KR0180295B1

KR0180295B1 - 빛의 투과 및 반사 굴절각도 확산용 필름과 그 제조방법

Info

Publication number: KR0180295B1
Application number: KR1019950019199A
Authority: KR
Inventors: 김만석
Original assignee: 김만석
Priority date: 1995-07-01
Filing date: 1995-07-01
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR970007399A

Abstract

본 발명은 빛을 투과시키거나 또는 반사시키는 필름에 있어서 빛의 굴절각도의 범위를 넓혀 줄 수 있도록 한 빛의 투과 및 반사굴절각도 확산용 필름과 그의 제조방법에 관한 발명이다.

본 발명은 빛이 투과되는 필름이나 투과되지 않는 필름(종이, 금속박판 등 포함)의 일면에 엠보싱을 형성시킴에 있어 미크론단위의 1차적인 엠보싱과, 옹스트롬단위의 2차 및 3차적인 엠보싱이 형성된 엠보싱 금속판을 갖는 금형장치로서 상기 필름의 일면을 압착하여 미크론단위의 1차적인 엠보싱면과 옹스트롬단위의 2차 및 3차적인 엠보싱면을 형성시켜 주는 방법으로 엠보싱필름을 제조하는 것이며, 이와같은 제조방법으로 만들어진 엠보싱 필름을 빛을 투과 또는 반사시킬 때 그 굴절각도범위를 확산시켜 조명효과의 증대를 꾀하거나 또는 좁은 거리에서도 시야각을 넓힐 수 있는 장점을 갖는 것이다.

Description

빛의 투과 및 반사 굴절각도 확산용 필름과 그 제조방법

제1도는 본 발명의 필름에 형성되는 엠보싱면의 일실시예를 나타낸 일부 확대 단면도.

제2도의 (a)(b)(c)도는 본 발명의 필름과 선행기술과의 빛 굴절각도를 비교하는 비교도로서,

(a)도는 본 발명의 필름이 빛의 투과시 굴절각도 범위를 나타낸 것이고,

(b)(c)도는 선행기술의 빛 투과시 굴절각도범위를 보인 것이다.

제3도 내지 제5도는 본 발명의 필름에 형성되는 엠보싱면의 여러 실시예를 나타낸 확대도.

제6도는 본 발명의 필름을 제조하는 방법을 예시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 필름 2 : 1차적인 엠보싱

3 : 2차적인 엠보싱 4 : 3차적인 엠보싱

10 : 단일적인 엠보싱면 30 : 엠보싱 성형판

31 : 엠보싱 32 : 1차적인 엠보싱

33 : 2차적인 엠보싱 34 : 3차적인 엠보싱

35 : 로울러 36 : 금형장치

100 : 빛

본 발명은 빛을 투과시키거나 또는 반사시키는 필름에 있어서, 빛의 굴절각도의 범위를 넓혀 줄 수 있도록 한 빛의 투과 및 반사 굴절각도 확산용 필름과 그의 제조방법에 관한 것이다.

좀더 구체적으로는 빛이 투과되는 필름 또는 빛을 반사시키는 필름의 일면에 요철상으로 형서된 1차적인 엠보싱의 표면에 다시 2차적으로 엠보싱을 형성시키고, 또 상기 2차적인 엠보싱의 각 표면에 또다시 3차적인 엠보싱을 형성시키서 빛의 굴절각도를 3단계로 확산 시킬 수 있는 엠보싱필름과 그 제조방법을 제공함에 목적을 두고 있다.

일반적으로 투명한 유리 등으로 된 투과성 물체나 반사막이 형성된 반사성 물체는 빛의 굴절각도가 작기 때문에 투과 및 반사범위가 좁기 때문에 빛의 굴절각도를 넓혀야 할 물체의 경우에는 그 일면에 요철상으로 엠보싱면을 형성하는 방법을 체택하여 왔었으며, 실제로 광학기기에서 빛의 투과 및 반사시의 굴절각도를 넓히기 위한 수단으로서 렌즈나 투명유리 표면을 엠보싱 처리한 것이 있었다.

상기와 같은 물체는 그 일면에 일차적인 엠보싱, 즉, 표면이 단순 요철로 된 엠보싱만을 형성시킨 것이기 때문에 평면인 것에 비하여 빛의 투과율은 조금 떨어지지만 빛의 굴절각도범위는 넓힐 수 있는 효과를 얻을 수 있었으므로 광학기기 등에서 사용되어 왔었는데 그 엠보싱면은 주로 유리의 표면이나 렌즈의 표면에 직접적으로 형성시키고 있기 때문에 엠보싱 가공작업이 매우 까다로워 비생산적인 단점이 있었다.

본 발명은 열가소성수지 또는 열경화성 수지 및 자외선경화성수지 등의 합성수지가 코팅될 수 있는 물체 예컨대, 플라스틱 필름이나 금속박판, 유리 또는 종이, 목재, 섬유 등등에 엠보싱면을 형성시키되, 그 엠보싱면이 다단계적으로 형성되게 하므로서 빛의 굴절각도범위를 최대한 확대시킬 수 있는 필름과 그 제조방법에 관한 것으로 본 발명을 첨부한 실시예의 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 필름의 일면에 산형상의 엠보싱면을 형성시킨 필름의 일실시예를 나타낸 일부 2중확대도로서, 100~300μ 정도의 두께를 갖는 필름(1)의 일면에 미크론(micron)단위의 요철로 형성되는 1차적인 엠보싱면(2)의 표면에 다시 더 작은 미크론단위로 2차적인 엠보싱면(3)을 형성하며, 다시 2차적인 엠보싱면(3)에 그보다 더 작은 옹스크롬(Angstrom)단위를 갖는 3차적인 엠보싱면(4)을 형성하여서 된 것이다.

상기한 실시예의 필름(1)으로 빛을 투과시켰을 때의 굴절각도범위를 종래의 것과 비교하여 볼 것 같으면, 제2도의 비교도와 같이 본 발명의 제2(a)도에 도시된 바와 같이, 필름(1)을 투과하는 빛(100)이 1차적인 엠보싱면(2)에 의하여 일차적으로 굴절되고, 다시 2차적인 엠보싱면(3)을 통과할 때 또 한번 굴절되며, 2차적인 엠보싱면(3)을 통과한 빛은 3차적인 엠보싱면(4)에 의하여 또 다시 굴절되면서 투과되므로 결국 빛은 필름(1)을 투과할 때 난 굴절상태로서 확산되는 것이며, 이때의 투과되는 빛의 굴절각도범위(S)는 상당히 넓게 되는 것이다. 이에 비추어 (c)도와 같이 평탄면으로 된 필름(20)이나 유리 등은 빛(100)이 투과될 때 그 투과되는 면에 의해서면 굴절현상이 나타나 그 굴절각도범위(S₂)가 매우 좁으며, (b)도는 종래 광학기기 등에서 사용되고 있는 것으로서 이는 유리면이나 렌즈 등의 표면에 미크론 단위로 형성된 단일적인 엠보싱면(10)만 형성, 즉 요철 표면 자체는 매끄러운 표면으로 처리되어 있기 때문에 빛(100)은 단일적인 엠보싱면(10)에서만 굴절되므로 그 빛이 투과될 때의 굴절각도범위(S₁)는 평탄면을 갖는 필름(20)보다는 넓게 확산된 상태이기는 하나 본 발명의 굴절각도범위(S)보다는 좁다.

따라서, 제2도에서 비교되는 굴절각도범위는 SS₁S₂의 등식이 성립된다.

상기의 실시예는 필름(1)의 일면에 삼각형 모양으로 돌출된 산과 골의 크기가 각기 다른 1차 내지 3차적인 엠보싱면(2)(3)(4)를 형성한 것을 예로 하였으나, 상기 엠보싱면은 여러 가지 형상으로 형성시킬 수 있다. 그 예로서 제3도 및 제4도의 도시예와 같이 파형모양 또는 반원형모양으로 된 미크론단위의 1차적인 엠보싱면(2)을 형성시키고 이에 삼각형 또는 반원형모양으로 된 1차적인 엠보싱보다 더 작은 미크론단위의 2차적인 엠보싱 그리고 상기 2차적인 엠보싱(3)에 옹스트롬단위의 3차적인 엠보싱면(3)(4)을 형성시킬 수 있다. 동 실시예는 조명장치에 적용하였을 시 빛의 확산범위를 보다 넓게 할 수 있을 뿐 아니라 영화스크린에 적용하였을시 빛의 확산범위를 보다 넓게 할 수 있을 뿐 아니라 영화스크린에 적용하였을시에는 상기 가장 외표면에 형성된 3차원적인 엠보싱면(4)에 표현되며, 그 3차원적인 엠보싱에 표현된 상의 투영각도범위가 넓어지게 되며, 또 예각범위에서 엠보싱면에 표현된 상을 투시하더라도 그 투시되는 상은 일그러짐 현상없이 정투영상으로 투시할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기의 실시예와 같이 필름(1)의 일면에 1차 내지 3차적인 엠보싱면들을 양각상태로 돌출되게 구성하는 것과는 반대적으로 음각상태로 구성할 수도 있다.

즉, 제5도의 실시예시도와 같이 필름(1)의 일면에 1차적인 엠보싱면(2)을 요입되게 형성하고, 1차적인 엠보싱면(2) 자체에 다수의 2차적인 엠보싱면(3)을 형성하며, 또 2차적인 엠보싱면(3)에 또 다시 3차적인 엠보싱면(4)을 다수 형성시킬 수 있는데, 이와같은 실시예는 빛이 투과되지 않는 물체에 필름(1)을 점착시켜서 빛을 반사시킬 때 사용하는 것이며, 이 실시예에 있어서도 빛이 1차 내지 3차적인 엠보싱면들에 의하여 반사굴절각도를 상당히 넓게 확산시킬 수 있는 것이며, 이와같은 실시예는 조명등갓에 적용할 경우 빛의 반사각도를 넓힐 수 있어 조명효과를 증대시키는 장점이 있게 된다.

상기한 모든 실시예에 있어 1차적인 엠보싱면(2)위에 형성되는 2차 및 3차적인 엠보싱면(3)(4)들의 돌출각도에 대한 기울기는 임의 선택할 수 있다. 즉, 2차 및 3차적인 엠보싱면들을 똑바르게 돌출시키거나 또는 좌,우측으로 기울어지게 돌출시킬 수 있으며, 이 경우 빛의 굴절각도범위를 보다 넓게 또는 좁아지게 조정할 수 있고, 또 시야각을 넓히는 효과를 창출시킬 수 있는 것이다.

다음 상기와 같은 필름(1)을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

상기 필름(1)은 엠보싱(31)이 형성된 엠보싱 성형판(금속판이나 플라스틱 판 등 고형체로 된 모든 판재를 포함한다)을 로울러(35)의 외주에 감아 붙혀서 된 금형장치(36)에 의하여 제조되는 것인데, 상기 엠보싱 성형판(30)이 표면에 형성된 엠보싱(31)은 미크론단위의 1차적인 엠보싱(32)과, 상기 1차적인 엠보싱(32)의 표면에 형성된 더 작은 미크론단위의 2차적인 엠보싱(33) 및 상기 2차적인 엠보싱(33) 표면에 웅스트롬단위의 3차적인 엠보싱(34)으로 구성되어 있다. 즉, 종래의 경우 엠보싱된 요철의 크기가 미크론또는 옹스크롬 단위를 가지며, 그 요철 표면 자체는 매끄러운 표면인데 반하여 본 발명이 경우는 큰 요철 표면에 또다시 작은 요철들이 형성되어 있어 그의 표면을 확대하였을 때 톱니처럼 생겼다는 점에서 근본적인 차이점이 있다.

상기와 같이 1차 내지 3차적인 엠보싱(32)(33)(34)이 형성된 엠보싱 성형판(30)을 로울러(35)의 외주에 감아 붙힌 금형장치(36)을 이용하여 제6도의 도시예와 같이 필름(1)을 상기 금형장치(36)와 회전로울러(부호 생략)사이로 삽입시켜 주게되면 상기 금형장치(36)의 엠보싱 성형판(30)표면에 형성된 엠보싱(31)이 필름(1)의 일면을 압착하게 되므로서 상기 필름(1)의 일면에는 1차 내지 3차적인 엠보싱(32)(33)(34)에 의하여 1차 내지 3차적인 엠보싱면(2)(3)(4)이 형성되는 것이다.

상기에서 필름(1)에 형성되는 엠보싱면을 양각상태로 돌출되게 성형하고자 할 경우에는 상기 금형장치(36)의 엠보싱 성형판(30)에 형성되는 엠보싱(31)을 음각상태로 형성시키며, 그 반대로 필름의 엠보싱면을 음각상태로 형성시키고자 할 경우에는 금형장치(36)의 엠보싱 성형판(30)에 엠보싱(31)을 양각상태로 형성시키는 수단으로서 필름(1)의 일면에 형성시키고자 하는 엠보싱면을 양각 또는 음각으로 형성시킬 수 있게 된다.

한편, 상기에서 금형장치(36)의 엠보싱 성형판(30) 표면에 형성되는 엠보싱(31)은 레이저빔에 의하여 형성되는 것인데, 레이저빔으로 형성시킬 수 있는 엠보싱의 크기는 일반적으로 미크론단위로 알려져 있지만 미크론단위는 물론이고 옹스트롬단위의 엠보싱을 형성시킬 수 있다. 미크론단위 이하를 엠보싱 처리하기 위하여서는 반사형 미러(mirror)와 투과형 미러 등을 이용하여 레이저빔이 서로 직교하도록 하는데 이때 서로 직교하는 레이저빔은 렌즈를 통해 확산되는 파장으로 진행되게 하므로서 렌즈를 통과한 레이저빔의 파장은 서로 직교하는 방향에서 교차하게 되며, 이렇게 두 방향에서 진행하는 레이저빔의 파장이 서로 교차하게 될 때 간섭무늬가 생기게 되는데, 바로 이 간섭무늬가 엠보싱을 형성하게 되는 것이며, 또한 두 방향에서 진행하는 레이저 빔의 파장이 서로 직교하는 위치를 조절하는 수단으로 간섭무늬가 미크론단위 또는 옹스크롬단위의 크기로 생기게 할 수 있으므로 본 발명에서 요구하는 엠보싱 성형판(30)에 미크론 단위는 1차 엠보싱(32)뿐만 아니라 2차 및 3차적인 엠보싱(33)(34)을 형성시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 레이저빔을 직접 조사하거나 또는 레이저빔의 파장에 의하여 생기는 간섭무늬에 의한 엠보싱을 형성시키는 기술은 이미 잘 알려져 있는 광학원리에 기초한 것이며, 이러한 광학원리로 금형장치(36)의 엠보싱 성형판(30)표면에 미크론단위의 1차적인 엠보싱(32)과 더 작은 미크론단위의 2차적인 엠보싱(33) 및 옹스트롬단위의 3차적인 엠보싱(34)을 형성시키는 것이다.

다음, 상기 필름(1)의 재질이 합성수지가 아닌 금속이나 종이 등 불투명한 재질일 경우에는 그 일면에 미크론단위의 두께로 열가소성 수지나 열경화성수지 또는 자외선경화수지를 코팅시킨 후, 그 코팅면을 금형장치(36)로서 압압가공하므로서 필름(1)의 일면에 1차 내지 3차적인 엠보싱면(2)(3)(4)을 정확하게 형성시킬 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 빛이 투과되는 투명한 필름이나 빛이 투과되지 않는 불투명한 필름의 일면을 엠보싱처리하여 엠보싱면을 형성시킴에 있어 그 일면에 직접적으로 형성되는 미크론단위의 1차적인 엠보싱면을 형성시킨 다음 상기 1차적인 엠보싱면에 더 작은 미크론단위의 2차적인 엠보싱면을 형성시키고, 다시 2차적인 엠보싱면에 그보다 더 작은 옹스트롬단위의 3차적인 엠보싱면을 형성시키는 수단으로 빛의 투과시 또는 반사시 그 투과 또는 반사되는 굴절 각도범위를 폭넓게 확산시킬 수 있도록 하므로서 조명효과의 증대를 꾀할 수 있으며, 또한 영화스크린이나 TV 화면에 적용하였을 경우에는 정투영상을 폭넓게 표현시킬 수 있는 효과가 있으며, 본 발명은 1차 내지 3차적인 엠보싱이 형성된 금형장치를 이용하여 엠보싱 필름을 대량생산할 수 있는 특징이 있는 것이다.

Claims

통상의 레이저빔을 이용하여 빛이 투과되는 필름이나 빛이 투과되지 않는 필름(종이, 금속판 등)의 일면에 요철로 표현되는 미크론단위의 1차적인 엠보싱 면과; 상기 1차적인 엠보싱면의 표면에 더 작은 요철로 형성되는 2차적인 엠보싱면과; 및 상기 2차적인 엠보싱면의 표면에 그보다 더 작은 옹스트롬 단위의 요철로 형성되는 3차적인 엠보싱면;을 구비하므로써 빛의 굴절각도범위 및 반사각도범위를 넓게 확산시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 빛의 투과 및 반사 굴절각도 확산용 엠보싱필름.
제1항에 있어서, 상기 빛이 투과되지 않는 반사용 필름은 엠보싱면이 형성되는 일면으로 합성수지를 미크론단위로 코팅한 다음 그 합성수지 코팅면에 1차 내지 3차적인 엠보싱면을 형성함을 특징으로 하는 빛의 투과 및 반사 굴절각도 확산용 엠보싱필름.
미크론단위의 1차적인 엠보싱면과, 상기 1차적인 엠보싱 표면에 형성되는 더 작은 미크론단위의 2차적인 엠보싱면 그리고 상기 2차적인 엠보싱 표면에 그보다 더 작은 옹스트롬단위의 엠보싱이 형성된 엠보싱 성형판을 제작하는 공정과, 그 성형판을 로울러의 외주에 부착시켜 형성한 금형장치를 회전시키면서 필름의 일면을 연속해서 압착하는 공정으로 이루어지므로써 상기 필름의 일면에 미크론단위의 1차적인 엠보싱면과 더 작은 미크론단위의 엠보싱면 및 그보다 더 작은 옹스트롬단위의 3차적인 엠보싱면을 갖는 엠보싱 필름을 제조하는 것을 특징으로 하는 빛의 투과 및 반사 굴절각도 확산용 엠보싱필름의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 금형장치에 의해 압착되는 필름의 일면에 합성수지를 미크론단위로 코팅시킨 다음 그 코팅된 합성수지 표면에 1차 내지 3차적인 엠보싱면을 형성시키도록 압착 공정을 수행하게 되는 것을 특징으로 하는 빛의 투과 및 반사 굴절각도 확산용 엠보싱필름의 제조방법.