KR100617361B1

KR100617361B1 - 메탈 키패드 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100617361B1
Application number: KR1020040097391A
Authority: KR
Inventors: 최광호
Original assignee: (주)예스텔레콤; 최광호
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-08-28
Also published as: KR20060058377A

Abstract

본 발명은 전화기, 휴대폰, 리모콘, PDA, MP3 등 각종 정보통신장치에 구비되는 메탈 키패드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명은 다수의 버튼부를 형성한 메탈플레이트를 구비하여, 상기 메탈플레이트와 실리콘패드를 양호한 접착력으로 접착되도록 하는 한편, 상기 메탈플레이트와 실리콘패드 사이에는 문양이 인쇄된 우레탄시트층을 형성한 메탈 키패드 및 그 제조방법을 제공한다.

키패드, 메탈플레이트, 에칭홀, 버튼, 스크린잉크, 핫멜트, 우레탄시트,실리콘패드

Description

메탈 키패드 및 그 제조방법{metal key-pad and this like goods production method}

도 1은 종래의 휴대폰용 키패드를 나타낸 사시도

도 2a, 도 2b는 본 발명에 따른 메탈 키패드의 제조단계를 설명하기 위한 도면

도 3은 본 발명에 사용된 스크린잉크의 특성을 나타낸 도표

도 4는 본 발명에 사용된 핫멜트의 특성을 나타낸 도표

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10; 메탈플레이트 11; 에칭홀 12; 버튼부

20; 스크린잉크 30; 핫멜트층 40; 우레탄시트층

41; 우레탄시트 50; 실리콘패드층 51; 스위칭돌기

60; 성형용 금형 61; 상형 62; 하형

본 발명은 전화기, 휴대폰, 리모콘, PDA, MP3 등 각종 정보통신장치에 구비되는 메탈 키패드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 회로기판 상에 배치된 접점과 접촉하여 신호를 발생하기 위한 것으로, 메탈플레이트와 우레탄시트와 실리콘패드가 적층 결합되는 메탈 키패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

예를들어, 휴대폰들은 신호발생을 위한 스위칭 장치로 키패드를 구비하고 있으며, 통상적으로 키패드는 회로기판 상에 위치한 상태로 휴대폰의 하부 하우징에 상태로 휴대폰의 하우징에 마련된 다수의 홀에 끼워져 결합된다.

또한, 휴대폰의 키패드와 회로기판 사이에는 탄성복원력을 갖는 메탈돔 스위치가 배치되며, 이 돔스위치는 키패드를 구성하는 키의 누름동작에 의해 회로기판 상에 마련된 접점과 키패드의 저면에 형성된 스위칭돌기와 접촉하여 신호를 발생하도록 구성된다.

도 1에 도시한 바와같이, 휴대폰에 적용되는 종래의 키패드(1)는 실리콘고무와 같은 연질의 합성수지로 사출성형함으로써 상부로 돌출된 다수의 버튼(2)과 하부로 돌출된 다수의 스위칭돌기(도시생략)를 일체로 형성하고, 그 버튼의 상면에 각각 문자와 기호 등의 문양(4)을 스크린 방식으로 인쇄를 한다.

그러나, 이러한 실크스크린 방식은 미세한 문양의 인쇄가 불량하고 합성수수지 버튼에 인쇄된 문양이 오랜 시간 손가락과 접촉됨에 마모되는 문제점이 있다.

그리고, 상기 버튼들을 경질의 플라스틱으로 사출하거나 금속판을 절단하여 개별적으로 제작한 다음 실리콘패드에 접착시키는 방법이 제안된 바도 있다.

전자의 플라스틱 버튼은 실리콘패드에 접착한 후에 광택과 색상을 주기 위하여 스프레이 도장을 실시하고, 마모방지를 위하여 UV도장을 실시한 다음, 레이저인쇄 또는 스크린인쇄 방식으로 문양을 인쇄하기도 한다. 그러나, 이러한 방법은 UV도장시 발암물질이 발생하고 환경문제를 유발하는 폐단이 있었다.

후자의 금속 버튼은 금속판을 레이저로 소정형태로 절단하여 실리콘패드에 접착제로 직접 접착하는 방법이 제안되어 있는데, 이러한 방법은 금속판과 실리콘 패드와의 접착력이 약하여 쉽게 떨어지며 금속판은 빛이 투과되지 않는 폐단이 있다.

또한, 전자와 후자의 버튼들은 각각 개별적으로 제작되어 이들을 일일이 실리콘패드에 부착시켜야만 한다. 즉, 각각의 버튼들을 전용 지그에 일일이 배열한 다음에 실리콘 패드에 접착하여야 함으로 접착불량이 발생하고 공정수 및 작업시간이 지연되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 감안한 것으로, 본 발명은 다수의 버튼부를 형성한 메탈플레이트를 구비하여, 상기 메탈플레이트와 실리콘패드를 양호한 접착력으로 접착되도록 하는 한편, 상기 메탈플레이트와 실리콘패드 사이에는 문양이 인쇄된 우레탄시트층을 형성한 메탈 키패드 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 메탈 키패드는, 단일한 금속박판에 에칭홀(11)을 형성하여 다수의 버튼부(12)를 연속적으로 배열한 메탈플레이트(10)와, 상기 메탈플레이트(10)의 저면에 도포된 스크린잉크층(20)과, 상기 스크린잉크층(20) 저면에 도포된 핫멜트층(30)과, 상기 핫멜트층(30) 저면에 안착되며 상기 에칭홀(11)과 대응되는 패턴으로 인쇄된 우레탄시트층(40)과, 상기 메탈플레이트(10)와 상기 스크린잉크층(20)과 상기 우레탄시트층(40)이 연속적으로 접착되도록 상기 우레탄시트층(40) 저면에 가열압착하여 다수의 스위칭돌기(51)와 형성되도록 성형한 실리콘패드층(50)으로 구성되어 있다.

본 발명에 따른 메탈 키패드 제조방법은, 단일한 금속박판을 에칭하여 다수의 버튼부(12)를 연속적으로 형성함으로서 메탈플레이트(10)를 제조하는 에칭단계; 상기 메탈플레이트(10)의 저면에 스크린잉크를 스크린 인쇄방식으로 도포하여 스크린잉크층(20)을 형성하는 단계; 상기 스크린잉크층(20) 저면에 핫멜트를 스크린 인쇄방식으로 도포하여 핫멜트층(30)을 형성하는 단계; 상기 핫멜트층(30) 저면에 상기 메탈플레이트(10)의 에칭홀(11)과 대응되는 패턴으로 인쇄된 통상의 우레탄시트(41)를 적층시키는 시트적층단계; 상기 우레탄시트(41)가 적층된 메탈플레이트(10)를 성형용 금형(60)에 안착시키고 상기 우레탄시트(41) 저면에 실리콘을 주입한 후, 상기 성형용 금형(60)을 가열 압착시킴으로서 다수의 스위칭돌기(51)를 갖는 실리콘패드층(50)을 형성하면서 상기 메탈플레이트(10)와 상기 우레탄시트(41)와 일체로 접착되도록 하는 압착성형단계; 를 포함한다.

이하, 본 발명의 메탈 키패드를 제조단계별로 첨부된 도면(도 2a, 도 2b)을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2a, 도 2b는 본 발명에 따른 메탈 키패드의 제조단계를 설명하기 위한 도면 이고, 도 3은 본 발명에 사용된 스크린잉크의 특성을 나타낸 도표 이며, 도 4는 본 발명에 사용된 핫멜트의 특성을 나타낸 도표 이다.

제1단계; 에칭단계

본 발명에 따른 메탈플레이트(10)는 스테인레스 스틸이 바람직하나, 동, 알루미늄, 베릴륨 등으로 된 금속판도 가능하다.

예시한 메탈플레이트(10)는 SUS 이고 두께가 0.05mm~0.2mm인 것으로, 스테인레스 스틸 판재 여러 개의 매탈플레이트(10)를 통상적인 에칭방법으로 제조할 수 있다.

즉, 단일한 금속박판의 양쪽면에 소정 패턴으로 인쇄된 마스킹필름을 부착시킨 후에, 염화제2철 등의 부식액으로 처리를 한 다음에, 노광처리를 하면 그 패턴에 따라 식각됨으로 에칭홀(11)이 형성된다. 상기 에칭홀(11)은 마스킹필름에 인쇄된 패턴에 따라 형성되는 것으로 다수의 버튼부(12) 및 상기 버튼부(12)에 표현되는 문자 및 기호를 비롯하여 메탈플레이트(10)의 외곽 형태를 나타낸다.

이와같이 제조된 메탈플레이트(10)의 표면에는 샌딩처리를 하거나 부식처리를 하여 감촉과 미감을 연출할 수도 있다.

제2단계; 스크린잉크층을 형성하는 단계

스크린잉크는 SUS에 대하여 부착력이 우수한 물성이 있는 것으로, 스크린잉크로 메탈플레이트(10)에 미리 도포하는 이유는 추후에 설명될 핫멜트 만으로는 우레탄시트(41)가 메탈플레이트(10)에 직접 접착시킬 수 없기 때문이다.

상기 스크린잉크는 일본의 제국잉크제조주식회사(帝國INK製造株式會社)에서 제공되는 제품명 5-000Inks를 사용한다. 이 스크린잉크는 금속, 유리, 목재, PP, PE에 대하여 부드럽고 강한 잉크피막을 부여하며 강한 유지력과 직립내성이 있고 초유광성과 뛰어난 도포력이 있는 것으로 알려져 있고, 그 성분과 물리적 특성은 도 3에 표시된 바와같다.

본 단계에서 상기 스크린잉크를 스크린 인쇄방식으로 메탈플레이트(10)의 저면에 도포한 후에는 오븐(건조기)을 사용하여 온도 75℃~85℃분위기에서 30분 정도 건조함으로서 스크린잉크층(20)을 형성하는 것이 바람직하다.

제3단계; 핫멜트층을 형성하는 단계

핫멜트(感熱接着劑)는 전술한 스크린잉크와 함께 상기 메탈플레이트(10)에 후술하는 우레탄시트(41)를 접착시키기 위한 것으로, 상기 핫멜트는 일본의 제국잉크제조주식회사(帝國INK製造株式會社)에서 제공되는 제품명 HM-2, HM-4 또는 HM-6을 사용한다. 이 핫멜트는 플라스틱에 대하여 견고한 접착성이 있는 것으로 알려져 있고, 그 용도와 물리적 특성은 도 4에 표시된 도표와 같다.

본 단계에서는 완전 건조된 스크린인쇄층 위에 상기 핫멜트를 스크린 인쇄방식으로 도포하고, 오븐(건조기)을 사용하여 온도 65℃~75℃분위기에서 40분 정도 건조함으로서 핫멜트층(30)을 형성하는 것이 바람직하다.

제4단계; 시트적층 단계

상기 우레탄시트(41)는 광투과성 투명시트에 상기 에칭홀(11)과 일치되는 패턴으로 컬러로 인쇄된 것이다. 이때 인쇄된 패턴은 버튼부(12)의 문자와 기호에 따라 다양한 컬러의 형광도료로 인쇄된 것이 바람직하다.

이와같은 우레탄시트(41)는 전술한 메탈플레이트(10)와 동일한 크기와 패턴으로 인쇄하여 별도로 마련한 것을 핫멜트층(30)에 밀착시켜 메탈플레이트(10)의 저면에 적층한 상태에서 후술하는 압착성형 단계를 실시하게 된다.

5단계; 압착성형단계

상기 우레탄시트(41)가 적층된 메탈플레이트(10)를 성형용 금형(60)에 안착시키고, 상기 우레탄시트(41) 위에 적당량의 액상 실리콘을 주입한 후, 상기 성형용 금형(60)을 가열 압착시킴으로서 저면에 다수의 스위칭돌기(51)를 갖는 실리콘패드층(50)을 형성하게 된다.

성형용 금형(60)의 온도는 제품의 크기에 따라 다르지만, 액상 실리콘 쪽에서 가압하는 상형(61)은 130℃, 하형(62)은 140℃ 분위기에서 120초 정도 가압하는 것이 바람직하다.

이와같이, 성형용 금형(60)으로 가열 가압하는 과정에서 핫멜트가 녹았다가 굳어지면서 스크린잉크층(20)에 우레탄시트(41)가 접착됨과 동시에 실리콘은 우레탄시트(41)에 접착되면서 저면에 스위칭돌기(51)를 갖는 실리콘패드층(50)이 성형된다.

상술한 제조단계 통하여 단일 개수 또는 복수개의 메탈 키패드를 완성하여 전화기, 휴대폰, 리모콘, PDA, MP3 등 각종 정보통신장치에 구비되는 메탈 키패드로 제공할 구 있는 것이다.

예를들어, 이와같은 메탈 키패드를 휴대폰의 하우징에 조립하였을 때 외관적으로 평탄한 버튼부(12)를 갖게 되고, 메탈플레이트(10)의 에칭홀(11)을 통하여 우레탄시트(41)에 인쇄된 문자 및 기호가 식별된다. 아울러 회로기판 상에 백라이트를 적용하였을 경우 버튼부(12)의 문자와 기호가 우레탄시트(41)의 인쇄 패턴을 투과하므로 식별력이 더욱 양호해 진다.

본 발명에 따른 메탈 키패드는 휴대폰 등의 하우징에 버튼을 돌출시키기 위한 다수의 홀을 형성할 필요가 없는 것이다.

아울러, 본 발명에 따른 메탈 키패드의 단면을 시각적으로 볼 때에는 돌출된 버튼들이 없고 메탈플레이트(10)와 우레탄시트층(40)과 실리콘패드층(50)이 층상구조로 결합되어 제품의 두께를 최소화하여 제공할 수 있는 것이다.

상술한 바와같이, 본 발명은 메탈프레이트의 하층에 접착된 우레탄시트(41)에 문자, 기호 등의 문양이 인쇄되어 있으므로 버튼부(12)에 오랜 시간 손가락과 접촉되어도 마모되지 않는 장점이 있다. 그리고, 메탈플레이트(10)에 에칭홀(11)을 형성하는 문양이 노출되도록 하였으므로 미세하고 정교하게 문양을 표현할 수 있는 장점도 있다.

그리고, 본 발명은 UV도장 공정이 없으므로 2005년 7월 1일 세계보건환경기구에서 규제하고 있는 발암물질이 발생될 염려가 없다.

특히, 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 메탈플레이트(10)와 우레탄시트(41)가 스크린잉크와 핫멜트에 의하여 접착되어 접착력이 우수하여 내구성이 향상되는 장점이 있다.

또한, 일련의 버튼부(12)들이 하나의 메탈플레이트(10)에 연속적으로 배열되어 한꺼번에 제조됨으로 제조공정이 단축되고, 각각의 버튼들이 돌출되지 않고 평탄함으로 제품의 두께를 줄일 수 있으며, 금속제로 된 고급스러운 제품을 제공할 수 있는 장점이 있다.

Claims

단일한 금속박판에 에칭홀(11)을 형성하여 다수의 버튼부(12)를 연속적으로 배열한 메탈플레이트(10)와, 상기 메탈플레이트(10)의 저면에 도포된 스크린잉크층(20)과, 상기 스크린잉크층(20) 저면에 도포된 핫멜트층(30)과, 상기 핫멜트층(30) 저면에 안착되며 상기 에칭홀(11)과 대응되는 패턴으로 인쇄된 우레탄시트층(40)과, 상기 메탈플레이트(10)와 상기 스크린잉크층(20)과 상기 우레탄시트층(40)이 연속적으로 접착되도록 상기 우레탄시트층(40) 저면에 가열압착하여 다수의 스위칭돌기(51)를 성형한 실리콘패드층(50)으로 구성된 것을 특징으로 하는 메탈 키패드.
제1항에 있어서,

상기 우레탄시트층(40)은 광투과성 투명시트에 상기 에칭홀(11)과 일치되는 패턴으로 컬러로 인쇄한 우레탄시트(41)인 것을 특징으로 하는 메탈 키패드.
단일한 금속박판을 에칭하여 다수의 버튼부(12)를 연속적으로 형성함으로서 메탈플레이트(10)를 제조하는 에칭단계; 상기 메탈플레이트(10)의 저면에 스크린잉크를 스크린 인쇄방식으로 도포하여 스크린잉크층(20)을 형성하는 단계; 상기 스크린잉크층(20) 저면에 핫멜트를 스크린 인쇄방식으로 도포하여 핫멜트층(30)을 형성하는 단계; 상기 핫멜트층(30) 저면에 상기 메탈플레이트(10)의 에칭홀(11)과 대응되는 패턴으로 인쇄된 통상의 우레탄시트(41)를 적층시키는 시트적층단계; 상기 우레탄시트(41)가 적층된 메탈플레이트(10)를 성형용 금형(60)에 안착시키고 상기 우레탄시트(41) 저면에 실리콘을 주입한 후, 상기 성형용 금형(60)을 가열 압착시킴으로서 다수의 스위칭돌기(51)를 갖는 실리콘패드층(50)을 형성하면서 상기 메탈플레이트(10)와 상기 우레탄시트(41)와 일체로 접착되도록 하는 압착성형단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 키패드의 제조방법.
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