KR100814917B1 - 불투명 코팅을 구비한 창문 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 불투명한 표면부(5)를 구비하고, 표면부에 구멍이 뚫려 (즉, 구멍)(4) 광을 통과시키고 표면에 분산시키는 표면 영역(3)을 포함한, 불투명 코팅(2)을 구비한 창문(1)에 관한 것이다. 본 발명은, 투명 전극(8)을 포함해서, 적어도 편평한 다층 전기발광 광 요소(EL)가, 표면 영역(3)의 불투명 표면부(5) 중 적어도 일부에 배열되고, 상기 요소는, 투명 전극 면(8)에 전원 전압을 가한 후, 창유리(1) 면 중 적어도 한 면을 통해 광을 방출하는 것을 특징으로 한다.

Description

불투명 코팅을 구비한 창문{WINDOW WITH OPAQUE COATING}

본 발명은, 불투명한 표면부를 구비하고, 표면부에 구멍이 뚫려 광을 통과시키고 표면에 분산시키는 표면 영역을 포함한, 불투명 코팅 창문에 관한 것이다.

(창문의) 창유리에 대해, (DE-C2-37 08 577에는) 투명한 표면부를, 불투명한 코팅 (특히 스크린 프린팅으로 프린트 및 베이킹된 불투명 디자인 또는 패턴)으로 줄이거나 제한하는 것이 알려져 있다. 이러한 창유리는 자동차에서 선 루프(sunroof)라 불리는 창문에 대해 널리 사용되는데, 이 경우 프린트된 디자인과 이들의 불투명한 (표면)부는 각각 태양광선 차단 및 열 차폐물로 작용한다. 교차결합 불투명 코팅은, 창유리에 고정 또는 (적층) 창문과 통합되어 있는 접착성 스트립(adhesive strip)과 다른 부분을 덮어서 가린다. 마지막으로, 접이식 차양판 (folding sun visor) 사이의 영역에 보호 스크린을 형성하도록 제공된 프린트 패턴의 자동차 앞유리가 알려져 있다 (DE-C2-40 33 188).

전기발광성 광 요소로 표시되거나 후면으로부터 조명될 수 있는, 복합 접착층에 삽입된 심벌을 구비한 자동차용 적층 창문이 EP-A1-0 267 331에 알려져 있다. 필요한 전기 전도체는 실질적으로 보이지 않는 방식으로 복합체 내의 투명 전도층 또는 경로로 표시된다. 전원 전압을 연결한 후, 광 심벌은 눈에 보이는 전도체가 없는 창문에 떠 있는 것으로 보인다. 명시된 문서는 두 가지 서로 다른 유형의 광 요소를 나타낸다. 제 1 유형의 광 요소에서, 동일한 기판에는 두 가지의 전류 운반 전극이 제공되고 이 두 전극에 광 요소가 걸치며, 광 요소는 다시 교차 전극을 포함한다. 전기적인 관점에서, 직렬로 장착된 두 개의 커패시터(capacitor)는 이와 같이 형성된다. 제 2 유형의 광 요소에서, 두 개의 전극 중 하나의 전극은 매번 투명한 박층 형태로 적층 창문의 내측의 두 표면에 위치하고, 광 요소가 이 사이에 위치한다. 또한, 창문 중 하나의 창문을 빠져나가는 광이 불투명 코팅을 통해 차단될 수 있는 것에 따른 선택권이 기술되어 있다.

전기발광의 기본 원리는 오랫동안 알려져 왔다. 이러한 기술 (적용 예와 함께), 재료에 관한 설명 및 생산될 수 있는 광의 색에 관한 상세한 문서는 인터넷 주소 "http://www.dupont.com/mcm/luxprint/about.html" (최종 업데이트 날짜 2001년 5월)에서 얻을 수 있기 때문에, 이 명세서에는 이러한 상세한 사항을 간략하게만 고려할 수 있는 여유가 있다.

커패시터는 두 가지 전도층에 의해 생성되는데, 적어도 이 중 하나는 투명하고/광을 통과시킨다. 투명한 전극에서, 광 안료가 있는 (불투명) 층과 절연 (유전) 층이 커패시터 사이에 삽입된다. 교류 전압 (일반적으로 100V)이 이러한 요소의 두 전극에 가해질 경우, 이러한 요소는 광 안료에서 전류를 발생시키고, 이는 다시 분산 과정을 통해, 투명한 전극을 빠져나가는 광을 생성한다.

전극 층은 전기 발광층 자체 및 유전층과 함께, 두꺼운 층의 스크린 프린팅을 통해, 유리와 PET 필름과 같은 적절한 매질에 증착될 수 있다. 이러한 알려진 효과에 의해, 표면 광 효과를 얻을 수 있고, 이는 비교적 낮은 광 밀도와, 사용될 수 있는 재료에 의해 한정된 색의 선택에 맞게 조절할 경우, 많은 용도 (조명, 로고, 조명 사인)에 사용될 수 있다. 또한, 전기발광 요소 (이후, 광 요소)는 그 자체가 투명하지는 않고, 따라서, 이를 구비한 면은 (일)광이 통과하지 못하게 한다.

본 발명의 목적은, 투명한 (창문) 창유리의 불투명 코팅부에, 표면 위에 분포되는 투명한 표면부로 조직화된 추가 기능을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 이러한 목적은, 투명 전극을 포함해서 여러 층을 구비한 적어도 하나의 편평한 전기발광 광 요소가 표면 영역의 불투명 표면부 중 적어도 일부 위에 위치하고, 이 요소는 투명 전극의 측면에 전원 전압을 가한 후 창문의 적어도 한 면을 통해 광을 방출한다는 사실을 통해 이루어진다.

이러한 방식으로, 일광이 비치는 낮 동안 예를 들어 태양광선 차단 또는 열 차폐물로 작용하는 창문은, 임의의 어두운 영역이 존재하지 않는 전 표면에 걸친 한 조명 시스템으로서 낮은 발광체(luminosity)로 작용하는데, 이는 전기발광 요소에 의해 방출된 광이 열린 표면부를 균일하게 통과하고 또한 불투명한 표면부에 또한 균일하게 확산되기 때문이다.

두 번째 청구항의 특징은 이러한 목적의 유리한 변형에 관한 것이다.

이에 따라, 적어도 하나의 투명 전극을 구비한 여러 층에 놓인 적어도 하나의 전기발광 요소 (광 요소) {전압을 가한 후 창유리의 편평한 표면 중 (적어도) 한 면에 광을 방출}는 코팅의 불투명 표면부 중 적어도 일부와 결합된다. 따라서, 창문은 투명 표면부에서 광이 통과하도록 하고, 이와 동시에, 전류를 가할 경우 불투명 표면부를 통해 광을 방출하며, 이와 동시에 광 요소의 표면을 형성한다. 전기발광층 자체는 앞에서 이미 명시한 바와 같이 불투명하다. 이는 다른 불투명 코팅과 결합될 필요가 없다.

이러한 유형의 창문은 시각적이고 미적인 관점에서 놀라운 효과를 갖는데, 즉 자체가 "어두운" 것으로 생각된 표면부가 이제 광을 방출한다. 표면의 여러 영역에서 개별적으로 켜지는 여러 개의 광 요소를 나란히 제공할 수 있고, 불투명 코팅에서는 전극과 전류가 비교적 간단하게 차폐를 일으킬 수 있다. 이러한 경우, 광이 통과하도록 하는 전극은 모든 광 요소에 대해 아마도 일반적인 (그라운드) 전극으로 사용될 수 있다. 따라서, 여러 가지 광 효과를 얻거나, 또는 광의 세기를 여러 단계로 조절할 수 있다 (조명할 각 표면, 가능한 한 그 광의 색에 따라).

앞에 명시된 용도에서, 이러한 종류의 부분적으로 투명한 창유리는, "온(on)" 상태에서 광 요소를 갖고, 충분한 면적 또는 광 세기를 갖는 자동차용 선루프와 같은 자동차의 특별한 내장 조명을 대체할 수 있지만, 특정량의 광은 여전히 낮 동안 윗 부분을 지나 글레이징 루프를 통해 들어갈 수 있다.

이러한 이중 효과에 대한 기존의 조건은 자연히, 광이 들어갈 수 있게 하는 창문 부분에, 전도체 구조 등을 통해 훼손되지 않는 가능한 한 높은 투명성이 제공된다는 것이다. 이러한 유형의 미세 분해 구조는 이미 알려져 있는 스크린 프린팅 방법을 통해 재현성 있고, 간단하며 신뢰성 있게 제조될 수 있다. 자연히, 광 요소의 여러 층은 패턴 영역에 매우 정확한 중첩을 통해 프린트되는 것이 중요하다. 그 러나, 이것도 숙달된 산업상의 공정이다.

자연히, 다중 프린트를 생성함으로써 더 높은 비용이 들고 전기적인 연결이 허용될 경우, 앞에 명시한 유형의 광 효과는 다른 모든 (적층) 창문, 즉 이러한 종류의 부분적으로 투명한 프린트 패턴을 구비한, 예를 들어 차양판 영역에서 얻어질 수 있다.

물론, 이러한 종류의 광 요소를 적층 창문에 삽입하는 것이 반드시 필요하지는 않지만, 상당히 높은 전원 전압에 대한 안전의 이유로 이러한 배열이 바람직할 것이다. 적층 창문에 삽입된 배치는 기계적인 작용과 수분 및 먼지의 침투로부터 광 요소를 더 보호한다.

창문 자체의 재료는 원칙적으로 자유롭게 선택된다. 플라스틱이나 유리로 이루어진 창문을 사용하는 것이 똑같이 가능하다. 이와 같이, 혼성 복합체 (hybrid composite)는 알려진 방법을 통해 산업적으로 제조될 수 있다.

원칙적으로, 이러한 창문 표면에 광 요소가 직접 도포되거나 프린트되는지, 또는 예를 들어 PET 필름과 같은 개별 지지 기판 위에서 제조되는지 (이후에 만족스럽게, 강성 창문에 조립되거나 적층 복합체로서 결합됨)는 문제가 되지 않는다.

이와 유사하게, 광 요소의 표면적 대 창문의 전체 표면적의 비, 또는 광 요소의 표면적 대 일정 구조를 갖는 불투명 코팅의 상기 표면 영역의 비를 자유롭게 선택할 수 있다. 필요한 경우, 적절하게 서로 다른 색과 모양을 갖는 여러 광 요소를 서로 나란히 놓을 수 있다.

마지막으로, 몇몇 용도의 경우, 하나 이상의 전기발광 광 요소에 의해 광이 창문 양면에 방출되는 것이 또한 유리할 수 있다. 이러한 경우 개별적인 불투명 코팅이 필요하지 않은데, 이는 전기발광층 자체가 가시광을 통과시키지 않기 때문이다. 원칙적으로, 이러한 유형의 여러 전기발광 광 요소를, 적절하게는 서로 마주보는 방향으로, 가능한 한 하나의 공통 중간 전극을 이용해서, 서로 "겹쳐 쌓는" 것이 또한 가능하다.

또한, 물론 적층 창문에 광 요소를 삽입해서 다른 특별한 광 효과를 얻을 수 있고, 전극 층에 불투명 코팅을 직접 설치하지 않고, 그 바깥 표면에 외부 창문의 다른 면을 설치함으로써 (따라서, 예를 들어 베이킹을 통해 충분한 기계적 강도를 제공함) 다른 특별한 광 효과를 얻을 수 있다. 비방향 광(nonoriented light)의 특정 비율은, 가능하면, 광을 통과시키는 이러한 불투명 코팅의 표면부를 측면 분산 (lateral dispersion)을 통해 빠져나갈 수 있다.

본 발명의 목적의 다른 상세한 설명과 이점은 예시적인 실시예의 도면과 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.

도 1은 일정 패턴 형태의 구조를 갖는 불투명 코팅이 설치된 창문을 도시한 도면.

도 2는 II-II 선에 따른 도 1 창문의 단면으로, 본 발명에 기재된 전기발광 광 요소가 장착된 적층 창문 층의 윤곽 구조를 나타낸 도면.

도 1에 따르면, 원래 투명한 창문(1)에 불투명 코팅(2)이 설치된다. 표면 영 역(3) (보다 명확하게 하기 위해 파선으로 둘러싸임)에는 광을 통과시키기 때문에 투명하고, 표면에 균일하게 분포되어 있으며, 불투명한 표면부(5)와 교대로 되어 있는 표면부가 뚫려있고 (즉, 구멍)(4), 또한 이 경우에는 전체 표면 영역(3)이 도시된 디자인으로 덮여있는 것으로 간주된다.

여기 도시된 규칙적인 패턴과 창문의 표면적에 대한 그 크기는 예시적인 실시예 또는 배열일 뿐이다. 스크린 프린팅을 통해, 불투명하고 투명한 표면부의 실질적으로 다른 임의의 바람직한 결합 (특히 불규칙 표면에 대한)을 생성할 수 있다. 불투명한 표면부는 본 발명의 범위 내에서 반드시 연속적일 필요는 없다. 밑에서 이러한 문제를 다시 다룰 것이다.

불투명한 표면부(5) 중 적어도 일부는 이제 전기발광 광 요소와 결합되고, 그 존재는 두 개의 전기 연결선(L)을 통해 표시된다. 이제 그 구조는 도 2를 참조하여 아래에서 보다 상세히 기술될 것이다.

횡단면에서, 제 1 투명 (유리) 창 (1.1) (장착 위치에서 조명될 공간 쪽으로 향한)의 표면 다음에 폴리비닐 부티랄 (PVB) 접착층(6)이 일차적으로 오고, 이 층은 PET 필름(7) (바람직하게는 이전의 적층 필름 형태임)에 결합된다. 두 개의 층(6과 7)은 투명하다.

PET 필름(7)은, 전기발광 광 요소(EL)를 위한 전극 중 하나의 전극을 형성하는 투명 전도층(8) {예를 들어, 인듐 주석 산화물(ITO)로 제조}이 연속적으로 코팅되는 (본래 알려진 방법대로) 것이 바람직하다. ITO 층 다음에, 바람직한 배열 또는 디자인에 따라 증착된 전기발광 층(9)이 오고, 이 위애 (전기적으로 전도성이 없는) 유전층(10)이 다시 증착된다.

이 유전층 다음에 전도성이 매우 큰 전극층(11) (예를 들어, 금속 은으로 제조)이 온다. 이러한 종류의 금속 은은 열 거울 (즉, 적외선을 거의 반사)이라는 잘 알려진 효과를 갖는다. 이러한 열적 보호 효과는 특히 자동차에서 선루프로 사용할 경우 이용될 수 있는 것이 유리하다.

전극층(11)은 다시 불투명 색층(12)으로 덮이는데, 이 색층은 이 면쪽으로 나가는 전기발광 광 요소에 의해 방사된 광을 차단하고, 또한 안쪽으로 열과 광이 통과하는 것을 약화시키는 효과를 갖는다. 이 색층은 또한 장식적인 특징도 갖는다. 창문(1)의 양면으로부터 광이 방출되어야 하거나, 예를 들어 전극 층(11)이 특정한 거울 효과를 갖고 있어야 할 경우, 색층(12)이 제거될 수 있다. 불투명한 표면부에서 코팅의 불투명도는, 유전층과 일정 구조를 갖는 전극층의 도움으로, 전기발광 층에 의해서만 제공된다.

PET 필름(7), 투명 전도층(8), 전기발광층(9), 유전층(10) 및 전도성 전극층(11) (명료함을 위해, 파선으로 미세하게 윤곽이 그려진 프레임에 수치 참조 번호가 결합되어 있음)은 전기 연결선을 제외하고, 전기발광성 광 요소(EL)의 최소 구성요소를 형성한다.

다음과 같이 제조할 수 있다. 즉, 첫 번째, PET 기판 (또는, 필요할 경우, 직접 강성 창유리의 한 표면에) 위에 투명한 전도성 코팅(8)이 증착된다 (예를 들어, 분무를 통해). 다음으로, 바람직하게는 두꺼운 층으로 덮어씌워서 원하는 배열 또는 디자인의 전기발광층(9)이 생성되고, 이 다음에 유전층(10)이 생성된다. 다음 으로, 상대 전극(11)이 유전층 위에 증착된다. 유전층은 비교적 간단한 방법으로 전기적인 연결을 생성할 수 있도록, 적어도 한 위치에서, 창문(1)의 에지와 가깝게 있어야 한다.

합선을 방지하기 위해, 유전층(10)이 상대 전극(11)과 적어도 동일한 표면적을 덮는 것이 절대적으로 필요하다. 따라서, 유전층(10) 자체가 표면 전체를 덮지 않고, 도면에서와 같이 디자인에 따라 구조를 이룬 경우, 상대 전극(11)은 또한 투명 전극(8)과 합선되지 않도록 동일한 방식으로 구조를 이루어야만 한다. 한편, 층(10과 11)이 또한 표면 영역(3)의 투명한 표면부 (즉, 구멍)(4) 위에서 확장될 경우, 도면과 달리, 층 자체는 자연히 투명성이 충분해야만 한다.

그러나, 전기발광층(9)의 표면부는 유전층(10)과 상대 전극(11)의 표면적보다 작아야 한다. 불투명 표면부 {전기발광층(9)의}는 또한 서로 직접 교차결합이 되지 말아야 하지만, 예를 들어 점 패턴의 형태와 동일하게 형성될 수 있다. 유전체가 투명하지 않은 경우, 광을 통과시키는 표면부는, 예를 들어 전기발광층 및 이와 동일 표면 구조를 갖는 유전체를 프린트함으로써 리세스되어야 하는 반면, 전극은 표면에 직접 생성된다. 다음으로, 각 지점은 넓이가 작은 특정 광 커패시터를 형성하고, 다음으로, 서로 다른 재료의 선택과 마찬가지로 서로 다른 광색을 방사할 수 있다 (그러나, 이것은 여러 스크린 프린팅 작업이 필요함). 유전체를 빠져나가는 광을 차단할 필요가 있을 경우, 전기발광층의 디자인과 일치하는 불투명 차폐제의 다른 프린팅이 필요할 것이다.

도 1에 도시된 디자인을 참조하면, 예를 들어 전기발광층으로 패턴의 횡단 영역만을 덮는 것도 생각할 수 있다.

복합체는, 다른 층, 다른 PVB 필름(13) 및 제 2 (유리) 창유리 (1.2) 각각을 조립함으로써 완성된다. PVB 층(13)은 창문(1)의 에지를 녹여서 동일 재료의 층(6)에 연결된다. 따라서, 복합체의 내부 영역은 수분과 먼지에 대해 실질적으로 밀봉하여 밀폐되어 있다. 두 개의 PVB 층(6과 13)은 적층 창문을 결합시키는 중간층을 형성하는 것으로 간주되어야 한다.

또한, 전기발광층의 구조에서 모든 중간 공간은 PVB로 채워진다. 절단층의 여러 부분 사이의 파선은 절단 평면 뒤에서 각 층의 연속적인 확장을 나타낸다.

이 경우, 크기와 두께의 비는 크게 뒤틀려 있는데, 이는 실제 층(8 내지 12)이 PVB 층(6과 13)보다 훨씬 얇다. 이와 유사하게, PET 필름(7)은 실제 PVB 필름보다 훨씬 더 얇지만, 층(8 내지 12)보다는 훨씬 더 두껍다.

얇은 금속 조각 형태나 프린트된 전도 경로로서, 알려진 방법으로 층(8)에 증착되고, {도 1에 도시된 전도체(L)에 의해} 외부에 연결될 수 있는 전기 연결 전도성 경로(14)는, 전기발광 광 요소에 전원을 공급하기 위해 투명한 전극층(8) 위의 창문(1) 에지에 가깝게 표시되었다. 다른 변형에서는, 창유리 바깥둘레의 에지 영역을 차폐하기 위해, 프레임(15) 형태의 불투명 코팅을 창유리(1.2)의 안쪽면에 증착할 수 있다.

마지막으로, 화살표는 전기발광 광 요소 {불투명 표면부(5)}에 의해 방출되는 광의 경로 {투명 표면부(4)} 또는 광선을 나타낸다. 이 두 가지는 투명 전극(8)을 필름(6과 7) 및 창유리(1.1)와 함께 통과하고, 그 표면을 빠져나가는 것으로 인 식된다.

모든 경우 유전층(10)에 의해 서로 신뢰할 수 있을 정도로 전기적으로 절연되는 두 개의 전극(8과 11)은 본래 알려진 적절한 방법으로, 각각 출력선(L)에 전기적으로 연결되고 외부로 연결된다. 이와 유사한 기술이 이미 여러 번 기술되었고, 여기에서는 상세히 언급할 필요가 없다.

원칙적으로 EP-A1-0 267 331에 알려진 전기발광 광 요소(EL)의 변형체에서, PET 필름(7)에 증착된 ITO 층(8)을 하나 이상의 영역으로 분할하고, 전원 전압의 서로 다른 극에, 쌍으로 형성된 표면 영역 각각을 연결할 수 있다. 전극층, 즉 상대 전극(11)은, 각각의 경우 전기적으로 직렬 장착된 두 개의 광 요소 사이에서 알려진대로 다리 전극 (bridging electrode)으로 작용할 것이다. 그러면, 표면 저항은 가능한 한 낮을 것이다. 은층은 이러한 목적에 적합할 것이다. 이러한 형태는 모든 외부의 전기적인 연결은 단일 평면에 있기만 하면 된다는 이점을 갖는다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 투명한 (창문) 창유리의 불투명 코팅 (표면 위에 분포되어 있는 투명한 표면부로 구성)에 추가 기능을 제공하는 것이다.

Claims (10)

1. 불투명한 표면부(5)를 구비하고, 표면부에 구멍이 뚫려 (즉, 구멍)(4) 광을 통과시키고 표면에 분산시키는 표면 영역(3)을 포함한, 불투명 코팅(2)을 구비한 창문(1)으로서,

   투명 전극(8)을 포함해서, 여러 개의 층을 포함한 편평한 전기발광 광 요소(EL)는, 상기 표면 영역(3)의 상기 불투명 표면부(5)의 부분 또는 전체 위에 위치하고, 상기 요소는, 상기 투명 전극(8) 측면에 전원 전압을 가한 후, 상기 창문(1)의 면을 통해 광을 방사하는 것을 특징으로 하는, 창문.
2. 제 1항에 있어서, 적층 창문 형태로, 적어도 두 장의 강성 창유리(1.1, 1.2) 및 이를 서로 결합시키는 중간층(6,13)을 포함하고, 상기 불투명 코팅과 상기 광 요소(EL)는 상기 중간층(6,13)에 삽입되거나, 상기 적층 창문 안쪽에 위치한, 상기 강성 창유리 중 한 장의 한 면 위에 배열되어 있는, 창문.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 광을 통과시키는 상기 표면부 (즉, 구멍)(4)는 상기 불투명 표면부(5) 사이에 규칙적인 디자인/규칙적인 패턴에 따라 분포한 것을 특징으로 하는, 창문.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 광 요소(EL)는 지지 필름(7) 위에 배열된 것을 특징으로 하는, 창문.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 불투명 표면부(5)는 한 면에 상기 광 요소(EL)를 차폐하는 불투명 코팅(12)을 구비한 것을 특징으로 하는, 창문.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 광 요소(EL)의 유전층(10)과 상대 전극(11)은, 상기 표면 영역(3)에 광을 통과시키는 상기 표면부(4)를 또한 차폐하는 상기 표면 바로 위에 있는 투명층으로 구성된 것을 특징으로 하는, 창문.
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 전기발광 광 요소(EL)의 전기발광층(9)은, 여러 표면부에 공통으로 사용되는 전극을 이용해서, 디자인에 따라 배열된 여러 개의 표면부로 불연속 분리되는 것을 특징으로 하는, 창문.
8. 제 7항에 있어서, 상기 전기발광층(9)은 점 패턴으로 배열된 것을 특징으로 하는, 창문.
9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 여러 개의 전기발광 광 요소는 서로 독립적으로 트리거(trigger) 되도록 나란히 제공되고, 공통 (접지) 전극을 갖는 것을 특징으로 하는, 창문.
10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 적어도 두 개의 전기발광 광 요소는 서로 독립적으로 트리거 되도록 서로 겹쳐 제공되고, 공통 중심 전극을 갖는 것을 특징으로 하는, 창문.

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