KR102758699B1 - 윈도우 제조 방법 - Google Patents
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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 Al2(SO4)3, Al(NO3)3, K2SiO3, Na2SiO3, KCl, Ca(NO3)2, 및 Mg(NO3)2 중 적어도 하나를 포함하여 양호한 표면 압축응력을 나타내며 우수한 표면 내화학성을 갖는 윈도우를 제공할 수 있다.
Description
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 Al2(SO4)3, Al(NO3)3, K2SiO3, Na2SiO3, KCl, Ca(NO3)2, 및 Mg(NO3)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 Al2(SO4)3 또는 Al(NO3)3일 수 있다.
상기 베이스 유리는 SiO2, Al2O3, 및 Li2O3를 포함할 수 있다.
상기 베이스 유리는 P2O5를 더 포함할 수 있다.
상기 베이스 유리는 SiO2를 50wt% 이상 80wt% 이하로 포함하고, Al2O3을 10wt% 이상 30wt% 이하로 포함하며, Li2O3을 3wt% 이상 20wt% 이하로 포함할 수 있다.
상기 베이스 유리는 SiO2, Al2O3, 및 P2O5를 포함하고, Li2O3를 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 KNO3 및 NaNO3를 포함하고, 상기 제2 강화 용융염은 KNO3를 포함하고, NaNO3를 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 SiO2, Al2O3, 및 Li2O3를 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 Al2(SO4)3, Al(NO3)3, K2SiO3, Na2SiO3, KCl, Ca(NO3)2, 및 Mg(NO3)2 중 적어도 하나를 포함하는 윈도우 제조 방법을 제공한다.
상기 강화 용융염은 KNO3 및 NaNO3 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 첨가제는 Al2(SO4)3 또는 Al(NO3)3를 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 Al2(SO4)3, Al(NO3)3, K2SiO3, Na2SiO3, KCl, Ca(NO3)2, 및 Mg(NO3) 중 적어도 하나를 포함하는 윈도우 제조 방법을 제공한다.
상기 베이스 유리는 SiO2, Al2O3, 및 Li2O3를 포함할 수 있다.
상기 혼합 용융액은 Al2(SO4)3 및 Al(NO3)3 중 적어도 하나와 KNO3 및 NaNO3를 포함하고, 상기 용융액은 KNO3를 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.
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 SiO2 및 Al2O3를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예에서 베이스 유리는 SiO2, Al2O3, 및 Li2O3를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 베이스 유리는 SiO2를 50wt% 이상 80wt% 이하로 포함하고, Al2O3을 10wt% 이상 30wt% 이하로 포함하며, Li2O3을 3wt% 이상 20wt% 이하로 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에서 베이스 유리는 SiO2, Al2O3, Li2O3, 및 P2O5를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예에서 베이스 유리는 SiO2, Al2O3, 및 P2O5를 포함하고, Li2O3를 미포함하는 것일 수 있다. 한편, 베이스 유리는 SiO2, Al2O3, Li2O3, 및 P2O5 이외에 추가적으로 Na2O, K2O, 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 KNO3 및 NaNO3의 용융염을 포함하고, 단일염으로 KNO3의 용융염을 포함하는 것일 수 있다.
혼합 용융액에 포함된 첨가제는 Al2(SO4)3, Al(NO3)3, K2SiO3, Na2SiO3, KCl, Ca(NO3)2, 및 Mg(NO3)2 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 첨가제는 Al2(SO4)3, Al(NO3)3, K2SiO3, Na2SiO3, KCl, Ca(NO3)2, 및 Mg(NO3)2 중 선택되는 어느 하나일 수 있다. 구체적으로 일 실시예에서 혼합 용융액은 첨가제로 Al2(SO4)3 또는 Al(NO3)3를 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 KNO3 및 NaNO3를 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 KNO3를 포함하고, NaNO3를 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 SiO2, Al2O3, 및 Li2O3를 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 Al2(SO4)3를 포함하여 강화 처리된 것이고, 도 12b는 Al(NO3)3, 도 12c는 K2SiO3, 도 12d는 Ca(NO3)2, 도 12e는 KCl, 및 도 12f는 Mg(NO3)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(HNO3) 용액에 2분간 침지하여 산 처리한 뒤의 파장별 투과도 값을 나타낸 것이고, "EXP2"는 제조된 윈도우를 60℃, pH1 이하의 질산(HNO3) 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 KNO3 및 NaNO3-를 강화 용융염으로 포함하고 420℃에서 2시간 동안 진행되었으며, 제2 강 화 단계는 KNO3를 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 Al2(SO4)3, Al(NO3)3, 또는 K2SiO3를 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.
EA : 전자 장치 CW : 윈도우
BG : 베이스 유리 BZ : 인쇄층
BG : 베이스 유리 BZ : 인쇄층
Claims (20)
- 베이스 유리를 제공하는 단계; 및
상기 베이스 유리에 강화 용융염 및 첨가제를 포함한 혼합 용융액을 제공하여 상기 베이스 유리를 강화하는 단계; 를 포함하고,
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 포함하며,
상기 첨가제는 Al2(SO4)3 및 Al(NO3)3 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 제1 강화 단계는 380℃내지 440℃에서 수행되고,
상기 제2 강화 단계는 380℃내지 410℃에서 수행되는 윈도우 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 혼합 용융액 전체 중량을 기준으로 상기 첨가제의 함량은 0wt% 초과 10wt% 이하인 윈도우 제조 방법. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 베이스 유리는 SiO2, Al2O3, 및 Li2O3를 포함하는 윈도우 제조 방법. - 제 4항에 있어서,
상기 베이스 유리는 P2O5를 더 포함하는 윈도우 제조 방법. - 제 4항에 있어서,
상기 베이스 유리는 SiO2를 50wt% 이상 80wt% 이하로 포함하고,
Al2O3을 10wt% 이상 30wt% 이하로 포함하며,
Li2O3을 3wt% 이상 20wt% 이하로 포함하는 윈도우 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 베이스 유리는 SiO2, Al2O3, 및 P2O5를 포함하고, Li2O3를 미포함하는 윈도우 제조 방법. - 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. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 제1 강화 용융염은 KNO3 및 NaNO3를 포함하고,
상기 제2 강화 용융염은 KNO3를 포함하고, NaNO3를 미포함하는 윈도우 제조 방법. - 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. - SiO2, Al2O3, 및 Li2O3를 포함한 베이스 유리를 제공하는 단계; 및
강화 용융염 및 첨가제를 포함한 혼합 용융액에서 상기 베이스 유리를 강화 처리하는 강화 단계; 를 포함하고,
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 포함하며,
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 Al2(SO4)3 및 Al(NO3)3 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 제1 강화 단계는 380℃내지 440℃에서 수행되고,
상기 제2 강화 단계는 380℃내지 410℃에서 수행되는 윈도우 제조 방법. - 제 14항에 있어서,
상기 강화 용융염은 KNO3 및 NaNO3 중 적어도 하나를 포함하는 윈도우 제조 방법. - 제 14항에 있어서,
상기 첨가제는 상기 혼합 용융액의 전체 중량을 기준으로 0wt% 초과 10wt% 이하로 포함된 윈도우 제조 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 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.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20190104 |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20220104 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20190104 Comment text: Patent Application |
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20231006 Patent event code: PE09021S01D |
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| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20240626 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D |
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| AMND | Amendment | ||
| PX0901 | Re-examination |
Patent event code: PX09012R01I Patent event date: 20240924 Comment text: Amendment to Specification, etc. |
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| PX0701 | Decision of registration after re-examination |
Patent event date: 20241029 Comment text: Decision to Grant Registration Patent event code: PX07013S01D |
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| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| PG1601 | Publication of registration |