KR20170113929A - 아트 커버 글라스의 제조방법 및 그에 의해 제조된 아트 커버 글라스 - Google Patents
아트 커버 글라스의 제조방법 및 그에 의해 제조된 아트 커버 글라스 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 휴대 단말기용 커버 글라스에 관한 것으로서, 형상가공 또는 원판 글라스의 일면에 포토레지스트 코팅 또는 DFR(Dry Film Resist)을 라미네이션하고, 상기 포토레지스트 또는 DFR을 패터닝하여 상기 형상가공된 글라스 상에 레지스트 패턴층을 형성하고, 상기 레지스트 패턴층을 마스크로 상기 형상가공된 글라스를 건식식각하여 상기 형상가공된 글라스의 일면에 아트패턴을 형성하고, 상기 레지스트 패턴층을 제거하고, 원판 글라스의 경우 셀 단위로 절단한 후, 상기 레지스트 패턴층이 제거된 상기 아트패턴이 형성된 형상가공된 글라스를 강화시키고, 상기 강화된 형상가공된 글라스 타면에 기능층을 형성하고, 상기 기능층이 형성된 형상가공된 글라스 타면에 보호필름을 부착하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법 및 그에 의해 제조된 아트 커버 글라스의 제공을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 본 발명은 본 발명은 휴대 단말기 커버 글라스의 전면에 건식식각 공정에 의한 아트패턴을 형성할 수 있고 배면에는 기능층을 형성함으로써, 기존의 비산방지필름의 UV 몰딩 공정에 비해 불량률이 낮고 수율이 현저히 높아 가격 경쟁력이 뛰어난 효과가 있으며, 심미적 디자인적 요소의 강화와 더불어 안티 글레어(Anti-Glare) 기능이 발현되도록 하여 디스플레이의 시인성이 뛰어난 장점이 있다.
Description
본 발명은 휴대 단말기용 커버 글라스에 관한 것으로서, 커버 글라스의 전면에 건식식각 공정에 의한 아트패턴을 형성하고, 배면에는 기능층을 형성함으로써, 간단한 공정에 의해 3차원 형상의 아트패턴(art pattern)이 형성된 커버 글라스를 제공하는 아트 커버 글라스의 제조방법 및 그에 의해 제조된 아트 커버 글라스에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 네비게이션, PDA 등과 같은 각종 휴대용 단말기에는 정보 확인을 위한 사용의 편의성뿐만 아니라 직접 조작하고 작동 상태를 확인하기 위한 터치 스크린 방식의 디스플레이가 널리 사용되고 있다.
최근에는 소비자들의 휴대용 단말기에 대한 다양한 기능의 요구와 더불어 차별화된 디자인에 대한 요구에 따라, 휴대용 단말기의 외관 상의 디자인적 요소를 결정짓는 커버 글라스에 대해 많은 연구가 이루어지고 있다.
본 발명에서는 이러한 휴대용 단말기 중 스마트폰을 예를 들어 설명하고자 한다. 일반적으로 스마트폰에 사용되는 커버 글라스는 디스플레이 상의 윈도우에 결합되는 커버 글라스(이하에서는 '전면 커버 글라스'(front cover glass)라고 한다)와, 그 배면에 결합되는 커버 글라스(이하에서는 '배면 커버 글라스'(back cover glass)라 한다)로 이루어진다.
상기 전면 커버 글라스는 휴대용 단말기의 디스플레이를 외부 충격으로부터 보호하고, 내부 터치 스크린 패널 등의 보호를 위한 것으로서, 일반적으로, 디스플레이 상의 정보가 외부에서 시인되도록 전체적으로 투명하게 형성되며, 테두리 영역에는 휴대폰 등의 제조회사의 상표나 로고를 인쇄하거나, 터치 스크린 패널 테두리의 불투명한 도전성 배선 패턴을 가리기 위한 기능을 하는 베젤부가 형성되어 있다.
종래의 이러한 베젤부는 비산 방지 필름의 형태로 형성되어, 커버 글라스 저면에 부착되어 제공되어 왔다. 즉, PET 필름의 일면에 UV 레진을 도포하고, 소정 패턴이 형성된 몰드를 이용하여 임프린팅 후 경화 공정을 거침으로써, PET 필름의 일면에는 베젤부 형성을 위한 패턴을 형성하고, 타면에는 OCA(광학투명접착제, Optically Clear Adhesive) 점착제가 형성되어, 커버 글라스(전면 커버 글라스)의 저면에 부착하여 커버 글라스의 비산을 방지하고, 장식층 및 인쇄층, 블랙 매트리스층 등의 베젤부를 형성하게 되는 것이다.
또한, 배면 커버 글라스에도 다양한 색상 및 장식의 구현을 위해 동일한 방식으로 수행되어 왔다.
그러나 이러한 방법은 PET 필름 상의 UV 패턴 공정에 의해 패턴을 형성하는 과정에서 불량률이 높으며, 공정이 복잡하여 수율이 떨어지고, 단가가 높아져 가격 경쟁력이 떨어지는 단점이 있다.
또한, 패턴이 커버 글라스에 형성되는 것이 아니라, PET 필름 상에 형성되어 커버 글라스의 저면에 부착되어 형성되므로, 외부에서 보는 패턴의 입체감이나 깊이감 등이 저하되어 심미성이 떨어지는 단점이 있다.
또한, 이와 같이 제조된 커버 글라스는 스마트폰의 외부 커버를 구성하는 것으로서, AF(Anti Fingerprint) 특성 부여를 위해 별도의 AF 코팅을 하여야 하는 번거로움이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 커버 글라스의 전면에 건식식각 공정에 의한 아트패턴을 형성하고, 배면에는 기능층을 형성함으로써, 간단한 공정에 의해 3차원 형상의 아트패턴(art pattern)이 형성된 커버 글라스를 제공하는 아트 커버 글라스의 제조방법 및 그에 의해 제조된 아트 커버 글라스의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 형상가공된 글라스를 준비하는 제1단계와, 상기 형상가공된 글라스의 일면에 포토레지스트 코팅 또는 DFR(Dry Film Resist)을 라미네이션하는 제2단계와, 상기 포토레지스트 또는 DFR을 패터닝하여 상기 형상가공된 글라스 상에 레지스트 패턴층을 형성하는 제3단계와, 상기 레지스트 패턴층을 마스크로 상기 형상가공된 글라스를 건식식각하여 상기 형상가공된 글라스의 일면에 아트패턴을 형성하는 제4단계와, 상기 레지스트 패턴층을 제거하는 제5단계와, 상기 레지스트 패턴층이 제거된 상기 아트패턴이 형성된 형상가공된 글라스를 강화시키는 제6단계와, 상기 강화된 형상가공된 글라스 타면에 기능층을 형성하는 제7단계와, 상기 기능층이 형성된 형상가공된 글라스 타면에 보호필름을 부착하는 제8단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법 및 그에 의해 제조된 아트 커버 글라스의 제공을 기술적 요지로 한다.
또한, 본 발명은, 원판 글라스를 준비하는 (가)단계와, 상기 원판 글라스의 일면에 포토레지스트 코팅 또는 DFR(Dry Film Resist)을 라미네이션하는 (나)단계와, 상기 포토레지스트 또는 DFR을 패터닝하여 상기 원판 글라스 상에 레지스트 패턴층을 형성하는 (다)단계와, 상기 레지스트 패턴층을 마스크로 상기 원판 글라스를 건식식각하여 상기 원판 글라스의 일면에 아트패턴을 형성하는 (라)단계와, 상기 레지스트 패턴층을 제거하는 (마)단계와, 상기 원판 글라스를 셀 단위로 컷팅하고 형상을 가공하여 형상가공된 글라스를 형성하는 (바)단계와, 상기 형상가공된 글라스를 강화시키는 (사)단계와, 상기 강화된 형상가공된 글라스 타면에 기능층을 형성하는 (아)단계와, 상기 기능층이 형성된 형상가공된 글라스 타면에 보호필름을 부착하는 (자)단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법 및 이에 의해 제조된 아트 커버 글라스를 기술적 요지로 한다.
또한, 상기 건식식각은, 샌드 블라스트(sand blast) 공정에 의해 이루어지는 것이 바람직하며, 또한 추가 아트패턴을 상기 형상가공된 글라스의 일면에 형성하되, 각 추가되는 아트패턴의 형상은 서로 상이한 것이 바람직하다.
또한, 상기 각 추가되는 아트패턴은, 서로 중첩적으로 형성되거나, 상기 형상가공된 글라스 상에 선택적으로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 각 추가되는 아트패턴은, 서로 다른 헤이즈 값을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 건식식각 공정에 의해 발생되는 마이크로 크랙(micro crack)을 제거하기 위하여 에칭 공정이 더 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 아트패턴이 형성된 형상가공된 글라스는 대향되는 두 모서리를 굽혀지도록 하거나, 네 모서리를 굽혀지도록 하여 가공하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기능층은, 잉크를 이용한 인쇄층으로 이루어지거나, 산화물 또는 금속을 이용한 코팅층으로 이루어지며, 상기 인쇄층 또는 코팅층은 단층 또는 다층으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기능층 상층에 보강 인쇄층을 더 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 보호필름은, PET 필름 상에 보강 인쇄층 및 점착층을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 휴대 단말기 커버 글라스의 전면에 건식식각 공정에 의한 아트패턴을 형성할 수 있고 배면에는 기능층을 형성함으로써, 기존의 비산방지필름의 UV 몰딩 공정에 비해 불량률이 낮고 수율이 현저히 높아 가격 경쟁력이 뛰어난 효과가 있다.
또한, 본 발명은 샌드 블라스트와 같은 건식식각 공정에 의해 형성된 아트패턴에 의해 형상가공된 글라스 표면에 미세하게 남아 있는 결함이 드러나지 않도록 할 수 있으며, 3D 글라스로 제작하는 경우에는 스크래치에 의한 폴리싱 작업이 필요없게 되어, 고품질의 커버 글라스를 제공할 수 있으며, 공정이 간단한 효과가 있다.
또한, 커버 글라스의 표면에 건식식각 공정에 의한 3차원 형상의 아트패턴(art pattern)을 형성하여 사용자에게 심미감을 제공하고자 하며, 이러한 아트패턴은 다양한 형상으로 중첩적 또는 병렬적으로 구현될 수 있어, 소비자들의 다양한 디자인적 요구를 간단한 공정에 의해 충족시켜주는 효과가 있다.
또한, 전면 커버 글라스의 일면에 미세 아트패턴(micro art pattern)을 형성함으로써, 심미적 디자인적 요소의 강화와 더불어 안티 글레어(Anti-Glare) 기능이 발현되도록 하여 디스플레이의 시인성이 뛰어난 효과가 있다.
또한, 배면 커버 글라스의 일면에는 아트패턴을 형성하고, 타면에는 금속을 증착한 기능층이 형성되어, 아트패턴이 더욱 선명하게 보이며, 특정한 색상이 구현되도록 하고, 반사감을 증대시켜, 아트패턴에 심미감이 부여되도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 아트패턴은, 서로 다른 헤이즈(haze) 값을 갖도록 하여, 커버 글라스 표면에서의 다양한 입체 패턴의 구현이 가능하도록 함과 동시에, 헤이즈 값을 조절함으로써 안티 글레어 기능, 내지문 특성 등이 부여되도록 하여, 별도의 안티 글레어 공정 및 내지문 특성 공정 등을 생략할 수 있어 공정이 더욱 간단한 효과가 있다.
또한, 기존의 비산방지필름 등을 이용하여 3D 커버 글라스에 패턴을 적용하는 경우에는 3D로 형상이 굽혀지는 경우, 비산방지필름을 적용하는 것이 용이하지 않았으나, 본 발명은 3D로 가공하기 전에 아트패턴을 형성하고 바로 3D로 가공이 가능하여 아트패턴이 형성된 3D 커버 글라스의 제조가 용이한 효과가 있다.
도 1 - 본 발명의 제1실시예에 따른 아트 커버 글라스의 제조방법에 대한 블럭도.
도 2 - 본 발명의 제1실시예에 따른 아트 커버 글라스의 제종방법에 대한 블럭도.
도 3 - 본 발명의 아트 커버 글라스의 측면 모식도.
도 4 - 본 발명의 제1실시예에 따라 형상가공된 글라스가 쉬트 단위로 제공되는 태양을 나타낸 모식도.
도 5 - 본 발명의 일실시예에 따라 다양한 헤이즈 값을 가지는 아트패턴이 형성된 글라스에 대한 모식도.
도 6 - 본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰용 전면 커버 글라스 및 배면 커버 글라스에 대한 모식도.
도 7 - 본 발명의 일실시예에 따른 아트패턴에 대한 사진을 나타낸 도.
도 8 - 본 발명의 일실시예에 따라 제작된 스마트폰용 배면 커버 글라스에 대한 사진을 나타낸 도.
도 2 - 본 발명의 제1실시예에 따른 아트 커버 글라스의 제종방법에 대한 블럭도.
도 3 - 본 발명의 아트 커버 글라스의 측면 모식도.
도 4 - 본 발명의 제1실시예에 따라 형상가공된 글라스가 쉬트 단위로 제공되는 태양을 나타낸 모식도.
도 5 - 본 발명의 일실시예에 따라 다양한 헤이즈 값을 가지는 아트패턴이 형성된 글라스에 대한 모식도.
도 6 - 본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰용 전면 커버 글라스 및 배면 커버 글라스에 대한 모식도.
도 7 - 본 발명의 일실시예에 따른 아트패턴에 대한 사진을 나타낸 도.
도 8 - 본 발명의 일실시예에 따라 제작된 스마트폰용 배면 커버 글라스에 대한 사진을 나타낸 도.
본 발명은 휴대 단말기에 사용되는 커버 글라스에 관한 것으로서, 특히, 커버 글라스의 표면에 건식식각 공정에 의한 3차원 형상의 아트패턴(art pattern)을 형성하여 사용자에게 심미감을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 이러한 아트패턴은 다양한 형상으로 중첩적 또는 병렬적으로 구현되어, 소비자들의 다양한 디자인적 요구를 충족시켜주며, 전면 커버 글라스의 일면에 미세 아트패턴(micro art pattern)을 형성함으로써, 심미적, 디자인적 요소의 강화와 더불어 안티 글레어(Anti-Glare) 기능이 발현되도록 하여 디스플레이의 시인성d을 개선시키는 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.
<제1실시예>
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 아트 커버 글라스의 제조방법에 대한 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 아트 커버 글라스의 측면 모식도를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이, 형상가공된 글라스를 준비하는 제1단계와, 상기 글라스의 일면에 포토레지스트 코팅 또는 DFR(Dry Film Resist)을 라미네이션하는 제2단계와, 상기 포토레지스트 또는 DFR을 패터닝하여 상기 글라스 상에 레지스트 패턴층을 형성하는 제3단계와, 상기 레지스트 패턴층을 마스크로 상기 글라스를 건식식각하여 상기 글라스의 일면에 아트패턴을 형성하는 제4단계와, 상기 레지스트 패턴층을 제거하는 제5단계와, 상기 레지스트 패턴층이 제거된 상기 아트패턴이 형성된 글라스를 강화시키는 제6단계와, 상기 강화된 글라스 타면에 기능층을 형성하는 제7단계와, 상기 기능층이 형성된 글라스 타면에 보호필름을 부착하는 제8단계를 포함하여 이루어지는 아트 커버 글라스의 제조방법을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 아트 커버 글라스는 휴대용 단말기 등의 외부 케이스에 사용되는 것으로서, 본 발명에서는 일실시예로 휴대용 단말기 중 스마트폰에 사용되는 경우에 대해서 상세히 설명하고자 한다.
일반적으로 스마트폰에 사용되는 아트 커버 글라스는, 스마트폰의 디스플레이 상의 윈도우에 결합되는 전면 커버 글라스(front cover glass)와, 그 배면에 결합되는 배면 커버 글라스(back cover glass)로 이루어진다
상기 전면 커버 글라스는 디스플레이 상의 정보가 시인되도록 전체적으로 투명하게 형성되고, 테두리 영역에는 베젤부가 형성되어 있으며, 배면 커버 글라스는 일반적으로 불투명하게 형성된다.
본 발명의 일실시예에 따라 형상가공된 글라스를 준비한다.(제1단계)
여기에서 형상가공은, 스마트폰의 사양에 따라 소정의 형태 및 크기로 형성된 글라스를 준비하며, 추가로 스피커, 홈버튼, 카메라 등을 위한 홀까지 가공된 상태의 글라스를 준비한다.
이러한 형상가공된 글라스는 표면에 스크래치나 이물질이 포함되어 있는지 여부를 검사하고, 표면 정밀도 및 투명도를 향상시키기 위해 원판유리의 양쪽면을 연마처리하고, 세정하여 준비한다.
상기 형상가공된 글라스는 투명한 재질의 소다라임 유리(Soldalime Glass) 또는 알루미노 실리케이트 유리(Alumino Silicate Glass) 중 어느 하나를 사용한다.
여기에서, 상기 형상가공된 글라스는 스마트폰의 사양에 따라 셀 단위로 제공되게 되므로, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수 개의 형상가공된 글라스를 쉬트(sheet) 단위로 셀 어레이(cell array) 후 후속 공정을 수행함으로써, 후속 공정의 편의를 도모하도록 한다.
이러한 형상가공된 글라스의 쉬트 단위로의 셀 어레이는 소정의 지그(jig) 상에 결합되어 구현될 수 있다. 상기 지그의 재질은 에폭시, 알루미늄 또는 플라스틱 등으로 형성되며, 쉬트 단위로 가공되어 형상가공된 글라스가 고정될 수 있도록 포켓 타입(pocket type) 또는 관통형으로 형성될 수 있다.
상기 포켓타입은 지그 상에 형상가공된 글라스가 수용결합될 수 있도록 포켓타입의 수용부가 셀 단위로 배열되어, 상기 수용부에 형상가공된 글라스가 수용결합되는 방식으로 쉬트 단위로 제공되게 된다.
상기 관통형은 지그 상에 관통되게 수용부가 셀 단위로 배열되고, 그 하측에는 보조 지그 플레이트가 형성되어, 상기 수용부에 형상가공된 글라스가 수용결합되는 방식으로 쉬트 단위로 제공되게 된다.
그리고, 상기 형상가공된 글라스 또는 쉬트 단위로 제공되어 셀 어레이된 형상가공된 글라스의 일면에 감광성 코팅층 즉, 포토레지스트를 코팅하거나 DFR(Dry Film Resist)을 라미네이션하고, 상기 포토레지스트 또는 DFR을 노광 및 현상하는 패터닝 공정에 의해, 상기 형상가공된 글라스 상에 레지스트 패턴층을 형성한다.(제2단계, 제3단계)
그리고, 상기 레지스트 패턴층을 마스크로 하여 상기 형상가공된 글라스를 건식식각하여 상기 형상가공된 글라스의 일면에 건식식각 패턴으로 아트패턴(art pattern)을 형성한다.(제4단계)
그리고, 상기 아트패턴을 형성한 이후에는 상기 형상가공된 글라스 상에서 레지스트 패턴층을 제거한다.(제5단계)
즉, 상기 형상가공된 글라스의 일면에 커버 글라스의 디자인에 따라 레지스트 패턴층을 형성하고, 이를 건식식각 마스크로 하여 형상가공된 글라스의 일면에 건식식각 패턴을 형성하여, 본 발명에 따른 아트패턴을 형성하게 된다.
상기 건식식각은 가공품질이 우수한 샌드 블라스트(sand blast) 공정에 의해 이루어지는 것이 바람직하며, 샌드 블라스트 공정에 의해 마스킹된 상기 레지스트 패턴층으로부터 상기 형상가공된 글라스의 일면에 레지스트 패턴층에 대응되는 아트패턴을 형성하게 된다.
여기에서, 상기 아트패턴은 다양한 형태로 구현이 가능하며, 예컨대, 입체패턴, 착시패턴, 그라데이션을 이용한 점묘패턴 등 다양하게 형성할 수 있으며, 이는 레지스트 패턴층의 형상에 따라 결정되게 된다.
이러한 샌드 블라스트와 같은 건식식각 공정에 의해 형성된 아트패턴에 의해 형상가공된 글라스 표면에 미세하게 남아 있는 결함이 드러나지 않도록 할 수 있으며, 3D 글라스로 제작하는 경우에는 스크래치에 의한 폴리싱 작업이 필요없게 되어, 고품질의 커버 글라스를 제공할 수 있으며, 공정이 간단한 효과가 있다.
이렇게 형성되는 아트패턴은 상기 포토레지스트 코팅 또는 DFR 라미네이션 공정, 레지스트 패턴층 형성 공정, 아트패턴 형성 공정, 레지스트 패턴층 제거 공정을 반복적으로 수차례 실시함으로써, 상기 형상가공된 글라스 상에 추가 아트패턴을 형성할 수도 있다.
이러한 추가 아트패턴은 서로 다른 형상으로 구현되도록 하여, 입체감을 더욱 두드러지게 할 수 있으며, 또한 추가 아트패턴은 서로 중첩적으로 형성되거나, 상기 형상가공된 글라스 상에 선택적으로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 각 추가되는 아트패턴은, 레지스트 패턴층의 패턴에 대응하여 서로 다른 헤이즈(haze) 값을 갖도록 하여, 커버 글라스 표면에서의 다양한 입체 패턴의 구현이 가능하도록 함과 동시에, 헤이즈 값을 조절함으로써 전면 커버 글라스 등에서의 안티 글레어 기능, 내지문 특성 등이 부여되도록 할 수 있다.
예를 들어, 스마트폰의 전면 커버 글라스의 경우에는 상기 아트패턴은 형상가공된 글라스 전체 면에 미세 아트패턴(micro art pattern)을 형성함으로써, 심미적, 디자인적 요소의 강화와 더불어 아트패턴 자체가 안티 글레어(Anti-Glare) 기능이 발현되도록 하여 디스플레이의 시인성이 향상되도록 한다.
이러한 전면 커버 글라스에서의 디스플레이의 시인성 향상을 위한 안티 글레어 기능이 발현되도록 하기 위해서는, 헤이즈 값이 1~10% 정도로 형성되도록 레지스트 패턴층을 형성하고 샌드 블라스트와 같은 건식식각 공정을 수행함으로써, 전면 커버 글라스의 투명성이 저해되지 않으면서 커버 글라스 표면에 외부 광원에 의한 상 맺힘 현상이 방지되도록 한다.
또한 상기 헤이즈 값은 필요에 의해 도 5에 도시된 바와 같이, 헤이즈1 1~10%, 헤이즈2 1~20%, 헤이즈3 20~90% 등의 값을 가지도록 하여 상기 형상가공된 글라스 상에 아트패턴을 형성할 수 있다.
도 5(a)는 단일 헤이즈3 값을 가지는 아트패턴이 상기 형상가공된 글라스 상에 선택적으로 형성된 경우를 나타낸 예시도이다.
도 5(b)는 두 종류의 헤이즈2, 헤이즈3 값을 가지는 패턴이 상기 형상가공된 글라스 상에 선택적으로 형성된 경우를 나타낸 예시도이고, 이는 레지스트 패턴층의 패턴 자체가 두 종류의 헤이즈 값을 가지도록 형성되거나, 첫 번째 헤이즈 값을 가지는 아트패턴을 먼저 형성하고, 추가로 두 번째 헤이즈 값을 가지는 아트패턴을 형상가공된 글라스 상에 선택적으로 형성한 경우를 나타낸 것이다.
도 5(c)는 세 종류의 헤이즈1, 헤이즈2, 헤이즈3 값을 가지는 패턴이 상기 형상가공된 글라스 상에 선택적으로 형성된 경우를 나타낸 예시도이고, 이는 레지스트 패턴층의 패턴 자체가 세 종류의 헤이즈 값을 가지도록 형성되거나, 첫 번째, 두 번째, 세 번째 헤이즈 값을 가지는 아트패턴을 순차적으로 형상가공된 글라스 상에 선택적으로 형성한 경우를 나타낸 것이다.
한편 이러한 아트패턴은 형상가공된 글라스 상에 중첩적으로 형성될 수 있다. 가령, 형상가공된 글라스 전체 면에 소정의 헤이즈 값을 가지는 아트패턴을 형성한 후, 그 상층의 일부 영역에 선택적으로 같거나 다른 헤이즈 값을 가지는 추가 아트패턴을 형성할 수도 있다.
또한 형상가공된 글라스의 일부 영역에 선택적으로 소정의 헤이즈 값을 가지는 아트패턴을 형성한 후, 추가로 형상가공된 글라스의 일부 영역 또는 전체 면에 같거나 다른 헤이즈 값을 가지는 추가 아트패턴을 형성할 수도 있다.
또한, 이러한 추가 아트패턴은 세 차례, 네 차례 등 필요에 의해 반복하여 형성할 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 도 6(a)전면 커버 글라스 및 도 6(b)배면 커버 글라스의 설계된 디자인에 따라 아트패턴의 적용 여부를 결정하게 된다.
가령 전면 커버 글라스에 있어서, 로고부의 경우에는 아트패턴을 선택적으로 적용할 수 있으며, 윈도우 상의 투명한 영역(view area)은 헤이즈 1~10% 정도의 낮은 값을 가지도록 하여 안티 글레어 기능 및 내지문 기능이 부여되도록 형성할 수 있으며, 베젤부 영역(블랙매트릭스 영역, BM area)에서는 헤이즈 1~90% 정도의 값을 가지는 아트패턴을 형성할 수 있고, 아이콘 영역(icon area)는 아트패턴을 선택적으로 적용할 수 있다.
또한, 후면 커버 글라스에 있어서, 바탕부는 아트패턴이 구현되도록 하면서 헤이즈 1~90% 정도의 값을 가지도록 하여 안티 글레어 및 내지문 특성이 부여되도록 형성할 수 있으며, 로고부 또한 아트패턴을 선택적으로 적용할 수 있다.
도 7은 이러한 다양한 실시예에 따른 아트패턴을 도시한 것이다.
그리고, 상기 아트패턴을 형성하고 레지스트 패턴층을 제거한 후, 샌드 블라스트와 같은 건식식각 공정에 의해 발생되는 마이크로 크랙(micro crack)을 제거하기 위하여 에칭 공정이 더 수행될 수 있으며, 이는 불산 또는 불산대체제를 이용하여 표면을 스무딩하게(Edge Smoothing) 하여 글라스 표면에서의 마이크로 크랙을 제거할 수 있도록 하며, 이는 글라스 표면에서의 마이크로 크랙층을 제거함으로써, 아트패턴이 형성된 표면의 강화를 도모할 수 있게 된다.
또한, 상기 아트패턴을 형성하고 레지스트 패턴층을 제거한 후, 상기 아트패턴이 형성된 글라스는 대향되는 두 모서리를 굽혀지도록 하거나, 네 모서리를 굽혀지도록 하여 가공할 수 있으며, 이는 커버 글라스의 형태가 3D 형태의 엣지벤트된 스마트폰 등에 적용될 수 있도록 한 것이다.
즉, 기존의 비산방지필름 등을 이용하여 3D 커버 글라스에 패턴을 적용하는 경우에는 3D로 형상이 굽혀지는 경우, 비산방지필름을 적용하는 것이 용이하지 않았으나, 본 발명의 일실시예예 따르면 3D로 가공하기 전에 아트패턴을 형성하고 바로 3D로 가공이 가능하여 아트패턴이 형성된 3D 커버 글라스의 제조가 용이한 장점이 있다.
그리고, 상기 레지스트 패턴층이 제거된 상기 아트패턴이 형성된 형상가공된 글라스를 강화시키게 된다.(제6단계)
이는 일반적인 유리 화학강화 공법을 사용하며, 바람직하게는 형상가공된 글라스의 두께에 따른 강화온도 및 강화시간을 설정하여 아트패턴이 형성된 형상가공된 글라스 전면에 화학강화(Chemical Tempering)를 시키게 된다.
구체적으로는, 형상가공된 글라스의 중심 인장력(Central Tension)이 20~50MPa이 되도록 두께에 따른 강화온도 및 강화시간을 설정하게 되는데, 질산칼륨(KNO3)을 이용하여 350℃~450℃의 온도에서 화학강화시키게 된다. 고온에서 화학강화가 완료되면 열 충격에 의한 표면의 크랙을 방지하기 위해 0.5시간 ~ 5시간 동안 서냉하게 되며, 강화 깊이는 5㎛~20㎛ 정도 된다.
여기에서, 마이크로 크랙을 제거하기 위한 에칭공정과 상기 강화 공정은 필요에 의해 순서를 변경하여 구현하여도 무방하다.
그리고, 상기 강화된 형상가공된 글라스 타면에 기능층을 형성하게 된다.(제7단계)
상기 기능층은 커버 글라스에 다양한 기능을 부여하기 위해 형성하는 것으로서, 잉크를 이용한 인쇄층으로 이루어지거나, 산화물 또는 금속을 이용한 코팅층으로 이루어지며, 이러한 인쇄층 또는 코팅층은 단층 또는 다층으로 구현되어, 다양한 색상 및 기능을 발현할 수 있도록 한다.
이러한 기능층은 반사방지층, 습기제거층, 정전기 방지층, 보호층, 장식층, 인쇄층, 전극층, 금속층 등으로 구현될 수 있으며, 스마트폰의 사양에 따라 다양한 기능층을 형성할 수 있다.
특히, 배면 커버 글라스의 경우에는 상기 기능층을 다층 증착(multi coating) 및 리얼 메탈(real metal) 예컨대, 금, 은, 백금과 같은 귀금속을 증착함으로써, 하이엔드(high-end) 스마트폰 급에 적용할 수 있도록 하였으며, 고휘도 잉크를 인쇄함으로써, 로/미드엔드(low/mid-end) 스마트폰 급에 적용할 수 있도록 하였다.
상기 금속의 증착은 스파터링(sputtering)이나 전자빔(e-beam) 공정에 의해 이루어지며, 스마트폰의 베젤부의 색상에 따라 또는 스마트폰의 사양에 따라 Au, Ag, Al, W, Cr, Rh 및 Mo 중 어느 하나를 선택하여 단층 또는 다층으로 형성할 수 있으며, 잉크는 실크 스크린 등의 방법에 의해 인쇄될 수 있다.
이와 같이 상기 기능층은 배면 커버 글라스에 다양한 색상 및 기능을 가지는 금속, 잉크 또는 산화물을 이용하여 다층 증착 또는 리얼 메탈 증착을 통하여 원하는 칼라 및 기능을 구현할 수 있으며, 반사감을 증대시켜, 상기 아트패턴에 심미감을 부여하게 된다.
또한, 상기 기능층 상층에는 보강 인쇄층을 더 형성할 수 있으며, 이는 상기 기능층을 보호하고, 결함 등의 은폐력을 높여주어 기능층의 색상을 보강하거나, 카메라렌즈 부위의 IR 코팅 또는 로고 등을 인쇄하는 공정으로, 베젤부의 기능성 및 장식성을 개선시키거나, 배면 커버 글라스의 장식성을 더욱 개선시키는 역할을 하게 된다.
이는 스마트폰 사양에 따라 잉크 또는 금속을 이용하여 다양하게 형성할 수 있으며, 실크 스크린 인쇄, 스핀코팅, 롤코팅 등의 방법을 사용하는 것이 일반적이다.
그리고, 상기 기능층이 형성된 글라스 타면에 즉, 기능층 상층에 보호필름을 부착하게 된다.(제8단계) 상기 보호필름은 커버 글라스의 파손시 비산을 방지하고, 기능층 및 보강 인쇄층 등을 보호하기 위한 것이다.
상기 보호필름은 상기 기능층 상층에 보강 인쇄층이 형성되어 있는 경우에는, PET 필름 상에 점착층(OCA, Optically Clear Adhesive))으로 구현되어 커버 글라스의 타면에 부착되게 된다.
또한, 상기 보호필름은 상기 PET 필름의 일면에 보강 인쇄층이 코팅되고, 타면에 점착층이 형성되어 기능층이 형성된 커버 글라스의 타면에 부착될 수도 있으며, 이러한 실시태양은 디자인에 따라 다양한 컨셉으로 적용할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따라 제작된 스마트폰용 배면 커버 글라스를 도시한 것으로서, 배면 커버 글라스의 일면에는 아트패턴을 형성하고, 타면에는 금속을 증착한 기능층이 형성되어, 아트패턴이 더욱 선명하게 보이며, 특정한 색상이 구현되도록 하고, 반사감을 증대시켜, 아트패턴에 심미감이 부여되게 된다.
이와 같이 제작된 커버 글라스는 전면에 건식식각 공정에 의한 아트패턴을 형성할 수 있고 배면에는 기능층을 형성함으로써, 기존의 비산방지필름의 UV 몰딩 공정에 비해 불량률이 낮고 수율이 현저히 높아 가격 경쟁력이 뛰어난 장점이 있다.
<제2실시예>
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 아트 커버 글라스의 제조방법에 대한 블럭도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예는 원판 글라스를 준비하는 (가)단계와, 상기 원판 글라스의 일면에 포토레지스트 코팅 또는 DFR(Dry Film Resist)을 라미네이션하는 (나)단계와, 상기 포토레지스트 또는 DFR을 패터닝하여 상기 원판 글라스 상에 레지스트 패턴층을 형성하는 (다)단계와, 상기 레지스트 패턴층을 마스크로 상기 원판 글라스를 건식식각하여 상기 원판 글라스의 일면에 아트패턴을 형성하는 (라)단계와, 상기 레지스트 패턴층을 제거하는 (마)단계와, 상기 원판 글라스를 셀 단위로 컷팅하고 형상을 가공하여 형상가공된 글라스를 형성하는 (바)단계와, 상기 형상가공된 글라스를 강화시키는 (사)단계와, 상기 강화된 형상가공된 글라스 타면에 기능층을 형성하는 (아)단계와, 상기 기능층이 형성된 형상가공된 글라스 타면에 보호필름을 부착하는 (자)단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법을 특징으로 한다.
본 발명의 제2실시예는 제1실시예와 전체적으로 유사한 공정에 의해 이루어지나, 형상가공된 글라스 상태에서 공정이 진행되는 것이 아니라, 원판 글라스 또는 쉬트 글라스 상태에서 공정이 진행되게 되며, 제1실시예와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
무강화된 원판 글라스를 준비하고, 원판 글라스의 일면에 포토레지스트 코팅 또는 DFR을 라미네이션한 후, 패터닝 공정에 의해 레지스트 패턴층을 형성하고. 이를 건식식각 마스크로 하여 상기 원판 글라스의 일면에 아트패턴을 형성하게 된다.
본 발명의 제2실시예는 아트패턴을 형성하는 공정이 원판 글라스 또는 쉬트 글라스 상태에서 진행되게 되며, 아트패턴을 형성한 후, 원판 글라스를 셀 단위로 컷팅하고 형상을 가공하여 형상가공된 글라스를 제공하게 된다.
상기 원판 글라스를 셀 단위로 컷팅하는 공정((바)단계)은 여기에서, 상기 원판 글라스 상에 보호막을 마스킹하고, 레이저 컷팅 후, 상기 보호막을 박리하여 형성하는 것이다. 상기 보호막은 절단 가공 중 발생하는 스크래치와 표면 결함을 방지하기 위해 마스킹하는 것으로서, Dry film이나 내산성이 우수한 UV 페이스트를 사용하여, 원판유리 상에 마스킹한 후, 레이저를 이용하여 셀 단위로 원판 글라스를 컷팅하게 된다.
상기 원판 글라스의 셀 단위로의 컷팅 공정은 정삭 가공전 정치수보다 크게 1차 컷팅 후, CNC 가공을 통해 정삭/연삭 가공하여 셀 단위의 형상가공된 글라스를 얻을 수 있게 된다.
이렇게 컷팅되어 형상가공이 완료된 글라스를 이용하여 상기의 제1실시예에서와 동일하게 강화 공정 및 기능층 형성 공정, 보호필름 부착 공정이 이루어지게 된다.
이러한 제2실시예는 원판 글라스 상태에서 아트패턴을 형성하는 공정이 이루어지게 되어, 공정의 효율성을 향상시키게 되는 것이다.
Claims (23)
- 형상가공된 글라스를 준비하는 제1단계;
상기 형상가공된 글라스의 일면에 포토레지스트 코팅 또는 DFR(Dry Film Resist)을 라미네이션하는 제2단계;
상기 포토레지스트 또는 DFR을 패터닝하여 상기 형상가공된 글라스 상에 레지스트 패턴층을 형성하는 제3단계;
상기 레지스트 패턴층을 마스크로 상기 형상가공된 글라스를 건식식각하여 상기 형상가공된 글라스의 일면에 아트패턴을 형성하는 제4단계;
상기 레지스트 패턴층을 제거하는 제5단계;
상기 레지스트 패턴층이 제거된 상기 아트패턴이 형성된 형상가공된 글라스를 강화시키는 제6단계;
상기 강화된 형상가공된 글라스 타면에 기능층을 형성하는 제7단계;
상기 기능층이 형성된 형상가공된 글라스 타면에 보호필름을 부착하는 제8단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 1항에 있어서, 상기 제1단계의 형상가공된 글라스는,
복수개가 어레이되어 쉬트(sheet) 단위로 제공되어 제1단계 내지 제4단계는 쉬트 단위 공정에 의해 진행되는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 1항에 있어서, 상기 제4단계의 건식식각은,
샌드 블라스트(sand blast) 공정에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 1항에 있어서, 상기 제2단계 내지 제5단계를 반복하여 추가 아트패턴을 상기 형상가공된 글라스의 일면에 형성하되, 각 추가되는 아트패턴의 형상은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법.
- 제 4항에 있어서, 상기 각 추가되는 아트패턴은,
서로 중첩적으로 형성되거나, 상기 형상가공된 글라스 상에 선택적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 4항에 있어서, 상기 각 추가되는 아트패턴은,
서로 다른 헤이즈 값을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 1항에 있어서, 상기 제5단계 이후 또는 제6단계 이후에,
건식식각 공정에 의해 발생되는 마이크로 크랙(micro crack)을 제거하기 위하여 에칭 공정이 더 수행되는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 1항에 있어서, 상기 제5단계 이후에,
상기 아트패턴이 형성된 형상가공된 글라스는 대향되는 두 모서리를 굽혀지도록 하거나, 네 모서리를 굽혀지도록 하여 가공하는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 1항에 있어서, 상기 제7단계의 기능층은,
잉크를 이용한 인쇄층으로 이루어지거나,
산화물 또는 금속을 이용한 코팅층으로 이루어지며,
상기 인쇄층 또는 코팅층은 단층 또는 다층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 1항에 있어서, 상기 제7단계 이후에,
상기 기능층 상층에 보강 인쇄층을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 1항에 있어서, 상기 제8단계의 보호필름은,
PET 필름 상에 보강 인쇄층 및 점착층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 아트 커버 글라스.
- 원판 글라스를 준비하는 (가)단계;
상기 원판 글라스의 일면에 포토레지스트 코팅 또는 DFR(Dry Film Resist)을 라미네이션하는 (나)단계;
상기 포토레지스트 또는 DFR을 패터닝하여 상기 원판 글라스 상에 레지스트 패턴층을 형성하는 (다)단계;
상기 레지스트 패턴층을 마스크로 상기 원판 글라스를 건식식각하여 상기 원판 글라스의 일면에 아트패턴을 형성하는 (라)단계;
상기 레지스트 패턴층을 제거하는 (마)단계;
상기 원판 글라스를 셀 단위로 컷팅하고 형상을 가공하여 형상가공된 글라스를 형성하는 (바)단계;
상기 형상가공된 글라스를 강화시키는 (사)단계;
상기 강화된 형상가공된 글라스 타면에 기능층을 형성하는 (아)단계;
상기 기능층이 형성된 형상가공된 글라스 타면에 보호필름을 부착하는 (자)단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 13항에 있어서, 상기 (라)단계의 건식식각은,
샌드 블라스트(sand blast) 공정에 이루어지는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 13항에 있어서, 상기 (나)단계 내지 (마)단계를 반복하여 추가 아트패턴을 상기 원판 글라스의 일면에 형성하되, 각 추가되는 아트패턴의 형상은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법.
- 제 15항에 있어서, 상기 아트패턴은,
서로 다른 헤이즈 값을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 15항에 있어서, 상기 각 추가되는 아트패턴은,
서로 중첩적으로 형성되거나, 상기 형상가공된 글라스 상에 선택적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 13항에 있어서, 상기 (마)단계 이후 또는 (바)단계 이후에,
건식식각 공정에 의해 발생되는 마이크로 크랙(micro crack)을 제거하기 위하여 에칭 공정이 더 수행되는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 13항에 있어서, 상기 (바)단계 이후에,
상기 아트패턴이 형성된 형상가공된 글라스는 대향되는 두 모서리를 굽혀지도록 하거나, 네 모서리를 굽혀지도록 하여 가공하는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 13항에 있어서, 상기 (아)단계의 기능층은,
잉크를 이용한 인쇄층으로 이루어지거나,
산화물 또는 금속을 이용한 코팅층으로 이루어지며,
상기 인쇄층 또는 코팅층은 단층 또는 다층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 13항에 있어서, 상기 (아)단계 이후에,
상기 기능층 상층에 보강 인쇄층을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 13항에 있어서, 상기 (자)단계의 보호필름은,
PET 필름 상에 보강 인쇄층 및 점착층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 아트 커버 글라스의 제조방법. - 제 13항 내지 제 22항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 아트 커버 글라스.
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