KR101985374B1

KR101985374B1 - 자동차용 스마트 가니쉬 및 그 양산방법

Info

Publication number: KR101985374B1
Application number: KR1020190001908A
Authority: KR
Inventors: 조지현
Original assignee: 주식회사 서연이화; 서연아메리카코퍼레이션
Priority date: 2019-01-07
Filing date: 2019-01-07
Publication date: 2019-06-03

Abstract

본 발명은 자동차 내장재 일부를 대체하는 스마트 가니쉬 및 그 양산방법에 관한 것으로, 상측엔 IMD필름, 하측엔 터치센서필름이 인서트 된 차폐부재를 금형에 인서트 한 채 도광판인 투명 기재를 사출하여 일체로 성형한 자동차 내장재 일부를 대체하는 자동차의 스마트 가니쉬 및 그 양산방법에 관한 것이다.

Description

자동차용 스마트 가니쉬 및 그 양산방법{A SMART GARNISH FOR AN AUTOMOBILE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

조명 장치는 빛을 공급하거나 양을 조절하는 장치로 다양한 분야에서 이용된다. 예를 들어, 상기 조명 장치는 건물, 차량 등에 적용되어 내관 및 외관을 밝히거나, 광원이 필요한 제품에 적용될 수 있다.

또한, 상기 조명 장치는 인디케이터에 적용되어 신호의 유무나 크기, 동작하고 있는지의 여부를 미터기나 빛 등을 이용하여 시각적으로 확인할 수 있다.

예를 들어, 상기 조명 장치는 차량의 센터페시아 영역, 가니쉬 영역, 도어 영역, B필러 영역 등 차량 실내에 배치되는 각종 스위치 및 인디케이터에 적용되어 사용자에게 정보를 제공할 수 있다.

이러한 종래의 스마트 가니쉬의 공정 순서는 아래와 같다.

1) 차폐 블랙 도장 : 투명 기재를 성형하고, 그 배면에 차폐 블랙 도장을 한다.

2) 우드그레인 패턴 제작: 우드그레인 표면처리 방법에는 수압 전사 방법과 우드그레인 디자인의 필름을 프리포밍 하여 인서트 사출하는 방식을 적용할 수 있으며, 종래에는 수압 전사하고 그 표면에 클리어 코팅을 한다.

3) 심볼 제작: 상기 배면 차폐 블랙 도장부에 심볼에 해당되는 부분을 레이저로 가공한다. 심벌 구현 방법은 정확한 위치 구현을 위하여 배면 차폐도장 후 레이저 가공하는 방식을 적용한다.

4) 투명 기재(PC+ABC)를 사출 성형한다.

5) 조립

터치센서필름을 라미(융착)한 차폐부재에 LED모듈을 조립하고 최종 하우징을 조립한다. 사용자가 근접하면 심볼 전체를 밝히는 LED와, 원하는 심볼을 활성화하는 LED가 LED모듈의 PCB에 장착되어 있다.

이와 같은 종래의 스마트 가니쉬가 조립된 후 작동 방법은 다음과 같다.

평상시에는 우드그레인(나무 무늬) 표면만 보이다가 근접 센서나 작동하고자 부분을 터치하는 순간 전체 심볼이 나타난다. 개별적으로 버튼을 누르는 순간 활성화되는 것을 피이드 백하기 위하여 누른 버튼의 조명 색상이 변경된다. 작동되고 있는 버튼의 색상이 작동되지 않는 버튼으로 번짐 방지를 위하여 블랙 색상의 차폐부재가 필요하다.

따라서, 여러 가지 기능의 많은 스위치 버튼을 개별적인 터치형 동작 구현하기 위하여 RGB LED를 적용하고 버튼 면적이 넓어 균일한 밝기를 구현하기 위해 버튼마다 많은 수량의 LED 버튼 사용이 불가피하였다. 이에 따라 비용이 크게 상승하는 문제점이 발생하였다.

즉, 야간뿐 아니라 주간에도 버튼의 조명 시인성과 균일성을 확보하기 위해서 심볼 배면에 다량의 LED를 사용해야 해야 하는 문제점이 발생한다.

또한, 버튼을 눌렀을 때 색상의 변경을 일으켜야 하기 때문에 RGB LED를 사용해야 하기 때문에, LED 수량이 매우 많다.

또한, 기존의 차폐 블랙 도장 및 심볼 레이저 가공 등의 후공정이 필요하다.

한국공개특허공보 제10-2017-0132045호 한국등록특허공보 제10-1727466호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 공정 축소와 LED 수량을 최소화하는 자동차용 스마트 가니쉬 및 그 양산방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 자동차용 스마트 가니쉬 양산방법은, 베이스 필름의 표면엔 무늬 또는 색상이 디자인 인쇄되고 배면엔 심볼과 차폐가 인쇄된 IMD 필름과, 상면에 터치센서필름이 인서트 사출된 차폐부재를 준비하는 단계; 상기 IMD 필름은 상측에 상기 차폐부재는 하측에 인서트 한 채 투과성 투명 기재를 사출 성형하는 단계; 상기 차폐부재의 하면과 상기 투과성 투명 기재의 측면에 LED가 배치되게 LED모듈을 조립하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 청구항 2에 기재된 자동차용 스마트 가니쉬 양산방법에 있어서, 상기 투과성 투명 기재는 PC 재질의 사출 수지이고, 상기 차폐부재는 ABS+PC 재질의 사출 수지가 바람직하다.

본 발명의 청구항 3에 기재된 자동차용 스마트 가니쉬 양산방법에 있어서, 상기 투과성 투명 기재를 사출 성형할 때 그 배면에 옵틱 패턴이 일체로 사출 성형되는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 4에 기재된 자동차용 스마트 가니쉬 양산방법에 있어서, 상기 차폐부재를 사출 성형할 때 상기 LED의 조명이 통과되는 관통홀의 측벽에 반사 패턴이 일체로 사출 성형되는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 5에 기재된 자동차용 스마트 가니쉬는, 베이스 필름의 표면엔 무늬 또는 색상이 디자인 인쇄되고 배면엔 심볼과 차폐가 인쇄된 IMD 필름과, 차폐부와, 상기 차폐부의 상면에 설치되는 터치센서필름을 포함하는 차폐부재와, 상기 IMD 필름과 상기 차폐부재 사이에 사출 성형되는 투과성 투명 기재와, 상기 차폐부재의 하면과 상기 투과성 투명 기재의 측면에 LED가 배치되게 조립되는 LED모듈;을 포함한다.

본 발명의 청구항 6에 기재된 자동차용 스마트 가니쉬에 있어서, 상기 투과성 투명 기재는 PC 재질의 사출 수지이고, 상기 차폐부는 ABS+PC 재질의 사출 수지로 이루어진다.

본 발명의 청구항 7에 기재된 자동차용 스마트 가니쉬에 있어서, 상기 투과성 투명 기재의 배면에 옵틱 패턴이 더 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 8에 기재된 자동차용 스마트 가니쉬에 있어서, 상기 차폐부재에는 상기 심볼에 대응되는 부분에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 측벽에는 반사 패턴이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

IMD 성형 공법을 이용하여 표면엔 무늬나 색상을 디자인 인쇄하고 배면에 차폐와 심볼을 인쇄하기 때문에 기존의 차폐 도장 및 심볼 레이저 가공 등의 후공정을 삭제할 수 있다.(공정 축소)

또한, IMD 필름과 차폐부재를 인서트 한 채 투과성 투명 기재를 일체 사출 성형함으로써, 투과성 투명 기재와 차폐부재 사이로의 누광을 방지한다.

또한, PC 재질로 투과성 투명 기재를 사출 성형하여 도광판화하여 투명 기재의 측면에서 LED를 조사하여 간접 조명을 구현함으로써, 기능을 작동하기 위해 사용자가 근접했을 때 라이트 온되어 심볼 전체를 밝히고, 그 중 활성화시킬 심볼만에 특정 색상의 LED만 설치하여도 기능과 효과는 그대로 유지한 채 LED 수량을 최소화할 수 있다.

또한, 차폐부재가 ABS+PC 재질이기 때문에, PC 재질인 투명 기재의 변형 및 강도를 보강해 주는 얻을 수 있다.

또한, 투명 기재의 배면에 전면으로의 빛의 반사를 일으키는 옵틱(광학) 패턴을 더 형성함으로써, LED에서 발산되는 빛이 투명 기재 내부로 입사되는 면적을 넓혀, 투명 기재 내부에는 많은 양의 빛이 입사되어, 투명 기재 내부로 입사되는 광량 증가로 심볼이 더욱 선명하게 표시될 수 있다.

또한, 차폐부재의 관통홀 측벽에 반사 패턴을 더 형성함으로써, 활성화 LED가 조사될 때 반사 패턴에 부딪친 빛을 심볼에 집중시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 스마트 가니쉬를 도시한 정면도로서, 스마트 가니쉬에 간접 조명이 켜져 심볼이 나타낸 도.
도 2 및 도 3은 도 1의 2-2선 및 3-3선을 취하여 본 단면도.
도 4는 터치센서필름이 인서트 된 차폐부재를 도시한 사시도.
도 5는 도 1의 스마트 가니쉬를 자동차의 도어 트림에 적용한 도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하되, 종래의 것과 동일한 부분에 대해서는 종래의 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 스마트 가니쉬를 도시한 정면도로서, 스마트 가니쉬에 간접 조명이 켜져 심볼이 나타낸 도이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 2-2선 및 3-3선을 취하여 본 단면도이고, 도 4는 터치센서필름이 인서트 된 차폐부재를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 1의 스마트 가니쉬를 자동차의 도어 트림에 적용한 도이다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 스마트 가니쉬(1)는, 베이스 필름의 표면엔 무늬 또는 색상이 디자인 인쇄되고 배면엔 심볼과 차폐가 인쇄된 IMD 필름(10)과, 상면에 터치센서필름(32)이 인서트 사출된 차폐부재(30)와, IMD 필름(10)과 차폐부재(30) 사이에 사출 성형되는 투과성 투명 기재(50)와, 차폐부재(30)의 하면과 투과성 투명 기재(50)의 측면에 LED가 배치되게 조립되는 LED모듈(70)을 포함한다.

IMD(in mold decoration)은 플라스틱 제품이나 세라믹 제품 등을 사출 성형할 때 금형 내에 인쇄 패턴이 적층된 필름(film)을 끼워 넣어, 사출 성형과 동시에 금형 내에서 플라스틱 제품이나 세라믹 제품 등의 표면에 인쇄 패턴을 전사하는 기술을 말하고, IMD 필름은 IMD에 사용되는 필름을 말한다. IMD 필름은 스마트폰, 노트북 PC, 디지털 카메라 등의 케이스와, 그 외 가전제품의 케이스, 화장품 용기, 자동차 부품의 표면 장식과 표면 보호를 목적으로 널리 사용되고 있다. IMD 필름은 일반적으로 이형 필름과, 상기 이형 필름 상에 적층된 하드 코팅층과, 하드 코팅 층 상에 적층된 인쇄층과, 상기 인쇄층과 금형에 사출 주입된 수지 사이의 접착력을 높여 주는 프라이머층을 구비한다.

이처럼, IMD 성형 공법을 이용하여 표면엔 반투명 무늬 인쇄, 배면엔 심볼/차폐 인쇄를 동시에 하기 때문에 공정을 대폭 축소시킬 수 있다.

차폐부재(30)는 도 4와 같이 블랙 차폐부(31)와, 블랙 차폐부(31)의 상면에 인서트 된 터치센서필름(32)을 포함한다.

즉, 차폐부재(30)는 LED모듈(70)의 PCB(75)에 접점되는 터치센서필름(32)을 인서트한 채 차폐부(31)를 사출 성형하기 때문에, 조립 공수를 줄일 수 있다.

또한, 차폐부재(30)에는 상기 심볼에 대응되는 부분에 관통홀(35)이 형성되어, LED(71)(73)의 조명이 투과되게 한다.

특히, 관통홀(35)의 측벽에는 반사 돌기인 반사 패턴(37)이 형성되어, 활성화되는 해당 심볼로의 조명 집중 효과를 제공한다.

차폐부(31)는 블랙의 ABS+PC 재질 소재로 사출 성형하여, ABS 소재가 후술되는 PC 재질의 도광판화된 투과성 투명 기재(50)의 변형 및 강도를 보강해 주는 역할을 한다.

투과성 투명 기재(50)는 도광판화한 PC 소재의 투명 기재로 사출 성형된다.

본 실시예의 투명 기재(50)가 도광판화한 기재로 함으로써, 투명 기재(50)의 측면에서의 간접 조명과 하면에서는 직접 조명으로 구현할 수 있어 LED 수량을 소량만으로도 전체 및 활성화 심벌을 조명할 수 있다.

투과성 투명 기재(50)의 일측면에는 도 3과 같이 단색의 측면 조명인 LED(73)가 설치될 홈(51)이 형성되어 있다.

LED(73)는 투명 기재(50)의 측면에 배치됨으로써, 투명 기재(50)를 통해 IMD 필름(10) 전체를 밝힐 수 있어, 기존 PCB 둘레에 다량의 LED의 설치가 불필요하다.

특히, 투명 기재(50)의 배면에 도트 형태의 옵틱 패턴(53)을 더 형성함으로써, 측면 LED(73)에서 발산되는 빛이 투명 기재(50) 내부로 입사되는 면적을 넓혀, 투명 기재(50) 내부에는 많은 양의 빛이 입사되어, 투명 기재(50) 내부로 입사되는 광량 증가로 심볼이 더욱 선명하게 표시될 수 있다.

LED모듈(70)은 PCB(75)와, PCB(75)에 실장된 배면 LED(71)와 측면 LED(73)로 이루어진다.

LED(71)는 PCB(75)의 상면에 실장되고, 관통홀(35) 상에 배치된 단색의 LED이다. 이것은 투명 기재(50)가 도광판화 되어 RGB 중 어느 하나의 단색 LED(71)가 사용되기 때문에 활성화될 LED(71)는 다른 단색의 LED만으로도 색상의 변경이 가능하다.

측면 LED(73)는 차폐부재(30)의 외곽에 배치된 채 PCB(75)에 접속된다.

이하, 위와 같은 본 실시예에 따른 자동차용 스마트 가니쉬(1)의 양산 공법을 설명한다.

먼저, IMD 필름(10)과 차폐부재(30)를 준비한다.

IMD 필름(10)은 베이스 필름의 표면엔 도어 트림과 같은 계열의 무늬나 색상(우드그레인 타입)을 디자인 인쇄하고, 배면엔 작동 활성화될 심볼과 차폐를 인쇄한 것이다.

차폐부재(30)는 도 4와 같이, 터치센서필름(32)을 금형에 인서트 한 채 사출 성형한다.

이때, 차폐부재(30)의 관통홀(35)의 내측벽에는 판 형태의 돌기인 반사 패턴(37)이 형성되는 것이, 활성화된 심볼로의 조명 집중 효과를 제공한다.

다음에, IMD 필름(10)은 롤-투-롤 방식으로 장입하여 클램핑 또는 진공시킨 채 인서트하고, 차폐부재(30)는 인서트 한 금형을 형합해서, 그 사이로 PC를 사출하면, 상측엔 IMD 필름(10), 하측엔 차폐부재(30), 중간에 PC 기재(50)가 일체로 성형되게 된다.

이때 투명 기재(50)의 배면에 옵틱 패턴(53)이 일체로 형성되게 사출 성형되는 게 바람직하다. 옵틱 패턴(53)은 도트 형태의 돌기로 되어 있어, 측면으로 입사된 빛을 위로 반사시켜 광량의 증가에 따른 심볼들의 전체 선명도를 향상시킬 수 있다.

한편, PC 기재(50)는 도광판화를 위해 PC 소재를 사용하여 변형이나 강도에 취약할 수 있지만, 차폐부재(30)의 차폐부(31)가 ABS+PC 소재이기 때문에, 일체로 사출 성형될 때 ABS소재가 PC 기재(50)의 수축 등을 방지하고 리브로서의 강도도 보강시킨다.

또한, PC 기재(50)와 차폐부재(30)가 조립이 아니라 인서트 사출됨으로써, 그 틈새로의 누광을 확실히 방지한다.

그 다음에, 차폐부재(30)의 하면과 투과성 투명 기재(50)의 측면에 해당되는 LED(71)(73)가 배치되게 LED모듈(70)을 투과성 투명 기재(50)의 내부에 조립한다.

이렇게 조립되면 최종 하우징에 조립한 제품을 도 5의 도어 트림에 장착하면 된다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세히 설명하고자 하지만, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

1 : 스마트 가니쉬 10 : IMD 필름
30 : 차폐부재 31 : 차폐부
32 : 터치센서필름 35 : 관통홀
37 : 반사패턴 50 : 투명 기재(도광판)
53 : 옵틱 패턴 70 : LED모듈
71 : 배면 LED 73 : 측면 LED
75 : PCB

Claims

베이스 필름의 표면엔 무늬 또는 색상이 디자인 인쇄되고 배면엔 심볼과 차폐가 인쇄된 IMD 필름과, 상면에 터치센서필름이 인서트 사출 성형되는 차폐부를 포함하는 차폐부재를 준비하는 단계;
상기 IMD 필름은 상측에 상기 차폐부재는 하측에 인서트 한 채 투과성 투명 기재를 사출 성형하는 단계;
상기 차폐부재의 하면에 배치되는 배면 LED와 상기 투과성 투명 기재의 측면에 배치되는 측면 LED을 포함하는 LED모듈을 조립하는 단계;를 포함하되,
상기 차폐부재를 사출 성형할 때 상기 배면 LED의 조명이 통과되는 관통홀이 형성되는 자동차의 스마트 가니쉬 양산공법.
청구항 1에 있어서,
상기 투과성 투명 기재는 PC 재질의 사출 수지이고,
상기 차폐부재는 ABS+PC 재질의 사출 수지인 자동차의 스마트 가니쉬 양산공법.
청구항 2에 있어서,
상기 투과성 투명 기재를 사출 성형할 때 그 배면에 옵틱 패턴이 일체로 사출 성형되는 자동차의 스마트 가니쉬 양산공법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관통홀의 측벽에 반사 패턴이 일체로 사출 성형되는 자동차의 스마트 가니쉬 양산공법.
베이스 필름의 표면엔 무늬 또는 색상이 디자인 인쇄되고 배면엔 심볼과 차폐가 인쇄된 IMD 필름;
터치센서필름과, 상기 터치센서필름을 인서트 사출 성형되는 차폐부를 포함하는 차폐부재;
상기 IMD 필름과 상기 차폐부재 사이에 사출 성형되는 투과성 투명 기재;
상기 차폐부재의 하면에 배면 LED가 배치되고, 상기 투과성 투명 기재의 측면에 측면 LED가 배치되게 조립되는 LED모듈;을 포함하되,
상기 차폐부재에는 상기 심볼에 대응되는 부분에 관통홀이 형성되고,
상기 배면 LED는 상기 관통홀 상에 배치되는 자동차의 스마트 가니쉬.
청구항 5에 있어서,
상기 투과성 투명 기재는 PC 재질의 사출 수지이고,
상기 차폐부는 ABS+PC 재질의 사출 수지인 자동차의 스마트 가니쉬.
청구항 6에 있어서,
상기 투과성 투명 기재의 배면에 옵틱 패턴이 더 형성되는 자동차의 스마트 가니쉬.
청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관통홀의 측벽에는 반사 패턴이 더 형성되는 자동차의 스마트 가니쉬.