KR100695520B1 - 금속재질감을 갖는 휴대폰용 이엘 키패드 및 그 제조방법 - Google Patents

금속재질감을 갖는 휴대폰용 이엘 키패드 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라스틱 필름 또는 시트에 메탈 페이스트를 인쇄하여 금속재질의 효과를 갖는 휴대폰용 EL 키패드에 관한 것으로, 플라스틱 필름 또는 시트에 UV 경화형 잉크가 인쇄된 헤어라인층과 메탈 페이스트가 인쇄된 금속박막층이 포함되어, 숫자나 문자 등이 표시되고 신호를 입력하기 위한 터치패드와, 상기 터치패드의 하부에 부착되고 저면에는 돌기를 가진 베이스, 상기 베이스 하부에 부착되는 EL 후면 광원, 상기 EL 후면 광원 하부에 고정 접점과 고정접점을 접촉하는 메탈돔 스위치가 부착되고, 상기 메탈돔 스위치의 하부에 위치하는 인쇄회로기판을 포함하는 구조로 이루어져 있다.
본 발명에 의한 휴대폰용 키패드는 폴리카보네이트나 아크릴 필름 같은 일반적인 재료에 실크스크린과 헤어라인 공정을 통하여 금속을 인쇄함으로써 간단하고 저렴한 공정으로 고가의 금속재료를 사용한 것과 같은 효과를 가질 수 있다. 또한, 고정밀의 인쇄 기술을 사용함으로써 미세한 숫자나 문자 등을 선명하게 표현할 수 있으며, 광원으로 균일한 면발광이 가능한 EL 발광소자를 이용하는 경우 광학 설계가 필요 없어 전체저인 키패드의 두께가 획기적으로 줄어드는 효과가 있다.
휴대폰, 키패드, 금속인쇄, EL, 실크스크린, 헤어라인

Description

금속재질감을 갖는 휴대폰용 이엘 키패드 및 그 제조방법{Metal feeling EL Keypad for Mobile Phone and the Method of Manufacturing the same}
도 1a는 종래의 일반적인 휴대폰용 키패드의 구조를 나타낸 단면도,
도 1b는 금속재질의 휴대폰용 키패드에 대한 터치패드의 구조를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 헤어라인층과 금속박막층이 형성된 터치패드로 구성된 휴대폰용 EL 키패드의 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 도 2의 일실시예에 대한 휴대폰용 EL 키패드의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 휴대폰용 EL 키패드의 터치패드 구조를 나타낸 상세 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 휴대폰용 EL 키패드를 제조하는 공정을 나타낸 순서도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
10 : 터치패드 11 : 플라스틱 필름
12 : 헤어라인층 13 : 금속박막층
20 : 베이스
30 : EL 후면 광원
40 : 인쇄회로기판
본 발명은 휴대폰용 키패드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라스틱 필름위에 UV 경화형 잉크와 메탈 페이스트를 인쇄하여 금속재질의 효과를 나타낼 수 있는 휴대폰용 키패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대폰용 키패드는 휴대폰의 신호를 발생시키기 위한 스위치 장치로서, 종래에는 필름에 문자를 인쇄하고 성형하여 여기에 실리콘을 인몰드 사출하는 방식이나 베이스 실리콘 사출물에 키탑을 하나씩 부착하는 방식으로 제조되었다.
도 1a는 필름에 문자를 인쇄하고 성형하여 실리콘을 사출하는 방식으로 제조된 종래의 일반적인 휴대폰용 키패드의 구조를 나타낸 도면이다. 도 1a를 살펴보면, 숫자나 문자, 도형 등이 인쇄된 키탑(50)이 연결부(22)에 의해 베이스(20)와 연결되고 프런트하우징(60)의 홈의 외부로 돌출되어 끼워져 결합되어 있으며, 키탑(50)의 반대편 베이스(20) 저면에는 메탈돔 스위치(41)를 누를 수 있도록 돌기(21)가 형성되어 있다. 또한 베이스(20)의 아래쪽에는 LED를 이용한 광원(43)과 고정접점(42)이 부착된 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board,40)이 위치하며 고정접 점(2)은 메탈돔 스위치(41)에 의해 싸여 있다.
이러한 구조의 종래 키패드는 LED로부터 나오는 빛이 점광원이어서 키패드에 빛을 고르게 확산시키기 위해 인쇄회로기판(40)과 베이스 저면의 돌기(21) 사이에 일정한 공간을 두게 되어 키패드의 두께가 적어도 4mm 이상을 유지하여야 한다. 뿐만 아니라 프런트하우징(60)의 홈으로 키탑(50) 돌출되어 있어 전체적인 키패드가 두꺼워지는 문제점이 있다.
따라서 최근에는 키패드의 두께를 슬림화 하고 시각적으로 미려한 느낌을 주기 위해 광원으로 LED 대신 EL(Electro luminescence) 발광소자를 이용하고, 터치패드로는 금속재질로 이루어진 키패드가 개발되고 있다.
도 1b는 금속재질의 휴대폰용 키패드에 대한 터치패드의 구조를 나타낸 도면이다. 도 1b를 참조하면, 일반적으로 금속재질의 키패드는 구리와 니켈의 합금층(16)에 도금 처리층(17a)과 코팅층(17b)이 형성되고 접착제(18)를 이용하여 베이스와 압착접합된 구조를 이루고 있다.
이러한 금속재질의 키패드는 금속의 사용에 의해 제조 비용이 높아지게 되며, 백라이트가 통과되는 숫자나 문자 부분(14)을 식각하기 위해서 화학약품을 이용한 에칭 공정이 요구되고, 금속 특유의 광택을 살리기 위해서 금속 표면에 물리적 스크래치(흠집)를 내는 공정이 필요하게 된다.
따라서 화학약품 사용에 의해 환경오염 물질의 배출되고 에칭이나 물리적인 스크래치 공정에 의해 공정이 어렵고 복잡해지며 비용이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로, 얇은 막의 폴리카보네이트(Poly Carbonate)나 아크릴 필름 또는 시트에 실크스크린 공정에 의해 헤어라인 인쇄를 하고 여기에 다시 메탈 페이스트를 인쇄함으로써, 키패드를 더욱 슬림하게 제작하고 고가의 금속재료를 사용하지 않고도 고급스러운 금속재료의 효과를 낼 수 있는 휴대폰용 EL 키패드 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 미세한 숫자나 문자 등 정밀도를 요구하는 부분은 고정밀 인쇄기술을 사용하여 정밀한 표시를 가능하게 하며, 실크스크린 인쇄 공정을 이용하여 간단한 공정과 저렴한 비용으로 제작할 수 있는 휴대폰용 EL 키패드 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 금속재질감을 갖는 휴대폰용 EL 키패드는, 플라스틱 필름 또는 시트에 메탈 페이스트가 인쇄되어 형성된 금속박막층이 포함되어, 숫자나 문자 등이 표시되고 신호를 입력하기 위한 터치패드와, 상기 터치패드의 하부에 부착되고 저면에는 돌기를 가진 베이스와, 상기 베이스의 하부에 접합되는 EL 후면 광원과, 상기 EL 후면 광원 하부에 고정접점과 고정접점을 접촉하는 메탈돔 스위치가 부착되고, 상기 메탈돔 스위치의 하부에 위치하는 인쇄회로기판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 상기 터치패드는 금속 특유의 광택 효과를 위해 상기 플라스틱 필름과 금속박막층 사이에 UV 경화형 잉크가 인쇄된 헤어라인층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 금속박막층이 형성된 휴대폰용 EL 키패드의 평면도를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 터치패드(10)는 플라스틱 필름(11)에 금속재질과 같은 효과를 나타낼 수 있도록 메탈 페이스트를 인쇄한 금속박막층(13)이 형성되어 제조된 것으로서, 플라스틱 필름(11)에는 숫자나 문자(14) 등을 표시하기 위한 라인과 터치패드의 각 부분을 독립적으로 터치할 수 있도록 관통라인(15)을 형성하여 EL 후면 광원이 투광될 수 있도록 제조되어 있다.
따라서 본 발명에 의한 키패드는 EL 후면 광원과 메탈 페이스트 인쇄에 의한 금속 특유의 광택이 조화되어 시각적으로 금속재질 특유의 고급스러운 느낌을 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 도 2의 일실시예에 대한 A-A 부분에 대한 단면도로서, 본 발명에 따른 키패드는 플라스틱 필름(11)의 배면에 헤어라인층(12)과 금속박막층(13)이 차례로 형성된 터치패드(10)와, 메탈돔 스위치(41)를 접촉하기 위해 저면에 돌기(21)가 형성된 베이스(20)와, 숫자나 문자 등의 라인에 빛을 투광시키기 위한 EL 후면 광원(30)과, 고정접점(42) 및 고정접점을 접촉하는 메탈돔 스위치 (41)가 형성된 인쇄회로기판(40)으로 구성되어 있다.
터치패드(10)는 금속 특유의 광택 효과를 높이기 위해 플라스틱 필름(11)의 배면에 UV 경화형 하드코팅 잉크를 인쇄하여 헤어라인층(12)을 형성하고, 헤어라인층(12)의 배면에 다시 메탈 페이스트를 인쇄하여 금속박막층(13)을 형성한 것이다.
더욱 상세히 설명하기 위해 도 4를 참조하면, 터치패드(10)는 메탈돔 스위치(도3의41)와의 접촉을 위한 돌기(21)가 형성된 베이스(20)와 접합되고, 플라스틱 필름(11)의 배면에는 UV 경화형 하드코팅 잉크(12)와 메탈 페이스트(13)가 실크스크린 공정으로 순차적으로 인쇄되어 적층된 구조로 이루어진다.
본 발명에 있어서 플라스틱 필름(11)으로는 0.1mm 내지 3mm 의 두께를 가지는 것으로 다양한 색상이 인쇄될 수 있는 폴리카보네이트(Poly Carbonate)나 아크릴 필름 또는 시트가 이용된다.
플라스틱 필름(11)의 배면에는 UV 경화형 하드코팅 잉크를 인쇄하여 헤어라인층(12)을 형성하고, UV 경화형 잉크로는 요변성(Thixotropic property)을 가진 아크릴 또는 에폭시 계열의 하드코팅 잉크를 사용한다. 요변성을 가진 아크릴 또는 에폭시 계열의 UV 경화형 하드코팅 잉크를 실크스크린 공정으로 인쇄하면 인쇄 패턴의 형태에 따라 인쇄면에 물리적 스크래치를 가한 것처럼 요철, 즉 헤어라인이 생기게 할 수 있어, 헤어라인층(12)의 배면에 형성되는 금속박막층(13)은 금속 특유의 광택을 발하게 되어 시각적으로 고급스러운 느낌을 갖게 한다.
요변성은 수직면이나 침지법으로 부착 또는 적층재에 함침시킨 수지가 경화중에 흘러내리거나 유실되는 경우가 없도록 유동하고 있을 때는 액상, 정지하고 있 을 때는 고상의 성질을 갖는 것으로, 요변성을 부여하기 위해서는 단위 표면적이 넓은 미세한 입자를 첨가제로 사용하며, 본 발명에서는 콜로이드상의 실리카(Aerosil)나 벤토나이트 계열의 점토질을 사용한다.
UV 경화형 하드코팅 잉크로 헤어라인층(12)을 형성하고 헤어라인층(12)의 배면에는 다시 실크스크린 공정으로 메탈 페이스트를 인쇄하여 금속박막층(13)을 형성한다.
도 5는 본 발명에 따른 금속재질감을 갖는 휴대폰용 EL 키패드를 제조하는 공정을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명은 0.1mm 내지 3mm 정도의 두께를 갖는 폴리카보네이트나 아크릴을 이용한 플라스틱 필름이나 시트를 재단(S10)하고, 플라스틱 필름의 배면에 UV 경화형 하드코팅 잉크를 실크스크린 공정으로 인쇄하여 헤어라인층을 형성(S11)한다. 헤어라인층의 배면에는 다시 메탈 페이스트를 실크스크린 공정으로 인쇄하여 금속박막층을 형성(S12)하여 터치패드를 제조(S13)한다. 터치패드 제조 공정에 있어서 숫자나 문자 등 백라이트가 관통되는 라인을 형성하기 위해서는 마스크를 사용한다.
상기한 공정에 의해 제조된 터치패드를 실리콘을 인몰드 사출하여 제조한 베이스(S20)와 열가압 프레스를 이용한 열압착 접합방식으로 접합(S14)한다. 베이스의 하부에는 EL 후면 광원을 합지(S15)하고, 여기에 다시 별도로 제조된 인쇄회로기판(S30)을 결합(S16)하여 금속재질감을 갖는 휴대폰용 EL 키패드를 제조(S17)한다.
본 발명의 키패드의 제조 공정에 있어서, 실리콘 베이스 제조 공정(S20)과 인쇄회로기판 제조 공정(S30), EL 광원 제조 공정 및 터치패드, 실리콘 베이스, EL 광원, 인쇄회로기판을 결합하는 공정(S14,S15,S16)은 기존의 휴대폰용 EL 키패드 제조방법에 대한 공지기술을 이용한다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 아니하는 범위에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있다고 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 휴대폰용 키패드는 폴리카보네이트나 아크릴 필름 같은 일반적인 재료에 실크스크린과 같은 간단하고 저렴한 공정으로 금속을 인쇄함으로써 고가의 금속재료를 사용한 것에 준하는 효과를 가질 수 있다. 또한, 물리적 스크래치를 통해서 낼 수 있는 헤어라인 효과를 스크린 인쇄 방식으로 표현함으로 인해 공정을 단순화 하여 제작 비용을 절감할 수 있다
그리고 금속재질을 사용하여 가공 정밀도가 낮아지는 부분은 고정밀의 인쇄 기술을 사용함으로써 미세한 숫자나 문자 등을 선명하게 표현할 수 있으며, 광원으로 균일한 면발광이 가능한 EL 발광소자를 이용하는 경우 광학 설계가 필요 없어 전체저인 키패드의 두께가 획기적으로 줄어드는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 플라스틱 필름의 배면에 UV 경화형 하드코팅 잉크가 인쇄되어 형성된 헤어라인층과, 상기 헤어라인층의 배면에 메탈 페이스트가 인쇄되어 형성된 금속박막층이 포함되어, 숫자나 문자 등이 표시되고 신호를 입력하기 위한 터치패드;
    상기 터치패드의 하부에 접합되고 저면에는 돌기를 가진 베이스;
    상기 베이스 하부에 접합되는 EL 후면 광원;
    상기 EL 후면 광원 하부에 고정접점과 고정접점을 접촉하는 메탈돔 스위치가 형성되고, 상기 메탈돔 스위치의 하부에 위치하는 인쇄회로기판; 으로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속재질감을 갖는 휴대폰용 EL 키패드.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 UV 경화형 하드코팅 잉크는 아크릴 혹은 에폭시 계열의 UV 경화형 하드코팅 잉크로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속재질감을 갖는 휴대폰용 EL 키패드.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 UV 경화형 하드코팅 잉크에는 요변성을 부여하기 위한 첨가제가 포함된 것을 특징으로 하는 금속재질감을 갖는 휴대폰용 EL 키패드.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 플라스틱 필름은 폴리카보네이트 혹은 아크릴 필름으로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속재질감을 갖는 휴대폰용 EL 키패드.
  6. 터치패드와 실리콘 베이스, 인쇄회로기판으로 이루어지는 휴대폰용 키패드의 제조방법에 있어서,
    상기 터치패드를 제조하는 공정이
    플라스틱 필름을 재단하는 단계;
    상기 플라스틱 필름의 배면에 헤어라인층을 형성하는 단계; 및
    상기 헤어라인층의 배면에 금속박막층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속재질감을 갖는 휴대폰용 EL 키패드 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 헤어라인층과 금속박막층을 형성하는 단계는 실크스크린 인쇄 공정을 이용하는 것을 특징으로 하는 금속재질감을 갖는 휴대폰용 EL 키패드 제조방법.
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