KR101531827B1 - 차폐 자석화소판 기록 및 표시 장치 - Google Patents

차폐 자석화소판 기록 및 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 자석화소판(Magnet-Pixel-Board)은 복수개의 자석화소(Magnet-Pixel)들로 구성된다. 자석화소는 다극 자석 소자를 포함하기 위한 입체 공간의 방(Cell) 영역, 전면에 투명 보호막, 후면에 후면처리부로 구성된다.
자석화소 내의 다극 자석 소자는 복수개의 N극과 복수개의 S극으로 구성되고 복수개의 N극을 밝은 색으로 표면에 도색하고 복수개의 S극을 어두운 색으로 표면에 도색을 하거나 반대로 복수개의 S극을 밝은 색으로 표면에 도색하고 복수개의 N극을 어두운 색으로 표면에 도색하여 기록된 내용에 따라 자연 빛을 이용하여 명암이 구별되도록 할 수 있도록 한다.
자석화소 내의 다극 자석 소자에 내용을 기록하는 방법으로써 자석 펜(Magnet Pen) 소자를 이용하거나 후면처리부의 전자석 제어 신호를 이용할 수 있다.

Description

차폐 자석화소판 기록 및 표시 장치 {Shield Magnet-Pixel-Board Writing and Display Device}
본 발명의 실시예는 비휘발성 판 기록 및 화면 표시 장치에 관한 것으로서, 자석화소(Magnet-Pixel)를 이용하여 판 기록의 비휘발성 특성을 유지하게 하는 비휘발성 판 기록 및 표시 장치에 관한 기술이다.
일반적으로 교실이나 회사 회의실 등에는 판서할 수 있는 칠판이 설치되어 있으며, 교수나 강사 등은 분필을 사용하여 칠판에 문자나 그림을 표시하여 설명하게 된다.
그러나 분필을 사용하는 칠판의 경우, 칠판에 판서하는 과정이나 글씨 등을 지우는 과정에서 날리는 미세한 탄산석회 등의 가루인 분필가루가 인체에 유입되어 인체를 해할 위험이 존재한다.
또한 필기구인 보드마카로 수성잉크를 출력하여 펜으로 사용하는 백색의 매끄러운 표면을 가지는 화이트 보드가 블랙 보드의 대체 수단으로 널리 사용되고 있다. 이러한 화이트 보드는 분필을 사용하지 않고, 수성잉크 펜을 이용하므로 사용이 편리 하다는 장점이 있다.
그러나 화이트 보드 상에서 수성잉크 펜은 기화성과 소모성으로 인하여 유해성 및 환경 오염 등의 문제점을 초래하게 된다.
본 발명의 실시예는 다음과 같은 특징을 갖는다.
첫째, 자석화소(Magnet-Pixel)를 이용하여 판 기록의 비휘발성 특성을 유지하게 함으로써 별도의 전원소모 없이 비휘발성으로 판을 기록 및 표시하는 특징을 갖는다.
둘째, 자석화소(Magnet-Pixel)에서 흑백 혹은 다른 색상의 빛을 반사하게 함으로써 자연 광 상태에서 비휘발성으로 판을 기록 및 표시하는 특징을 갖는다.
셋째, 자석화소(Magnet-Pixel)에 기록 및 표시하는 방법으로써 비소모성 자석 펜을 이용하거나 전자석 제어 신호를 이용하는 특징을 갖는다.
본 발명의 자석화소판(Magnet-Pixel-Board)은 복수개의 자석화소(Magnet-Pixel)들로 구성된다. 자석화소는 다극 자석 소자를 포함하기 위한 입체 공간의 방(Cell) 영역, 전면에 투명 보호막, 후면에 후면처리부로 구성된다.
자석화소 내의 다극 자석 소자는 복수개의 N극과 복수개의 S극으로 구성되고 복수개의 N극을 밝은 색으로 표면에 도색을 하고 복수개의 S극을 어두운 색으로 표면에 도색을 하거나 반대로 복수개의 S극을 밝은 색으로 표면에 도색을 하고 복수개의 N극을 어두운 색으로 표면에 도색하여 기록된 내용에 따라 자연 빛을 이용하여 명암이 구별되도록 할 수 있도록 한다.
자석화소 내의 다극 자석 소자에 내용을 기록하는 방법으로써 자석 펜(Magnet Pen) 소자를 이용하거나 후면처리부의 전자석 제어 신호를 이용할 수 있다.
자석 펜(Magnet Pen) 소자는 지우기 자석 소자 영역과 쓰기 자석 소자 영역로 구성된다. N극의 자석 소자 영역은 지우기 동작을 위해 사용되고 S극의 자석 소자 영역은 쓰기 동작을 위해 사용된다.
자석화소의 동작 원리는 지우기 동작과 쓰기 동작으로 구성된다. 우선, 지우기 동작에서는 자석 펜 소자의 S극을 근접시킴으로써 자석화소의 N극과의 상호 자기적 인력에 의해 회전 반전으로 밝은 색 영역인 N극 영역이 전면 투명 보호막 영역에 위치하여 밝은 빛을 반사하는 동작을 수행한다.
한편, 쓰기 동작에서는 자석 펜 소자의 N극을 근접시킴으로써 자석화소의 S극과의 상호 자기적 인력에 의해 회전 반전으로 어두운 색 영역인 S극 영역이 전면 투명 보호막 영역에 위치하여 어두운 빛을 반사하는 동작을 수행한다.
한번 기록된 자석화소의 상태는 외부에서 별도의 자기적 힘을 가하지 않는 한 그 상태를 유지함으로써 비휘발성 특성을 유지한다.
또한, 자석 펜을 사용하여 내용을 기록할 때 별도의 잉크와 같은 휘발성 및 소모성 재료가 사용되지 않아 반 영구적으로 사용이 가능하다.
따라서 자기적 힘을 이용하여 지우기와 쓰기를 무한 번 반복할 수 있고 자석화소의 크기를 작게 하면 비소모성의 얇은 박막 형태의 종이 대체 수단으로써도 사용이 가능한 특징을 가지고 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예는 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 자석화소를 이용하여 비휘발성으로 판을 기록 및 표시하는 장치를 구현함으로써 별도의 전원 공급장치 없이도 구현이 가능하도록 한다.
둘째, 자석화소에서 흑백 혹은 다른 색상의 빛을 반사하게 함으로써 자연 빛 상태에서 구현이 가능함으로써 별도의 빛 공급장치 없이도 구현이 가능하도록 한다.
셋째, 자석화소에 기록 및 표시하는 방법으로써 자석 펜을 이용함으로써 비소모성의 자석 펜으로 반 영구적으로 사용하고 오염물질 방출이 없이 친 환경적으로 사용할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
넷째, 자석화소에 기록 및 표시하는 방법으로써 전자석 제어장치를 이용함으로써 동영상 및 원격제어 구현이 가능할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
다섯째, 자석화소에서 야광 재료 도포를 사용함으로써 어둠 속에서도 기록된 내용 판별이 가능하도록 한다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 자석화소판(Magnet-Pixel-Board) 장치의 기본 구성 평면도.
도 2는 본 발명의 자석화소(Magnet-Pixel)의 기본 구성 단면도.
도 3은 본 발명의 자석 펜(Magnet Pen) 소자의 기본 구성 단면도.
도 4는 본 발명의 자석화소(Magnet-Pixel)의 동작 원리를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 다극 자석 소자 자석화소(Magnet-Pixel)의 기본 구성 단면도.
도 6은 본 발명의 자석화소(Magnet-Pixel)의 자기 차폐(Shield) 격막 구조 단면도.
도 7은 본 발명의 자석화소(Magnet-Pixel)의 지우기 및 쓰기 동작 잠금(Lock) 격막 변형 구조 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자석화소판(Magnet-Pixel-Board) 장치의 기본 구성 평면도이다.
본 발명의 자석화소판(1)은 복수개의 자석화소들로 구성된다. 자석화소들은 각 자석화소의 빛 반사 특성에 의해 밝은 색 반사 특성을 보이는 자석화소(2)들과 어두운 색 반사 특성을 보이는 자석화소(3)들로 구성된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자석화소(Magnet-Pixel)의 기본 구성 단면도이다.
본 발명의 자석화소(4)는 자석(8,9)소자를 포함하기 위한 입체 공간의 방(Cell) 영역(5), 전면에 투명 보호막(6), 후면에 후면처리부(7)로 구성된다.
입체 공간의 방(Cell) 영역(5)은 자석(8,9) 소자와 공기 또는 질소(N2)를 포함한 기체 혹은 물(H2O) 또는 윤활유(Oil)을 포함한 액체 충전물로 구성된다. 자석(8,9) 소자는 기체 혹은 액체 충전물 내에서 회전 반전이 가능한 상태에 있게 된다.
자석(8,9) 소자의 구조는 회전 전환이 용이한 구조인 정육면체, 구형, 원통형, 기타 다면체 구조로 구성된다.
자석(8,9) 소자는 N극(8)과 S극(9)으로 구성되고 N극(8)을 밝은 색으로 표면에 도색을 하고 S극(9)을 어두운 색으로 표면에 도색을 하거나 반대로 S극을 밝은 색으로 표면에 도색을 하고 N극을 어두운 색으로 표면에 도색을 할 수 있다.
자석(8,9) 소자의 종류로써는 알미늄, 니켈, 코발트의 합성으로 구성된 알니코 자석(Alnico), 사마륨(SmCo) 자석과 네오디움(NdFeB) 자석으로 구성된 희토류 자석, 바리움(Barium), 스트론튬(Strontium)을 포함하는 페라이트 자석(Ferrite), 각 자석의 분말을 수지와 섞어 만든 플라스틱 자석, 고무에 각 자석 분말을 혼합하여 만든 고무 자석 등으로 구성된다.
후면처리부(7)는 별도의 제어신호를 이용하여 별도의 전자석 신호를 발생하는지 안 하는지에 따라 2 종류의 처리부로 크게 구별한다. 첫 번째 방법의 후면처리부(7) 구성은 별도의 제어 신호를 이용하여 전자석 신호를 발생하여 자석(8,9) 소자의 제어를 할 수 있는 제어장치로 구성된다. 두 번째 방법의 후면처리부(7) 구성은 별도의 제어 신호를 이용하지 않아 별도의 전자석 신호를 발생하는 제어소자가 없고 하나 이상의 박막 층으로 구성된 보호 박막 처리로 구성된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자석 펜(Magnet Pen) 소자의 기본 구성 단면도이다.
본 발명의 자석 펜(Magnet Pen) 소자는 쓰기 자석 소자 영역(10,11)과 확장 영역(12) 과 지우기 자석 소자 영역(13,14)로 구성된다.
쓰기 자석 소자 영역(10,11)은 N극의 자석 소자(10) 영역과 S극의 자석 소자(11) 영역으로 구성되거나 그와 반대의 극성을 사용할 수 있다.
지우기 자석 소자 영역(13,14)은 N극의 자석 소자(13) 영역과 S극의 자석 소자(14) 영역으로 구성되거나 그와 반대의 극성을 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자석화소(Magnet-Pixel)의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 자석화소(Magnet-Pixel)의 동작 원리는 지우기 동작과 쓰기 동작으로 구성된다. 우선, 지우기 동작에서는 자석 펜(16) 소자의 S극을 근접시킴으로써 자석화소(15)소자의 N극과의 상호 인력에 의해 회전 반전으로 밝은 색 영역인 N극 영역이 전면 투명 보호막 영역에 위치하여 밝은 빛을 반사하는 동작을 수행한다.
한편, 쓰기 동작에서는 자석 펜(18) 소자의 N극을 근접시킴으로써 자석화소(17)소자의 S극과의 상호 자기적 인력에 의해 회전 반전으로 어두운 색 영역인 S극 영역이 전면 투명 보호막 영역에 위치하여 어두운 빛을 반사하는 동작을 수행한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다극 자석 소자 자석화소(Magnet-Pixel)의 기본 구성 단면도이다.
본 발명의 다극 자석 소자 자석화소(19) 소자는 다극 자석 소자를 포함하기 위한 입체 공간의 방(Cell) 영역(20), 전면에 투명 보호막(21), 후면에 다극 자석 소자 후면처리부(22)로 구성된다.
다극 자석 소자는 자기 극성인 복수개의 N극(23)과 복수개의 S극(24)이 교번으로 복수개 배열되어 구성된다.
다극 자석 소자는 복수개의 N극을 밝은 색으로 표면에 도색을 하고 복수개의 S극을 어두운 색으로 표면에 도색을 하거나 반대로 복수개의 S극을 밝은 색으로 표면에 도색을 하고 복수개의 N극을 어두운 색으로 표면에 도색을 할 수 있다.
다극 자석 소자는 자기 극성의 회전 반전 각도가 180도 이내가 되도록 다극 자석 소자의 구조를 취함으로써 회전 반전이 용이하고 회전 반전 속도의 향상을 위한 것이다.
다극 자석 소자 후면처리부(22)는 하나 이상의 박막 층으로 구성된 불투명 혹은 투명의 보호 박막 처리로 구성된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자석화소(Magnet-Pixel)의 자기 차폐(Shield) 격막 구조 단면도이다.
각각의 자석화소(Magnet-Pixel) 사이에 자석 소자간의 자기 간섭을 차단하기 위해 자석화소(Magnet-Pixel)의 옆면 분리 격막(25, 26, 27, 28)의 재질을 자기 차폐(Shield) 물질을 적용한 구조를 말한다.
자기 차폐(Shield) 물질은 철, 니켈, 코발트, 납, 구리등의 금속들과 니오브(Nb), 바나듐(V) 등의 초전도체 재료로 구성된다.
도 7. 본 발명의 실시예에 따른 자석화소(Magnet-Pixel)의 지우기 및 쓰기 동작 잠금(Lock) 격막 변형 구조 단면도이다.
자석화소(Magnet-Pixel)의 지우기 및 쓰기 동작을 금지하기 위해서 자석화소의 앞면과 뒷면에서 물리적인 압력을 가했을 때, 옆면 분리 격막(29, 30, 31, 32)의 구조에 굴곡 변형이 발생되어 자석 소자의 회전 반전이 차단되어 잠금(Lock) 상태로 설정되게 된다.
자석화소(Magnet-Pixel) 간의 분리 격막의 구조 변형은 입체 공간의 방(Cell) 영역(5)의 공간 부피가 작아져 자석 소자의 회전 반전이 불가능한 상태를 말한다.
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Claims (3)

  1. 다면체 자석의 표면에 자기 극성인 복수개의 N극(23)과 복수개의 S극(24)이 교번 자기 분극 영역으로 분할되어 구성되고 다른 극성의 상기 자기 분극 표면에 다른 명암 특성의 도료를 각각 도포한 다극 자석 소자; 및
    상기 다극 자석 소자의 회전 반전이 가능한 입체 공간의 방(Cell) 영역과 상기 방(Cell) 영역의 상면에 형성된 제1 투명 보호 박막 및 하면에 형성된 제2 투명 보호 박막으로 구성되고 상기 방(Cell) 영역 옆면에 형성된 자기 차폐(Shield) 분리 격리 막으로 구성되는 자석화소(Magnet-Pixel); 및
    상기 자석화소(Magnet-Pixel)가 수평면으로 복수개 인접 배열되는 평판 구조; 및
    상기 평판 구조의 양 평판면에서 빠른 화면 표시 및 전환 구성이 가능하게 됨을 특징으로 하는 다극 자석화소판(Magnet-Pixel-Board) 장치.
  2. 다면체 자석의 표면에 자기 극성인 복수개의 N극(23)과 복수개의 S극(24)이 교번 자기 분극 영역으로 분할되어 구성되고 다른 극성의 상기 자기 분극 표면에 다른 명암 특성의 도료를 각각 도포한 다극 자석 소자; 및
    상기 다극 자석 소자의 회전 반전이 가능한 입체 공간의 방(Cell) 영역과 상기 방(Cell) 영역의 상면에 형성된 제1 투명 보호 박막 및 하면에 형성된 제2 투명 보호 박막으로 구성되고 상기 방(Cell) 영역 옆면에 형성된 분리 격리 막으로 구성되는 자석화소(Magnet-Pixel); 및
    상기 자석화소(Magnet-Pixel)가 수평면으로 복수개 인접 배열되는 평판 구조; 및
    상기 평판 구조의 양 평판면에 물리적인 압력을 가하면 상기 분리 격리 막에 왜곡 변형이 일어나 자석화소(Magnet-Pixel)의 부피가 작아져 자석 소자의 회전 반전이 금지되어 잠금(Lock) 상태로 변형되는 것을 특징으로 하는 잠금(Lock) 자석화소판(Magnet-Pixel-Board) 장치.
  3. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4596959B2 (ja) * 2005-04-08 2010-12-15 株式会社パイロットコーポレーション 罫線を備えた磁気パネル

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