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KR100752517B1 - 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용한 전기전자제품의버튼장치 및 제조방법 - Google Patents

잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용한 전기전자제품의버튼장치 및 제조방법 Download PDF

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KR100752517B1
KR100752517B1 KR1020060068337A KR20060068337A KR100752517B1 KR 100752517 B1 KR100752517 B1 KR 100752517B1 KR 1020060068337 A KR1020060068337 A KR 1020060068337A KR 20060068337 A KR20060068337 A KR 20060068337A KR 100752517 B1 KR100752517 B1 KR 100752517B1
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KR
South Korea
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light
light emitting
guide plate
light guide
ink printing
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KR1020060068337A
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English (en)
Inventor
오영식
김재연
Original Assignee
루미마이크로 주식회사
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Abstract

본 발명은 다수의 돔 구조의 접촉신호 감지부가 일체로 형성된 판형의 하판; 상기 하판 측면의 소정 부위에 장착되어 후광(Back Light)을 발생하는 적어도 하나의 발광소자 패키지; 상기 접촉신호 감지부와 대응되어 접촉될 수 있도록 하는 버튼부가 일체로 구비된 상판을 포함하고, 상기 상판은 상기 발광소자 패키지에서 발생된 빛을 전달하기 위한 도광판으로서, 상기 도광판 시트의 일면에 잉크 인쇄방식으로 패턴을 스크린한 후 소성단계를 거쳐 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치 및 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은, 잉크 인쇄방식을 이용하여 저가의 공정과정을 통해 제품의 생산성을 높이고, 측면 발광 다이오드를 이용하여 종래 빛의 산란을 이용하여 간접 조명방식으로 구현하던 휴대폰의 키패드 조명기술을 개선하여 휴대폰 한 대에 이용되는 발광 다이오드 수의 절감 및 접합 공정의 최소화에 따른 비용 절감에 대한 요구를 만족하기 위한 것이다.
버튼장치, 키패드, 발광 다이오드, 휴대폰, 잉크인쇄, 엑츄에이터

Description

잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용한 전기전자제품의 버튼장치 및 제조방법{button device of electronic goods using ink printing and side LED emitting and method thereof}
도 1a는 일반적인 휴대폰을 나타내는 사시도이고,
도 1b는 도 1a의 b-b 단면에서 백라이팅 상태를 보여주는 단면도이고,
도 2는 종래기술에 따른 휴대폰용 돔 스위치 조립체가 적용된 핸드폰에서의 백라이팅 상태를 보여주는 단면도이고,
도 3은 도 2의 종래기술에 따른 휴대폰용 버튼장치의 평면도를 보여주는 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치의 일실시예를 나타내는 평면도이고,
도 5는 도 4의 본 발명에 따른 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치의 단면을 나타내는 도면이고,
도 6은 도광판상에 형성된 도광패턴의 다양한 예를 나타내는 도면이고,
도 7a는 도광판 일면에 잉크 인쇄방식을 이용하여 도광패턴을 형성하는 방법을 나타내는 도면이고,
도 7b는 도 7a의 패턴이 형성된 도광판을 소성하는 방법을 나타내는 도면이고,
도 7c는 도 7b의 소성된 도광판에 버튼장치의 엑츄에이터를 형성하는 공정의 일실시예를 나타내는 도면이고,
도 7d는 도 7c의 형성된 엑츄에이터 내부에 몰딩작업을 하는 공정의 일실시예를 나타내는 도면이고,
도 7e는 도 7d에서 엑츄에이터 내부에 몰딩된 UV 경화형 에폭시를 자외선을 조사하여 경화하는 공정을 나타내는 도면이고,
도 7f는 본 발명에 따른 전기전자제품의 버튼장치의 외형대로 이루어진 상판을 제품 타발 공정을 통하여 외형을 찍어내는 공정을 나타내는 도면이고,
도 7g는 본 발명에 따른 전기전자제품 버튼장치의 상판 및 하판을 부착하는 공정을 나타내는 도면이고,
도 7h는 도 7g의 공정에 의하여 상판 및 하판이 부착된 모듈 측면에 발광소자를 장착하는 공정을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
12: 하판 13: 접촉신호 감지부
32: 발광소자 패키지 42: 키패드
100: 도광판 105: 패터닝 금형틀 120: 엑츄에이터 113: 오븐 소성
본 발명은 전기전자제품의 버튼장치 및 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크 인쇄방식 및 측면 발광을 이용하여 생산성을 높이고 발광소자의 사용을 줄이면서도 발광율의 효율을 높여 경제적 효과를 얻어낼 수 있는 전기전자제품의 버튼장치와 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대폰 또는 핸드폰 등 전기전자제품에는 각각 다양한 기능을 행하는 다수의 키가 구비되어 있으며, 이들 각각의 키는 키패드에 의해 상호 일체로 형성되어 있다. 물론 각각의 키는 다소 외측으로 돌출되어 있어 사용자 또는 통화자가 필요한 키를 선택하여 누름으로써 통신을 행하거나 필요한 정보를 획득할 수 있는 것이다.
도 1a는 및 도 1b는 일반적인 휴대폰의 사시도와 b-b 단면에서 백라이팅 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 대부분의 휴대폰(1)은 송, 수신 상태 등과 같이 운용에 요구되는 각종 정보를 표시해주는 액정화면과 신호발생 및 여러 가지 기능을 수행하기 위한 버튼장치로 구성되어 있다. 이때, 야간 또는 외부 광원이 제공되지 않는 곳에서도 키를 정확히 식별하여 조작할 수 있도록 복수의 키(2a)가 구비된 키패드(2)의 저면인 인쇄회로기판(3)에는 엘이디와 같은 다수의 발광소자(4)가 설치되며, 인쇄회로기판(3)의 표면에는 실제로 그 인쇄 회로기판에 구비된 소정의 부분을 가압하기 위해 각각의 키(2a)에 상응하는 복수의 메탈 돔 스위치(5a)를 구비한 돔 스위치 조립체(5)가 부착되어 있다.
이 같은 구성에 따라 휴대폰을 오픈 하거나 키(2a)를 조작하는 경우 발광소자(4)로부터 빛이 발광되어 백라이팅 효과에 의해 키(2a)에 인쇄된 숫자 또는 문자 등을 인식할 수 있는 것이다. 즉, 도 1b에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(3)에 설치된 발광소자(4)로부터 발광되는 광이 화살표와 같이 각각의 키(2)의 저면 또는 그 주변으로 공급되어 그 키(2)에 색인된 문자 또는 숫자를 식별할 수 있는 것이다.
그러나 이와 같은 종래의 휴대폰 또는 핸드폰은 발광소자의 한정적인 순수발광영역에 의해서만 백라이팅이 제공되므로 키패드의 각각의 키 전체에 충분하고 균일한 광을 제공할 수 없어 각각의 키를 효과적으로 인식할 수 없는 문제점이 있다. 이에 따라 충분한 백라이팅을 위해 필수적으로 다수의 발광소자를 설치해야 하므로, 전력의 소모가 과도해져 배터리의 사용수명이 단축되는 문제점 및 다수의 발광소자를 설치해야 하므로 제조공정이 복잡하고, 구조가 복잡해지며, 설치공간을 확보해야 함은 물론제조비용이 증가되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 보완하기 위해 LED 소자를 줄이는 대신, 돔 스위치 구조체 의 상면과 돌출 부위를 제외한 키패드 저면에 반사 및 광학 필름을 형성하여, LED 소자로부터 발광된 빛을 수집하여 키패드 부위로 빛을 집중시킴으로써, 적은 수의 LED 소자로 고효율 키패드 발광을 할 수 있는 방법이 제안 되었다.
도 2는 종래기술에 따른 휴대폰용 돔 스위치 조립체가 적용된 핸드폰에서의 백라이팅 상태를 보여주는 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 구성된 돔 스위치 조립체(10)는 인쇄 회로기판(30)에 부착되고, 인쇄 회로기판(30)에는 복수의 LED와 같은 발광소자(32)가 설치된다. 이러한 돔 스위치 조립체(10)를 적용하는 경우에는 필름(16)의 반사효과 또는 확산효과에 의해 발광소자(32)의 개수를 줄일 수 있음은 물론 그 설치 위치도 인쇄 회로기판(30)의 중앙에 한정하여 설치하여도 충분한 백라이팅 효과를 제공 받을 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 인쇄 회로기판(30)에 부착된 돔 스위치 조립체(10)는 키패드(40)의 하부에 배치된다. 이와 같이 배치되는 돔 스위치 조립체(10)의 각각의 돔 스위치(20)는 그것에 대응하게 키패드(40)에 구비된 각각의 키(42)의 보스(44)에 의해 접촉 또는 가압 가능하게 배치된다. 이 같은 배치에 따라, 인쇄 회로기판(30)에 설치된 각각의 발광소자(32)로부터 발광되는 광은 필름(16)의 광반사 또는 광확산 기능에 의해 돔 스위치 조립체(10)와 키패드(40)사이 전체로 반사 또는 확산되어 투명한 각각의 키(42)를 통해 외부로 발산됨으로써 사용자가 각각의 키를 명확히 인식하여 조작할 수 있는 것이다.
즉, 사용자가 휴대폰을 사용하기 위해 휴대폰의 커버를 개방하거나 키를 가압한 경우 인쇄 회로기판(30)에 설치된 각각의 발광소자(32)에 전원이 공급되어 3차원적으로 발광되는 광 중 키패드(40)를 향하는 광 중 일부는 그것의 각각 의 키(42)에 광을 제공하며, 나머지 일부는 그것의 하부에 구비된 반사필름(50)에 반사된다. 이와 같이 반사된 광은 돔 스위치 조립체(10)의 필름(16)을 향하고 이 광은 다시 키패드(40)의 반사필름(50)을 향해 반사되어 주변의 다른 키(42)에 광을 제공한다. 발광소자(32)로부터 발광되는 광은 돔 스위치 조립체(10)와 키패드(40)사이에서 그것들에 제공된 필름(16)과 반사필름(50)에 의해 연속 반복적으로 반사 및 확산되어 키패드(40)에 구비된 각각의 키(42)에 균일한 광을 제공할 수 있게 된다. 이는 간접 조명 방식으로 상기 발광소자에서 발광된 빛이 상판의 필름과의 충돌로 반사되는 빛의 산란을 이용한 것이다.
도 3은 도 2의 종래기술에 따른 휴대폰용 버튼장치의 평면도를 보여주는 도면이다.도 3에서 도시된 바와 같이, LED 발광소자(32)들은 각각의 키패드(42) 사이에서 간접조명 방식으로 키패드 발광을 하는 것을 알 수 있다. 이러한 빛의 산란을 이용하는 간접조명 방식은, 돔 구조의 조립체의 상면 및 키패드 저면에 반사필름을 형성하여, 광 효율을 높인다 하더라도 키패드 숫자에 대응하는 LED 소자의 수를 많이 감소시킬 수 없고, 반사필름 형성 등과 설치 및 장착이 여전히 복잡하다는 단점이 있다.
즉, 이러한 장치 및 방법도 다수의 LED를 필요로 하고, LED 칩을 인쇄회로 기판에 탑재하는 과정이 역시 복잡하고, 반사필름을 형성하는 공정 또한 복잡하여, 저가의 공정으로 양산하기에는 문제점이 여전히 존재한다. 뿐만 아니라, 키패드의 키 즉, 버튼을 금형 등으로 제작해야 함으로 인하여, 원부자재 가공비 및 제작 단가가 비싸다는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 측면 발광을 이용한 무선 단말기의 버튼장치 및 제조방법을 제공하면, 키패드의 키 버튼부를 용이하게 제조하고 적은 수의 LED소자를 가지고 고효율의 키패드 버튼부를 재현할 수 있으며, 잉크 인쇄방식을 이용하여 패턴을 찍어내는 키패드 생산방법은 저가의 공정단가와 저가의 원부자재 가격으로 원가절감의 효과와 함께, 고품질의 무선단말기의 버튼장치를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 제 1특징으로서, 전기전자제품의 버튼장치는 다수의 돔 구조의 접촉신호 감지부가 일체로 형성된 판형의 하판; 상기 하판 측면의 소정 부위에 장착되어 후광(Back Light)을 발생하는 적어도 하나의 발광소자 패키지; 상기 접촉신호 감지부와 대응되어 접촉될 수 있도록 하는 버튼부가 일체로 구비된 상판을 포함하고, 상기 상판은 상기 발광소자 패키지에서 발생된 빛을 전달하기 위한 도광판으로서, 상기 도광판 시트의 일면에 잉크 인쇄방식으로 패턴을 스크린한 후 소성단 계를 거쳐 이루어진다.
여기서, 상기 도광판 시트의 패턴 인쇄는 상기 시트의 전면 또는 특정부분만을 인쇄할 수 있으며, 상기 도광판의 패터닝은 상기 광원의 발광점에 근접한 부위의 패턴을 넓게 설계하거나 밀집도를 낮추어 표면으로 발광되는 빛의 양을 적게 하고, 발광점과 먼 위치에 있는 부위는 패턴 간격을 조밀하게 설계하거나 밀집도를 높이는 방식을 이용할 수 있다. 또한, 상기 상판의 소성단계는 45˚이상 60˚이하의 오븐에서 소성되는 과정과 실온에서 자연 경화되는 과정으로 이루어지도록 하고, 상기 도광판의 재질은 폴리카보네이트(Polycarbonate)로 형성될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제 2특징으로서 전기전자제품의 버튼장치의 제조방법은, 돔 구조의 접촉신호 감지부가 일체로 구비된 하판을 형성하는 단계; 도광판 시트 원단의 일면에 상기 접촉신호 감지부와 대응되는 위치에 도광패턴을 잉크로 인쇄하고, 소성과정을 거친 상판을 형성하는 단계; 상기 상판과 하판을 부착하는 단계; 및 상기 부착된 상판 및 하판 축면에 상기 버튼부에 후광발광될 수 있도록 적어도 하나의 발광소자 패키지를 장착하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 상판은 잉크인쇄 및 소성과정을 거친 도광판의 상부에 상기 접촉 감지부에 대응되어 접촉될 수 있도록 하는 엑츄에이터를 형성하는 단계; 상기 엑츄에이터 내부에 UV 경화형 에폭시를 스크린인쇄 방식을 이용하여 몰딩하는 단계; 및 상기 몰딩된 UV 경화형 에폭시를 경화하는 단계를 포함하여 이루어지는 버 튼부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 도광판 시트의 패턴 인쇄는 상기 시트의 전면 또는 특정부분만을 인쇄할 수 있으며, 상기 도광판의 패터닝은 상기 광원의 발광점에 근접한 부위의 패턴을 넓게 설계하거나 밀집도를 낮추어 표면으로 발광되는 빛의 양을 적게 하고, 발광점과 먼 위치에 있는 부위는 패턴 간격을 조밀하게 설계하거나 밀집도를 높이는 방식을 이용하는 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 상판의 소성단계는 45˚이상 60˚이하의 오븐에서 소성되는 과정과 실온에서 자연 경화되는 과정으로 이루어지도록 하고, 바람직하게는 상기 도광판의 재질은 폴리카보네이트(Polycarbonate)로 형성하도록 하며, 상기 발광소자 패키지는 하나 이상의 색상의 빛을 발광할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치의 일실시예를 나타내는 평면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다수의 돔 구조의 접촉신호 감지부(13)가 일체로 형성된 판형의 하판(12), 이 하판 측면의 소정부위에 장착되어 후광을 발생하는 하나 또는 두 개의 발광소자 패키지(32)와 이 발광소자 패키지로부터 발생된 빛을 전달하기 위한 도광판(45)으로 이루어지고, 이 도광판(45)의 상부에는 접촉신호 감지부(13)와 대응되어 접촉될 수 있도록 하는 키 버튼부(42,44)가 일체로 형성된 상판(45)을 포함한다. 이때, 상판(45)제조는 잉크 인쇄방식으로 도광판 시트의 일면에 패턴을 스크린한 후 오븐에서 소성단계를 거친 후에 엑츄에이터를 형성하여 커팅하는 방법을 이용함으로써, 생산성을 높이도록 한다.
도 5는 도 4의 본 발명에 따른 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치의 단면을 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 종래의 키패드 사이에서 LED 소자에 의한 간접조명 방식이 아닌, 측면에 위치한 하나 또는 두 개의 LED 소자(32)로부터 발생된 빛을 도광판(45)에 의해 면광원으로 작용하여, 키패드 위치에 적절히 후광발광하도록 장치를 구성한다. 이와 같이, 발광소자 패키지(32)를 키패드의 외곽 측면에 위치하여 발광시키고, 그 발광된 빛을 도광판과 도광패턴을 통하여 키패드에 적절히 후광발광 시킴으로써, 소수의 LED 소자를 가지고도 효율적인 후광발광 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 LED 소자의 장착 또한 쉽고 공정단가를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 측면에 위치한 발광소자 패키지(32)로부터 발생된 빛은 상판(45) 및 하판(12) 사이에서 수집되어 내부에 포획된 빛이 다시 도광판 상부로 조명되어, 역시 키패드 후광발광을 하게 됨으로써, 버튼부 사이 또는 버튼부에 투명하게 인쇄된 기호, 문자 등을 명확히 인식할 수 있게 된다. 이때, 발광소자 패키지(32)는 블라나 화이트와 같은 하나 이상의 색상의 빛을 발광하는 것으로 선택할 수 있다.
도 6은 도광판상에 형성된 도광패턴의 다양한 예를 도시한 도면이다.
하판(12) 측면에 위치한 발광소자(32)로부터 수집된 빛을 면광원으로서, 키 패드에 후광발광을 하기 위해서는 도광판(45) 내부에서 전반사에 의해 포획된 빛을 난반사시키기 위하여 패터닝을 형성해야 하는데, 이 패턴은 키패드의 위치에 따라 다양한 형태로 형성할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 도트(dot) 패턴으로서, 균일한 패턴(61), 키패드 부분만 균일한 패턴(62), 발광원과의 거리에 따라 균일한 정도를 조절한 패턴(63) 등으로 형성하는 것도 가능하다. 이처럼 다양한 도광패턴을 통하여 키패드 부위에 효율적으로 후광발광 될 수 있도록 형성할 수 있는데, 측면에 위치한 발광소자 패키지로부터 발생된 빛에 의하여 키패드 부분에 후광발광 되는 것이기 때문에, 광원의 위치에 따라 패턴 설계 방식이 달라진다. 광원의 발광점에 근접한 부위에서는 패턴 간격을 넓게 하여 밀집도를 낮추어 표면으로 발광되는 빛의 양을 적게 하고, 발광점과 먼 위치에 있는 부위는 패턴 간격을 조밀하게 형성하여 밀집도를 높여 표면으로 발광되는 빛의 양을 많게 함으로써, 효율적인 키패드 후광발광을 하게 된다.
여기서 도광판은 재질이 폴리카보네이트(PolyCarbonate)로 형성되는 것이 바람직한데, 폴리카보네이트는 투명하고 뛰어난 기계적 성질, 내열성, 내한성, 전기적 성질을 균형 있게 갖추고, 무독하고 자기소화성도 있는 엔지니어링 플라스틱이다. 폴리카보네이트는 종래 많이 사용되던 고순도 아크릴수지(PMMA)보다 가격은 다수 비싸지만 강도와 내열성이 좋은 것이 특징이어서, 도광패턴 형성과정에서 오븐에서의 소성단계와 엑츄에이터 형성과정에서 강압에 의한 펀칭작업에 견딜 수 있다.
도 7a 내지 7h는 본 발명에 따른 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용한 휴대폰의 키패드 제조방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 7a는 도광판 일면에 잉크 인쇄방식을 이용하여 도광패턴을 형성하는 방법을 나타내는 도면이다. 도광판으로 사용한 폴리카보네이트(PolyCarbonate) 원단(100)을 펼쳐서 원하는 패턴대로 디자인한 패턴 금형으로 이동시킨다. 이송된 원단(100)의 상부에 디자인된 패턴대로 식각된 금형 틀(107)을 부착시키고 잉크(105)를 롤러(103)로 도포하여 상기 도광판에 패턴에 맞추어 잉크를 증착하는 단계를 거친다. 패턴의 잉크 인쇄는 버튼장치의 상판의 전면이나 원하는 특정부분만을 이용할 수 있다. 이러한 방식은 종래의 패턴 형성방법과는 다르게 패턴 인쇄과정이 단순하고 저가의 공정과정을 이용하기 때문에 전기전자제품의 버튼장치의 상판 생산량을 높이는 장점이 있다.
도 7b는 도 7a의 패턴이 형성된 도광판을 소성하는 방법을 나타내는 도면이다. 소성과정은 온도는 80˚정도로 20분 정도 이루어지기도 하나 45˚에서 10분정도나 60˚에서 10분 정도 오븐에서 소성한 다음 실온에서 자연 경화하는 것이 바람직하다. 이는 보다 투명하게 도광판을 형성하여 발광소자에서 발생된 빛이 도광판에 의해 면광원으로 작용하는데 있어 반사가 잘 이루어지도록 하기 위함이다.
도 7c는 도 7b의 소성된 도광판에 버튼장치의 엑츄에이터를 형성하는 공정의 일실시예를 나타내는 도면이다. 패턴이 형성된 도광판상에 접촉신호 감지부에 대응되어 접촉될 수 있도록 버튼부의 엑츄에이터를 형성하기 위하여 베이스판(115)상에 도광패턴이 형성된 도광판(110)을 올려놓고, 그 상부에 다시 펀칭을 안정적으로 수행하기 위한 접촉신호 감지부에 대응되어 펀치구멍이 형성된 지지판(117)을 올려놓는다. 이러한 상태에서, 지지판(117)의 가이드 구멍을 따라 펀치판(113)으로 가압하게 되면 도광 패턴은 접촉신호 감지부와 대응되는 위치에 함몰된 형태의 엑츄에이터(120)가 형성된다. 상기 버튼부의 엑츄에이터(120)는 다양한 방법으로 형성할 수 있으나, 저가의 공정으로 정확하게 수행할 수 있는 펀칭기법을 사용하는 것이 바람직하다.
도 7d는 도 7c의 형성된 엑츄에이터 내부에 몰딩작업을 하는 공정의 일실시예이고, 도 7e는 도 7d에서 엑츄에이터 내부에 몰딩된 UV 경화형 에폭시를 자외선을 조사하여 경화하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 7a에 도시된 잉크 인쇄방식과 유사하게, UV경화형 에폭시 수지를 도포하여 도광판(110) 외곽을 둘러싸고 몰딩하려는 것이다. 도포된 UV 경화형 에폭시 수지(135)를 밀대(131)로 밀어내어 엑츄에이터(120) 내부에 UV 경화형 에폭시 수지를 몰딩(137)한다. 이 외에도, 디스펜싱(Dispensing)법 또는 포팅(potting)법 등으로 엑츄에이터 내부에 에폭시 수지를 몰딩하는 것도 가능하다. 상기 엑츄에이터(120) 내부에 몰딩된 UV 경화형 에폭시는 자외선을 조사(140)하여 경화하는 공정을 거친다. 상기 도광판 자체에 일체로 형성하는 엑츄에이터의 제조방법 외에도 종래 사용하던 금형으로 제작하는 별도의 고무 버튼 제조방법을 그대로 이용할 수도 있으나, 상기 몰딩된 에폭시 수지는 UV경화로 종래 기술인 독립적인 고무패턴과 같은 버튼 클릭 촉감을 그대로 유지할 수 있으면서, 별도의 금형을 만들어 키버튼을 제작하는 불편함을 해결하는 장점이 있다.
도 7f는 본 발명에 따른 전기전자제품의 버튼장치의 외형대로 이루어진 상판을 제품 타발 공정을 통하여 외형을 찍어내는 공정을 나타내는 도면이다. 상기 도광판(110)에는 버튼부가 형성된 상판(110)의 저면에 접촉신호 감지부가 형성된 하판과의 일정한 간격을 유지하기 위한 부 차단보강 지지대를 부착하고, 커팅기(160)를 이용하여 버튼장치의 외형대로 도광판으로 이루어진 상판을 제품 타발 공정을 통하여 제품화한다.
도 7g는 본 발명에 따른 전기전자제품 버튼장치의 상판 및 하판을 부착하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 7f에 도시된 타발 공정에 의하여 제조된 상판(110)에 다수의 접촉신호 감지부가 형성된 하판(12)과 일정 거리를 유지하고, 상판 및 하판이 안정되게 고정시켜 유동을 방지하도록 주 단차보강 지지대(170)를 상판(110) 및 하판(12) 테두리 일면 사이에 형성하고, 상판(110), 주 단차보강 지지대(170) 및 하판(12)을 접착제(175)를 통하여 부착하는 공정과정을 거친다.
도 7h는 도 7g의 공정에 의하여 상판 및 하판이 부착된 모듈 측면에 발광소자를 장착하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 7h를 참조하면, 모듈의 측면에 위치 하여, A 내지 H의 위치 등에 적어도 하나의 발광소자 패키지를 장착하는 것이 가능하고, 이러한 발광소자 패키지의 위치 선정은 도광패턴에 맞추어, A 내지 H 이외에도 고효율의 후광발광을 할 수 있는 가장 적절한 위치에 배열 할 수 있음은 물론이다.
한편, 발광소자 패키지(35)의 두께에 맞추어 일정한 두께의 도광판을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 두께의 비율은 발광소자 패키 지로부터 발생되는 빛을 도광판인 폴리카보네이트(Polycarbonate: 이하'PC')가 수집하기에 적절한 두께의 비율이다. 즉, 0.4mm 두께의 발광소자 패키지(200)를 사용할 경우 상기 PC 시트(110)의 두께는 0.10mm 이상 0.20mm 이하로 하고, 0.6mm 두께의 발광소자 패키지(200)를 사용할 경우 상기 PC 시트(110)의 두께는 0.20mm 이상 0.40mm 이하로 하고, 0.8mm 두께의 발광소자 패키지(200)를 사용할 경우 상기 PC 시트(110)의 두께는 0.40mm 이상 0.50mm 이하로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 도 7a 내지 도 7h의 공정과정을 통해 종래의 가압장치를 이용하여 패턴을 형성하던 방법과 달리 잉크 인쇄방식을 이용하여 패턴을 형성함으로써 공정과정을 단순화시키고 제품의 생산성을 확보할 수 있다. 뿐만 아니라, 종래의 키 버튼 사이에 발광소자를 장착하여 빛의 산란을 이용한 간접조명방식으로 후광발광을 유도했던 방법에 비해, 본 발명에서 제안한 측면에 위치한 소수의 발광소자를 이용할 경우, 발광소자에서 발생된 빛이 도광패턴이 형성된 도광판에 의하여 면광원으로 전환하고, 상판 및 하판 사이에 수집된 빛의 후광발광을 유도함으로써, 소 수의 LED 발광소자를 가지도고 높은 조도의 후광발광을 구현할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용한 전기전자제품의 버튼장치 및 제조방법을 제공하면, 잉크 인쇄방식을 이용하여 패턴을 형성함으로써 공정과정을 단순화시키고 제품의 생산성을 확보할 수 있다. 뿐만 아니라, 측면에 위치한 소수의 발광소자를 이용할 경우, 발광소자에서 발생된 빛이 도광패턴이 형성된 도광판에 의하여 면광원으로 전환하고, 상판 및 하판 사이에 수집된 빛의 후광발광을 유도함으로써, 소수의 LED 발광소자를 가지고도 높은 조도의 후광발광을 구현할 수 있어 저가의 원부자재 가격, 공정과정의 최소화, 고품질의 전자제품의 버튼장치 제공에 따른 경제적인 효과를 얻을 수 있다.

Claims (19)

  1. 다수의 돔 구조의 접촉신호 감지부가 일체로 형성된 판형의 하판;
    상기 하판 측면의 소정 부위에 장착되어 빛을 발생하는 광원을 포함하는 적어도 하나의 발광소자 패키지;
    상기 접촉신호 감지부와 대응되어 접촉될 수 있도록 하는 버튼부가 일체로 구비된 상판을 포함하고,
    상기 상판은 상기 발광소자 패키지에서 발생된 빛을 면광원으로 변환하는 도광판으로서, 상기 도광판의 일면에 잉크 인쇄방식으로 패턴을 스크린한 후 소성단계를 거쳐, 상기 접촉신호 감지부에 대응되는 위치에 UV 경화형 에폭시를 몰딩하기 위해 함몰된 형태의 엑츄에이터가 형성된 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판의 패턴 인쇄는 상기 도광판의 전면 또는 특정부분만을 인쇄하는 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판의 패터닝은 상기 광원의 발광점에 근접한 부위의 패턴 간격을 넓게 설계하거나 밀집도를 낮추어 표면으로 발광되는 빛의 양을 적게 하고, 발광점과 먼 위치에 있는 부위는 패턴 간격을 조밀하게 설계하거나 밀집도를 높이는 방식을 하는 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상판의 소성단계는 45˚이상 60˚이하의 오븐에서 소성되는 과정과 실온에서 자연 경화되는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판의 재질은 폴리카보네이트(PolyCarbonate)로 형성된 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 발광소자 패키지는 적어도 하나의 색상의 빛을 발광할 수 있는 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판 시트의 두께는 0.4mm 두께의 발광소자 패키지를 사용하는 경우, 0.10mm 이상 0.20mm 이하로 하는 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판 시트의 두께는 0.6mm 두께의 발광소자 패키지를 사용하는 경우, 0.20mm 이상 0.40mm 이하로 하는 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판 시트의 두께는 0.8mm 두께의 발광소자 패키지를 사용하는 경우, 0.40mm 이상 0.50mm 이하로 하는 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치.
  10. 휴대폰의 버튼장치의 제조방법에 있어서,
    돔 구조의 접촉신호 감지부가 일체로 구비된 하판을 형성하는 단계;
    도광판 시트 원단의 일면에 상기 접촉신호 감지부와 대응되는 위치에 도광패턴을 잉크로 인쇄하고, 소성과정을 거친 상판을 형성하는 단계;
    상기 상판과 하판을 부착하는 단계; 및
    상기 부착된 상판 및 하판 사이로 빛을 조사하는 광원을 포함하는 적어도 하나의 발광소자 패키지를 장착하는 단계를 포함하며, 상기 상판은,
    잉크인쇄 및 소성과정을 거친 상기 도광판 시트의 상부에 상기 접촉 감지부에 대응되어 접촉될 수 있도록 하는 함몰된 형태의 엑츄에이터를 형성하는 단계;
    상기 엑츄에이터 내부에 UV 경화형 에폭시를 스크린인쇄 방식을 이용하여 몰딩하는 단계; 및
    상기 몰딩된 UV 경화형 에폭시를 경화하는 단계를 포함하여 이루어지는 버튼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치의 제조방법.
  11. 삭제
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 도광판 시트의 패턴 인쇄는 상기 도광판 시트의 전면 또는 특정부분만을 인쇄하는 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치의 제조방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 도광판 시트의 패터닝은 상기 광원의 발광점에 근접한 부위의 패턴 간격을 넓게 설계하거나 밀집도를 낮추어 표면으로 발광되는 빛의 양을 적게 하고, 발광점과 먼 위치에 있는 부위는 패턴 간격을 조밀하게 설계하거나 밀집도를 높이는 방식을 하는 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치의 제조방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 상판의 소성단계는 45˚이상 60˚이하의 오븐에서 소성되는 과정과 실온에서 자연 경화되는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치의 제조방법.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 도광판 시트의 재질은 폴리카보네이트(PolyCarbonate)로 형성된 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치의 제조방법.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 발광소자 패키지는 적어도 하나의 색상의 빛을 발광할 수 있는 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치의 제조방법.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 도광판 시트의 두께는 0.4mm 두께의 발광소자 패키지를 사용하는 경우, 0.10mm 이상 0.20mm 이하로 하는 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치의 제조방법.
  18. 제 10항에 있어서,
    상기 도광판 시트의 두께는 0.6mm 두께의 발광소자 패키지를 사용하는 경우, 0.20mm 이상 0.40mm 이하로 하는 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치의 제조방법.
  19. 제 10항에 있어서,
    상기 도광판 시트의 두께는 0.8mm 두께의 발광소자 패키지를 사용하는 경우, 0.40mm 이상 0.50mm 이하로 하는 것을 특징으로 하는 잉크 인쇄방식 및 측면발광을 이용하는 전기전자제품의 버튼장치의 제조방법.
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