KR20180059078A - 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은, 리플렉터 소재를 멀티 어레이 구조로 사출 성형하는 제1단계; 멀티 어레이 구조의 리플렉터 소재에 대하여 하도 코팅을 적용하는 제2단계; 하도 코팅된 멀티 어레이 구조의 리플렉터에 대하여 타겟 물질을 진공증착하는 제3단계; 타겟 물질이 진공증착된 멀티 어레이 구조의 리플렉터 소재에 대하여 상도 코팅을 적용하는 제4단계; 및 하도 코팅, 타겟 물질의 진공증착 및 상도 코팅이 적용되어 제조완료된 멀티 어레이 구조의 리플렉터를 개별적으로 분리하는 제5단계로 이루어진다.

Description

진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF REFLECTOR USING VACUUM DEPOSITION}

본 발명은 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법에 관한 것이다.

더 구체적으로 본 발명은, 리플렉터 소재를 멀티 어레이 구조로 사출 성형하고, 하도 코팅을 적용한 상태에서 타겟 물질을 증착한 후, 다시 상도 코팅을 적용하여 제조완료하도록 한 것이다.

최근 각광받고 있는 LED 조명 제품은 저탄소 녹색성장과 더불어 에너지를 절감에 기여하는 장점에 기인하여 산업의 각 분야에서 기존의 광원제품을 빠르게 대체하고 있다.

이러한 추세에 맞추어서 광반사 기술에 대해서도 꾸준히 연구되고 있는바, 종래에는 제품의 인증규격 통과 및 배광을 맞추기 위해 LED 소자 위에 2차 렌즈를 사용하여 LED 소자에서 발생되는 빛을 강제적으로 굴절시키는 방식을 택하는 방식이 적용되어 왔다.

그러나 이러한 구조는 전면이 렌즈로 덮어지므로 이로 인한 광손실이 초래되는 문제점이 있다.

따라서 광손실을 예방하여 반사효율을 향상시킬 수 있는 구조에 대해서도 많은 연구가 이루어지고 있다.

구체적인 종래기술로는 한국특허등록 제10-1505654호가 있다.

이 등록기술은, 리플렉터에 의한 배광형성이 용이하고, 특히 도로 조명에 있어서 차량의 이동경로 방향으로 확장된 배광을 형성할 수 있으며, 가압유닛과 제1 램프의 이동을 조정하여 다양한 배광 구현이 가능하도록, 램프와, 이 램프에서 조사된 빛을 반사시키는 반사면이 형성된 리플렉터를 포함하고, 반사면은 상기 램프를 향하여 오목한 반사면과, 상기 램프를 기준으로 상기 반사면의 반대쪽에 위치하고, 상기 램프를 향하여 볼록한 다른 반사면을 포함하도록 한 것이다.

또 다른 구체적인 기술로는 한국특허등록 제10-1487383호가 있다.

이 등록기술은, 두 개의 리플렉터로부터 조사되는 빛이 서로 조합되어 다양한 빔각도 및 빔방향을 형성하도록, 제1 리플렉터; 및 제1 리플렉터와 인접하여 배치되고, 양쪽에 형성된 제2 반사면이 전방을 향하여 벌어지는 형태로 이루어지는 제2 리플렉터를 포함하고, 제1 반사면과 상기 제2 반사면은 벌어지는 정도 또는 벌어지는 방향이 서로 상이한 주로를 채택한 것이다.

그러나 상기 등록기술들은 모두, 리플렉터를 복수 개 구성한다거나 또는 배광구조를 채택하는 등 주로 기구적인 구조변경에 의존하여 빛 반사효율을 향상시키는 기술이다.

한국특허등록 제10-1505654호 한국특허등록 제10-1487383호

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에 수반되는 문제점을 개선하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 반사율이 높은 물질을 진공증착에 의해 리플렉터 소재에 증착하도록 한, 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 하도 코팅과 상도 코팅을 적용하여 타겟 물질의 리플렉터 소재에 대한 접착력과 외부 환경에 대한 보호성을 향상시키도록 한, 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 리플렉터 소재를 멀티 어레이 구조로 사출하여 하도 코팅, 타겟 물질의 진공증착 및 상도 코팅에 의해 제조 완료된 리플렉터를 개별적으로 분리하도록 한, 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상도 코팅에 의해 리플렉터 소재의 상부면 및 측면은 타겟 물질과 동일한 칼라를 갖도록 코팅되고, 반사면은 리플렉터 소재와 동일한 칼라를 갖도록 코팅되도록 한, 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적들은 이하에서 설명하는 바에 따라 유추 가능할 것이다

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법은, 리플렉터 소재를 멀티 어레이 구조로 사출 성형하는 제1단계; 상기 멀티 어레이 구조의 리플렉터 소재에 대하여 하도 코팅을 적용하는 제2단계; 상기 하도 코팅된 멀티 어레이 구조의 리플렉터에 대하여 타겟 물질을 진공증착하는 제3단계; 상기 타겟 물질이 진공증착된 멀티 어레이 구조의 리플렉터 소재에 대하여 상도 코팅을 적용하는 제4단계; 및 상기 하도 코팅, 타겟 물질의 진공증착 및 상도 코팅이 적용되어 제조 완료된 멀티 어레이 구조의 리플렉터를 개별적으로 분리하는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 리플렉터 소재는, 플라스틱 또는 EMC 재질인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 리플렉터 소재에 진공증착되는 타겟 물질은, 알루미늄, 금 및 구리 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 리플렉터 소재는, 상부면, 반사면 및 측면에 대하여 각각 타겟 물질이 진공증착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 리플렉터 소재의 상부면과 반사면은 타겟 물질의 칼라로 코팅되고, 측면은 리플렉터 소재의 칼라로 코팅되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법에 따르면 다음과 같은 뛰어난 효과가 있다.

첫째, Al, Au, Cr 등의 물질을 진공증착에 의해 리플렉터 소재에 증착하여 반사효율을 향상시킬 수 있다.

둘째, 멀티 어레이 구조로 사출된 리플렉터 소재에 대해 하도 코팅을 적용하여 타겟 물질의 진공증착시 반사면과 타겟 물질의 접착력을 향상시킬 수 있으며, 타겟 물질이 진공증착된 표면에 대해서는 상도 코팅을 적용하여 외부환경으로부터 보호가 가능하다.

셋째, 리플렉터 소재를 멀티 어레이 구조로 사출 성형하여 하도 코팅, 타겟 물질의 진공증착 및 상도 코팅에 의해 제조 완료되면, 이를 개별적으로 분리 사용토록 함으로써 한꺼번에 많은 수의 리플렉터 제조가 가능하여 작업성을 향상시킬 수 있다.

넷째, 리플렉터의 상부면 및 측면은 타겟 물질과 동일한 칼라를 갖도록 코팅되고, 반사면은 리플렉터 소재의 칼라를 갖도록 코팅되어 리플렉터의 각 부분에 대한 시각적인 분리가 가능함과 동시에 미감을 향상시킬 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공증착을 이용한 리플렉터 제조 흐름도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 어레이 구조의 리플렉터 소재의 실제 사진.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 어레이 구조의 리플렉터 소재에 대해 하도 코팅, 타겟 물질의 진공증착 및 상도 코팅이 적용된 리플렉터 소재의 실제 사진.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 제조 완료된 리플렉터를 개별적으로 분리하는 실제 사진.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 제조 완료되어 개별적으로 분리된 리플렉터의 실제 사진.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

1. 개요

기존의 리플렉터를 포함하는 LED 램프들은 전방조사나 측방조사 등 어느 한 방향으로만 빛을 조사하는 타입이 대부분이고, 특히 전방조사 타입의 리플렉터를 포함하는 LED 램프의 경우에는 눈부심 등과 같은 사용상의 불편한 점이 많이 있다. 또한, 빛으로 조명할 수 있는 영역이 한정되어 있고, 빛의 조사 방향이 어느 한 방향으로만 국한되어 있어 활용성 측면에서 한계가 있다.

이를 극복하기 위하여 리플렉터에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있으나, 그 연구가 주로 구조변경에 한정됨으로써 그에 수반되는 비용 및 생산성 등이 저하되는 또 다른 문제점을 파생시키고 있다.

따라서 본 발명에서는 단순히 구조 등을 변경시키는 연구에서 탈피하여 리플렉터 전체면이 반사면으로 작용할 수 있도록 하는데 주안점을 두고 있으며, 이를 위해 본 발명은 리플렉터 전체면에 반사율이 높은 물질을 도포하여 물질층을 형성하고, 이 물질층은 진공증착으로 형성함으로써 리플렉터 본연의 무게와 크기가 변하지 않는 상태에서 소정의 목적을 달성할 수 있도록 한다.

본 발명은 제조효율을 향상시키기 위하여 한꺼번에 많은 수의 리플렉터 제조가 가능한 멀티 어레이 구조로 리플렉터 소재를 준비하며, 이 리플렉터 소재에 Al, Au, Cr 등 반사효율을 향상시킬 수 있는 타겟 물질로 이루어진 층을 진공증착시킨다. 또한, 진공증착 전에는 진공증착의 효율성 향상을 위하여 하도 코팅을 적용하며, 진공증착 후에는 진공증착층의 내마모성을 위하여 상도 코팅을 적용한다.

2. 실시예

본 발명의 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법은, 리플렉터 소재를 멀티 어레이 구조로 사출 성형하는 제1단계; 상기 멀티 어레이 구조의 리플렉터 소재에 대하여 하도 코팅을 적용하는 제2단계; 상기 하도 코팅된 멀티 어레이 구조의 리플렉터에 대하여 타겟 물질을 진공증착하는 제3단계; 및 상기 타겟 물질이 진공증착된 멀티 어레이 구조의 리플렉터 소재에 대하여 상도 코팅을 적용하는 제4단계; 및 상기 하도 코팅, 타겟 물질의 진공증착 및 상도 코팅이 적용되어 제조 완료된 멀티 어레이 구조의 리플렉터를 개별적으로 분리하는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

제1단계는, 멀티 어레이 구조의 리플렉터 소재(100)를 사출 성형하는 단계(S10)로서, 하도 코팅과, 하도 코팅이 적용된 리플렉터 소재에 대한 타겟 물질의 진공증착 및, 타겟 물질이 진공증착된 리플렉터 소재에 대한 상도 코팅에 따라 제조되는 리플렉터의 제조시간 단축 및 작업성 향상을 위하여 한꺼번에 복수 개의 리플렉터 제조가 가능하도록 리플렉터 소재를 사출 성형하는 단계이다.

상기 사출 성형되는 멀티 어레이 구조의 리플렉터 소재(100)의 재질은 플라스틱 또는 EMC이며, 도 2a 및 도 3에 도시된 바와 같이 그 표면에 아무런 처리가 되지 않은 상태이다.

도 2a에서 리플렉터 소재(100)는 설명의 편의상 사각형상으로 형성된 것을 예로 들었으며, 그 위에 코팅막 및 증착막이 형성되는 것으로 설명하였다. 따라서 리플렉터의 형상 및 구조는 특정하게 한정되지 않으며, 상부면 및 반사면과 측면부에 대해 코팅 및 증착을 적용하는 것으로 이해하면 될 것이다.

또한, 반사면은 기본적으로 리플렉터 내부면을 의미하는 것이나, 반사물질이 증착된 본 발명의 경우 리플렉터 전체면을 반사면으로 이해하여도 될 것이다.

제2단계는, 상기 제1단계에서 멀티 어레이 구조로 사출 성형된 플라스틱 또는 EMS 재질의 리플렉터 소재(100)에 대해 하도 코팅을 적용하는 단계(S20)이다.

제2단계는, 표면에 대해 아무런 처리가 되지 않은 베어(bare) 상태의 리플렉터 소재(100)에 대해 코팅을 하는 단계로서, 타겟 물질의 진공증착시 타겟 물질의 접착력을 향상시키기 위하여 이루어지는 단계이다.

제2단계의 결과로서 도 2b 및 도 4에 도시된 바와 같이 하도 코팅막(200)이 형성된다.

제3단계는, 상기 제2단계에서 하도 코팅막(200)이 형성된 리플렉터 소재(100)에 대해 타겟 물질을 진공증착하는 단계(S30)이다. 여기서 진공증착되는 타겟 물질은 예를 들어, Al, Au 또는 Cr 등으로써, 이러한 물질들은 모두 반사율이 높은 물질들이다.

타겟 물질의 진공증착은, 도 2c에 도시된 바와 같이 히터(600)를 구동하면 진공용기(700)내에 구성된 용기(500)에 담겨진 금속(400)이 가열되어 증발하고, 그 증발분자를 증기 온도보다 저온의 리플렉터 소재(100)에 부착시키면, 표면에서 증기가 응축되어 박막(300)이 형성되는 원리를 이용한다.

상기 박막(300)은 극히 얇아서 통상 0.05~0.1㎛ 정도일 수 있으며, 표면의 광택은 기본재의 거칠기나 증착 시의 분위기에 따라 달라진다.

따라서 상기 제2단계에서와 같이 리플렉터 소재(100)에 대해 먼저 하도 코팅을 적용하여 표면을 평탄하게 함과 동시에 타겟 물질의 접착력을 향상시킨 다음에 증착하는 것이 바람직하다.

또한, 리플렉터 소재(100)로부터 방출되는 가스를 억제하여 증착시 압력을 낮게 유지하는 것이 바람직하다.

제3단계의 결과로서 도 2c 및 도 4에 도시된 바와 같이 증착막(300)이 형성된다.

상기 제1단계 내지 제3단계를 통해 리플렉터 소재에 대해 하도 코팅 및 타겟 물질의 진공증착이 완료되면, 제4단계에서는 상기 진공증착된 타겟 물질의 표면에 대해 상도 코팅을 적용한다(S40). 즉 타겟 물질이 증착된 막은 내마모성이 결여되는 것이 일반적이므로 상도 코팅을 하여 보호막으로 작용하도록 하는 것이다.

제4단계의 결과로서 도 2d 및 도 4에 도시된 바와 같이 상도 코팅막(800)이 형성된다.

제4단계에서 상도 코팅막(800)은 리플렉터의 상부면과 반사면은 타겟 물질의 칼라를 갖도록 코팅되고, 측면은 예를 들어, 흰색 또는 검정색 등 리플렉터의 칼라를 갖도록 코팅된다.

상기 제1 내지 제4단계를 통해 하도 코팅, 타겟 물질 진공증착 및 상도 코팅이 모두 적용되어 하도 코팅막(200), 타겟 물질 증착막(300) 및 상도 코팅막(800)이 리플렉터 소재(100)의 표면으로부터 순차적으로 형성된 멀티 어레이 구조의 리플렉터 제조가 완료되면, 제5단계에서는 멀티 어레이를 개별적으로 분리한다(S50).

제5단계는 도 5에 도시된 바와 같이 소잉공정(sawing)을 이용하여 개별적으로 리플렉터를 분리한다. 소잉공정에 의해 분리된 리플렉터는 도 6에 도시한 바와 같다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 아무런 처리가 되지 않은 알루미늄 또는 EMC 재질의 리플릭터 소재를 멀티 어레이로 사출 성형하고, 타겟 물질을 진공증착하기 전에 하도 코팅을 먼저 적용함으로써 리플렉터 소재에 대한 타겟 물질의 접착력이 우수해진 상태에서 타겟 물질이 리플렉터 소재에 진공증착되며, 타겟 물질의 진공증착 후에도 상도 코팅을 별도로 적용하여 외부환경으로부터 보호가 가능하도록 함으로써 내마모성 및 반사효율 저하 등을 방지할 수 있게 된다.

100 : 리플렉터 소재 200 : 하도 코팅막
300 : 진공증착막 400 : 진공증착 물질
500 : 진공증착 물질 용기 600 : 히터
700 : 진공용기 800 : 상도 코팅막

Claims (5)

1. 리플렉터 소재를 멀티 어레이 구조로 사출 성형하는 제1단계;
   상기 멀티 어레이 구조의 리플렉터 소재에 대하여 하도 코팅을 적용하는 제2단계;
   상기 하도 코팅된 멀티 어레이 구조의 리플렉터에 대하여 타겟 물질을 진공증착하는 제3단계;
   상기 타겟 물질이 진공증착된 멀티 어레이 구조의 리플렉터 소재에 대하여 상도 코팅을 적용하는 제4단계; 및
   상기 하도 코팅, 타겟 물질의 진공증착 및 상도 코팅이 적용되어 제조완료된 멀티 어레이 구조의 리플렉터를 개별적으로 분리하는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 리플렉터 소재는, 플라스틱 또는 EMC 재질인 것을 특징으로 하는 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 리플렉터 소재에 진공증착되는 타겟 물질은, 알루미늄, 금 및 구리 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 리플렉터 소재는 상부면, 반사면 및 측면에 대하여 각각 타겟 물질이 진공증착되는 것을 특징으로 하는 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 리플렉터 소재의 상부면과 반사면은 타겟 물질의 칼라로 코팅되고, 측면은 리플렉터 소재의 칼라로 코팅되는 것을 특징으로 하는 진공증착을 이용한 리플렉터 제조방법.

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