호된다. 이 상황에서, 예컨대 주야간용(day-night design) 디자인을 달성하기 위해(즉, 주간 및 야간용으로 사용할 수 있도록), 누군가가 해당 표면의 적어도 일부에 금속 마감(metalic finish)을 하고자(impart)할 때, 심지어 얇은 두께라도 금속층은 IR 광선이 투과되지 않는다는 어려움이 생긴다. 종래에 따르면, IR 방사선이 통과되는 이들 구역(area)은 코팅 전에 마스킹(masked)된다.
이같은 구성요소(components)들은 전형적으로, 전술한 바와 같이 구성요소가 먼저 마스킹되는 방식으로 제조된다. 그 다음, 얇은 알루미늄층이 예컨대 진공에서 물리적 증발 기술에 의해 도포된다. 증발 후에, 마스크는 제거되고, 표면(즉, 구성요소들의 코팅되지 않은 표면 구역뿐만 아니라 알루미늄으로 코팅된 표면 구역)의 보호를 위해 투명한(clean) 두 구성요소(two-components, 2C) 래커(lacquer)가 도포된다. 이같은 두 구성요소 래커는 기본적으로 하드 래커(hard lacquer) 및 베이스 래커(base lacquer)의 혼합물이다. 도포 직전에, 이들 두 구역은 혼합된다. 이 공정에서, 혼합물은 점도(viscosity)를 충분히 감소시키기 위해서 높은 비율의 솔벤트(solvent, 40%vol-50%vol)를 반드시 함유해야 한다. 이 관점에서 문제점은 이러한 솔벤트가 하부의 기판을 공격할 수 있다는 것이다. 인정하건대, 구성요소는 크롬 외관(chrome look)을 나타낸다. 그러나, 지금까지 이것은 2c 래커가 크롬(chromium) 표면에 도포될 수 없기 때문에 알루미늄에 의존할 필요가 있었다. 종래에 따르면, 크롬 외관은 투명 2C 래커가 도포되기 전에, 때때로 마스크를 제거하기 전에 달성되며, 부착층 2C 래커는 알루미늄 표면에 도포된다. 제2 투명 2C 래커층은 마모 저항(abrasion resistance)을 증가시키기 위해 도포된다. 문제점은 상대적으로(correspondingly) 높은 거부율(reject rates)과 높은 생산비용을 갖는 정교한 3층 체계라는 것이다.
본 발명은 전술한 문제점을 극복하거나 적어도 부분적으로 경감시키기 위한 과제를 갖는다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 2C 래커 대신에, 높은 고체 함유량을 갖는 UV 커링 래커(UV-curing lacquer)를 사용함으로써 달성된다. 이것은 내부식성 크롬을 사용 가능하게 하며, 단지 일정한 높은 응력 노출(stress exposure)에 대해 하나의 UV 보호 래커층을 적용하도록 한다. 생산비용이 현저하게 감소되어 비용이 낮아진다. 게다가 UV 래커는 2C 래커와 비교되는 바, 상당히 낮은 비율의 솔벤트를 포함한다는 이점을 가지며, 따라서 하부 기판뿐만 아니라 환경도 보호된다.
본 발명은 예시로서 일 양태에 기초하여 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 중심 영역에 광학 손가락 네비게이션(OFN) 모듈을 갖는 이동 전화의 상세도를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광학 손가락 네비게이션(OFN)은 중심 영역(central region)과 가장자리(border) 영역으로 이루어진다. 중심 영역은 검정이며, 가장자리 영역은 주광(daylight)에서는 크롬 외관(chrome look)을 띄어야하며, 주변광(ambient light)이 불충분한 조건에서는 배면 조광(backlit)되어야 한다. 그러므로 가장자리 영역은 적어도 부분적으로 가시광이 투과되어야 한다. 광학 손가락 네비게이션 기능을 활성화하기 위해, 중심 영역은 적외선(infrared radiation)이 투과되어야 한다. 본 발명의 의미에 있어서, 적외선은 파장이 780nm이상, 바람직하게는 1400nm 이하의 방사선으로 인가된다.
검은 색의 폴리카보네이트는 중심 영역에 사용되고, 투명한 폴리카보네이트는 가장자리 영역에 사용된다. 이들은 함께 분사(sprayed)될 수 있다. 분사 후에, 구성요소(component)는 초음파 용기(ultrasound bath)에서 세척 되고, 그 뒤에 건조된다. 그 다음에 중심 영역은 금속층으로 코팅되지 않게 하기 위해서 덮여진다(즉, 예컨대 마스킹 테이프(masking tape)에 의해 마스킹된다). 마스킹은 오직 에지(edge)를 자유롭게 남긴다.
이어서, 구성요소는 코팅 시설(coating facility)에서 크롬(chromium)으로 코팅된다. 예를 들면 스퍼터링 또는 아크 증발과 같은, 물리적 진공 증착(PVD, physical vapor deposition)이 적합하다. 마그네트론 스퍼터링(magnetron spputtering)은 상대적으로 낮은 온도(150℃ 이하, 또한 부분적으로 100℃ 이하)에서 실시될 수 있기 때문에, 진공하에 수행되는 이 공정이 특히 적합하다. 따라서 마스킹 재료는 진공-호환(vacuum-compatible)되어야 한다.
도포(applied)된 크롬층은, 야간 조명(night lighting)의 가시광에 대해 충분한 투과성을 나타내기 위해서, 너무 두껍지 않아야 한다. 그러나, 크롬층은 또한, 주광에 의한 바람직한 크롬 외관을 띄기 위해서, 너무 얇지 않아야 한다. 약 20nm의 크롬층 두께는 장점이 입증된다. 이것은 전술한 방법으로 도포된다.
PVD 코팅 후에, 마스크가 제거된다. 이것은 예를들면 솔벤트, 예컨대 아세톤에 의해 발생할 수 있다. 마스크가 제거된 후에, 표면은 블로운 다운(blown down)되고, 탈이온화(de-ionized)된다. 그 뒤에, 약 20㎛ 두께의 UV 래커층이 도포되며, 뒤이어 예컨대 IR 열방사(IR heat radiation)에 의해 건조되고, UV 커링(UV curing)된다. UV 커링 지속시간(duration)은 1분 정도이다.
UV 래커로 인해, 중심 영역에 있는 하부 기판뿐만 아니라 가장자리 영역에 있는 하부 크롬층은 부식으로부터 보호된다. 게다가, 내 스크래치성(scratch resistance)이 증가되고, 지문에 의해 오염되는(soiling) 성향(propensity)이 감소된다.
그래서 이와 같이 제조된 구성요소는 적외선 센서용 커버 글래스로 사용된다.
적외선 센서가 개시되어 있으며, 특히 광학 손가락 네비게이션 모듈에서, 센서용 커버 글래스로 사용된 구성요소를 갖는 적외선 센서에 있어서, 상기 구성요소는 센서 영역 및 투과 영역을 포함하며, 상기 투과 영역은 가시광이 부분적으로 투과되고 적어도 하나의 층을 포함하는 얇은층 체계를 포함하며, 상기 적어도 하나의 층은 메탈층, 반도체층 및/또는, 복수의 금속 및/또는 복수의 반도체의 조합이거나, 또는 적어도 하나의 금속 및 적어도 하나의 반도체의 조합을 포함하며, 상기 센서 영역 및 상기 투과 영역은 UV-경화로 경화된 래커층으로 덮여지는 것을 특징으로 한다.
적외선 센서는 상기 적어도 하나의 층이 크롬을 포함하고, 바람직하게는 크롬층인 것을 특징으로 한다.
적외선 센서는 상기 하나의 층이 20nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.
적외선 센서는 상기 하나의 층이 상기 기판에 직접 놓이는 접착층과, 인접한 기능층을 갖는 것을 특징으로 한다.

Claims (4)

  1. 센서용 커버 글래스로 사용된 구성요소를 갖는, 특히 광학 손가락 네비게이션 모듈과 같은 적외선 센서에 있어서,
    상기 구성요소는 센서 영역 및 투과 영역을 포함하며,
    상기 투과 영역은 가시광이 부분적으로 투과되고 적어도 하나의 층을 포함하는 박막 체계를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 층은 하나의 메탈층, 하나의 반도체층 및/또는, 복수의 금속 및/또는 복수의 반도체의 조합이거나, 또는 적어도 하나의 금속 및 적어도 하나의 반도체의 조합을 포함하며,
    상기 센서 영역 및 상기 투과 영역은 UV-경화로 경화된 래커층(lacquer layer)으로 덮여지는 것을 특징으로 하는 적외선 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 층은 크롬을 포함하고, 바람직하게는 크롬층인 것을 특징으로 하는 적외선 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하나의 층은 20nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 적외선 센서.
  4. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나의 층은 상기 기판에 직접 놓이는 접착층과, 인접한 기능층을 갖는 것을 특징으로 하는 적외선 센서.
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