KR20230095530A - Method and IML injection molding device for manufacturing touch device having 3D curved surface - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조 방법 및 제조용 IML 사출 성형 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 3H 이상 연필경도를 갖는 고경도 기판을 이용하여 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치를 제조하는 방법과, 상기 터치입력장치를 제조하기 위한 IML 사출성형 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape and an IML injection molding apparatus for manufacturing, and more particularly, to a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape using a high-hardness substrate having a pencil hardness of 3H or more. It relates to a manufacturing method, and an IML injection molding apparatus for manufacturing the touch input device.
일반적으로, 인몰드(In-Mold)는 인쇄된 필름 등을 금형에 투입하여 수지성형과 동시에 표면상에 각종 문양, 로고 등이 일체로 입혀지는 것으로서, 제품외관의 형상이 굴곡이 많이 사용되는 등 복잡한 형상에 적용되거나, 인쇄 및 그래픽 사양이 복잡한 용기에 많이 적용된다. In general, in-mold is a process in which a printed film, etc. is put into a mold and various patterns, logos, etc. are integrally coated on the surface at the same time as resin molding. It is applied to complex shapes or to containers with complicated printing and graphic specifications.
이러한 인몰드 기법은 세탁기, 에어컨, 전자레인지, 각종 패널 등과 같이 광범위하게 이용되고 있는 기술로서, IML(In-Mold Labelling) 필름은 필름의 두께와 요구하는 표면경도의 선택에 따라 모바일 기기의 외장재, 자동차 내장재뿐만 아니라 단순 모양부터 복잡한 3D형상의 제품까지 성형이 가능하여 폭넓게 사용되고 있으며, 또한 IMT(In-Mold Transcription) 필름은 전사용 PET 필름에 다양한 형태의 입체 패턴을 UV 성형 방식으로 직접 성형하거나 인쇄 후에 인몰드(In-Mold) 금형을 이용하여 사출 성형하여 다양한 디자인 효과를 구현할 수 있다.This in-mold technique is widely used in washing machines, air conditioners, microwave ovens, various panels, etc., and IML (In-Mold Labeling) film is used as an exterior material for mobile devices, depending on the thickness of the film and the required surface hardness. It is widely used because it can be molded from simple shapes to complex 3D shapes as well as automobile interior materials. In addition, IMT (In-Mold Transcription) film directly molds or prints various three-dimensional patterns on PET film for transfer by UV molding method Later, various design effects can be realized by injection molding using an in-mold mold.
한편, 자동차 내장재용 필름 가공 방법으로는 IMD(Im-Mold Decoration) 성형 이 주로 이용되고 있다. IMD 성형은 이형층 코팅된 필름 또는 쉬트를 인쇄하여 Deco 필름을 제조한 후 사출 성형하여 이형 필름은 남아있고 인쇄층만 사출몰드에 전사시키는 방식이다.On the other hand, IMD (Im-Mold Decoration) molding is mainly used as a film processing method for automobile interior materials. IMD molding is a method in which a release layer-coated film or sheet is printed to produce a Deco film and then injection molded so that only the printed layer is transferred to an injection mold while the release film remains.
최근에는 자동차 내장용 디스플레이부에 기능 일체형의 IML(Im-Molding Labelling) 성형이 증가하고 있다. IML 성형은 필름/쉬트에 코팅 및 인쇄하여 Deco 필름을 제조하고, 상기 Deco 필름을 열성형 및 트리밍하고, 상기 열성품을 사출몰드에 부착후 사출 공정을 진행하는 방식이다.In recent years, IML (Im-Molding Labeling) molding of a function-integrated display unit for a vehicle interior is increasing. IML molding is a method of manufacturing a Deco film by coating and printing on a film/sheet, thermoforming and trimming the Deco film, attaching the thermoformed product to an injection mold, and then performing an injection process.
그러나, 현재의 IML 성형 기재는 PC/PMMA 2-레이어에 2H 수준의 하드코팅을 적용하고 있으며 단순한 edge 부분의 벤딩 정도에 불과하다. 향후 전장부품은 seamless type 모듈 통합화가 진행되고 있으나, 안전상 유리를 대체해야 하며 고경도의 3차원 성형이 가능한 소재가 요구되고 있다.However, the current IML molding substrate applies a 2H level hard coating to PC/PMMA 2-layer and is only about bending the edge part. In the future, seamless type module integration is progressing for electrical parts, but glass must be replaced for safety reasons, and materials capable of 3-dimensional molding with high hardness are required.
또한, IME(Im-Molding Electronics)는 IML과 같은 개념이지만 터치 센서 등의 electronics를 IML 성형하는 것으로서, 데코 필름대신 터치 센서 등의 electronics 기능의 필름/쉬트를 투입하여 사출성형품을 만드는 방식이다.In addition, IME (Im-Molding Electronics) is the same concept as IML, but IML molding of electronics such as touch sensors. It is a method of making injection molded products by inserting films/sheets of electronic functions such as touch sensors instead of decorative films.
IME 장치는 소비자에게 곡면 위주의 감성적 디자인 및 사용자 친화적인 인터페이스를 제공할 수 있는 수단으로 자동차 업체 및 부품업체를 중심으로 연구개발이 이루어지고 있으며, 전기차의 새로운 플랫폼 개발에 따라 적용되는 부품 수도 획대될 것으로 예상되고 있다.IME devices are being researched and developed by automobile and parts makers as a means to provide consumers with a curved surface-oriented emotional design and user-friendly interface. It is expected.
최근에는 다양한 디자인의 자유 곡면 성형이 가능한 소재가 요구되고 있고, 특히 사람이 많이 터치해야하는 터치 센서의 경우 고경도 및 내스크레치성 등의 고신뢰성이 요구되고 있다.Recently, a material capable of forming various designs of free curved surfaces is required, and in particular, high reliability such as high hardness and scratch resistance is required in the case of a touch sensor that needs to be touched by a lot of people.
그러나, 현재의 IML 성형 방식은 edge 부분만 벤딩하는 방식이어서 디자인의 다양성이 제한적이라는 문제가 있다.However, the current IML forming method has a problem in that the diversity of the design is limited because it is a method of bending only the edge portion.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3H 이상 연필경도를 갖는 고경도 기판을 이용하여 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치를 제조하는 방법을 제공한다. The present invention is to solve the above problems, and provides a method of manufacturing a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape using a high-hardness substrate having a pencil hardness of 3H or more.
또한, 본 발명은 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드 기판을 IML(In-Mold Labelling) 사출하는 터치입력장치 제조방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for manufacturing a touch input device in which a touchpad substrate having a three-dimensional free curved surface is injected by IML (In-Mold Labeling).
또한, 본 발명은 소비자에게 곡면 위주의 감성적 디자인 및 사용자 친화적인 인터페이스를 제공할 수 있으며, 고경도 및 내스크레치성 등의 고신뢰성을 확보할 수 있으며, 다양한 형태의 디자인이 가능한 3차원 자유곡면 형상을 갖는 IME 장치를 제조할 수 있는 터치입력장치 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention can provide consumers with an emotional design centered on curved surfaces and a user-friendly interface, can secure high reliability such as high hardness and scratch resistance, and a three-dimensional free curved surface shape capable of designing in various shapes. Provided is a touch input device manufacturing method capable of manufacturing an IME device having.
본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조방법은, 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판과 상기 터치패드기판 하부에 형성된 바디부를 포함하는 터치입력장치의 제조방법에 있어서, 터치입력 기능을 갖는 평평한 형태의 터치패드기판을 준비하는 터치패드기판 준비 단계; 상기 평평한 형태의 터치패드기판을 상기 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판으로 열성형하는 3차원 자유곡면 열성형 단계; 및 상기 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판을 IML(In-Molded Label) 사출성형하여 상기 터치패드기판 하부에 상기 바디부를 형성하는 IML 사출성형 단계;를 포함하고, 상기 IML 사출성형 단계는, 상기 3차원 자유곡면 형성을 갖는 터치패드기판을 상기 3차원 자유곡면 형상에 상응하는 음각형상부가 구비된 하부금형의 상기 음각형성부에 안착시키는 터치패드기판 안착 단계와, 상기 음각형성부에 안착된 터치패드기판을 상기 음각형성부에 접합시키는 터치패드기판 접합 단계와, 상기 하부금형의 상부에 상부금형을 이동시켜, 상기 음각형성부에 접합된 터치패드기판과 상기 상부금형 사이에 상기 바디부를 형성할 공간을 형성하는 공간 형성 단계와, 상기 상부금형에 형성된 주입구를 통해 상기 공간으로 IML 사출성형용 수지를 주입하여 경화하는 경화 단계를 포함할 수 있다. A method for manufacturing a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape according to an embodiment of the present invention includes a touch pad substrate having a three-dimensional free curved surface shape and a body portion formed under the touch pad substrate. In the method, the touch pad substrate preparation step of preparing a flat touch pad substrate having a touch input function; a three-dimensional free curved surface thermoforming step of thermally forming the flat touch pad substrate into a touch pad substrate having a three-dimensional free curved surface shape; and an In-Molded Label (IML) injection molding of the touch pad substrate having the three-dimensional free curved surface shape to form the body portion under the touch pad substrate. In the IML injection molding step, A touch pad substrate mounting step of seating the touch pad substrate having the three-dimensional free curved surface to the negative portion of a lower mold having a negative upper portion corresponding to the three-dimensional free curved surface shape, and Bonding the touch pad substrate to the intaglio-shaped portion, and moving the upper mold on top of the lower mold to form the body portion between the touch pad substrate bonded to the intaglio-shaped portion and the upper mold It may include a space formation step of forming a space to be processed, and a curing step of injecting and curing a resin for IML injection molding into the space through an injection hole formed in the upper mold.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조방법은, 상기 하부금형의 하부에는 진공장치가 구비되고, 상기 진공장치 작동시 상기 음각형성부 상부의 공기가 상기 진공장치 방향으로 빨려들어가도록 상기 음각형성부에는 상기 진공장치 방향으로 관통하는 진공홀이 형성되고, 상기 터치패드기판 접합 단계는 상기 진공장치를 작동하여 상기 터치패드기판을 상기 음각형성부에 밀착 접합시킬 수 있다. In addition, in the method of manufacturing a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape according to an embodiment of the present invention, a vacuum device is provided below the lower mold, and when the vacuum device is operated, the air above the intaglio portion is A vacuum hole penetrating in the direction of the vacuum device is formed in the intaglio portion to be sucked in the direction of the vacuum device, and in the step of bonding the touch pad substrate, the touch pad substrate is closely bonded to the intaglio portion by operating the vacuum device. can make it
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조방법은, 상기 터치패드기판 준비 단계는 3H 이상의 연필 경도를 갖든 고경도 기판 일면에 터치센서를 포함하는 전자부품을 갖는 터치패드를 부착하여 평평한 상태의 터치패드기판을 마련할 수 있다. In addition, in the method of manufacturing a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape according to an embodiment of the present invention, in the step of preparing the touch pad substrate, an electronic component including a touch sensor is placed on one surface of a high hardness substrate having a pencil hardness of 3H or more. A touch pad substrate in a flat state can be prepared by attaching a touch pad having a touch pad.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조방법은, 상기 3차원 자유곡면 열성형 단계는 상기 평평한 상태의 터치패드기판을 소정 온도 이상으로 상승시킨 후 상기 3차원 자유곡면 형상에 상응하는 가압면을 갖는 열성형금형을 상기 평평한 상태의 터치패드기판에 가압하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, in the method of manufacturing a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape according to an embodiment of the present invention, the three-dimensional free curved surface thermoforming step raises the flat touch pad substrate to a predetermined temperature or more, and then Pressing a thermoforming mold having a pressing surface corresponding to a dimensional free curved surface shape to the touch pad substrate in a flat state may be included.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조용 IML 사출성형 장치는, 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판과 상기 터치패드기판 하부에 형성된 바디부를 포함하는 터치입력장치 제조용 IML 사출성형 장치에 있어서, 상기 3차원 자유곡면 형상의 음각형성부가 구비된 하부금형; 상기 하부금형과 사이에 상기 바디부를 형성하기 위한 공간을 형성하며, 상기 공간으로 IML 사출성형용 수지가 주입되는 주입구가 구비되는 상부금형; 및 상기 하부금형 하부에 구비되는 진공장치;를 포함하고, 상기 진공장치 작동시 상기 음각형성부 상부의 공기가 상기 진공장치 방향으로 빨려들어가도록 상기 음각형성부에는 상기 진공장치 방향으로 관통하는 진공홀이 형성될 수 있다.On the other hand, an IML injection molding apparatus for manufacturing a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape according to an embodiment of the present invention includes a touch pad substrate having a three-dimensional free curved surface shape and a body portion formed under the touch pad substrate. An IML injection molding apparatus for manufacturing an input device, comprising: a lower mold provided with an intaglio of the three-dimensional free curved surface; an upper mold forming a space for forming the body between the lower mold and having an inlet through which a resin for IML injection molding is injected into the space; and a vacuum device provided under the lower mold, wherein the vacuum hole passes through the intaglio portion in the direction of the vacuum device so that the air above the intaglio portion is sucked in the direction of the vacuum device when the vacuum device is operated. can be formed.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시 예에 따른 터치입력장치 제조방법 및 제조용 IML 사출성형 장치에 의하면, 3H 이상 연필경도를 갖는 고경도 기판을 이용하여 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치를 제조할 수 있다. According to the method for manufacturing a touch input device and the IML injection molding apparatus for manufacturing according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above, a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape using a high hardness substrate having a pencil hardness of 3H or more. can be manufactured.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 터치입력장치 제조방법 및 제조용 IML 사출성형 장치에 의하면, 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판을 IML(In-Mold Labelling) 사출성형하여 IME(Im-Molding Electronics) 장치를 제조할 수 있다. In addition, according to the touch input device manufacturing method and IML injection molding apparatus for manufacturing according to an embodiment of the present invention, IML (In-Mold Labeling) injection molding of a touch pad substrate having a three-dimensional free curved surface shape is performed by IME (Im-Molding) Electronics) device can be manufactured.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 터치입력장치 제조방법에 의하면, 소비자에게 곡면 위주의 감성적 디자인 및 사용자 친화적인 인터페이스를 제공할 수 있는 3차원 자유곡면 형상을 갖는 IME 장치를 제조할 수 있다. In addition, according to the touch input device manufacturing method according to an embodiment of the present invention, it is possible to manufacture an IME device having a three-dimensional free curved surface shape capable of providing consumers with a curved surface-oriented emotional design and a user-friendly interface.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 터치입력장치 제조방법 및 제조용 IML 사출성형 장치에 의하면, 고경도 및 내스크레치성 등의 고신뢰성을 확보할 수 있는 3차원 자유곡면 형상을 갖는 IME 장치를 제조할 수 있다.In addition, according to the method for manufacturing a touch input device and the IML injection molding device for manufacturing according to an embodiment of the present invention, an IME device having a three-dimensional free curved surface shape capable of securing high reliability such as high hardness and scratch resistance is manufactured. can do.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 터치입력장치 제조방법 및 제조용 IML 사출성형 장치에 의하면, 3차원 형상의 다양한 열성형후 IML 사출성형함으로써 다양한 형태의 디자인이 가능한 3차원 자유곡면 형상을 갖는 IME 장치를 제조할 수 있다.In addition, according to the touch input device manufacturing method and IML injection molding apparatus for manufacturing according to an embodiment of the present invention, IME having a three-dimensional free curved surface shape capable of designing various shapes by performing IML injection molding after various thermoforming of a three-dimensional shape device can be manufactured.
본 발명에 따른 효과들은 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위와 상세한 설명의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects according to the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims and detailed description. You will be able to.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치를 개략적으로 나타낸 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조방법의 흐름도이고,
도 3은 평평한 상태의 터치패드기판을 열성형하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 4는 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판을 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 5는 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판을 IML 사출성형용 하부금형에 밀착접합시키는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 6은 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판을 IML 사출성형하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a schematic cross-sectional view of a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape according to an embodiment of the present invention;
2 is a flowchart of a method of manufacturing a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape according to an embodiment of the present invention;
3 is a view schematically showing a state of thermoforming a touch pad substrate in a flat state;
4 is a diagram schematically showing a touch pad substrate having a three-dimensional free curved surface shape;
5 is a diagram schematically showing a state in which a touch pad substrate having a three-dimensional free curved surface is closely bonded to a lower mold for IML injection molding;
6 is a diagram schematically illustrating a state of IML injection molding of a touch pad substrate having a three-dimensional free curved surface shape.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조방법을 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략한다.In the description with reference to the accompanying drawings, the same elements are given the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형 또는 과장될 수 있으며, 본 발명은 첨부도면에 도시된 상대적인 크기나 두께에 의해 제한되지 않는다. In the drawings, the thickness or size of each layer (film), region, pattern, or structure may be modified or exaggerated for clarity and convenience of explanation, and the present invention is not limited by the relative size or thickness shown in the accompanying drawings.
한편, 각 실시예는 독립적으로 실시되거나 함께 실시될 수 있으며, 발명의 목적에 부합하게 일부 구성요소는 제외될 수 있다.Meanwhile, each embodiment may be implemented independently or together, and some components may be excluded in accordance with the purpose of the invention.
또한, '상부', '하부', '상측', '하측', '일측', '타측', '상면', '밑면', '상방', '하방' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있으므로, 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.In addition, directional terms such as 'upper', 'lower', 'upper', 'lower', 'one', 'the other', 'upper', 'bottom', 'upper', 'lower', etc. refer to the orientation of the disclosed drawings. may be used in connection with As components of embodiments of the present invention may be positioned in a variety of orientations, directional terms are used for purposes of illustration and not limitation.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있으나, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 한정되지 않고, 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited to the above terms and may be used for the purpose of distinguishing one component from another.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치(10)는 터치입력 기능을 갖는 터치패드기판(20)과, 상기 터치패드기판(20) 하부에 IML(Im-Molding Labelling) 사출에 의해 형성된 바디부(30)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
상기 터치패드기판(20)은 기판(23)과, 상기 베이스 기판(23)의 일면에 부착결합되는 터치패드(25)를 포함할 수 있다. The
상기 기판(23)은 3H 이상의 연필 경도를 갖는 고경도 기판일 수 있으며, 상기 터치패드(25)는 상기 터치패드기판(20)이 터치입력 기능을 수행할 수 있도록 하는 구성으로서, 터치센서 등의 전자부품(electronics)을 포함할 수 있다. The
또한, 상기 터치패드기판(20)은 3차원 자유곡면을 가질 수 있으며, 상기 바디부(30)는 상기 터치패드기판(20)이 3차원 자유곡면 형상을 가지로독 열성형된 이후에 IML 사출성형에 의해 형성될 수 있다.In addition, the
이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치(10)의 제조방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조방법의 흐름도이고, 도 3은 평평한 상태의 터치패드기판을 열성형하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판을 IML 사출성형용 하부금형에 밀착접합시키는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 6은 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판을 IML 사출성형하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a flow chart of a method for manufacturing a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram schematically showing a state in which a flat touchpad substrate is thermoformed, and FIG. is a diagram schematically showing a touch pad substrate having a three-dimensional free curved surface shape, and FIG. 5 is a diagram schematically showing a state in which a touch pad substrate having a three-dimensional free curved surface shape is closely bonded to a lower mold for IML injection molding, 6 is a diagram schematically illustrating a state of IML injection molding of a touch pad substrate having a three-dimensional free curved surface shape.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치의 제조방법(S10)은 터치패드기판 준비 단계(S20), 3차원 자유곡면 열성형 단계(S30), IML(In-Molding Labelling) 사출성형 단계(S40)를 포함할 수 있다.First, referring to FIG. 2 , the manufacturing method (S10) of a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape according to an embodiment of the present invention includes a touch pad substrate preparation step (S20), and a three-dimensional free curved surface thermoforming step ( S30), and IML (In-Molding Labeling) injection molding step (S40).
상기 터치패드기판 준비 단계(S20)는 터치입력 기능을 갖는 평평한 상태의 터치패드기판(27)을 준비하는 단계이다.The touch pad substrate preparation step (S20) is a step of preparing the
상기 터치패드기판 준비 단계(S20)는 기판(23)의 일면에 터치패드(25)가 부착결합된 평평한 상태의 터치패드기판(27)을 준비하는 단계로서, 상기 기판(20)에 상기 터치패드(25)를 부착결합시킴으로써 평평한 상태의 상기 터치패드기판(27)을 마련할 수 있다.The touch pad substrate preparation step (S20) is a step of preparing a
여기서, 상기 기판(23)은 3H 이상의 연필 경도를 갖는 고경도 기판일 수 있으며, 상기 터치패드(25)는 터치입력 기능을 수행할 수 있도록 터치센서 등의 전자부품(electronics)을 포함할 수 있다.Here, the
예를 들어, 상기 터치패드기판 준비 단계(S20)는 3H 이상의 연필 경도를 갖든 고경도 기판(23) 일면에 터치센서를 포함하는 전자부품을 갖는 터치패드(25)를 부착하여 평평한 상태의 터치패드기판(27)을 마련할 수 있다. For example, in the step of preparing the touch pad substrate (S20), a
상기 3차원 자유곡면 열성형 단계(S30)는 상기 평평한 상태의 터치패드기판(27)을 3차원 자유곡면을 갖는 터치패드기판(20)으로 열성형하는 단계이다.The 3D free curved surface thermoforming step (S30) is a step of thermoforming the
도 3에서 보이는 바와 같이, 상기 3차원 자유곡면 열성형 단계(S30)는 상기 평평한 형태의 터치패드기판(27)을 열성형이 가능한 고온 분위기에서 열성형금형(33)을 가압함에 의해 수행될 수 있다.As shown in FIG. 3, the three-dimensional free curved surface thermoforming step (S30) may be performed by pressing a
여기서, 상기 열성형금형(33)의 가압면(34)은 양각의 상기 3차원 자유곡면 형상을 가질 수 있다.Here, the
예를 들어, 상기 3차원 자유곡면 열성형 단계(S30)는 상기 평평한 상태의 터치패드기판(27)을 소정 온도 이상으로 상승시킨 후 상기 3차원 자유곡면 형상에 상응하는 가압면(34)을 갖는 열성형금형(33)을 상기 평평한 상태의 터치패드기판(27)에 가압하는 단계를 포함할 수 있다.For example, in the 3D free curved surface thermoforming step (S30), the
그러면, 도 4에서 보이는 바와 같이, 상기 평평한 상태의 터치패드기판(27)을 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판(20)으로 형성할 수 있다. Then, as shown in FIG. 4 , the
상기 IML 사출성형 단계(S40)는 상기 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판(20)을 IML 사출성형하여 상기 터치패드기판(20) 하부 즉, 상기 터치패드(25) 하부에 상기 바디부(30)를 형성하는 단계이다.In the IML injection molding step (S40), the
상기 IML 사출성형 단계(S40)는 상기 터치입력장치(10) 제조용 IML 사출성형 장치(40)를 이용하여 수행될 수 있다.The IML injection molding step (S40) may be performed using the IML
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 IML 사출성형 장치(40)는 상기 3차원 자유곡면 형상의 음각형성부(42)가 구비된 하부금형(43)과, 상기 하부금형(43)과 사이에 상기 바디부(30)를 형성하기 위한 공간(44)을 형성하는 상부금형(45)과, 상기 하부금형(43)의 하부에 구비되는 진공장치(46)를 포함할 수 있다.5 and 6, the IML
또한, 상기 하부금형(43)에는 상기 음각형성부(42)로부터 상기 하부금형(43)을 관통하는 진공홀(47)이 형성될 수 있다.In addition, a vacuum hole 47 penetrating the
그러면, 상기 진공장치(46) 작동시 상기 음각형성부(42)의 상부에 존재하는 공기들은 상기 진공홀(47)로 빨려들어가는 흐름이 발생하게 되고, 그에 따라 상기 터치패드기판(20)을 상기 음각형성부(42)에 안착시키는 경우 상기 터치패드기판(20)을 상기 음각형성부(42)에 밀착접착시킬 수 있으며, 그에 따라 IML 사출성형에 의한 상기 바디부(30)의 품질을 향상시킬 수 있다.Then, when the
즉, 상기 진공장치(46) 작동시 상기 음각형성부(42) 상부의 공기가 상기 진공장치(46) 방향으로 빨려들어가도록 상기 음각형성부(42)에는 상기 진공장치(46) 방향으로 관통하는 진공홀(47)이 형성될 수 있다. That is, when the
또한, 상기 상부금형(45)에는 상기 공간(44)으로 IML 사출용 수지가 공급되는 주입구(48)가 형성될 수 있다.In addition, an
즉, 상기 터치입력장치(10) 제조용 IML 사출성형 장치(40)는 상기 3차원 자유곡면 형상의 음각형성부(42)가 구비된 하부금형(43)과, 상기 하부금형(43)과 사이에 상기 바디부(30)를 형성하기 위한 공간(44)을 형성하며 상기 공간(44)으로 IML 사출성형용 수지가 주입되는 주입구(48)가 구비되는 상부금형(45)과, 상기 하부금형(43) 하부에 구비되는 진공장치(46)를 포함할 수 있다.That is, the IML
또한, 상기 음각형성부(42)에는, 상기 진공장치(46) 작동시 상기 음각형성부(42) 상부의 공기가 상기 진공장치(46) 방향으로 빨려들어가도록, 상기 진공장치(46) 방향으로 관통하는 진공홀(47)이 형성될 수 있다. In addition, in the
한편, 상기 IML 사출성형 장치(40)를 이용한 상기 IML 사출성형 단계(S40)는, 상기 3차원 자유곡면 형성을 갖는 터치패드기판(20)을 상기 3차원 자유곡면 형상에 상응하는 음각형상부(42)가 구비된 하부금형(43)의 상기 음각형성부(42)에 안착시키는 터치패드기판 안착 단계(S42)와, 상기 음각형성부(42)에 안착된 터치패드기판(20)을 상기 음각형성부(42)에 접합시키는 터치패드기판 접합 단계(43)와, 상기 하부금형(43)의 상부에 상기 상부금형(45)을 이동시켜 상기 음각형성부(42)에 접합된 터치패드기판(20)과 상기 상부금형(45) 사이에 상기 바디부(30)를 형성할 공간(44)을 형성하는 공간 형성 단계(S44)와, 상기 상부금형(45)에 형성된 주입구(48)를 통해 상기 공간(44)으로 IML 사출성형용 수지를 주입하여 경화하는 경화 단계(S45)를 포함할 수 있다. On the other hand, in the IML injection molding step (S40) using the IML
또한, 상기 터치패드기판 접합 단계(S43)는 상기 진공장치(46)를 작동하여 상기 터치패드기판(20)을 상기 음각형성부(42)에 밀착 접합시킬 수 있다. In addition, in the step of bonding the touch pad substrate ( S43 ), the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조 방법 및 제조용 IML 사출 성형 장치에 관한 것으로서, 그 실시 형태는 다양한 형태로 변경가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.As described above, the present invention relates to a method for manufacturing a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape and an IML injection molding apparatus for manufacture, and the embodiments thereof may be changed into various forms. Therefore, the present invention is not limited by the embodiments disclosed herein, and all forms changeable by those skilled in the art will also fall within the scope of the present invention.
10 : 터치입력장치
20 : 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판
23 : 고경도 기판
25 : 터치패드
27 : 평평한 상태의 터치패드기판
30 : 바디부
33 : 열성형금형
40 : 터치입력장치 제조용 IML 사출성형 장치
42 : 음각형성부
43 : 하부금형
45 : 상부금형
46 : 진공장치
47 : 진공홀
48 : 주입구10: touch input device
20: touch pad substrate having a three-dimensional free curved surface shape
23: high hardness substrate 25: touch pad
27: touch pad substrate in a flat state
30: body part 33: thermoforming mold
40: IML injection molding device for manufacturing touch input devices
42: intaglio part 43: lower mold
45: upper mold 46: vacuum device
47: vacuum hole 48: inlet
Claims (5)
터치입력 기능을 갖는 평평한 형태의 터치패드기판을 준비하는 터치패드기판 준비 단계;
상기 평평한 형태의 터치패드기판을 상기 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판으로 열성형하는 3차원 자유곡면 열성형 단계; 및
상기 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치패드기판을 IML(In-Molded Label) 사출성형하여 상기 터치패드기판 하부에 상기 바디부를 형성하는 IML 사출성형 단계;를 포함하고,
상기 IML 사출성형 단계는,
상기 3차원 자유곡면 형성을 갖는 터치패드기판을 상기 3차원 자유곡면 형상에 상응하는 음각형상부가 구비된 하부금형의 상기 음각형성부에 안착시키는 터치패드기판 안착 단계와,
상기 음각형성부에 안착된 터치패드기판을 상기 음각형성부에 접합시키는 터치패드기판 접합 단계와,
상기 하부금형의 상부에 상부금형을 이동시켜, 상기 음각형성부에 접합된 터치패드기판과 상기 상부금형 사이에 상기 바디부를 형성할 공간을 형성하는 공간 형성 단계와,
상기 상부금형에 형성된 주입구를 통해 상기 공간으로 IML 사출성형용 수지를 주입하여 경화하는 경화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조방법.In the manufacturing method of a touch input device including a touch pad substrate having a three-dimensional free curved surface shape and a body portion formed under the touch pad substrate,
A touch pad substrate preparation step of preparing a flat touch pad substrate having a touch input function;
a three-dimensional free curved surface thermoforming step of thermally forming the flat touch pad substrate into a touch pad substrate having a three-dimensional free curved surface shape; and
In-Molded Label (IML) injection molding of the touch pad substrate having the three-dimensional free curved surface shape to form the body portion under the touch pad substrate; Including,
The IML injection molding step,
A touch pad substrate mounting step of seating the touch pad substrate having the three-dimensional free curved surface to the intaglio portion of a lower mold having an intaglio upper portion corresponding to the three-dimensional free curved surface shape;
A touch pad substrate bonding step of bonding the touch pad substrate seated on the intaglio castle to the intaglio castle;
A space forming step of moving an upper mold above the lower mold to form a space for forming the body between the touch pad substrate bonded to the intaglio and the upper mold;
A method of manufacturing a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape, comprising a curing step of injecting and curing IML injection molding resin into the space through an injection hole formed in the upper mold.
상기 하부금형의 하부에는 진공장치가 구비되고, 상기 진공장치 작동시 상기 음각형성부 상부의 공기가 상기 진공장치 방향으로 빨려들어가도록 상기 음각형성부에는 상기 진공장치 방향으로 관통하는 진공홀이 형성되고,
상기 터치패드기판 접합 단계는 상기 진공장치를 작동하여 상기 터치패드기판을 상기 음각형성부에 밀착 접합시키는 것을 특징으로 하는 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조방법.According to claim 1,
A vacuum device is provided at the bottom of the lower mold, and a vacuum hole is formed in the intaglio portion to pass in the direction of the vacuum device so that air above the intaglio portion is sucked in the direction of the vacuum device when the vacuum device is operated. ,
The method of manufacturing a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape, characterized in that the step of bonding the touch pad substrate closely bonds the touch pad substrate to the intaglio portion by operating the vacuum device.
상기 터치패드기판 준비 단계는 3H 이상의 연필 경도를 갖든 고경도 기판 일면에 터치센서를 포함하는 전자부품을 갖는 터치패드를 부착하여 평평한 상태의 터치패드기판을 마련하는 것을 특징으로 하는 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조방법.According to claim 1,
In the step of preparing the touch pad substrate, a touch pad having an electronic component including a touch sensor is attached to one surface of a high hardness substrate having a pencil hardness of 3H or more to prepare a touch pad substrate in a flat state. Method for manufacturing a touch input device having a
상기 3차원 자유곡면 열성형 단계는 상기 평평한 상태의 터치패드기판을 소정 온도 이상으로 상승시킨 후 상기 3차원 자유곡면 형상에 상응하는 가압면을 갖는 열성형금형을 상기 평평한 상태의 터치패드기판에 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조방법.According to claim 2,
In the 3D free curved surface thermoforming step, after raising the flat touch pad substrate to a predetermined temperature or higher, a thermoforming mold having a pressing surface corresponding to the 3 dimensional free curved surface shape is pressed onto the flat touch pad substrate. A method of manufacturing a touch input device having a three-dimensional free curved surface shape, comprising the step of:
상기 3차원 자유곡면 형상의 음각형성부가 구비된 하부금형;
상기 하부금형과 사이에 상기 바디부를 형성하기 위한 공간을 형성하며, 상기 공간으로 IML 사출성형용 수지가 주입되는 주입구가 구비되는 상부금형; 및
상기 하부금형 하부에 구비되는 진공장치;를 포함하고,
상기 진공장치 작동시 상기 음각형성부 상부의 공기가 상기 진공장치 방향으로 빨려들어가도록 상기 음각형성부에는 상기 진공장치 방향으로 관통하는 진공홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 자유곡면 형상을 갖는 터치입력장치 제조용 IML 사출성형 장치.
In the IML injection molding apparatus for manufacturing a touch input device including a touch pad substrate having a three-dimensional free curved surface shape and a body portion formed below the touch pad substrate,
a lower mold provided with an intaglio portion of the three-dimensional free curved surface shape;
an upper mold forming a space for forming the body between the lower mold and having an inlet through which a resin for IML injection molding is injected into the space; and
Including; a vacuum device provided under the lower mold,
A touch having a three-dimensional free curved surface shape, characterized in that a vacuum hole penetrating in the direction of the vacuum device is formed in the intaglio portion so that the air above the intaglio portion is sucked in the direction of the vacuum device when the vacuum device is operated. IML injection molding unit for manufacturing input devices.
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