KR101619650B1

KR101619650B1 - 계기판용 문자판

Info

Publication number: KR101619650B1
Application number: KR1020140165471A
Authority: KR
Inventors: 정성철; 손창범
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2016-05-10

Abstract

본 발명은 계기판용 문자판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반투과필름과, 상기 반투과필름의 후단에서 문자부와 차광부를 포함하도록 인쇄되는 흑색패턴과, 상기 반투과필름과 흑색패턴 사이에 개재되어 상기 문자부를 통과한 LED램프의 빛을 산란시키는 스파클링층을 포함하고, 상기 스파클링층에 포함되는 실리카 입자의 함량을 최적화하여 스파클링 현상을 발생시킴으로써 주간 시인성을 향상시킨 계기판용 문자판에 관한 것이다.

Description

계기판용 문자판{A DIAL PLATE FOR AN INSTRUMENT PANEL}

종래의 계기판의 문자판은 전면부에 문자 또는 문양의 형태로 인쇄된 백색 도장을 포함하여, 주간에는 태양광이 백색 도장에 반사되어 계기판을 읽고, 야간에는 계기판의 후면에 위치한 별도의 조명을 켜 투과하는 빛을 통해 백색 도장을 밝게 하여 계기판을 읽도록 하였다.

그러나 최근에는 내장재의 고급화 추세에 따라 도 1과 같이 계기판의 전면부에 백색 도장을 하지 않는 히든타입의 계기판이 채용되고 있다. 이는 운전자가 시동을 걸기전에 계기판을 보았을 때 계기판에 아무런 정보가 보이지 않다가 시동을 걸면 계기판의 문자가 나타나게 되어 운전자로 하여금 고급감을 줄 수 있기 때문이다.

히든타입 계기판은 전원이 꺼졌을 때는 계기판의 문자 등이 보이지 않다가 전원(조명)이 들어오면 문자가 보이는 타입으로, 도 2를 참조하면 반투과필름(91)과 흑색 패턴(93)을 포함한다.

사용자는 반투과필름(91)을 투과하는 LED 램프의 빛으로 계기판의 문자를 인지하여야 하는데, 일반적으로 내장재의 고급화를 위해 계기판 후단의 구조물들이 보이지 않도록 투과도가 낮은 반투과필름(91)을 사용하므로 LED 램프의 빛이 많이 투과하지 못해 계기판의 밝기가 낮아지게 된다. 이러한 경우에 주간에 외부 태양광이 계기판에 조사되는 경우에는 도 3과 같이 문자의 인지가 어려워지게 되는 문제점이 있었다.

한국 공개특허공보 제10-2006-0112019호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스파클링층을 포함하여 스파클링 현상을 통해 주간에도 시인성이 향상된 히든타입 계기판용 문자판을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한 본 발명의 목적들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 계기판용 문자판은 반투과필름과, 상기 반투과필름의 후단에서 문자부와 차광부를 포함하도록 인쇄되는 흑색패턴과, 상기 반투과필름과 흑색패턴 사이에 개재되어 상기 문자부를 통과한 LED램프의 빛을 산란시키는 스파클링층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 반투과필름은 폴리카보네이트 시트인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 스파클링층은 0.7 내지 1.5 wt%의 실리카 입자를 포함하고, 상기 실리카 입자는 입도가 1 내지 2 ㎛인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 스파클링층은 아크릴바인더, 경화제, 안정제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 스파클링층은 미세한 돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 전술한 구성을 포함하여 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은 스파클링층을 포함하여 주간에도 시인성이 향상된 히든타입 계기판용 문자판을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 계기판의 시인성을 위해 반투과필름의 투과도를 낮출 필요가 없어 고급스러운 자동차용 계기판을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 히든타입 계기판의 사진이다.
도 2는 종래의 히든타입 문자판의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 종래의 히든타입 계기판은 주간 시인성이 떨어진다는 것을 나타내기 위한 사진이다.
도 4는 본 발명인 계기판용 문자판의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 스파클링층의 형상을 개략적으로 도시한 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 4를 참조하면, 본 발명인 계기판용 문자판은 반투과필름(11)과, 상기 반투과필름(11)의 후단에서 문자부(133)와 차광부(131)를 포함하도록 인쇄되는 흑색패턴(13)과, 상기 반투과필름(11)과 상기 흑색패턴(13) 사이에 개재되어 상기 문자부(133)를 통과한 LED램프의 빛을 산란시키는 스파클링층(15)을 포함한다.

상기 반투과필름(11)은 문자판의 전단에 위치하며 LED램프에서 방출된 빛이 최종적으로 통과하는 구성으로, 안료 또는 염료를 포함하므로 태양광 또는 조명의 광을 저감시키는 기능을 한다.

전술한 바와 같이 투과도가 높은 반투과필름을 사용하면 문자판 후단으로 구조물들이 보이기 때문에, 40 내지 50%의 투과율을 가지는 반투과필름을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 반투과필름(11)은 빛의 투과도 및 전체 문자판의 적절한 두께 등을 고려하여, 400 내지 500 ㎛의 두께를 가지는 것이 바람직하다.

상기 반투과필름(11)으로는 안료가 포함된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 아크릴 필름 등이 사용될 수 있으나, 고온의 자동차 환경에서도 높은 내구성의 요구을 만족해야하기 때문에 폴리카보네이트 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 흑색패턴(13)은 흑색 안료가 분산된 잉크를 인쇄하여 형성하는데, 계기판을 통해 표시하고자 하는 문자 또는 숫자 등의 패턴은 인쇄하지 않고 문자부(133)로 남겨 놓고, 나머지 부분은 잉크로 인쇄하여 LED램프의 빛이 투과하지 못하도록 차광부(131)를 형성함으로써, 계기판에 원하는 문자 등을 표시할 수 있게 된다.

상기 스파클링층(15)은 후단에 위치하는 LED램프에서 방출된 빛을 산란시키는 구성으로, 스파클링 현상을 이용해 시인성을 향상시키 위한 것이다.

스파클링 현상은 무색의 투명한 매질에 빛을 투과시키면 빛의 투과와는 별개로 빛이 맺히는 매체가 없는데, 무색의 투명한 매질에 입자를 소량 첨가하면 입자에서 빛이 산란되어 입자가 반짝거리는 현상을 의미한다.

상기 스파클링층(15)은 스파클링 현상을 일으키는 입자로서 실리카 입자, 산화타이타늄 입자, 아크릴비드 등을 사용할 수 있으나, 실리카 입자가 투과도의 저하 현상이 적고 형상의 제어가 용이하기 때문에 실리카 입자를 사용하는 것이 바람직하다.

다만, 상기 스파클링층(15)이 산란 목적의 입자를 과량으로 포함하면 빛의 투과를 저해하기 때문에 적절한 입자의 함량이 중요한 요소이다.

상기 스파클링층(15)은 0.7 내지 1.5 wt%의 실리카 입자를 포함할 수 있다. 0.7 wt% 미만이면 빛이 산란되지 않아 스파클링 효과가 발생하지 않고, 1.5 wt% 초과이면 빛의 투과를 저해하기 때문이다.

상기 실리카 입자는 입도가 1 내지 2 ㎛ 인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 입도가 2 ㎛를 초과하면 하부의 LED 빛이 실리카 입자에서 반사되었을 때 운전자의 시야에 실리카 입자가 과도하게 인식되어 주간 시인성이 낮아지고 상품성이 떨어지기 때문이다.

도 5를 참조하면, 상기 스파클링층(15)은 미세한 돌기를 가지도록 형성될 수 있다. 미세한 돌기는 양각(도 5의 a) 또는 음각(도 5의 b)으로 형성될 수 있다. 상기 스파클링층이 미세한 돌기 또는 홈을 가지도록 형성됨으로써 반투과 필름을 통과하는 LED 빛이 부분적으로 난반사를 일으켜 운전자의 시야에 인식됨으로써 문자판을 용이하게 인식할 수 있도록 하는 효과가 있다.

상기 스파클링층(15)은 상기 실리카 입자, 아크릴 바인더, 경화제, 안정제 및 용매를 혼합하여 상기 반투과필름에 코팅되어 형성될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 제시한다. 다만 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것이며, 이로써 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 후술할 실시예 1 내지 4, 실시예 5 내지 8은 제조방법이 다를 뿐, 그 결과물인 문자판의 구성은 동일하다.

실시예 1 내지 4

(1) 반투과필름으로 두께 500㎛, 투과율 43%인 블랙안료가 포함된 폴리카보네이트 시트(듀폰社)를 사용하였고, 상기 반투과필름의 하부에 입도가 2㎛인 단분자 실리카 입자 0.2, 0.7, 1.5, 5 wt%에 아크릴 바인더, 경화제, 안정제, 용매를 혼합한 광확산 조성물을 메이어바를 이용하여 100㎛ 두께로 코팅함으로써 스파클링층을 형성하였다.

(2) 90℃ 열풍오븐에서 1분 동안 건조하여 70㎛ 두께의 스파클링층이 형성된 반투과필름을 얻었다.

(3) 스파클링층에 흑색 안료가 분산된 잉크를 사용하여 문자부 이외의 부분에 실크스크린 인쇄를 실시하여 흑색패턴을 제조함으로써 계기판용 문자판을 완성하였다.

비교예1

(1) 반투과필름으로 두께 500㎛, 투과율 43%인 블랙안료가 포함된 폴리카보네이트 시트(듀폰社)를 사용하였고, 상기 반투과필름의 하부에 입도가 3 내지 10㎛인 단분자 실리카 입자 0.7 wt%에 아크릴 바인더, 경화제, 안정제, 용매를 혼합한 광확산 조성물을 메이어바를 이용하여 100㎛ 두께로 코팅함으로써 스파클링층을 형성하였다.

(2) (1)의 결과물을 90℃ 열풍오븐에서 1분 동안 건조하여 70㎛ 두께의 스파클링층이 형성된 반투과필름을 얻었다.

실시예 5 내지 8

(1) 두께 180㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(이하 'PET 필름')의 상부에 입도가 2㎛인 단분산 실리카 입자 0.2, 0.7, 1.5, 5 wt%, 아크릴 바인더, 경화제, 안정제, 용매를 혼합한 광확산 조성물을 메이어바를 이용하여 100㎛ 두께로 코팅하였다.

(2) (1)의 결과물을 90℃ 열풍오븐에서 1분 동안 건조하여 70㎛ 두께의 광확산 조성물이 코팅된 PET 필름을 얻었다.

(3) 상기 PET 필름을 몰드로 사용하고, 자외선 경화형 몰드 수지를 사용하여 반투과필름인 두께 500㎛, 투과율 43%인 블랙안료가 포함된 폴리카보네이트 시트의 하부에 소프트 몰딩 기법을 통해 실리카 입자를 패터닝함으로써 스파클링층을 형성하였다.

(4) 스파클링층에 흑색 안료가 분산된 잉크를 사용하여 문자부 이외의 부분에 실크스크린 인쇄를 실시하여 흑색패턴을 제조함으로써 계기판용 문자판을 완성하였다.

비교예 2

(1) 두께 180㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(이하 'PET 필름')의 상부에 입도가 3 내지 10㎛인 단분산 실리카 입자 0.7 wt%, 아크릴 바인더, 경화제, 안정제, 용매를 혼합한 광확산 조성물을 메이어바를 이용하여 100㎛ 두께로 코팅하였다.

비교예 3

(1) 반투과필름으로 두께 500㎛, 투과율 43%인 블랙안료가 포함된 폴리카보네이트 시트(듀폰社)를 사용하였고, 상기 반투과필름의 하부에 입도가 3 내지 10㎛인 단분자 실리카 입자 15 wt%에 아크릴 바인더, 경화제, 안정제, 용매를 혼합한 광확산 조성물을 메이어바를 이용하여 100㎛ 두께로 코팅함으로써 스파클링층을 형성하였다.

	입자간 평균거리(㎛)	스파클링 특성	주간 시인성
실시예1	>10	1	6
실시예2	3~7	7	8
실시예3	1~3	6	8.2
실시예4	-	0	7
비교예1	2~4	7.2	7.4
실시예1	>10	1	6
실시예2	3~7	6.8	8
실시예3	1~3	5.5	8
실시예4	-	0	7
비교예2	2~4	5.9	7.2
비교예3	-	-	7

입자간 평균거리는 문자판의 단면을 전자현미경을 활용하여 관찰하였고, 200㎛ 길이 내에 포함된 입자 및 거리를 평균내어 계산하였다.

스파클링 특성은 문자판의 배면에 균일한 광분포를 가지는 2,000nit 광량의 백라이트유닛을 위치시킨 뒤, 정면 및 측면에서 반짝거리는 입자의 스파클링 정도를 점수화 하였다.

주간 시인성은 문자판을 실제 차량에 장착한 뒤 오후 5시경 차량에 태양광이 직접 조사될 때 실시하여 점수화 하였다.

실시예 1 내지 4, 실시예 5 내지 8을 참조하면, 두 가지의 제조방법으로 제조된 문자판의 스파클링 특성 및 주간 시인성이 동등한 수준으로 발현되었으므로, 제조환경, 공정효율 등을 고려하여 선택적으로 제조방법을 선택할 수 있음을 확인할 수 있다.

실시예 1 내지 4, 실시예 5 내지 8을 참조하면, 상기 스파클링층이 실리카 입자를 0.7 내지 1.5 wt%로 포함하였을 때의 스파클링 특성, 주간 시인성이 가장 높게 나타났음을 확인할 수 있다.

실시예 2와 비교예 1, 실시예 5와 비교예 2을 참조하면, 상기 실리카 입자의 입도가 2㎛를 초과하면 하부의 LED 빛이 실리카 입자에 반사되었을 때 운전자의 시야에 실리카 입자가 과도하게 인식되기 때문에, 주간 시인성이 감소하는 것을 확인할 수 있다.

비교예 3을 참조하면, 실리카 입자를 과량으로 포함하는 경우 스파클링 특성이 아예 발현되지 않았다는 점에서 실리카 입자를 적정량 포함하는 스파클링층을 형성하는 것이 본 발명의 가장 큰 기술적 특징임을 확인할 수 있다.

본 발명에 따른 계기판용 문자판은 바람직하게는 차량용 계기판에 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 유사한 다른 전자기기, 기구 등의 계기판에도 사용될 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

11:반투과필름
13:흑색패턴
131:차단부
133:문자부
15:스파클링층

Claims

반투과필름과, 상기 반투과필름의 후단에서 문자부와 차광부를 포함하도록 인쇄되는 흑색패턴과, 상기 반투과필름과 흑색패턴 사이에 개재되어 상기 문자부를 통과한 LED램프의 빛을 산란시키는 스파클링층을 포함하는 계기판용 문자판.
제 1 항에 있어서, 상기 반투과필름은 폴리카보네이트 시트인 계기판용 문자판.
제 1 항에 있어서, 상기 스파클링층은 실리카 입자를 포함하는 계기판용 문자판.
제 3 항에 있어서, 상기 실리카 입자는 0.7 내지 1.5 wt%로 포함되는 계기판용 문자판.
제 3 항에 있어서, 상기 실리카 입자는 입도가 1 내지 2 ㎛인 계기판용 문자판.
제 3 항에 있어서, 상기 스파클링층은 아크릴바인더, 경화제 및 안정제 중 어느 하나 이상을 더 포함하는 계기판용 문자판.
제 1 항에 있어서, 상기 스파클링층은 미세한 돌기를 포함하는 계기판용 문자판.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 계기판용 문자판을 포함하는 차량용 계기판.