KR100465863B1

KR100465863B1 - 광섬유 디스플레이 방법

Info

Publication number: KR100465863B1
Application number: KR10-2000-0012675A
Authority: KR
Inventors: 백남영
Original assignee: 주식회사 데코레이
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2005-01-13
Also published as: KR20010091218A

Abstract

본 발명은 원단에 광섬유를 자동으로 침직하여 광섬유를 이용한 디스플레이가 가능하도록 하는 광섬유 디스플레이 방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 원단의 이면에 고무를 코팅하는 코팅공정과, 표현할 디자인을 블록별로 분할하여 프로그래밍하는 프로그래밍공정과, 코팅공정을 거친 원단에 프로그래밍공정에서 분할된 블록별로 광섬유를 침직하고 블록별로 침직된 광섬유를 다발로 묶어주는 광섬유 침직공정과, 광섬유가 침직된 원단을 가공넓이에 맞추어 커팅하고 표면을 UV 코팅시키는 커팅 및 코팅공정과, 광섬유 다발의 선단에 콘넥터를 끼우고 배면에 내피를 대고 접착시키는 접착공정과, 프로그래밍 공정에서 분할된 블록을 구동하는 PCB를 제작하고 PCB에 연결된 LED를 콘넥터에 결합시키는 결합공정을 수행시킴으로써 이루어진다.

Description

광섬유 디스플레이 방법{Glass fiber display method}

면이나 가죽등의 천연섬유 또는 합성섬유 재질의 원단에 광섬유를 식모한 후 상기 광섬유에 불빛을 전달하여 다양한 효과를 낼 수 있도록 하고 있으며, 주로 의복이나 가방 및 모자등에 적용된다.

이는 광섬유가 빛을 전달하는 것을 이용하여 원단에 광섬유를 식모한 후 빛을 내게 하므로써 마치 원단이 불빛을 내어 다양한 무늬 및 글자를 표현하는 효과를 낼 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해서는 원단에 광섬유를 표현하고자 하는 무늬나 글자에 맞추어 침직하는 것이 중요하나 기존에는 수작업으로 광섬유를 한가닥씩 원단에 침직하고 있다.

광섬유를 수작업으로 침직하는 것은 시간이 오래걸리고 또한 얇은 원단에 광섬유가 침직된 상태를 유지시켜야 하므로 대단히 어려운 작업이 될 수 밖에 없다.

본 발명은 원단에 자동으로 광섬유를 침직하여 광섬유 침직에 따른 어려움을 해소하고, 단시간에 광섬유가 침직된 원단을 생산할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 원단의 이면에 고무를 코팅하는 코팅공정과, 표현할 디자인을 블록별로 분할하여 프로그래밍하는 프로그래밍공정과, 코팅공정을 거친 원단에 프로그래밍공정에서 분할된 블록별로 광섬유를 침직하고 블록별로 침직된 광섬유를 다발로 묶어주는 광섬유 침직공정과, 광섬유가 침직된 원단을 가공넓이에 맞추어 커팅하고 표면을 UV 코팅시키는 커팅 및 코팅공정과, 광섬유 다발의 선단에 콘넥터를 끼우고 배면에 내피를 대고 접착시키는 접착공정과, 프로그래밍 공정에서 분할된 블록을 구동하는 PCB를 제작하고 PCB에 연결된 LED를 콘넥터에 결합시키는 결합공정을 수행시킴으로써 이루어진다.

본 발명은 대다수의 공정이 자동화되어 있어 짧은시간에 다량의 제품생산이 가능한 것이다.

도 1 은 본 발명의 광섬유 디스플레이 구성도

도 2 는 본 발명의 광섬유 디스플레이 개략도

도 3 은 본 발명의 광섬유 침직기 측단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 도안 3 : PC 프로그래밍 4 : PCB 제작부

5 : 원단 6 : 원단코팅부 7 : 광섬유침직부

8 : 원단커팅부 9 : UV 코팅부 10 : 콘넥터결합부

11 : 내피접착부 12 : 결합부 40 : PCB

41 : 발광다이오드 42 : 스위치 51 : 접착제

70 : 침직기 71 : XY직교로보트 72 : Z축이송부

74 : 바늘 75 : 스텝모터 76 : 밀음롤러

80 : 서보액튜에이터 81 : 라인디바이더 82 : 바이딩머신

85 : 칼날 90 : UV 코팅기 91 : 콘넥터

95 : 내피

본 발명은 원단에 광섬유로 표현코자 하는 그림을 분할하여 원단에 광섬유를 침직시킨 후 광섬유를 블록별로 구분하여 PCB의 LED를 접속시킴으로써 PCB의 콘트롤에 의해 밝혀지는 LED 불빛으로 원단에 침직된 광섬유가 빛나게 하여 다양한 무늬 또는 글자를 광섬유 불빛으로 표현할 수 있도록 한 것이다.

본 발명 광섬유 디스플레이 방법을 도 1 의 구성도에 의거 설명한다.

의류, 가방, 모자등에 광섬유로 표현하고자 하는 그림이나 문자등의 기초도안(1)을 준비하고 디자인분할부(2)에서 기초도안(1)을 표현코저 하는 블록과 순서별로 분할한다.

여기서 도안의 분할은 발광범위, 발광불빛, 발광순서를 고려하여 분할하게 되며, 분할블록별로 몇개의 광섬유를 침직할 것인가를 정하게 되고, 이렇게 분할된 상태에 따라 PC 프로그래밍(3)하게 된다.

PC 프로그래밍(3)은 도안의 표현사양에 따라 발광다이오드의 점등순서, 점등색상, 광섬유 침직위치등을 정하게 되며 PC 프로그래밍(3)에서 프로그램되어진 대로 광섬유침직부(7)와 PCB 제작부(4)에서 광섬유를 침직하고 PCB를 제작하게 된다.

그리고 광섬유가 침직될 천이나 가죽등의 천연섬유 또는 화학섬유인 원단(5)을 준비하고 상기 원단(5)을 원단코팅부(6)에 공급하여 원단(5)의 배면에 고무재질의 접착제를 코팅하게 한다.

여기서 원단(5)의 배면에 고무재질의 접착제를 코팅하는 이유는 광섬유가 원단(5)의 상부에서 침직된 후 광섬유상부를 원단(5)표면에 맞추어 절단하더라도 광섬유를 접착제로 붙들게 되어 광섬유가 원단(5)에 침직된 상태를 유지시키기 위함이다.

배면에 고무재질의 접착제가 코팅된 원단(5)은 광섬유침직부(7)에 공급되어 PC 프로그래밍(3)에서 정해진 대로 블록별로 정해진 갯수의 광섬유를 원단(5)의 상부에서 하부로 침직시키되 하부로 일정길이만큼 광섬유가 돌출되게 한 후 상부를 커팅하고, 블록별로 광섬유의 하부를 묶어 광섬유 다발을 만든다.

광섬유침직부(7)를 거치면 광섬유 침직이 완료되고 침직된 광섬유는 블록별로 나뉘어져 원단(5)의 배면에서 광섬유다발로 묶여진 상태가 된다.

광섬유가 침직된 원단(5)은 원단커팅부(8)로 공급되어 가공넓이만큼 커팅되게 되고, 커팅된 원단은 UV 코팅부(9)에 공급되어 원단표면을 UV 코팅시킨다.

원단(5)표면을 UV코팅시키는 이유는 원단(5)에 침직된 광섬유가 빠지지 않도록 하기 위함이다.

원단(5)에 침직되어 블록별로 묶여진 광섬유 다발의 선단에는 발광다이오드가 끼워지는 콘넥터를 연결하고, 콘넥터결합부(10)를 거친 원단(5)의 배면에 광섬유를 원단(5)과 수평상태로 눕힌 후 내피를 대고 열접착시켜 광섬유가 원단(5)과 내피사이에 고정되게 내피접착부(11)를 거치도록 한다.

내피접착부(11)를 거치면 원단(5)의 측면으로 콘넥터가 돌출된 상태가 되고 광섬유는 원단(5)과 내피 사이에 고정되며 광섬유 선단은 원단(5)에 침직되어 있게 된다.

한편 PCB 제품의 제작부(4)에서는 PC 프로그래밍(3)에 따라 광섬유를 점등시키기 위한 PCB를 제작하게 되고 상기 PCB에는 광섬유발광용 발광다이오드가 연결되며, 상기 발광다이오드는 미리 정해진 순서에 의해 발광되도록 콘트롤러를 PCB에 탑재시킨다.

상기된 PCB는 적정장소에 고정시킨 후 내피접착부(11)를 거친 원단(5)의 콘넥터에 발광다이오드를 끼워주면 된다.

이때 콘넥터에 끼워지는 발광다이오드는 미리 정해진 순서에 따라 끼워주어야만 원하는 형태로 광섬유를 발광시킬 수 있게 된다.

이러한 본 발명을 도 2 의 광섬유 디스플레이 개략도에 의거 살펴본다.

표현코저 하는 도안(1)을 준비하고 이를 표현블록, 순서, 색상, 광섬유숫자별로 구분하여 디자인분할부(2)에서 디자인을 분할한다.

도안(1)의 분할이 섬세할수록 표현되는 무늬 및 글자가 선명하다.

이렇게 분할된 디자인은 PC 프로그래밍(3)에서 프로그램으로 변환시켜 광섬유침직기(70)와 PCB(40)에 인가시킴으로써 광섬유가 분할된 상태로 블록별로 침직될 수 있도록 하는 한편 분할순서대로 블록별 광섬유가 구동되게 PCB(40)를 제작할 수 있도록 한다.

광섬유가 침직되는 원단(5)의 배면에는 고무재질의 접착제(51)를 코팅시킨 후 접착제(51)가 코팅된 원단(5)을 롤형태로 연속적인 공급이 가능하도록 하며, 롤에서 공급되는 원단(5)은 롤러(9)에 의해 연속적인 작업이 가능하게 이송시키도록 한다.

연속공급되는 원단(5)은 침직기(70)로 공급되어 원단(5)에 광섬유(15)를 침직시키도록 한다.

침직기(70)는 X,Y직교로보트(71)에 Z축이송부(72)를 고정브라켓(73)으로 고정시키고, 상기 Z축이송부(72)작동에 따라 Z축방향으로 바늘(74)을 이송시키며, 스텝모터(75)로 밀음롤러(76)를 회전시켜 상기 바늘(74)에 형성된 중공으로 광섬유(15)를 하강시켜 원단(5)에 광섬유(15)를 침직시키게 된다.

즉 침직기(70)는 도 3 에 도시된 바와 같이 공지된 XY직교로보트(71)에 의해 원하는 XY좌표를 찾게 되고 Z축이송부(72)를 작동시키면 바늘(74)을 하강시켜 원단(5)에 바늘(74)을 꼿게되고, 이 상태에서 스텝모터(75)로 밀음롤러(76)를 회전시켜 광섬유(15)를 일정길이만큼 하강시킨 후 Z축이송부(72)로 바늘(74)을 상승시킨다.

바늘(74)이 상승되면 바늘(74)하강시 벌려졌던 커터(77)가 원위치되면서 광섬유(15)의 선단을 원단(5)의 표면에 맞추어 잘라주게 된다.

여기서 원단(5)의 하부에는 서보액튜레이터(80)로 구동되는라인디바이더(81)를 설치하고 그 하부에는 바인딩머신(82)을 설치한다.

그러면 X,Y직교로보트(71)로 원하는 위치를 잡고 라인디바이더(81)로 원단(5)하부를 받친 상태에서 Z축이송부(72)를 작동시켜 바늘(74)로 원단(5)을 관통시킨 후 밀음롤러(76)를 작동시켜 광섬유(15)를 바늘(74)의 중공을 통하여 밀어 넣게 되며, 이상태에서 Z축이송부(72)로 바늘(74)을 상향이동시킨 후 커터(77)로 광섬유(15)상부를 커팅시킨다.

이때 광섬유(15)는 원단(5)배면의 접착제(51)에 고정되어 원단(5)하부로 빠지지 않게 된다.

상기 과정을 반복하여 정해진 블록에 대한 광섬유(15)침직이 완료되면 서보액튜레이터(80)로 라인디바이더(81)를 하강시켜 광섬유(15)를 빼낸 후 다음장소로 이동하게 되며 이때 바이딩머신(82)으로 광섬유(15)를 광섬유다발(15')로 묶어주게 되며 바이딩머신(82)은 시중의 일반화된 기계를 이용한다.

상기 과정이 한블록에 대한 광섬유(15)침직과정이며, 이러한 과정은 블록숫자에 맞추어 실행하게 되고, 블록숫자와 같은 광섬유다발(15')이 침직된다.

이렇게 침직기(70)에서 원단(5)에 광섬유(15)를 침직하게 되면 롤러(9)로 이송시켜 가며, 칼날(85)을 이용하여 사용량만큼 절단하게 된다.

원단(5)의 절단은 의류, 가방, 모자의 사용량만큼 절단하게 되고, 칼날(85)에 의해 절단된 원단(5)은 공지된 장치인 UV 코팅기(90)에 의해 표면을 UV 코팅시킨다.

여기서 원단(5)표면을 UV코팅시키는 이유는 원단(5)에 침직된 광섬유(15)가쉽게 이탈되지 않도록 하기 위함이다.

그리고 UV 코팅된 원단(5)에 침직된 광섬유다발(15')은 길이에 맞추어 절단하고 선단에 콘넥터(91)를 끼워준 후 콘넥터압착기(92)에 넣고 압착하여 광섬유다발(15')에 콘넥터(91)를 결합 고정시킨다.

콘넥터(91)는 광섬유다발(15')마다 끼워주게 되고 광섬유다발(15')을 원단(5)의 배면에 밀착시켰을 때 콘넥터(91)가 원단(5)의 측면으로 돌출되는 길이에 맞추는 것이 유리하다.

콘넥터(91) 연결이 완료되면 원단(5)을 뒤집어 원단(5)의 배면쪽 즉 광섬유(15)가 놓여진 쪽에 접착제가 도포된 내피(95)를 대고 열을 가하면서 적정압으로 가압시켜 내피(95)를 부착시킴으로써 원단(5)과 내피(95)사이에 광섬유(15)를 고정시키도록 한다.

이때 콘넥터(91)는 원단(5)의 외측에 위치하게 된다.

한편 PC 프로그래밍(3)의 프로그램 대로 디자인을 디스플레이시키기 위한 PCB(40)를 제작한다.

여기서 PCB(40)에는 원하는 블록 별로 광섬유를 점등시키는 콘트롤러가 탑재되고 콘넥터(91)숫자에 맞춘 발광다이오드(41)가 연결되며, 작동을 온/오프시키는 스위치(42)가 연결된다.

발광다이오드(41)는 PCB(40)에서 일정거리를 두게하여 굽혀질 때 유연하게 굽혀질 수 있도록 한다.

그리고 발광다이오드(41)를 콘넥터(91)에 끼우고, PCB(40)를 제품의 일측에고정시키면 제품이 완성되는 것으로, 예를 들어 원단(5)이 의류의 등판을 위한 것이라면 옆구리쪽이나 주머니 쪽에 PCB(40)를 고정시키고 발광다이오드(41)를 콘넥터(91)에 끼운 후 스위치(42)는 주머니속에서 조작이 가능한 위치에 고정시키면 된다.

본 발명에서 콘넥터(91)와 발광다이오드(41)의 연결부위와 PCB(40)전체 및 스위치(42)에는 방수에 신경을 써서 제작하고, PCB(40)에는 밧데리(43)를 교체 가능하게 착탈시킬 수 있도록 하여야 한다.

이같이 제작된 옷을 입고 스위치(42)를 온시키면 미리 정해진 블록과 순서대로 콘트롤러에서 발광다이오드(41)를 점등시킴으로써 광섬유(15)의 선단에서 발생된 불빛을 디자인시킨 형상으로 볼 수 있다.

즉 옷의 등판에 광섬유(15)로 된 네온사인을 형성시킨 것과 같이 다양한 무늬 및 글자의 표현이 가능하여 개성을 중요시 하는 현대인이 즐겨찾게 된다.

본 발명은 광섬유가 침직된 원단을 자동화 공정에 의거 제작하게 되므로 의류, 가방, 모자등에서 광섬유로 특정무늬나 글자를 표현하고자 할 때 아주 값싸게 제작할 수 있게 된다.

Claims

원단(5)의 이면에 고무재질의 접착제(51)를 코팅하고, 상기 원단에 광섬유(15)를 침직하여 광섬유다발(15')을 만들며, 상기 광섬유다발(15')에 발광다이오드(41)를 코넥터(91)로 끼워주는 광섬유 이식방법에 있어서,

상기 원단(5)에 표현할 도안(1)을 표현블록 및 순서별로 블록화하여 분할하고 프로그래밍하는 프로그래밍 공정;

코팅공정에서 접착제(51)가 코팅된 원단에 XY직교로보트(71)에 Z축이송부(72)를 고정시킨 침직기(70)로 원단의 좌우를 이동하는 한편 바늘(74)을 상하 이동시켜 프로그램되어진 블록별로 다수의 광섬유(15)를 침직하고, 원단(5)에 침직된 광섬유(15)를 블록별로 묶어주는 광섬유 침직공정;

광섬유(15)가 침직된 원단을 가공넓이에 맞추어 절단하고 원단(5)표면을 UV 코팅시키는 커팅 및 코팅공정;

원단(5)에 침직되어 블록별로 묶인 광섬유다발(15')의 선단에 콘넥터(91)를 끼우고 원단(5)의 배면에 내피(95)를 대고 열접착시키는 접착공정;

프로그래밍 공정에서 분할되고 정해진 순서별로 광섬유(15)를 점등시키는 콘트롤러가 탑재되고 광섬유(15)에 빛을 전달하는 발광다이오드(41)가 설치된 PCB(40)를 만드는 PCB 제작공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광섬유 디스플레이 방법.
제 1 항에서, 광섬유 침직공정은 XY직교로보트(71)에 Z축이송부(72)를 고정시키고, Z축이송부(72)에 의해 바늘(74)이 원단(5)을 관통하게 하며,

밀음롤러(76)를 회전시켜 바늘(74)의 중공으로 광섬유(15)를 하강시키는 침직기(70)로 이루어진 것을 특징으로 하는 광섬유 디스플레이 방법.
제 2 항에서, 침직기(70)의 Z축이송부(72)에 의한 바늘(74)하강시 커터(77)가 벌려지고, 바늘(74)상승시 커터(77)가 원위치되면서 원단(5)의 상면에 맞추어 광섬유(15)를 커팅시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 디스플레이 방법.
제 2 항에서, 침직기(70)의 하부에는 서보액튜에이터(80)에 의해 작동하는 라인디바이더(81)를 설치하여 분할된 블록을 구성하는 광섬유(15)를 모아준 후 바이딩머신(82)으로 상기 광섬유(15)를 묶어 광섬유다발(15')로 만드는 것을 특징으로 하는 광섬유 디스플레이 방법.
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