KR100917776B1 - 플레이트 키패드 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

플레이트 키패드 및 이의 제조 방법에서, 플레이트 키패드는 일 면에 패턴을 갖는 플레이트층과, 상기 플레이트층의 패턴면 상에 구비되고, 열 경화 방식 또는 자외선 경화 방식을 사용하여 형성된 코팅층 및 상기 플레이트 층의 패턴면과 대향하는 다른 일면에 형성되는 스크린 잉크층을 포함한다. 상기 플레이트 키패드는 사용자가 원하는 외관의 광택을 가질 수 있으며, 슬림한 두께를 가지고, 우수한 내구성을 갖는다.

Description

플레이트 키패드 및 이의 제조 방법{PLATE KEYPAD, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 플레이트 키패드 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 얇은 두께를 갖는 플레이트 키패드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 다수의 숫자키, 문자키 또는 기능키를 갖는 키패드는 일반 전화기, 휴대폰, 리모콘 등과 같은 통신 장치에 이용될 수 있고, 밥솥, 전자레인지, 의료기기, 또는 자동차의 계기판, 안전장치, 주유기 및 컴퓨터의 키보드 등에도 이용될 수 있다.

이들 중에서, 통신 장치에 사용되는 키패드는 사용자에 의해 신호가 발생되는 스위칭 소자의 하나이다. 즉, 상기 통신 장치 내에는 키 스위치를 구비한 인쇄회로 기판이 포함되어 있으며, 상기 인쇄 회로 기판의 상부에 버튼 키를 포함하는 플레이트 키패드가 장착되어 있어 상기 키패드를 통해 신호를 입력할 수 있다.

상기 키패드의 플레이트는 플라스틱 물질, 금속 물질로 형성하거나 또는 금속 질감을 갖도록 가공된 플라스틱 재질로써 형성하고 있다.

그런데, 상기 키패드의 플레이트를 플라스틱 물질로 형성하는 경우 내구성이 좋지 않을 뿐 아니라, 흠집이 나기 쉽고, 오염이 되기 쉽다. 또한, 상기 키패드가 금속 물질로써 형성되는 경우에는 다양한 디자인을 적용하는 것이 용이하지 않다. 그리고, 상기 금속 물질이 외부에 노출되어있으므로 사람에게 상처를 내는 일이 발생될 수 있다. 이러한 이유로, 최근에는 상기 플라스틱 소재의 플레이트 금속층을 증착시킴으로써 금속 질감을 갖도록 한 키패드가 주로 사용되고 있다.

그런데, 상기 금속층이 접착된 플라스틱 소재의 키패드의 경우, 필름과 문양이 임프린트된 부위와 금속이 접착된 부위의 내구성이 좋지 않아, 임프린트 레진 또는 접착 부위에서 쉽게 박리되는 문제가 있다. 특히, 통신 장치의 신뢰성 실험을 위하여 자외선에 노출시키는 테스트를 진행하여야 하는데, 상기 자외선에 의해 필름 위에 임프린트된 문양 부위가 빈번하게 탈락된다.

때문에, 특히 상기 키패드 플레이트가 얇게 형성된 경우에는 원하는 문양을 임프린트하지 못하고 있다. 또한, 문양을 임프린트하여야 할 경우에는 신뢰성 실험 조건을 완화하여 수행함으로써 임프린트 부위에서 문양이 탈락되지 않도록 하고 있다. 그러나, 상기 신뢰성 실험을 완화하여 수행하는 경우, 높은 신뢰성을 갖는 통신 장치를 제조하기가 어려운 문제가 있다.

본 발명의 목적은 얇은 두께를 가지면서도 양호한 내구성 및 높은 신뢰성을 갖는 플레이트 키패드를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 얇은 두께를 가지면서도 양호한 내구성 및 높은 신뢰성을 갖는 플레이트 키패드의 형성 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 플레이트 키패드는, 일 면에 패턴을 갖는 플레이트층과, 상기 플레이트층의 패턴면 상에 구비되고, 열 경화 방식 또는 자외선 경화 방식을 사용하여 형성된 코팅층 및 상기 플레이트 층의 패턴면과 대향하는 다른 일면에 형성되는 스크린 잉크층을 포함한다.

상기 플레이트층은 0.1 내지 0.7㎜ 의 두께를 가질 수 있다.

상기 플레이트층에 형성된 패턴은 5 내지 20㎛의 높이를 가질 수 있다.

상기 코팅층은 10 내지 20㎛의 두께를 가질 수 있다.

상기 플레이트 층 및 스크린 잉크층 사이에 증착층이 구비될 수 있다.

또한, 상기 스크린 잉크층 하면에 도포된 저온 열 융착층과, 상기 저온 열융착층의 하면에 상기 플레이트 층의 형상과 대응되는 패턴을 갖는 우레탄 시트층 및 상기 우레탄 시트층의 하면에 실리콘 패드층이 더 구비될 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 플레이트 키패드의 제조 방법으로, 일 면에 패턴을 갖는 플레이트층을 형성한다. 상기 플레이트 층의 패턴면 상에 열경화 방식 또는 자외선 경화 방식으로 경화되는 도료를 사용하여 코팅층을 형성한다. 다음에, 상기 플레이트 층의 패턴면과 대향하는 다른 일면에 스크린 잉크층을 형성한다.

상기 플레이트층에 형성된 패턴은 상기 플레이트층에 다이아몬드 브러쉬, 그라비아 인쇄, 열전사 및 수전사로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나의 방법을 수행하여 형성될 수 있다.

상기 플레이트층에 형성된 패턴은 5 내지 20㎛의 높이를 가질 수 있다.

상기 코팅층을 형성하기 위하여, 상기 플레이트층에 유광 코팅제, 무광 코팅제 및 이들을 혼합하여 조성된 코팅제 중 어느 하나의 코팅제를 코팅하는 단계와, 상기 코팅된 막을 100 내지 150℃의 온도로 20 내지 40분간 경화시키는 단계를 수행한다.

상기 코팅제는 우레탄계 코팅제 및 우레탄계 수지에 실리카가 포함된 코팅제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 코팅제를 포함한다.

상기 스크린 잉크층을 형성하기 이 전에, 상기 플레이트층 하면에 증착층을 형성하는 단계를 더 수행할 수 있다.

상기 스크린 잉크층을 형성하기 이 전의 전 처리로써, 상기 플레이트층 하면의 플라스틱 소재를 100 내지 180℃의 온도에서 30 내지 60분간 건조한다. 이 후, 대기압 플라즈마를 사용하여 상기 플라스틱 소재의 표면 접촉각을 조절한다.

상기 대기압 플라즈마 처리는 상기 플레이트층의 하면이 프라이머면일 경우 접촉각이 50°이하가 되도록 하고, 하드 코팅면일 경우 접촉각이 20°이하가 되도 록 하는 것이 바람직하다.

상기 스크린 잉크층을 형성한 이 후에, 지촉 건조 조건으로 10 내지 25분을 유지한다. 다음에, 적외선하의 150 내지 250℃의 온도에서 5 내지 10분간 유지하여 상기 스크린 잉크층을 건조시킨다.

또한, 상기 스크린 잉크층을 형성한 후, 상기 스크린 잉크층의 하면에 저온 열융착층을 도포하는 단계와, 상기 플레이트 층의 형상과 대응되는 패턴을 갖는 우레탄 시트층의 하면에 실리콘 패드층을 가열 압착시키는 단계, 및 상기 저온 열융착층과 상기 우레탄 시트층이 접착되도록 가열 압착시키는 단계를 더 수행할 수 있다.

설명한 것과 같이, 상기 플레이트층의 패턴면 상부에 코팅층이 형성됨으로써 내구성이 양호해질 뿐 아니라 외관의 광택을 조절할 수 있다. 또한, 상기 플레이트층의 패턴이 초기에 형성됨으로써 공정 단가가 낮아지고 양산성이 향상된다. 특히, 플레이트층의 신뢰성이 높아짐에 따라 금속 재질감을 가지면서 패턴을 포함하는 매우 얇은 키패드를 구현할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 플레이트 키패드의 상면부를 도시한 평면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 플레이트 키패드의 하면부를 도시한 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트 키패드의 단면도이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플레이트 키패드의 단면도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 플레이트 키패드의 상면부(100)는 플레이트층(10), 코팅층(14) 및 스크린 잉크층(20)을 포함한다. 또한, 상기 스크린 잉크층(20)의 하부에는 상기 플레이트 키패드의 하면부와 접착될 수 있도록 하기 위한 저온 융착층(22)이 구비된다.

상기 플레이트층(10)은 투명한 재질의 플라스틱 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 플레이트층(10)으로 사용될 수 있는 물질의 예로는 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethly methacrylate: PMMA) 등을 들 수 있다.

상기 플레이트층(10)의 두께는 0.1mm 내지 0.7mm일 수 있으며, 바람직하게는 0.3mm보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 상기 플레이트층(10)의 두께가 0.1mm 보다 얇으면 통상적인 증착, 박막 및 인쇄 등의 공정을 수행하기가 어려우며, 상기 플레이트층(10)의 두께가 0.7mm보다 두꺼우면 핸드폰과 같은 휴대용 통신기기에 적용하기가 어렵다.

상기 플레이트층(10)의 상면은 패턴(11)이 형성되어 있을 수 있다. 즉, 상기 플레이트층(10)의 상면에는 키패드가 사용되는 제품에 필요한 소정의 형상을 갖게된다. 상기 플레이트층(10) 상면에 형성된 패턴(11)은 5 내지 20㎛의 높이를 갖는 것이 바람직하다.

상기 패턴(11)이 형성되어 있는 플레이트층(10) 상에는 열경화 방식 또는 자외선(UV) 경화 방식으로 형성된 코팅층(14)이 구비된다. 상기 코팅층은 무광, 유광 또는 무/유광 혼합 코팅층일 수 있다. 상기와 같이, 패턴(11)이 형성되어 있는 플레이트층(10) 상에 코팅층(14)이 구비됨으로써 외관상 다양한 광택을 갖도록 할 수 있다. 또한, 상기 코팅층(14)에 의해 상기 플레이트층(10)의 내구성이 더욱 우수해지게 된다.

상기 코팅층(14)은 10 내지 20㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 코팅층(14)이 10㎛보다 얇게 형성된 경우에는 상기 코팅층(14)에 의한 내구성 향상의 효과가 감소되며, 상기 코팅층(14)이 20㎛보다 두껍게 형성된 경우에는 패턴이 투박하고 전체 키패드의 두께가 상승하게 되므로 바람직하지 않다.

상기 플레이트층(10)의 하면에는 스크린 잉크층(20)이 도포되어 있다. 예를들어, 상기 플레이트 키패드가 휴대폰에 사용되는 경우, 상기 스크린 잉크층(20)에 의해 복수의 버튼부에 표현되는 문자(2) 및 기호(4) 등을 표현할 수 있다. 상기 플레이트층(10)은 언급한 바와 같이 높은 투과도를 가지므로, 사용자는 상기 도포된 스크린 잉크층(20)을 잘 인식할 수 있게 된다. 또한, 상기 스크린 잉크층(20)은 상기 플레이트층(10)의 하면에 도포되므로, 사용자가 상기 플레이트 층(10)을 장시간 사용하더라도, 상기 문자(2)나 기호(4) 등은 쉽게 마모되지 않는다.

이와 달리, 도 4를 참조하면, 상기 스크린 잉크층(20)과 상기 플레이트 층(10)의 사이에 증착층(18)이 구비될 수 있다. 상기 증착층(18)은 금속 또는 산화물을 포함할 수 있다. 예를들어, 상기 증착층(18)은 알루미늄으로 이루어질 수 있다. 상기와 같이, 스크린 잉크층(20)과 플레이트층(10) 사이에 증착층(18)이 구비되는 경우, 금속 재질감을 더욱 효과적으로 나타낼 수 있다.

상기 저온 열융착층(22)은 상기 스크린 잉크층(20)의 하면에 도포된다. 상기 저온 열 융착층(22)은 후술할 우레탄 시트층과 상대적으로 저온 조건으로도 쉽게 가열 압착될 수 있도록 하기 위해 구비되며, 플라스틱에 대하여 우수한 접착력을 갖는다.

상기 저온 열융착층은(22)은 약 10 내지 20㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 저온 열융착층(22)이 상기 두께보다 얇게 형성되는 경우, 열융착시 상기 저온 열융착층(22)이 모두 융착되어 상기 스크린 잉크층(20)의 손상을 야기할 수 있다. 반대로, 상기 저온 열융착층(22)이 상기 두께보다 두껍게 형성되는 경우, 열융착시 필요한 소정의 접착력을 유지하지 못할 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 저온 융착층 하면에는 플레이트 키 패드의 하면부(200)가 접착되어 있다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 플레이트 키패드의 하면부(200)는 우레탄 시트층(30) 및 실리콘 패드층(32)을 포함한다.

구체적으로, 상기 저온 열융착층(22)의 하면에 우레탄 시트층(30)이 구비된다. 상기 우레탄 시트층(30)에는 플레이트층(10)의 형상과 대응되는 패턴(31)이 형성되어 있다.

상기 우레탄 시트층(30)의 하면에는 실리콘 패드층(32)이 구비된다. 상기 실리콘 패드층(32)에는 스위칭 패턴(도시안됨)이 구비되어 있다. 상기 스위칭 패턴은 상기 실리콘 패드층(32)의 하면방향으로 돌출되어, 상기 플레이트 키패드의 하부에 위치하는 기판(도시안됨)에 사용자가 의도하는 소정의 신호를 전달하는 역할을 한다.

이하에서는, 도 1 내지 도 4에 도시된 플레이트 키패드의 형성 방법에 대해 설명하고자 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 플레이트 키패드를 형성하는 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.

먼저, 플레이트 키패드의 상면부(100)를 형성하는 방법에 대해 설명한다.

도 3 내지 5를 참조하면, 투명한 플라스틱 재질의 플레이트층(10)을 마련한다. 상기 플레이트층(10)은 예를들어, 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethly methacrylate: PMMA) 등으로 형성될 수 있다. 상기 플레이트층은 하 드 코팅되어 있거나 또는 프라이머 처리되어 있을 수 있다.

한편, 본 실시예에 의한 플레이트층(10)의 두께는 0.1mm 내지 0.7mm일 수 있으며, 특히 0.3mm보다 얇은 초슬림 플레이트층(10)을 사용할 수 있다. 상기 플레이트층(10)의 두께가 0.1mm 보다 얇으면 통상적인 증착, 박막 및 인쇄 등의 공정을 수행하기가 어려우며, 상기 플레이트층(10)의 두께가 0.7mm보다 두꺼우면 핸드폰과 같은 휴대용 통신기기에 적용하기가 어렵다.

상기 플레이트층(10)의 상면을 패터닝함으로써, 5 내지 20㎛의 높이를 갖는 패턴(11)을 형성한다.(S10) 상기 패턴(11)은 플레이트 키패드가 사용되는 기기에 필요한 형상을 가질 수 있다. 상기 패턴(14)은 다이아몬드 브러쉬, 그라비아 인쇄, 열전사, 수전사 중의 어느 하나의 방법으로 형성될 수 있다.

본 실시예에서와 같이, 상기 플레이트층(10) 상면에 패턴을 미리 형성함으로써, 임프린트 방식으로 패턴을 형성하는 것과 비교할 때 공정 단가를 감소시킬 수 있으며 양산성이 높아지게 된다.

이 후, 상기 패턴(11)이 정상적으로 형성되었는지 여부를 검사하는 검사 공정이 수행된다.

다음에, 상기 플레이트층(10)의 패턴면 상에 열 경화 방식 또는 자외선(UV) 경화 방식의 도료를 사용하여 코팅층(12)을 형성한다.(S12) 상기 코팅층(12)은 10 내지 20㎛의 두께를 갖도록 형성한다.

상기 코팅층(12)을 형성하기 위한 방법을 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 상기 플레이트층(10)의 패턴면 상에 코팅제를 코팅한다. 상기 코팅제는 유광 코팅 제, 무광 코팅제 또는 유광 및 유광 코팅제를 혼합한 것을 포함한다. 상기 코팅제들 중에서 어느 하나를 선택함으로써, 코팅층(12)이 유광 또는 무광이 되도록 광택의 정도를 조절할 수 있다. 또한, 상기 코팅제(12)는 스프레이법, 그라비아법, 디핑법 및 플로우법 등을 통해 상기 플레이트층(10)에 코팅될 수 있다. 상기 코팅된 도막은 10 내지 20㎛의 두께를 갖도록 한다.

예를들어, 상기 코팅제로써 무광인 우레탄계 코팅제와 유광인 우레탄계 수지에 실리카가 포함된 코팅제를 혼합한 것을 사용할 수 있다. 구체적으로, 우레탄계 코팅제 30 내지 40%와 우레탄계 수지에 실리카가 포함된 코팅제는 60 내지 70%를 혼합하여 사용할 수 있다.

이 후, 상기 도막을 100 내지 150℃의 온도로 20 내지 40분간 경화시킴으로써 코팅층(12)을 형성한다.

설명한 것과 같이, 상기 플레이트층(10)의 패턴면 상에 코팅층(12)을 형성함으로써, 상기 플레이트층(10) 패턴면의 광택을 조절할 수 있을 뿐 아니라 플레이트층(10)의 내구성이 더욱 양호해진다. 그러므로, 후속의 공정들을 수행할 때 상기 플레이트층(10)이 손상되는 것을 감소시킬 수 있어 플레이트 키패드의 신뢰성이 높아지게 된다.

다음에, 상기 플레이트층(10)의 패턴면과 대향하는 하면에 스크린 잉크층(20)을 도포한다.(S14) 구체적으로, 상기 스크린 잉크층(20)은 상기 플레이트층(10)의 하면에 스크린 잉크를 스크린 인쇄 방식으로 도포한 후, 상기 도포된 스크린 잉크를 건조시켜 형성한다.

상기 스크린 잉크를 건조하기 위하여, 지촉 건조를 10 내지 25분 정도 수행하며, 이 후 적외선 하에서 약 150℃ 내지 250℃의 온도로 약 5 내지 10분 정도 유지하는 것이 바람직하다. 상기 도포된 스크린 잉크층(20)은 플레이트 키패드가 사용되는 기기에 따라 소정의 문자(2) 및 기호(4) 등을 표현한다.

이와 다른 실시예로써, 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 스크린 잉크층(20)을 상기 플레이트층(10)의 하면에 도포하기 이 전에 상기 플레이트층(10) 하면에 증착층(18)을 형성할 수 있다.(S13) 상기 증착층(18)은 금속 또는 산화물로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 증착층(18)은 알루미늄(Al), 주석(Sn), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 실리콘(Si) 등으로 이루어질 수 있다. 이들은 단독으로 사용되는 것이 바람직하나, 2 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.

상기와 같이, 스크린 잉크층(20)이 상기 플레이트층(10)의 하면에 직접 증착되지 않고 상기 증착층(18)의 하면에 증착되는 경우, 상기 스크린 잉크층(20)은 보다 우수한 접착력을 갖게 되어 안정적으로 형성될 수 있게 된다. 또한, 증착층(18)이 형성됨으로써, 금속 재질감을 더욱 효과적으로 나타낼 수 있다.

한편, 상기 스크린 잉크층(20) 및 증착층(18)의 디자인 정확도와 신뢰성을 향상시키기 위하여, 상기 스크린 잉크층을 형성하기 이 전에 건조 및 플라즈마 처리 공정이 더 수행될 수 있다.

구체적으로, 상기 플레이트층(10)을 150℃ 정도의 온도에서 30 내지 60분간 건조함으로써 후속 공정을 수행하는 중에 발생될 수 있는 소재의 수축을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 플레이트층(10)의 표면을 대기압 플라즈마 처리함으로써, 프 라이머면은 표면 접촉각이 50°이하가 되도록 하고, 코팅면은 표면 접촉각이 20°이하가 되도록 할 수 있다. 여기서 상기 프라이머면 및 코팅면은 상기 플레이트층의 패턴 배면이 된다. 이와같이, 표면 접촉각을 변화시키는 경우에 상기 스크린 잉크층(20) 및 증착층(18)이 더욱 안정적으로 부착되며 이로인해 신뢰성이 더욱 높아지게 된다.

상기 스크린 잉크층(20)의 하면에 저온 열융착층(22)을 도포한다.(S16) 구체적으로, 상기 스크린 잉크층(20)이 완전히 건조되어 상기 플레이트 층(10)의 하면에 접착되면, 상기 스크린 잉크층(20)의 하면에 저온 융착 도료를 스크린 인쇄방식으로 도포한 후, 상기 도포된 스크린 저온 융착 도료를 약 60℃ 내지 90℃에서 약 30분 정도 건조시켜, 상기 저온 열융착층(22)을 형성한다. 이와 달리, 상기 저온 열융착층(22)을 빠르게 건조시켜야 하는 경우, 약 100℃ 내지 120℃에서 약 4분 정도 건조시켜 형성할 수 있다. 또한, 상기 온도와 건조 시간을 변경시키며, 저온 열융착층(22)을 형성할 수도 있다. 상기 저온 융착 도료는 에틸렌비닐렌알콜(ethylene vinylen alcohol: EVA) 계열을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 저온 열융착층(22)이 상기 에틸렌비닐렌알콜 계열로 형성되는 경우, 후술할 우레탄 시트층과 상대적으로 저온 조건으로도 쉽게 가열 압착될 수 있으며, 플라스틱에 대하여 우수한 접착력을 가지게 된다.

상기 저온 열융착층은(22)은 약 10 내지 20㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 일반적으로 상기 저온 융착 도료를 스크린 인쇄방식으로 도포하는 경우, 1회 도포 시에 약 5㎛ 두께의 저온 열융착층(22)이 형성된다. 따라서, 약 10 내지 20㎛ 두께의 저온 열융착층(22)을 형성하기 위해서는 상기 저온 융착 도료를 스크린 인쇄방식으로 약 2 내지 4회 도포하여야 한다. 이 경우, 도포하는 방향을 일정하게 유지하는 것이 플레이트 키패드의 균일성을 유지하는 측면에서 바람직하다.

상기 설명한 공정들을 수행함으로써, 플레이트 키패드의 상면부가 완성된다.

다음에, 상기 플레이트 키패드의 하면부(200)를 형성한다.

도 6은 플레이트 키패드의 하면부를 형성하는 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 5 및 6을 참조하여 상기 플레이트 키패드의 하면부(200)를 형성하기 위한 방법을 구체적으로 설명하면, 먼저 성형용 금형(40)의 상형(40a)에 우레탄 시트층(30)을 안착시킨다. 그리고, 스위칭 패턴(도시안됨)이 형성된 성형용 금형(40)의 하형(40b)에 액상 실리콘을 주입한다.

이 후, 상기 우레탄 시트층(30)이 안착된 성형용 금형(40)의 상형(40a)을 상기 액상 실리콘이 주입되어 있는 하형(40b)과 대응되도록 위치시킨 후, 각각 상형(40a) 및 하형(40b)을 가열 및 압착하면 상기 액상 실리콘이 상기 우레탄 시트층(30)에 접착하면서 실리콘 패드층(32)이 형성된다.(S18)

상기 우레탄 시트층(30)에 상기 실리콘 패드층(32)을 접착시킬 때 가열 및 압착하는 조건은 형성하고자하는 플레이트 키패드의 크기 및 용도에 따라 변할 수 있다. 그러나, 상기 성형용 금형(40)의 가열 온도는 100℃를 초과하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 성형용 금형(40)의 상형(40a)은 약 130℃의 온도로 2분 정도 가열 압착되고, 하형(40b)은 약 140℃의 온도로 2분 정도 가열 압착되는 것이 바람직하다.

상기 공정을 수행함으로써, 우레탄 시트층(30)에 실리콘 패드층(32)이 압착되어 있는 플레이트 키패드의 하면부가 완성된다.

다음에는, 상기 플레이트 키패드의 상면부 및 하면부를 서로 접착시키는 공정이 수행되어야 한다.

도 7은 플레이트 키패드의 상,하면부를 서로 압착시키는 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 5 및 7을 참조하면, 상기 플레이트 키패드의 상면부(100)를 열융착 금형(60)의 제1 금형(60a)에 배치시킨다.(S20)

또한, 상기 플레이트 키패드의 하면부(200)를 열융착 금형(60)의 제2 금형(60b)에 배치시킨다.(S22) 상기 열융착 금형(60)은 실리콘 계열, 아크릴 계열 또는 베이크 계열 등의 수지로 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 열융착 금형(60)의 제1 금형(60a)은 녹는점이 약 200℃ 이상인 실리콘 계열 수지로 형성되고, 상기 제2 금형(60b)은 녹는점이 약 100℃ 이상인 아크릴 계열 또는 베이크 계열 수지로 형성된다.

상기 제1 금형(60a)과 제2 금형(60b)을 결합한다.(S24)

이 후, 상기 제1 금형에(60a) 온도 및 압력을 가함으로써 상기 플레이트 키패드의 상면부(100) 및 하면부(200)를 서로 접착시킨다.(S26) 상기 제1 금형(60a)에 가해지는 가열 온도는 50℃ 내지 100℃이고, 압착 압력이 3MPa 내지 5MPa이며, 가열 압착 시간은 5초 내지 40초인 것이 바람직하다.

상기와 같이 제1 금형(60a)을 가열하고 압력을 가하는 경우, 상기 플레이트 키패드의 상면부(100)에 포함되어 있는 저온 열융착층(22)이 녹았다가 다시 굳어지면서 상기 플레이트 키패드의 상면부(100) 및 하면부(200)가 서로 가열 압착된다. 이와는 달리, 상기 제2 금형(60b)을 가열하여 플레이트 키패드의 상, 하면부(100, 200)를 서로 접착할 수도 있으나, 이 경우 상기 제2 금형(60b)의 녹는점이 제1 금형(60a)의 녹는점보다 낮으므로, 온도 조건에 주의하여야 한다.

상기와 같이, 플레이트 키패드의 상, 하면부를 가열 압착시킴으로써 플레이트 키패드를 완성할 수 있다.

비교실험 1

패턴이 형성되어 있는 플레이트 상에 열경화 방식을 사용하여 코팅제별로 각각 코팅막을 형성하였다. 그리고, 그 특성을 평가하고 결과를 표 1에 나타내었다.

즉, 각 코팅제는 실리카를 포함하는 무광 코팅제와 우레탄계 유광 코팅제를 각각의 비율로 혼합하여 조성한 것이다.

[표 1]

표 1을 참조하면, 상기 코팅막를 형성하는 경우 부착력이 향상되며, 자외선 및 침수에 대한 내성이 강해지게 됨을 알 수 있었다. 또한, 유광, 무광 또는 유광 및 무광을 혼합한 코팅제를 선택함으로써 외관의 광택을 조절할 수 있음을 알 수 있었다.

비교실험 2

플레이트에 증착층 및 스크린 잉크층을 형성하고, 상기 스크린 잉크층을 각 조건별로 경화한 후 신뢰성 결과를 표 2에 나타내었다.

[표 2]

표 2에서 보여지듯이, 지촉 건조를 10 내지 20분간 수행한 이 후에, 적외선 고온에서 경화시켰을 경우에 가장 높은 신뢰성을 갖는 것을 알 수 있었다.

상기 설명한 것과 같이, 본 발명에 따른 플레이트 키패드는 상부에 코팅층이 형성됨으로써 내구성이 양호해질 뿐 아니라 외관의 광택을 조절할 수 있다. 상기 플레이트 키패드는 휴대용 통신 기기, 전자제품 등에 이용할 수 있다. 또한, 상기 플레이트 키패드를 가공하는 방법은 건축 외장제, 장신구 및 디스플레이 제품 등에도 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 플레이트 키패드의 상면부를 도시한 평면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 플레이트 키패드의 하면부를 도시한 평면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트 키패드의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플레이트 키패드의 단면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 플레이트 키패드를 형성하는 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.

도 6은 플레이트 키패드의 하면부를 형성하는 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 7은 플레이트 키패드의 상,하면부를 서로 압착시키는 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

Claims (16)

1. 일 면에 패턴을 갖는 플레이트층;

   상기 플레이트층의 패턴면 상에 구비되고, 유광 코팅제, 무광 코팅제 및 이들을 혼합하여 조성된 코팅제 중 어느 하나의 코팅제를 사용하고, 열 경화 방식 또는 자외선 경화 방식으로 경화시켜 형성된 코팅층; 및

   상기 플레이트 층의 패턴면과 대향하는 다른 일면에 형성되는 스크린 잉크층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드.
2. 제1항에 있어서, 상기 플레이트층은 0.1 내지 0.7㎜ 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드.
3. 제1항에 있어서, 상기 플레이트층에 형성된 패턴은 5 내지 20㎛의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드.
4. 제1항에 있어서, 상기 코팅층은 10 내지 20㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드.
5. 제1항에 있어서, 상기 플레이트 층 및 스크린 잉크층 사이에 증착층이 구비되는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드.
6. 제1항에 있어서,

   상기 스크린 잉크층 하면에 도포된 저온 열 융착층;

   상기 저온 열융착층의 하면에 상기 플레이트 층의 형상과 대응되는 패턴을 갖는 우레탄 시트층; 및

   상기 우레탄 시트층의 하면에 실리콘 패드층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드.
7. 패턴 형성 공정을 수행하여, 일 면에 패턴을 갖는 플레이트층을 형성하는 단계;

   상기 플레이트층의 패턴면 상에 유광 코팅제, 무광 코팅제 및 이들을 혼합하여 조성된 코팅제 중 어느 하나의 코팅제를 코팅하는 단계;

   상기 코팅제를 열경화 방식 또는 자외선 경화 방식으로 경화시켜 코팅층을 형성하는 단계; 및

   상기 플레이트 층의 패턴면과 대향하는 다른 일면에 스크린 잉크층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드 제조 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 플레이트층에 형성된 패턴은 상기 플레이트층에 다이아몬드 브러쉬, 그라비아 인쇄, 열전사 및 수전사로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나의 방법을 수행하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드 제조 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 플레이트층에 형성된 패턴은 5 내지 20㎛의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드 제조 방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 코팅제를 경화시키는 단계에서, 상기 코팅제는 100 내지 150℃의 온도로 20 내지 40분간 경화시키는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드 제조 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 코팅제는 우레탄계 코팅제 및 우레탄계 수지에 실리카가 포함된 코팅제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 코팅제를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드 제조 방법.
12. 제7항에 있어서, 상기 스크린 잉크층을 형성하기 이 전에,

    상기 플레이트층 하면에 증착층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드 제조 방법.
13. 제7항에 있어서, 상기 스크린 잉크층을 형성하기 이 전의 전 처리로써,

    상기 플레이트층 하면의 플라스틱 소재를 100 내지 180℃의 온도에서 30 내지 60분간 건조하는 단계; 및

    대기압 플라즈마를 사용하여 상기 플라스틱 소재의 표면 접촉각을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드 제조 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 플레이트층의 하면이 프라이머면일 경우 접촉각이 50°이하가 되도록 하고, 하드 코팅면일 경우 접촉각이 20°이하가 되도록 상기 대기압 플라즈마 처리하는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드 제조 방법.
15. 제13항에 있어서, 상기 스크린 잉크층을 형성한 이 후에,

    지촉 건조 조건으로 10 내지 25분을 유지하는 단계; 및

    적외선하에서 150 내지 250℃의 온도에서 5 내지 10분간 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드 제조 방법.
16. 제7항에 있어서,

    상기 스크린 잉크층의 하면에 저온 열융착층을 도포하는 단계;

    상기 플레이트 층의 형상과 대응되는 패턴을 갖는 우레탄 시트층의 하면에 실리콘 패드층을 가열 압착시키는 단계; 및

    상기 저온 열융착층과 상기 우레탄 시트층이 접착되도록 가열 압착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 키패드 제조 방법.

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