KR101672206B1 - 융합형 도광판 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 별도의 화면판이나 보조 확산판을 사용하지 않고, 하나의 도광판기재만으로 얇게 화면을 구현하여, 각종 옥, 내외 광고물, 안내판, 홍보물, 공공물, 디스플레이, 표시물 등에 자유형태와, 입체 및 동적 움직임을 부여하도록 한 융합형 도광판 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 융합형 도광판 제조방법은 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 수지를 이용하여 평면 또는 입체형상의 투명 도광판기재(10)를 제조하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 상부표면 또는 하부표면에 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하는 광설계 단계; 광설계된 개별 파일을 출력용 파일로 변환하는 단계; 상기 변환된 파일을 프린터로 보내 투명 도광판기재(10)에 유색, 무색의 도광잉크를 분사시켜 투명 도광판기재(10)의 상부표면 또는 하부표면 상에 디지털 프린팅을 단층 또는 동시에 다수회에 걸쳐 다층의 도광프린팅층(20)을 형성하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 측면에 LED광원(30)을 설치하여 도광판(P)을 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 융합형 도광판 제조방법은 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 수지를 이용하여 평면 또는 입체형상의 투명 도광판기재(10)를 제조하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및/ 또는 하부표면에 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하는 광설계 단계; 광설계된 개별 파일을 출력용 파일로 변환하는 단계; 상기 변환된 파일을 프린터로 보내 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및/또는 하부표면에 유색, 무색의 도광잉크를 분사시켜 도광디지털 프린팅을 동시 및/또는 순차적으로 다수회에 걸쳐 다층의 도광프린팅층(20)을 형성하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 측면에 LED광원(30)을 설치하여 도광판(P)을 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 융합형 도광판 제조방법은 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 수지를 이용하여 평면 또는 입체형상의 투명 도광판기재(10)를 제조하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및 하부표면에 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하는 광설계 단계; 광설계된 개별 파일을 출력용 파일로 변환하는 단계; 상기 변환된 파일을 프린터로 보내 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및 하부표면에 유색, 무색의 도광잉크를 분사시켜 도광디지털 프린팅을 동시 및/또는 순차적으로 다수회에 걸쳐 다층의 도광프린팅층(20)을 형성하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 측면에 LED광원(30)을 설치하여 도광판(P)을 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

융합형 도광판 제조방법{Fusion typr light guide panel manufacturing method}
본 발명은 융합형 도광판 제조방법에 관한 것으로, 특히 각종 옥, 내외 광고물, 안내판, 홍보물, 공공물, 디스플레이, 표시물 등에 활용할 수 있을 뿐만 아니라 형태 문양의 굴곡에도 광설계(光設計)에 따라 빛의 표출과 자유형태, 입체, 움직임을 부여하며, 용도에 따라 도광잉크의 침투성, 제작의 편리성, 고객 시각지향성 등을 구현하는 융합형 도광판 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 도광판(LGP, Light Guide Panel)은 액정디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display)의 백라이트 유닛(BLU, Back Light Unit)에 포함되는 부품으로, 냉음극 형광램프(CCFL, Cold Cathode Flourescent Lamp) 또는 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode) 광원으로 이루어진 선 또는 점광원으로부터 면광원으로 빛의 경로를 바꾸는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA, polymethyl methacrylate)과 같은 투명 합성수지로 이루어진 광학부품이다.
여기서, 상기 도광판이 광원에서 발산되는 빛을 LCD 패널 전체 면에 균일하게 전달하기 위해서는 그 표면에 도광패턴(pattern)이 형성된다.
이때, 상기 도광패턴의 형태는 프리즘 패턴(prism pattern), 바둑판 패턴, 다각패턴, 도트 패턴(dot pattern), 바아 패턴(bar pattern) 등이 적용될 수 있다.
최근에는 기존 광원의 재료로 사용된 환경 유해물질 사용을 억제하고 광효율을 높여 소비전력을 최소화하려는 등 친환경적인 제품의 생산이 늘어남과 동시에 TV 등 디스플레이 장치의 디자인이 슬림화되는 경향에 의하여, 백라이트 유닛의 광원에 있어서, 친환경적이며 효율이 좋은 발광다이오드(LED)를 적용하는 추세이며, 넓은 면적에 많은 발광다이오드(LED)를 일정 간격으로 배열시키는 직하형 보다는 도광판을 사용하여 도광판의 끝단에 발광다이오드(LED)를 위치시키는 에지(edge)형의 백라이트 유닛이 품질, 디자인, 경제성 등의 이유로 적합한 형태로 인식되고 있다.
따라서, 에지형의 백라이트 유닛에 적용되는 도광판의 중요성이 대두되고 있는 실정이다.
그런데 현재 TV용으로 도광판의 사용이 급격히 증가하는 반면에, 산업 현장에서 TV용 도광판의 생산 공법이 안정화되지 않아 생산 시 불량이 많이 나는데, 이로 인해 수요에 공급이 미치지 못하는 현상이 일어나고 있다.
이상적인 도광판이란, 열변형 온도, 표면경도가 높아 열이 발생하는 발광다이오드(LED)를 광원으로 사용하였을 때도 변형이 없어야 하며, TV와 같이 대면적 도광판을 취급시 쉽게 발생할 수 있는 표면 스크래치(scratch) 불량이 없어야 한다.
또한, 공정이 간소해서 생산성이 높아야 하고 저렴한 비용으로 제작이 가능해야 하며, 백라이트 유닛에 조립하였을 경우에도 음영 또는 얼룩의 외관 품질이 좋아야 한다.
한편, 도광판의 소재는 일반적으로 투명도와 내후성이 우수한 합성수지인 아크릴 수지(PMMA, Polymethyl Methacrylate)로 하고, 도광패턴이 형성된 도광판의 도광판재로 이용되는 PMMA는 액상의 단량체인 MMA(Methyl Methacrylate)를 중합하여 얻을 수 있다.
이때, 중합방법은 현탁중합과 괴상중합으로 나누어 볼 수 있는데, 중합의 방법에 따라 PMMA의 물성에 차이가 생기고 이에 따라 PMMA의 도광판재에 도광패턴을 형성하는 방식도 달라진다.
현탁중합(suspension Polymerization)은 비활성의 매질인 물속에서 단량체인 MMA(Methacrylate)를 0.01mm 내지 1mm 정도 크기의 입자로 분산시킨 상태에서 중합하는 것으로서, 중합반응 결과 얻어지는 PMMA는 입상의 형태로 얻어져 가열가공에 의한 재형상화에 유리하다.
다만, 현탁중합에 의한 PMMA는 열팽창계수가 크고, 압력에 따른 변형이 다소 큰 것이 단점이다.
이에 비해, 괴상중합(bulk Polymerization)은 용매나 분산매체 없이 단량체만으로 또는 소량의 개시제를 가하여 중합하는 라디칼 중합법으로서, 중합과정과 동시에 반응시 열 제거가 어렵다는 단점이 있지만, 중합조건을 최적화하여 경도가 높고 열팽창계수가 낮아 열에 대한 안정성과 표면 경도가 높은, 우수한 품질의 도광판을 얻을 수 있다.
이러한 방법은 일반적으로 캐스팅 제조 공법에 의하여 판재를 제조한다.
그리고 도광패턴이 형성된 도광판의 제조에 있어서, 상기한 현탁중합에 의한 경우에는 유동성의 PMMA를 사출공정에 의해 도광판을 제조하거나, 압출 공정에 의해 도광판재를 제조한 후에 별도의 커팅(Cutting) 공정과 도광패턴(pattern) 가공공정을 수행하여 도광판을 제조한다.
반면에, 괴상중합에 의한 경우에는 MMA(Methacrylate)를 원재료로 하여 중합 공정을 거치는 캐스팅 공법에 의해 PMMA 도광판재를 제조한 후, 압출 공정과 마찬가지로 별도의 커팅(Cutting)공정과 도광패턴(pattern) 가공공정을 수행하여 도광판을 제조한다.
그런데 투명한 도광판재에 패턴을 형성하는 방법에 따라 도광패턴이 형성된 도광판의 제조 방법이 구분된다. TV용 도광판에서 패턴을 형성하는 방법으로는 인쇄, 레이저(laser), 임프린팅(imprinting) 기법이 있는데, 이러한 종래의 제조방법들은 다음과 같은 문제점이 있다.
우선 인쇄 공법에 의한 도광판 제조방법은 투명한 도광판재를 도광판 크기에 맞게 재단한 후 실크 스크린과 같이 마스크(mask)재의 구멍이 뚫린 부분에 인쇄할 액상 잉크(ink)를 밀어 넣어 패턴을 형성하는 방법이며, 보통 등사판의 원리와 같고 현탁중합으로 제조된 압출 방식의 도광판재 그리고 괴상중합으로 제조된 캐스팅 방식의 도광판재를 사용하고 있다.
32인치 이하의 모니터용 도광판에서는 생산성이 좋은 인쇄 공법을 일반적으로 사용하고 있다.
그러나 32인치 이상의 대면적 TV용 도광판에서 인쇄 공정으로 패턴을 형성할 때에는 기존 모니터 인쇄 공정에서 나오지 않은 문제점이 발생된다.
문제점으로는 인쇄 면적이 넓고, 패턴(pattern) 크기가 작아 균일하게 마스크(mask)의 홈으로 인쇄할 액상 물질을 도포하는 것이 기술적으로 어려우며, 이러한 방법으로 반복하여 생산하였을 경우에는 마스크(mask)의 작은 패턴(pattern)의 형상이 잉크(ink)에 의해 막히게 되어 반복 재현성이 떨어지며, 광학적 특성의 변화라는 큰 문제가 발생된다.
일반적으로 40인치(inch) 이상의 도광판에서는 이러한 문제점들이 더욱 빈번하게 나타난다.
또한, 잉크를 열 건조하는 과정에서 변형이 쉽게 일어나는 문제점이 있다.
레이저 기법에 의한 도광판 제조방법은 투명한 도광판재를 도광판 크기에 맞게 재단한 후 도광판재의 식각에 유리한 CO2 레이저를 이용하여 패턴을 가공하는 방법으로, 레이저에서 발생하는 에너지로 도광판재를 식각하여 음각의 패턴을 형성하는 것이다.
현탁중합, 괴상중합으로 제조된 PMMA 도광판재에 모두 적용이 가능하다. 레이저(laser) 공법에 의한 도광판 제조방법은 각각의 패턴을 레이저(laser)로 식각하여 제조하는 것으로 생산에 있어서 대면적이 될수록 제조시간이 많이 소요되며, 시설 투자비가 증가되어 경제성이 떨어지는 단점이 있다.
임프린팅(imprinting) 공법에 의한 도광판 제조방법은 투명한 도광판재를 도광판 크기에 맞게 재단한 후, 자외선(UV, ultraviolet)로 경화될 수 있는 도료를 도광판재의 일측면에 입히고 패턴이 형성된 별도의 판재나 원통형의 롤(roll)로 압력을 가하여 패턴을 형성하고 자외선(UV)를 조사하여 패턴을 경화시켜 제조하는 방법이다.
현탁중합, 괴상중합으로 제조된 PMMA 판재에 모두 적용이 가능하다.
현재까지는 특히 40인치 이상의 도광판에서는 공정의 안정화되지 않고 있어 생산성이 저하되고, 수율이 낮은 문제점이 있다.
TV용 도광판에서 패턴(pattern)을 형성하는 방법으로 쓰이지는 않고 있지만 약 20인치([0015] inch) 이하의 도광판 제작방법으로 사출 공법이 사용되고 있다.
사출 도광판은 패턴이 형성되어 있는 몰드(mold)에 현탁중합으로 제조된 PMMA 레진(resin)을 열로 녹여 금형에 주입하고, 압력을 가해 도광패턴 및 도광판재를 제조하는 것이다.
이러한 공법으로는 도광판을 제단하는 공정이 추가되지 않고 도광패턴이 동시에 도광판에 성형되어 공정을 단순화시켜 바람직한 기술이나, 다음과 같은 문제점이 있다.
사출 시 도광판의 면적 1㎠당 약 1ton의 사출 압력이 필요하게 되어 현재 기술로는 24인치(inch)에도 적용되기 어려운 기술이며, 특히 대면적의 TV용 도광판인 32인치(inch)이상인 도광판에서 더욱 구현하기 힘들다.
또한, 사출로 제조된 도광패턴이 형성된 도광판은 열변형 온도가 통상 80℃ 이하로 낮아 고온에서 쉽게 변형되는 단점이 있다.
한편, 유동성의 PMMA를 사출 공정에 의해 도광판을 제조하거나, 압출이나 캐스팅 공법에 의하여 PMMA 도광판재를 제조한 후 별도의 도광패턴(pattern) 가공공정을 수행하여 도광판을 제조하는 종래의 제조방법들은 상기한 바와 같은 각각의 단점들이 있음은 물론이거니와 그 외에도 원재료의 단가가 높고 수급이 원활하지 않은 PMMA를 원재료로 사용하여야 하는 문제점이 있다.
따라서 도광패턴이 형성된 도광판의 제조에 있어서, 30인치(inch)를 초과하는 LED TV용 도광판 제조에도 적용할 수 있으면서도 도광패턴을 형성하는 후공정을 별도로 수행함이 없이도 현탁중합에 의한 PMMA의 표면경도, 열변형 특성 등의 품질보다 우수한 품질을 갖는 도광패턴이 형성된 도광판을 제조할 수 있다면, 이는 현재 도광판제조 업계에 혁신적인 개선을 도모할 수 있다.
왜냐하면, 열 변형 온도 등이 상대적으로 높은 도광패턴이 형성된 도광판의 제조 시에도 도광패턴의 가공 공정을 생략할 수 있다는 것은 그만큼의 가공 공정 시간, 가공공정 비용, 물류비용 등을 혁신적으로 감소시킬 수 있기 때문이다.
공개특허공보 10-2011-0134248(공개일: 2011.12.14.)
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 별도의 화면판이나 보조 확산판을 사용하지 않고, 하나의 도광판기재만으로 얇게 화면을 구현하여, 각종 옥, 내외 광고물, 안내판, 홍보물, 공공물, 디스플레이, 표시물 등에 자유형태와, 입체 및 동적 움직임을 부여하도록 한 융합형 도광판 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 융합형 도광판 제조방법은 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 수지를 이용하여 평면 또는 입체형상의 투명 도광판기재(10)를 제조하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 상부표면 또는 하부표면에 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하는 광설계 단계; 광설계된 개별 파일을 출력용 파일로 변환하는 단계; 상기 변환된 파일을 프린터로 보내 투명 도광판기재(10)에 유색, 무색의 도광잉크를 분사시켜 투명 도광판기재(10)의 상부표면 또는 하부표면 상에 디지털 프린팅을 단층 또는 동시에 다수회에 걸쳐 다층의 도광프린팅층(20)을 형성하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 측면에 LED광원(30)을 설치하여 도광판(P)을 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 융합형 도광판 제조방법은 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 수지를 이용하여 평면 또는 입체형상의 투명 도광판기재(10)를 제조하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및/ 또는 하부표면에 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하는 광설계 단계; 광설계된 개별 파일을 출력용 파일로 변환하는 단계; 상기 변환된 파일을 프린터로 보내 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및/또는 하부표면에 유색, 무색의 도광잉크를 분사시켜 도광디지털 프린팅을 동시 및/또는 순차적으로 다수회에 걸쳐 다층의 도광프린팅층(20)을 형성하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 측면에 LED광원(30)을 설치하여 도광판(P)을 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 융합형 도광판 제조방법은 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 수지를 이용하여 평면 또는 입체형상의 투명 도광판기재(10)를 제조하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및 하부표면에 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하는 광설계 단계; 광설계된 개별 파일을 출력용 파일로 변환하는 단계; 상기 변환된 파일을 프린터로 보내 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및 하부표면에 유색, 무색의 도광잉크를 분사시켜 도광디지털 프린팅을 동시 및/또는 순차적으로 다수회에 걸쳐 다층의 도광프린팅층(20)을 형성하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 측면에 LED광원(30)을 설치하여 도광판(P)을 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 융합형 도광판 제조방법은 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate)수지 또는 각종 투명, 반투명 도광 소재를 이용하여 평면 또는 입체형상의 도광판기재를 제조하고, 상기 도광판기재의 상부표면 또는/ 및 하부표면에 다양한 굴곡이나 문양 입체 형태에도 원하는 방식의 빛을 투과할 수 있도록 상기 도광판기재의 상부표면 또는/및 하부표면에 세밀하게 자유로운 형태를 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하고, 상기 도광판기재의 상부표면 또는/및 하부표면에 도광잉크를 분사시켜 도광판기재의 상부표면 또는/및 하부표면에 디지털 프린팅한 후, 상기 도광판기재의 측면에 광원을 설치하여 제조함으로써, 각종 옥, 내외 광고물, 안내판, 홍보물, 공공물, 디스플레이, 표시물 등에 활용할 수 있을 뿐만 아니라 형태 문양의 굴곡에도 광설계(光設計)에 따라 빛의 표출과 자유형태, 입체, 영상, 움직임等 을 부여하며, 용도에 따라 도광잉크의 침투성, 제작의 편리성, 고객 시각지향성 등을 구현할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 다음과 같은 특징이 있다.
첫째, 본 발명은 광설계(光設計)디자인(computer-design)은 다양한 형태의 셀 구조로 음양 조절과 반사잉크 설계 및 입체설계, 컬러 및 색상을 자유롭게 한 융합형 설계가 가능하다.
둘째, 본 발명은 각종 도광용 소재에 UV잉크 또는 속건 도광잉크(유,무색 및 반사잉크)로 디지털 프린팅(digital printing)(평면~입체, 3D물, 단면, 양면, 입체형 등) 및 별개의 이미지 판과 이종결합 할 수도 있다.
셋째, 본 발명은 측면부 램프위치 외 유휴 부분은 모두 반사, 또는 유색물질을 도포 또는 점착 또는 조명 투과용 색상 몰딩 (color molding)을 결합시킬 수도 있다.
넷째, 본 발명은 도광물의 도광용 조명의 색상을 자유롭게 변화시킬 수도 있다.
다섯째, 본 발명은 얇은 판에는 빛을 많이 조사하기 위해 도광판기재의 단부를 두껍게(
Figure 112016043519474-pat00001
) 제작하여 접목할 수도 있음을 밝혀둔다.
여섯째, 본 발명은 휨과 절곡, 절단을 자유롭게 제작한 융합형 도광물(판)을 기계, 전기장치 또는 바람에 움직이게 할 수도 있다.
즉 필요시 화면판이 자유롭게 움직이도록
Figure 112015129127484-pat00002
전기, 모터, 자석, 등의 구동장치를 설치하고, 또는 자연 바람에 의해 융합형 도광판(P)이 자동으로 움직이도록 스프링판, 스프링핀, 유연판 등을 접목하여 자동으로 바람에
Figure 112015129127484-pat00003
움직이도록 할 수도 있다.
일곱째, 본 발명은 도광판기재에 디지털 프린팅 후 외곽절단 시스템을 이종 결합하여 편리한 융합 기기 제품으로 구현할 수도 있다.
여덟째, 본 발명은 3d물 제조기로 순간 경화 도광물을 제조하여 3d컬러 프린터를 결합한 융합 기기제품 구현할 수도 있다.
아홉째, 본 발명은 전기공급이 없는 곳에는 각종 발전장치, 전지와 접목할 수 있다.
열 번째, 본 발명은 도광판기재로, 아크릴, 폴리카보네이트(Polycarbonate), 및 각종 투명, 반투명 소재, 광섬유 원단 등에 혼합하여 접목 및 도광의류를 제작할 수 있다.
열 한번째, 본 발명은 각종 조명용 도광물, 옥, 내외 광고물, 안내판, 홍보물, 공공물, 디스플레이, 모니터, 각종 조명용 도광물, 표시물 등에 널리 활용할 수 있다.
즉, 디스플레이, 표시물 등에 활용할 수 있을 뿐만 아니라 형태 문양의 굴곡에도 광설계에 따라 빛의 표출과 자유형태, 입체, 영상, 움직임을 부여할 수 있다.
열 두번째, 본 발명은 기존 도광판기재의 일정한 광학패턴 압축제품을 광조절용 패턴으로 압축, 압출, 사출, 패턴롤러 등을 이용하여 원하는 크기로 제품을 제작할 수 있다.
열 세번째, 본 발명은 3d물 제조기로 순간 경화 도광물을 제조하여 3d칼라프린터를 결합한 융합 기기제품을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일측면에 도광프린팅층이 형성된 융합형 도광판을 조립 유형별로 도시한 예시도 1,
도 2는 본 발명에 따른 양측면에 도광프린팅층이 형성된 융합형 도광판을 조립 유형별로 도시한 예시도 1,
도 3은 본 발명에 따른 양측면에 도광프린팅층이 형성된 융합형 도광판을 조립 유형별로 도시한 예시도 2,
도 4는 본 발명에 따른 양측면에 도광프린팅층이 형성된 융합형 도광판을 조립 유형별로 도시한 예시도 3,
도 5는 본 발명에 따른 양측면에 도광프린팅층이 형성된 융합형 도광판을 조립 유형별로 도시한 예시도 4,
도 6은 본 발명에 따른 양측면에 도광프린팅층이 형성된 융합형 도광판을 조립 유형별로 도시한 예시도 5,
도 7은 본 발명에 따른 입체형 융합형 도광판을 도시한 예시도 1,
도 8은 본 발명에 따른 입체형 융합형 도광판을 도시한 예시도 2,
도 9는 본 발명에 따른 입체형 융합형 도광판을 도시한 예시도 3,
도 10은 본 발명에 따른 입체형 융합형 도광판의 입체 프린팅 단면을 도시한 예시도,
도 11은 본 발명에 따른 입체형 융합형 도광판의 입체 프린팅 양면을 도시한 예시도,
도 12는 본 발명에 따른 입체형 도광입체물을 도시한 예시도,
도 13은 본 발명에 따른 움직이는 도광물을 도시한 예시도.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 일측면에 도광프린팅층이 형성된 융합형 도광판을 조립 유형별로 도시한 예시도 1, 도 2는 본 발명에 따른 양측면에 도광프린팅층이 형성된 융합형 도광판을 조립 유형별로 도시한 예시도 1, 도 3은 본 발명에 따른 양측면에 도광프린팅층이 형성된 융합형 도광판을 조립 유형별로 도시한 예시도 2, 도 4는 본 발명에 따른 양측면에 도광프린팅층이 형성된 융합형 도광판을 조립 유형별로 도시한 예시도 3, 도 5는 본 발명에 따른 양측면에 도광프린팅층이 형성된 융합형 도광판을 조립 유형별로 도시한 예시도 4, 도 6은 본 발명에 따른 양측면에 도광프린팅층이 형성된 융합형 도광판을 조립 유형별로 도시한 예시도 5이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 융합형 도광판 제조방법은 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 수지 또는 각종 투명, 반투명 소재를 이용하여 평면 또는 입체형상의 투명 도광판기재(10)를 제조하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 표면에 직접 다양한 굴곡이나 문양 입체 형태에도 원하는 방식의 빛을 투과할 수 있도록 투명 도광판기재(10)의 상부표면 또는 하부표면에 세밀하게 광 설계된 자유로운 각종 이미지(image)를 단층, 적층, 입체층, 3D층, 도형 등을 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하는 광설계 단계; 광설계된 개별 파일을 출력용 파일로 변환하는 단계; 상기 변환된 파일을 프린터로 보내 투명 도광판기재(10)의 상부표면 또는 하부표면에 유색, 무색의 도광잉크를 분사시켜 투명 도광판기재(10)의 상부표면 또는 하부표면 상에 직접 디지털 프린팅을 동시에 단층 또는 다수회에 걸쳐 다층의 도광프린팅층(20)을 형성하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 측면에 LED광원(30)을 설치하여 도광판(P)을 제조하는 단계로 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 융합형 도광판 제조방법은 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 수지 또는 각종 투명, 반투명 도광 소재를 이용하여 평면 또는 입체형상의 투명 도광판기재(10)를 제조하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 상부표면 또는 하부표면에 직접 다양한 굴곡이나 문양 입체 형태에도 원하는 방식의 빛을 투과할 수 있도록 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및/ 또는 하부표면에 세밀하게 자유로운 각종 이미지(image), 단층, 적층, 입체층, 3D층, 도형 등을 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하는 광설계 단계; 광설계된 개별 파일을 출력용 파일로 변환하는 단계; 상기 변환된 파일을 프린터로 보내 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및/또는 하부표면에 유색, 무색의 도광잉크를 분사시켜 투명 도광판기재(10) 상에 직접 디지털 프린팅을 동시에 단층 또는 다수회에 걸쳐 다층의 도광프린팅층(20)을 형성하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 측면에 LED광원(30)을 설치하여 도광판(P)을 제조하는 단계로 이루어진다.
그리고, 본 발명에 따른 융합형 도광판 제조방법은 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 수지를 이용하여 평면 또는 입체형상의 투명 도광판기재(10)를 제조하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 상부표면 또는 하부표면에 직접 다양한 굴곡이나 문양 입체 형태에도 원하는 방식의 빛을 투과할 수 있도록 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및 하부표면에 세밀하게 사진형, 점진망점(그라데이션 형) 등을 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하는 광설계 단계; 광설계된 개별 파일을 출력용 파일로 변환하는 단계; 상기 변환된 파일을 프린터로 보내 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및 하부표면에 유색, 무색의 도광잉크를 분사시켜 투명 도광판기재(10) 상에 직접 디지털 프린팅을 동시에 단층 또는 다수회에 걸쳐 다층의 도광프린팅층(20)을 형성하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 측면에 LED광원(30)을 설치하여 도광판(P)을 제조하는 단계로 이루어진다.
상기 도광판(P)을 제조한 후, 상기 도광판기재(10)의 표면에 형성된 도광프린팅층(20)을 포함하여 도광판(P)을 소정의 형상으로 절단하는 단계를 추가한다.
상기 도광판기재(10)에 은색, 백색, 또는 유색잉크를 프린팅하여 도광판(P)의 역반사 및 화면광량을 조절한다.
상기 LED광원(30)은 그 형상이 상하, 좌우 자유곡선으로 구성된다.
상기 도광판(P)은 곡선을 따라 휘면서도 상하, 좌우 자유롭게 적용되고, 상기 도광판(P)의 단부에는 LED광원(30)과 방열판이 설치된다.
필요에 따라 상기 도광판기재(10)의 단부는 LED광원(30)을 많이 조사하기 위해 두껍게 형성한다.
상기 LED광원(30) 간에 반사물질을 도포한다.
상기 도광판(P)은 그 단부가 일정한 형상의 요홈을 형성한다.
상기한 바와 같은 단계로 이루어진 본 발명에 따른 융합형 도광판 제조방법은 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 수지를 이용하여 평면 또는 입체형상의 투명 도광판기재(10)를 제조하는 단계; 별도의 확산판이나 화면구성판을 사용하지 않고, 상기 투명 도광판기재(10)의 상부표면에 세밀하게 자유로운 각종 이미지(image), 단층, 적층, 입체층, 3D층, 도형 등을 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)에 도광잉크를 분사시켜 투명 도광판기재(10)에 직접 디지털 프린팅하여 도광프린팅층(20)을 형성하는 단계; 상기 투명 도광판기재(10)의 측면에 LED광원(30)을 설치하여 도광판(P)을 제조하는 단계로 이루어진다.
상기 투명 도광판기재(10)의 하부표면에 광설계 CAD(Computer Aided Design)를 한 후, 상기 투명 도광판기재(10)의 하부표면에 도광잉크를 분사시켜 투명 도광판기재(10)의 하부표면에 백색 또는 유색, 무색으로 디지털 프린팅하여 도광프린팅층(20)을 형성하여 광의 명도를 조정한다.
상기 도광판기재(10)의 하부표면에 광설계 CAD(Computer Aided Design)를 한 후, 상기 도광판기재(10)의 하부표면에 도광잉크를 분사시켜 반사색상 도광프린팅층(20)을 형성하여 음영의 광량을 조절한다.
즉, 본 발명에 따른 융합형 도광판 제조방법은 컴퓨터 광설계과정 및 디지털 프린팅 제품 생산과정으로 이루어진다.
여기서, 상기 컴퓨터 광설계과정은 필요한 각종 이미지(image), 도형 등을 광설계 디자인한 후, 도광판기재(10)에 적용할 광설계 화면을 순서별로 설계(단층, 적층, 입체, 3D물 등), 도광화면을 유,무색 또는 백색 또는 원하는 도광색으로 분리하며, 설계층을 순서별로 분리하여 순서배열 편집하고, 지정 디지털 프린팅용 프로그램에 입력한다.
또한, 상기 디지털 프린팅 제품 생산과정은 도광판기재(10)에 직접 디지털 프린팅하기 위한 기기에 장착하고, 프로그램 입력에 따라 각종 이미지(image), 도형 등을 출력파일로 변환하며, 배열순서에 따라 이미지(image), 도형 등을 디지털 프린팅하며, 디지털 프린팅된 도광판(P)을 원하는 형태로 절단 및 가공한다.
여기서, 상기 광 설계과정은 기존의 3~4단계의 구조를 생략하고 도광판기재(10)에 직접 도광용 각종 화면을 구현하기 위한 음영의 광량을 조절하는 설계과정과 단층, 적층, 입체층, 3D층과 또한 이미지, 사진, 동식물 문양이나, 형태적 문양, 자유원형, 자유곡선, 휨, 절곡 등의 외곽 형태에 원하는 형상이 적용되도록 다양하고, 적절하게 단면을 광설계하는 컴퓨터 설계시스템이다.
또한, 상기 제작과정은 기존의 3~4단계의 구조를 생략하고 도광판기재(10)에 직접 도광용 각종 화면을 화면 등, 광설계된 데이터를 직접 디지털 프린팅을 통해 도광판기재(10)에 잉크를 단층, 적층, 입체층, 3D층을 구현하면서 부분별로 필요한 반사 부분차단용 디지털프린팅으로 조절하는 시스템이다.
단면에서도 단계별 단층, 적층 디지털 프린팅으로 양면을 보도록 사용하고, 또한 양면에서의 도광 디지털 프린팅도 적용하며, 또한 이미지, 사진, 동식물, 형태적 문양들의 자유곡선, 휨, 절곡 등의 외곽 형태를 적절하게 절단하는 절단시스템도 접목한다.
균일한 광화면 조절을 위한 부분차단 및 역반사(반사잉크) 광설계 조절 시스템이다.
형태적 문양, 자유곡선, 휨, 절곡 등의 외곽형태를 다양하게 구현하는 도광판(P)이다.
간판이나 광고물 표시물을 도광판으로 적용, 자연 바람이나 전동 구동장치에 의해 움직임을 주는 도광물이다.
LED광원(30)이 자유곡선, 총천연색 LED조명 컨트롤 및 디밍이다.
자유 곡선형 도광판(P)은 곡선을 따라 휘면서도 자유롭게 적용할 수 있다.
기존 제품의 도광판(P) 내 후면 반사필름 접합을 없애고자 융합형 디지털 프린팅 기기는 별도의 단색용 헤드를 정착하여 반사용 잉크를 동시 디지털 프린팅할 수 있다.
기존 도광판기재(10)의 일정한 광학 패턴 압축제품을 광조절용 패턴으로 압축 또는 압출, 사출, 패턴롤러등을 이용하여 원하는 크기로 제품을 제작할 수 있다.
자유곡선을 따라 LED광원(30)이 배열되기 때문에 이에 따른 방열판도 함께 자유롭게 따라 움직일 수 있는 구조이다,
LED광원(30)과 LED광원(30) 사이의 공간에는 반사물질로 도포하여 빛의 효율을 높일 수 있다.
디지털 프린팅 후 바로 도광판(P)의 외곽형태를 자유롭게 절단할 수 있는 절단시스템을 동 기기 내에 접목할 수 있다.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 융합형 도광판 제조방법은 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 수지를 이용하여 평면 또는 입체형상의 도광판기재(10)를 제조하고, 상기 도광판기재(10)의 표면에 다양한 굴곡이나 문양 입체 형태에도 원하는 방식의 빛을 투과할 수 있도록 상기 도광판기재(10)의 일면 또는 양면에 세밀하게 자유로운 형태를 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하고, 상기 도광판기재(10)에 도광잉크를 분사시켜 도광판기재(10)에 디지털 프린팅하여 도광프린팅층(20)을 형성한 후, 상기 도광판기재(10)의 측면에 LED광원(30)을 설치하여 제조함으로써, 각종 옥, 내외 광고물, 안내판, 홍보물, 공공물, 디스플레이, 표시물 등에 활용할 수 있을 뿐만 아니라 형태 문양의 굴곡에도 광설계(光設計)에 따라 빛의 표출과 자유형태, 입체, 움직임을 부여하며, 용도에 따라 도광잉크의 침투성, 제작의 편리성, 고객 시각지향성 등을 구현할 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 융합형 도광판 제조방법은 조명투사 후, 수광판 화면 구성면에 원하는 도광판기재(10)의 각종 자유형상, 입체, 휨(bending)
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절곡 등을 구현하고, 밝은 쪽은 빛을 감소시키는 설계와 자유형태에 적용할 컴퓨터 도광 광설계 디자인을 한 후, 상기 도광판기재(10)에 도광잉크를 디지털 프린팅하여 도광프린팅층(20)을 형성하는 것이며, 특히 도광판기재(10)에 원하는 자유 형태에 따라 광설계디자인을 만들어 자유롭게 표현하여 각종의 도광판기재(10)에 직접 도광잉크에 의한 디지털 프린팅을 하는 것이다.
또한, 상기 도광판기재(10)에는 자유롭게 광설계 디자인을 표현할 수 있다.
한편, 상기 디지털 프린팅 또는 문양 형성과 도광판기재(10)를 동일한 장비에서 절단하는 기기(out line cuting)를 기기 내에 접목할 수도 있음을 밝혀둔다.
또한, 조명은 단색부터 각종 총천연색(full-color)를 접목하여 컨트롤할 수도 있음을 밝혀둔다.
그리고, 도광잉크를 적층(
Figure 112015108196454-pat00005
)시켜 입체 도광판기재(10)를 형성하며, 또한 도광판기재(10)를 입체성형도 가능하며, 도광용 3D프린팅물과 조형적인 제품을 제공할 수도 있음을 밝혀둔다.
한편, 상기 도광판기재(10)의 얇은판을 활용할 때 LED광원(30)인 LED 투사면(소재 끝부분)은 빛을 많이 조사하기 위해 두껍게 형성시켜 효율성을 극대화하는
Figure 112016043519474-pat00006
형 소재를 개발하여 접목할 수도 있으며, 문양에 따라서는 조명을 부분적으로 사용할 경우에는 조명 투사부분에
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Figure 112016043519474-pat00008
음형,
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양형
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라운드(round) 내부 및 코너 절곡부
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등 자유로운 방향에서 자유형태로 빛을 투사할 수도 있으며, 필요시 화면판이 자유롭게 움직이도록
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전기, 모터, 자석, 등의 구동장치를 설치하고, 또는 자연 바람에 의해 융합형 도광판(P)이 자동으로 움직이도록 스프링판, 스프링핀, 유연판 등을 접목하여 자동으로 바람에
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움직이도록 할 수도 있으며, 여러 장의 얇은판을 결합할 때에는 하나의 프레임 몰딩(molding)
Figure 112016043519474-pat00014
에 각각 돌출된
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자형 ~
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형까지 접목하고 도광판 연결 프레임 몰딩(molding) 내측에는 반사체를 구성하여, 조명효율을 높이고 여러 종류별 프레임/몰딩 보조판이 함께 결합될 수도 있으며 벽체, 지주 등 고정 부분은 조립식 소켓으로 고정할 수도 있으며, LED광원으로 쓰이는 램프와 램프 사이에는 반사체를 형성시켜 조명의 효율을 높이고, 몰딩의 내측
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에도 반사체를 형성시켜 빛의 효율을 높이도록 할 수도 있음을 밝혀둔다.
한편, 도광판기재(10)의 문양만 조각하고, 상기 도광판기재(10)의 나머지 부분은 허공(없는)
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으로도 입체로도 형성할 수도 있으며, 종래의 v-cut방식, 압출방식, 성형장치 생산의 제품等과 이종결합하여 구현할 수도 있음을 밝혀 둔다.
특히, 전기가 없는 곳에서는 태양광, 태양전지, 풍력발전기, 배터리, 수소전지, 반사소재/축광소재의 기술도 접목할 수도 있음을 밝혀두는 바이다.
본 발명의 명세서에 기재한 바람직한 실시예는 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 나타나 있고, 그들 특허청구범위의 의미중에 들어가는 모든 변형예는 본 발명에 포함되는 것이다.
10: 도광판기재 20: 도광프린팅층
30: LED광원 40: 소켓
P: 도광판

Claims (11)

  1. 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 수지를 이용하여 평면 또는 입체형상의 투명 도광판기재(10)를 제조하는 단계;
    상기 투명 도광판기재(10)의 상부표면 또는 하부표면에 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하는 광설계 단계;
    광설계된 개별 파일을 출력용 파일로 변환하는 단계;
    상기 변환된 파일을 프린터로 보내 투명 도광판기재(10)에 유색, 무색의 도광잉크를 분사시켜 투명 도광판기재(10)의 상부표면 또는 하부표면 상에 디지털 프린팅을 단층 또는 동시에 다수회에 걸쳐 다층의 도광프린팅층(20)을 형성하는 단계;
    상기 투명 도광판기재(10)의 측면에 LED광원(30)을 설치하여 도광판(P)을 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 융합형 도광판 제조방법.
  2. 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 수지를 이용하여 평면 또는 입체형상의 투명 도광판기재(10)를 제조하는 단계;
    상기 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및/ 또는 하부표면에 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하는 광설계 단계;
    광설계된 개별 파일을 출력용 파일로 변환하는 단계;
    상기 변환된 파일을 프린터로 보내 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및/또는 하부표면에 유색, 무색의 도광잉크를 분사시켜 도광디지털 프린팅을 동시 및/또는 순차적으로 다수회에 걸쳐 다층의 도광프린팅층(20)을 형성하는 단계;
    상기 투명 도광판기재(10)의 측면에 LED광원(30)을 설치하여 도광판(P)을 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 융합형 도광판 제조방법.
  3. 광학용 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 수지를 이용하여 평면 또는 입체형상의 투명 도광판기재(10)를 제조하는 단계;
    상기 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및 하부표면에 광설계 디자인 CAD(Computer Aided Design)화 하는 광설계 단계;
    광설계된 개별 파일을 출력용 파일로 변환하는 단계;
    상기 변환된 파일을 프린터로 보내 투명 도광판기재(10)의 상부표면 및 하부표면에 유색, 무색의 도광잉크를 분사시켜 도광디지털 프린팅을 동시 및/또는 순차적으로 다수회에 걸쳐 다층의 도광프린팅층(20)을 형성하는 단계;
    상기 투명 도광판기재(10)의 측면에 LED광원(30)을 설치하여 도광판(P)을 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 융합형 도광판 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판기재(10)에 은색, 백색, 또는 유색잉크를 프린팅하여 도광판(P)의 반사 또는 역반사 및 화면광량을 조절함을 특징으로 하는 융합형 도광판 제조방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LED광원(30)은 그 형상이 자유곡선으로 구성되고, 상기 LED광원(30) 간에 반사물질을 도포함을 특징으로 하는 융합형 도광판 제조방법.
  6. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판(P)은 곡선을 따라 휘면서도 자유롭게 적용되고, 상기 도광판(P)의 단부에는 LED광원(30)과 방열판이 설치됨을 특징으로 하는 융합형 도광판 제조방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판(P)을 제조한 후, 상기 도광판(P)에 형성된 도광 프린팅층을 포함하여 소정의 형상으로 도광판(P)을 절단함을 특징으로 하는 융합형 도광판 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 도광 프린팅층을 포함하여 절단된 도광판(P)을 벽체에 스프링판, 스프링핀, 유연판 중의 어느 하나를 매개로 하여 부착하여, 상기 도광판(P)을 자연바람에 의해 움직일 수 있도록 하거나, 또는 전기적인 구동장치로 작동하거나 또는 상기 도광판(P)에 직접 LED 영상을 투사 표출할 수 있도록 구현하거나, 또는 상기 도광판(P)의 유휴 부분은 모두 반사, 또는 유색물질을 도포 또는 조명투과용 색상몰딩을 결합시킨 것을 특징으로 하는 융합형 도광판 제조방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판기재(10)에 광도가 조절되는 광설계된 광학패턴을 압축, 압출, 로울러로 제조함을 특징으로 하는 융합형 도광판 제조방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판(P)을 3d물 제조기로 제조함을 특징으로 하는 융합형 도광판 제조방법.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판기재(10)의 단부는 빛을 많이 조사하기 위해 두껍게 형성함을 특징으로 하는 융합형 도광판 제조방법.
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