KR102349407B1 - 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판 및 제조방법 - Google Patents

스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판 및 제조방법이 개시된다. 본 발명의 도로 표지판은 투명한 재질로 형성되는 하부기판, 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 하부기판의 상부에 구비되고, 도전성을 증가시키는 전도층, 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 전도층의 상부에 구비되고, 도로 표지 내용을 포함하는 발광층, 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 발광층의 상부에 구비되고, 유전체를 포함하는 유전체층 및 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 유전체층의 상부에 구비되고, 외부 전원을 제공받는 전극을 포함한다.

Description

스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판 및 제조방법{Road sign and manufacturing methods using screen printing technology}
본 발명은 도로 표지판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복잡한 모양의 표지판을 쉽게 제작할 수 있는 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판 및 제조방법에 관한 것이다.
도로 표지판은 안전하고 원활한 도로‚‹통을 확보하고, 도로구조의 보전을 도모하기 위하여 도로의 노측 또는 차도의 위쪽에 설치되는 표지판을 의미한다.
한편 도로 표지판은 외부 환경의 노출로 인해 시간이 흐를수록 도로 표지판의 상태가 불량해지고, 도로 통행 변경 및 새로운 도로의 생성 등의 이유로 새롭게 제작되고 있다.
하지만 종래의 도로 표지판은 광섬유를 각 홈에 넣어서 제작하는 방식을 사용하였다. 즉 종래에는 수작업으로 표지판을 제작함에 따라 복잡한 모양을 가지는 도로 표지판인 경우 와이어링 작업이 복잡하여 제작에 어려움을 겪고 있다.
따라서 복잡한 모양을 가지는 도로 표지판이더라도 제작단가가 낮고, 쉽게 제작할 수 있는 방법이 필요한 실정하다.
한국특허공보 제10-0328305호(2002.02.27.)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 복잡한 모양의 표지판을 쉽고 간단하게 제작할 수 있는 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판은 투명한 재질로 형성되는 하부기판, 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 상기 하부기판의 상부에 구비되고, 도전성을 증가시키는 전도층, 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 상기 전도층의 상부에 구비되고, 도로 표지 내용을 포함하는 발광층, 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 상기 발광층의 상부에 구비되고, 유전체를 포함하는 유전체층 및 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 상기 유전체층의 상부에 구비되고, 외부 전원을 제공받는 전극을 포함한다.
또한 상기 전도층은, ITO(Indium Tin Oxide)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전도층은, 두께가 1200Å 내지 1600Å 되도록 스크린 프린팅하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 발광층은, 무기EL(Electroluminescent) 형광체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 발광층은, 두께가 30㎛ 내지 50㎛ 되도록 스크린 프린팅하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 유전체층은, 두께가 200㎛ 내지 400㎛ 되도록 스크린 프린팅하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판 제조방법은 투명한 재질로 형성되는 하부기판을 준비하는 단계, 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 상기 하부기판의 상부에 도전성을 증가시키는 전도층을 형성하는 단계, 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 상기 전도층의 상부에 도로 표지 내용을 포함하는 발광층을 형성하는 단계, 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 상기 발광층의 상부에 유전체를 포함하는 유전체층을 형성하는 단계 및 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 상기 유전체층의 상부에 외부 전원을 제공받는 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
또한 상기 전도층, 상기 발광층, 상기 유전체층 및 상기 전극이 스크린 프린팅되면 120° 내지 140°에서 5분 내지 15분간 열 베이킹을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판은 인쇄형 스크린 프린팅 기술을 통해 저비용으로 복잡한 모양의 표지판을 쉽고 간단하게 제작할 수 있다.
또한 실외 조건에서도 신뢰성이 높은 무기 형광체를 사용함으로써, 반영구적인 표지판을 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도로 표지판을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 도 1의 도로 표지판이 제조되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도로 표지판 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도로 표지판을 설명하기 위한 단면도이고, 도 2 내지 도 5는 도 1의 도로 표지판이 제조되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 도로 표지판(100)은 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 제작 과정이 간단하면서 저가로 제작 가능하다. 도로 표지판(100)은 실외 조건에서도 반영구적이다. 도로 표지판(100)은 하부기판(10), 전도층(30), 발광층(50), 유전체층(70) 및 전극(90)을 포함한다.
하부기판(10)은 투명한 재질로 형성된 기판이다. 하부기판(10)은 도로 표지판(100)을 만들기 위한 초석(base)이 될 뿐만 아니라 외부 환경으로부터 보호막 역할을 수행할 수 있다. 하부기판(10)은 유리기판을 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
전도층(30)은 하부기판(10)의 상부에 구비되고, 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 형성된다. 전도층(30)는 도전성을 증가시키는 역할을 한다. 전도층(30)은 1200Å 내지 1600Å의 두께로 스크린 프린팅하고, 바람직하게는 1400Å의 두께로 스크린 프린팅한다. 여기서 전도층(30)의 두께가 1200Å 미만인 경우, 도전성이 낮아지고, 두께가 1600Å 초과인 경우, 박막에 굴곡이 생기면서 빛의 투과율이 낮아질 수 있다. 전도층(30)는 ITO(Indium Tin Oxide)을 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. ITO는 전기 전도성을 가진 투명 도전막으로 인듐과 산화주석의 화합물(In2O3, SnO2)로 된 막이다.
발광층(50)은 전도층(30)의 상부에 구비되고, 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 형성된다. 발광층(50)은 도로 표지 내용이 포함되도록 스크린 프린팅한다. 이때 도로 표지 내용은 다양한 모양 및 글자를 포함할 수 있으며, 이러한 모양 및 글자는 스크린 프린팅 인쇄기술로 인해 간단하게 구현될 수 있다. 발광층(50)은 무기EL(Electroluminescent) 형광체를 포함한다. 무기EL 형광체는 산소 및 습기가 쉽게 노출될 수 있는 실외 조건에서도 신뢰성이 높아 반영구적으로 도로 표지 내용을 표시할 수 있다. 발광층(50)은 30㎛ 내지 50㎛의 두께로 스크린 프린팅하고, 바람직하게는 40㎛의 두께로 스크린 프린팅한다. 여기서 발광층(50)의 두께가 30㎛ 미만인 경우, 형광체의 반사율이 낮아 휘도가 낮아지고, 두께가 50㎛ 초과인 경우, 방전전햐량이 감소하여 확산손실이 커져 휘도가 낮아진다.
유전체층(70)은 발광층(50)의 상부에 구비되고, 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 형성된다. 유전체층(70)은 정전기장을 가할 때 전기편극이 생성되지만 직류전류가 생성되지 않는 유전체가 포함되도록 스크린 프린팅한다. 이때 유전체층(70)은 TiO2층/SiO2층이 반복되면서 적층된 제1 유전체층 및 Ta2O5층/SiO2층이 반복되면서 적층된 제2 유전체층이 결합되어 이루어질 수 있다. 유전체층(70)은 20층 내지 50층을 포함할 수 있으며, 제1 유전체층의 두께는 120㎛ 내지 220㎛ 되도록 스크린 프린팅하고, 제2 유전체층의 두께는 80㎛ 내지 180㎛ 되도록 스크린 프린팅을 한다. 즉 유전층(70)은 200㎛ 내지 400㎛의 두께를 가질 수 있다. 이때 제1 유전체층의 TiO2층의 두께는 30nm 내지 80nm이고, 제1 유전체층의 SiO2층의 두께는 85nm 내지 135nm인 것이 바람직하다. 제2 유전체층의 Ta2O5층의 두께는 30nm 내지 80nm이고, 제2 유전체층의 SiO2층의 두께는 45nm 내지 95nm인 것이 바람직하다. 유전체층(70)은 장파장에서 투과율이 높은 제1 유전체층과 단파장에서 투과율이 높은 제2 유전체층을 조합함으로써, 발광층(50)의 광학적 출력을 높일 수 있다.
전극(90)은 유전체층(70)의 상부에 구비되고, 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 형성된다. 전극(90)은 외부 전원을 제공받는 전도성 기판 또는 배선 형태로 형성될 수 있다. 전극(90)은 금속 재질로 형성될 수 있으며, 은, 금, 구리, 알루미늄 등을 포함할 수 있다.
한편 도면에는 도시되지 않았지만 도로 표지판(100)은 표면에 보호 코팅막(미도시)을 더 포함할 수 있다. 보호 코팅막은 외부 환경으로부터 하부기판(10), 전도층(30), 발광층(50), 유전체층(70) 및 전극(90)을 보호할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도로 표지판 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 도로 표지판 제조방법은 하부기판(10), 전도층(30), 발광층(50), 유전체층(70) 및 전극(90)을 순차적으로 적층하여 제조한다. 상세하게는 하기와 같은 순서로 도로 표지판(100)을 제조할 수 있다.
S110단계에서, 하부기판(10)을 준비한다. 하부기판(10)은 투명한 재질로 형성된 기판로써, 도로 표지판(100)을 만들기 위한 초석(base)이 될 뿐만 아니라 외부 환경으로부터 보호막 역할을 수행한다. 하부기판(10)은 유리기판일 수 있다.
S120단계에서, 전도층(30)을 하부기판(10)의 상부에 형성한다. 전도층(30)은 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 형성한다. 전도층(30)은 1200Å 내지 1600Å의 두께로 스크린 프린팅하고, 바람직하게는 1400Å의 두께로 스크린 프린팅한다. 전도층(10)의 스크린 프린팅이 완료되면 120° 내지 140°에서 5분 내지 15분간 열 베이킹을 수행하여 전도층(10)을 경화시킨다.
S130단계에서, 발광층(50)을 전도층(30)의 상부에 형성한다. 발광층(50)은 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 다양한 모양 및 글자를 포함하는 도로 표지 내용을 형성한다. 여기서 발광층(50)은 무기EL 형광체를 포함한다. 발광층(50)은 30㎛ 내지 50㎛의 두께로 스크린 프린팅하고, 바람직하게는 40㎛의 두께로 스크린 프린팅한다. 발광층(50)의 스크린 프린팅이 완료되면 120° 내지 140°에서 5분 내지 15분간 열 베이킹을 수행하여 발광층(50)을 경화시킨다.
S140단계에서, 유전체층(70)을 발광층(50)의 상부에 형성한다. 유전체층(70)은 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 전기장을 가할 때 전기편극이 생성되지만 직류전류가 생성되지 않는 유전체가 포함되도록 형성한다. 유전체층(70)은 TiO2층/SiO2층이 반복되면서 적층된 제1 유전체층 및 Ta2O5층/SiO2층이 반복되면서 적층된 제2 유전체층이 결합되어 이루어질 수 있다. 유전체층(70)은 20층 내지 50층을 포함할 수 있으며, 제1 유전체층의 두께는 120㎛ 내지 220㎛ 되도록 스크린 프린팅하고, 제2 유전체층의 두께는 80㎛ 내지 180㎛ 되도록 스크린 프린팅을 한다. 유전체층(70)의 스크린 프린팅이 완료되면 120° 내지 140°에서 5분 내지 15분간 열 베이킹을 수행하여 유전체층(70)을 경화시킨다.
S150단계에서, 전극(90)을 유전체층(70)의 상부에 형성한다. 전극(90)은 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 외부 전원을 제공받는 전도성 기판 또는 배선 형태로 형성한다. 전극(90)은 금속 재질로 형성될 수 있으며, 은, 금, 구리, 알루미늄 등을 포함할 수 있다. 전극(90)의 스크린 프린팅이 완료되면 120° 내지 140°에서 5분 내지 15분간 열 베이킹을 수행하여 전극(90)을 경화시킨다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 도로 표지판(100)은 실외 조건에서도 신뢰성이 높은 무기EL 형광체를 사용함으로써, 신뢰성이 높고, 반영구적으로 제작이 가능하다. 또한 도로 표지판(100)은 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 제작함으로써, 복잡한 모양 또는 글자를 포함하는 도로 표지판을 적은 비용을 쉽게 제판을 제작할 수 있으며, 인쇄 후 바로 사용하기 때문에 인건비를 획기적으로 줄일 수 있는 효과를 가진다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10: 하부기판
30: 전도층
50: 발광층
70: 유전체층
90: 전극
100: 도로 표지판

Claims (8)

  1. 투명한 재질로 형성되는 하부기판;
    스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 두께가 1200Å 내지 1600Å 되도록 상기 하부기판의 상부에 구비되고, 도전성을 증가시키는 전도층;
    스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 두께가 30㎛ 내지 50㎛ 되도록 상기 전도층의 상부에 구비되고, 도로 표지 내용을 포함하는 발광층;
    스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 두께가 200㎛ 내지 400㎛ 되도록 상기 발광층의 상부에 구비되고, 이산화 타이타늄(TiO2)층과 이산화 규소(SiO2)층이 반복 적층된 제1 유전체층과 오산화 탄탈럼(Ta2O5)층과 SiO2층이 반복 적층된 제2 유전체층을 포함하는 유전체층; 및
    스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 상기 유전체층의 상부에 구비되고, 외부 전원을 제공받는 전극;
    을 포함하는 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전도층은,
    ITO(Indium Tin Oxide)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 발광층은,
    무기EL(Electroluminescent) 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 유전체층의 두께는 120㎛ 내지 220㎛ 이고,
    상기 제1 유전체층 중 TiO2층의 두께는 30nm 내지 80nm이며,
    상기 제1 유전체층 중 SiO2층의 두께는 85nm 내지 135nm인 것을 특징으로 하는 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 유전체층의 두께는 80㎛ 내지 180㎛ 이고,
    상기 제2 유전체층 중 Ti2O5층의 두께는 30nm 내지 80nm이며,
    상기 제2 유전체층 중 SiO2층의 두께는 45nm 내지 95nm인 것을 특징으로 하는 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판.
  7. 투명한 재질로 형성되는 하부기판을 준비하는 단계;
    스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 상기 하부기판의 상부에 도전성을 증가시키는 전도층을 두께가 1200Å 내지 1600Å 되도록 형성하는 단계;
    스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 상기 전도층의 상부에 도로 표지 내용을 포함하는 발광층을 두께가 30㎛ 내지 50㎛ 되도록 형성하는 단계;
    스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 상기 발광층의 상부에 TiO2층과 SiO2층이 반복 적층된 제1 유전체층과 Ta2O5층과 SiO2층이 반복 적층된 제2 유전체층을 포함하는 유전체층을 두께가 200㎛ 내지 400㎛ 되도록 형성하는 단계; 및
    스크린 프린팅 인쇄기술을 이용하여 상기 유전체층의 상부에 외부 전원을 제공받는 전극을 형성하는 단계;
    를 포함하는 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 전도층, 상기 발광층, 상기 유전체층 및 상기 전극이 스크린 프린팅되면 120° 내지 140°에서 5분 내지 15분간 열 베이킹을 수행하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린팅 인쇄기술을 이용한 도로 표지판 제조방법.
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