KR102209560B1

KR102209560B1 - 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102209560B1
Application number: KR1020200037252A
Authority: KR
Inventors: 김연희; 김주정
Original assignee: 김연희
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2021-01-28

Abstract

2차원 그래픽 인쇄 기술을 이용하여 곡률이 존재하는 곡률 구조물에 대하여 2차원 및 3차원 입체 영상을 동시에 구현하는 곡면화 구조의 적용으로 뛰어난 미적 효과를 발휘할 수 있는 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 제조 방법은 곡률 구조물을 준비하는 단계; 연성 필름의 상면 전체에 후면 차폐층을 형성한 후, 상기 후면 차폐층 상의 제1 인쇄 영역 및 제2 인쇄 영역에 제1 인쇄 패턴 및 제2 인쇄 패턴을 각각 형성하여 인쇄 구조물을 형성하는 단계; 상기 인쇄 구조물의 상면을 상기 곡률 구조물의 내면에 부착하는 단계; 및 상기 곡률 구조물의 외면에 상기 인쇄 구조물의 제2 인쇄 패턴과 중첩되는 위치에 렌즈 패턴을 배치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 및 그 제조 방법{THREE-DIMENSIONAL STEREOSCOPIC IMAGE ARTWORK OF CURVED STRUCTURE USING TWO-DIMENSIONAL GRAPHIC PRINTING TECHNOLOGY AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2차원 그래픽 인쇄 기술을 이용하여 곡률이 존재하는 곡률 구조물에 대하여 2차원 및 3차원 입체 영상을 동시에 구현하는 곡면화 구조의 적용으로 뛰어난 미적 효과를 발휘할 수 있는 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 그래픽이미지는 광고홍보의 효과를 극대화하기 위해서 광택효과 또는 금박, 효과 등이 널리 사용되고 있다. 이러한 방법은 특수 기술적 효과 보다는 일반적으로 선택하는 방법 중 하나다. 그렇기 때문에 광고홍보 효과가 크지는 않다. 고객들은 항상 새로운 것과 특별한 것에 관심을 기울인다.

또한, 종래에는 입체화상을 구현하기 위해서는 엄청난 비용과 많은 제고 물량을 두어야 하는 어려움이 있었으며, 정해진 방법으로 활용해야 하는 어려움이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0046006호(2019.05.07. 공개)

본 발명의 목적은 2차원 그래픽 인쇄 기술을 이용하여 곡률이 존재하는 곡률 구조물에 대하여 2차원 및 3차원 입체 영상을 동시에 구현하는 곡면화 구조의 적용으로 뛰어난 미적 효과를 발휘할 수 있는 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 제조 방법은 곡률 구조물을 준비하는 단계; 연성 필름의 상면 전체에 후면 차폐층을 형성한 후, 상기 후면 차폐층 상의 제1 인쇄 영역 및 제2 인쇄 영역에 제1 인쇄 패턴 및 제2 인쇄 패턴을 각각 형성하여 인쇄 구조물을 형성하는 단계; 상기 인쇄 구조물의 상면을 상기 곡률 구조물의 내면에 부착하는 단계; 및 상기 곡률 구조물의 외면에 상기 인쇄 구조물의 제2 인쇄 패턴과 중첩되는 위치에 렌즈 패턴을 배치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 곡률 구조물은 원기둥 및 원뿔 중 어느 하나를 포함한다.

상기 곡률 구조물은 투명 아크릴, PET(polyethylene terephthalate), PETG(polyethylene terephthalate glycol) 및 테프론 중 선택된 1종 이상의 재질을 이용하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 연성 필름은 PVC(polyvinyl chloride), PE(polyethylene) 및 PP(polypropylene) 중 1종 이상의 재질을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 제1 및 제2 인쇄 패턴은 잉크젯 프린팅 방식을 이용하여 함께 형성하는 것이 바람직하다.

상기 렌즈 패턴은 투명 필름 상에 렌즈 패턴을 형성한 후 접착 필름을 매개로 렌즈 패턴이 형성된 투명 필름을 곡률 구조물에 얼라인하여 부착하는 방식으로 형성한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물은 곡률 구조물; 상기 곡률 구조물의 내면에 부착된 인쇄 구조물; 상기 곡률 구조물의 외면에 부착된 렌즈 패턴;을 포함하며, 상기 인쇄 구조물은, 연성 필름; 상기 연성 필름의 상면 전체에 형성된 후면 차폐층; 상기 후면 차폐층 상의 제1 인쇄 영역에 형성된 제1 인쇄 패턴; 및 상기 후면 차폐층 상의 제2 인쇄 영역에 형성된 제2 인쇄 패턴;을 포함하며, 상기 렌즈 패턴은 상기 인쇄 구조물의 제2 인쇄 패턴과 중첩되는 위치에 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1 인쇄 패턴은 상기 연성 필름의 중앙 부분에 배치되고, 상기 제2 인쇄 패턴은 상기 제1 인쇄 영역을 제외한 전 영역에 배치된다.

여기서, 상기 렌즈 패턴은 상기 제2 인쇄 패턴과 중첩되는 위치에 얼라인되며, 상기 제2 인쇄 패턴과 일대일 대응되도록 매트릭스 형태로 이격하여 배열된다.

상기 3차원 입체화상 조형물은 광고물, 간판 및 대형 그래픽 중 어느 하나로 사용된다.

본 발명에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 및 그 제조 방법은 연성 필름의 제1 및 제2 인쇄 영역에 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용하여 제1 및 제2 인쇄 패턴을 각각 배치하고, 제2 인쇄 패턴과 중첩된 위치에만 렌즈 패턴을 배치시키는 것에 의해, 2차원 곡면 상에서 2차원의 입체 패턴과 3차원의 입체 패턴을 함께 구현하는 것이 가능해질 수 있다.

이 결과, 본 발명은 2차원의 동일한 곡면 상에서 다양한 형태의 2차원 및 3차원 입체 영상을 구현할 수 있으므로, 입체 효과를 통한 미적 효과를 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명은 플렉서블한 특성을 갖는 연성 필름을 인쇄 구조물의 베이스 기재로 이용하는 것에 의해, 곡률 구조로 이루어지는 곡률 구조물의 내면에 인쇄 구조물을 부착하는 과정시, 곡면을 따라 연성 필름이 휘면서 부착되는 것이 가능해질 수 있으므로 제1 및 제2 인쇄 패턴의 얼라인 작업이 용이해질 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 및 그 제조 방법은 초경량 및 초박형의 곡률 구조물의 외면 및 내면에 인쇄 구조물 및 렌즈 패턴이 각각 배치되는 구조를 갖는다.

이 결과, 본 발명에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물을 광고물, 간판, 대형 그래픽 및 인테리어 소품 중 어느 하나로 사용할 시, 경량화 및 슬림화가 가능하면서 우수한 내구성과 더불어 뛰어난 미적 효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 3은 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 평면도.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 제조 방법을 나타낸 공정 모식도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물(100)은 곡률 구조물(120), 인쇄 구조물(140) 및 렌즈 패턴(160)을 포함한다.

곡률 구조물(120)은 원기둥 및 원뿔 중 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 곡률 구조물(120)은 곡률을 갖는 도형이라면 다양하게 적용될 수 있다는 것은 자명한 사실일 것이다.

일 예로, 곡률 구조물(120)은 내부가 빈 중공 구조의 원기둥 형상으로 설계될 수 있다. 이러한 곡률 구조물(120)은 외면(120a)과 외면(120a)에 반대되는 내면(120b)을 갖는다. 이때, 곡률 구조물(120)은 사출 성형에 의해 일체형 구조로 형성된 것이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이러한 곡률 구조물(120)로는 경량화를 위해 무게가 가벼우면서도 우수한 내구성을 갖는 고분자 재질을 이용할 수 있다. 보다 구체적으로, 곡률 구조물(120)로는 투명 아크릴, PET(polyethylene terephthalate), PETG(polyethylene terephthalate glycol) 및 테프론 중 선택된 1종 이상의 재질을 이용하는 것이 바람직하다.

이때, 곡률 구조물(120)은 0.1mm 이상, 보다 구체적으로는 0.1 ~ 300mm의 두께를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 경량화를 위해, 곡률 구조물(120)의 두께를 얇게 형성하는 것이 유리하나, 곡률 구조물(120)의 두께가 0.1mm 미만으로 너무 얇을 경우에는 내구성을 확보하는데 어려움이 따를 수 있으므로 바람직하지 못하다.

인쇄 구조물(140)은 곡률 구조물(120)의 내면(120b)에 부착된다. 이때, 인쇄 구조물(140)은 필름 자체에 접착 성분을 포함할 수 있다. 따라서, 인쇄 구조물(140)은 곡률 구조물(120)에 직접 부착되어 있을 수 있다. 이와 달리, 인쇄 구조물(140)은 접착제(150)를 매개로 곡률 구조물(120)에 부착될 수도 있다.

인쇄 구조물(140)은 연성 필름(142), 후면 차폐층(144), 제1 인쇄 패턴(146) 및 제2 인쇄 패턴(148)을 포함한다.

연성 필름(142)은 상면(142a) 및 상면(142a)에 반대되는 하면(142b)을 갖는다. 인쇄 구조물(140)의 베이스 기재로 연성 필름(142)을 사용하는 것은 곡률을 갖는 곡률 구조물(120)의 내면(120b)에 접착제(150)를 매개로 인쇄 구조물(140)을 부착할 시, 플렉시블한 특성을 갖는 연성 필름(142)의 사용으로 핸들링이 용이해질 수 있기 때문이다. 이를 위해, 연성 필름(142)으로는 PVC(polyvinyl chloride), PE(polyethylene) 및 PP(polypropylene) 중 1종 이상의 재질을 이용하는 것이 바람직하다.

후면 차폐층(144)은 연성 필름(142)의 상면(142a) 전체에 형성된다. 이러한 후면 차폐층(144)은 착색제로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 착색제로는 반사 효율이 우수한 것이라면 제한 없이 다양하게 적용될 수 있다. 보다 구체적으로, 착색제로는 백색 색재(염료, 안료) 또는 인쇄가능한 색재(염료, 안료)가 이용될 수 있다.

여기서, 후면 차폐층(144)은 100 ~ 500㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 후면 차폐층(144)의 두께가 100㎛ 미만일 경우에는 투명한 곡률 구조물(120)로부터 입사되는 빛을 반사시키지 못하여 차폐층으로서의 역할을 제대로 발휘하지 못할 우려가 있다. 반대로, 후면 차폐층(144)의 두께가 500㎛를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 두께만을 증가시켜 제조 비용을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.

제1 인쇄 패턴(146)은 후면 차폐층(144) 상의 제1 인쇄 영역(P1)에 형성된다. 이러한 제1 인쇄 패턴(146)은 연성 필름(142)의 중앙 부분에 배치될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 제1 인쇄 패턴(146)은 연성 필름(142)의 가장자리 부분에 배치될 수도 있으며, 중앙 부분 및 가장자리 부분에 각각 배치되는 것도 가능하다.

일 예로, 제1 인쇄 패턴(146)은 2차원 평면으로 이루어진 연성 필름(142)의 제1 인쇄 영역(P1)에만 선택적으로 2차원 그래픽인쇄 기술인 잉크젯 프린팅 방식으로 잉크 용액을 적하하여 인쇄하고 경화시키는 것에 의해 형성될 수 있다. 이에 따라, 연성 필름(142)의 제1 인쇄 영역(P1)에는 2차원 입체 패턴 구조의 제1 인쇄 패턴(146)이 형성된다. 이때, 제1 인쇄 패턴(146)은 특정 문양, 글자, 그림 등이 적용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

제2 인쇄 패턴(148)은 후면 차폐층(144) 상의 제2 인쇄 영역(P2)에 형성된다. 이러한 제2 인쇄 패턴(148)은 제1 인쇄 영역(P1)을 제외한 전 영역에 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

제2 인쇄 패턴(148)은, 제1 인쇄 패턴(146)과 마찬가지로, 2차원 평면으로 이루어진 연성 필름(142)의 제2 인쇄 영역(P2)에만 선택적으로 2차원 그래픽인쇄 기술인 잉크젯 프린팅 방식으로 잉크 용액을 적하하여 인쇄하고 경화시키는 것에 의해 형성될 수 있다. 이에 따라, 연성 필름(142)의 제2 인쇄 영역(P2)에는 2차원 입체 패턴 구조의 제2 인쇄 패턴(148)이 형성된다. 이때, 제2 인쇄 패턴(148)은 특정 문양, 글자, 그림 등이 적용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

렌즈 패턴(160)은 곡률 구조물(120)의 외면(120a)에 부착된다. 이러한 렌즈 패턴(160)은 집광 효율을 극대화하기 위해 돔 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 렌즈 패턴(160)의 재질로는 폴리이미드 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이러한 렌즈 패턴(160)은 인쇄 구조물(140)의 제2 인쇄 패턴(148)과 중첩되는 위치에 얼라인되며, 제2 인쇄 패턴(148)과 일대일 대응되도록 매트릭스 형태로 이격하여 배열된다. 이와 같이, 본 발명에서는 제2 인쇄 패턴(148)과 중첩되는 위치에만 렌즈 패턴(160)이 배치된다.

2차원 곡면 상에 배치된 제1 인쇄 패턴(146)은 빛의 반사에 의하여 인간의 눈에 2차원 형태로 그대로 입사되기 때문에 2차원적으로 인식된다. 반면, 제2 인쇄 패턴(148)은 렌즈 패턴(160)과 중첩된 위치에 배치되는 구조이므로, 2차원적인 영상을 3차원적인 입체 영상으로 인식할 수 있게 된다.

즉, 2차원 곡면 상에 배치된 제2 인쇄 패턴(148)을 3차원적인 입체 영상으로 인식하는 원리는 인간의 양쪽 눈이 서로 떨어져서 존재하기 때문에 나타나는 양안시차(Binocular Disparity)에 기인한다. 양안시차는 인간의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈이 소정 간격을 가지고 떨어져 있기 때문에 동일한 위치의 영상이라도 왼쪽 눈과 오른쪽 눈으로 들어오는 빛의 경로가 달라 좌우 망막에 약간의 다른 상이 맺히게 되는 현상을 말한다.

이와 같이, 본 발명은 연성 필름(142)의 제1 및 제2 인쇄 영역(P1, P2)에 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용하여 제1 및 제2 인쇄 패턴(146, 148)을 각각 배치하고, 제2 인쇄 패턴(148)과 중첩된 위치에만 렌즈 패턴(160)을 배치시키는 것에 의해, 2차원 곡면 상에서 2차원의 입체 패턴과 3차원의 입체 패턴을 함께 구현하는 것이 가능해질 수 있다.

한편, 도 3은 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 평면도로, 도 2와 연계하여 설명하도록 한다. 이때, 도 3에서는 인쇄 구조물의 제2 인쇄 패턴만을 확대하여 나타내었다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 인쇄 패턴(148)은 복수개가 열 방향 및 행 방향을 따라 이격 배치되는 매트릭스 배열 구조를 갖되, 복수의 열 방향이 지그재그 형태로 배열되어 있다.

여기서, 제2 인쇄 패턴(148)은 복수의 행 방향 상호 간이 제1 간격(a)으로 이격 배치되고, 복수의 열 방향 중 홀수 번째 열 방향 상호 간이 제1 간격(a) 보다 큰 제2 간격(b)으로 이격 배치되는 것이 바람직하다.

이때, 제2 간격(b)을 제1 간격(a)보다 넓게 설계하는 것은 복수의 열 방향 중 짝수 번째 열 방향으로 배열된 제2 인쇄 패턴(130)의 경우, 홀수 번째 열 방향으로 배열된 제2 인쇄 패턴(148)들 상호 간의 이격된 사이 공간에 지그 재그 형태로 배열시키기 위한 공간을 확보하기 위함이다. 만일, 제1 간격(a)과 제2 간격(b)이 동일할 경우, 짝수 번째 열 방향으로 배열된 제2 인쇄 패턴(148)의 형성 면적이 감소하는 요인으로 작용하여 홀수 번째 열 방향과 짝수 번째 열 방향의 제2 인쇄 패턴(148) 상호 간이 뭉치는 뭉침 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 제2 간격(b)은 제1 간격(a)보다 반드시 크게 형성하는 것이 바람직하다

이를 위해, 제2 인쇄 패턴(148)은 복수의 열 방향 중 짝수 번째 열이 제2 간격(b)의 중간 지점(d)에 배치되고, 복수의 열 방향 중 짝수 번째 열이 제1 간격(a)의 중간 지점(c)에 배치되는 것이 보다 바람직하다.

이에 따라, 제2 인쇄 패턴(148)은 복수의 열 방향 중 짝수 번째 열이 복수의 행 방향과 복수의 열 방향 중 홀수 번째 열에 의해 구획화되는 영역의 정 중앙 부분에 배열되는 반복 구조를 갖는다. 즉, 복수의 열 방향 중 짝수 번째 열에 배열되는 제2 인쇄 패턴(148)과 복수의 열 방향 중 홀수 번째 열에 배열된 제2 인쇄 패턴(148)과 복수의 행 방향으로 배열된 제2 인쇄 패턴(148) 간이 규칙적으로 반복되는 패턴 구조를 가질 수 있다.

이때, 제1 간격(a)은 0.1 ~ 1.5mm인 것이 바람직하고, 제2 간격(b)은 0.5 ~ 3mm인 것이 바람직하다.

제1 간격(a)이 0.1mm 미만이거나, 또는 제2 간격(b)이 0.5mm 미만일 경우에는 복수의 행 방향 및 열 방향으로 배열된 제2 인쇄 패턴(148) 상호 간의 간격이 너무 협소하여 잉크젯 프린팅 방식으로 제2 인쇄 패턴(148)을 인쇄하고 경화시키는 과정시 상호 간이 표면 장력에 의하여 잉크 용액들이 뭉치는 뭉침 현상의 발생으로 원하는 형태의 3차원 입체 패턴을 형성하지 못할 우려가 있다. 반대로, 제1 간격(a)이 1.5mm를 초과하거나, 또는 제2 간격(b)이 3mm를 초과할 경우에는 이격 거리가 너무 멀어져 빈 공간 많아지는데 기인하여 3차원 입체 영상의 미적 효과가 저하되는 문제를 유발할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 제조 방법을 나타낸 공정 모식도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 곡률 구조물(120)을 준비한다. 이러한 곡률 구조물(120)은 원기둥 및 원뿔 중 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 곡률 구조물(120)은 곡률을 갖는 도형이라면 다양하게 적용될 수 있다는 것은 자명한 사실일 것이다.

일 예로, 곡률 구조물(120)은 내부가 빈 중공 구조의 원기둥 형상으로 설계될 수 있다. 이러한 곡률 구조물(120)은 외면과 외면에 반대되는 내면을 갖는다. 이때, 곡률 구조물(120)은 사출 성형에 의해 일체형 구조로 형성된 것이 이용될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 연성 필름(142)의 상면(142a) 전체에 후면 차폐층(144)을 형성한다.

여기서, 연성 필름(142)은 상면(142a) 및 상면(142a)에 반대되는 하면(142b)을 갖는다. 인쇄 구조물의 베이스 기재로 연성 필름(142)을 사용하는 것은 곡률을 갖는 곡률 구조물(120)의 내면(120b)에 접착제를 매개로 인쇄 구조물을 부착할 시, 플렉시블한 특성을 갖는 연성 필름(142)의 사용으로 핸들링이 용이해질 수 있기 때문이다. 이를 위해, 연성 필름(142)으로는 PVC(polyvinyl chloride), PE(polyethylene) 및 PP(polypropylene) 중 1종 이상의 재질을 이용하는 것이 바람직하다.

본 단계에서, 후면 차폐층(144)은 연성 필름(142)의 상면(142a) 전체에 실크 스크린 인쇄 방법으로 코팅하고 건조하는 것에 의해 형성될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 다양한 인쇄 방법이 적용될 수 있다는 것은 자명한 사실일 것이다.

여기서, 후면 차폐층(144)은 착색제로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 착색제로는 반사 효율이 우수한 것이라면 제한 없이 다양하게 적용될 수 있다. 보다 구체적으로, 착색제로는 백색 색재(염료, 안료) 또는 인쇄가능한 색재(염료, 안료)가 이용될 수 있다. 여기서, 후면 차폐층(144)은 100 ~ 500㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 후면 차폐층(144)의 두께가 100㎛ 미만일 경우에는 투명한 곡률 구조물(120)로부터 입사되는 빛을 반사시키지 못하여 차폐층으로서의 역할을 제대로 발휘하지 못할 우려가 있다. 반대로, 후면 차폐층(144)의 두께가 500㎛를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 두께만을 증가시켜 제조 비용을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.

다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 후면 차폐층(144) 상의 제1 인쇄 영역(P1) 및 제2 인쇄 영역(P2)에 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용하여 제1 인쇄 패턴(146) 및 제2 인쇄 패턴(148)을 각각 형성하여 인쇄 구조물(140)을 형성한다.

본 단계에서, 제1 인쇄 패턴(146) 및 제2 인쇄 패턴(148)은 2차원 평면으로 이루어진 연성 필름(142)의 제1 인쇄 영역(P1) 및 제2 인쇄 영역(P2)에 선택적으로 2차원 그래픽인쇄 기술인 잉크젯 프린팅 방식으로 잉크 용액을 차례로 적하한 후, 일괄적으로 경화시키는 것에 의해 함께 형성될 수 있다.

이에 따라, 연성 필름(142)의 제1 인쇄 영역(P1)에는 2차원 입체 패턴 구조의 제1 인쇄 패턴(146)이 형성된다. 그리고, 연성 필름(142)의 제2 인쇄 영역(P2)에는 2차원 입체 패턴 구조의 제2 인쇄 패턴(148)이 형성된다. 이때, 제1 및 제2 인쇄 패턴(146, 148) 각각은 특정 문양, 글자, 그림 등이 적용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 인쇄 구조물(140)의 상면을 곡률 구조물(120)의 내면(120b)에 부착한다.

이때, 인쇄 구조물(140)은 필름 자체에 접착 성분을 포함할 수 있다. 따라서, 인쇄 구조물(140)은 곡률 구조물(120)에 직접 부착할 수 있다. 이와 달리, 인쇄 구조물(140)은 접착제(150)를 매개로 곡률 구조물(120)에 부착할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 플렉서블한 특성을 갖는 연성 필름(142)을 인쇄 구조물(140)의 베이스 기재로 이용하는 것에 의해, 곡률 구조로 이루어지는 곡률 구조물의 내면에 인쇄 구조물(140)을 부착하는 과정시, 곡면을 따라 연성 필름(142)이 휘면서 부착되는 것이 가능해질 수 있으므로 제1 및 제2 인쇄 패턴(146, 148)의 얼라인 작업이 용이해질 수 있게 된다.

이에 따라, 인쇄 구조물(140)의 상면이 곡률 구조를 갖는 곡률 구조물(120)의 내면(120b)에 안정적으로 부착될 수 있다.

다음으로, 곡률 구조물(120)의 외면(120a)에 인쇄 구조물(140)의 제2 인쇄 패턴(148)과 중첩되는 위치에 렌즈 패턴(160)을 배치한다.

이러한 렌즈 패턴(160)은 투명 필름(165) 상에 렌즈 패턴(160)을 먼저 형성한 후 접착 필름(170)을 매개로 렌즈 패턴(160)이 형성된 투명 필름(165)을 곡률 구조물(120)에 얼라인하여 부착하는 방식으로 배치시킬 수 있다.

이때, 투명 필름(165)으로는 PET(polyethylene terephthalate), PETG(polyethylene terephthalate glycol) 및 테프론 중 1종 이상의 재질을 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 단계에서, 렌즈 패턴(160)은 집광 효율을 극대화하기 위해 돔 형태로 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 렌즈 패턴(160)의 재질로는 폴리이미드 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 및 그 제조 방법은 연성 필름의 제1 및 제2 인쇄 영역에 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용하여 제1 및 제2 인쇄 패턴을 각각 배치하고, 제2 인쇄 패턴과 중첩된 위치에만 렌즈 패턴을 배치시키는 것에 의해, 2차원 곡면 상에서 2차원의 입체 패턴과 3차원의 입체 패턴을 함께 구현하는 것이 가능해질 수 있다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 및 그 제조 방법은 초경량 및 초박형의 곡률 구조물의 외면 및 내면에 인쇄 구조물 및 렌즈 패턴이 각각 배치되는 구조를 갖는다.

이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물을 광고물, 간판, 대형 그래픽 및 인테리어 소품 중 어느 하나로 사용할 시, 경량화 및 슬림화가 가능하면서 우수한 내구성과 더불어 뛰어난 미적 효과를 발휘할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

100 : 3차원 입체화상 조형물 120 : 곡률 구조물
140 : 인쇄 구조물 142 : 연성 필름
144 : 후면 차폐층 146 : 제1 인쇄 패턴
148 : 제2 인쇄 패턴 150 : 접착제
160 : 렌즈 패턴 165 : 투명 필름
170 : 접착 필름 P1 : 제1 인쇄 영역
P2 : 제2 인쇄 영역

Claims

곡률 구조물을 준비하는 단계;
연성 필름의 상면 전체에 후면 차폐층을 형성한 후, 상기 후면 차폐층 상의 제1 인쇄 영역 및 제2 인쇄 영역에 제1 인쇄 패턴 및 제2 인쇄 패턴을 각각 형성하여 인쇄 구조물을 형성하는 단계;
상기 인쇄 구조물의 상면을 상기 곡률 구조물의 내면에 부착하는 단계; 및
상기 곡률 구조물의 외면에 상기 인쇄 구조물의 제2 인쇄 패턴과 중첩되는 위치에 렌즈 패턴을 배치하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 곡률 구조물은
원기둥 및 원뿔 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 곡률 구조물은
투명 아크릴, PET(polyethylene terephthalate), PETG(polyethylene terephthalate glycol) 및 테프론 중 선택된 1종 이상의 재질을 이용하는 것을 특징으로 하는 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 연성 필름은 PVC(polyvinyl chloride), PE(polyethylene) 및 PP(polypropylene) 중 1종 이상의 재질을 이용하는 것을 특징으로 하는 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 인쇄 패턴은
잉크젯 프린팅 방식을 이용하여 함께 형성하는 것을 특징으로 하는 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 패턴은
투명 필름 상에 렌즈 패턴을 형성한 후 접착 필름을 매개로 렌즈 패턴이 형성된 투명 필름을 곡률 구조물에 얼라인하여 부착하는 방식으로 배치시키는 것을 특징으로 하는 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물 제조 방법.
곡률 구조물;
상기 곡률 구조물의 내면에 부착된 인쇄 구조물;
상기 곡률 구조물의 외면에 부착된 렌즈 패턴;을 포함하며,
상기 인쇄 구조물은,
연성 필름;
상기 연성 필름의 상면 전체에 형성된 후면 차폐층;
상기 후면 차폐층 상의 제1 인쇄 영역에 형성된 제1 인쇄 패턴; 및
상기 후면 차폐층 상의 제2 인쇄 영역에 형성된 제2 인쇄 패턴;을 포함하며,
상기 렌즈 패턴은 상기 인쇄 구조물의 제2 인쇄 패턴과 중첩되는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물.
제7항에 있어서,
상기 제1 인쇄 패턴은 상기 연성 필름의 중앙 부분에 배치되고,
상기 제2 인쇄 패턴은 상기 제1 인쇄 영역을 제외한 전 영역에 배치된 것을 특징으로 하는 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물.
제7항에 있어서,
상기 렌즈 패턴은
상기 제2 인쇄 패턴과 중첩되는 위치에 얼라인되며, 상기 제2 인쇄 패턴과 일대일 대응되도록 매트릭스 형태로 이격하여 배열된 것을 특징으로 하는 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물.
제7항에 있어서,
상기 3차원 입체화상 조형물은
광고물, 간판 및 대형 그래픽 중 어느 하나로 사용되는 것을 특징으로 하는 2차원 그래픽인쇄 기술을 이용한 곡면화 구조의 3차원 입체화상 조형물.