KR100933212B1 - 금속표면에의 이미지 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 스테인레스 강판이나 티타늄 강판과 같이 표면경도가 높은 금속의 표면에 단색 또는 컬러 문양 등의 이미지를 삽입 장식하되 그 장식된 이미지가 높은 내구성을 가지도록 하기 위한 금속표면에의 이미지 형성방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 금속표면 이미지 형성방법은 금속표면을 세척한 후 포토레지스트를 도포하고 건조하는 공정과, 건조된 포토레지스트 상에 원하는 이미지가 표현된 필름을 마스킹한 후 노광하고 현상하는 공정과, 현상되어 노출된 부위의 금속표면을 더 식각하는 공정과, 식각된 금속표면부위에 원하는 색상을 도장하고 건조한 다음 포토레지스트를 제거하는 것으로 금속표면상에 단색 또는 컬러 이미지를 매립 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

금속표면, 노광, 현상, 식각, 이미지, 매립

Description

금속표면에의 이미지 형성방법{Method for image forming on metal surface}

도 1a 및 도 1b는 종래의 금속표면에의 이미지 형성을 위한 공정도이다.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 금속표면에의 이미지 형성을 위한 공정도이다.

도 3은 본 발명에 따른 금속표면에의 색소물 매립 도장을 통한 이미지 형성공정의 설명도이다.

도 4는 본 발명에 따른 금속표면에의 이미지 형성공정중 컬러 이미지 형성공정의 구체적인 설명도이다.

도 5는 본 발명에 따른 금속표면에의 매립형 도금을 통한 이미지 형성공정의 설명도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 금속판 11 : 포토레지스트

12 : 식각부 13 : 색소물

본 발명은 스테인레스 강판이나 티타늄 강판과 같이 표면경도가 높은 금속의 표면에 단색 또는 컬러 문양 등의 이미지를 삽입하여 장식하되 그 장식된 이미지가 높은 내구성을 가지도록 한 금속표면에의 이미지 형성방법에 관한 것이다.

휴대폰, PDA, 노트북컴퓨터 등을 포함하는 휴대단말기용 케이스나 자동차용 패널, 가전제품의 데코레이션 패널, 엘리베이터 내장 패널 등으로 금속판재가 널리 사용된다. 이러한 각종 케이스나 패널용 금속판재는 그 표면을 다양한 이미지로 아름답게 장식하거나 물리적 특성을 개선하기 위해 도금 또는 도장 등을 실시하게 된다.

일반적으로 금속판재의 표면에 문양 등의 이미지를 형성하게 될 경우 금속표면의 피도막 상에 원하는 색상의 컬러를 도장하게 되는데, 이때 금속표면에 형성되는 문양 등의 이미지는, 도 1a 및 도 1b에서 나타내고 있는 것처럼, 금속판(10)으로부터 그 도장층(15)의 두께만큼 돌출 형성되게 되므로 여기에 외력이 가해질 경우 쉽게 박리되는 특성을 가진다.

특히, 잘 연마처리된 스테인레스 강판이나 티타늄 강판의 표면은 그 평탄도가 매우 우수하므로 그 위에 문양 등의 이미지를 표현하는 도장층과의 높은 결합력을 유지할 수 없다. 이것은 외부로부터 약간의 힘이 가해지거나 금속판(10)의 굽힘이 조금만 일어나도 쉽게 문양 등의 이미지 도장층의 박리현상이 일어나게 된다.

이러한 고표면강도의 금속판에서 이미지 도장층이 쉽게 박리되는 현상은 결국 제품품질 저하 및 신뢰성 손상과 함께 과중한 A/S의 부담을 초래하게 되므로 이에 대한 기술적 개선이 현실적으로 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 스테인레스 강판이나 티타늄 강판과 같이 표면경도가 높은 금속의 표면에 단색 또는 컬러 문양 등의 이미지를 삽입 장식하되 그 장식된 이미지의 색소물이 전체 금속표면과 동일 평탄면을 이루도록 함으로써 높은 내구성을 가지도록 하기 위한 금속표면에의 이미지 형성방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 금속표면 이미지 형성방법은 모재인 금속의 표면을 세척한 후 포토레지스트를 도포하고 건조하는 공정과, 건조된 포토레지스트 상에 원하는 이미지가 표현된 필름을 마스킹한 후 노광하고 현상하는 공정과, 현상되어 노출된 부위의 금속표면을 추가 식각하는 공정과, 추가 식각된 금속표면부위에 원하는 색상을 도장하고 건조한 다음 포토레지스트를 제거하는 것으로 금속표면과 평탄면을 이루는 단색 또는 컬러 이미지를 매립 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 금속표면 이미지 형성방법은 모재인 금속의 표면을 세척한 후 포토레지스트를 도포하고 건조하는 공정과, 건조된 포토레지스트 상에 원하는 이미지가 표현된 필름을 마스킹한 후 노광하고 현상하는 공정과, 현상되어 노출된 부위의 금속표면을 더 식각하는 공정과, 식각된 금속표면부위에 원하는 색상의 코팅을 위해 전해조 내에서 금, 은 등의 금속도금을 실시한 다음 포토레지스트를 제거하는 것으로 금속표면과 평탄면을 이루는 금, 은 등의 금속도금 이미지를 매립 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 금속표면에의 이미지 형성을 위한 공정도로서, 도 2a는 표면세척된 금속판(10)을 보이고 있고, 도 2b는 금속판(10)의 표면에 포토레지스트(11)가 도포된 상태를 보이고 있다. 도 2c는 금속판(10)상의 포토레지스트(11)상에 포토마스크를 씌워 원하는 역 이미지 상을 현상해 낸 상태를 보이고 있고, 도 2d는 현상된 부분에 추가적으로 식각공정을 더 실시하여 거치른 금속면을 갖는 식각부(12)를 형성한 상태를 보이고 있다. 도 2e는 도 2d의 식각부(12)내에 이미지 구현을 위한 색소물(13)을 도장한 상태를 보이고 있고, 도 2f는 금속판 상의 포토레지스트를 제거하여 금속판(10)의 표면과 식각부(12)내의 이미지 구현용 색상물이 평탄면을 이루는 상태를 보이고 있다.

여기서 금속판(10)내의 식각부(12)에 매립 도장된 이미지 구현용 색상물은 상기 식각부(12)내부의 거치른 식각면에 견고하게 고착되어 식각부(12)로부터 그 내부의 색소물이 박리되는 것이 방지된다.

도 3은 본 발명에 따른 금속표면에의 도장을 이용한 매립형 이미지 형성공정의 설명도이다.

여기서 참고되는 바와 같이, 먼저 금속판의 표면을 세척한 후 금속표면 전면에 포토레지스트를 도포하는 공정을 실시한다.

다음 적외선(IR) 등을 이용하여 금속표면상의 포토레지스트를 건조시킨 후 그 금속표면에 표현할 이미지를 형성한 마스크 필름을 금속표면에 밀착시켜 노광한다. 여기서 금속표면에 구현할 이미지는 모든 기호, 문자, 도형, 문양, 그림, 사진 등을 포함한다.

노광 실시 후 현상공정을 수행하여 원하는 이미지(네가티브 이미지)를 금속표면에 형성한 다음, 이어서 현상에 의해 노출된 금속표면을 부식시키기 위한 추가적인 식각(에칭)공정을 더 수행한다. 이 추가적인 식각공정에 의하여 포토레지스트로 마스크된 부분을 제외한 금속표면의 노출부분이 일정 깊이로 부식되게 되며, 그 부식면은 매끄럽게 처리된 금속표면들과는 달리 거칠게 형성된다.

식각공정 수행 이후 금속표면에 남은 포토레지스트를 마스크로 하여 상기 식각부에 원하는 색상의 컬러 색소물을 도장한 다음 이를 건조시키고 이어서 상기 포토레지스트를 제거한다.

이것에 의해 금속판의 표면과 이미지 구현용 색소물이 동일 평탄면을 이루는 단색 또는 컬러의 이미지가 고강도 금속표면상에 구현된다.

상기 공정에서, 금속판은 대표적으로 스테인레스 강판 또는 티타늄 강판일 수 있다.

또한 상기 공정에서 식각부 내의 이미지 구현용 색소물은 분체 정전도장법 또는 전착도장법을 이용한다.

도 4는 본 발명에 따른 금속표면에의 이미지 형성공정중 컬러 이미지 형성과정을 구체적으로 설명하는 공정순서도이다.

이것은 본 발명의 포토레지스트 현상에 이은 추가적인 식각공정 이후, 포토레지스트에 의해 마스크된 부분을 제외한 금속표면의 노출부위에 다양한 풀 컬러 이미지를 인쇄하는 공정에 관련한다.

여기서 참고되는 바와 같이, 포토레지스트에 의해 마스크되어 식각된 상태(도 2d 참조)의 금속표면에 풀 컬러구현을 위한 1차 감광유제를 도포 건조한 다음, 금속표면에 구현할 컬러 이미지의 원색 분해한 컬러마스킹 필름중 첫 번째 마스킹 필름을 밀착시킨 후 노광 및 세척 공정을 실시한다.

다음, 첫 번째 선택된 컬러의 색소물(예를 들면 옐로우)을 전착도장(또는 분체정전도장)하여 1차 컬러 영역에 해당 색소물을 도장하고 잔여 유제부분을 탈막한다.

이어서, 위와 대등한 공정의 두 번째 컬러(예를 들면 마젠타)의 색소물 도장공정을 실시한다. 즉, 금속표면상의 식각부에 대한 2차 감광유제를 도포 건조한 다음 금속표면에 구현할 컬러 이미지의 원색분해한 컬러마스킹 필름중 두 번째 마스킹 필름을 밀착시킨 후 노광 및 세척 공정을 실시한다.

다음, 두 번째 선택된 컬러의 색소물(예를 들면 마젠타)을 전착도장 또는 분체 정전도장하여 2차 컬러 영역에 해당 색소물을 도장하고 잔여 유제부분을 탈막한다.

세 번째 컬러의 색소물를 도장을 위해, 위와 마찬가지로 3차 감광유제를 도포 건조한 다음 금속표면에 구현할 컬러 이미지의 원색분해한 컬러마스킹 필름중 세 번째 마스킹 필름을 밀착시킨 후 노광 및 세척 공정을 실시한다.

이어서 세 번째 선택된 컬러의 색소물(예를 들면 사이안)을 전착도장 또는 분체 정전도장하여 3차 컬러 영역에 해당 색소물을 도장하고 잔여 유제부분을 탈막한다.

위의 공정을 통한 금속표면 매립형 풀 컬러 이미지 형성공정 후 그 이미지 보호를 위해 필요에 따라 투명한 불소 수지계를 이용한 상도 탑 코팅이 선택적으로 실시될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 금속표면에의 매립형 도금을 통한 이미지 형성공정의 설명도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 먼저 금속판의 표면을 세척한 후 금속표면 전면에 포토레지스트를 도포한다.

다음 금속표면상의 포토레지스트를 건조시킨 후 그 금속표면에 표현할 이미지를 형성한 마스크 필름을 금속표면에 밀착시켜 노광한다.

노광 실시 후 현상공정을 수행하여 원하는 역 이미지를 금속표면에 형성한 다음, 이어서 현상에 의해 노출된 금속표면을 부식시키기 위한 추가적인 식각(에칭)공정을 더 수행한다. 이 추가적인 식각공정에 의하여 포토레지스트로 마스크된 부분을 제외한 금속표면의 노출부분이 일정 깊이로 부식된다.

식각공정 수행 이후 금속표면에 남은 포토레지스트를 마스크로 하여 상기 식각부에 원하는 색상의 구현을 위해 전해조 내에서 금, 은 등의 금속도금을 실시한 다.

이어 금속판 상의 포토레지스트를 제거하는 것으로 금속표면과 평탄면을 이루는 금, 은 등의 금속도금층에 의한 이미지를 매립 형성한 후 상기 포토레지스트를 제거한다.

이것에 의해 금속판의 표면과 이미지 구현용 색소물이 동일 평탄면을 이루는 단색 또는 컬러의 이미지가 도금을 통하여 고강도 금속표면상에 구현된다.

여기서 금속판은 대표적으로 스테인레스 강판 또는 티타늄 강판을 들 수 있다.

위에서 설명한 바와 같은 본 발명은 자동차용 패널 재, 엘리베이터 내장 패널 재, 컴퓨터 및 개인휴대단말기의 케이스 재로 널리 사용되고 있는 스테인레스 강판이나 티타늄 강판과 같은 높은 표면강도의 금속표면에 단색 또는 컬러 문양 등의 이미지를 삽입 장식하되 그 장식된 이미지의 색소물층 또는 도금층이 전체 금속표면과 동일 평탄면을 이루도록 함으로써 외관이 미려하고 외력에 의해 금속표면상에 구현된 인쇄 이미지가 쉽게 손상되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (7)

1. 모재인 금속의 표면을 세척한 후 포토레지스트를 도포하고 건조하는 공정과, 건조된 포토레지스트 상에 원하는 이미지가 표현된 필름을 마스킹한 후 노광하고 현상하는 공정과, 현상되어 노출된 부위의 금속표면을 거칠게 추가 식각하는 공정과, 추가 식각된 거치른 금속표면 부위에 원하는 색상의 색소물을 전착도장법 또는 분체 정전도장법으로 도장하고 건조한 다음 포토레지스트를 제거하는 것으로 금속표면과 평탄면을 이루는 단색 또는 컬러 이미지를 금속표면상에 매립 고착시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속표면에의 이미지 형성방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 컬러 이미지 형성공정은 거치른 추가 식각부분을 갖는 금속표면의 전면에 1차 감광유제를 도포하는 공정과, 1차 감광유제 도포후 금속표면의 거치른 추가 식각부분에 원색 분해한 옐로우, 마젠타 및 사이안 컬러의 마스킹 필름 중 첫 번째 선택된 컬러의 마스킹 필름을 밀착 얼라인시켜 노광하고 세척하는 공정과, 첫 번째 마스킹 필름으로 마스크된 금속표면의 거치른 추가 식각부위에 해당 컬러의 색소물을 도장하고 가열 건조시켜 색소물을 침착 고정시킨 후 잔여 유제부분을 탈막하는 공정과, 이후 상기 금속표면상의 거치른 추가 식각부분에 2차 감광유제를 도포하는 공정과, 2차 감광유제 도포후 해당 식각부분에 원색 분해한 옐로우, 마젠타 및 사이안 컬러의 마스킹 필름 중 두 번째 선택된 컬러의 마스킹 필름을 밀착 얼라인시켜 노광하고 세척하는 공정과, 두 번째 마스킹 필름으로 마스크된 금속표면의 거치른 추가 식각부위에 두 번째 선택된 컬러의 색소물을 도장하고 가열 건조시켜 해당 색소를 침착 고정시킨 후 잔여 유제부분을 탈막하는 공정과, 두 번째 컬러의 색소물이 침착 고정된 상기 금속표면의 거치른 식각부위에 3차 감광유제를 도포하는 공정과, 3차 감광유제 도포후 해당 식각부분에 원색 분해한 옐로우, 마젠타 및 사이안 컬러의 마스킹 필름 중 나머지 컬러의 마스킹 필름을 밀착 얼라인시켜 노광하고 세척하는 공정과, 세 번째 마스킹 필름으로 마스크된 금속표면상의 해당 식각부위에 세 번째 선택된 컬러의 색소물을 도장하고 가열 건조시켜 해당 색소를 침착 및 고정시킨 후 잔여 유제부분을 탈막하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속표면에의 이미지 형성방법.
5. 스테인레스 또는 티타늄 강판의 표면을 세척한 후 포토레지스트를 도포하고 건조하는 공정과, 건조된 포토레지스트 상에 원하는 이미지가 표현된 필름을 마스킹한 후 노광하고 현상하는 공정과, 상기 공정에 의해 현상되어 노출된 스테인레스 또는 티타늄 강판 표면의 해당 이미지 부위를 더 식각하여 거칠게 만드는 공정과, 상기 스테인레스 또는 티타늄 강판의 거치른 식각부위에 원하는 색상의 귀금속물을 평활 코팅하기 위해서 전해조 내에서 금 또는 은 도금을 실시한 다음 포토레지스트를 제거하는 것으로 스테인레스 또는 티타늄 강판의 표면과 평탄면을 이루는 매립형의 금 또는 은 도금층을 고착시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속표면에의 이미지 형성방법.
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