KR20060129646A - 금속재 키패드의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된금속재 키패드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판상 금속재의 표면에 에칭 및 광택공정을 가하여 소망하는 문양을 표현함과 아울러 숫자나 기호를 표현하여 휴대폰 등의 키패드로 사용할 수 있도록 한 금속재 키패드의 제조방법과 위 제조방법에 의해 구현된 금속재 키패드에 관한 것이다.

본 발명은 박판의 금속재 소재를 전처리 한 다음 소재의 표면에 코팅, 노광 및 현상, 에칭, 박리, 세척, 광택 등과 같은 공정을 반복적으로 가하여 소망하는 문양이 표현된 고광택의 금속재 키패드를 구현할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 금속재 키패드의 제조방법은 간단한 공정에 의해 금속재 키패드를 구현할 수 있도록 한 것으로, 별도의 전용장비(스핀가공장비, 프레싱 장비)를 필요로 하지 않을 뿐만 아니라 증착장비를 사용하여 다양한 색상을 표현할 수 있으며, 문양의 다양한 표현이 가능하게 하면서 공정은 간결하게 할 수 있는 등의 효과가 있고, 금속재 키패드를 슬림(slim)화 할 수 있어 EL PAD에 탑재가 가능해진다.

키패드, 금속, 에칭, 광택, 코팅

Description

금속재 키패드의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 금속재 키패드{metal keypad manufacture method and metal keypad}

도 1은 본 발명에서 제시하는 금속재 키패드의 제조공정도

도 2는 본 발명에 의해 구현된 금속재 키패드의 일실시예를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 문양부의 다른 표현예를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명에 의해 구현되는 금속재 키패드의 일요부를 확대한 참고단면도.

도 5는 본 발명에 의해 금속재 키패드에 표현되는 다양한 문양의 각 실시예를 도시한 정면도.

▣ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ▣

10: 키패드 11: 금속판재

12: 보조 조작부 13: 문자 및 기호 조작부

20: 문양부 30a: 기능 입력기호

30b: 키 입력기호 40: 광택층

50: 제1 코팅층 60: 제2 코팅층

본 발명은 금속재 키패드의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 금속재 키패드에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 판상 금속재의 표면에 소망하는 문양을 표현함과 아울러 숫자나 기호를 형성하여 휴대폰 등의 키패드로 사용할 수 있도록 한 금속재 키패드의 제조방법과 위 제조방법에 의해 구현된 금속재 키패드에 관한 것이다.

통상의 휴대폰 키패드는 사출물 또는 전주가공된 금속으로 제조하여 왔으며, 위와 같은 키패드는 휴대폰의 지지프레임에 지지·결합되도록 한 것이다.

상기한 종래의 휴대폰 키패드는 분리형으로 각각의 키를 별도의 지지프레임에 지지·고정시킨 다음 지지프레임을 휴대폰의 전면에 결착시키는 구성이기 때문에 휴대폰의 두께가 두꺼워질 수밖에 없었으며, 반복적인 조작에 의해 키패드의 손상이 많았을 뿐만 아니라 외관이 일률천편적인 형태를 이루고 있는 것으로 보다 다양한 디자인(심미감)을 요구하는 수요자의 욕구를 충족시켜 줄 수 없었다.

상기와 같은 종래 휴대폰 키패드의 문제점을 해결하기 위한 일환으로 독특한 심미감을 줄 수 있는 금속재(메탈) 키패드가 안출되어 휴대폰에 적용되고 있는데, 위 금속재 키패드는 키의 입력수단으로 사용되면서 키패드 자체로 휴대폰의 전면 몸체역활을 할 수 있는 구조이어서 휴대폰를 슬림화할 수 있을 뿐만 아니라 내구성 이 우수하고 외부 충격에 대해서도 강하다는 장점을 지니는 것이다.

상기한 금속재 키패드는 판상 금속재 소재의 표면에 특정한 디자인(문양)을 표현하고, 소재의 전면에 휴대폰의 조작에 필요한 숫자나 기호 등을 형성(천공)한 것인데, 종래에는 문자나 기호를 식각하기 위한 에칭공정, 소재를 도금하기 위한 도금공정, 소재의 표면에 문양(무늬)을 표현하기 위한 스핀가공공정, 스핀가공공정에서 굴곡된 소재를 곧게 펴주기 위한 프레싱공정 등과 같은 공정을 통하여 금속재 키패드를 구현할 수 있도록 하고 있는 바, 위와 같은 금속재 키패드의 제조에는 스핀가공과 프레싱을 위한 별도의 장비를 필요로 할 뿐만 아니라 공정이 번거롭다는 등의 문제점이 있다.

또한, 종래의 금속재 키패드 제조에는 스핀가공으로 문양을 표현하고 있기 때문에 보다 다양한 문양을 표현하기가 어렵다는 문제점이 지적되고 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 금속재 키패드 제조에 따른 제반 문제점을 일소하기 위해 창출된 것으로서, 에칭과 광택 및 코팅공정 등과 같은 일련의 공정으로 다양한 문양이 표현된 금속재 키패드를 용이하게 제조할 수 있도록 함으로써 금속재 키패드의 생산비용을 절감시킴과 동시에 제품경쟁력을 향상시킬 수 있도록 함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 금속재 키패드의 제조방법과 그 제조방법에 의해 구현되는 금속재 키패드를 제공하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명은 박판의 금속재 소재를 전처리 한 다음 소재의 표면에 코팅, 노광 및 현상, 에칭, 박리, 세척, 광택 등과 같은 공정을 반복적으로 가하여 소망하는 문양이 표현된 고광택의 금속재 키패드를 구현할 수 있도록 하였는 바, 이하 예시되는 도면과 함께 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1에 본 발명에서 제시하는 금속재 키패드의 제조공정도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 소재(금속판재)에 대한 전처리 공정(A)과, 1,2,3,4차 코팅공정(B,I,P,Q)과, 1,2차 노광(C,J)및 현상공정(D,K)과, 1,2차 에칭공정(E,L)과, 1,2차 박리공정(F,M)과, 1,2차 세척공정(G,N)과, 1,2차 광택공정(H,O) 등으로 이루어지는바, 각 공정의 상세한 실시는 하기와 같이 이루어진다.

제1 공정 - 본 공정은 소재(금속판재)를 탈지시키기 위한 전처리 공정(A)으로서, 박판의 금속 소재를 30 ~ 60℃의 온도를 유지하는 알카리 용액에 투입하여 표면을 세척한다.

제2 공정 - 본 공정은 소재의 표면에 소망하는 문양(헤어라인)을 표현하기 위한 1차 코팅공정(B)으로서, DFR 또는 PR 등을 사용하여 소재의 표면에 포토레지스트를 코팅하며, 캐드(CAD) 및 캠(CAM) 작업에 의해 사용자가 소망하는 문양이 표현(출력)된 마스크(필름 마스크 또는 글래스 마스크)를 제작하여 포토레지스트가 코팅된 소재의 표면에 안치한다.

제3 공정 - 본 공정은 이미지(문양)를 전사하기 위한 1차 노광공정(C)으로서, 통상의 노광장비로 포토레지스트 및 마스크가 부착된 소재의 표면에 자외선이나 단파장의 광원을 조사하여 마스크에 표현된 문양을 전사한다.

제4 공정 - 본 공정은 1차 노광공정(C)을 통해 형성된 전사부를 현상하기 위한 1차 현상공정(D)으로서, 소재를 전용 현상액(PGMEA과 탄산나트륨의 혼합액)에 투입하여 문양을 현상한 다음 스프레이(spray) 방법으로 레지스트를 제거한다.

이때, 현상액의 온도는 20 ~ 50℃의 온도를 유지하도록 한다.

제5 공정 - 본 공정은 현상된 문양을 부식시켜 소재 표면에 요철상의 문양을 표현하여 주기 위한 1차 에칭공정(E)으로서, 염화제이철(50℃ 비중 42 ~ 43 Be')을 사용하여 현상부를 에칭한다.

이때, 필요에 따라 문양의 에칭의 깊이를 달리하여 보다 풍부한 입체감을 형성할 수 있다.

제6 공정 - 본 공정은 에칭가공이 끝난 소재 표면에 잔재하는 레지스트를 제거하기 위한 1차 박리공정(F)으로서, 전용 박리액(가성소다와 수산화칼륨의 혼합물)을 사용하여 소재 표면의 레지스트를 다시 한번 제거한다.

이때, 박리액의 온도는 30 ~ 80℃를 유지하도록 한다.

제7 공정 - 본 공정은 1차 세척공정(G)으로서, 소재의 표면에 남아있는 이물질 등을 세척한 후 건조한다.

제8 공정 - 본 공정은 문양이 표현된 소재의 표면에 광택을 주기 위한 1차 광택공정(H)으로서, 1차 광택공정(H)은 연마(polishing)나 연마와 도금의 병행 또 는 도금 등의 방법 중에서 선택적으로 이루어질 수 있으며, 연마는 약품, 전주, 연마제, 버핑 등이 이용될 수 있고 도금은 크롬도금을 활용한다.

이때, 도금은 필요에 따라서 동도금과 니켈도금이 더해질 수 있다.

제9 공정 - 본 공정은 소재의 표면에 소망하는 문양(문자 및 숫자, 각종 기호 등))을 표현하기 위한 2차 코팅공정(I)으로서, DFR 또는 PR 등을 사용하여 소재의 표면에 포토레지스트를 코팅하며, 캐드(CAD) 및 캠(CAM) 작업에 의해 숫자나 기호가 표현(출력)된 마스크(필름 마스크 또는 글래스 마스크)를 제작하여 포토레지스트가 코팅된 소재의 표면에 안치한다.

제10 공정 - 본 공정은 이미지(문양)를 전사하기 위한 2차 노광공정(J)으로서, 통상의 노광장비로 포토레지스트 및 마스크가 부착된 소재의 표면에 자외선이나 단파장의 광원을 조사하여 마스크에 표현된 형태대로 문양을 전사한다.

제11 공정 - 본 공정은 2차 노광공정(J)을 통해 형성된 전사부를 현상하기 위한 2차 현상공정(K)으로서, 소재를 전용 현상액(PGMEA과 탄산나트륨의 혼합액)에 투입하여 문양을 현상한 다음 스프레이(spray) 방법으로 레지스트를 제거한다.

이때, 현상액의 온도는 20 ~ 50℃의 온도를 유지하도록 한다.

제12 공정 - 본 공정은 현상된 숫자나 기호 등을 부식시켜 숫자나 기호의 형태대로 소재를 천공하여 주기 위한 2차 에칭공정(L)으로서, 염화제이철(50℃ 비중 42 ~ 43 Be')을 사용하여 현상부를 에칭한다.

제13 공정 - 본 공정은 에칭가공이 끝난 소재 표면에 잔재하는 레지스트를 제거하기 위한 2차 박리공정(M)으로서, 전용 박리액(가성소다와 수산화칼륨의 혼합 물)을 사용하여 소재 표면의 레지스트를 다시 한번 제거한다.

이때, 박리액의 온도는 30 ~ 80℃를 유지하도록 한다.

제14 공정 - 본 공정은 2차 세척공정(N)으로서, 소재의 표면에 남아있는 이물질 등을 세척한 후 건조한다.

제15 공정 - 본 공정은 문양이 표현된 소재의 표면에 광택을 주기 위한 2차 광택공정(O)으로서, 1차 광택공정(O)은 연마(polishing)나 연마와 도금의 병행 또는 도금 등의 방법 중에서 선택적으로 이루어질 수 있으며, 연마는 약품, 전주, 연마제, 버핑 등이 이용될 수 있고 도금은 크롬도금을 활용한다.

이때, 도금은 필요에 따라서 크롬도금에 동도금과 니켈도금이 더해질 수 있다.

제16 공정 - 본 공정은 소재의 표면에 소망하는 색상을 부여하기 위한 3차 코팅공정(P)으로서, 별도의 증착장비를 이용하여 소재의 표면에 소망하는 색상의 염료(안료)를 증착시켜 제1 코팅층을 형성한다.

제17 공정 - 본 공정은 소재의 표면에 보호층을 형성하여 주기 위한 3차 코팅공정(Q)으로서, 제1 코팅층의 표면에 표면보호를 위한 우레탄 수지(UV 수지 또는 수성수지)를 분사시켜 제2 코팅층을 형성한다.

이상의 각 공정을 통해 금속재 키패드(10)를 구현할 수 있었는 바, 도 2 내지 도 3에 본 발명에 의해 구현되는 금속재 키패드(10)의 바람직한 실시예가 도시되고 도 4에 본 고안에 따른 문양부(20)와 식각부(30)의 형성태양을 설명하기 위한 참고 단면도가 도시되고 있다.

상기 각 예시도면에 도시된 바와 같이 본 고안은 금속재 키패드(10)는 박판의 금속판재(11) 표면에 에칭가공으로 표현되는 미세한 요철(헤어 라인)로 이루어진 문양부(20)가 형성되고, 금속판재(11)의 표면영역 중에서 선택된 각 영역에 "＜,＞" 또는 "∧,∨" 형태로 천공되는 복수의 보조 조작부(12)가 형성됨과 아울러 "∪" 형태로 천공되는 복수의 문자 및 기호 조작부(13)가 에칭가공에 의해 형성된 것이다.

상기 각 보조 조작부(12)와 문자 및 기호 조작부(13)에는 각 기능(통화, 종료, 데이터 접속 등)의 수행에 이용되는 보조 문자로 이루어지는 기능 입력기호(30a)와 숫자 및 문자와 기타 기호로 이루어지는 키 입력기호(30b)가 각각 에칭가공에 의해 형성된다.

상기 금속판재(11)의 표면에 폴리싱이나 도금에 의한 광택층(40)이 형성되고, 광택층(40)의 표면에 소망하는 색상을 증착시킨 제1 코팅층(50)이 형성되며, 제1 코팅층(50)의 표면에 분사된 우레탄 수지가 표면보호를 위한 제2 코팅층(60)을 형성하여 제2 코팅층(60)에 의해 표면(광택층 및 제1 코팅층)의 보호가 이루어지도록 한 것이다.

상기 문양부(20)와 기능 입력기호(30a) 및 키 입력기호(30b) 등은 노광 및 에칭공정 등에 의해 표현되는 것으로, 캐드(CAD), 캠(CAM)에 의해 디자인되는 여한 문양이나 디자인도 작용될 수 있다.(도 5 참조)

본 발명에서 제시하는 금속재 키패드(10)는 휴대폰 등의 전면에 부착하여 각종 키의 입력과 부가기능의 동작에 이용되는 것으로, 기능 입력기호(30a)와 키 입력기호(30b) 등이 일측이 절개된 보조 조작부(12)와 문자 및 기호 조작부(13)에 형성되므로 누름조작이 매우 용이하게 이루어지는 것이며, 천공·형성된 기능 입력기호(30a)와 키 입력기호(30b)를 통해 백라이트의 광원이 조사되므로 시인성을 우수하게 유지할 수 있게 된다.

본 발명에서 제시하는 금속재 키패드의 제조방법은 간단한 공정에 의해 금속재 키패드를 구현할 수 있도록 한 것으로, 별도의 전용장비(스핀가공장비, 프레싱 장비)를 필요로 하지 않을 뿐만 아니라 증착장비를 사용하여 다양한 색상을 표현할 수 있으며, 또한, 문양의 다양한 표현이 가능하게 하여 금속재 키패드의 우수한 품질을 유지할 수 있도록 하면서 공정을 간결하게 하여 금속재 키패드의 제조에 소요되는 비용을 최소화할 수 있는 등의 효과가 있고, 금속재 키패드를 슬림(slim)화 할 수 있어 EL PAD에 탑재가 가능해진다.

본 발명에 의해 구현되는 금속재 키패드는 캐드, 캠 등에 의한 다양한 문양을 표현할 수 있는 것으로, 금속재 키패드가 박판의 금속재로 이루어져 키패드 자체만으로 휴대폰 전면 몸체(커버)의 역활을 하면서 키의 입력기능을 가지므로 휴대폰의 두께를 최소화하고 독특한 심미감을 줄 수 있을 뿐만 아니라 내구성이 증진되고 외부 충격에 대해서도 강하여 궁극적으로는 휴대폰의 제품경쟁력을 향상시킬 수 있는 등 본 발명은 그 기대되는 효과가 실로 유익한 고안인 것이다.

Claims (2)

1. 소재(박판의 금속판재)를 30 ~ 60℃의 온도를 유지하는 알카리 용액에 투입하여 표면을 세척하는 탈지공정(A)과;

   DFR 또는 PR 등을 사용하여 소재의 표면에 포토레지스트를 코팅하며, 캐드(CAD) 및 캠(CAM) 작업에 의해 문양(헤어라인)이 표현(출력)된 마스크(필름 마스크 또는 글래스 마스크)를 제작하여 포토레지스트가 코팅된 소재의 표면에 안치하는 1차 코팅공정(B)과;

   통상의 노광장비를 이용하여 포토레지스트 및 마스크가 부착된 소재의 표면에 자외선이나 단파장의 광원을 조사하여 마스크에 표현된 형태대로 문양을 전사하는 1차 노광공정(C)과;

   소재를 전용 현상액(PGMEA과 탄산나트륨의 혼합액)에 투입하여 문양을 현상한 다음 스프레이(spray) 방법으로 레지스트를 제거하되, 이때, 현상액의 온도는 20 ~ 50℃의 온도를 유지하도록 하는 1차 현상공정(D)과;

   염화제이철(50℃ 비중 42 ~ 43 Be')을 사용하여 현상부를 에칭하되, 필요에 따라 에칭의 깊이를 달리할 수 있도록 한 1차 에칭공정(E)과;

   전용 박리액(가성소다와 수산화칼륨의 혼합물)을 사용하여 소재 표면의 레지스트를 제거하되, 박리액의 온도는 30 ~ 80℃를 유지하도록 하는 1차 박리공정(F)과;

   소재의 표면에 남아있는 이물질 등을 세척한 후 건조하는 1차 세척공정(G) 과;

   연마(polishing)나 도금 또는 연마와 도금의 병행 중에서 선택된 방법으로 이루어지는 1차 광택공정(H)과;

   DFR 또는 PR 등을 사용하여 소재의 표면에 포토레지스트를 코팅하며, 캐드(CAD) 및 캠(CAM) 작업에 의해 문양(문자 및 숫자나 기호)이 표현(출력)된 마스크(필름 마스크 또는 글래스 마스크)를 제작하여 포토레지스트가 코팅된 소재의 표면에 안치하는 2차 코팅공정(I)과;

   통상의 노광장비로 포토레지스트 및 마스크가 부착된 소재의 표면에 자외선이나 단파장의 광원을 조사하여 마스크에 표현된 형태대로 숫자나 기호 등을 전사하는 2차 노광공정(J)과;

   소재를 전용 현상액(PGMEA과 탄산나트륨의 혼합액)에 투입하여 문양을 현상한 다음 스프레이(spray) 방법으로 레지스트를 제거하되, 이때, 현상액의 온도는 20 ~ 50℃의 온도를 유지하도록 하는 2차 현상공정(K)과;

   염화제이철(50℃ 비중 42 ~ 43 Be')을 사용하여 현상부를 에칭하는 2차 에칭공정(L)과;

   전용 박리액(가성소다와 수산화칼륨의 혼합물)을 사용하여 소재 표면의 레지스트를 제거하되, 박리액의 온도는 30 ~ 80℃를 유지하도록 하는 2차 박리공정(M)과;

   소재의 표면에 남아있는 이물질 등을 세척한 후 건조하는 2차 세척공정(N)과;

   연마(polishing)나 도금 또는 연마와 도금의 병행 중에서 선택된 방법으로 이루어지는 2차 광택공정(O)과;

   별도의 증착장비를 이용하여 소재의 표면에 소망하는 색상의 염료(안료)를 증착시켜 제1 코팅층을 형성하는 3차 코팅공정(P)과;

   제1 코팅층의 표면에 표면보호를 위한 우레탄 수지를 분사시켜 제2 코팅층을 형성하는 3차 코팅공정(Q)을 포함하는 것을 금속재 키패드의 제조방법.
2. 제1항의 제조방법에 의해 제조된 것으로;

   박판의 금속판재(11) 표면에 미세한 요철(헤어 라인)로 이루어진 문양부(20)가 형성되고, 금속판재(11)의 표면영역 중에서 선택된 각 영역에 복수의 보조 조작부(12)와 문자 및 기호 조작부(13)가 형성되며, 각 보조 조작부(12) 내측에 기능 입력기호(30a)가 형성됨과 아울러 각 문자 및 기호 조작부(13) 내측에 키 입력기호(30b)가 형성되며, 금속판재(11)의 표면에 폴리싱이나 도금에 의한 광택층(40)이 형성되고, 광택층(40)의 표면에 소망하는 색상을 증착시킨 제1 코팅층(50)이 형성되며, 제1 코팅층(50)의 표면에 우레탄 수지에 의한 제2 코팅층(60)이 형성된 것을 특징으로 하는 금속재 키패드.

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