WO2020141656A1 - 윈도우 제조 방법 - Google Patents

윈도우 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2020141656A1
WO2020141656A1 PCT/KR2019/004926 KR2019004926W WO2020141656A1 WO 2020141656 A1 WO2020141656 A1 WO 2020141656A1 KR 2019004926 W KR2019004926 W KR 2019004926W WO 2020141656 A1 WO2020141656 A1 WO 2020141656A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
window
base glass
strengthening
additive
molten salt
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/004926
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이회관
김민기
김병범
김승호
김유리
염종훈
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to JP2021538986A priority Critical patent/JP7350073B2/ja
Priority to EP19906907.1A priority patent/EP3907201A4/en
Priority to US17/298,505 priority patent/US20220017411A1/en
Priority to CN201980087758.4A priority patent/CN113272264A/zh
Publication of WO2020141656A1 publication Critical patent/WO2020141656A1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • C03C21/002—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/001—General methods for coating; Devices therefor
    • C03C17/002—General methods for coating; Devices therefor for flat glass, e.g. float glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/10—Deposition methods
    • C03C2218/11—Deposition methods from solutions or suspensions
    • C03C2218/119—Deposition methods from solutions or suspensions by printing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Definitions

  • the present invention relates to a window manufacturing method, and more particularly, to a window manufacturing method used as a cover glass of an electronic device.
  • Electronic devices include windows, housings, and electronic devices.
  • the electronic device may include various devices activated according to an electrical signal, such as a display device, a touch device, or a detection device.
  • the window protects the electronic device and provides the user with an active area. Accordingly, the user provides input to the electronic device through a window or receives information generated in the electronic device. In addition, the electronic device can be stably protected from external impact through the window.
  • An object of the present invention is to provide a window manufacturing method with improved chemical resistance of a window surface while maintaining strength characteristics.
  • an object of the present invention is to provide a window manufacturing method with improved process economy by omitting a separate post-processing process for improving the surface properties of the reinforced window.
  • One embodiment provides a base glass; And strengthening the base glass by providing a mixed melt containing a strengthened molten salt and an additive to the base glass.
  • the additive is at least one of Al 2 (SO 4 ) 3 , Al(NO 3 ) 2 , K 2 SiO 3 , Na 2 SiO 3 , KCl, Ca(NO 3 ), and Mg(NO 3 ) 2 It provides a window manufacturing method comprising a.
  • the content of the additive may be greater than 0 wt% and less than 10 wt% based on the total weight of the mixed melt.
  • the additive may be Al 2 (SO 4 ) 3 or Al(NO 3 ) 2 .
  • the base glass may include SiO 2 , Al 2 O 3 , and Li 2 O 3 .
  • the base glass may further include P 2 O 5 .
  • the base glass may include SiO 2 at 50 wt% or more and 80 wt% or less, Al 2 O 3 at 10 wt% or more and 30 wt% or less, and Li 2 O 3 at 3 wt% or more and 20 wt% or less.
  • the base glass includes SiO 2 , Al 2 O 3 , and P 2 O 5 , and may not include Li 2 O 3 .
  • the enhanced molten salt is a mixed salt containing two or more ions selected from the group consisting of Li + , Na + , K + , Rb + and Cs + , or Li + , Na + , K + , Rb + and Cs + It may be a single salt containing any one ion selected from the group consisting of.
  • the strengthening step includes a first strengthening step of strengthening the base glass by providing a first strengthening molten salt and the additive; And a second strengthening step of strengthening the base glass by providing a second strengthened molten salt excluding the additive. It may include.
  • the first strengthening step may be performed at a first temperature
  • the second strengthening step may be performed at a second temperature lower than the first temperature
  • the first strengthening step may be performed at 380°C to 440°C, and the second strengthening step may be performed at 380°C to 410°C.
  • the first fortified molten salt may include KNO 3 and NaNO 3
  • the second fortified molten salt may include KNO 3 and may not include NaNO 3 .
  • the method may further include forming a printed layer on at least one of an upper surface and a lower surface of the base glass subjected to the strengthening step.
  • One embodiment provides a base glass comprising SiO 2 , Al 2 O 3 , and Li 2 O 3 ; And a strengthening step of strengthening the base glass in a mixed melt containing a strengthened molten salt and an additive.
  • the enhanced molten salt is Li + , Na + , K + , Rb + and Cs + is a mixed salt containing two or more ions selected from the group consisting of, or Li + , Na + , K + , Rb It is a single salt containing any one ion selected from the group consisting of + and Cs +
  • the additive is Al 2 (SO 4 ) 3 , Al(NO 3 ) 2 , K 2 SiO 3 , Na 2 SiO 3 , KCl , Ca(NO 3 ), and Mg(NO 3 ) 2 .
  • the fortified molten salt may include at least one of KNO 3 and NaNO 3 , and the additive may include Al 2 (SO 4 ) 3 or Al(NO 3 ) 2 .
  • the additive may be included in more than 0wt% and 10wt% or less based on the total weight of the mixed melt.
  • One embodiment provides a base glass; A first strengthening step of strengthening the base glass by providing a first molten molten salt and a mixed melt containing additives; And a second strengthening step including a second strengthening molten salt in the base glass strengthened in the first strengthening step, and the additive providing a melting solution not included to strengthen the treatment; And, the additive is Al 2 (SO 4 ) 3 , Al (NO 3 ) 2 , K 2 SiO 3 , Na 2 SiO 3 , KCl, Ca (NO 3 ), and at least one of Mg (NO 3 ) It provides a window manufacturing method comprising.
  • the base glass may include SiO 2 , Al 2 O 3 , and Li 2 O 3 .
  • the mixed melt may include at least one of Al 2 (SO 4 ) 3 and Al(NO 3 ) 2 and KNO 3 and NaNO 3 , and the melt may include KNO 3 .
  • the second strengthening step further comprises the step of forming a printing layer on at least one of the upper surface and the lower surface of the base glass subjected to the strengthening treatment, between the second strengthening step and the step of forming the printing layer In may not include a polishing step of polishing at least one surface of the base glass.
  • One embodiment can provide a window manufacturing method that provides a window with excellent surface durability while maintaining a good compressive stress value by strengthening the base glass with a mixed melt containing an additive together with a strengthened molten salt.
  • One embodiment may further include an additive in addition to the strengthened molten salt in the strengthening step, to provide a method for manufacturing a window having excellent printability on the surface by minimizing defects in the window surface generated in the strengthening step.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the electronic device shown in FIG. 1.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing a window in one embodiment.
  • FIG. 4 is a sequence of a window manufacturing method of one embodiment.
  • FIG. 5 is a view schematically showing a strengthening step in the window manufacturing method of an embodiment.
  • FIG. 6 is a flow chart showing the step of strengthening in the window manufacturing method of one embodiment.
  • FIG. 7 is a sequence of a window manufacturing method of one embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram schematically showing a window manufacturing method of an embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a part of a window according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a flow chart showing a conventional window manufacturing method.
  • 11 is a graph evaluating chemical resistance of a window manufactured by being strengthened by a conventional strengthening step.
  • 12A to 12F are graphs for evaluating chemical resistance of windows manufactured by the window manufacturing method of each embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a window according to an embodiment.
  • 14A and 14B are perspective views illustrating windows according to an embodiment.
  • a component or region, layer, part, etc.
  • it is directly disposed/on the other component. It means that it can be connected/coupled or a third component can be arranged between them.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.
  • first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component.
  • Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an electronic device.
  • 1 is a view illustrating an embodiment of an electronic device including a window manufactured by a window manufacturing method of an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the electronic device shown in FIG. 1.
  • 3 is a cross-sectional view of a window manufactured by the window manufacturing method of one embodiment.
  • the electronic device EA may be a device activated according to an electrical signal.
  • the electronic device EA may include various embodiments.
  • the electronic device EA may include a tablet, a laptop, a computer, and a smart television.
  • the electronic device EA is illustratively illustrated as a smart phone.
  • the electronic device EA displays the image IM in the direction of the third direction axis DR3 on the display surface IS parallel to the plane defined by the first direction axis DR1 and the second direction axis DR2.
  • the display surface IS on which the image IM is displayed may correspond to the front surface of the electronic device EA, and may correspond to the upper surface FS of the window CW.
  • the electronic device EA has a three-dimensional shape having a predetermined thickness in the direction of the third direction axis DR3, which is a direction perpendicular to the plane defined by the first direction axis DR1 and the second direction axis DR2. Can.
  • the display surface IS may include a display area DA and a non-display area NDA adjacent to the display area DA.
  • the non-display area NDA is illustrated as being disposed around the display area DA, but embodiments are not limited thereto.
  • the display area DA is a part in which the image IM is provided and may be a part corresponding to the active area AA of the electronic panel DP.
  • the image IM may include a dynamic image as well as a still image.
  • an Internet search box is shown as an example of an image IM.
  • an upper surface (or front surface) and a lower surface (or rear surface) of each member are defined based on a direction in which the image IM is displayed.
  • the upper surface and the lower surface are opposing each other based on the third direction axis DR3, and the normal direction of each of the upper surface and the lower surface may be parallel to the third direction axis DR3.
  • the directions indicated by the first to third direction axes DR1, DR2, and DR3 are relative concepts and may be converted to other directions.
  • the first to third directions refer to the same reference numerals in directions indicated by the first to third direction axes DR1, DR2, and DR3, respectively.
  • the electronic device EA includes a window CW, an electronic panel DP, and a housing HAU.
  • the window CW and the housing HAU may be combined to form an external appearance of the electronic device EA.
  • the upper surface FS of the window CW defines the upper surface of the electronic device EA.
  • the upper surface FS of the window CW may include a transmission area TA and a bezel area BZA.
  • the transmission area TA may be an optically transparent area.
  • the transmission area TA may be an area having a visible light transmittance of about 90% or more.
  • the bezel region BZA may be a region having a lower light transmittance than the transmission region TA.
  • the bezel area BZA defines the shape of the transmission area TA.
  • the bezel area BZA is adjacent to the transmission area TA, and may surround the transmission area TA.
  • the bezel area BZA may have a predetermined color.
  • the bezel area BZA may cover the peripheral area NAA of the electronic panel DP to prevent the peripheral area NAA from being viewed from the outside. Meanwhile, this is illustratively illustrated, and in the window CW according to an embodiment of the present invention, the bezel area BZA may be omitted.
  • the window CW may include a glass substrate.
  • the window CW may include a tempered glass substrate that has been tempered.
  • the window CW provides a transmission area TA by using the light transmittance of the glass, and includes a reinforced surface to stably protect the electronic panel DP from external impact.
  • the window (CW) may be manufactured by the window manufacturing method of one embodiment.
  • the window manufacturing method includes a tempering step of tempering the base glass, and in the tempering step, a mixed melt containing a tempered molten salt and a different additive from the tempered molten salt may be provided to the base glass. Detailed description of the window manufacturing method of one embodiment will be described later.
  • the electronic panel DP may be activated according to an electrical signal.
  • the electronic panel DP is activated to display the image IM on the display surface IS of the electronic device EA.
  • the image IM is provided to the user through the transmission area TA, and the user can receive information through the image IM.
  • the electronic panel DP may be activated to sense an external input applied to the upper surface.
  • the external input may include a user's touch, contact or non-object contact, pressure, light, or heat, and is not limited to any one embodiment.
  • the electronic panel DP may include an active area AA and a peripheral area NAA.
  • the active area AA may be an area that provides an image IM.
  • the transmission area TA may overlap with at least a portion of the active area AA.
  • the peripheral area NAA may be an area covered by the bezel area BZA.
  • the peripheral area NAA is adjacent to the active area AA.
  • the peripheral area NAA may surround the active area AA.
  • a driving circuit or a driving wiring for driving the active area AA may be disposed in the peripheral area NAA.
  • the electronic panel DP may include a plurality of pixels PX.
  • the pixel PX displays light in response to an electrical signal.
  • the lights displayed by the pixels PX implement an image IM.
  • the pixel PX may include a display element.
  • the display device may be an organic light emitting device, a quantum dot light emitting device, a liquid crystal capacitor, an electrophoretic device, or an electrowetting device.
  • the housing HAU may be disposed under the electronic panel DP.
  • the housing HAU may include a material having a relatively high stiffness.
  • the housing HAU may include a plurality of frames and/or plates made of glass, plastic, or metal.
  • the housing HAU provides a predetermined accommodation space.
  • the electronic panel DP may be accommodated in the accommodation space and protected from external impact.
  • the upper surface FS of the tempered glass substrate BS is exposed to the outside of the electronic device EA, and defines the upper surface FS of the window CW and the upper surface of the electronic device EA.
  • the lower surface RS of the tempered glass substrate BS faces the upper surface FS in the third direction axis DR3 direction.
  • the printed layer BZ may be disposed on the lower surface RS of the tempered glass substrate BS to define the bezel region BZA.
  • the printed layer BZ has a relatively low light transmittance compared to the tempered glass substrate BS.
  • the printing layer BZ may have a predetermined color. Accordingly, the printing layer BZ can selectively transmit/reflect only light of a specific color.
  • the printing layer BZ may be a light blocking layer that absorbs incident light.
  • the light transmittance and color of the printed layer BZ may be variously provided according to the type of the electronic device EA and the design of the electronic device EA.
  • the base glass may be flat. Further, the base glass may be bent.
  • the base glass provided by cutting in consideration of the size of the product to be finally applied may be convex or concavely bent relative to the center portion.
  • the base glass may include a portion bent at the outer portion.
  • the embodiment is not limited thereto, and the base glass may be provided in various shapes.
  • the strengthening step (S300) may be a step of chemically strengthening the base glass by providing a mixed melt to the base glass. That is, the base glass may be immersed in the mixed melt to strengthen the surface of the base glass by ion exchange.
  • the mixed melt provided to the base glass may include a strengthened molten salt and additives. The additive may be different from the enhanced molten salt.
  • the strengthening step S300 by the ion exchange method may be performed by exchanging alkali metal ions having a relatively small ion radius of the base glass surface with alkali metal ions having a larger ion radius.
  • surface strengthening may be performed by exchanging ions such as Li + or Na + on the base glass surface with Na + or K + ions provided in the strengthened molten salt, respectively.
  • the window manufactured through the reinforcing step (S300) may include a compressive stress layer (CSL, FIG. 9) on the surface.
  • the compressive stress layer CSL (FIG. 9) may be formed on at least one of the upper surface FS and the lower surface RS of the window CW.
  • the first reinforced molten salt and the second reinforced molten salt may be different from each other, or when the first reinforced molten salt and the second reinforced molten salt include a plurality of molten salts, at least some of the molten salts may be the same.
  • the window manufacturing method of one embodiment can minimize the defects of the window surface by strengthening the base glass by including an additive in the strengthening step, so that even if a separate post-processing process for improving the window surface properties is omitted, a uniform window surface Can provide In addition, accordingly, when the print layer is formed on the window surface, the print quality of the print layer can be maintained satisfactorily.
  • the step of strengthening the base glass (S300 ′) may be a step of chemically strengthening the base glass by providing a strengthened molten salt to the base glass. That is, in the step of strengthening the base glass of the conventional window manufacturing method (S300'), there is a difference in not including the additives suggested in the window manufacturing method of one embodiment when chemically strengthening the base glass with a strengthened molten salt.
  • transmittance graphs represented by "REF”, "EXP1", and “EXP2" overlap each other, which corresponds to a case where the difference in transmittance is fine or similar to the conditions indicated by the overlapping graphs. .
  • the transmittance of the window after the acid treatment is increased than that of the window before the acid treatment. This is judged to be due to the increased permeability of the window due to the elution of some chemical components from the window surface during the chemical resistance evaluation of acid treatment, from which it can be seen that the properties of the window surface have changed after the acid treatment.
  • the window (CW-a) includes a reinforced molten salt and a base glass reinforced in a mixed melt containing an additive, exhibiting a good surface compressive stress value, and in an excellent surface without a separate post-processing step after the strengthening step. It can have chemistry.
  • a window (CW-a) having a bending part (B) or a window (CW-b1, CW-b2) having a shape deformed by the window manufacturing method of one embodiment is preferable even if the polishing step is omitted after the strengthening step It represents the surface compressive stress value and can exhibit excellent durability, and thus can be applied to various electronic devices.
  • the window manufacturing method of one embodiment may have excellent surface chemical resistance while exhibiting good surface compressive stress characteristics by strengthening the base glass with a mixed melt containing an additive together with a strengthened molten salt in the strengthening step.
  • the window manufacturing method of one embodiment is improved by exhibiting good surface compressive stress characteristics and excellent surface durability even when the polishing treatment step provided after the tempering step is omitted in order to remove surface defects of the tempered glass substrate. It can show fairness.
  • the window manufacturing method of one embodiment exhibits good surface properties by strengthening the base glass with a mixed melt containing an additive together with a strengthened molten salt in the strengthening step, and print quality and strengthening of the print layer provided on the strengthened base glass surface The durability of the printed layer to the base glass surface can also be improved.
  • the present invention is used as a cover glass of an electronic device, and relates to a window manufacturing method that provides a window having excellent surface durability, and has high industrial applicability.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

일 실시예의 윈도우 제조 방법은 베이스 유리를 제공하는 단계, 및 제공된 베이스 유리에 강화 용융염 및 첨가제를 포함한 혼합 용융액을 제공하여 베이스 유리를 강화하는 단계를 포함하고, 첨가제로 Al 2(SO 4) 3, Al(NO 3) 2, K 2SiO 3, Na 2SiO 3, KCl, Ca(NO 3), 및 Mg(NO 3) 2 중 적어도 하나를 포함하여 양호한 표면 압축응력을 나타내며 우수한 표면 내화학성을 갖는 윈도우를 제공할 수 있다.

Description

윈도우 제조 방법
본 발명은 윈도우의 제조 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는 전자 장치의 커버 유리로 사용되는 윈도우 제조 방법에 관한 것이다.
전자 장치는 윈도우, 하우징, 및 전자 소자를 포함한다. 전자 소자는 표시 소자, 터치 소자, 또는 검출 소자 등 전기적 신호에 따라 활성화되는 다양한 소자들을 포함할 수 있다.
윈도우는 전자 소자를 보호하고, 사용자에게 활성 영역을 제공한다. 이에 따라, 사용자는 윈도우를 통해 전자 소자에 입력을 제공하거나 전자 소자에 생성된 정보를 수신한다. 또한, 전자 소자는 윈도우를 통해 외부 충격으로부터 안정적으로 보호될 수 있다.
최근, 전자 장치의 슬림화 추세로 인해, 윈도우에 대한 경량화 및 박형화 또한 요구되고 있으며, 이에 따른 구조적 취약성을 보완하기 위해, 우수한 강도 및 표면 내구성을 갖는 윈도우 강화 방법이 연구되고 있다.
본 발명의 목적은 강도 특성을 유지하면서 윈도우 표면의 내화학성을 개선한 윈도우 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 강화된 윈도우의 표면 특성을 개선하기 위한 별도의 후가공 공정을 생략하여 공정 경제성이 개선된 윈도우 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예는 베이스 유리를 제공하는 단계; 및 상기 베이스 유리에 강화 용융염 및 첨가제를 포함한 혼합 용융액을 제공하여 상기 베이스 유리를 강화하는 단계; 를 포함하고, 상기 첨가제는 Al 2(SO 4) 3, Al(NO 3) 2, K 2SiO 3, Na 2SiO 3, KCl, Ca(NO 3), 및 Mg(NO 3) 2 중 적어도 하나를 포함하는 윈도우 제조 방법을 제공한다.
상기 혼합 용융액 전체 중량을 기준으로 상기 첨가제의 함량은 0wt% 초과 10wt% 이하일 수 있다.
상기 첨가제는 Al 2(SO 4) 3 또는 Al(NO 3) 2일 수 있다.
상기 베이스 유리는 SiO 2, Al 2O 3, 및 Li 2O 3를 포함할 수 있다.
상기 베이스 유리는 P 2O 5를 더 포함할 수 있다.
상기 베이스 유리는 SiO 2를 50wt% 이상 80wt% 이하로 포함하고, Al 2O 3을 10wt% 이상 30wt% 이하로 포함하며, Li 2O 3을 3wt% 이상 20wt% 이하로 포함할 수 있다.
상기 베이스 유리는 SiO 2, Al 2O 3, 및 P 2O 5를 포함하고, Li 2O 3를 미포함할 수 있다.
상기 강화 용융염은 Li +, Na +, K +, Rb + 및 Cs +로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 이온을 포함하는 혼합염, 또는 Li +, Na +, K +, Rb + 및 Cs +로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 이온을 포함하는 단일염일 수 있다.
상기 강화 단계는 제1 강화 용융염 및 상기 첨가제를 제공하여 상기 베이스 유리를 강화 처리하는 제1 강화 단계; 및 상기 첨가제를 제외하고 제2 강화 용융염을 제공하여 상기 베이스 유리를 강화 처리하는 제2 강화 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제1 강화 단계는 제1 온도에서 수행되고, 상기 제2 강화 단계는 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도에서 수행될 수 있다.
상기 제1 강화 단계는 380℃ 내지 440℃에서 수행되고, 상기 제2 강화 단계는 380℃ 내지 410℃에서 수행될 수 있다.
상기 제1 강화 용융염은 KNO 3 및 NaNO 3를 포함하고, 상기 제2 강화 용융염은 KNO 3를 포함하고, NaNO 3를 미포함할 수 있다.
상기 강화 단계를 거친 상기 베이스 유리의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나의 면에 인쇄층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예는 SiO 2, Al 2O 3, 및 Li 2O 3를 포함한 베이스 유리를 제공하는 단계; 및 강화 용융염 및 첨가제를 포함한 혼합 용융액에서 상기 베이스 유리를 강화 처리하는 강화 단계; 를 포함하고, 상기 강화 용융염은 Li +, Na +, K +, Rb + 및 Cs +로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 이온을 포함하는 혼합염, 또는 Li +, Na +, K +, Rb + 및 Cs +로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 이온을 포함하는 단일염이고, 상기 첨가제는 Al 2(SO 4) 3, Al(NO 3) 2, K 2SiO 3, Na 2SiO 3, KCl, Ca(NO 3), 및 Mg(NO 3) 2 중 적어도 하나를 포함하는 윈도우 제조 방법을 제공한다.
상기 강화 용융염은 KNO 3 및 NaNO 3 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 첨가제는 Al 2(SO 4) 3 또는 Al(NO 3) 2를 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 상기 혼합 용융액의 전체 중량을 기준으로 0wt% 초과 10wt% 이하로 포함될 수 있다.
일 실시예는 베이스 유리를 제공하는 단계; 상기 베이스 유리에 제1 강화 용융염 및 첨가제를 포함한 혼합 용융액을 제공하여 강화 처리하는 제1 강화 단계; 및 상기 제1 강화 단계에서 강화된 상기 베이스 유리에 제2 강화 용융염을 포함하고, 상기 첨가제는 미포함하는 용융액을 제공하여 강화 처리하는 제2 강화 단계; 를 포함하고, 상기 첨가제는 Al 2(SO 4) 3, Al(NO 3) 2, K 2SiO 3, Na 2SiO 3, KCl, Ca(NO 3), 및 Mg(NO 3) 중 적어도 하나를 포함하는 윈도우 제조 방법을 제공한다.
상기 베이스 유리는 SiO 2, Al 2O 3, 및 Li 2O 3를 포함할 수 있다.
상기 혼합 용융액은 Al 2(SO 4) 3 및 Al(NO 3) 2 중 적어도 하나와 KNO 3 및 NaNO 3를 포함하고, 상기 용융액은 KNO 3를 포함할 수 있다.
상기 제2 강화 단계 이후에 강화 처리된 상기 베이스 유리의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나의 면에 인쇄층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 강화 단계와 상기 인쇄층을 형성하는 단계 사이에 상기 베이스 유리의 적어도 일면을 연마하는 연마 처리 단계를 미포함할 수 있다.
일 실시예는 강화 용융염과 함께 첨가제를 포함하는 혼합 용융액으로 베이스 유리를 강화 처리하여 양호한 압축응력 값을 유지하면서, 우수한 표면 내구성을 갖는 윈도우를 제공하는 윈도우 제조 방법을 제공할 수 있다.
일 실시예는 강화하는 단계에서 강화 용융염 이외에 첨가제를 더 포함하여, 강화 단계에서 발생하는 윈도우 표면의 결함을 최소화하여 표면에서 우수한 인쇄성을 갖는 윈도우의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예의 윈도우를 나타낸 단면도이다.
도 4는 일 실시예의 윈도우 제조 방법에 대한 순서이다.
도 5는 일 실시예의 윈도우 제조 방법에서 강화 단계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예의 윈도우 제조 방법에서 강화 단계를 나타낸 순서도이다.
도 7은 일 실시예의 윈도우 제조 방법에 대한 순서이다.
도 8은 일 실시예의 윈도우 제조 방법을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 윈도우의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 10은 종래의 윈도우 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 11은 종래의 강화 단계로 강화 처리되어 제작된 윈도우에 대한 내화학성을 평가한 그래프이다.
도 12a 내지 도 12f는 각각 일 실시예의 윈도우 제조 방법으로 제조된 윈도우에 대한 내화학성을 평가한 그래프이다.
도 13은 일 실시예에 따른 윈도우를 도시한 사시도이다.
도 14a 및 도 14b는 일 실시예에 따른 윈도우들을 도시한 사시도들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의됩니다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 도 1은 전자 장치를 나타낸 사시도이다. 도 1은 일 실시예의 윈도우 제조 방법에 의하여 제작된 윈도우를 포함하는 전자 장치의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 전자 장치의 분해 사시도이다. 도 3은 일 실시예의 윈도우 제조 방법에 의해 제작된 윈도우의 단면도이다.
전자 장치(EA)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 전자 장치(EA)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(EA)는 태블릿, 노트북, 컴퓨터, 스마트 텔레비전 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 전자 장치(EA)는 스마트 폰으로 예시적으로 도시되었다.
전자 장치(EA)는 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 평행한 표시면(IS)에서 제3 방향축(DR3) 방향으로 영상(IM)을 표시할 수 있다. 영상(IM)이 표시되는 표시면(IS)은 전자 장치(EA)의 상부면(front surface)과 대응될 수 있으며, 윈도우(CW)의 상부면(FS)과 대응될 수 있다. 또한, 전자 장치(EA)는 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 수직한 방향인 제3 방향축(DR3) 방향으로 소정의 두께를 갖는 입체 형상을 가질 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 일 실시예의 전자 장치(EA)에서 표시면(IS)은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)에 인접한 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싸고 배치되는 것으로 도시되었으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 표시 영역(DA)은 영상(IM)이 제공되는 부분으로 전자 패널(DP)의 액티브 영역(AA)에 대응하는 부분일 수 있다. 한편, 영상(IM)은 동적인 영상은 물론 정지 영상을 포함할 수 있다. 도 1에서 영상(IM)의 일 예로 인터넷 검색창이 도시되었다.
본 실시예에서는 영상(IM)이 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 상부면(또는 전면)과 하부면(또는 배면)이 정의된다. 상부면과 하부면은 제3 방향축(DR3)을 기준으로 서로 대향(opposing)되고, 상부면과 하부면 각각의 법선 방향은 제3 방향축(DR3)과 평행할 수 있다. 한편, 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
전자 장치(EA)는 윈도우(CW), 전자 패널(DP), 및 하우징(HAU)을 포함한다. 도 1 및 도 2에 도시된 일 실시예에 따른 전자 장치(EA)에서, 윈도우(CW)와 하우징(HAU)은 결합되어 전자 장치(EA)의 외관을 구성할 수 있다.
윈도우(CW)의 상부면(FS)은 상술한 바와 같이, 전자 장치(EA)의 상부면을 정의한다. 윈도우(CW)의 상부면(FS)은 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)을 포함할 수 있다.
투과 영역(TA)은 광학적으로 투명한 영역일 수 있다. 예를 들어, 투과 영역(TA)은 약 90% 이상의 가시광선 투과율을 가진 영역일 수 있다.
베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 형상을 정의한다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접하며, 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다.
베젤 영역(BZA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 전자 패널(DP)의 주변 영역(NAA)을 커버하여 주변 영역(NAA)이 외부에서 시인되는 것을 차단할 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 도시된 것이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우(CW)에 있어서, 베젤 영역(BZA)은 생략될 수도 있다.
윈도우(CW)는 유리 기판 포함할 수 있다. 예를 들어, 윈도우(CW)는 강화 처리된 강화 유리 기판을 포함할 수 있다. 윈도우(CW)는 유리의 광 투과율을 이용하여 투과 영역(TA)을 제공하고, 강화 처리된 표면을 포함하여 외부 충격으로부터 전자 패널(DP)을 안정적으로 보호할 수 있다.
윈도우(CW)는 일 실시예의 윈도우 제조 방법으로 제작된 것일 수 있다. 일 실시예의 윈도우 제조 방법은 베이스 유리를 강화 처리하는 강화 단계를 포함하며, 강화 단계에서 강화 용융염 및 강화 용융염과 상이한 첨가제를 포함한 혼합 용융액이 베이스 유리에 제공될 수 있다. 일 실시예의 윈도우 제조 방법에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
전자 패널(DP)은 전기적 신호에 따라 활성화될 수 있다. 본 실시예에서, 전자 패널(DP)은 활성화되어 전자 장치(EA)의 표시면(IS)에 영상(IM)을 표시한다. 영상(IM)은 투과 영역(TA)을 통해 사용자에게 제공되고, 사용자는 영상(IM)을 통해 정보를 수신할 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 전자 패널(DP)은 활성화되어 상부면에 인가되는 외부 입력을 감지할 수도 있다. 외부 입력은 사용자의 터치, 무체물의 접촉이나 인접, 압력, 광, 또는 열을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
전자 패널(DP)은 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)을 포함할 수 있다. 액티브 영역(AA)은 영상(IM)을 제공하는 영역일 수 있다. 투과 영역(TA)은 액티브 영역(AA)의 적어도 일부와 중첩할 수 있다.
주변 영역(NAA)은 베젤 영역(BZA)에 의해 커버되는 영역일 수 있다. 주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)에 인접한다. 주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)을 에워쌀 수 있다. 주변 영역(NAA)에는 액티브 영역(AA)을 구동하기 위한 구동 회로나 구동 배선 등이 배치될 수 있다.
전자 패널(DP)은 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 화소(PX)는 전기적 신호에 응답하여 광을 표시한다. 화소들(PX)이 표시하는 광들은 영상(IM)을 구현한다. 화소(PX)는 표시 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 소자는 유기발광소자, 양자점 발광소자, 액정 커패시터, 전기 영동 소자, 또는 전기 습윤 소자 등일 수 있다.
하우징(HAU)은 전자 패널(DP)의 하측에 배치될 수 있다. 하우징(HAU)은 상대적으로 높은 강성을 가진 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(HAU)은 유리, 플라스틱, 또는 메탈로 구성된 복수 개의 프레임 및/또는 플레이트를 포함할 수 있다. 하우징(HAU)은 소정의 수용 공간을 제공한다. 전자 패널(DP)은 수용 공간 내에 수용되어 외부 충격으로부터 보호될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 윈도우의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 윈도우(CW)는 강화 유리 기판(BS) 및 인쇄층(BZ)을 포함할 수 있다. 강화 유리 기판(BS)은 광학적으로 투명할 수 있다. 본 실시예에서, 강화 유리 기판(BS)은 베이스 유리(BG, 도 5)를 강화 처리한 이후를 지칭하는 것일 수 있다. 본 명세서에서 강화 유리 기판(BS)으로 설명되는 것은 윈도우 제조 방법의 강화 단계에서 강화 처리된 베이스 유리(BG, 도 5)를 지칭하는 것이다.
강화 유리 기판(BS)의 상부면(FS)은 전자 장치(EA)의 외부로 노출되며, 윈도우(CW)의 상부면(FS)과 전자 장치(EA)의 상부면을 정의한다. 강화 유리 기판(BS)의 하부면(RS)은 제3 방향축(DR3) 방향에서 상부면(FS)과 대향된다.
인쇄층(BZ)은 강화 유리 기판(BS)의 하부면(RS)에 배치되어 베젤 영역(BZA)을 정의할 수 있다. 인쇄층(BZ)은 강화 유리 기판(BS)에 비해 상대적으로 낮은 광 투과율을 가진다. 예를 들어, 인쇄층(BZ)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 이에 따라, 인쇄층(BZ)은 특정 컬러의 광만 선택적으로 투과/반사 시킬 수 있다. 또는, 예를 들어, 인쇄층(BZ)은 입사되는 광을 흡수하는 광 차단층일 수도 있다. 인쇄층(BZ)의 광 투과율 및 컬러는 전자 장치(EA)의 종류 및 전자 장치(EA)의 디자인에 따라 다양하게 제공될 수 있다.
인쇄층(BZ)은 강화 유리 기판(BS)의 하부면(RS)에 인쇄(printing)나 증착(deposition)을 통해 형성될 수 있다. 이때, 인쇄층(BZ)은 강화 유리 기판(BS)의 하부면(RS)에 직접 형성될 수 있다. 또는, 인쇄층(BZ)은 별도의 점착 부재 등을 통해 강화 유리 기판(BS)의 하부면(RS)에 결합될 수도 있다. 이때, 강화 유리 기판(BS)의 하부면(RS)에 점착 부재가 접촉할 수 있다.
도 4는 일 실시예의 윈도우 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 일 실시예의 윈도우 제조 방법은 베이스 유리를 제공하는 단계(S100) 및 베이스 유리에 혼합 용융액을 제공하여 강화 처리하는 베이스 유리 강화 단계(S300)를 포함할 수 있다.
일 실시예의 윈도우의 제조 방법에 있어서, 베이스 유리를 제공하는 단계(S100)에서 제공되는 베이스 유리는 플로트 공법(float process)에 의하여 제조된 것일 수 있다. 또한, 제공되는 베이스 유리는 다운 드로우 공법(down draw process) 방법 또는 퓨전 공법(fusion process) 방법에 의하여 제조된 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제공되는 베이스 유리는 예시되지 않은 다양한 방법에 의하여 제조된 것일 수 있다.
베이스 유리를 제공하는 단계(S100)에서 제공되는 베이스 유리는 사용 용도를 고려하여 강화 단계(S300) 이전에 절단되어 제공되는 것일 수 있다. 하지만, 실시예는 이에 한정하지 않으며, 제공되는 베이스 유리는 최종적으로 적용되는 제품의 크기와 일치되지 않는 크기로 제공되고, 이후 일 실시예의 윈도우 제조 공정 이후에 최종 제품 적용 크기로 절단되어 가공되는 것일 수 있다.
베이스 유리는 플랫(flat)한 것일 수 있다. 또한, 베이스 유리는 벤딩(bending)된 것일 수 있다. 예를 들어, 최종적으로 적용되는 제품의 크기를 고려하여 재단되어 제공되는 베이스 유리는 가운데 부분을 기준으로 볼록하거나 오목하게 벤딩된 것일 수 있다. 또는 베이스 유리는 외곽 부분에 벤딩된 부분을 포함하는 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 유리는 다양한 형상으로 제공될 수 있다.
베이스 유리를 제공하는 단계(S100)에서 제공되는 베이스 유리는 SiO 2 및 Al 2O 3를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예에서 베이스 유리는 SiO 2, Al 2O 3, 및 Li 2O 3를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 베이스 유리는 SiO 2를 50wt% 이상 80wt% 이하로 포함하고, Al 2O 3을 10wt% 이상 30wt% 이하로 포함하며, Li 2O 3을 3wt% 이상 20wt% 이하로 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에서 베이스 유리는 SiO 2, Al 2O 3, Li 2O 3, 및 P 2O 5를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예에서 베이스 유리는 SiO 2, Al 2O 3, 및 P 2O 5를 포함하고, Li 2O 3를 미포함하는 것일 수 있다. 한편, 베이스 유리는 SiO 2, Al 2O 3, Li 2O 3, 및 P 2O 5 이외에 추가적으로 Na 2O, K 2O, MgO 및 CaO 중 적어도 하나를 더 포함하는 것일 수 있다
강화 단계(S300)는 베이스 유리에 혼합 용융액을 제공하여 베이스 유리를 화학 강화 처리하는 단계일 수 있다. 즉, 혼합 용융액에 베이스 유리를 침지하여 이온 교환법으로 베이스 유리의 표면을 강화하는 단계일 수 있다. 베이스 유리에 제공되는 혼합 용융액은 강화 용융염 및 첨가제를 포함하는 것일 수 있다. 첨가제는 강화 용융염과 상이한 것일 수 있다.
이온 교환법에 의한 강화 단계(S300)는 베이스 유리 표면의 상대적으로 이온 반경이 작은 알칼리 금속 이온을 이온 반경이 보다 큰 알칼리 금속 이온으로 교환하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 베이스 유리 표면의 Li + 또는 Na + 등의 이온들을 각각 강화 용융염에서 제공되는 Na + 또는 K + 이온 등으로 교환하여 표면 강화가 이루어 질 수 있다. 강화 단계(S300)를 거쳐 제조된 윈도우는 표면에 압축 응력층(CSL, 도 9)을 포함할 수 있다. 압축 응력층(CSL, 도 9)은 윈도우(CW)의 상부면(FS) 및 하부면(RS) 중 적어도 하나의 면에 형성된 것일 수 있다.
강화 단계(S300)에서 혼합 용융액으로 제공되는 강화 용융염은 혼합염 또는 단일염일 수 있다. 혼합염은 Li +, Na +, K +, Rb + 및 Cs +로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 이온을 포함하는 용융염일 수 있다. 또한, 단일염은 또는 Li +, Na +, K +, Rb + 및 Cs +로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 이온을 포함하는 용융염일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 윈도우 제조 방법의 강화 단계는 혼합염으로 KNO 3 및 NaNO 3의 용융염을 포함하고, 단일염으로 KNO 3의 용융염을 포함하는 것일 수 있다.
혼합 용융액에 포함된 첨가제는 Al 2(SO 4) 3, Al(NO 3) 2, K 2SiO 3, Na 2SiO 3, KCl, Ca(NO 3), 및 Mg(NO 3) 2 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 첨가제는 Al 2(SO 4) 3, Al(NO 3) 2, K 2SiO 3, Na 2SiO 3, KCl, Ca(NO 3), 및 Mg(NO 3) 2 중 선택되는 어느 하나일 수 있다. 구체적으로 일 실시예에서 혼합 용융액은 첨가제로 Al 2(SO 4) 3 또는 Al(NO 3) 2를 포함할 수 있다.
첨가제는 강화 단계(S300)에서 강화 용융염과 함께 제공될 수 있다. 첨가제는 첨가제와 강화 용융염을 포함하는 혼합 용융액의 전체 중량 100wt%을 기준으로 0wt% 초과 10wt% 이하로 포함될 수 있다. 강화 단계(S300)에서 혼합 용융액에 첨가제를 0wt% 초과로 포함하여 윈도우의 표면 내구성을 개선할 수 있다. 즉, 강화 단계에 첨가제를 추가하여 강화 용융염을 이용한 표면 강화 단계에서 발생한 윈도우 표면의 손상을 최소화할 수 있다. 또한, 강화 단계(S300)에서 혼합 용융액에 첨가제를 10wt% 초과로 포함할 경우 강화 용융염의 이온과 베이스 유리 표면의 이온 사이의 이온 교환이 저하되어 강화 특성이 저하될 수 있다.
강화 단계(S300)는 고온의 온도 조건에서 베이스 유리에 혼합 용융액을 제공하여 수행되는 것일 수 있다. 도 5는 일 실시예의 윈도우 제조 방법에서 혼합 용융액을 제공하여 베이스 유리를 강화 처리하는 강화 단계(S300)를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 5에서는 강화 단계(S300)가 진행되는 강화처리 유닛(HU)을 예시적으로 나타내었다. 도 5의 강화처리 유닛(HU)은 강화 단계(S300)를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 것으로 강화처리 유닛(HU)의 형태가 도 5에 도시된 것에 한정되는 것은 아니다.
도 5를 참조하면, 강화 단계(S300)는 강화처리 유닛(HU)에서 혼합 용융액(ML)에 베이스 유리(BG)를 침지하여 진행될 수 있다. 이때, 혼합 용융액(ML)은 강화 용융염 및 상술한 첨가제 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
도 5의 도시에서 강화처리 유닛(HU)은 용융된 혼합 용융액(ML)을 담고 있는 탱크부(HT), 탱크부(HT)를 감싸고 배치되며 탱크부(HT) 내의 혼합 용융액(ML)에 열을 가하는 히팅부(HP), 제공된 베이스 유리(BG)를 혼합 용융액(ML)에 침지시키기 위하여 베이스 유리(BG)를 고정하고 베이스 유리(BG)를 상하 방향으로 이동시키는 구동부(HD), 및 강화처리 유닛(HU)의 동작을 제어하는 제어부(HC)를 포함할 수 있다. 제어부(HC)는 탱크부(HT) 내에 담겨있는 혼합 용융액(ML)의 온도를 제어하는 것일 수 있다. 예를 들어, 제어부(HC)는 히팅부(HP)를 제어하여 혼합 용융액(ML)을 일정 온도로 가열하고 가열된 온도로 혼합 용융액(ML)의 온도가 유지되도록 할 수 있다. 예를 들어, 히팅부(HP)는 혼합 용융액(ML)을 가열하기 위하여 열을 제공하는 것이며 또는 히팅부(HP)는 가열된 혼합 용융액(ML)의 온도가 유지될 수 있도록 하는 단열부의 기능을 할 수 있다. 베이스 유리(BG)는 혼합 용융액(ML)에 전체가 담기도록 배치될 수 있다.
한편, 도 5에서는 구동부(HD)에 고정되어 혼합 용융액(ML) 내에서 처리되는 베이스 유리(BG)를 두 개만 도시하였으나, 이는 예시적인 것으로 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 혼합 용융액(ML) 내에서 처리되는 베이스 유리(BG)는 하나이거나 또는 복수 개일 수 있다.
베이스 유리를 강화하는 단계(S300)는 하나의 강화 단계로 수행될 수 있다. 또한, 이와 달리 강화 단계(S300)는 복수의 단계로 구분되어 진행될 수 있으며, 예를 들어 베이스 유리를 화학 강화하는 강화 단계(S300)는 다단 강화 단계로 이루어질 수 있다.
한편, 강화 단계(S300)가 다단 강화 단계로 이루어지는 경우 각 강화 단계에서 사용되는 강화 용융염의 구성은 서로 다를 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 각 강화 단계에서 사용되는 강화 용융염의 구성은 서로 동일하거나 일부 용융염의 구성이 상이할 수 있다.
도 6은 베이스 유리를 강화 처리하는 강화 단계(S300)가 다단 강화 단계로 이루어지는 경우를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 6을 참조하면, 강화 단계(S300)는 순차적으로 진행되는 제1 강화 단계(S310) 및 제2 강화 단계(S320)를 포함할 수 있다.
강화 단계(S300)가 다단 강화 단계로 이루어지는 경우 제1 강화 단계(S310)는 강화 용융염과 첨가제를 베이스 유리에 제공하여 베이스 유리를 강화 처리하는 단계일 수 있다. 또한, 제2 강화 단계(S320)는 첨가제를 제외하고 강화 용융염을 제공하여 베이스 유리를 강화 처리하는 단계일 수 있다.
제1 강화 단계(S310)는 제1 강화 용융염과 첨가제를 포함하는 혼합 용융액을 베이스 유리에 제공하여 베이스 유리를 강화 처리하는 단계일 수 있으며, 예를 들어 제1 강화 용융염은 KNO 3 및 NaNO 3를 포함하는 것일 수 있다. 제2 강화 단계(S320)는 제1 강화 단계(S310) 이후에 수행되며, 첨가제를 제외하고 제2 강화 용융염을 포함한 용융액을 제1 강화 단계에서 강화 처리된 베이스 유리에 제공하여 베이스 유리를 추가적으로 강화 처리하는 단계일 수 있다. 예를 들어 제2 강화 용융염은 KNO 3를 포함하고, NaNO 3를 미포함하는 것일 수 있다. 제1 강화 용융염과 제2 강화 용융염은 서로 상이한 것이거나, 제1 강화 용융염과 제2 강화 용융염이 복수 개의 용융염들을 포함하는 경우 용융염들 중 적어도 일부가 동일한 것일 수 있다.
강화 단계(S300)가 다단 강화 단계로 이루어지는 경우 제1 강화 단계(S310)는 제1 온도에서 수행되고 제2 강화 단계(S320)는 제2 온도에서 수행될 수 있다. 즉, 강화 단계(S300)는 제1 온도에서 이온 교환 처리하는 제1 강화 단계(S310) 및 제2 온도에서 이온 교환 처리하는 제2 강화 단계(S320)를 포함할 수 있다 제1 온도는 380℃ 내지 440℃이고, 제2 온도는 380℃ 내지 410℃일 수 있다. 예를 들어, 제1 강화 단계(S310)는 380℃ 내지 440℃의 제1 온도에서 2시간 내지 5시간 동안 수행되며, 제2 강화 단계(S320)는 380℃ 내지 410℃의 제2 온도에서 30분 내지 2시간 동안 수행되는 것일 수 있다.
한편, 일 실시예의 윈도우 제조 방법에서 제2 강화 단계(S320)의 제2 온도는 제1 강화 단계(S310)의 제1 온도 이하일 수 있다. 구체적으로, 일 실시예의 윈도우 제조 방법에 있어서 제공된 베이스 유리가 SiO 2, Al 2O 3, 및 Li 2O 3를 포함하는 것일 때, 제1 강화 단계(S310)는 420℃에서 2시간 동안 수행되고, 이후 제2 강화 단계(S320)는 390℃에서 45분 동안 수행되는 것일 수 있다.
도 7은 일 실시예의 윈도우 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 일 실시예의 윈도우 제조 방법은 베이스 유리의 제공 단계(S100), 베이스 유리를 강화하는 단계(S300), 및 강화된 베이스 유리에 인쇄층을 형성하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.
인쇄층을 형성하는 단계(S500)에서 형성된 인쇄층은 강화 처리된 베이스 유리의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나의 면에 제공되는 것일 수 있다. 인쇄층은 도 3에서 설명한 베젤 영역(BZA)을 제공하는 인쇄층(BZ)일 수 있다. 인쇄층을 형성하는 단계(S500)에서 인쇄층(BZ)은 예를 들어, 강화 처리된 베이스 유리인 강화 유리 기판(BS, 도 3)의 하부면(RS, 도 3)에 제공될 수 있다.
도 8은 일 실시예의 윈도우 제조 방법을 블록도로 나타낸 것이다. 도 8에서는 도 7의 순서도에서의 각 단계에 대응하는 베이스 유리(BG)를 제공하는 단계(S100), 제공된 베이스 유리(BG)를 강화처리하는 강화 단계(S300), 및 강화 처리된 강화 유리 기판(BS)에 인쇄층을 형성하는 인쇄층 형성 단계(S500)를 수행하는 각 유닛을 블록으로 표시하였다. 베이스 유리(BG)는 강화처리 유닛으로 제공되고, 강화처리 유닛에서 화학 강화된 이후의 강화 유리 기판(BS)은 인쇄 유닛으로 전달되게 된다. 인쇄 유닛에서 인쇄층을 형성한 후 최종적으로 강화 유리 기판(BS) 및 인쇄층(BZ)을 포함하는 윈도우(CW)가 제공될 수 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 강화 단계(S300)와 인쇄층 형성 단계(S500) 사이에 강화 처리된 강화 유리 기판(BS)을 냉각시키는 냉각 단계, 및 강화 유리 기판(BS)을 세정하는 세정 단계 등을 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 강화처리 유닛 및 인쇄 유닛 사이에 냉각 유닛 및 세정 유닛 등을 더 포함할 수도 있다.
도 9는 일 실시예의 윈도우 제조 방법으로 제조된 윈도우의 일부를 나타낸 단면도이다. 도 9는 도 3의 AA 영역을 나타낸 단면도일 수 있다. 일 실시예의 윈도우 제조 방법으로 제조된 윈도우의 표면에는 압축 응력층(CSL)이 형성될 수 있다. 압축 응력층(CSL)은 윈도우의 상부면(FS) 또는 하부면(RS)으로부터 압축 응력(CS) 값이 0이되는 지점까지의 층으로 정의될 수 있다.
한편, 일 실시예의 윈도우 제조 방법으로 제조된 윈도우는 상부면(FS) 및 하부면(RS)에 인접하여 형성된 압축 응력층(CSL)을 포함할 수 있으며, 상부면(FS) 및 하부면(RS)을 정의하는 윈도우의 표면은 강화 단계(S300) 이후에도 손상이 없는 상태로 제공될 수 있다.
즉, 일 실시예의 윈도우 제조 방법은 강화 단계에서 강화 용융염과 함께 첨가제를 포함하여 베이스 유리를 강화 처리함으로써 윈도우 표면의 압축 응력층의 압축 응력 값의 저하를 최소화하면서 표면의 내구성이 개선된 윈도우를 제공할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 윈도우 제조 방법으로 제조된 윈도우는 강화 단계에서 첨가제를 포함하여 베이스 유리를 강화 처리함으로써, 제조된 윈도우 표면의 결함이나 강화 단계 중 베이스 유리 내부에서 빠져나가는 이온들의 빈자리로 형성될 수 있는 보이드(void) 등을 최소화하여 개선된 표면 강도를 가지면서 우수한 내화학성을 나타낼 수 있다.
또한, 일 실시예의 윈도우 제조 방법은 강화 단계에서 첨가제를 포함하여 베이스 유리를 강화 처리함으로써 윈도우 표면의 결함을 최소화할 수 있어 윈도우 표면 물성 개선을 위한 별도의 후가공 공정을 생략한 경우에도 균일한 윈도우 표면을 제공할 수 있다. 또한, 이에 따라 윈도우 표면에 인쇄층 형성시 인쇄층의 인쇄 품질이 양호하게 유지될 수 있다.
도 10은 종래의 윈도우 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 종래의 윈도우 제조 방법은 베이스 유리 제공 단계(S100'), 베이스 유리 강화 단계(S300'), 연마 처리 단계(S400') 및 인쇄층 형성 단계(S500')를 포함하는 것일 수 있다. 즉, 종래의 윈도우 제조 방법은 강화 단계(S300') 이후에 연마 처리 단계(S400')를 더 포함하는 것에 있어서 일 실시예의 윈도우 제조 방법의 단계와 차이가 있다.
한편, 종래의 윈도우 제조 방법에서 베이스 유리 강화 단계(S300')는 베이스 유리에 강화 용융염을 제공하여 베이스 유리를 화학 강화 처리하는 단계일 수 있다. 즉, 종래의 윈도우 제조 방법의 베이스 유리 강화 단계(S300')에서는 강화 용융염으로 베이스 유리를 화학 강화할 때 일 실시예의 윈도우 제조 방법에서 제시된 첨가제를 포함하지 않는 것에 있어서 차이가 있다.
이하 도 11 및 도 12a 내지 도 12f는 제작된 윈도우의 내화학성을 평가한 결과를 나타낸 그래프이다. 도 11은 종래의 윈도우 제조 방법으로 제작된 윈도우에 대한 내화학성 평가 결과를 나타낸 것이고, 도 12a 내지 도 12f는 일 실시예의 윈도우 제조 방법으로 제작된 윈도우 실시예들에 대한 내화학성 평가 결과를 나타낸 것이다. 도 12a는 첨가제로 Al 2(SO 4) 3를 포함하여 강화 처리된 것이고, 도 12b는 Al(NO 3) 2, 도 12c는 K 2SiO 3, 도 12d는 Ca(NO 3), 도 12e는 KCl, 및 도 12f는 Mg(NO 3) 2를 각각 첨가제로 포함하여 강화 처리된 윈도우에 대한 내화학성 평가 결과를 나타낸 것이다. 도 12a 내지 도 12f에 도시된 내화학성 평가 결과를 위해 제작된 윈도우에서 베이스 유리에 제공된 혼합 용융액 중 첨가제의 함량은 6wt%로 하였다.
도 11 및 도 12a 내지 도 12f에서 "REF"는 제조된 이후 산 처리 이전의 윈도우에 대한 파장별 투과도 값을 나타낸 그래프이다. 또한, 도 11 및 도 12a 내지 도 12f에서 "EXP1"은 제조된 윈도우를 50℃, pH1 이하의 질산(HNO 3) 용액에 2분간 침지하여 산 처리한 뒤의 파장별 투과도 값을 나타낸 것이고, "EXP2"는 제조된 윈도우를 60℃, pH1 이하의 질산(HNO 3) 용액에 2분간 침지하여 산 처리한 뒤의 파장별 투과도 값을 나타낸 것이다. 한편, 일부 그래프에서 "REF", "EXP1", 및 "EXP2"로 표시되는 투과도 그래프가 서로 중첩하여 나타나고 있으며, 이는 중첩되는 그래프들로 표시되는 조건에 대하여 투과도 차이가 미세하거나 유사한 경우에 해당한다.
한편, 도 11 및 도 12a 내지 도 12f에서 제시된 평가를 위해 제작된 윈도우의 경우 강화 단계는 다단 강화 단계로 수행되었다. 제1 강화 단계는 KNO 3 및 NaNO 3-를 강화 용융염으로 포함하고 420℃에서 2시간 동안 진행되었으며, 제2 강 화 단계는 KNO 3를 강화 용융염으로 포함하고 390℃에서 45분 동안 진행되었다. 도 11에 도시된 평가 결과를 나타내는 윈도우의 경우 강화 단계에서 첨가제를 미포함 하였으며, 도 12a 내지 도 12f에 도시된 평가 결과를 나타내는 윈도우들의 경우 제1 강화 단계에서 각각의 첨가제를 포함하였다.
도 11을 참조하면, 종래의 윈도우 제조 방법으로 제작된 윈도우의 경우 산 처리 이후의 윈도우의 투과도가 산 처리 이전의 윈도우 투과도보다 증가된 것을 알 수 있다. 이는 산 처리라는 내화학성 평가 진행 중 윈도우 표면에서 일부 화학 성분이 용출되어 윈도우의 투과도가 증가되었기 때문으로 판단되며, 이로부터 산 처리 이후에 윈도우 표면의 물성이 변화되었음을 알 수 있다.
도 12a 내지 도 12f를 참조하면, 일 실시예의 윈도우 제조 방법으로 제작된 윈도우의 경우 산 처리 이후에도 투과도의 변화가 거의 없거나, 또는 종래의 윈도우 제조 방법으로 제작된 윈도우에 비하여 투과도의 변화 정도가 작게 나타났다. 이는 강화 단계에서 강화 용융염과 함께 첨가제를 포함하여 강화 처리된 경우 윈도우 표면의 화학적 내구성이 증가되었기 때문으로 판단된다.
한편, 도 12a 내지 도 12c의 경우 산 처리 전후의 투과도 변화가 거의 없는 것으로부터 강화 처리된 윈도우가 우수한 내화학성을 갖는 것을 알 수 있다. 즉, 일 실시예의 윈도우 제조 방법에서 강화 단계 진행 시 강화 용융염과 함께 첨가제로 각각 Al 2(SO 4) 3, Al(NO 3) 2, 또는 K 2SiO 3를 포함하여 베이스 유리를 강화 처리하는 경우 양호한 표면 압축응력 값과 함께 우수한 표면 내화학성을 나타내는 것을 알 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 제조 방법으로 제작된 윈도우(CW-a)를 도시한 사시도이다. 도 14a 및 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 제조 방법으로 제작된 윈도우들(CW-b1, CW-b2)을 도시한 사시도들이다. 이하, 도 13 및 도14a 내지 도 14b를 참조하여 설명하는 윈도우에 대한 설명에서는 도 1 내지 도 10에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 제외하고 차이점을 위주로 설명한다.
도 13에 도시된 것과 같이, 윈도우(CW-a)는 벤딩축(BX)을 중심으로 벤딩된 벤딩부(BA)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 윈도우(CW-a)는 평탄부(FA) 및 벤딩부(BA)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 벤딩축(BX)은 제2 방향축(DR2)을 따라 연장되고 윈도우(CW-a)의 배면에 제공될 수 있다. 평탄부(FA)는 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면과 평행한 부분일 수 있다. 벤딩부(BA)는 평탄부(FA)에 이웃하며 휘어진 형상을 갖는 곡면 부분일 수 있다. 예를 들어, 도 13을 참조하면 벤딩부(BA)는 평탄부(FA)의 양측에 인접한 부분으로 평탄부(FA)로부터 하측으로 절곡된 부분일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 벤딩부(BA)는 평탄부(FA)의 일측에만 인접하여 배치되거나, 또는 평면상에서 평탄부(FA)의 4개의 측면에 모두 인접하여 배치되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 윈도우(CW-a)는 강화 용융염과 함께 첨가제를 포함한 혼합 용융액에서 강화 처리된 베이스 유리를 포함하는 것으로 양호한 표면 압축응력 값을 나타내며 강화 단계 이후 별도의 후가공 단계 없이도 우수한 표면 내화학성을 가질 수 있다.
또한, 일 실시예의 윈도우 제조 방법으로 제작된 윈도우(CW-b1, CW-b2)는, 도 14a 및 도 14b에 도시된 것과 같이, 폴딩축(FX)을 중심으로 폴딩되거나 언폴딩될 수 있다. 용이한 설명을 위해 도 14a에는 언폴딩 상태의 윈도우(CW-b1)를 도시하였고, 도 14b에는 폴딩 상태의 윈도우(CW-b2)를 도시하였다.
폴딩축(FX)은 제1 방향축(DR1)을 따라 연장되고 윈도우(CW-b1)의 상부면(FS) 상에 정의될 수 있다. 즉, 도 14a 내지 도 14b에서는 폴딩시 윈도우(CW-b2)의 하부면(RS)이 외부로 노출되는 인폴딩 윈도우를 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 윈도우는 도 14a 및 도 14b에 도시된 것과 달리 폴딩축(FX)이 윈도우(CW-b1) 하부면(RS)의 하측에 정의되어 아웃폴딩되는 윈도우일 수 있다. 한편, 사용 과정에서 형상의 변형이 가능한 윈도우(CW-b1, CW-b2)도 일 실시예의 윈도우 제조 방법으로 제조될 수 있으며 강화 단계에서 강화 용융염과 함께 첨가제가 같이 제공되어 강화 단계(S300)를 거침으로써, 양호한 표면 압축응력 값을 나타내며 강화 단계 이후 별도의 후가공 단계 없이도 우수한 표면 내화학성을 가질 수 있다.
일 실시예의 윈도우 제조 방법으로 제작된 벤딩부(BA)를 갖는 윈도우(CW-a)나 형상이 변형되는 윈도우(CW-b1, CW-b2)는 강화 단계 이후 연마 처리 단계를 생략한 경우에도 양호한 표면 압축응력 값을 나타내며 우수한 내구성을 나타낼 수 있어, 다양한 전자 장치에 적용될 수 있다.
일 실시예의 윈도우 제조 방법은 강화 단계에서 강화 용융염과 함께 첨가제를 포함한 혼합 용융액으로 베이스 유리를 강화 처리함으로써 양호한 표면 압축 응력 특성을 나타내면서 우수한 표면 내화학성을 가질 수 있다. 또한, 일 실시예의 윈도우 제조 방법은 강화 처리된 강화 유리 기판의 표면 결함을 제거하기 위하여 강화 단계 이후에 제공되는 연마 처리 단계를 생략한 경우에도 양호한 표면 압축 응력 특성과 우수한 표면 내구성을 나타냄으로써 개선된 공정성을 나타낼 수 있다. 또한, 일 실시예의 윈도우 제조 방법은 강화 단계에서 강화 용융염과 함께 첨가제를 포함한 혼합 용융액으로 베이스 유리를 강화 처리함으로써 양호한 표면 특성을 나타내며, 강화 처리된 베이스 유리 표면에 제공된 인쇄층의 인쇄 품질 및 강화된 베이스 유리 표면에 대한 인쇄층의 내구성도 개선될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
본 발명은 전자 장치의 커버 유리로 사용되며, 우수한 표면 내구성을 갖는 윈도우를 제공하는 윈도우 제조 방법에 대한 것으로 산업상 이용 가능성이 높다.

Claims (20)

  1. 베이스 유리를 제공하는 단계; 및
    상기 베이스 유리에 강화 용융염 및 첨가제를 포함한 혼합 용융액을 제공하여 상기 베이스 유리를 강화하는 단계; 를 포함하고,
    상기 첨가제는 Al 2(SO 4) 3, Al(NO 3) 2, K 2SiO 3, Na 2SiO 3, KCl, Ca(NO 3), 및 Mg(NO 3) 2 중 적어도 하나를 포함하는 윈도우 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 혼합 용융액 전체 중량을 기준으로 상기 첨가제의 함량은 0wt% 초과 10wt% 이하인 윈도우 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 첨가제는 Al 2(SO 4) 3 또는 Al(NO 3) 2인 윈도우 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 유리는 SiO 2, Al 2O 3, 및 Li 2O 3를 포함하는 윈도우 제조 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 베이스 유리는 P 2O 5를 더 포함하는 윈도우 제조 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 베이스 유리는 SiO 2를 50wt% 이상 80wt% 이하로 포함하고,
    Al 2O 3을 10wt% 이상 30wt% 이하로 포함하며,
    Li 2O 3을 3wt% 이상 20wt% 이하로 포함하는 윈도우 제조 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 유리는 SiO 2, Al 2O 3, 및 P 2O 5를 포함하고, Li 2O 3를 미포함하는 윈도우 제조 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 강화 용융염은 Li +, Na +, K +, Rb + 및 Cs +로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 이온을 포함하는 혼합염, 또는 Li +, Na +, K +, Rb + 및 Cs +로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 이온을 포함하는 단일염인 윈도우 제조 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 강화 단계는
    제1 강화 용융염 및 상기 첨가제를 제공하여 상기 베이스 유리를 강화 처리하는 제1 강화 단계; 및
    상기 첨가제를 제외하고 제2 강화 용융염을 제공하여 상기 베이스 유리를 강화 처리하는 제2 강화 단계; 를 포함하는 윈도우 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 강화 단계는 제1 온도에서 수행되고,
    상기 제2 강화 단계는 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도에서 수행되는 윈도우 제조 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 강화 단계는 380℃ 내지 440℃에서 수행되고,
    상기 제2 강화 단계는 380℃ 내지 410℃에서 수행되는 윈도우 제조 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 강화 용융염은 KNO 3 및 NaNO 3를 포함하고,
    상기 제2 강화 용융염은 KNO 3를 포함하고, NaNO 3를 미포함하는 윈도우 제조 방법.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 강화 단계를 거친 상기 베이스 유리의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나의 면에 인쇄층을 형성하는 단계를 더 포함하는 윈도우 제조 방법.
  14. SiO 2, Al 2O 3, 및 Li 2O 3를 포함한 베이스 유리를 제공하는 단계; 및
    강화 용융염 및 첨가제를 포함한 혼합 용융액에서 상기 베이스 유리를 강화 처리하는 강화 단계; 를 포함하고,
    상기 강화 용융염은 Li +, Na +, K +, Rb + 및 Cs +로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 이온을 포함하는 혼합염, 또는 Li +, Na +, K +, Rb + 및 Cs +로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 이온을 포함하는 단일염이고,
    상기 첨가제는 Al 2(SO 4) 3, Al(NO 3) 2, K 2SiO 3, Na 2SiO 3, KCl, Ca(NO 3), 및 Mg(NO 3) 2 중 적어도 하나를 포함하는 윈도우 제조 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 강화 용융염은 KNO 3 및 NaNO 3 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 첨가제는 Al 2(SO 4) 3 또는 Al(NO 3) 2를 포함하는 윈도우 제조 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 첨가제는 상기 혼합 용융액의 전체 중량을 기준으로 0wt% 초과 10wt% 이하로 포함된 윈도우 제조 방법.
  17. 베이스 유리를 제공하는 단계;
    상기 베이스 유리에 제1 강화 용융염 및 첨가제를 포함한 혼합 용융액을 제공하여 강화 처리하는 제1 강화 단계; 및
    상기 제1 강화 단계에서 강화된 상기 베이스 유리에 제2 강화 용융염을 포함하고, 상기 첨가제는 미포함하는 용융액을 제공하여 강화 처리하는 제2 강화 단계; 를 포함하고,
    상기 첨가제는 Al 2(SO 4) 3, Al(NO 3) 2, K 2SiO 3, Na 2SiO 3, KCl, Ca(NO 3), 및 Mg(NO 3) 중 적어도 하나를 포함하는 윈도우 제조 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 베이스 유리는 SiO 2, Al 2O 3, 및 Li 2O 3를 포함하는 윈도우 제조 방법.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 혼합 용융액은 Al 2(SO 4) 3 및 Al(NO 3) 2 중 적어도 하나와 KNO 3 및 NaNO 3를 포함하고,
    상기 용융액은 KNO 3를 포함하는 윈도우 제조 방법.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 제2 강화 단계 이후에 강화 처리된 상기 베이스 유리의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나의 면에 인쇄층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 강화 단계와 상기 인쇄층을 형성하는 단계 사이에 상기 베이스 유리의 적어도 일면을 연마하는 연마 처리 단계를 미포함하는 윈도우 제조 방법.
PCT/KR2019/004926 2019-01-04 2019-04-23 윈도우 제조 방법 WO2020141656A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021538986A JP7350073B2 (ja) 2019-01-04 2019-04-23 ウィンドウの製造方法
EP19906907.1A EP3907201A4 (en) 2019-01-04 2019-04-23 PROCESS FOR MAKING A WINDOW
US17/298,505 US20220017411A1 (en) 2019-01-04 2019-04-23 Method for manufacturing window
CN201980087758.4A CN113272264A (zh) 2019-01-04 2019-04-23 用于制造窗的方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190000995A KR20200085387A (ko) 2019-01-04 2019-01-04 윈도우 제조 방법
KR10-2019-0000995 2019-01-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020141656A1 true WO2020141656A1 (ko) 2020-07-09

Family

ID=71407201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/004926 WO2020141656A1 (ko) 2019-01-04 2019-04-23 윈도우 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220017411A1 (ko)
EP (1) EP3907201A4 (ko)
JP (1) JP7350073B2 (ko)
KR (1) KR20200085387A (ko)
CN (1) CN113272264A (ko)
TW (1) TW202039397A (ko)
WO (1) WO2020141656A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115745426A (zh) * 2022-11-03 2023-03-07 青岛中兴通轨道交通科技有限公司 一种锂铝硅玻璃的强化方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001226137A (ja) * 2001-01-04 2001-08-21 Nippon Sheet Glass Co Ltd 化学強化用のガラス素板の製造方法およびそれを用いて得られる化学強化ガラス物品
KR20120038079A (ko) * 2010-10-13 2012-04-23 주식회사 에스엘 디스플레이용 강화유리 제조방법 및 그 강화유리
WO2017094727A1 (ja) * 2015-12-02 2017-06-08 旭硝子株式会社 ガラス製造方法
JP2017528411A (ja) * 2014-09-12 2017-09-28 ショット アクチエンゲゼルシャフトＳｃｈｏｔｔ ＡＧ コーティングされた、化学強化された、耐指紋特性を有するガラス基板を製造する方法及びこの製造されたガラス基板
JP2017529305A (ja) * 2014-09-12 2017-10-05 ショット アクチエンゲゼルシャフトＳｃｈｏｔｔ ＡＧ コーティングされた化学強化された薄型フレキシブルガラス

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5094303B2 (ja) 2006-09-29 2012-12-12 Ｈｏｙａ株式会社 磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクの製造方法
JP5683971B2 (ja) 2010-03-19 2015-03-11 石塚硝子株式会社 化学強化用ガラス組成物及び化学強化ガラス材
WO2012141310A1 (ja) * 2011-04-15 2012-10-18 旭硝子株式会社 表面処理されたガラス基体の製造方法
JP2013067555A (ja) 2011-09-09 2013-04-18 Hoya Corp 携帯機器用カバーガラスの製造方法
US20130133745A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 James Patrick Hamilton Incorporation of alkaline earth ions into alkali-containing glass surfaces to inhibit alkali egress
CN104640821B (zh) * 2012-09-18 2016-05-18 旭硝子株式会社 玻璃化学强化用熔融盐的再生方法和强化玻璃的制造方法
CN105669050B (zh) 2013-07-19 2018-04-17 旭硝子株式会社 化学强化玻璃
KR102610962B1 (ko) * 2016-08-02 2023-12-08 삼성디스플레이 주식회사 유리 기판의 처리 방법
JP7148523B2 (ja) * 2017-02-02 2022-10-05 コーニング インコーポレイテッド ガラス表面近くのｋ２ｏプロファイルが変更された、リチウムを含有するガラスまたはガラスセラミック物品
US11691911B2 (en) 2017-04-13 2023-07-04 Samsung Display Co., Ltd. Reinforced window member and method of manufacturing the same
WO2019159983A1 (ja) * 2018-02-16 2019-08-22 Ａｇｃ株式会社 カバーガラス、およびインセル型液晶表示装置
CN108658453A (zh) * 2018-05-28 2018-10-16 广东金刚玻璃科技股份有限公司 一种抗菌型硅铝酸盐玻璃及其制备方法
CN112203993B (zh) * 2018-05-31 2023-05-09 康宁股份有限公司 含锂玻璃的反向离子交换工艺
CN112739658B (zh) * 2018-09-20 2023-05-30 康宁股份有限公司 含锂玻璃的逆离子交换过程
KR20220163550A (ko) * 2021-06-02 2022-12-12 삼성디스플레이 주식회사 유리 강화용 용융염 및 이를 이용한 유리 강화 방법
KR20230143219A (ko) * 2022-04-01 2023-10-12 삼성디스플레이 주식회사 윈도우 제조 방법, 그에 따라 제조된 윈도우, 및 윈도우를 포함하는 표시 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001226137A (ja) * 2001-01-04 2001-08-21 Nippon Sheet Glass Co Ltd 化学強化用のガラス素板の製造方法およびそれを用いて得られる化学強化ガラス物品
KR20120038079A (ko) * 2010-10-13 2012-04-23 주식회사 에스엘 디스플레이용 강화유리 제조방법 및 그 강화유리
JP2017528411A (ja) * 2014-09-12 2017-09-28 ショット アクチエンゲゼルシャフトＳｃｈｏｔｔ ＡＧ コーティングされた、化学強化された、耐指紋特性を有するガラス基板を製造する方法及びこの製造されたガラス基板
JP2017529305A (ja) * 2014-09-12 2017-10-05 ショット アクチエンゲゼルシャフトＳｃｈｏｔｔ ＡＧ コーティングされた化学強化された薄型フレキシブルガラス
WO2017094727A1 (ja) * 2015-12-02 2017-06-08 旭硝子株式会社 ガラス製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115745426A (zh) * 2022-11-03 2023-03-07 青岛中兴通轨道交通科技有限公司 一种锂铝硅玻璃的强化方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3907201A1 (en) 2021-11-10
CN113272264A (zh) 2021-08-17
JP2022517066A (ja) 2022-03-04
US20220017411A1 (en) 2022-01-20
EP3907201A4 (en) 2022-11-02
TW202039397A (zh) 2020-11-01
JP7350073B2 (ja) 2023-09-25
KR20200085387A (ko) 2020-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010031379A (ko) 반도체장치에서 기판으로서 유리 라미네이트를 사용하는방법
WO2020141656A1 (ko) 윈도우 제조 방법
JP6511810B2 (ja) 表示装置用前面ガラス及び表示装置付き機器
WO2019108020A1 (en) Electronic device with full-display
WO2016068631A1 (ko) 폐유리를 원료로한 소다석회 붕규산염계 흡음단열재 유리 뱃지조성물
KR20210151124A (ko) 인쇄된 잉크 층을 갖는 장식 유리
NL8600139A (nl) Lichtgolfgeleider vervaardigd uit speciale glassubstraten door een ionenuitwisseling tegen cs+-ionen.
WO2021029561A1 (ko) 전기 변색 소자
WO2020145457A1 (ko) 윈도우 및 이의 제조 방법
KR20210073691A (ko) 윈도우 제조 방법
WO2011016631A2 (ko) 전도성 기판 및 이의 제조 방법
CN116891347A (zh) 制造窗的方法、通过其制造的窗及包括窗的显示装置
CN111153603B (zh) 玻璃材料、玻璃材料的制造方法、电子设备
WO2016065675A1 (zh) 曲面显示面板及曲面显示装置
KR20210113996A (ko) 색상 매칭을 위해 구성된 데드프론트를 포함하는 자동차 내부
Dejneka et al. Display glass
KR20230095089A (ko) 개선된 기계적 내구성을 갖는 상 분리가능한 유리 조성물
WO2021095917A1 (ko) 통신용 복합 유리 및 이의 제조 방법
WO2016117819A1 (ko) 터치 패널 및 이를 이용한 네로우 베젤을 갖는 표시장치
WO2017191913A1 (ko) 붕규산 유리, 이것을 포함하는 도광판 및 그 제조 방법
KR20240043831A (ko) 윈도우 제조 방법, 그에 따라 제조된 윈도우, 및 윈도우를 포함하는 표시 장치
JPH10274779A (ja) 液晶表示パネルおよびその製造方法
WO2018012866A1 (ko) 곡면형 패널장치 및 그 제조방법
US11891329B2 (en) Window and method of manufacturing the same
US20210039990A1 (en) Plate-shaped, chemically prestressed or chemically prestressable glass articles, and methods of producing

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19906907

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021538986

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019906907

Country of ref document: EP

Effective date: 20210804