KR20220002197A

KR20220002197A - 외관 하우징, 이의 제작 방법 및 이를 구비한 전자 장치

Info

Publication number: KR20220002197A
Application number: KR1020210186324A
Authority: KR
Inventors: 김영균; 김민정; 오지영; 이규석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-12-10
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2022-01-06
Also published as: KR102499790B1

Abstract

본 발명에는 전자장치에 있어서, 제1방향으로 향하는 제1면; 및 상기 제1방향의 반대인 제2방향으로 향하는 제2면을 포함하는 외부 하우징; 상기 제1면을 통하여 적어도 일부가 노출된 디스플레이; 및 상기 하우징의 제2면의 적어도 일부를 형성하는 폴리머 플레이트를 포함하고, 상기 폴리머 플레이트는, 적어도 하나의 불투명 층; 반투명 또는 투명이며, 상기 적어도 하나의 불투명 층 상에 배치된 적어도 하나의 폴리머 층; 상기 적어도 하나의 폴리머 층 상에 배치되고 선택된 경도 이상의 경도를 갖는 코팅 층을 포함하고, 상기 적어도 하나의 불투명 층, 상기 적어도 하나의 폴리머 층, 및 상기 코팅 층 각각은, 평편한 제1면 및 상기 제1면으로부터 적어도 일부가 휘어지도록 연장된 제2면을 포함할 수 있다. 이 외에도 다른 실시 예들이 가능하다.

Description

외관 하우징, 이의 제작 방법 및 이를 구비한 전자 장치{EXTERIOR HOUSING, METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF AND ELECTRONIC DEVICE THEREWITH}

본 발명의 다양한 실시예는 전자 장치의 외관 하우징에 관한 것으로서, 특히, 유리를 대체하여 외관에 사용가능한 관련된 투명한 소재의 표면 실장 부재(exterior surface mounting member)에 관한 것이다.

통신 기술이 발전하면서 다양한 기능을 갖는 전자 장치들이 등장하고 있다. 이러한 전자 장치들은 하나 또는 그 이상의 기능을 복합적으로 수행하는 컨버젼스 기능을 갖을 수 있다.

최근에는 각 제조사마다 기능적 격차가 줄어듬에 따라, 소비자의 구매 욕구를 충족시키기 위하여 점차 슬림화되어가고 있는 전자 장치의 강성을 증가시키고, 디자인적 측면을 강화시키려고 하고 있다. 다양한 실시예에 따라 전자 장치의 다양한 구조물(예: 외관)의 적어도 일부를 유리류, 금속(metal)류 소재로 구현하여 전자 장치의 고급화 및 외관의 미려함을 추구하고 있다.

전자장치에 전면 또는 후면의 디스플레이 창 또는 후면 등의 미려한 질감을 위해서 각종 투명 소재가 사용되고 있다. 그 중에서 유리 재질이 강한 표면 경도 및 우수한 광학성능으로 인하여 채용되는 전자 장치가 점점 증가하고 있다.

강한 표면 경도 및 우수한 광학 성능으로 유리 소재가 전자 장치의 외관에 적용되고 있지만, 아래와 같은 문제로 인해서 생산 단가가 증가되고 있는 상황이다. 또한, 전자 장치 외관소재의 일부로서 유리를 사용하는 경우, 높은 소재 가격이 부담이 되고, 깨지기 쉬우며, 성형하기 어려운 문제가 있다.

본 발명의 다양한 실시예는 기존의 유리 특징을 가지면서, 유리 소재를 대체할 수 있는 외관 하우징, 이의 제작 방법 및 이를 구비한 전자 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다양한 실시예는 금형을 이용하여 3D 성형이 가능한 외관 하우징, 이의 제작 방법 및 이를 구비한 전자 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예는 4H 이상의 고 표면 경도를 가지는 외관 하우징, 이의 제작 방법 및 이를 구비한 전자 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예는 별도의 필름없이 디자인 효과 구현이 가능한 외관 하우징, 이의 제작 방법 및 이를 구비한 전자 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다양한 실시예는 전자장치에 있어서, 제1방향으로 향하는 제1면; 및 상기 제1방향의 반대인 제2방향으로 향하는 제2면을 포함하는 외부 하우징; 상기 제1면을 통하여 적어도 일부가 노출된 디스플레이; 및 상기 하우징의 제2면의 적어도 일부를 형성하는 폴리머 플레이트를 포함하고, 상기 폴리머 플레이트는, 적어도 하나의 불투명 층; 반투명 또는 투명이며, 상기 적어도 하나의 불투명 층 상에 배치된 적어도 하나의 폴리머 층; 상기 적어도 하나의 폴리머 층 상에 배치되고 선택된 경도 이상의 경도를 갖는 코팅 층을 포함하고, 상기 적어도 하나의 불투명 층, 상기 적어도 하나의 폴리머 층, 및 상기 코팅 층 각각은, 평편한 제1면 및 상기 제1면으로부터 적어도 일부가 휘어지도록 연장된 제2면을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 외관 표면 실장 부재는 유리 성능을 확보한 평탄한 폴리머 기재를 3D 형상으로 성형가능하다. 10R 이하일 경우, 전자 장치의 외관을 일부 또는 전체를 원형으로 구성할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 외관 표면 실장 부재는 UV 몰딩이 폴리머 기재 후면에 적용된 상태로 3D 성형 구현이 가능하다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 외관 표면 실장 부재는 4H 이상의 고 표면경도를 확보한다. 4H 이상의 표면 경도 및 내스크래치 성을 확보함으로, 유리 수준의 외관 품질을 제공한다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 외관 표면 실장 부재는 폴리머 기재 아래에 인쇄/UV 몰딩 적용 후, 열성형함으로써 별도의 FILM 없이 디자인을 구현한다.

도 1a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면부를 나타내는 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면부를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 상하좌우에서 본 도면을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면 윈도우(전면 외관 표면 실장 부재)를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 라인 A-A의 단면도로서, 일부를 확대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분리 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면 윈도우(전면 외관 표면 실장 부재)를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면 윈도우(후면 외관 표면 실장 부재)를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 상하좌우에서 본 도면을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면 윈도우(후면 외관 표면 실장 부재)를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 전자 장치의 단면이이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분리 사시도이다.
도 12a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면이나 후면, 또는 전후면에 실장되는 윈도를 나타내는 사시도이다.
도 12b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면이나 후면, 또는 전후면에 실장되는 윈도를 전방, 상방 및 측방에서 본 상태를 나타내는 사시도이다.
도 13a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면이나 후면, 또는 전후면에 실장되는 윈도를 나타내는 사시도이다.
도 13b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면이나 후면, 또는 전후면에 실장되는 윈도를 전방, 상방 및 측방에서 본 상태를 나타내는 사시도이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 폴리머 기재의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 성형 전의 평탄한 외관 표면 실장 부재의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 평탄한 외관 표면 실장 부재를 성형하기 위한 조립된 금형을 나타내는 사시도이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 평탄한 외관 표면 실장 부재를 성형하기 위한 각각 분리된 금형의 상부 금형(a), 슬리브(b) 및 하부 금형(c)을 각각 나타내는 사시도이다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 외관 부제 제작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 외관 부제 성형 공정을 나타내는 순서도이다.
도 20은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 평탄한 외관 표면 실장 부재를 금형 내에 배치시킨 후에 가열 공정을 진행하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 21은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 평탄한 외관 표면 실장 부재를 금형 내에 배치시킨 후에 압축 공정을 진행하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 22는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 성형 후의 휘어진 외관 표면 실장 부재의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 23a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 성형 공정 전의 외관 표면 실장 부재를 나타내고, 도 23b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 성형 공정 후의 외관 표면 실장 부재를 나타내는 도면이다.
도 24a, 도 24b는 다양한 실시예에 따른 외관 표면 실장 부재에 구비된 보호 비닐이 성형 후에 외관을 커버하지 못한 상태를 나타내는 도면이다.
도 25는 다양한 실시예에 따른 외관 표면 실장 부재에 구비된 보호 비닐이 성형 후에 외관을 커버한 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 실시예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다,”"포함한다," 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 해당 특징(예:수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 문서에서, “A 또는 B,”“A 또는/및 B 중 적어도 하나,”또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, “A 또는 B,“ A 및 B 중 적어도 하나,”또는 “ A 또는 B 중 적어도 하나”는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

다양한 실시예에서 사용된 “제 1,”“제 2,”“첫째,”또는“둘째,”등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 제1사용자 기기와 제2사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어 ((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나, "접속되어 (connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예:제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소 (예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소 (예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된 (또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한 (suitable for)," "하는 능력을 가지는 (having the capacity to)," "하도록 설계된 (designed to)," "하도록 변경된 (adapted to)," "~하도록 만들어진 (made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성 (또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to) 것만 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치" 라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는"것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 전자 장치는 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상 전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 스마트 안경, 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 스마트 미러, 또는 스마트 와치(smart watch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시예들에서, 전자 장치는 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSync™, 애플TVTM 또는 구글 TVTM, 게임 콘솔 (예:Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예:각종 휴대용 의료측정기기 (혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (internet of things)(예:전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예:수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면부를 나타내는 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면부를 나타내는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 상하좌우에서 본 도면을 나타내는 도면이다.

도 1a 내지 도 2를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 전면부에 디스플레이(101)(또는 터치 스크린이 지칭할 수 있다)가 설치될 수 있다. 디스플레이(101)의 상측으로 상대방의 음성을 수신하기 위한 리시버(102)가 배치될 수 있다. 디스플레이(101)의 하측으로 상대방에게 전자 장치 사용자의 음성을 송신하기 위한 마이크로폰(103)이 배치될 수 있다.

리시버(102)가 설치되는 주변에는 전자 장치(100)의 다양한 기능을 수행하기 위한 부품(component)들이 배치될 수 있다. 부품들은 적어도 하나의 센서 모듈(104)를 포함할 수 있다. 이러한 센서 모듈(104)은 예컨대, 조도 센서(예: 광센서), 근접 센서(예: 광센서), 적외선 센서, 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 전면 카메라(105)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 전자 장치(100)의 상태 정보를 사용자에게 인지시켜주기 위한 인디케이터(106)를 포함할 수도 있다.

디스플레이(101)는 전자 장치(100)의 전면 대부분을 차지하도록 크게 형성될 수 있다. 메인 홈 화면은 전자 장치(100)의 전원을 켰을 때 상기 디스플레이(101) 상에 표시되는 첫 화면이다. 또한 상기 전자 장치(100)가 여러 페이지의 서로 다른 홈 화면들을 갖고 있을 경우, 메인 홈 화면은 상기 여러 페이지의 홈 화면들 중 첫 번째 홈 화면일 수 있다. 홈 화면에는 자주 사용되는 어플리케이션들을 실행하기 위한 단축 아이콘들, 메인 메뉴 전환키, 시간, 날씨 등이 표시될 수 있다. 상기 메인 메뉴 전환키는 상기 디스플레이(101) 상에 메뉴 화면을 표시한다. 또한, 상기 디스플레이(101)의 상단에는 배터리 충전상태, 수신신호의 세기, 현재 시각과 같은 장치(100)의 상태를 표시하는 상태 바가 형성될 수도 있다. 상기 디스플레이(101)의 하부에는 홈 키(110a), 메뉴 키(110b), 및 뒤로 가기 키(110c)이 형성될 수 있다.

홈 키(110a)는 디스플레이(101)에 메인 홈 화면(main Home screen)을 표시한다. 예를 들어, 디스플레이(101)에 상기 메인 홈 화면과 다른 홈 화면 또는 메뉴화면이 표시된 상태에서, 상기 홈 키(110a)가 터치되면, 디스플레이(101)에 메인 홈 화면이 디스플레이될 수 있다. 또한, 디스플레이(101) 상에서 어플리케이션들이 실행되는 도중 홈 키(110a)이 터치되면, 상기 디스플레이(101)상에는 메인 홈 화면이 디스플레이될 수 있다. 또한 홈 키(110a)는 상기 디스플레이(101) 상에 최근에 사용된 어플리케이션들을 디스플레이하도록 하거나, 태스크 매니저(Task Manager)를 디스플레이하기 위하여 사용될 수도 있다.

메뉴 키(110b)는 디스플레이(101) 상에서 사용될 수 있는 연결 메뉴를 제공한다. 상기 연결 메뉴에는 위젯 추가 메뉴, 배경화면 변경 메뉴, 검색 메뉴, 편집 메뉴, 환경 설정 메뉴 등이 포함될 수 있다. 뒤로 가기 키(110c)는 현재 실행되고 있는 화면의 바로 이전에 실행되었던 화면을 디스플레이하거나, 가장 최근에 사용된 어플리케이션을 종료시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 금속 하우징으로써, 금속 프레임(120)을 포함할 수 있다. 금속 프레임(120)은 전자 장치(100)의 테두리를 따라 배치될 수 있으며, 테두리와 연장되는 전자 장치의 후면의 적어도 일부 영역까지 확장되어 배치될 수도 있다. 금속 프레임(120)은 전자 장치의 테두리를 따라 전자 장치(100)의 두께의 적어도 일부를 정의하며, 폐루프 형상으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 금속 프레임(120)은 전자 장치(100)의 두께 중 적어도 일부에 기여하는 방식으로 형성될 수도 있다.

금속 프레임(120)은 전자 장치(100)의 테두리 중 적어도 일부 영역에만 배치될 수도 있다. 금속 프레임(120)은 전자 장치(100)의 하우징의 일부로 기여될 때, 하우징의 나머지 일부분은 비금속 부재로 대체될 수 있다. 이러한 경우, 하우징은 금속 프레임(120)에 비금속 부재가 인서트 사출되는 방식으로 형성될 수 있다. 금속 프레임(120)은 적어도 하나의 분절부(125,126)를 포함하여, 분절부(125,126)에 의해 분리된 단위 금속 프레임은 안테나 방사체로 활용될 수도 있다. 상측 프레임(123)은 일정 간격으로 형성된 한 쌍의 분절부(125)에 의해서 단위 프레임으로 기여될 수 있다. 하측 프레임(124)은 일정 간격으로 형성된 한 쌍의 분절부(126)에 의해서 단위 프레임으로 기여될 수 있다. 분절부(125,126)은 금속 부재에 비금속 부재가 인서트 사출될 때 함께 형성될 수 있다.

금속 프레임(120)은 테두리를 따라 폐루프 형상을 가지며, 전자 장치(100)의 두께의 전부에 기여되는 방식으로 배치될 수 있다. 전자 장치(100)를 정면에서 보았을 경우, 금속 프레임(120)은 좌측 프레임(121), 우측 프레임(122), 상측 프레임(123) 및 하측 프레임(124)을 포함할 수 있다.

전자 장치의 하측 프레임(124)에는 다양한 전자 부품들이 배치될 수 있다. 마이크로폰(103)의 일측으로 스피커(108)가 배치될 수 있다. 마이크로폰(103)의 타측으로는 외부 장치에 의한 데이터 송수신 기능 및 외부 전원을 인가받아, 전자 장치(100)를 충전시키기 위한 인터페이스 컨넥터(107)가 배치될 수 있다. 인터페이스 컨넥터(107)의 일측으로는 이어잭 홀(109)이 배치될 수 있다. 상술한 마이크로폰(103), 스피커(108), 인터페이스 컨넥터(107) 및 이어잭 홀(109)은 하측 프레임(124)에 배치된 한 쌍의 분절부(126)에 의해 형성된 단위 프레임의 영역 내에 모두 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 상술한 전자 부품들 중 적어도 하나는 분절부(126)를 포함하는 영역에 배치되거나 단위 프레임의 외측에 배치될 수도 있다.

도 2를 참조하면, 전자 장치(100)의 상측 프레임(123)에 역시 다양한 전자 부품들이 배치될 수 있다. 상측 프레임(123)에는 카드형 외부 장치 삽입을 위한 소켓 장치(116)가 배치될 수 있다. 소켓 장치(116)는 전자 장치를 위한 고유 ID 카드(예: SIM 카드, UIM 카드 등), 저장 공간 확장을 위한 메모리 카드 중 적어도 하나를 수용할 수 있다. 소켓 장치(116)의 일측에는 적외선 센서 모듈(118)이 배치될 수 있으며, 적외선 센서 모듈(118)의 일측으로는 보조 마이크로폰 장치(117)가 배치될 수 있다. 소켓 장치(116), 적외선 센서 모듈(118) 및 보조 마이크로폰 장치(117)는 모두 상측 프레임(123)에 배치된 한 쌍의 분절부(125)에 의해 형성된 단위 프레임의 영역 내에 모두 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 상술한 전자 부품들 중 적어도 하나는 분절부(225)를 포함하는 영역에 배치되거나 분절부 외측에 배치될 수도 있다.

금속 프레임(120)의 좌측 프레임(121)에는 적어도 하나의 제1사이드 키 버튼(111)이 배치될 수 있다. 적어도 하나의 제1사이드 키 버튼(111)은 좌측 프레임(121)에 한 쌍으로 일부가 돌출 배치되어 볼륨 업/다운 기능, 스크롤 기능 등을 수행하도록 기여될 수 있다. 금속 프레임(120)의 우측 프레임(122)에는 적어도 하나의 제2사이드 키 버튼(112)이 배치될 수 있다. 제2사이드 키 버튼(112)은 전원 온/오프 기능, 전자 장치의 웨이크 업/슬립 기능 등을 수행하도록 기여될 수 있다. 전자 장치(100)의 전면(1001) 중, 디스플레이를 제외한 하측 영역 중 적어도 일부 영역에는 적어도 하나의 키 버튼(110)이 배치될 수 있다. 키 버튼(110)은 홈 키 버튼 기능을 수행할 수 있다. 홈 키 버튼의 상면에는 지문 인식 센서 장치가 배치될 수 있다. 홈 키 버튼은 물리적으로 가압하는 동작에 의해 제1기능(홈 화면 복귀 기능, 웨이크 업/슬립 기능 등)을 수행하며, 홈 키 버튼의 상면을 스와이프하는 동작에 의해 제2기능(예: 지문 인식 기능 등)을 수행하도록 기여될 수 있다. 미도시되었으나, 키 버튼110의 좌우에는 터치 패드가 배치되어 터치 기능을 수행할 수 있다.

전자 장치(100)의 후면(1002)에는 후면 카메라(113)이 배치될 수 있으며, 후면 카메라(113)의 일측에 적어도 하나의 전자 부품(114)이 배치될 수 있다. 전자 부품(114)는 조도 센서(예: 광센서), 근접 센서(예: 광센서), 적외선 센서, 초음파 센서, 심박 센서, 플래시 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

디스플레이(101)를 포함하는 전면(1001)은 평면부(1011)와, 평면부(1011)의 좌, 우 양측으로 각각 형성되는 좌측 곡면부(1012) 및 우측 곡면부(1013)을 포함할 수 있다. 전자 장치(100)의 전면(1001)은 하나의 윈도우를 이용하여 디스플레이 영역(101)과 그 외의 영역(예:BM 영역)이 모두 포함될 수 있다. 좌,우측 곡면부(1012,1013)는 평면부(1011)에서 전자 장치(100)의 X축 방향으로 연장 형성될 수 있다. 좌,우측 곡면부(1012,1013)는 전자 장치(100)의 측면의 일부로 기여될 수도 있다. 이러한 경우, 좌,우측 곡면부(1012,1013)와 금속 프레임(120)의 좌,우측 프레임(121,122)은 함께 전자 장치(100)의 측면으로 기여될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 디스플레이(101)을 포함하는 전면(1001)은 좌,우측 곡면부(1012,1013) 중, 적어도 하나만을 포함할 수도 있다. 전면(1001)은 평면부(1011)를 따라 좌측 곡면부(1012) 만을 포함하거나, 평면부(1011)를 따라 우측 곡면부(1013) 만을 포함하도록 구성될 수도 있다.

전면(1001)은 좌,우에 곡면부(1012,1013)을 포함하는 윈도우(도 3에 도시됨;130)와, 윈도우의 하측의 적어도 일부 영역에 적용되는 플렉서블 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다. 플렉서블 디스플레이 모듈을 포함하는 영역은 디스플레이(101)로 기여될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 윈도우(도 3에 도시됨;130)는 상면과 후면이 동시에 벤딩되는 방식(이하 '3-D 방식')으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 윈도우(도 3에 도시됨;130)는 상면 중 좌, 우측 부분이 곡형으로 형성되며 후면은 평면으로 형성되는 방식(이하 '2.5D 방식')으로 형성될 수도 있다. 윈도우는 투명 유리 재질(예: 사파이어 유리) 또는 투명 합성 수지 재질로 형성될 수 있다.

전자 장치(100)는 디스플레이 모듈을 제어하여 정보를 선별적으로 디스플레이할 수 있다. 전자 장치(100)은 디스플레이 모듈을 제어하여 평면부 (1011)에만 화면을 구성할 수 있다. 전자 장치(100)은 디스플레이 모듈을 제어하여 평면부(1011)과 함께 좌,우 곡면부(1012,1013) 중, 어느 하나를 포함하여 화면을 구성할 수 있다. 전자 장치(100)은 디스플레이 모듈을 제어하여 평면부(1011)을 제외하고 좌,우 곡면부(1012,1013) 중, 적어도 하나의 곡면부 만으로 화면을 구성할 수도 있다.

전자 장치(100)의 후면(1002) 역시 전체적으로 하나의 후면 외관 표면 실장 부재(115)에 의해 형성될 수 있다. 후면(1002)는 대체적으로 중앙을 중심으로 형성되는 평면부(1151)와, 평면부(1151)의 좌, 우 양측으로 각각 형성되는 좌측 곡면부(1152) 및 우측 곡면부(1153)을 포함할 수 있다. 윈도우(115)는 외면 중 좌, 우측 곡면부(1152,1153)가 곡형으로 형성되며, 후면은 평면으로 형성되는 2.5D 방식으로 구성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 전면(1001)에 배치된 윈도우와 같이 3D 방식으로 형성될 수도 있다. 좌,우측 곡면부(1152,1153)은 전자 장치(100)의 측면의 일부로 기여될 수도 있다. 이러한 경우, 좌,우측 곡면부(1152,1153)과 금속 프레임120의 좌,우측 프레임(121,122)는 함께 전자 장치(100)의 측면으로 기여될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 후면(1002)는 좌,우측 곡면부(1152,1153) 중, 적어도 하나만을 포함할 수도 있다. 후면(1002)는 평면부(1151)을 따라 좌측 곡면부(1152) 만을 포함하거나, 평면부(1151)를 따라 우측 곡면부(1153) 만을 포함하도록 구성될 수도 있다.

전면(1001)의 상측 좌,우 모서리 부분과, 하측 좌,우 모서리 부분은 윈도우가 벤딩되면서, X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향으로 동시에 경사지도록 형성될 수 있다. 이러한 형상에 의해 금속 프레임(120)의 상측 좌, 우 모서리 부분과 하측 좌, 우 모서리 부분은 그 측면의 높이가 점진적으로 낮아지도록 형성될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면 윈도우(전면 외관 표면 실장 부재)를 나타내는 사시도이다.

도 3을 참조하면, 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 전면(1101)이 투명 윈도우(130))로 형성될 수 있다. 전면(1101)은 디스플레이 (101) 영역을 포함할 수 있다. 전면에 있는 윈도우(130)는 평면부(1011) 및 평면부(1011)를 기준으로 좌,우측 영역이 벤딩 형성(곡형)되는 좌측 벤딩부(곡면부)(1012) 및 우측 벤딩부(곡면부)(1013)을 포함할 수 있다.

도 4는 도 3의 라인 A-A의 단면도로서, 일부를 확대한 도면이다.

도 4를 참고하면, 전자 장치(100)는 기판과 디스플레이를 지지하기 위해서 지지 구조물, 예컨대 브라켓(136)을 포함할 수 있다. 브라켓(136)은 하우징에 고정될 수 있다. 브라켓(136)의 전면에는 디스플레이가 고정될 수 있으며, 그 상부에 전면 윈도우(130)가 배치될 수 있다. 전면 윈도우(130)는 제1접착 부재에 의해 브라켓(136)에 부착되는 방식으로 고정될 수 있다. 전면 윈도우(130)는 하우징의 단부에서 형상에 대응하여 제1접착 부재에 의해 브라켓(136)에 부착되는 방식으로 고정될 수도 있다. 전면 윈도우(130)는 균일한 두께를 가지고 일정 곡률을 가진 형상으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 윈도우(130)는 평면 부분(1011)과, 좌,우측 곡면 부분(1012,1013)을 포함할 수 있고, 모두 일정 두께로 형성될 수 있다.

전자 장치 후면에 장착된 후면 윈도우(후면 표면 실장 부재와 혼용으로 기재할 수 있다)(115) 역시 하우징에 제2접착 부재에 의해 고정될 수 있다. 후면 윈도우(115)는 좌,우 가장자리로 갈수록 두께가 얇아지는 형상(2.5D 방식으로 형성된 형상)으로 형성될 수 있다. 132는 배터리 팩을 지칭하고, 138은 리어 케이스를 지칭할 수 있다. 후면 윈도우(115)는 평탄한 면을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 후면 윈도우(115)(고경도 시트)는 리어 케이스(138)에 부착될 수 있다. 상기 리어 케이스(138)는 후면 윈도우(115)(고경도 시트)와 유사한 곡률을 가지는 일면을 가지고, 상기 일면의 적어도 일부 영역은 접착층을 추가로 더 구빌 할 수 있다. 상기 접착층은 후면 윈도우(115)를 리어 케이스(136)에 고정하여 부착할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따라 후면 윈도우(115)(고경도 시트)는 후면에 안테나 모듈(미도시)을 추가로 더 구비 할 수 있다. 상기 안테나 모듈은 NFC, 무선충전 안테나, MST 일 수 있다. 상기 후면 윈도우(115)는 카메라, HRM센서, 플레쉬 등과 같은 주변 부품과 조립을 위한 관통홀(더 5에 도시됨;115a)을 추가로 더 구비할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 분리 사시도이다.

도 5를 참고하면, 전자 장치(100)는 금속 프레임(120)으로 둘러싸인 하우징을 중심으로 상측에 전면 윈도우(130), 예컨대, 투명한 전면 외관 표면 실장 부재가 적층될 수 있다. 하우징을 중심으로 하측에는 후면 윈도우(115), 예컨대 후면 외관 표면 실장 부재가 적층될 수 있다. 그리고, 하우징 내로 배터리 팩(132)과 PCBA(printed circuit board assembly)(134)가 수용될 수 있다. 상기 전면 윈도우(130)와 후면 윈도우(115)는 하우징을 중심으로 대치할 수 있다. 상기 전면 윈도우(130)나 후면 윈도우(115)는 외관 표면 실장 부재의 일부일 수 있다.

상기 전면 윈도우(130)는 투명한 부재로서, 윈도우 또는 디스플레이 윈도우라 지칭할 수 있다. 전면 윈도우(130)는 평면부(1311)와, 평면부(1311)에서 양 방향으로 좌측 곡면부(1312) 및 우측 곡면부(1312)를 포함할 수 있다. 상기 각각의 좌측 곡면부(1312) 및 우측 곡면부(1312)는 각각의 제1,2곡률을 가질 수 있다. 상기 제1,2곡률은 동일하거나, 상이할 수 있다. 전면 윈도우(130)는 전자 장치(100)의 외곽에 위치하여, 전면부를 이루고 투명한 재질을 사용하여 디스플레이에서 표시되는 화면을 디스플레이할 수 있고, 각종 센서의 입출력 창을 제공할 수 있다. 좌,우 곡면부(1312,1313)가 3D 방식으로 형성된 형상을 도시하고 있으나, 좌, 우뿐만 아니라 상, 하 단굴절 형태 또는 상, 하, 좌, 우 복굴절 형태의 형상이 적용될 수도 있다. 이는 도 12a 내지 도 13b에서 설명하기로 한다.

하우징은 전자 장치의 외부(예:금속 프레임120을 포함하는 측면)를 이루고, 브라켓136)과 결합하여 내부 공간을 만들 수 있다. 하우징의 전면은 전면 윈도우(130)이 배치되고, 후면은 후면 윈도우(115)가 배치될 수 있다.

상기 언급된 전면 및/또는 후면 윈도우(130,115)는 전자 장치(100)의 외관의 적어도 일부를 담당하는 부재로서, 전자 장치의 전면부의 적어도 일부, 후면부의 적어도 일부 또는 측면부의 적어도 일부일 수 있다. 윈도우가 전자 장치의 전면부에 배치될 경우, 외관 표면 실장 부재는 전면 커버, 예컨대 (전면) 윈도우라 지칭할 수 있고, 전자 장치의 후면부에 배치될 경우, 상기 외관 표면 실장 부재는 백 커버 또는 후면 커버 또는, (후면) 윈도우 지칭할 수 있다. 후면부에 배치된 외관 표면 실장 부재는 전자 장치에 일체형으로 또는 착탈 구조로 구성될 수 있다. 또한, 전면 윈도우(130)는 투명 부재를 포함할 수 있고, 후면 윈도우(115)는 투명, 반투명의 외관 표면 실장 부재를 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면 사시도이다. 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면 사시도이다. 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 다양한 방향에서 바라본 도면들이다.

도 6 내지 도 8을 설명함에 있어서, 도 1a 내지 2의 구성과 대체적으로 유사하며, 전면 윈도우 및 후면 윈도우의 구성만 상이하다. 따라서, 중복되는 기술적 내용의 서술은 생략하기로 한다.

도 6을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)는 전면부(2101)가 투명 윈도우로 형성될 수 있다. 전면부는 전면 윈도우(230)가 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전면(2101)은 디스플레이 영역(201)을 포함할 수 있다. 상기 전면 윈도우(230)은 평면부(2311) 및 평면부(2311)을 기준으로 좌,우측 영역이 벤딩 형성되는 좌측 곡면부(2312) 및 우측 곡면부(2313)을 포함할 수 있다. 상기 각각의 좌측 곡면부(2312) 및 우측 곡면부(2313)는 각각의 제1,2곡률을 가질 수 있다. 상기 제1,2곡률은 동일하거나, 상이할 수 있다.

다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)는 후면부에 투명 윈도우가 형성될 수 있다. 후면부는 후면 윈도우(240)가 배치될 수 있다. 후면 윈도우(240)는 평면부(2411) 및 평면부(2411)을 기준으로 좌, 우측 영역이 벤딩 형성되는 좌측 곡면부(2412) 및 우측 곡면부(2413)을 포함할 수 있다. 상기 각각의 좌측 곡면부(2412) 및 우측 곡면부(2412)는 각각의 제1,2곡률을 가질 수 있다. 상기 제1,2곡률은 동일하거나, 상이할 수 있다.

또한, 다양한 실시예에 따르면, 전면 윈도우(230)의 좌,우측 곡면부(2312,2313) 및 후면 윈도우(240)의 좌,우측 곡면부(2412,2413))는 서로 벤딩 크기가 동일하도록 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 전면 윈도우의 좌,우측 벤딩부(2312,2313) 및 후면 윈도우의 좌,우측 벤딩부(2412,2413) 중 적어도 하나는 서로 다른 벤딩 크기를 갖도록 형성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 및 후면의 윈도우(230,240)는 상술한 3D 방식 또는 2.5D 방식으로 형성될 수도 있다.

도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면 윈도우(후면 외관 표면 실장 부재)를 나타내는 사시도이다. 도 10은 도 9에 도시된 전자 장치의 단면도이다. 도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분리 사시도이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)는 전면에 투명한 전면 윈도우(330)가 배치될 수 있다. 상기 전면 윈도우(330)은 평탄한 표면일 수 있다.

다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)는 후면이 투명/반투명 윈도우로 형성될 수 있다. 후면부는 후면 윈도우(340)가 배치될 수 있다. 후면 윈도우(340)는 평면부(3411) 및 평면부(3411)을 기준으로 좌, 우측 영역이 벤딩 형성되는 좌측 곡면부(3412) 및 우측 곡면부(3413)을 포함할 수 있다. 상기 각각의 좌측 곡면부(3412) 및 우측 곡면부(3413)는 각각의 제1,2곡률을 가질 수 있다. 상기 제1,2곡률은 동일하거나, 상이할 수 있다.

또한, 다양한 실시예에 따르면, 후면 윈도우(340)의 좌,우측 곡면부(3412,3413)는 서로 벤딩 크기가 동일하도록 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 후면 윈도우의 좌,우측 벤딩부(3412,3413) 중, 적어도 하나는 서로 다른 벤딩 크기를 갖도록 형성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 및 후면의 윈도우(330,340)는 상술한 3D 방식 또는 2.5D 방식으로 형성될 수도 있다.

다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)는 기판 어셈블리를 지지하는 브라켓이 결합된 리어 케이스(338) 제1면에 전면 윈도우(330)가 배치될 수 있고, 상기 제1면의 반대방향의 리어 케이스(338) 제2면에 후면 윈도우(340)가 배치될 수 있다. 상기 전면 윈도우(330) 및 후면 윈도우(340)는 서로 대면할 수 있고, 대치할 수 있고, 평행할 수 있다. 전원 윈도우(330)는 투명 부재일 수 있고, 후면 윈도우(340)는 투명, 반투명일 수 있다. 참조부호 332는 배터리 팩일 수 있다.

도 12a 및 도 12b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 적용되는 윈도우(40)의 다양한 형상을 도시한 도면이다. 상기 윈도우(40)는 전자 장치 전면이나, 후면이나 전후면에 각각 배치될 수 있다.

도 12a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면이나 후면, 또는 전후면에 실장되는 윈도를 나타내는 사시도이다. 도 12b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면이나 후면, 또는 전후면에 실장되는 윈도를 전방, 상방 및 측방에서 본 상태를 나타내는 사시도이다.

도 12a, 도 12b에 도시된 바와 같이, 윈도우(40)은 디스플레이 영역을 기준으로 평면 영역(41)과, 평면 영역(41)의 상측에 있는 상측 영역(42)와, 평면 영역(41)의 하측에 있는 하측 영역(43)이 벤딩된 곡면부를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 이에 대응하는 디스플레이 모듈 역시 대응 형상으로 배치될 수 있다.

도 13a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면이나 후면, 또는 전후면에 실장되는 윈도를 나타내는 사시도이다. 도 13b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면이나 후면, 또는 전후면에 실장되는 윈도를 전방, 상방 및 측방에서 본 상태를 나타내는 사시도이다.

도 13a, 도 13b에 도시된 바와 같이, 윈도우(50)는 전자 장치 전면이나, 후면이나 전후면에 각각 배치될 수 있다. 즉, 상기 윈도우(50)는 전면 윈도우나 후면 윈도우나 전후면 윈도우로 적용될 수 있다. 윈도우(50)는 평면부(51), 각각 곡면인 좌측 영역(54), 우측 영역(55), 상측 영역(52) 및 하측 영역(53)을 포함할 수 있다. 역시, 이러한 경우, 이에 대응하는 디스플레이 모듈 역시 대응 형상으로 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상술한 윈도우(50)는 디스플레이 영역에서 벤딩되는 영역까지 두께가 일정한 3D 방식으로 형성될 수도 있고, 동일한 곡률이나, 서로 상이한 곡률을 가질 수 있다.

도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 폴리머 기재(polymer base)의 구성을 나타내는 단면도이다. 폴리머 기재 레이어(layer)는 폴리머 재질이면서 플레이트(plate) 또는 쉬트(sheet) 형상이라서, 폴리머 플레이트(polymer plate) 또는 폴리머 시트(polymer sheet)라 할 수 있다. 또한, 폴리머 기재 레이어 상에는 하드코팅 레이어(hard coating layer)가 형성되어서, 고경도(high-hardness) 시트와 혼용으로 기재할 수 있다. 이들은 모드 외관 표면 실장 부재의 일부 또는 전부일 수 있다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 외관 표면 실장 부재는 고경도 시트로서, 폴리머 기재 레이어(620)와, 고경도 내스크래치(anti-scratch) 하드 코팅 레이어(630)(hard coating layer)를 포함할 수 있다. 상기 폴리머 기재 레이어(620) 상에 하드 코팅 레이어(630)가 코팅될 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 폴리머 기재 레이어(620)는 투명 레이어로서, 주로 PMMA(612)(Poly methyl methacrylate)와 PC(610)(poly carbonate)를 합지한 소재로서, 고투과율 및 무편광성 등 우수한 광학 성능을 가진 유기 판재를 포함하는 재질일 수 있다. 폴리머 기재 레이어(620)는 예컨데, PC+PMMA 합지한 레이어이거나, PMMA 단일층으로 구성된 레이어이거나, 광학용 PC 시트로 이루어진 레이어이거나, PMMA + 특수 PMMA 공중합체로 구성된 레이어이거나, PI(polyimide) 시트로 구성된 레어이어거나, PC+PI 또는 PMMA+PI 공중합체로 이루어진 레이어 중, 어느 하나의 레이어로 구성될 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 상기 고경도 내스크래치 하드 코팅 레이어(630)는 10R 이하의 벤딩에도 크랙이 없는 유연성을 가지는 하드 코팅 레이어로 구성될 수 있다. 10R 이하일 경우, 전자 장치의 외관의 일부 또는 전체를 원형으로 구성할 수 있는 외관 R값일 수 있다. 상기 고경도 내스크래치 하드 코팅 레이어(630)는 고경도 아클릴레이트 레이어로 구성되거나, 실리카계(SiO₂) 유리막 코팅 레이어로 구성될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 고경도 하드코팅층(630)은 아래와 같이 구성될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 고경도 하드코팅층(630)의 주요 성분은 아크릴레이트(Acrylate) 또는 실리카 (SiO2)를 포함할 수 있으며, 연필 경도 4H 이상의 고경도를 가질 수 있다. 상기 성분에서, 아크릴레이트 성분이 조금더 Flexible한 경향을 띠고 있고, 실리카 계열이 조금 더 경도가 높으나, 실리카 계열은 외관 가공 조건에 의해 크랙 발생이 높아짐으로 제조성은 조금 떨어지는 경향을 보일 수 있다.

상기 하드코팅층(630)은 기본적으로 4H 이상의 고경도/스틸울 테스트와, 지우개 내마모 테스트에서 견디는 내스크래치성을 포함하며, 추가적으로 하드코팅층에 각종 기능성들을 부여할 수 있다. 기능성들을 부여한다는 의미는 하드코팅층에 하기 성분을 가진 레이어를 별도로 추가 형성하거나, 하드코팅층의 주성분에 하기 성분을 첨가제 방식으로 첨가하여 구성할 수 있다. 즉, 하드코팅층의 주성분에 하기 첨가물을 추가하여, 하드코팅층에 기능성을 부여할 수 있다. 예컨데, 하드 코팅층의 주성분에 AR(anti-reflective) 성분이나 AF(Anti-Fingerprint) 성분을 첨가하여 레이어를 형성하면, 하드코팅층은 내반사성(AR)이나 내지문성(AF)을 제공할 수 있다.

기존에서는 글라스에 AF나, IF, AG, AR 등의 기능을 추가하기 위해서는 각각의 코팅 공정을 거쳐 레이어를 형성하는 방식이었지만, 본 발명에서는 한 레이어로 구성한 상태로 열성형 공정으로만 완제품을 제작할 수 있다.

예컨대, 내지문성(AF)은 하드코팅의 주성분인 고경도 아크릴레이트에 불소 계열의 수지를 첨가제 방식으로 첨가하여, 하드코팅층의 특성에 발수 발유성만 추가하는 방식으로 구성될 수 있다.

또한, AG의 경우는 Anti-Glare를 일으키는 particle을 하드코팅용액에 섞는 방식으로서, 레이어를 추가하는 방식도 있을 수 있지만, 가장 우수한 방식은 한 레이어의 코팅액에 첨가제방식으로 기능성을 추가하는 방식이 될 수 있다.

그 기능성을 제공하는 추가가능한 성분들은 아래와 같다.

AF(Anti-Fingerprint) 성분은 내지문 성분으로서, 발수 발유 코팅재로 첨가되거나, 발수 발유 코팅 레이어로 적용될 수 있다. AR 성분은 주로 불소기를 포함하며, 물접촉각 100도 이상에서 형성될 수 있다.

IF 성분은 소수 친유 코팅재로 첨가되거나 코팅 레이어로 적용될 있다. IF 성분은 물접촉각 80도 이하에서 형성될 수 있다.

AG(Anti-Glare) 성분은 산란 입자를 추가하여 난반사를 통해 빛의 반사를 줄이는 성분으로서, 자연광 상태에서 시인성 증가시킬 수 있다.

도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 성형 전의 평탄한 외관 표면 실장 부재의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 평탄한 외관 표면 실장 부재는 폴리머 기재 레이어(620)에 다음과 같은 레이어를 추가적으로 형성할 수 있다.

다양한 실시예에 따른 폴리머 기재 레이어(620) 아래에 UV 몰딩 레이어(640)를 형성할 수 있다. 상기 UV 몰딩 레이어(640)는 데코레이션을 위한 패턴층 또는 데코레이션 레이어로서, 다양한 디자인으로 복수 개의 패턴(데코레이션 패턴들)을 규칙적으로 또는 불규칙적으로 형성할 수 있다. 복수 개의 UV 패턴은 2D 또는 3D로 형성될 수 있다. 외관 표면 실장 부재는 전자 장치 외관 표면에 위치하기 때문에, 긁힘 등에 저항해야 하고, 전자 장치 외관 디자인에 기여를 해야 하는 부품일 수 있다. 따라서, 외관 표면 실장 부품은 다양한 시인성 패턴이 구비되기도 한다. 또한, 상기 UV 몰딩 레이어(640)는 단일층으로 한정될 필요는 없으며, 다양한 외관 장식을 위해 복수 개의 제1,2몰딩 레이어들로 구성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 패턴이 렌티큘러(Lenticular) 패턴일 수 있다. 상기 패턴은 전자 장치의 외관 부재 중 전면 또는 후면 중 적어도 하나 이상에 적용될 수 있다. 상기 렌티큘러 패턴은 복수의 반복적인 줄무늬(stripe) 형태의 돌출된 형상으로 적용될 수 있고, 줄무늬 방향은 전자장치의 폭방향, 길이방향 또는 가능한 방향으로 적용할 수 있다. 상기 줄무늬 형태의 돌출된 형상의 돌출방향은 외관 부재에서 전자 장치 내부를 향하는 방향으로 돌출될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면 상기 UV 몰딩액은 아래와 같이 구성될 수 있다.

상기 UV 몰딩은 포밍용 연질 UV 몰딩액 사용할 수 있다. 일반적으로 유리 또는 고경도 시트에 사용되는 UV 몰딩액의 경우는 경도가 조금 높은 몰딩액을 사용할 수 있다. 기존 몰딩액 사양은 경도 H 이상일 수 있다. 평면 소재와 동일한 UV 몰딩액을 사용할 경우 벤딩부의 UV 몰딩 크랙이 발생할 수 있다. 현재 사용하는 UV 몰딩액 사양은 아래와 같다.

또한, 상기 UV 몰딩 레이어(640) 아래에 PVD 레이어(650)가 더 형성될 수 있다. 상기 PVD 레이어(650)는 색상 및 금속감을 제공하는 증착층으로서, 외관 표면 실장 부재의 색상 기능을 담당할 수 있다. 또한, 상기 PVD 레이어(650) 아래에 차폐층(660)이 인쇄될 수 있다. 차폐층(660)은 블랙 색상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 차폐층(660)은 내열 잉크로, 인쇄 방식으로 형성될 수 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 평탄한 외관 표면 실장 부재는 하기 기술될 금형을 이용한 성형 공정에 의해 3차원(3D)의 곡면(곡률)을 가지는 외관 표면 실장 부재로 제작될 수 있다. 곡면은 외관 표면 실장 부재에 적어도 한 개 이상 형성되어서, 적어도 일부 영역을 점유할 수 있다.

이하에서는 평탄한 외관 표면 실장 부재를 열성형(thermal molding)하는 성형 장비, 예컨데, 금형(60)에 대해서 설명하기로 한다.

도 16은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 평탄한 외관 표면 실장 부재를 성형하기 위한 조립된 금형을 나타내는 사시도이다. 도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 평탄한 외관 표면 실장 부재를 성형하기 위한 각각 분리된 금형의 상부 금형(a), 슬리브(b) 및 하부 금형(c)을 각각 나타내는 사시도이다.

도 16, 도 17을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 금형(70)은 하부 금형(710), 상부 금형(730), 슬리브(720)를 포함할 수 있다. 또한, 금형 준비 단계에서는 CrN 코팅/DLC 코팅을 금형 표면에 적용(금형 이형성 개선)할 수 있다. 상기 각각의 상부 금형(730)과 하부 금형(710)은 평탄한 면과 곡면을 외관 표면 실장 부재에 적용하기 위해, 평탄한 부분(7301,7101)과, 곡형 부분(7302,7303;,7102,7103)을 각각 구비할 수 있다. 조립 순서는 하부 금형(610)에 슬리브(620)를 끼우고, 상부 금형(630)을 결합하여, 금형 조립체를 완성할 수 있다.

먼저, 본 발명의 다양한 실시예에 따라 준비된 평탄한 외관 표면 실장 부재(800)(도 21에 도시)를 준비한다. 준비된 외관 표면 실장 부재(700)의 후면에는 보호 비닐이 부착될 수 있다. 보호 비닐은 열에 의해 녹는 타입으로서, 성형된 외관 표면 실장 부재(702)(도 22에 도시)를 금형(710)에서 온전한 상태로 분리하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 제작 장치는 프로그레시브 타입의 제작 장치로 여러 단계가 순차적으로 진행될 수 있다. 예를 들어 가열1,2공정이 100초, 냉각1,2공정이 100초에 끝나더라도, 압축공정이 200초가 필요하면, 압축공정에 의해 다른 공정의 시간들도 200초씩 진행되어야 할 수 있다.

다양한 실시예를 따라 제품의 외관에 가장 큰 영향을 미치는 공정이 보통 가장 긴 시간이 필요할 수 있다. 예를 들어 압축 공정을 두공정으로 나누어 100초씩 2번 진행할 경우, 전체 공정은 가열 2공정, 압축 2공정, 냉각 2공정으로 공정수가 6공정이 되면서 금형은 1벌이 증가하지만, 본 발명의 각 단계별 시간은 100초로 줄일 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 외관 표면 실장 부재의 제작 방법에 대해서 설명하기로 한다.

도 18은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 외관 부제 제작 방법을 나타내는 순서도이다.

도 18을 참조하여 다양한 실시예에 따른 외관 표면 실장 부재 제작 공정을 살펴보면 다음과 같다. 도 15와 같은 평탄한 외관 표면 실장 부재를 준비한다(1801 단계). 준비된 외관 표면 실장 부재는 금형의 하부 금형 상에 놓인 후에 성형 공정(1803 단계)이 수행될 수 있다. 성형 공정 후에, 휘어진 외관 표면 실장 부재를 금형에서 박리하여, 최종적인 휘어진 외관 표면 실장 부재 제작이 완료(1805 단계)될 수 있다.

도 19 내지 도 21를 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 외관 표면 실장 부재 성형 공정에 대해서 설명하기로 한다.

도 19은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 외관 부재 성형 공정을 구체적으로 나타내는 순서도이다. 도 20은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 평탄한 외관 표면 실장 부재를 금형 내에 배치시킨 후에 가열 공정을 진행하는 상태를 나타내는 단면도이다. 도 21은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 평탄한 외관 표면 실장 부재를 금형 내에 배치시킨 후에 압축 공정을 진행하는 상태를 나타내는 단면도이다.

도 19 내지 도 21를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 외관 표면 실장 부재(800) 성형 공정은 가열 공정, 압축 공정, 냉각 공정으로 구성될 수 있다. 도 20은 가열 공정 때의 금형 상태를 나타내고, 도 21은 압축 공정일 때의 금형 상태를 나타낸다. 동일한 리드타임 기준으로 제작 했을 때, 제작 단계를 더 많이 나눌수록 사이클 타임이 짧아져서 제조성은 개선이 되나, 금형수가 많아지는 단점이 있을 수 있다.

[가열 공정]

다양한 실시예에 따른 외관 표면 실장 부재의 가열 공정은 적어도 두 개 이상의 가열 공정을 가질 수 있다. 상기 가열 공정은 두 개의 제1,2가열 공정으로 구분될 수 있다. 상기 가열 공정은 도 10과 같은 상태의 외관 표면 실장 부재가 삽입된 금형을 대략 제1온도(75도~85도) 사이에서 가열할 수 있다. 이러한 제1가열 공정에 따라 외관 표면 실장 부재는 소재의 유연성(Flexibility)을 높일 수 있다.

제2가열 공정은 외관 표면 실장 부재가 삽입된 금형을 대략 90도~110도 사이에서 이차적으로 가열한다. 이러한 제2가열 공정에 따라 외관 표면 실장 부재는 소재의 유연성(Flexibility)을 높이면서, 휘어지는 부분의 충격을 완화할 수 있다.

[압축 공정]

다양한 실시예에 따른 압축 공정은 적어도 하나 이상의 압축 공정을 가질 수 있다. 압축 공정은 대략적으로 제3온도(120-140도 정도)에서 제1압력(대략 2 bar 내지 5bar 이하)의 압력으로 금형을 가압할 수 있다. 압축 공정에 의해 외관 표면 실장 부재(900)는 소망하는 휘어진 부분을 제작할 수 있다.

유리 전이 온도와 비교하여, 상대적으로 상당히 낮은 온도와 낮은 압력에서 성형함으로써, 외관에 찍힘 현상을 막고, 모서리 굴곡부의 충격 및 백화를 개선하며, 고경도 하드 코팅층 박리현상을 개선하고, 후면 UV 몰딩이 금형에 전사되는 현상 개선할 수 있다.

[냉각 공정]

다양한 실시예에 따른 냉각 공정은 적어도 두 개 이상의 냉각 공정을 가질 수 있다. 상기 냉각 공정은 두 개의 제1,2냉각 공정으로 구분될 수 있다. 제1냉각 공정은 외관 표면 실장 부재를 대략 제4온도(55도~65도) 사이에서 냉각한다. 이러한 제1냉각 공정에 따라 외관 표면 실장 부재는 급속 냉각에 따른 XY축 변형을 완화할 수 있다.

제2냉각 공정은 외관 표면 실장 부재를 대략 제5온도(상온)에서 냉각할 수 있다. 제2냉각 공정이 완료된 후에 외관 표면 실장 부재(900)를 금형에서 분리시킨 후에 최종적인 외관 표면 실장 부재가 제작될 수 있다.

다양한 실시예에 따라 사이클 타임은 각 사이즈 및 두께 별로 40~200 sec로 한다. 또한, 성형 공정은 PROGRESSIVE 공정으로 인하여 생산성 개선이 가능하고, 사이즈에 따라 멀티캐비티 구현이 가능할 수 있다.

도 22는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 성형 후의 휘어진 외관 표면 실장 부재의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 22는 최종적으로 제작된 외관 표면 실장 부재(800)의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 15에 도시된 평탄한 외관 표면 실장 부재가 성형 공정을 거쳐 도 22와 같은 휘어진 곡면을 가지는 외관 표면 실장 부재(800)로 제작되었다.

즉, 이차원적인 외관 표면 실장 부재가 삼차원적인 형상. 즉 휘어진 형상으로 변경되었다. 성형 공정에 의해 제작된 외관 표면 실장 부재(800)는 평탄한 부분과, 평탄한 부분에서 연장된 곡률을 가지는 부분의 조합 형상으로 제작될 수 있다. 이런 외관 표면 실장 부재(900)는 곡률을 가지는 커브드(curved) 또는 벤더블(bendable) 플렉시블 디스플레이의 윈도우에 적용될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 이런 외관 표면 실장 부재는 곡률을 가지는 커브드(curved) 또는 벤더블(bendable) 플렉시블 디스플레이가 실장되는 스마트 폰이나, 플렉시블 장치나, 웨어러블 장치에 채용될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제작된 윈도우(외관 표면 실장 부재)는 후면에 플렉서블 디스플레이 모듈을 추가로 더 구비할 수 있다. 상기 플렉서블 디스플레이 모듈은 윈도우 와 동일 또는 유사한 곡률로 구성될 수 있다. 상기 제작된 윈도우 는 리시버, 홈 키와 같은 주변 부품과 조립을 위한 관통홀을 추가로 더 구비할 수 있고, 상기 데코레이션층은 카메라 홀, 근조도 센서 홀 등과 같이 내/외부 광원이 투과되어야 하는 부품에 적어도 일부 투명 또는 반투명한 영역을 추가로 더 구비할 수 있다.

도 23a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 성형 공정 전의 외관 표면 실장 부재를 나타내고, 도 23b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 성형 공정 후의 외관 표면 실장 부재를 나타내는 도면이다.

도 23a, 도 23b를 참조하여 성형 전의 외관 표면 실장 부재(700)와, 성형 후의 외관 표면 실장 부재(702)에 대해서 비교 설명하기로 한다. 성형 전의 외관 표면 실장 부재(700)는 평탄한 부재일 수 있다. 평탄한 외관 표면 실장 부재(700)의 상세한 구성은 도 15에 도시되었고, 성형 공정 후에 적어도 일부가 곡률을 가지는 곡면을 가지는 휘어진 외관 표면 실장 부재(702)의 구성은 도 22에 도시되었다.

평탄한 외관 표면 실장 부재(700)는 성형 공정에 의해 평탄한 부분(7021)과, 제1,2휘어진 부분(7021,7023)으로 제작될 수 있다. 상기 외관 표면 실장 부재(702)는 도 1의 전면에 배치되는 전면 윈도우에 채용될 수 있다. 상기 외관 표면 실장 부재(702)는 플렉시블 디스플레이와 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 다양한 형상의 플렉시블 디스플레이에 대응하는 다양한 외관 표면 실장 부재, 즉 댜앙한 형상을 가지는 윈도우를 제작할 수 있다. 또한, 상기 평탄한 부분은 완만한 곡면, 즉, 곡률을 가지게 변형될 수 있다.

도 24a, 도 24b는 다양한 실시예에 따른 외관 표면 실장 부재에 구비된 보호 비닐이 성형 후에 외관을 커버하지 못한 상태를 나타내는 도면이다. 도 25는 다양한 실시예에 따른 외관 표면 실장 부재에 구비된 보호 비닐이 성형 후에 외관을 커버한 상태를 나타내는 도면이다.

도 24a, 도 24b를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 고경도 시트(90)(외관 표면 실장 부재)의 일면은 보호 비닐(91)을 더 구비할 수 있다. 상기 보호 비닐(91)은 고경도 시트(90)를 열 성형 공정을 통해 3D 형상으로 제작할 때, 고경도 시트가 금형 내부에서 발생하는 스크래치 등으로부터 고경도 시트를 보호할 수 있고, 성형 후 금형에서 취출을 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 보호 비닐(91)은 열에 의해 녹는 타입일 수 있다. 일반적인 보호 비닐 소재인 PET의 경우 성형 온도에서 변형이 거의 없기 때문에, 고경도 시트(90)가 열 성형을 통해 길이가 늘어난 만큼 성형 후 고경도 시트 소재의 외관을 커버(P1 부분)하지 못해 성형 후 외관에 자국이 남을 수 있다.

도 25를 참조하면, 유리 전이 온도가 성형 온도인 130도 이하 보호 비닐(91)을 사용할 경우, 보호 비닐(91)이 녹으면서 외관을 덮어서 고경도 시트 외관에 찍힘 등을 커버(P2 부분)할 수 있다.

본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 다양한 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 개시의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

전자 장치에 있어서,
상기 전자 장치의 전면에 배치된 디스플레이; 및
상기 전자 장치의 후면에 배치된 후면 커버를 포함하고, 상기 후면 커버는:
반투명 또는 투명인 폴리머 층;
상기 폴리머 층 상에 배치되고, 연필 경도 4H 이상인 코팅 층; 및
상기 폴리머 층 아래에 배치되고, 내열성 잉크로 인쇄된 차폐 층을 포함하고,
상기 폴리머 층 및 상기 코팅 층은 상기 후면 커버의 휘어진(curved) 엣지들(sides edges)을 형성하는 곡면부를 포함하는 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 후면 커버는 평면부를 더 포함하고, 상기 곡면부는 상기 평면부로부터 연장되는, 전자 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 코팅 층은 아크릴레이트를 포함하는, 전자 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 코팅 층은 실리카계(SiO2) 유리막 코팅인, 전자 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 폴리머 층은:
PMMA(poly methyl methacrylate) 층; 및
상기 PMMA 층 아래에 배치되는 PC(poly carbonate) 층을 포함하는, 전자 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 후면 커버는,
상기 폴리머 층 아래에 배치된 데코레이션 층; 및
상기 데코레이션 층 아래에 형성된 증착 층을 더 포함하고,
상기 차폐 층은 상기 증착 층 아래에 배치되는, 전자 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 데코레이션 층은 패턴을 포함하는, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 후면 커버는 평면부를 더 포함하고,
상기 곡면부는 상기 후면 커버의 적어도 일부분이 굽어지도록 상기 평면부로부터 굽어지는, 전자 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 전자 장치의 상기 전면은 제1 방향을 향하고, 상기 전자 장치의 상기 후면은 상기 제1 방향의 반대인 제2 방향을 향하는, 전자 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 곡면부는 제1 곡률을 가지는 제1 곡면 부분 및 제2 곡률을 가지는 제2 곡면 부분을 포함하는, 전자 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 후면 커버는 상기 전자 장치의 외부 하우징의 적어도 일부를 형성하는, 전자 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 코팅 층은 상기 전자 장치의 외부에 노출되는, 전자 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 데코레이션 층은 UV(ultraviolet) 몰딩 층을 포함하는, 전자 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 증착 층은 PVD(physical vapor deposition) 층을 포함하는, 전자 장치.