KR20050118053A - 메탈릭 키패드 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

플라스틱 소재에 금속질감이 표현될 수 있도록 그것의 표면에 금속물질이 형성된 키패드를 제작할 경우, 플라스틱 소재의 표면에 금속물질 층이 견고하게 형성될 수 있고, 다양한 플라스틱 소재의 사용이 가능하도록 한 셀룰러 폰용 키패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

그러한 키패드 제조방법은,

열가소성 수지를 원료로 하여 키를 사출하는 키 성형공정;

상기 성형된 키에 도전층을 형성하여 도체화하는 공정;

셀룰러 폰의 키의 기능에 적합한 숫자나 문자 등을 상기 도전층에 마킹하는 마킹 공정;

상기 도전층 및 마킹층의 부착강도 및 내마모 강도를 높이면서 그 표면에 금속질감이 나타날 수 있도록 상기 도전층 위에 금속층을 형성하는 공정을 포함하는 메탈릭 키패드 제조방법을 제공한다.

더욱 사출된 키의 표면을 물리적 또는 화학적으로 활성화시키는 에칭공정을 포함한다.

Description

메탈릭 키패드 및 그 제조방법{METALLIC KEYPAD AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 셀룰러 폰용 키패드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 셀룰러 폰의 키패드에 금속질감을 부여하기 위하여 형성되는 금속층의 접착을 견고하게 유지할 수 있고, 다양한 소재의 사용이 가능토록 한 키패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 키패드는 휴대폰과 같은 통신단말기 등에 제공되어 신호 발생 및 여러 가지 부가 기능을 하기 위한 스위치 장치로서 사용되는 것으로서, 이러한 키패드는 숫자 또는 문자 등이 인쇄된 키를 갖고 있으며, 이 키는 단말기의 프론트 하우징에 신호발생이 가능한 상태로 조립된다.

휴대폰에서 키패드는 그 저면에 위치하는 돔 스위치를 눌러주는 기능을 하며, 이 돔 스위치는 상기 누름 동작에 의해 탄성적으로 변형되면서 인쇄회로기판에 마련된 접점과 접촉하여 신호를 발생시킴으로서 휴대폰에 제공된 여러 기능을 수행할 수 있도록 한다.

이러한 키패드를 제작하기 위한 재료로는 플라스틱이나 실리콘 고무 또는 소정의 두께를 갖는 필름 등을 이용하고 있으며, 키패드의 형상 및 모양도 다양한 형태로 제작되고 있다.

근래에는 키패드의 상품 부가가치를 높이면서 사용자들의 다양한 디자인 취향 패턴 및 시각적인 효과를 충족시킬 수 있도록, 키패드에 금속질감을 구현하기 위하여 스프레이 도장을 하거나, 또는 금속물질을 도금한 키패드가 제작되어 휴대폰 등에 사용되고 있다.

그런데, 이와 같이 금속물질을 도금한 키패드는, 플라스틱 소재로 키를 제작하고, 제작된 키의 표면에 Cu/Ni/Cr 등의 금속물질을 도금하여 금속질감을 구현하게 되므로, 키의 재질과 도장되거나 도포된 물질의 특성이 서로 달라 키패드를 일정기간 사용하면 키 표면의 금속 물질층이 벗겨지는 문제점이 있다.

또한, 상기 금속물질의 도금은 일반적으로 도금용 ABS수지로 제작된 키에만 가능하고, 폴리카보네이트와 같은 수지로 이루어진 키에는 잘 도금되지 않으므로, 금속질감을 얻으면서 백라이팅이 가능한 키를 제공하기 위해서는, 도금이 가능한 ABS수지로 키의 외각 형상을 사출하여 구현하고, 사출된 키의 중앙부분에 폴리카보네이트 등의 수지를 사용하여 숫자나 문자가 표시되는 부분을 사출하는, 이른바 이중사출 방식으로 도금키를 제작해야 한다. 이와 같은 도금 키 제조방법은 키를 제작하기 위한 금형의 제작이 어렵고 제작비용이 많이 소요되며, 이에 따라 키패드의 생산성이 떨어지는 단점도 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 열가소성수지의 종류에 관계없이 도금층을 형성할 수 있으면서 동시에 백라이팅이 가능하며 또한 상기 도금층을 견고하게 유지할 수 있는 키패드 제조방법을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 열가소성 수지를 이용하여 키를 사출하는 키 성형공정;

상기 공정에서 형성된 키의 표면에 도전층을 형성하여 부도체인 플라스틱의 일측면을 도체화하는 공정;

셀룰러 폰의 키의 기능에 적합한 숫자나 문자 등을 상기 도전층에 마킹하는 마킹 공정;

상기 공정에서 키에 남아있는 도전층의 부착강도 및 내마모 강도를 보강하면서 키 부재가 금속질감이 나타날 수 있도록 금속질감을 갖는 금속층을 형성하는 공정을 포함하는 메탈릭 키패드 제조방법을 제공한다.

상기 도전층의 부착 강도를 향상시키기 위하여 사출된 키의 표면을 물리적 또는 화학적으로 활성화시키는 에칭공정을 더욱 포함한다.

상기 도체화 공정은 무전해도금으로 가능하며 이 공정에서는 레이저마킹이 가능하도록 하기 위하여 대략 0.1~5.0㎛ 정도의 두께로 도전층을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 전해 도금공정 후에는 제품의 부가가치를 높이기 위하여 금속층에 금속질감의 보강층을 형성하는 증착공정이 더욱 행하여 질 수 있다.

그리고 본 발명은 금속질감을 갖는 금속층을 형성하지 않고 도전층 위에 TiN, SUS, AU 등과 같은 물질을 직접 증착하여 매탈릭화 하면서 동시에 고급스러움을 연출하는 것도 가능하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 메탈릭 키패드 제조방법을 나타낸 공정도이고, 도 2는 도 1의 제조공정을 통하여 실질적으로 키가 제조되는 과정을 나타내는 도면으로서, 키 성형공정(S1)에서 도 2a에 도시한 바와 같은 형상 또는 그와 유사한 형상의 키(2)가 사출성형된다.

상기 키(2)는 예를 들면 ABS(Acrylonitryl Butadiene Styrene)수지 또는 금속도금이 불가능한 PC(Polycarbonate) 및 PMMA(Poly memethyl metha acrylate)등과 같은 열가소성 수지가 사용될 수 있다.

상기 키(2)가 통신기기 등에 제공되어 백라이팅시 키의 문자나 숫자 등을 눈으로 보고 인식하는 시인성을 좋게 할 수 있도록 투명하거나 반투명한 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

이와 같이 키 성형공정(S1)을 통하여 제작된 키(2)의 하부 외주면에는 플랜지부(4)가 형성되는데, 이 플랜지부(4)는 통신기기 등의 하우징에 조립시 백라이팅되는 빛을 차폐하고 또 키가 하우징 외부로 유동하는 것을 방지한다.

이러한 키 성형공정(S1)이 완료되면, 에칭공정(S2)에서 도 2b에서와 같이 키(2)의 표면을 물리적 또는 화학적으로 활성화시켜 이 키(2)의 표면에 에칭면(6)을 형성하게 되는데, 이 에칭면(6)은 비전도체 재질로 제조된 키(2)의 일측면에 금속물질을 부착하여 상기 키(2)의 표면이 도체화가 될 수 있도록 할때 부착 강도를 향상시키기 위한 것이다.

상기 에칭공정(S2)에서 에칭면(6)을 형성하는 방법은, 물리적 방법으로서는 플라즈마(Plasma) 또는 이온 빔(Ion beam) 등을 키에 조사하여 키의 표면에 미세한 돌기가 형성되도록 하는 것이다.

이와 같은 방법이 여의치 않을 경우에는, 키의 표면에 시드 레이어(Seed Layer)라는 중간층을 증착하는 것으로 에칭면을 형성할 수 있다.

그리고 에칭공정(S2)시 사용되는 화학적 방법으로서는 질산액과 같은 화학약품 등을 사용하여 키(2)의 표면에 부식을 주어 표면요철을 형성하는 것으로 에칭면(6)을 형성할 수 있다.

상기 에칭공정(S2)으로 에칭면(6)이 만들어지면 무전해도금공정(S3)을 행하는데, 이 에칭면(6)으로 인하여 도전층(8) 형성이 가능하게 된다.

이때 도전층(8)은 산성도금에 내성이 있는 물질(Ni, Cr, Ti 등) 등으로 형성할 수 있으며 그 두께는 0.1~5.0㎛ 정도로 유지하는 것이 후 공정에서 레이저 마킹을 가능하게 할 수 있다.

이와 같은 공정이 완료되면, 상기 도 2d에서와 같이 키(2)에 형성된 도전층(8)에 문자나 숫자 등의 표시부(10)를 레이저로 형성하는 마킹 공정(S4)을 행하게 되는데, 이러한 공정으로 레이저가 조사된 부분인 표시부(10)만 도전층이 제거된 비도전체로 형성되고, 그 나머지 부분의 도전층은 도전체를 그대로 유지하게 된다.

물론 상기 표시부(10)는 레이저를 조사하여 셀룰러 폰의 키의 기능에 적합한 문자나 숫자 등을 표시할 수 있을 뿐만 아니라 통상적으로 잘 알려진 사진인쇄방법이나 기타 유사한 방법들을 이용하여 숫자나 문자 등을 표시할 수도 있다.

이렇게 마킹 공정(S4)이 완료되면 도 2e와 같이 도전층(8)의 부착강도 및 내마모 강도를 보강하면서 키(2)에 금속질감이 나타나도록 하기 위하여 도전층위에 금속층(12)을 형성하는 전해 도금공정(S5)을 행하게 되는데, 이때 레이저로 마킹된 표시부(10)는 금속층이 없는 상태이므로, 표시부를 제외한 도전층(8)에는 금속층(12) 도금이 가능하게 된다.

상기 전해 도금공정(S5)시 전해질 재료로는 금속질감을 잘 표출할 수 있는 Cu, Ni, Cr 등이 이용될 수 있다.

물론 상기 전해 도금공정은 스퍼터링 방법, 화학기상증착법, 무전해 도금방법등 다양한 방법으로도 가능하다.

상기와 같은 공정이 완료되면, 금속층(12)으로 인하여 키(2)가 금속질감이 나타나게 되는데, 이러한 상태로 키의 제작을 완료할 수도 있지만, 도 2f와 같이 상기 금속층(12)에 사용자의 시각적인 상품가치를 높이기 위하여 보강층(14)을 형성하는 증착공정(S6)을 더욱 행할 수도 있다.

이 증착공정(S6)에서는 일반적으로 잘 알려진 스퍼터링(Sputtering) 방법을 이용하여 상기 금속층(12)의 표면에 박막의 금속을 코팅하여 보강층(14)을 형성할 수 있다.

이러한 보강층(14)은 소비자의 취향을 만족시키기 위하여 TiN, SUS, Au 등과 같이 고급스러움을 연출할 수 있는 금속이 사용될 수 있다.

이와 같은 공정을 통하여 각각의 키가 제작되면, 베이스 부재에 각각의 키를 접착하고 휴대폰과 같은 통신기기 등의 프론트 하우징에 키의 일정부분이 노출되도록 삽입하여 조립하면 된다.

이렇게 조립된 키패드는 키(2)의 외측면에 형성된 금속층(12)으로 인하여 금속질감을 얻을 수 있어, 키패드의 상품 부가가치를 높이면서 사용자들의 다양한 디자인 취향 패턴 및 시각적인 효과를 충족시킬 수 있다.

위 실시예에서는 금속층(12)을 형성하고 그 위에 보강층(14)을 형성하는 것을 예시하고 있으나, 상기 마킹공정(S4) 이후에 전해 도금공정을 행하지 않고 도전층(8) 위에 직접 상기 보강층(14)을 형성하는 것도 가능하다. 이 방법은 공정수를 줄일 수 있는 이점을 갖는다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 키패드 제조방법은, 먼저 성형된 키 표면에 무전해 도금으로 도전층을 만들고(혹은 seed layer 증착등으로 도전층을 형성), 이 도전층 위에 전해도금방식으로 금속을 도금하는 것이므로 비전도체인 플라스틱 소재와 같은 모든 열가소성 소재에 금속도금을 할 수 있다.

이와 같은 방법은 종래의 방법에 비하여 사출작업을 용이하게 할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있으며 제조비용을 줄일 수 있는 방법이다.

게다가 표시부 외측으로 금속층이 형성되므로 표시부가 훼손되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 금속층 위로 보강층을 형성하여 상품의 부가가치와 제품 이미지를 높일 수 있는 효과도 얻을 수 있으며, 금속층을 형성하지 않고 직접 도전층 위에 보강층을 형성하므로서 공정의 단축 효과도 얻을 수 있다.

게다가 수지 표면에 도전층을 형성할 때 부착 강도를 높이기 위하여 그 표면에 에칭 작업을 행하게 되므로 최종 메탈릭화된 키의 내구성도 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 메탈릭 키패드 제조방법의 공정도.

도 2는 도 1의 공정에 따라 메탈릭 키패드가 제조되는 과정을 순차적으로 도시한 단면도.

Claims (15)

1. 열가소성 수지를 이용하여 키를 사출하는 키 성형공정;

   상기 키 성형공정에 성형된 키에 도전층을 형성하여 부도체인 키의 일측면을 도체화하는 공정;

   상기 도전층에 키의 기능에 적합한 숫자나 문자 등을 상기 도전층에 마킹하는 마킹 공정;

   상기 마킹공정에서 키에 남아있는 도전층 위에 금속층을 형성하여 키의 표면에 금속질감이 나타나도록 하는 공정을 포함하는 메탈릭 키패드 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 도전층은 무전해도금으로 약 0.1~5.0㎛ 정도의 두께로 형성하는 메탈릭 키패드 제조방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 금속층은 전해도금, 스퍼터링, 화학기상증착법, 무전해 도금 방법중 어느 하나의 방법에 의해 실현되는 메탈릭 키패드 제조방법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 금속층을 형성한 후 이 금속층 위에 보강층을 더욱 형성하는 메탈릭 키패드 제조방법.
5. 청구항 1에 있어서, 키 성형공정에서 사출되는 키는 백라이팅이 가능한 투명또는 반투명 재질로 만들어지는 메탈릭 키패드 제조방법.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 도전층은 Ni, Cr, Ti, ITO 등 산성 도금액에 내성이 있는 물질층인 것을 특징으로 하는 메탈릭 키패드 제조방법.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 금속층은 Cu, Ni, Cr인 메탈릭 키패드 제조방법.
8. 청구항 1에 있어서, 키 성형공정 후에 키의 표면을 활성화하기 위하여 에칭공정이 행하여지는 메탈릭 키패드 제조방법.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 에칭공정은 키의 표면에 미세한 돌기들을 형성하는 메탈릭 키패드 제조방법.
10. 셀룰러 폰의 프론트 하우징에 마련되어 사용자의 누름동작에 의해 선택된 신호가 발생되도록 하는 키패드로서,

    상기 키패드는 플라스틱으로 이루어진 키 부재;

    상기 비도전성 키 부재의 일측면에 형성되는 도전층;

    상기 도전층에 키의 기능을 표시하는 문자, 숫자 등에 레이저나 인쇄로 형성된 표시부;

    상기 표시부를 제외한 도전층 상부에 키 부재가 금속질감이 나타날 수 있도록 형성된 금속층을 포함하는 메탈릭 키패드.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 금속층의 상부에는 이 금속층을 시각적으로 더욱 돋보일 수 있도록 하는 보강층이 더욱 형성된 메탈릭 키패드.
12. 청구항 10에 있어서, 상기 키부재의 표면에는 에칭면이 형성되는 메탈릭 키패드.
13. 청구항 10에 있어서, 싱기 키 부재는 주변부에 플랜지가 형성되는 메탈릭 키패드.
14. 청구항 10에 있어서, 상기 키부재는 ABS(Acrylonitryl Butadiene Styrene)수지 또는 금속도금이 불가능한 PC(Polycarbonate) 및 PMMA(Poly memethyl metha acrylate) 등에서 선택되는 메탈릭 키패드.
15. 열가소성 수지를 이용하여 키를 사출하는 키 성형공정;

    상기 키 성형공정에 성형된 키에 도전층을 형성하여 부도체인 키의 일측면을 도체화하는 공정;

    상기 도전층에 키의 기능에 적합한 숫자나 문자 등을 상기 도전층에 마킹하는 마킹 공정;

    상기 마킹공정에서 키에 남아있는 도전층 위에 직접 보강층을 형성하여 키의 표면에 금속질감이 나타나도록 하는 공정을 포함하는 메탈릭 키패드 제조방법.