KR20220028609A - 폴딩 플레이트 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴딩 플레이트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 양측에 지지부(111,112)가 형성되고 중앙에 굴곡부(113)가 형성되는 제1 금속시트(110)와 제1 금속시트(110)의 일측 지지부(111)에 접합되는 제2 금속시트(120)와 상기 제1 금속시트(110)의 타측 지지부(112)에 접합되는 제3 금속시트(130)와 상기 제1 금속시트(110)의 일측 지지부(111)와 타측 지지부(112)에 배치되어 상기 제1 금속시트(110)와 상기 제2 금속시트(120)를 브레이징 접합하고, 상기 제1 금속시트(110)와 상기 제3 금속시트(130)를 브레이징 접합하는 박막 필러층(140)을 포함한다. 본 발명은 얇은 두께로 제조하여 폴더블폰의 두께를 줄이는데 기여하고, 디스플레이의 방열 기능과 지지 기능을 가지며, 굴곡성이 우수하고 굴곡 반복성에도 굴곡부 주름 방지가 가능한 이점이 있다.
Description
본 발명은 폴딩 플레이트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴더블폰에 적용되어 디스플레이를 지지하는 폴딩 플레이트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
폴더블폰(Foldable Phone)은 플렉시블 OLED 디스플레이를 사용하여 화면을 접을 수 있도록 만든 것이다. 폴더블폰은 접는 과정을 통해 휴대성을 향상시킬 수 있고, 펼치면 넓은 화면으로 사용할 수 있는 이점이 있다.
폴더블폰은 힌지를 사용하여 화면을 접거나 펼칠 수 있으며, 디스플레이의 후면에 폴딩 플레이트를 배치하여 접었을 때 폴딩 부분이 완벽히 접히고 펼쳤을 때 접혔던 경계 흔적이 없이 평평한 넓은 화면을 보여줄 수 있도록 한다.
이러한 폴딩 플레이트는 수만 번을 접고 펼 수 있는 내구성을 갖추어야 하고, 접힘시 발생할 수 있는 기계적 응력으로부터 디스플레이 부분을 지지하여 보호할 수 있는 기계적 내구성을 가지는 것이 중요하다.
또한 폴딩 플레이트는 얇은 두께로 제조하고 디스플레이에서 발생하는 열을 방열할 수 있는 방열 성능을 갖는 것이 필요하다.
본 발명의 목적은 얇은 두께로 제조하여 폴더블폰의 두께를 줄이는데 기여하고, 디스플레이의 방열 기능과 지지 기능을 가지며, 굴곡성이 우수하고 내구성이 우수한 폴딩 플레이트 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 이종 금속의 접합을 통해 얇고 가볍고 강하며 굴곡부 주름 방지가 가능하고 열 방출이 용이한 폴딩 플레이트 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 양측에 지지부가 형성되고 중앙에 굴곡부가 형성되는 제1 금속시트와 제1 금속시트의 일측 지지부에 접합되는 제2 금속시트와 제1 금속시트의 타측 지지부에 접합되는 제3 금속시트와 제1 금속시트의 일측 지지부와 타측 지지부에 배치되어 제1 금속시트와 제2 금속시트를 브레이징 접합하고, 제1 금속시트와 제3 금속시트를 브레이징 접합하는 박막 필러층을 포함한다.
박막 필러층은 Ag, AgCu, AgCuTi 중 적어도 하나를 포함하는 합금재료로 이루어질 수 있다.
박막 필러층의 두께는 1.0㎛~10㎛ 범위일 수 있다.
제1 금속시트는 스테인레스(SUS) 재질로 형성되고, 제2 금속시트와 제3 금속시트는 구리 또는 구리합금 재질로 형성된다.
제1 금속시트의 일측 지지부에 접합되는 제2 금속시트의 접합면과 제1 금속시트의 타측 지지부에 접합되는 제3 금속시트의 접합면은 단차면이다.
제2 금속시트의 단차면과 제3 금속시트의 단차면은 굴곡부와 일정 영역 중첩되고 제1 금속시트와 접합되지 않는 비접합 영역을 포함한다.
제1 금속시트, 제2 금속시트 및 제3 금속시트는 동일평면을 형성한다.
굴곡부는 메쉬로 형성되고 지지부는 평판으로 형성된다.
메쉬는 선폭이 최소 0.11㎛인 것이 바람직하다.
제2 금속시트와 제3 금속시트는 소정 영역에 에칭 가공된 요입홈을 포함한다.
요입홈의 깊이는 0.05mm~0.25mm이다.
양측에 지지부가 형성되고 중앙에 굴곡부가 형성되는 제1 금속시트를 준비하는 단계와 단차면과 요입홈이 형성된 제2 금속시트와 제3 금속시트를 준비하는 단계와 제1 금속시트의 일측 지지부와 제2 금속시트의 단차면의 사이, 제1 금속시트의 타측 지지부와 제3 금속시트의 단차면의 사이에 박막 필러층을 배치하는 단계와 브레이징 접합하는 단계를 포함한다.
양측에 지지부가 형성되고 중앙에 굴곡부가 형성되는 제1 금속시트를 준비하는 단계에서, 굴곡부는 제1 금속시트를 포토 에칭하여 메쉬 형태로 형성한다.
단차면과 요입홈이 형성된 제2 금속시트와 제3 금속시트를 준비하는 단계에서, 단차면과 요입홈은 제2 금속시트와 제3 금속시트를 하프 에칭하여 형성할 수 있다.
제1 금속시트의 일측 지지부와 상기 제2 금속시트의 단차면의 사이, 제1 금속시트의 타측 지지부와 제3 금속시트의 단차면의 사이에 박막 필러층을 배치하는 단계에서, 페이스트 도포, 포일(foil) 부착, P-fiiler 중 어느 하나의 방법으로 1.0㎛ 이상 10㎛이하의 두께를 갖는 박막 필러층을 배치한다.
제1 금속시트의 일측 지지부와 제2 금속시트의 단차면의 사이, 제1 금속시트의 타측 지지부와 제3 금속시트의 단차면의 사이에 박막 필러층을 배치하는 단계에서, 제2 금속시트의 단차면과 제3 금속시트의 단차면은 굴곡부와 일정 영역 중첩되고, 제2 금속시트의 단차면과 제3 금속시트의 단차면이 굴곡부와 중첩된 영역에는 박막 필러층을 배치하지 않는다.
브레이징 접합하는 단계는, 780~900℃에서 수행하고, 브레이징 접합 중에 상부 중량 또는 가압을 실시할 수 있다.
본 발명은 강성이 있는 제1 금속시트를 에칭하여 중앙에 메쉬 형태의 굴곡부를 형성하고 양측에 방열 성능이 높은 제2 금속시트와 제3 금속시트를 브레이징 접합하여 동일평면으로 형성하므로, 굴곡성이 우수한 얇은 두께의 폴딩 플레이트를 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제1 금속시트의 양측에 제2 금속시트와 제3 금속시트를 접합한 박막 필러층이 접합 강도가 높을 뿐 아니라 제1 금속시트의 열을 제2 금속시트와 제3 금속시트로 빠르게 열 전달하므로 방열 효율이 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제2 금속시트와 제3 금속시트를 하프 에칭하여 형성한 요입홈이 폴딩 플레이트를 경량화하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 굴곡부의 후면으로 연장 배치된 제2 금속시트와 제3 금속시트의 비접합 영역이 굴곡부의 후면을 보강하여 굴곡 반복성을 높이고 굴곡부의 주름을 방지하는 효과가 있다.
따라서, 본 발명의 폴딩 플레이트는 방열, 경량 및 굴곡부 주름방지 문제가 개선되어 굴곡 반복성의 확보가 필요하고 방열에 대한 요구가 높으며 경량화가 요구되는 폴더블폰에 적용이 용이한 효과가 있다.
도 1은 폴더블폰의 예를 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 보인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 보인 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 보인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 굴곡시킨 모습을 보인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 보인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 보인 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 보인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 굴곡시킨 모습을 보인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 보인 단면도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 폴딩 플레이트는 폴더블폰에 적용될 수 있다.
폴딩 플레이트는 폴더블폰의 디스플레이의 후면에 부착되어 디스플레이의 방열 기능과 지지 기능을 수행할 수 있다.
폴더블폰은 디스플레이가 접히는 폴딩 형태의 스마트폰이다.
도 1은 폴더블폰의 예를 보인 도면이다.
도 1에는 디스플레이(11)의 좌측과 우측이 세로 축을 중심으로 안으로 접히는 인폴딩 방식의 폴더블폰(10)을 도시하고 있다. 폴더블폰(10)은 접힌 상태에서 보여지는 보조 디스플레이(13)를 포함하고 있다.
폴더블폰(10)은 디스플레이(11)의 후면에 폴딩 플레이트(100)를 배치하여 접었을 때 폴딩 부분이 완벽히 접히고 펼쳤을 때 접혔던 경계 흔적이 없이 평평한 넓은 화면을 보여줄 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 폴딩 플레이트는 도 1에 도시된 인볼딩 방식의 폴더블폰에 적용되는 형상을 예로 들어 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 보인 사시도이다.
도 2에 도시된 바에 의하면, 폴딩 플레이트(100)는 제1 금속시트(110), 제2 금속시트(120) 및 제3 금속시트(130)를 포함한다. 폴딩 플레이트(100)는 제2 금속시트(130)와 제3 금속시트(130)의 사이를 제1 금속시트(110)가 연결한다. 즉, 폴딩 플레이트(100)는 제1 금속시트(110)의 양측에 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)가 날개처럼 연결된다.
폴딩 플레이트(100)는 제1 금속시트(110), 제2 금속시트(120) 및 제3 금속시트(130)의 3개의 금속시트로 구성되며 동일평면을 형성한다. 폴딩 플레이트(100)를 동일평면으로 형성하면 다층으로 형성하는 경우 대비 두께가 감소되므로 폴더블폰의 두께를 줄이는데 기여할 수 있다.
제1 금속시트(110)는 지지 기능과 접는 굴곡 기능을 수행하기 위한 것이다.
제1 금속시트(110)는 굴곡 기능을 위해 굴곡부가 형성된다. 구체적으로, 제1 금속시트(110)는 폭 방향으로 양측을 지지부(111,112)가 형성하고 양측 지지부(111,112)의 사이 중앙 부분을 굴곡부(113)가 형성한다. 굴곡부(113)는 제1 금속시트(110)의 굴곡성(벤딩성)을 향상시키기 위한 것이다. 굴곡부(113)의 양측에 위치하는 지지부(111,112)는 제1 금속시트(110)의 복원력 향상을 위한 것이다.
굴곡부(113)는 메쉬로 형성되고 지지부(111,112)는 평판으로 형성된다. 강성이 있는 재료는 접기가 어려우므로 강성이 있는 재료의 중앙 부분을 메쉬로 형성하여 스프링 역할을 할 수 있도록 한다. 또한, 펼쳤을 때 접혔던 경계 흔적이 없이 평평하게 펴질 수 있도록 굴곡부(113)의 양측을 평판 형태의 지지부(111,112)가 형성하도록 한다. 제1 금속시트(110)는 메쉬로 형성된 굴곡부(113)에 의해 완전히 접혀지고, 펼쳤을 때 양측 지지부(111,112)에 의해 접혔던 경계 흔적없이 평평한 평면이 될 수 있다.
굴곡부(113)를 이루는 메쉬는 선이 서로 엇갈려 교차되는 형태로 형성된다. 굴곡부(113)는 수만 번을 접고 펼 수 있는 내구성을 갖추어야 하므로 선이 서로 엇갈려 교차되는 형태를 채용하여 내구성을 높인다.
메쉬는 제1 금속시트(110)를 중앙 부분을 포토 에칭하여 형성한다. 메쉬를 프레스로 타공하여 형성하면 메쉬 패턴이 정밀하지 않다. 메쉬 패턴이 정밀하지 않으면 원하는 탄성력을 갖는 굴곡부(113)를 형성하기 어렵다.
제1 금속시트(110)는 탄성 및 지지 기능을 위해 강성이 있는 금속 재질로 이루어진다. 제1 금속시트(110)는 비정질합금 또는 스테인레스(SUS) 재질로 이루어질 수 있다. 비정질합금의 예로는 아몰퍼스를 사용할 수 있다. 아몰퍼스는 강성이 있으나 에칭성이 좋지 않다. 반면 스테인레스 재질은 강성이 있으면서 에칭성도 좋다. 따라서 제1 금속시트(110)는 스테인레스 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 스테인레스 재질은 SUS 304, SUS 316을 사용하는 것을 일 예로 할 수 있다. SUS 304와 SUS 316은 인장강도가 550MPa 이상이다. 제1 금속시트(110)로 SUS 304 또는 SUS 316를 사용하면 에칭성이 좋아 원하는 형상의 메쉬 패턴 형상을 형성할 수 있다. SUS 304 또는 SUS 316은 두께가 150㎛~300㎛인 것을 사용할 수 있으며, 실시예에서 SUS 304 또는 SUS 316은 경량화를 위해 두께가 150㎛인 것을 사용한다. 메쉬는 굴곡 기능이 우수하도록 선폭이 최소 0.11㎛이다.
제1 금속시트(110)의 일측 지지부(111)에 제2 금속시트(120)가 접합되고, 제1 금속시트(110)의 타측 지지부(112)에 제3 금속시트(130)가 접합된다.
제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)는 방열 기능과 지지 기능을 수행하기 위한 것이다. 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)는 방열 성능을 갖는 금속 재질로 형성된다. 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)는 구리 또는 구리합금 재질로 형성될 수 있다. 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)는 순수 구리로 형성할 경우 강도가 부족할 수 있다. 따라서 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)는 방열 기능과 더불어 강도 확보를 위해 구리합금 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 구리합금 재질은 C7025, C7035, PH-1000HS Series 중 하나인 것을 일 예로 할 수 있다. C7025는 Cu에 Ni와 Si를 첨가하여 석출시킨 석출경화형 합금으로, 석출을 통해서 강도를 개선한 합금이다. C7025와 C7035는 인장강도가 900MPa 이상이고, 전기전도도가 100W/m.K이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 보인 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 보인 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바에 의하면, 폴딩 플레이트(100)는 제1 금속시트(110)의 일측 지지부(111)에 제2 금속시트(120)가 접합되고 제1 금속시트(110)의 타측 지지부(112)에 제3 금속시트(130)가 접합되어, 굴곡 기능이 있는 제1 금속시트(110)의 양측에 방열 기능이 있는 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)가 날개처럼 연결된 구조가 된다.
제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)는 단차면(121,131)이 형성된다. 단차면(121,131)은 제1 금속시트(110)와의 접합을 위한 것이다. 구체적으로, 제1 금속시트(110)의 일측 지지부(111)에 접합되는 제2 금속시트(120)의 접합면(121a)과 제1 금속시트(110)의 타측 지지부(112)에 접합되는 제3 금속시트(130)의 접합면(131a)이 단차면(121,131)이다.
제2 금속시트(120)의 단차면(121)과 제3 금속시트(130)의 단차면(131)은 굴곡부(113)와 일정 영역 중첩되고 제1 금속시트(110)와 접합되지 않는 비접합 영역(121b,131b)을 포함한다. 비접합 영역(121b,131b)은 굴곡부 주름방지를 위한 것이다. 굴곡부(113)의 후면을 보강하는 비접합 영역(121b,131b)이 없는 경우 반복 굴곡에 따른 굴곡부(113)의 주름이 발생할 수 있고, 비접합 영역(121b,131b)에 해당하는 부분이 굴곡부(113)에 접합되면 굴곡부(113)의 벤딩성이 저하된다.
제1 금속시트(110)의 일측 지지부(111)에 제2 금속시트(120)를 접합하고, 제2 금속시트(120)의 타측 지지부(112)에 제3 금속시트(130)를 접합하는 박막 필러층(140)을 포함한다. 박막 필러층(140)은 제1 금속시트(110)의 일측 지지부(111)와 타측 지지부(112)에 배치되어 제1 금속시트(110)의 일측 지지부(111)에 제2 금속시트(120)를 브레이징 접합하고, 제1 금속시트(110)의 타측 지지부(112)에 제3 금속시트(130)를 브레이징 접합한다.
박막 필러층(140)은 Ag, AgCu, AgCuTi 중 적어도 하나를 포함하는 합금재료로 이루어질 수 있다. Ag, AgCu 및 AgCu 합금은 이종 금속인 SUS 금속시트와 Cu 금속시트의 부착력을 높인다. 또한, Ag, AgCu 및 AgCu 합금은 열전도도가 높아 SUS 금속시트로 전달된 열을 Cu 금속시트로 전달하여 열 방출을 용이하게 한다.
SUS 금속시트와 Cu 금속시트를 박막 필러층(140) 대신 접착 테이프(Adhesive Tape)로 접착할 수 있으나, 접착 테이프는 박막 필러층(140)에 비해 상대적으로 두껍고 열전도도가 좋지 않아 방열 효율을 크게 저하시킨다.
폴더블폰에 적용되는 폴딩 플레이트(100)는 얇고 굴곡성이 우수하며 특히 강도와 열전도도가 우수해야 한다. 따라서 폴딩 플레이트(100)는 굴곡 반복성과 강도 확보를 위해 SUS 금속시트를 적용하고, 디스플레이(예: OLED)에서 발생되는 열의 방출효율을 높이기 위하여 Cu 금속시트를 적용하며, SUS 금속시트와 Cu 금속시트 간의 열전도도를 통한 방열 효율을 높이도록 SUS 금속시트와 Cu 금속시트를 박막 필러층(140)로 접합한다.
박막 필러층(140)의 두께는 1.0㎛~10㎛ 범위이다. 박막 필러층(140)의 두께는 1.0㎛ 이상 10㎛ 이하로 형성하여 폴딩 플레이트(100)의 두께를 얇게 조절할 수 있다. 바람직하게는, 박막 필러층(140)의 두께는 3.0㎛~10㎛ 범위이다.
박막 필러층(140)은 다층 구조의 박막으로 형성될 수 있다. 일 예로, 박막 필러층(140)은 Ag층과 Ag층 상에 형성된 Cu층을 포함하는 다층 구조 박막이거나, Ag층과 Ag층 상에 형성된 Cu층과 Cu층 상에 형성된 Ag층을 포함하는 다층 구조 박막일 수 있다. 또는, 박막 필러층(140)은 Ag 65~75 중량%, Cu 35~25 중량%를 포함한 것을 일 예로 할 수 있다.
또는, 박막 필러층(140)에서 Ti는 시드층으로 포함될 수 있다. Ti는 0.1㎛~0.2㎛의 두께로 형성할 수 있다. 일 예로, 박막 필러층(140)은 Ti/Cu/Ag/Cu의 다층 구조로 형성할 수 있고, 이때, Ti층을 0.1㎛~0.2㎛의 두께로 형성하고, Ti층의 상부에 형성되는 Cu층을 0.2㎛~0.5㎛의 두께로 형성하고, Cu층의 상부에 형성되는 Ag층을 1.5㎛의 두께로 형성하고, Ag층의 상부에 형성되는 Cu층을 1.5㎛의 두께로 형성할 수 있다. 박막 필러층(140)의 다층 구조는 제1 금속시트(110)와 제2 금속시트(120)를 브레이징 접합하고, 제1 금속시트(110)와 제3 금속시트(130)를 브레이징 접합한 후 그 경계가 모호할 수 있다.
제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)는 요입홈(122,132)이 형성된다. 요입홈(122,132)은 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)의 일면 또는 양면의 소정 영역을 에칭 가공하여 형성한다. 요입홈(122,132)은 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)의 두께와 중량을 감소시켜 폴딩 플레이트(100)를 경량화한다. 일 예로, 요입홈(122,132)의 깊이와 면적 제어로 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)의 두께와 중량을 감소시킴으로써 폴딩 플레이트(100)를 경량화할 수 있다.
실시예에서 요입홈(122,132)은 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)의 일면에 형성된다. 또한, 요입홈(122,132)은 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)에서 단차면(121,131)이 형성된 면과 동일한 면에 형성된다. 요입홈(122,132)의 넓이는 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130) 각각의 넓이 대비 50% 이상일 수 있으며, 요입홈(122,132)의 깊이는 0.05mm~0.25mm일 수 있다.
제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)는 두께가 150㎛~300㎛(0.15mm~0.3mm)인 것을 사용할 수 있으며, 실시예에서 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)는 제1 금속시트(110)와 동일하게 두께가 150㎛인 것을 사용한다. 이 경우, 요입홈(122,132)의 깊이는 0.05mm~ 0.075mm인 것이 바람직하다.
요입홈(122,132)은 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)를 경량화하여 폴딩 플레이트(100)를 경량화함으로써 폴더블폰의 경량화에 기여할 수 있다. 폴더블폰의 제작시 폴딩 플레이트(100)의 후면에는 절연 및 강도 보강을 위해 백플레이트 등이 부착되므로 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)에 요입홈(122,132)을 형성하여도 폴딩 플레이트(100)가 디스플레이의 후면에 안정적으로 배치되어 디스플레이의 폴딩 기능을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 굴곡시킨 모습을 보인 단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바에 의하면, 제2 금속시트(120)의 단차면(121)과 제3 금속시트(130)의 단차면(131)은 접합면(121a,131a)과 비접합 영역(121b,131b)을 포함한다.
단차면(121,131)에서 접합면(121a,131a)은 제1 금속시트(110)의 양측 지지부(111,112)와 접합되는 부분이고, 비접합 영역(121b,131b)은 굴곡부(113)와 일정 영역 중첩되고 제1 금속시트(110)와 접합되지 않는 부분이다. 접합면(121a,131a)에는 박막 필러층(140)이 배치되고 비접합 영역(121b,131b)은 박막 필러층(140)이 배치되지 않는다. 접합면(121a,131a)은 제1 금속시트(110)의 양측에 박막 필러층(140)을 매개로 접합되고, 비접합 영역(121b,131b)은 굴곡부(113)와 일정 영역 중첩되어 굴곡부(113)의 후면을 보강한다. 비접합 영역(121b,131b)은 굴곡부(113)와 접합되지 않아 굴곡부(113)의 굴곡이 가능하게 하면서 굴곡부(113)가 펴지는 과정에서 굴곡부(113)의 후면을 보강하여 굴곡부(113)의 주름을 방지한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 비접합 영역(121b,131b)은 굴곡부(113)의 굴곡에는 영향을 미치지 않아 굴곡부(113)의 굴곡 반복성이 확보되도록 하고, 도 4에 도시된 바와 같이, 굴곡부(113)가 펴진 상태에서는 굴곡부(113)의 후면을 보강하여 굴곡부(113)의 주름을 방지한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 폴딩 플레이트를 보인 단면도이다.
도 6에 도시된 바에 의하면, 다른 실시예의 폴딩 플레이트(100')는 제1 금속시트(110)의 양측 지지부(111,112)에도 단차면(111a)이 형성된다.
실시예의 폴딩 플레이트(100)는 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)에 단차면(121,131)을 형성하고, 단차면(121,131)의 일부에 제1 금속시트(110)의 양측 지지부(111,112)가 접합되는 구조이다. 실시예의 경우, 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)에만 단차면(121,131)을 형성하고 제1 금속시트(110)의 양측 지지부(111,112)에는 단차면을 형성하지 않는다.
그러나 다른 실시예로, 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)에 단차면(121,131)을 형성하고 제1 금속시트(110)의 양측 지지부(111,112)에도 단차면(111a)을 형성하여, 단차면과 단차면의 접합 구조를 형성할 수 있다. 단차면과 단차면이 서로 만나 접합되면 서로 접합되는 면적을 넓혀 접합강도를 보강하는 효과가 있다.
제1 금속시트(110)의 양측 지지부(111,112)에 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)가 단차면과 단차면의 구조로 접합되면 접합 면적이 넓어져 접합 강도 확보에 유리할 수 있다. 제1 금속시트(110)의 양측 지지부(111,112)에 형성하는 단차면(111a)은 제1 금속시트(110)의 양측 지지부(111,112)의 일부를 하프 에칭하여 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 폴딩 플레이트 제조방법은 양측에 지지부(111,112)가 형성되고 중앙에 굴곡부(113)가 형성되는 제1 금속시트(110)를 준비하는 단계와, 단차면(121,131)과 요입홈(122,132)이 형성된 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)를 준비하는 단계와, 제1 금속시트(110)의 일측 지지부(111)와 제2 금속시트(120)의 단차면(121)의 사이, 제1 금속시트(110)의 타측 지지부(112)와 제3 금속시트의 단차면(131)의 사이에 박막 필러층(140)을 배치하는 단계와, 브레이징 접합하는 단계를 포함한다.
양측에 지지부가 형성되고 중앙에 굴곡부가 형성되는 제1 금속시트를 준비하는 단계에서, 제1 금속시트(110)는 스테인레스 재질 금속시트로 준비한다.
또한, 굴곡부(113)는 제1 금속시트(110)를 포토 에칭하여 메쉬 형태로 형성한다. 메쉬를 프레스로 타발하여 형성하면 메쉬 패턴의 정밀하게 형성하기 어려우므로 포토 에칭하여 형성한다. 포토 에칭은 메쉬 패턴을 정밀하게 형성할 수 있다. 메쉬는 선폭이 최소 0.11㎛가 되도록 형성한다.
단차면과 요입홈이 형성된 제2 금속시트와 제3 금속시트를 준비하는 단계에서, 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)는 구리 또는 구리합금 재질의 금속시트로 준비한다. 일 예로, 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)는 SUS 304 또는 SUS 316을 준비할 수 있다.
또한, 단차면(121,131)과 요입홈(122,132)은 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)를 하프 에칭하여 형성한다. 단차면(121,131)은 프레스로 타발하여 형성하면 평탄도가 떨어져 접합강도가 저하되므로 하프 에칭하여 형성한다. 에칭은 평탄도를 향상시켜 접합강도를 높이는데 기여한다. 요입홈(122,132)은 방열 및 경량화를 위해 하프(Half) 에칭하여 정밀하게 형성한다. 단차면(121,131)과 요입홈(122,132)은 한 번의 하프 에칭으로 동시에 형성할 수 있다. 단차면(121,131)과 요입홈(122,132)을 형성하는 하프 에칭은 0.05mm~0.25mm 범위로 수행할 수 있다.
제1 금속시트의 일측 지지부와 제2 금속시트의 단차면의 사이, 제1 금속시트의 타측 지지부와 제3 금속시트의 단차면의 사이에 박막 필러층을 배치하는 단계는, 페이스트 도포, 포일(foil) 부착, P-fiiler 중 어느 하나의 방법으로 1.0㎛ 이상 10㎛이하의 두께를 갖는 박막 필러층을 배치한다. 박막 필러층(140)은 Ti층/Cu층/Ag층의 3층 구조, Ti층/Cu층/Ag층/Cu층의 4층 구조일 수 있다.
제1 금속시트의 일측 지지부와 제2 금속시트의 단차면의 사이, 제1 금속시트의 타측 지지부와 제3 금속시트의 단차면의 사이에 박막 필러층을 배치하는 단계는, 제2 금속시트(120)의 단차면(121)과 제3 금속시트(130)의 단차면(131) 중 제1 금속시트(110)의 일측 지지부(111) 및 타측 지지부(112)와 접하는 접합면(121a,131a)에만 박막 필러층(140)을 배치한다.
제2 금속시트(120)의 단차면(121)과 제3 금속시트(130)의 단차면(131)에서 굴곡부(113)와 일정 영역 중첩된 영역에는 박막 필러층(140)을 배치하지 않는다.
브레이징 접합하는 단계는, 제1 금속시트(110)의 일측 지지부(111)와 제2 금속시트(120)의 단차면(121)의 사이, 제1 금속시트(110)의 타측 지지부(112)와 제3 금속시트(130)의 단차면(131)의 사이에 배치한 박막 필러층(140)을 고온의 열로 녹여 이종 금속인 Cu 금속시트와 SUS 금속시트를 접합한다.
브레이징 접합은 이종 금속인 Cu(또는 Cu 합금) 금속시트와 SUS 금속시트의 접합을 가능하게 한다. 브레이징 접합하는 단계는, 780~900℃에서 수행하고, 브레이징 접합 중에 상부 중량 또는 가압을 실시한다. 브레이징 중에 상부 중량 또는 가압을 실시하는 것은 보이드(Void)가 없는 접합을 위한 것이다.
브레이징 로는 환원분위기 또는 진공의 브레이징 로 내에서 브레이징 온도 제어가 용이한 박막 필러층(140)의 성분 및 조성으로 브레이징 로 내의 가열 온도를 780℃ 이상, 바람직하게는 780~900℃ 범위로 제어하여 효율적인 브레이징 접합 공정이 이루어지도록 한다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 폴딩 플레이트(100,100')는 동일 평면으로 형성되고 두께가 150㎛~300㎛(0.15mm~0.3mm)이다.
제1 금속시트(110), 제2 금속시트(120) 및 제3 금속시트(130)의 두께가 150㎛일 때 하프 에칭하여 형성한 단차면(121,131)의 두께와 요입홈(122,132)의 깊이는 75㎛(0.075mm)일 수 있다.
상술한 폴딩 플레이트(100,100')는 제1 금속시트(110)가 강성이 있는 스테인레스 재질로 형성되고 제1 금속시트(110)에 형성한 굴곡부(113)가 폴딩 기능을 가진다.
또한, 폴딩 플레이트(100,100')는 구리 또는 구리합금 재질로 형성된 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)가 방열 효과를 가지며, 제1 금속시트(110)의 양측에 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)를 접합한 박막 필러층(140)이 제1 금속시트(110)의 열을 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)로 빠르게 열 전달하므로 방열 특성이 우수하다.
또한, 폴딩 플레이트(100,100')는 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)에 형성한 요입홈(122,132)이 경량화에 기여한다.
또한, 폴딩 플레이트(100,100')는 굴곡부(113)의 후면으로 연장 배치된 제2 금속시트(120)와 제3 금속시트(130)의 비접합 영역(121b,131b)이 굴곡부(113)의 후면을 보강하여 굴곡 반복성을 높이고 굴곡부(113)의 주름을 방지한다. 따라서 폴딩 플레이트(100,100')는 수만 번의 반복 굴곡에도 접었을 때 완벽히 접히고 펼쳤을 때 접혔던 흔적이 없이 평평한 평면이 될 수 있다.
상술한 폴딩 플레이트(100,100')는 방열, 경량 및 굴곡부 주름방지 문제가 개선되어 굴곡 반복성의 확보가 필요하고 방열에 대한 요구가 높으며 경량화가 요구되는 폴더블폰에 적용이 용이하다.
상술한 폴딩 플레이트는 세 화면이 병풍 형태로 접히는 트리플 디스플레이를 갖는 폴더블폰, 아웃폴딩 방식의 폴더플폰, 인폴딩 방식의 폴더블폰에 모두 적용되어 디스플레이를 지지할 수 있다.
본 발명은 도면과 명세서에 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명은 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 권리범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 폴더블폰
11: 디스플레이
13: 보조 디스플레이 100: 폴딩 플레이트
110: 제1 금속시트 111,112: 지지부
113: 굴곡부 120: 제2 금속시트
121; 단차면 121a: 접합면
121b: 비접합영역 122: 요입홈
130: 제3 금속시트 131: 단차면
131a: 접합면 131b: 비접합합 영역
132: 요입홈 140: 박막 필러층
13: 보조 디스플레이 100: 폴딩 플레이트
110: 제1 금속시트 111,112: 지지부
113: 굴곡부 120: 제2 금속시트
121; 단차면 121a: 접합면
121b: 비접합영역 122: 요입홈
130: 제3 금속시트 131: 단차면
131a: 접합면 131b: 비접합합 영역
132: 요입홈 140: 박막 필러층
Claims (17)
- 양측에 지지부가 형성되고 중앙에 굴곡부가 형성되는 제1 금속시트;
상기 제1 금속시트의 일측 지지부에 접합되는 제2 금속시트;
상기 제1 금속시트의 타측 지지부에 접합되는 제3 금속시트; 및
상기 제1 금속시트의 일측 지지부와 타측 지지부에 배치되어 상기 제1 금속시트와 상기 제2 금속시트를 브레이징 접합하고, 상기 제1 금속시트와 상기 제3 금속시트를 브레이징 접합하는 박막 필러층;
을 포함하는 폴딩 플레이트. - 제1항에 있어서,
상기 박막 필러층은 Ag, AgCu, AgCuTi 중 적어도 하나를 포함하는 합금재료로 이루어지는 폴딩 플레이트. - 제1항에 있어서,
상기 박막 필러층의 두께는 1.0㎛~10㎛ 범위인 폴딩 플레이트. - 제1항에 있어서,
상기 제1 금속시트는 스테인레스(SUS) 재질로 형성되고,
상기 제2 금속시트와 상기 제3 금속시트는 구리 또는 구리합금 재질로 형성되는 폴딩 플레이트. - 제1항에 있어서,
상기 제1 금속시트의 일측 지지부에 접합되는 제2 금속시트의 접합면과 상기 제1 금속시트의 타측 지지부에 접합되는 제3 금속시트의 접합면은 단차면인 폴딩 플레이트. - 제5항에 있어서,
상기 제2 금속시트의 단차면과 상기 제3 금속시트의 단차면은 상기 굴곡부와 일정 영역 중첩되고 상기 제1 금속시트와 접합되지 않는 비접합 영역을 포함하는 폴딩 플레이트. - 제1항에 있어서,
상기 제1 금속시트, 상기 제2 금속시트 및 상기 제3 금속시트는 동일평면을 형성하는 폴딩 플레이트. - 제1항에 있어서,
상기 굴곡부는 메쉬로 형성되고 상기 지지부는 평판으로 형성된 폴딩 플레이트. - 제8항에 있어서,
상기 메쉬는 선폭이 최소 0.11㎛인 폴딩 플레이트. - 제1항에 있어서,
상기 제2 금속시트와 상기 제3 금속시트는 소정 영역에 에칭 가공된 요입홈을 포함하는 폴딩 플레이트. - 제10항에 있어서,
상기 요입홈의 깊이는 0.05mm~0.25mm인 폴딩 플레이트. - 양측에 지지부가 형성되고 중앙에 굴곡부가 형성되는 제1 금속시트를 준비하는 단계;
단차면과 요입홈이 형성된 제2 금속시트와 제3 금속시트를 준비하는 단계;
상기 제1 금속시트의 일측 지지부와 상기 제2 금속시트의 단차면의 사이, 상기 제1 금속시트의 타측 지지부와 상기 제3 금속시트의 단차면의 사이에 박막 필러층을 배치하는 단계; 및
브레이징 접합하는 단계;
를 포함하는 폴딩 플레이트 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 양측에 지지부가 형성되고 중앙에 굴곡부가 형성되는 제1 금속시트를 준비하는 단계에서,
상기 굴곡부는 상기 제1 금속시트를 포토 에칭하여 메쉬 형태로 형성하는 폴딩 플레이트 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 단차면과 요입홈이 형성된 제2 금속시트와 제3 금속시트를 준비하는 단계에서,
상기 단차면과 상기 요입홈은 상기 제2 금속시트와 제3 금속시트를 하프 에칭하여 형성하는 폴딩 플레이트 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 제1 금속시트의 일측 지지부와 상기 제2 금속시트의 단차면의 사이, 상기 제1 금속시트의 타측 지지부와 상기 제3 금속시트의 단차면의 사이에 박막 필러층을 배치하는 단계에서,
페이스트 도포, 포일(foil) 부착, P-fiiler 중 어느 하나의 방법으로 1.0㎛ 이상 10㎛이하의 두께를 갖는 박막 필러층을 배치하는 폴딩 플레이트 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 제1 금속시트의 일측 지지부와 상기 제2 금속시트의 단차면의 사이, 상기 제1 금속시트의 타측 지지부와 상기 제3 금속시트의 단차면의 사이에 박막 필러층을 배치하는 단계에서,
상기 제2 금속시트의 단차면과 상기 제3 금속시트의 단차면은 상기 굴곡부와 일정 영역 중첩되고, 상기 제2 금속시트의 단차면과 상기 제3 금속시트의 단차면이 상기 굴곡부와 중첩된 영역에는 박막 필러층을 배치하지 않는 폴딩 플레이트 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 브레이징 접합하는 단계는,
780~900℃에서 수행하고, 브레이징 접합 중에 상부 중량 또는 가압을 실시하는 파워모듈 제조방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114953418A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-30 | 东莞领益精密制造科技有限公司 | 卷轴的成型工艺、卷轴屏的成型工艺及手机 |
| CN114990551A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-09-02 | 湖北可俐星科技有限公司 | 一种轻量化金属折叠屏衬板制造方法 |
| WO2024039130A1 (ko) * | 2022-08-17 | 2024-02-22 | 삼성전자 주식회사 | 금속층을 포함하는 디스플레이 구조 및 이를 포함하는 전자 장치 |
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