KR20180073616A - 전자 장치가 집적된 유리 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 패널에 관한 것으로서, 패널은, (i) 적어도 제1 외부 유리 시트(100)와 제2 내부 유리 시트(200)로서, 각 유리 시트는 두 개의 유리 시트(100, 200) 사이의 소정의 거리에서 두 개의 유리 시트를 유지하는 수단(220)에 의해 함께 결합되는 내면과 외면을 포함하는, 제1 및 제2 유리 시트, 및 (ii) 적어도 제1 외부 유리 시트(100)와 제2 내부 유리 시트(200) 사이에 제공되고 제2 내부 유리 시트(200)의 내면(201)의 표면 상에 배치된 적어도 하나의 전자발광 수단(302)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 오목부(310)는, 제1 유리 시트(100)에 제공되고, 제2 유리 시트(200)의 내면(201)의 표면 상에 제공된 하나의 전자발광 수단과 대면하도록 배치되며, 도광 수단을 포함하는 개스킷(500)은, 전자발광 수단(302) 상에 제공되며 적어도 하나의 오목부(310)를 통해 연장된다.

Description

전자 장치가 집적된 유리 패널
본 발명은 적어도 하나의 전자발광(electroluminescent) 수단을 포함하는 유리 패널에 관한 것이다. 이러한 유리 패널은, 예를 들어, 적층형 유리 패널 또는 다중 글레이징 패널일 수 있다. 더욱 구체적으로, 이러한 유리 패널은 적어도 제1 유리 시트와 제2 유리 시트 사이에 제공된 적어도 하나의 전자발광 수단을 포함한다.
자동차 산업, 항공 산업, 및 다른 산업에 있어서, 발광 다이오드(LED)와 같은 집적된 전자발광 수단 부품들을 갖거나 가열 설비를 이용하는 적층형 유리 패널은, 예를 들어, 정보를 표시하거나 조명을 위한 것으로 알려져 있다. 이러한 응용 분야에서, 전자 부품을 갖는 적층형 유리 패널을 제조하는 것은, 통상적으로 제1 유리 기판 상에 도전층을 증착하는 단계, 도전층에 전자 회로를 실현하는 단계, 및 도전층 상에 전자 회로에 접속되는 전자 부품을 증착하는 단계를 포함한다. 이어서, 플라스틱 중간층이 도전층 상에 증착된다. 앞에서 개략적으로 설명한 바와 같이 이후에 적층될 플라스틱 중간층 상에 제2 유리 기판을 도포함으로써 샌드위치 구조를 취득하게 된다.
오늘날, 건축물의 파사드(
Figure pct00001
)는 전통적인 벽으로서 기능할 뿐만 아니라 예술적 패턴과 형상을 통해 미적 외관을 향상시키는 수단으로도 기능한다. 또한, 이것은 다양한 광고 및 홍보 방법을 통해 미디어 콘텐츠 플랫폼으로서 기능한다.
오늘날, 전자발광 수단을 포함하는, 특히, 발광 다이오드(LED)를 전자발광 수단으로서 포함하는 다중 글레이징 패널은 시장에서 이미 상용화되어 있다.
도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이 종래 기술로부터 공지된 글레이징은 2개의 유리 시트(100, 200)를 포함하는 절연성 글레이징 유닛(IGU)이며, 이들 유리 시트 중 하나는, LED(302)에 급전하기 위한 도전성 코팅을 갖고, 에어 갭에 의해 분리되며 스페이서 재료(220)로 인해 조립된다. 전원 및/또는 데이터 케이블이 제공된다(도면에는 도시되어 있지 않다)． 이러한 유형의 글레이징은, 사무실, 회의장 건물 또는 호텔 등의 상업용 건물 및 주거용 건물의 건물 파사드에 통합될 수 있다. 제1 유리 시트(100)는 외부와 접촉하고, 제2 유리 시트(200)는 건물의 내부와 접촉한다. LED는, 건물의 외부에서 비디오 또는 화상을 볼 수 있도록 외부에 대하여 조명된다. LED는 주로 밤에 사용된다. 낮에는, LED 조명과 자연 광 간의 콘트라스트가 매우 낮을 수 있다. 그러나, 전술한 시스템의 주요 단점은 건물의 내부로의 후방 반사이다. 건물이 야간에 사용되는 경우, 후방 반사는 건물의 사용자 또는 거주자에게 바람직하지 않거나 심지어 위험할 수 있다. 도 1b는, 도 1a를 더욱 자세히 도시하며, 이 해결책의 후방 반사를 예시한다. 후방 반사는 최대한 피해야 한다.
건물의 내부에서 볼 수 있는 광은 아래와 같은 3가지 유형으로 분류될 수 있다.
1. 유형 1(401) - LED(302)로부터 직접 출사하는 광; 이것은, LED로부터 출사하는 후방 조명 또는 LED 표면 상의 임의의 후방 반사인, LED 자체로부터 기원하는 임의의 잔여 광, 또는 LED의 후면을 통해 볼 수 있는 광이다.
2. 유형 2(402) - 유리 시트(100)의 내면 상의 반사에 기인하는 광; 이것은 IGU의 내부의 표면이다.
3. 유형 3(403) - 유리 시트(100)의 외면 상의 반사에 기인하는 광; 이것은 외부 공기와 접촉하는 표면이다.
이들 광선 중 일부는 건물로 즉시 반사되지는 않지만 에어 갭이나 유리 시트에서는 여러 번 반사될 수 있다고 이해할 수 있다. 그러나, 이 광선들은 위에 언급한 것 중 하나에서 항상 발생한다. 유형 1의 광선은, 불투명 PCB 상에 LED를 배치하거나 LED와 동일한 위치이지만 반대측 유리 표면 상에 스티커(320) 또는 불투명 코팅을 사용하여 차단될 수 있다. 불투명 영역은 LED보다 약간 커야 한다. 또한, 스티커(320)는 LED 및/또는 PCB를 숨기기 위한 미적 이유가 있을 수 있다. 유형 2와 유형 3의 광선에 대하여, LED는 소정의 시야각을 가지며, 따라서, 이 시야각 내에서 상이한 각도로 광선을 방출한다. 광선은 에어 갭을 통해 LED로부터 이동한다. 이어서, 일부 광선은, (내면과 외면 상의) 제1 유리 시트에서 반사되고, 다시 에어 갭과 제2 유리 시트를 통해 최종적으로 건물 내부로 이동한다. 이 경로 중에, 광은 확산되며, 이를 빔 발산(beam divergence)이라고 한다. IGU의 출구에서 건물의 내부로의 빔 직경은, 유리 시트의 두께, 에어 갭의 두께, 및 LED의 시야각에 의존한다. 이렇게 광 확산으로 인해, 작은 스티커로 이들 반사를 차단하는 것이 충분하지 않게 된다. 스티커 직경을 증가시키면, 더이상 미적으로 수용될 수 없으며, 낮 동안 너무 많은 자연 광을 차단하여, IGU의 투명한 양태를 잃어 버리게 된다.
LED를 포함하는 종래 기술의 한 글레이징은 도 2a와 도 2b에 도시되어 있다. 이러한 유형의 글레이징은 전술한 글레이징에 비해 개선되어 있다. 따라서, 이러한 글레이징은, 유리 시트(1)의 내면에서 시작되는 건물 내부로의 반사(상술한 바와 같은 유형 2의 광선)를 제거하는 해결책을 제시한다. 이를 위해, 개스킷(500)이라고 하는 광학 부품을 제안하고 있다. 이 개스킷(500)은 LED(302)로부터의 광을 외부로 안내하는 도광 소자를 포함한다. 여기서, 제1 유리 시트의 내면 상의 후방 반사(유형 2)가 개스킷 내로 다시 반사된다. 도 1a 및 도 1b에서와 동일하게, 인쇄 스티커(320)가 LED 뒤에 배치된다. 그러나, 유형 3은 여전히 내부에서 보일 수 있다.
도 3은 도 2a 및 도 2b에서 제안된 해결책의 개선을 도시한다. 도 3에 나타낸 종래 기술의 글레이징은 유형 3 반사에 대한 해결책을 제시한다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 원통형 도광 렌즈(510)는, LED(302) 및 개스킷(500)과 동일한 위치에서 제1 외부 유리 시트(100)에 통합된다. 이상적으로, 이 렌즈는 개스킷의 도광 소자의 출사면과 동일한 직경 또는 그 출사면보다 약간 큰 직경을 갖는다. 그 직경은 개스킷의 에지보다 작아야 한다.
렌즈(510)는, 모든 광이 렌즈 내부에서 반사되고 광이 측면을 통해 출사할 수 없도록 자신의 원통형 에지 둘레에 보호 미러 코팅을 갖는다.
제1 외부 유리 시트(100)의 내면 또는 외면에서 발생하는 임의의 반사는 렌즈(510) 및 개스킷(500) 내로 다시 반사된다. 따라서, 건물의 내부에서는 광이 보이지 않을 것이다. 그러나, 도 3에 나타낸 글레이징에 의해 제안된 해결책에는 다음과 같은 3가지 주요 단점이 있다.
- 유리 시트(1) 내부의 렌즈들의 통합과 접착을, 충분한 품질, 고 정밀, 및 생산 속도를 갖고서 대규모로 수행하는 것이 기술적으로 매우 어렵다.
- 해당 이중 글레이징 패널의 견고성이 손상된다. 렌즈의 접착은 가스 및 습기의 양호한 견고성을 보장할 수 없다.
- 유리 시트(1)의 외면은 유리 시트와 렌즈 간의 높이 차 또는 오정렬 문제로 인해 전혀 평평하지 않다. 따라서, 먼지 및 오염물 입자들이 렌즈 주변에 또는 렌즈 표면 상에 축적되어, 청소가 어렵고 더욱 많은 광선을 흡수하거나 반사하게 된다.
문헌 DE102008009775는 도 4에 도시된 바와 같이 LED를 통합하는 다중 글레이징 패널을 기술하고 있다. 윈도우는 3개의 유리 시트(100, 200, 및 300)로 이루어진다. 처음 2개의 유리 시트(100, 300)는 열가소성 필름(230)과 함께 적층된다. LED와 같은 전자 부품은 적층부 내에 집적된다. 2개의 유리 시트 사이의 전자발광 수단의 집적은, 예를 들어, 특허 문헌 W02009013327에 기술되어 있다. 이어서, 적층형 시트를 다른 유리 시트(200)와 조립하여 다중 글레이징 패널을 제조한다. 제3 유리 시트(300)는 외부와 접촉하고, 제2 유리 시트(200)는 건물의 내부와 접촉한다. LED는 외부를 향하여 조명하고 있다. 열가소성 필름과 제1 유리 시트 간의 굴절률이 매우 유사하여 반사를 최소로 감소시키기 때문에 유리 시트(300)의 내면 상의 유형 2의 반사(적층부 내부)는 최소로 감소된다. 그러나, 이러한 설정에서는, LED 자체로부터 출사하는 광(유형 1) 및 유리 시트(300)의 외면에서의 후방 반사(유형 3)가 여전히 있다. 문헌 DE102008009775에서 제안된 해결책에서, LED들은 적층형 커버 유리 내에 집적된다. 이로 인해 다음과 같은 몇 가지 단점이 있다.
- LED의 광 출력은 적층부 내부에 집적될 때 매우 낮다. LED는 공기 매체에서 조명하도록 설계되어 있다. 중간층에서 LED가 조명하는 경우, LED 유형에 따라 광선의 대략 20% 내지 50%가 내부 전반사로 인해 적층형 구조에 고정된다.
- LED들을 집적하는 공정을 구현하는 것이 더욱 어렵다.
o 모든 유형의 LED를 적층할 수 없고,
o 모든 유형의 도전성 코팅을 사용할 수 없다.
- 중간층 내의 열 방산이 공기 매체에 비해 낮아서, 국부적 열 축적을 야기한다.
- 중간층이 고온에 견딜 수 없으므로, 이러한 유형의 구조를 스팬드렐(spandrels) 또는 상당한 열 축적이 있는 다른 응용 분야에서 사용할 수 없다.
문헌 KR101484185는, 광을 후면으로부터 전방측으로 통과시킬 수 있는 스루홀(through-hole)이 있는 반투명 코팅층(120)을 갖는 제3 유리 시트(300)를 포함하는 해결책인, 문헌 DE102008009775에 기술된 다른 반사를 제거하는 것을 제안한다. LED(302)가 접착되는 도전성 코팅(이 경우 인듐 주석 산화물)을 갖는 제1 유리 시트(100)에서는, LED가 스루홀과 동일한 위치에 배치된다. 두 개의 유리 시트(100 및 300)는 투명 수지를 사용하여 결합된다. 제2 유리 시트(200)는, 제1 유리 시트의 후면에 대하여 소정의 거리를 두고 수평으로 분리되도록 수직으로 배치된 스페이서(220)를 사용하여 함께 조립된다. 스티커(320) 또는 불투명 코팅은 유형 1 광선을 차단하기 위해 유리 시트(100)의 후면에 사용된다. 반투명 코팅(120)은, 눈부심을 방지할 뿐만 아니라 제3 유리 시트(300)의 외면 상의 반사가 절연 유리 유닛(IGU) 내로 다시 입사하는 것을 방지하는 데에도 사용된다. 코팅은 고 반사성을 갖고, 따라서 내부 반사의 대부분이 외부로 다시 반사된다. 광선의 작은 부분도 흡수된다. 그러나, 일부 광선은, 코팅이 반투명하기 때문에 여전히 투과된다. 따라서, 이 해결책에서는, 반사가 완전히 해결되지 않는다. 코팅의 스루홀의 직경은, 미적 이유 때문에 LED보다는 크지만 스티커보다 작다. 스루홀은, 코팅 증착 동안 또는 코팅 증착 후의 레이저 디코팅 동안 부분 마스킹을 사용하여 제조될 수 있다. 문헌 KR101484185에 기술된 이러한 글레이징 패널은 도 5a 및 도 5b에 나타나 있다.
LED를 통합하는 다중 글레이징 패널의 일부 다른 버전은, 예를 들어, 개개의 LED 대신 집적된 LED 바(bar)를 사용하는 것을 기술하는 한국 실용신안등록출원 제20-0431370호에 개시되어 있다. 그러나, 반사를 줄이기 위한 상기한 원리는 항상 비슷한 의미를 유지한다.
- 유형 1 광선을 차단하도록 LED를 PCB에 배치하고,
- 유형 1 광선을 제거하도록 스티커 또는 불투명 코팅/인쇄물을 반대측 유리면 상에 배치하고,
- 유형 2 반사를 제거하도록 에어 갭 내부에 개스킷 또는 도광 소자를 사용하고,
- 유형 3 반사를 제거하도록 유리 시트(1)에 원통형 렌즈를 사용하고,
- 내부로 전달되는 임의의 후방 반사를 차단하도록 고 반사 코팅을 사용한다.
이에 따라, 본 발명의 목적은, 유리 패널에 집적된 적어도 하나의 전자발광에 의해 이러한 패널이 배치되어 있는 건물이나 차량의 내부로 반사될 수 있고 이에 따라 상기 건물이나 차량의 사용자가 볼 수 있는 임의의 광을 차단하는 해결책을 제공하는 것이다.
이 목적은, 이하의 구성요소를 포함하는 패널에 의해 다루어진다.
a. 적어도 제1 외부 유리 시트와 제2 내부 유리 시트로서, 각 시트가 내면과 외면을 포함하고, 두 개의 유리 시트 사이의 소정의 거리에서 두 개의 유리 시트를 유지하는 수단에 의해 함께 결합되는, 제1 외부 유리 시트와 제2 내부 유리 시트, 및
b. 적어도 제1 유리 시트와 제2 유리 시트 사이에 제공되고, 제2 내부 유리 시트의 내면의 표면 상에 배치된 적어도 하나의 전자발광 수단.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 오목부는, 제1 유리 시트에 제공되고, 제2 유리 시트의 내면의 표면 상에 제공된 하나의 전자발광 수단과 대면하도록 배치되며, 도광 수단을 포함하는 개스킷은, 전자발광 수단 상에 제공되며, 적어도 하나의 오목부를 통해 연장된다.
본 발명에 따르면, 오목부는, 유리 시트 내로 후진된 또는 압인된 틈새 또는 앨코브(alcove) 등의 공간을 의미한다. 이것은, 유리 시트 전체를 천공하지 않는 부분 구멍일 수 있다.
본 발명에 따르면, 유형 2 광선은 차광 구조인 개스킷 내에서 다시 반사된다. 또한, 유형 3 광선은 개스킷 벽에 의해 차단된다. 이들 벽의 상면에는 흡광 마감재가 있어서, 그 상면에 입사하는 임의의 광을 흡수한다. 이제, 유형 3 광선 모두를 잡을 수 있도록, 개스킷 벽의 폭이 충분히 넓어야 한다. 정확한 폭은 얇은 유리의 두께 및 개스킷의 출구에서의 빔 발산에 따라 달라진다. 유리가 얇을수록, 광이 덜 멀리 확산된다.
개스킷 내의 도광 소자의 설계를 이용함으로써, 빔 직경 및 발산이 변경될 수 있다. 유리의 두께 선택과 함께, 이상적인 개스킷 직경(이에 따른 구멍 직경)과 개스킷 벽 두께에 대한 절충안을 찾을 수 있다.
도 3에 도시된 종래 기술의 글레이징과는 달리, 적어도 하나의 오목부는, 제1 유리 시트를 완전히 천공하는 스루홀이 아니어서, 패널의 견고함을 보장한다.
또한, 제1 외부 유리 시트의 완전히 평평한 표면을 사용할 수 있고, 따라서 전자발광 수단의 주위, 특히, LED 위치에서의 먼지 축적이 문제되지 않아서, 표면을 용이하게 세척할 수 있다.
본 발명에 따르면, 개구는 원통형 구멍의 형상을 갖는다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 패널은, 적어도 하나의 열가소성 중간층을 사용하여 제1 유리 시트와 함께 적층된 제3 외부 유리 시트를 더 포함하며, 적어도 하나의 오목부는, 제2 유리 시트의 내면의 표면 상에 제공된 하나의 전자발광 수단과 대면하도록 배치된 열가소성 중간층 및 제1 유리 시트를 통해 개방되고, 도광 수단을 갖는 개스킷은, 전자발광 수단 상에 제공되며, 적어도 하나의 오목부를 통해 연장된다.
도 3에 도시된 종래 기술의 글레이징과는 달리, 적어도 하나의 오목부는 제1 유리 시트에만 제공되므로, 제1 유리 시트를 제3 유리 시트와 적층함으로써, 패널의 견고함을 보장한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 패널은, 하나 이상의 열가소성 중간층을 사용하여 제1 외부 유리 시트와 함께 적층된 제3 유리 시트를 더 포함하고, 제3 유리 시트에는 적어도 하나의 개구가 제공되고, 열가소성 중간층은 제2 유리 시트의 내면의 표면 상에 제공된 하나의 전자발광 수단과 대면하도록 배치되고, 도광 수단을 갖는 개스킷은, 전자발광 수단 상에 제공되고, 하나 이상의 부분 개구를 통해 연장되며, 열가소성 중간층은 폴리비닐 부티랄 또는 에틸렌-비닐 아세테이트 중간층이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 패널은 0.1mm 내지 2mm의 두께를 갖는 제3 외부 유리 시트를 포함한다.
제3 외부 유리 시트의 두께는 광선의 발산 및 이에 따른 반사되는 빔 직경을 감소시키도록 제한된다. 이것은 개스킷의 설계, 특히, 개스킷의 벽 두께의 설계에 있어서 이점이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 패널은 0.1mm 내지 25mm의 두께를 갖는 제2 내부 유리 시트를 포함한다.
이 유리 시트의 두께는, 적층 패널 및 절연 글레이징 유닛(IGU) 패널의 기계적 강도를 확보해야 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따르면, 전자발광 수단은, 복수의 발광 다이오드(LED)이고, 이들 LED는 PCB 상에 제공된다. 따라서, LED들을 PCB 상에 배치함으로써, LED보다 약간 큰 LED 아래의 PCB를 사용하여 유형 1 광선이 차단된다. 각 PCB는 하나의 LED 또는 여러 개의 LED를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시형태에 따르면, 패널의 미학성을 개선하도록 반대측 유리 표면 상에 스티커 또는 일부 페인트/코팅이 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명에 의해, 유형 1의 광선이 차단될 뿐만 아니라, 유형 2의 광선도 차광 구조인 개스킷 내에서 다시 반사되고 유형 3의 광선이 개스킷 벽에 의해 차단된다. 따라서, 본 발명은, 유리 패널에 집적된 적어도 하나의 전자발광 수단에 의해 이러한 패널이 배치되어 있는 건물이나 차량의 내부로 반사될 수 있고 이에 따라 상기 건물이나 차량의 사용자가 볼 수 있는 임의의 광을 차단하는 해결책을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 제1 유리 시트에 제공되고 제2 유리 시트의 내면의 표면 상에 제공된 하나의 전자발광 수단과 대면하도록 배치된 오목부는 개스킷의 직경보다 약간 크다. 따라서, 조립이 용이해지고, 구멍 및 개스킷의 위치설정 공차도 보상된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 적어도 하나의 전자발광 수단을 포함하는 패널은 건물의 파사드 상에 배치된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 패널은, 패널을 파사드에 고정하는 것을 용이하게 하도록 외부 유리보다 작은 내부 유리를 갖는다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 패널은 절연 글레이징 패널이며, 적어도 제1 유리 시트와 제2 유리 시트는, 적어도 제1 유리 시트와 제2 유리 시트 사이에 배치되고 유리 시트들의 주변을 따라 연장되는 스페이서에 의해 분리된다. 따라서, 패널은, 예술적 패턴과 형상을 통해 미적 외관을 향상시키는 수단으로서 및 절연 글레이징으로서 사용될 수 있다. 또한, 이것은 다양한 광고 및 홍보 방법을 통해 미디어 콘텐츠 플랫폼으로서 기능한다.
본 발명의 다른 일 실시형태에 따르면, 적어도 제1 유리 시트와 제2 유리 시트 사이에 배치되고 유리 시트들의 주변을 따라 연장되는 스페이서는, 직사각형 형상을 갖거나 절결부를 갖는 내부 유리 시트와 동일한 형상을 따를 수 있다. 실제로, 내부 유리의 절결 영역에서, 스페이서는, 스페이서에 대한 제1 및 제2 유리 시트의 접착을 정확하게 보장하기 위해 절결부의 형상을 따를 수 있다.
본 발명에 따르면, 외부 유리 시트는 외측과 접촉하는 유리를 의미하고, 내부 유리 시트는 내측과 접촉하는 유리를 의미한다.
본 발명에 따르면, 전자발광 수단은, 복수의 발광 다이오드(LED) 또는 복수의 LED 바(bar)이다.
본 발명에 따르면, 전자발광 수단은, 제2 유리 시트의 내면의 표면 상에 제공된 복수의 발광 다이오드(LED)이다. 따라서, 유리 패널은, 메시지, 광고를 전달하거나 순전히 미적으로 사용될 수 있다. 또한, 복수의 LED가 제공되고, 복수의 LED가 복수의 내부 도전층에 의해 전기적으로 병렬 또는 직렬 접속되는 것이 바람직하고, 전기 부품들은 접착 및/또는 솔더링에 의해 내부 도전층에 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다.
제1 및 제2 유리 시트 사이에 배치된 복수의 LED를 포함하는 유리 패널은 종래 기술로부터 공지되어 있다.
본 발명의 의미 내의 "유리"라는 용어는, 유리의 완전히 비정질 재료 시트를 의미하며, 이에 따라 임의의 결정성 재료, 심지어 (예를 들어, 유리-결정 재료 또는 유리-세라믹 재료 등의) 부분적 결정성 재료를 배제하는 것으로 이해된다.
본 발명에 따른 유리는 다양한 범주에 속할 수 있는 유리로 제조된다. 따라서, 유리는, 소다-라임-실리카, 알루미노실리케이트, 또는 보로실리케이트 유형 등의 유리일 수 있다. 바람직하게 그리고 저 생산 비용의 이유로, 본 발명에 따른 유리 시트는 소다-라임-실리카 유리의 시트이다.
본 발명에 따른 유리 시트는, 플로트(float) 공정, 연신 공정, 롤링 공정, 또는 용융된 유리 조성물로부터 시작하여 유리 시트를 제조하는 것으로 알려진 다른 임의의 공정에 의해 취득되는 유리 시트일 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 실시형태에 따르면, 유리 시트는 플로트 유리 시트이다. "플로트 유리 시트"라는 용어는, 환원 조건 하에서 용융된 유리를 용융된 주석의 조(bath) 상에 붓는 것으로 이루어지는 플로트 유리 공정에 의해 형성되는 유리 시트를 의미하는 것으로 이해된다. 플로트 유리 시트는, 공지된 방식으로 "주석 면", 즉, 시트의 표면에 가까운 유리의 몸체 내에 주석이 풍부한 면을 포함한다. "주석이 풍부한"이라는 용어는, 코어에서 유리의 조성에 대한 주석 농도의 증가를 의미하는 것으로 이해되며, 이러한 증가는 (주석이 없는) 실질적으로 0일 수 있고 또는 그렇지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 유리 시트는 다양하고 비교적 작은 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 유리 시트는 150mm×150mm 내지 3000mm×1600mm의 크기를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 유리 시트는 0.1mm 내지 25mm의 가변 두께를 가질 수 있다. 유리하게, 터치 패널에 적용하는 경우에, 본 발명에 따른 유리 시트는 0.1mm 내지 6mm의 가변 두께를 가질 수 있다. 바람직하게, 터치 스크린에 적용하는 경우에는, 중량 때문에, 본 발명에 따른 유리 시트의 두께가 0.1mm 내지 2.2mm이다.
본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따르면, 유리 시트의 표면 상에 반사방지 코팅이 제공될 수 있다.
본 발명의 목적은 또한 본 발명에 따라 청구되는 바와 같은 패널을 제조하는 방법에 의해 다루어진다.
본 발명에 따른 패널을 제조하는 방법은, 유리 패널에 집적된 적어도 하나의 전자발광에 의해 이러한 패널이 배치되어 있는 건물이나 차량의 내부로 반사될 수 있고 이에 따라 상기 건물이나 차량의 사용자가 볼 수 있는 임의의 광을 차단하는 해결책을 제시할 수 있으므로, 유리하다.
본 발명의 이러한 양태 및 다른 양태는, 이하에 설명하는 실시형태로부터 명백하며 이러한 실시형태를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 5b는 종래 기술에 따른 패널을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 절연 유리 유닛의 패널을 건물의 내부에서 볼 때 부분 측단면도로 개략적으로 도시한다.
도 7a와 도 7b는, 건물 구조의 외부로부터 볼 때 본 발명의 일 실시형태에 따른 절연 유리 패널을 측면 사시도로 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 절연 유리 유닛의 패널을 부분 단면도로 개략적으로 도시한다.
설명된 도면들은 개략적일 뿐이며 비제한적이다. 도면에서, 일부 구성요소의 크기는 과장될 수 있으며, 예시를 위해 일정한 비율로 도시되지 않을 수 있다. 소정의 측정값이 서로 다른 종속항들에서 인용된다는 사실만으로, 이들 측정값의 조합을 유리하게 사용할 수 없는 것은 아니다. 청구항의 모든 참조부호는 범위를 제한하는 것으로 해석해서는 안 된다.
"포함하는"이라는 용어가 본원의 발명의 설명과 청구범위에서 사용되는 경우, 이것은 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않는다. 단수 명사를 언급할 때 부정관사 또는 정관사, 예를 들어, "한", "하나", 또는 "그"가 사용되는 경우, 이것은, 특정하게 명기된 것이 없는 한 해당 명사의 복수형을 포함한다.
또한, 발명의 설명 및 청구범위에서의 제1, 제2 등의 용어는, 유사한 요소들을 구별하기 위해 사용되고, 시퀀스를 시간적으로, 공간적으로, 또는 랭킹적으로 다른 임의의 방식으로 설명하기 위해 반드시 사용되는 것은 아니다. 이렇게 사용되는 용어들은 적절한 환경 하에서 상호 교환 가능하고, 본원에 기술되는 본 발명의 실시형태들은 본원에 기재되거나 도시된 것과는 다른 시퀀스로 동작할 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명은 절연 유리 유닛(IGU)의 패널의 경우에 대하여 예시되고 설명되었지만, 본 발명은 적어도 2개의 유리 기판을 포함하는 모든 종류의 유리 패널, 예를 들어, 적층형 유리 패널, 트리플 글레이징 등에도 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 적층형 유리 패널의 경우, 제1 유리 시트와 제2 유리 시트를 유지하는 수단은 적어도 하나의 열가소성 중간층이다.
도 7a와 도 7b에서, 글레이징 패널은 적층형 커버 유리로 표현되며, 전자발광 수단을 포함하는 글레이징 패널은 최소 3개의 유리 시트(100, 200, 300)를 포함하는 패널이다. 제1 유리 시트(100)와 제3 유리 시트(300)는 열가소성 필름(230)을 사용하여 함께 적층되어 적층형 시트(700)를 형성한다. 커버 유리라고 칭하는 형성된 적층형 시트(700)는 제2 유리 시트(200)와 함께 조립되어 다중 글레이징 패널을 제조하게 된다. 제3 유리 시트(300)는 외부와 접촉하는 한편, 제2 유리 시트(200)는 건물의 내부와 접촉한다. 전자발광 수단(302)은 제1 유리 시트(100)와 제2 유리 시트(200) 사이에 집적된 복수의 LED이다.
제1 유리 시트(100)와 열가소성 필름(230)은 전자발광 소자(302)와 동일한 위치에 오목부로서의 구멍(310)을 갖는다. 전자발광 소자의 상부에는, 구멍(310)을 통해 제1 유리 시트까지 연장되는 개스킷(500)이 배치된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 제3 유리 시트(300)는 약 0.1mm 내지 2mm의 두께를 갖는 얇은 유리인 것이 바람직하지만, 더욱 두꺼운 유리도 가능하다. 제1 및 제2 유리 시트(100, 200)의 두께는 0.1mm 내지 25mm일 수 있다.
전자발광 수단(302)은 LED(모노 또는 멀티컬러)일 수 있다. 통상적으로, LED는 LED보다 약간 큰 PCB 상에 배치된다. PCB의 용도는 아래와 같이 두 가지이다.
- 임의의 잔류 광을 차단하는 것.
- 유리 시트 상에 LED를 접착하고 배치하는 것을 용이하게 하는 것.
제2 유리 시트의 구멍(310)은, 조립을 용이하게 하고 구멍(310)과 개스킷(500)의 위치설정 공차를 보상하도록 개스킷 직경보다 약간 크다.
구멍(310)은, 레이저, 워터제트, 또는 플라즈마 처리에 의해 기계적으로 드릴링될 수 있고 또는 절결될 수 있다.
개스킷(500)은, 도광 소자를 포함하여 전자발광 소자의 광을 모아 유리 패널의 외부로 안내하는 구조이다.
유형 2 광선은 차광 구조인 개스킷 내로 다시 반사된다.
유형 3 광선 모두를 차단할 수 있도록, 개스킷 벽의 폭이 충분히 넓어야 한다. 정확한 폭은, 얇은 유리의 두께 및 개스킷의 출구에서의 빔 발산에 따라 달라진다. 유리가 얇을수록, 광이 덜 멀리 확산된다. 빔 발산이 작을수록(작은 시야각), 광이 덜 멀리 확산된다. 벽의 상부는, 흡수 마감재가 코팅되어, 그 상부 상에 입사하는 임의의 광을 흡수한다.
개스킷 내의 도광 소자의 설계를 이용함으로써, 빔 직경 및 발산이 변경될 수 있다. 개스킷의 설계는, 광 출력을 최적화하고 건물 외부에서 볼 때 광학 성능(다수의 다이오드의 경우 광 혼합, 빔 직경, 빔 발산)을 제어하는 데 사용될 수 있다.
유리의 두께 선택과 함께, 이상적 개스킷 직경(이에 따른 구멍 직경) 및 개스킷 벽 두께에 대한 절충안을 찾을 수 있다.
개스킷(500)은 LED PCB 상에 또는 (LED를 둘러싸는) 유리 상에 접착될 수 있다.
개스킷(500)의 형상과 관련하여, 개스킷의 외형은 원통형, 원추형, 또는 다른 임의의 형상일 수 있지만, 바람직하게는 원형 대칭을 갖는 것일 수 있다. 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 개스킷(500)은 또한 상부 부분과 하부 부분에 대해 2개의 상이한 직경을 가질 수 있다. 상부 부분은 구멍(310)에 위치하는 부분이다. 하부 부분은 에어 갭에 위치하는 부분이다. 하부 부분은 상부 부분보다 큰 직경을 가질 수 있다. 이것은 건물의 거주자가 구멍 에지를 보지 못하도록 미적 이유로 사용될 수 있다. 또는 기계적 안정성을 위해, 이후에 커버 유리를 개스킷의 하부 부분으로 크게 가압하여, (예를 들어, 바람 또는 온도의 변화로 인한) 커버 유리 상의 응력이 개스킷의 하부 부분으로 확실히 전달되도록 한다. 응력 집중을 얇은 유리 상으로 또는 얇고 깨지기 쉬운 개스킷의 부분 상으로 제한하는 것이 좋다.
개스킷(500)은, 상이한 재료들로 제조될 수 있고, 기계적 강도 및 경량 격납을 위해 개스킷의 외부에 대해서는 불투명 재료로 제조될 수 있다. 개스킷 벽의 내부에 대해서는 반사 재료/코팅으로 제조될 수 있다. 개스킷의 내부는 비어 있거나 투명 재료로 채워질 수 있다.
선택적으로, 반대측 유리 표면 상의 스티커 또는 페인트/코팅은, 미적 이유로 또는 유형 1 광선(LED 아래에 PCB를 사용하지 않는 경우)을 차단하도록 사용될 수 있다. 스티커/페인트/코팅은, 전자발광 소자들의 동일한 위치이지만 (유리 패널의 외부에 위치하는) 반대측 유리 표면에서 제3 유리 시트 상에 위치설정된다. 이것은 LED 및 개스킷보다 큰 직경을 갖는다. 스티커, 페인트, 또는 코팅은, 건물의 내측에 위치하므로, 청소, 습기, 및 기타 외부 충격에 대한 내성이 있어야 한다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 글레이징을 도시한다. 이 글레이징 패널에서, 패널은, 부분 구멍을 오목부로서 갖는 커버 유리라고도 칭하는 제1 유리 시트(100)를 포함한다. 글레이징 패널은 전자발광 소자들(302)을 포함하고, 글레이징은 최소 두 개의 유리 시트를 포함한다. 커버 유리라고 칭하는 제1 유리 시트(100)는 제2 유리 시트(200)와 조립되어, 다중 글레이징 패널을 제조하게 된다. 제1 유리 시트(100)는 외부와 접촉하는 한편, 제2 유리 시트(200)는 건물의 내부와 접촉한다. 전자발광 소자들(302)은 제1 유리 시트(100)와 제2 유리 시트(200) 사이에 제공된다.
제1 유리 시트는 전자발광 소자(302)와 동일한 위치에 부분 구멍(310)을 갖는다.
전자발광 소자들의 상부에는, 구멍(310)을 통해 유리 에지까지 연장되는 개스킷(500)이 배치된다.
제1 유리 시트(100)의 두께는 2mm 내지 25mm일 수 있다.
제2 유리 시트(200)의 두께는 0.1mm 내지 25mm일 수 있다.
전자발광 소자(302) 및 개스킷(500)은 도 7과 도 8에서 후술하는 바와 동일하다.
제1 유리 시트의 구멍(310)의 직경은, 조립을 용이하게 하고 구멍(310)과 개스킷(500)의 위치설정 공차를 보상하도록 개스킷 직경보다 약간 크다.
구멍(310)은, 스루홀이 아니며, 반대측 유리 에지로부터 0.5mm 미만에서 중단된다. 구멍의 광학 표면 품질은 실제로 양호하다. 구멍(310)은 기계적으로 드릴링될 수 있다. 후처리는, 구멍의 하부 및 벽의 표면 품질을 개선하는 데 필요할 수 있다.
본 발명에 따른 유리는 다양한 범주에 속할 수 있는 유리로 제조된다. 따라서, 유리는 소다-라임-실리카, 알루미노실리케이트 또는 보로실리케이트 유형 등의 유리일 수 있다. 바람직하게 그리고 낮은 생산 비용의 이유로, 본 발명에 따른 유리 시트는 소다-라임-실리카 유리의 시트이다.
본 발명에 따른 유리 시트는, 스크래치를 피하고 중심 콘솔의 상측 부분의 저항을 향상시키도록 유리하게 화학적으로 또는 열적으로 템퍼링되거나 어닐링될 수 있다. 통상적으로, 이는 유리 기판을 급속 냉각시키기 전에 노(furnace) 내의 (코팅되거나 코팅되지 않은) 유리 기판을 적어도 580℃, 보다 바람직하게는 적어도 약 600℃, 더욱 바람직하게는 적어도 620℃의 온도로 가열하는 것을 포함한다. 이러한 템퍼링 및/또는 굽힘은, 상이한 상황에서 적어도 4분, 적어도 5분, 또는 그 이상의 기간 동안 발생할 수 있다.

Claims (15)

  1. a. 적어도 제1 외부 유리 시트(100)와 제2 내부 유리 시트(200)로서, 각 유리 시트는 상기 두 개의 유리 시트(100, 200) 간의 소정의 거리에서 상기 두 개의 유리 시트를 유지하는 수단(220)에 의해 함께 결합되는 내면과 외면을 포함하는, 제1 외부 유리 시트와 제2 내부 유리 시트; 및
    b. 상기 적어도 제1 외부 유리 시트(100)와 제2 내부 유리 시트(200) 사이에 제공되고 상기 제2 내부 유리 시트(200)의 상기 내면(201)의 표면 상에 배치된 적어도 하나의 전자발광 수단(302)을 포함하는 패널에 있어서,
    적어도 하나의 오목부(310)는, 상기 제1 유리 시트(100)에 제공되고, 상기 제2 유리 시트(200)의 상기 내면(201)의 표면 상에 제공된 하나의 전자발광 수단과 대면하도록 배치되며, 도광 수단을 포함하는 개스킷(500)이, 상기 전자발광 수단(302) 상에 제공되고 상기 적어도 하나의 오목부(310)를 통해 연장되는 것을 특징으로 하는, 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 패널은, 적어도 하나의 열가소성 중간층(230)을 이용하여 상기 제1 유리 시트(100)와 함께 적층된 제3 외부 유리 시트(300)를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 오목부(310)는, 상기 제2 유리 시트(200)의 상기 내면(201)의 표면 상에 제공된 하나의 전자발광 수단(302)과 대면하도록 배치된 상기 열가소성 중간층(230)과 상기 제1 유리 시트(100)를 통해 개방되고, 도광 수단을 갖는 개스킷(500)이, 상기 전자발광 수단(302) 상에 제공되고 상기 적어도 하나의 오목부(310)를 통해 연장되는 것을 특징으로 하는, 패널(10).
  3. 제2항에 있어서, 상기 제3 유리 시트(300)는 0.1mm 내지 2mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 패널(10).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 외부 유리 시트(200)와 상기 제1 유리 시트(100)는 0.1mm 내지 25mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 패널(10).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자발광 수단(302)은 PCB 상에 배치된 복수의 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는, 패널(10).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부(310)는 상기 개스킷(500)의 직경보다 약간 큰 것을 특징으로 하는, 패널(10).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패널은 건물의 파사드(
    Figure pct00002
    ) 상에 배치된 것을 특징으로 하는, 패널(10).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패널은 절연 글레이징 패널이며, 상기 적어도 제1 유리 시트(100)와 제2 유리 시트(200)는, 상기 적어도 제1 유리 시트와 제2 유리 시트 사이에 배치되고 상기 유리 시트들(100, 200)의 주변을 따라 연장되는 스페이서(220)에 의해 분리되는, 패널(10).
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 중간층은 폴리비닐 부티랄 또는 에틸렌-비닐 아세테이트 중간층인 것을 특징으로 하는, 패널(10).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 내부 유리 시트(200)는, 상기 패널을 파사드에 고정하는 것을 용이하게 하도록 상기 제1 외부 유리 시트(100) 또는 제3 외부 유리 시트(300)보다 작은 것을 특징으로 하는, 패널(10).
  11. 패널 제조 방법으로서,
    상기 패널은,
    a. 적어도 제1 외부 유리 시트(100)와 제2 내부 유리 시트(200)로서, 각 유리 시트는, 상기 두 개의 유리 시트(100, 200) 간의 소정의 거리에서 상기 두 개의 유리 시트를 유지하는 수단(220)에 의해 함께 결합되는 내면과 외면을 포함하는, 제1 외부 유리 시트와 제2 내부 유리 시트; 및
    b. 상기 적어도 제1 외부 유리 시트(100)와 제2 내부 유리 시트(200) 사이에 제공되고 상기 제2 내부 유리 시트(200)의 상기 내면(201)의 표면 상에 배치된 적어도 하나의 전자발광 수단(302)을 포함하고,
    적어도 하나의 오목부(310)는, 상기 제1 유리 시트(100)에 제공되고, 상기 제2 유리 시트(200)의 상기 내면(201)의 표면 상에 제공된 하나의 전자발광 수단과 대면하도록 배치되며, 도광 수단을 포함하는 개스킷(500)이, 상기 전자발광 수단(302) 상에 제공되고 상기 적어도 하나의 오목부(310)를 통해 연장되는, 패널 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 오목부(310)가 상기 제1 유리 시트 내로 드릴링되고, 상기 전자발광 수단(302)이 상기 제2 유리 시트(200) 상에 접착되거나 솔더링되고,
    상기 개스킷(500)이 상기 전자발광 수단(302) 상에 또는 상기 제2 유리 시트(200) 상에 접착되고, 상기 두 개의 유리 시트(100, 200)가 함께 조립되는 것을 특징으로 하는, 패널 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 패널은 적어도 하나의 열가소성 중간층(230)을 이용하여 상기 제1 외부 유리 시트(100)와 함께 적층된 제3 외부 유리 시트(300)를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 오목부(310)는, 상기 제2 유리 시트(200)의 상기 내면(201)의 표면 상에 제공된 하나의 전자발광 수단(302)과 대면하도록 배치된 상기 열가소성 중간층(230)과 상기 제1 유리 시트(100)를 통해 개방되고, 도광 수단을 갖는 개스킷(500)이, 상기 전자발광 수단(302) 상에 제공되고 상기 적어도 하나의 오목부(310)를 통해 연장되는, 패널 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 오목부(310)가 상기 제1 유리 시트(100)를 통해 제조되고, 상기 오목부는 레이저 또는 워터제트 또는 플라즈마 처리에 의해 기계적으로 드릴링되거나 절결(cutout)되고,
    상기 제1 유리 시트(100)와 상기 제3 유리 시트(300)는, 열가소성 중간층을 이용하여 함께 적층되어 적층형 시트를 형성하고,
    상기 적어도 하나의 전자발광 수단(302)은 상기 제2 유리 시트(200) 상에 접착되거나 솔더링되고,
    상기 개스킷(500)은 상기 전자발광 수단 상에 또는 상기 제2 유리 시트(200) 상에 접착되고,
    상기 제2 내부 유리 시트(200)와 상기 적층형 시트는 함께 조립되는 것을 특징으로 하는, 패널 제조 방법.
  15. 제12항 또는 제14항에 있어서, 상기 전자발광 수단(302)과 상기 개스킷(500)은, 상기 전자발광 수단과 상기 개스킷을 상기 제2 유리 시트(200) 상에 접착하기 전에 함께 조립되는 것을 특징으로 하는, 패널 제조 방법.
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