KR20070108423A - 키패드의 제조방법 - Google Patents

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KR20070108423A
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(주)디오텔레콤
김성주
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Abstract

본 발명은 종래 필름과 일체형으로 키 부분을 사출성형하는 방식으로 이루어지던 필름타입 제조방법과 런너(runner)와 게이트랜드(gate land)를 통하여 상호 연결되도록 사출성형된 경질 합성수지 키 집합체를 펀칭하여 분리된 각 키를 지그에 투입한 다음 각 키에 접착제를 도포하고 그 위에 연질의 키스킨(key skin)을 결합시켜 이루어지던 키스킨타입 제조방법의 단점을 해결하기 위하여 필름 상에 키를 형성시키되 추후 상기 필름은 제거할 수 있도록 이형제층을 도입하고 키에 인쇄될 문자와 문양을 보호하기 위하여 하드코팅층을 도입한 키패드 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 키패드의 제조방법은 합성수지 필름에 이형제층, 하드코팅층, 문자, 숫자 또는 문양의 형성을 위한 칼라층, 라이팅층, 접착층을 차례로 인쇄하는 단계를 포함하는 필름인쇄단계; 상기 필름인쇄단계에서 얻어진 인쇄필름을 본(本)포밍하는 단계; 및 키스킨을 성형하여 상기 본포밍 단계에서 얻어진 보포밍된 키와 결합시키는 키스킨 형성 단계;를 포함하여 이루어진다.
키패드, 이형제, 하드코팅, 인쇄, 예비, 본, 이중사출, 다대사출, 타발

Description

키패드의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR KEY PAD}
도 1은 본 발명에 따른 키패드 제조방법의 공정도이다.
본 발명은 전화기, 특히 휴대전화기에 사용되도록 키(key)가 집합되어 이루어진 키패드에 제조방법 관한 것으로,
보다 상세하게는 종래 필름과 일체형으로 키 부분을 사출성형하는 방식으로 이루어지던 필름타입 제조방법과
런너(runner)와 게이트랜드(gate land)를 통하여 상호 연결되도록 사출성형된 경질 합성수지 키 집합체를 펀칭하여 분리된 각 키를 지그에 투입한 다음 각 키에 접착제를 도포하고 그 위에 연질의 키스킨(key skin)을 결합시켜 이루어지던 키스킨타입 제조방법의 단점을 해결하기 위하여 필름 상에 키를 형성시키되 추후 상기 필름은 제거할 수 있도록 이형제층을 도입하고 키에 인쇄될 문자와 문양을 보호하기 위하여 하드코팅층을 도입한 키패드 제조방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 종래 휴대전화 키패드 제조방법과 관련하여 주종을 이루는 상기 '필름타입'과 '키스킨타입'이라는 용어는 임의로 정한 것이며, 여러 변형, 개량 방법이 현존하고 있다.
종래 필름타입의 키패드 제조방법은 장한인프라 주식회사의 특허등록 제0397956호(2003.09.01) 『다수의 버튼을 갖는 버튼집합체』에서 종래기술로 언급되고 있는 바와 같이,
필름에 미리 키에 해당하는 문자 및 문양을 인쇄한 후, 인쇄된 필름을 예비 포밍(forming)을 통하여 성형된 키의 높이에 해당하는 충진체를 채울 공간을 성형하고, 사출성형을 통하여 충전체를 주입하여 키패드를 제조하는 방식인데,
이러한 종래 필름타입 제조방법에서 필름의 연신율 불균형으로 인하여 평단도가 떨어지거나 인쇄된 문자 및 문양이 완성된 키의 정위치에 위치하지 못하게 되어 제품 불량률이 높고, 오랜 사용으로 필름에 인쇄된 문자와 문양이 마모되어 지워지는 문제점이 있었다.
또 종래 키스킨타입의 키패드 제조방법은 디케이유아엘社(舊 유일전자)의 특허등록 제0377638호(2001.05.18) 『플라스틱 키를 갖는 휴대폰용 키패드 제조방법』에 기재된 바와 같이,
사출성형으로 런너와 게이트랜드로 상호 연결된 다수의 경질 합성수지 키를 제조하고, 펀칭하여 런너와 게이트랜드를 제거하여 개개의 키를 분리한 다음, 지그에 삽입한 후 접착제를 도포한 다음 연질의 키스킨을 부착하는 방식인데,
최근 갈수록 복잡하고 화려해지는 키의 디자인 경향과 다품종 생산 경향과 맞물려 다양한 형태의 숫자 및 문자 키, 메뉴 키, 통화, 확인 및 종료 키, 그리고 네비게이션키 등을 갖는 키패드를 생산하기 위해서는 그만큼 많은 금형이 필요하고,
펀칭공정과 지그배열 공정으로 인하여 추가적인 공정과 장비의 소요로 제조시간과 제조비용이 상승할 수밖에 없다는 문제점을 갖는다.
본 발명은 종래 휴대전화 키패드의 제조방법이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것이다.
이에 본 발명은 종래 필름타입 제조방법을 기반으로 하되, 필름에 이형제층을 형성하여 추후 완성된 키패드와 필름을 분리함으로써 필름의 불균등 연신으로 인한 불량률 발생을 원천적으로 차단하고, 또 하드코팅층을 통하여 문자 및 문양을 위한 칼라층의 마모 훼손 문제를 방지하도록 한 키패드 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 본 발명은 키스킨의 형성을 위하여 이중사출이나 다대 사출 공법을 채용한 키패드 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가 본 발명은 광원에 의한 키 종류의 식별을 보다 확실하게 하기 위하여 광원의 빛이 키패드의 라이팅층으로 집중될 수 있도록 하기 위하여 블랙층이 인쇄된 별도의 2차 필름을 더 도입한 키패드의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한 다.
결국 본 발명에 따른 제조방법을 이용할 경우 갈수록 경박단소(輕薄短小)화 되는 휴대전화의 경향과 맞물려 필름의 제거로 최대 1mm 이하의 키패드 구현이 가능하고, 다양한 금형의 변화 없이도 인쇄되는 키의 문자 등의 형태와 색상에 따라 화려하고 다양하며 심지어 다양한 금속 느낌의 키 구현도 가능하면서도, 종래 키스킨 타입(소위 'PK Type')이 비하여 획기적으로 제조공정이 단순화되고 제조비용이 절감된 키패드 제조방법을 제공할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 키패드의 제조방법은 합성수지 필름에 이형제층, 하드코팅층, 문자, 숫자 또는 문양의 형성을 위한 칼라층, 라이팅층, 접착층을 차례로 인쇄하는 단계를 포함하는 필름인쇄단계; 상기 필름인쇄단계에서 얻어진 인쇄필름을 본(本)포밍하는 단계; 및 키스킨을 성형하여 상기 본포밍 단계에서 얻어진 보포밍된 키와 결합시키는 키스킨 형성 단계;를 포함하여 이루어진다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 이형제층, 하드코팅층, 문자, 숫자 또는 문양의 형성을 위한 칼라층, 라이팅층, 접착층을 차례로 인쇄하는 필름인쇄공정(S10) 이 이루어지는데,
이를 위한 합성수지 필름은 통상적으로 키패드 제조업계에서는 PET 또는 PC 필름을 사용하고 있으나, 나일론수지, 폴리아미드수지, 폴리에스테르수지, EVOH 수지, 폴리우레탄, 폴리에틸렌수지 또는 폴리프로필렌수지 등이 선택될 수 있으며, 표면경도는 2H~4H 정도인 것이 사용될 수 있고,
이형제층의 인쇄(S11)에서 상기 이형제는 통상적으로 최종 성형품, 즉 키패드와 상기 인쇄필름의 고착을 방지하기 위하여 사용되는 것으로, 본 발명에서는 예를 들어 실리콘 오일 계열의 것이 사용될 수 있다.
다음으로 상기 이형제층 위로 하드코팅층을 형성하는데(S12), 상기 하드코팅층은 이후 형성될 문자 또는 문양을 위한 칼라층을 보호하기 위한 것으로, ABS 수지, 아크릴수지, PC수지, SAN 수지 등으로 이루어 질 수 있으며 물성과 성형성을 고려하여 선택되고, 투명재질 등의 광투과성 재질인 것이 칼라층의 현출과 광원 효과를 위하여 바람직하다.
이어서 상기 하드코팅층 위로 칼라층이 형성(S13)되는데, 상기 칼라층은 기본적으로 숫자 및 문자 키, 메뉴 키, 통화, 확인 및 종료 키, 그리고 네비게이션키 등을 위한 문자, 숫자, 또는 문양 등이 인쇄되며, 홀로그램이나 금속느낌을 비롯한 다양한 배경 색상이 더 인쇄될 수 있으며, 색상의 종류에 따라 2도 이상의 반복된 인쇄가 이루어진다.
상기 칼라층 형성 이후에는 제조되어 휴대전화에 장착된 키패드 배면에 구비되는 광원(통상적으로 LED)을 위한 라이팅층 인쇄(S14)와, 광원에서 나오는 빛이 키의 문자, 숫자 또는 문양에 집중되도록 하기 위한 블랙층(S15)이 차례로 인쇄된다.
상기 라이팅층 인쇄와 관련하여 완성된 키패드의 키에서 문자, 숫자 또는 문양이 위치하는 부분에는 상기 칼라층 형성은 배제되어야 할 것이다(다만 형광색이나 광투과성 소재의 색상은 형성가능).
또 상기 블랙층 위로는 이후의 본포밍(S30)에서의 성형층과의 접착을 위한 접착제층이 더 형성된다(S16). 접착제층의 형성은 일반적으로 인쇄된 필름층과 본포밍에서 도입될 경질의 합성수지 사이에 접착력이 부족하기 때문이다.
다음으로 상기 과정에서 얻어진 인쇄필름을 예비적으로 포밍(forming) 처리하는데(S20),
예를 들어 상기 예비(豫備)포밍된 인쇄필름을 변형 가능한 온도까지 가열하여 최종 키패드의 키 형상과 유사한 홈들을 갖는 틀에 위치시켜 기압을 높여 평면적인 필름을 입체 형상으로 성형하는 방식일 수 있다.
예비포밍된 필름은 타발한 후 중간 공정검사를 거치는 것이 바람직하다.
그러나 상기 인쇄필름의 예비포밍 공정은 완성될 키패드의 돌출부, 즉 키 부분에 상기 인쇄필름에 의한 문자, 숫자 또는 문양이 정확하게 전사되도록 하는데 주(主)목적이 있는 것이어서 필수 불가결한 공정은 아닌데,
특히 상기 인쇄필름에 칼라층 인쇄공정과 동시에 또는 별도의 공정으로
이후 본포밍 공정(S30)을 위한 사출 금형에 상기 인쇄필름을 투입할 때 정위 치 인식을 위한 확인 자리를 인쇄하고,
상기 금형에는 상기 인쇄필름의 정위치 확인 자리에 상응하는 인쇄필름 고정부재(예: 핀(pin)를 도입하는 방식으로 상기 인쇄필름의 정위치 고정이 가능하기 때문이다.
이어서 상기 예비포밍 처리된 적층물을 본(本)포밍(S30)하여 키를 형성하는데, 상기 본포밍(S30)은 이중사출 방식이거나 다대사출방식일 수 있다.
도 1의 공정도에서는 이중사출방식으로 진행될 때와 다대사출방식으로 진행될 때를 나누어 설명하고, 두 방식의 진행 과정을 점선으로 묶어 구분하였으며, 실제 이중사출과 다대사출만의 공정은 일점쇄선으로 묶어 구분하였다.
만약 본포밍(S30) 공정을 이중사출방식(S31)으로 진행할 경우에는 1차 성형(S31a)에 의하여 본포밍이 이루어지고 2차성형(S41)에 의하여 키스킨 형성(S40)이 이루어지게 된다.
이중사출공정(S31)의 주된 목적은 일반적으로 종류, 물성 또는 색상이 서로 다른 합성수지를 최소 두 번에 걸쳐 별도로 성형하여 하나의 물품을 제조하기 위한 것으로,
본 발명에서는 키패드 성형을 위하여 1차 성형(S31a)에 사용되는 합성수지는 ABS 수지, 아크릴수지, PC수지와 같은 수지가 사용될 수 있다.
이어서 2차 성형에서 이루어지는 키스킨 성형(S41)을 통한 키스킨 형성(S40)은 우레탄, 실리콘, PVC, 각종 러버 등의 연질수지를 이용하여 이루어지며, 다음으 로 타발(S51)과 이형필름의 제거(S53)(이형필름의 제거는 최종 완성단계 또는 필요에 따라 중간단계에서 이루어 질 수 있다) 과정을 포함하는 완성단계(S50)가 이루어지며,
필요에 따라 추가적으로 제조된 키패드는 적절한 경화공정을 거쳐 필름을 떼어낸 후 이형제 등의 이물질을 제거하고, 재단과 광택제 도포 등의 후처리 과정을 거칠 수 있으며, 출하검사와 포장이 이어진다.
또 상기 이중사출(S31) 공정에서 1차 성형 후(S31a) 키스킨을 성형(S41)하기 전에 별도로 블랙층이 인쇄된 2차 필름을 도입하여(S35),
광원에 의한 키 종류의 식별을 보다 확실하게 하기 위하여 광원의 빛이 키패드의 라이팅층으로 집중될 수 있도록 하는 것이 바람직한데,
상기 2차 필름은 역시 PET, PC, 나일론수지, 폴리아미드수지, 폴리에스테르수지, EVOH 수지, 폴리우레탄, 폴리에틸렌수지 또는 폴리프로필렌수지 등이 선택될 수 있으며,
상기 2차 필름의 치수와 형태는 상기 1차 성형 필름의 테두리 안쪽에 위치할 수 있는 것이 바람직하며,
2차 필름의 일면에 블랙층이 인쇄되는 것 외에, 타면에 접착층이 더 인쇄되어 1차 성형(S31a)된 패드와 키스킨(S41) 사이의 결합성을 높이도록 되어 있는 것이 바람직하며,
이러한 2차 필름의 도입시에는 앞서 필름인쇄공정(S10)에서의 라이팅층 인쇄(S14)와 블랙층 인쇄(S15) 공정은 필요에 따라 생략될 수 있다.
또 본포밍(S30) 공정을 다대사출방식(S131)으로 구성하는 것이 가능한데, 다대사출방식은 평대사출과 대비되는 개념으로 중력방향에 대하여 수직을 이루는 방향, 즉 상하 방향으로 금형이 이동하는 방식의 것을 지칭하며,
본 발명에 따른 키패드 제조방법과 관련해서는 일반적으로 계단키로 디자인될 키패드 종류에 적합하며,
먼저 포밍필름의 금형 삽입 성형(S131)이 이루어지며,
이어서 키스킨 형성(S40)은 별도로 우레탄, 실리콘, PVC, 각종 러버 등의 연질수지를 이용하여 키스킨을 성형(S141)한 후, 타발(S143)하여 본포밍된 키와 접착제를 통하여 접합(S145)시켜 조립한다.
나아가 상기 다대사출(S131) 공정에서 포밍 필름 삽입 성형 후(S131a) 키스킨을 성형(S141)하기 전에 역시 별도로 블랙층이 인쇄된 2차 필름을 역시 도입하여(S135),
광원에 의한 키 종류의 식별을 보다 확실하게 하기 위하여 광원의 빛이 키패드의 라이팅층으로 집중될 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 이러한 2차 필름 역시 일면에 블랙층이 인쇄되는 것 외에 타면에 접착층이 더 인쇄되는 것이 바람직하고,
역시 2차 필름의 도입시에는 앞서 필름인쇄공정(S10)에서의 라이팅층 인쇄(S14)와 블랙층 인쇄(S15) 공정은 필요에 따라 생략될 수 있다.
이어서 역시 이형필름의 제거(S151)(역시 이형필름의 제거는 최종 완성단계 또는 필요에 따라 중간단계에서 이루어 질 수 있다)를 포함하는 완성공정(S50)이 진행되며, 개별 공정 검사와 출하검사에 이은 포장이 이루어질 수 있다.
완성된 상기 키스킨에는 키와의 접촉면 반대편에는 인쇄회로기판의 돔 스위치 또는 택트 스위치의 가압 접촉을 위한 돌기들이 형성되어 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 키패드의 제조방법은 종래 필름타입 제조방법을 기반으로 하되, 필름에 이형제층을 형성하여 추후 완성된 키패드와 필름을 분리함으로써 필름의 불균등 연신으로 인한 불량률 발생을 원천적으로 차단하고, 또 하드코팅층을 통하여 문자 및 문양을 위한 칼라층의 마모 훼손 문제를 방지할 수 있고, 또 키스킨의 형성을 위하여 이중사출이나 다대 사출 공법을 채용하여, 결국 본 발명에 따른 제조방법을 이용할 경우 갈수록 경박단소(輕薄短小)화 되는 휴대전화의 경향과 맞물려 필름의 제거로 최대 1mm 이하의 키패드 구현이 가능하고, 다양한 금형의 변화 없이도 인쇄되는 키의 문자 등의 형태와 색상에 따라 화려하고 다양하며 심지어 다양한 금속 느낌의 키 구현도 가능하면서도, 종래 키스킨 타입(소위 'PK Type')이 비하여 획기적으로 제조공정이 단순화되었으며 제조비용이 절감될 수 있고,
특히 종래 키스킨 타입에서 숫자키, 메뉴키 등을 제조할 경우 통상 ABS 재질의 부재에 도금을 하였는데 도금공정 자체로 인한 수질 환경오염 문제가 있었고, 또 스프레이 도장 방식을 통한 숫자키, 메뉴키 등을 제조할 경우 대기 환경오염 문제가 있었는데, 본 발명에서는 이러한 도금 공정이 불필요하고 칼라 인쇄층에 의하여 금속 느낌의 각종 키 제작이 가능하므로 환경적인 측면에서도 유리하다.
이상의 설명에서 휴대전화 키패드의 제조방법과 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 이를 당연히 추측 및 추론할 수 있을 것이다.
또 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 공정순서를 갖는 제조방법을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하나, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 하며,
아울러 본 발명을 이용한 키패드의 제조방법은 일반전화, 무전기, 각종 가전제품 및 그 외 전자제품 제어패널의 버튼 등을 위하여 응용될 수 있고, 이러한 응용예 또한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

  1. 합성수지 필름에 이형제층, 하드코팅층, 문자, 숫자 또는 문양의 형성을 위한 칼라층, 라이팅층, 접착층을 차례로 인쇄하는 단계를 포함하는 필름인쇄단계;
    상기 필름인쇄단계에서 얻어진 인쇄필름을 본(本)포밍하는 단계; 및
    키스킨을 성형하여 상기 본포밍 단계에서 얻어진 보포밍된 키와 결합시키는 키스킨 형성 단계;
    를 포함하여 이루어진 키패드의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 본포밍 단계 및 상기 키스킨 형성 단계는
    이중사출공법에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 키패드의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 본포밍단계는 다대사출에 의하여 이루어지고,
    상기 키스킨 형성 단계는
    별도의 키스킨 성형과 본포밍단계에서 얻어진 키와의 접합에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 키패드의 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본포밍 단계 및 상기 키스킨 형성단계 사이에는 블랙층이 인쇄된 2차필 름 도입단계가 이루어져서,
    상기 본포밍 단계에서 얻어진 키와 상기 키스킨 형성단계에서 얻어지는 키스킨 사에에 별도로 2차필름이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 키패드의 제조방법.
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