KR20210154335A - Uv 인쇄층이 내재된 pdlc(고분자분산액정) 글라스 및 그 제조방법 - Google Patents

Uv 인쇄층이 내재된 pdlc(고분자분산액정) 글라스 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 PDLC 글라스 제조 방법은, 한 쌍의 투명 기재 필름 사이에 고분자분산 액정층이 형성된 PDLC 시트, 상기 PDLC 시트의 양면에 각각 대응되게 배치된 한 쌍의 투명 판, 그리고 상기 PDLC 시트의 양면과 상기 한 쌍의 투명 판 각각의 사이에 배치된 제1 및 제2 접합필름을 포함하여 구성된 접합 대상 부재 어셈블리를 준비하는 단계; 상기 PDLC 시트의 적어도 한쪽 표면, 상기 한 쌍의 투명 판 중 적어도 하나의 내측 접합면, 또는 상기 제1 및 제2 접합필름 중 어느 하나와 접합되도록 추가되는 제3 접합필름의 표면에 UV 인쇄층을 형성하는 단계; 내열 진공팩 내에 상기 UV 인쇄층을 포함하는 상기 접합 대상 부재 어셈블리를 수용하고, 상기 내열 진공팩을 밀폐 가능한 챔버 내에 로딩하는 단계; 상기 내열 진공팩 내부를 진공 상태로 만들고, 상기 챔버 내부 온도를 설정 온도 범위까지 높이고, 상기 진공 상태 및 상기 내부 온도가 유지된 채로 상기 챔버 내부의 압력을 설정 압력 범위까지 높여 소정의 시간 동안 유지하는 원스탑 접합 단계; 및 접합 완료된 제품을 상기 챔버로부터 언로딩하는 단계; 를 포함하여 구성된다.

Description

UV 인쇄층이 내재된 PDLC(고분자분산액정) 글라스 및 그 제조방법{PDLC Glass With Inner UV-Printed Layer And Manufacturing Process Thereof}
본 발명은 UV 인쇄층이 내재된 PDLC 글라스, 접합유리 및 그 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 전기적 신호에 따라 투명/불투명 전환이 가능한 PDLC 소자 시트와 글라스(Glass)가 접합된 PDLC 글라스 등의 구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.
고분자분산액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal, PDLC) 소자는 고분자 매트릭스(Matrix)에 액정이 마이크로 액적(microdroplet) 형태로 분산되어 있는 고분자분산액정층(이하에서는 PDLC층이라 칭함)과, PDLC층의 양면에 배치된 한 쌍의 투명전극을 구비한 것으로, 상기 한 쌍의 투명전극 사이에 형성된 전기장에 따라 투명 상태와 불투명 상태로 전환되는 일종의 광변조 소자이다.
상기 한 쌍의 투명전극 사이에 전압이 인가되면, 전기장의 방향에 따라 상기 PDLC층이 속한 평면에 수직인 방향으로 배열되고, 그 결과 액정의 길이 방향 굴절률과 상기 고분자 매트릭스의 굴절률이 일치하게 되어 PDLC 소자는 수직으로 입사한 빛에 대해 투명한 상태가 된다. 반대로, 전압이 인가되지 않으면, 액정의 배열은 불규칙한 상태가 되며, 그 결과 빛이 상기 고분자 매트릭스와 마이크로 액적의 계면 혹은 액정과 액정 사이에서 산란되어 PDLC 소자는 불투명한 상태가 된다. 이와 같은 PDLC 소자를 한 쌍의 필름형 투명 기재 사이에 형성하여 시트 형태로 제작한 것을 PDLC 시트라 부르고, 이러한 PDLC 시트를 글라스(Glass)에 접합하여 투명/불투명 전환 기능이 부여된 글라스를 PDLC 글라스 또는 스마트 글라스(Smart Glass)라 부른다. PDLC 글라스는 개방감과 프라이버시 보호라는 두 가지 상반된 요구를 충족시킬 수 있다는 장점이 있어 주로 회의실, 욕실 등과 같이 주거 또는 업무 공간의 창호 용도로 활용되고 있다. PDLC 시트를 한 쌍의 글라스 사이에 배치하여 접합하는 방법으로는 기존의 접합유리 제조 공정이 적용되어 왔다.
일반적인 접합유리 제조 공정은 접합재로 PVB(Polyvinyl Butyral) 필름을 사용하며, 1차 예압 가접합 공정 및 2차 본접합 공정으로 구성된다. 1차 예압 가접합 공정은 고온 상태에서 압착롤러의 압력으로 부재들을 가접합하도록 구성되고, 2차 본접합 공정은 상기 1차 공정 이후 밀폐된 챔버로 옮겨져서 고온, 고압 분위기에서 진행된다. 이러한 방법으로 접합유리를 제조할 때, '유리+PVB+유리' 또는 '유리+PVB+피접착물+PVB+유리'로 구성된 접합 대상 부재에서 유리 및 피접착물의 두께가 편차 없이 일정하지 않으면 접합시 기포가 생기거나 들뜸현상으로 불량이 발생하기 쉽다. 접합면 일부에 UV 프린팅 등으로 인쇄층이 형성된 경우에도 인쇄층의 두께만큼 두께 편차가 생겨 접합유리 제조에 어려움이 있다.
본 발명은 전기적 신호에 따라 투명/불투명 전환이 가능한 PDLC 시트와 글라스(Glass)가 접합된 PDLC 글라스로서, PDLC 글라스 내부에 UV 인쇄층을 가져 PDLC 시트의 투명/불투명 모드와 결합된 극적인 효과를 제공할 수 있는 PDLC 글라스를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 UV 인쇄층이 포함된 PDLC 글라스 또는 접합유리를 제조함에 있어서, 원스탑 공정으로 접합을 완성함으로써 생산성을 크게 향상시킴은 물론 완성품의 신뢰성도 향상시킬 수 있는 제조 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
전술한 과제를 해결을 위해 본 발명에 따른 PDLC 글라스 제조 방법은, 한 쌍의 투명 기재 필름 사이에 고분자분산 액정층이 형성된 PDLC 시트, 상기 PDLC 시트의 양면에 각각 대응되게 배치된 한 쌍의 투명 판, 그리고 상기 PDLC 시트의 양면과 상기 한 쌍의 투명 판 각각의 사이에 배치된 제1 및 제2 접합필름을 포함하여 구성된 접합 대상 부재 어셈블리를 준비하는 단계; 상기 PDLC 시트의 적어도 한쪽 표면, 상기 한 쌍의 투명 판 중 적어도 하나의 내측 접합면, 또는 상기 제1 및 제2 접합필름 중 어느 하나와 접합되도록 추가되는 제3 접합필름의 표면에 UV 인쇄층을 형성하는 단계; 내열 진공팩 내에 상기 UV 인쇄층을 포함하는 상기 접합 대상 부재 어셈블리를 수용하고, 상기 내열 진공팩을 밀폐 가능한 챔버 내에 로딩하는 단계; 상기 내열 진공팩 내부를 진공 상태로 만들고, 상기 챔버 내부 온도를 설정 온도 범위까지 높이고, 상기 진공 상태 및 상기 내부 온도가 유지된 채로 상기 챔버 내부의 압력을 설정 압력 범위까지 높여 소정의 시간 동안 유지하는 원스탑 접합 단계; 및 접합 완료된 제품을 상기 챔버로부터 언로딩하는 단계; 를 포함하여 구성된다.
상기 원스탑 접합 단계는 상기 소정의 시간이 경과한 후에 상기 내열 진공팩 내부의 진공 상태를 계속 유지하면서 상기 챔버 내부의 압력과 온도를 동시에 대기압 및 상온까지 떨어뜨리고, 그 다음 상기 진공 상태를 해제하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 UV 인쇄층의 두께는 0보다 크고 100 ㎛ 이내일 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 접합필름은 폴리우레탄(PU) 필름 또는 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 필름이고, 상기 설정 온도 범위는 100 내지 130 ℃ 일 수 있다.
이때, 상기 설정 압력 범위는 10 내지 15 bar 이고, 상기 소정의 시간은 30 내지 60분일 수 있다.
내열 진공팩은 내열 온도가 상기 제1 내지 제3 접합필름의 융점보다 높은 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 한 측면에 따른 PDLC 글라스는, 한 쌍의 투명 기재 필름 사이에 고분자분산 액정층이 형성된 PDLC 시트; 상기 PDLC 시트의 양면에 각각 대응되게 배치된 한 쌍의 투명 판; 상기 PDLC 시트의 양면과 상기 한 쌍의 투명 판 각각의 사이에 배치된 한 쌍의 접합층; 및 상기 PDLC 시트의 적어도 한쪽 표면, 상기 한 쌍의 투명 판 중 적어도 하나의 내측 접합면, 또는 상기 한 쌍의 접합층 내에 형성된 UV 인쇄층; 을 포함하고, 상기 UV 인쇄층은 그 두께가 0보다 크고 100 ㎛ 이내로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 한 측면에 따른 접합 유리 제조 방법은, 한 쌍의 투명 판, 그리고 상기 한 쌍의 투명 판 사이에 배치된 제1 접합필름을 포함하여 구성된 접합 대상 부재 어셈블리를 준비하는 단계; 상기 한 쌍의 투명 판 중 적어도 하나의 내측 접합면, 또는 상기 제1 접합필름과 상기 한 쌍의 투명 판 중 어느 하나의 사이에 접합되도록 추가되는 제2 접합필름의 표면에 두께가 0보다 크고 100 ㎛ 이내인 UV 인쇄층을 형성하는 단계; 내열 진공팩 내에 상기 UV 인쇄층을 포함하는 상기 접합 대상 부재 어셈블리를 수용하고, 상기 내열 진공팩을 밀폐 가능한 챔버 내에 로딩하는 단계; 상기 내열 진공팩 내부를 진공 상태로 만들고, 상기 챔버 내부 온도를 설정 온도 범위까지 높이고, 상기 진공 상태 및 상기 내부 온도가 유지된 채로 상기 챔버 내부의 압력을 설정 압력 범위까지 높여 소정의 시간 동안 유지하는 원스탑 접합 단계; 및 접합 완료된 제품을 상기 챔버로부터 언로딩하는 단계; 를 포함하여 구성된다.
상기 원스탑 접합 단계는 상기 소정의 시간이 경과한 후에 상기 내열 진공팩 내부의 진공 상태를 계속 유지하면서 상기 챔버 내부의 압력과 온도를 동시에 대기압 및 상온까지 떨어뜨리고, 그 다음 상기 진공 상태를 해제하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 접합필름은 폴리우레탄(PU) 필름 또는 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 필름이고, 상기 설정 온도 범위는 100 내지 130 ℃ 일 수 있다.
본 발명에 따르면, 전기적 신호에 따라 투명/불투명 전환이 가능한 PDLC 시트와 글라스(Glass)가 접합된 PDLC 글라스로서, PDLC 글라스 내부에 UV 인쇄층을 가져 PDLC 시트의 투명/불투명 모드와 결합되어 극적인 효과를 제공할 수 있는 PDLC 글라스가 제공된다. 이를 통해 PDLC 글라스의 용도를 쇼윈도 등 장식적 기능의 설치물까지 확장시킬 수 있다.
또한 본 발명의 제조 방법에 따르면, UV 인쇄층이 포함된 PDLC 글라스 또는 접합유리를 제조함에 있어서, 원스탑 공정으로 접합을 완성함으로써 생산성을 크게 향상시킴은 물론 완성품의 신뢰성도 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 PDLC 글라스 제조 과정에서 원스탑 접합 공정 설비의 구성을 보인다.
도 2은 본 발명의 한 실시예에 따른 PDLC 글라스 제조를 위한 접합 대상 부재 어셈블리의 한 예를 보인다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 PDLC 글라스 제조를 위한 접합 대상 부재 어셈블리의 다른 예를 보인다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 PDLC 글라스 제조를 위한 접합 대상 부재 어셈블리의 또 다른 예를 보인다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 PDLC 글라스 제조 과정을 보이는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 PDLC 글라스의 작동 상태를 예시한다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따라 접합 유리를 제조하기 위한 접합 대상 부재 어셈블리의 한 예를 보인다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따라 접합 유리를 제조하기 위한 접합 대상 부재 어셈블리의 다른 예를 보인다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 롤투롤(Roll to Roll) UV 인쇄 공정의 예를 보인다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 설명한다. 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상이 좀 더 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명은 이하에 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 PDLC 글라스 제조 과정에서 원스탑 접합 공정 설비의 구성을 보인다.
여기서 원스탑 접합 공정이란 하나의 공간에서 접합 대상 부재의 이동 없이, 이른바 원스탑(one stop)으로 진공, 가열(승온), 및 가압 작용이 결합된 하나의 공정으로 접합 대상 부재 어셈블리의 접합을 완성하는 공정을 의미한다.
본 실시예에 따른 원스탑 접합 공정 설비(200)는, 밀폐계를 형성하는 챔버(201), 접합 대상 부재 어셈블리(10)를 둘러싼 상태로 상기 챔버(201) 내에 로딩되는 내열 진공팩(212), 상기 내열 진공팩(212)에 연결되는 진공 펌프(211), 상기 챔버(201) 내부이며 상기 내열 진공팩(212) 외부인 공간의 기압을 높이기 위한 에어 컴프레셔(221), 그리고 상기 챔버(201) 내부 공간을 가열 및 냉각할 수 있도록 구비된 히터 유닛(230)을 포함하여 구성된다. 상기 내열 진공팩(212)은 상기 진공 펌프(211) 동작시에 상기 접합 대상 부재 어셈블리(10) 주변의 기밀을 유지할 수 있도록 신축성 있는 얇은 막 형태로 이루어질 수 있으며, 접합필름을 용융시킬 수 있을 정도의 공정 온도를 견딜 수 있는 내열성을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 내열 진공팩(212)으로 주머니 형태의 실리콘 백(silicone bag)을 채용할 수도 있다. 상기 내열 진공팩(212)의 내열 온도는 상기 접합 대상 부재 어셈블리에 포함된 접합필름의 융점보다 높은 것이 바람직하다.
또한, 상기 내열 진공팩(212) 내부에는 상기 접합 대상 부재 어셈블리의 적어도 일부분을 둘러싸는 부직포 등의 다공질 부재가 더 구비될 수 있고, 상기 진공 펌프(211)를 흡기관을 상기 내열 진공팩(212)에 연결하는 밸브는 상기 다공질 부재에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 상기 다공질 부재에 의해 상기 접합 대상 부재들의 사이사이에서 상기 진공 펌프(211)로 공기가 빠져나갈 수 있는 통로가 형성될 수 있다.
상기 챔버(201)에는 가압된 내부 공기를 외부로 배출할 수 있는 배기구(Vent)가 구비되고, 도시되지 않았지만 접합 대상 부재 어셈블리(10)와 내열 진공팩(212) 등을 로딩(loading)하고, 접합이 완료된 제품을 언로딩(unloading)하기 위한 도어가 마련된다. 상기 히터 유닛(230)은 가열을 위한 히터와 냉각을 위한 쿨링코일(cooling coil), 그리고 상기 챔버(201) 내부의 온도를 고르게 조절하기 위한 팬을 포함하여 구성될 수 있다. 또한 상기 쿨링코일은 급수펌프 및 물탱크와 연결되어 수냉식으로 구성될 수 있으며, 챔버 냉각시에 회수된 열을 재사용하도록 구성될 수도 있다.
상기 원스탑 접합 공정 설비(200)는 내열 진공팩(212)에 둘러싸인 접합 대상 부재 어셈블리(10)가 로딩되고 상기 챔버(201)가 밀폐된 상태에서, 전술한 원스탑 접합 공정을 진행하며, 그 결과 접합이 완성된 제품을 제공하게 된다. 상기 원스탑 접합 공정에 관해 좀 더 자세한 사항은 아래에서 PDLC 글라스 제조 과정과 함께 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 PDLC 글라스 제조를 위한 접합 대상 부재 어셈블리의 한 예를 보인다.
본 도면은 상기 도 1에 도시된 접합 대상 부재 어셈블리(10)의 한 예로서, 적어도 어느 한 쪽 표면에 UV 인쇄층(110)이 형성된 PDLC 시트(100)를 가운데에 두고 제1 및 제2 접합필름(121,122)을 매개로 양면에 한 쌍의 투명 판(131,132)이 접합된 PDLC 글라스를 제조하기 위한 접합 대상 부재 어셈블리를 보인다.
PDLC 시트(100)는 이미 알려진 바와 같이, 각각 일면에 투명 전극이 형성된 한 쌍의 기재 필름과 상기 한 쌍의 기재 필름 사이에 형성된 고분자 분산 액정층으로 구성된다. 본 발명의 실시예에는 상기 기재 필름으로 PET 필름 또는 폴리카보네이트 필름이 채용되고, 투명 전극이 상기 한 쌍의 기재 필름이 서로 마주보는 안쪽면에 형성된 형태의 PDLC 시트가 적용될 수 있다.
여기서, UV 인쇄층(110)은 상기 PDLC 시트(100)의 두 표면 중 어느 한 면에 형성될 수 있다. 상기 UV 인쇄층(110)은 그 두께가 1 내지 100 ㎛인 것이 바람직하다. UV 인쇄층(110)은 접합 대상 부재 표면의 일부에 형성되기 때문에 접합의 관점에서는 접합 대상 부재의 두께 편차로 작용하므로, 접합된 결과물에 기포가 남거나 들뜸 현상이 일어나는 것을 방지하기 위해 상기 UV 인쇄층(110)의 두께는 100 ㎛ 이내로 제한될 필요가 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 접합필름(121,122)에는 폴리우레탄(PU) 또는 에틸렌비닐 아세테이트(EVA) 필름이 적용되는 것이 바람직하다. PU 및 EVA는 종래의 PVB에 비해 피접합 부재의 두께 편차에 대한 안정성이 훨씬 우수하며, PDLC 시트(100)의 표면을 이루는 PET 필름 또는 폴리카보네이트 필름과의 접착성도 우수하기 때문이다.
한편, 상기 한 쌍의 투명 판(131,132)은 투명한 창의 소재로 이용되는 유리(Glass) 판으로 이루어질 수 있고, 상기 한 쌍의 투명 판중 적어도 하나는 폴리카보네이트(PC, Polycarbonate)판과 같이 강도 높고 투명한 합성수지 판으로 이루어질 수도 있다. 본 명세서에서 PDLC 글라스는 외면을 구성하는 한 쌍의 투명 판이 유리 판으로 이루어진 것뿐만 아니라 폴리카보네이트 등의 합성수지 판으로 이루어진 것을 포함하는 의미로 사용된다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 PDLC 글라스 제조를 위한 접합 대상 부재 어셈블리의 다른 예를 보인다.
본 실시예에 따르면, PDLC 시트(100)의 어느 한쪽에 배치된 제1 접합필름(121)과 상기 PDLC 시트(100)의 사이에 제3 접합필름(123)이 배치되고, 상기 제3 접합필름(123)과 상기 제1 접합필름(121)의 서로 마주보는 두 면중 어느 하나의 표면에 UV 인쇄층(110)이 형성된다. 상기 UV 인쇄층(110)의 두께가 100 ㎛ 이내로 제한되는 점은 전술한 도 2의 실시예와 같다. 여기서 상기 제3 접합필름(123)도 전술한 제1 및 제2 접합필름(121,122)와 마찬가지로 폴리우레탄(PU) 또는 에틸렌비닐 아세테이트(EVA) 필름일 수 있다. 제3 접합필름(123)은 서로 접합되는 상기 제1 접합필름(121)과 동일한 소재로 이루어진 것이 바람직하다. 이와 같이 제1 접합필름(121) 또는 제2 접합필름(122)과 접합되는 면에 UV 인쇄층(110)이 형성된 제3 접합필름(123)은 PDLC 시트(100)를 중심으로 어느 쪽이든 배치될 수 있으며, 양쪽에 배치될 수도 있다.
이와 같이 배치된 접합 대상 부재 어셈블리에 대해 접합 공정을 진행하면, 상기 PDLC 시트(100)의 양면과 한 쌍의 투명 판(131,132) 사이에 한 쌍의 접합층이 형성되며, 상기 한 쌍의 접합층 중 어느 하나의 내부에 UV 인쇄층(110)이 갇혀있는 상태의 PDLC 글라스가 만들어진다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 PDLC 글라스 제조를 위한 접합 대상 부재 어셈블리의 또 다른 예를 보인다.
본 실시예에 따르면, 전술한 한 쌍의 투명 판(131,132) 중 어느 하나의 내측 접합면, 예컨대 도면에서 아래쪽에 배치된 투명 판(132)에서 상기 제2 접합필름(122) 및 PDLC 시트(100)를 바라보는 면에 UV 인쇄층(110)이 배치될 수 있다. 상기 UV 인쇄층(110)은 상기 한 쌍의 투명 판(131,132) 중 다른 한 판에 배치될 수도 있고, 두 장의 투명 판(131,132) 모두에 형성될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 도 2 내지 도 4를 참조하여 언급된 각각의 실시예에 있어서, 상기 UV 인쇄층(110)에 의한 인쇄물은 상기 PDLC 시트(100)의 투명 및 불투명 모드와 함께 극적인 효과를 연출할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 건물의 외벽에 배치된 PDLC 글라스의 UV 인쇄층(110)에 의해 눈 송이와 눈사람 등의 이미지를 형성하면, PDLC 시트(100)가 불투명 모드(Power Off)일 때는 아무것도 눈에 띄지 않다가 PDLC 시트(100)에 전기 신호를 인가하여 투명 모드(Power On)로 바뀌면 바깥 풍경과 함께 눈 오는 모습이 연출될 수 있다. UV 인쇄층(110)이 PDLC 시트(100)의 양측에 배치된 경우, 양측의 UV 인쇄층(110)에 의해 서로 다른 이미지 또는 패턴을 형성하면, PDLC 시트(100)가 불투명 모드일 때는 관찰자의 위치에 따라 어느 하나의 이미지 또는 패턴만 보게 되고, PDLC 시트(100)가 투명 모드로 바뀌면 두 가지 서로 다른 이미지 또는 패턴이 모두 보이면서 새로운 이미지 또는 패턴을 나타내도록 할 수도 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 PDLC 글라스를 이용하여 다양한 극적인 효과를 연출할 수 있다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 PDLC 글라스 제조 과정을 보이는 순서도이다.
PDLC 글라스를 제조하는 경우, 도시된 순서도에는 포함되지 않았으나, 먼저 PDLC 시트를 준비한다. 한편, 본 도면에 도시된 제조 과정은 PDLC 시트가 배제된 접합 유리를 제조하는 경우에도 적용될 수 있다.
먼저, UV 인쇄층 형성(S21) 단계에는 준비된 PDLC 시트의 한 쪽 표면 등에 UV 인쇄층을 형성한다. UV 인쇄층은 도 2의 실시예와 같이 PDLC 시트의 한쪽 표면에 형성되거나, 도 3의 실시예와 같이 제1 접합필름과 마주보는 제3 접합필름의 한쪽 면에 형성될 수 있고, 도 4의 실시예와 같이 투명 판의 내측 접합면에 형성될 수도 있다.
다음으로, 접합 대상 부재 어셈블리를 원스탑 접합 공정 설비의 챔버 내에 로딩한다(S22). 접합 대상 부재 어셈블리는 전술 한 도 2 내지 도 4의 실시예를 통해 예시된 바와 같이 구성될 수 있으며, 이에 한정되지 않은다. PDLC 글라스가 아닌 접합 유리 제조 시에는 이후에 설명될 도 7 내지 도 8의 실시예를 통해 예시되는 것처럼 구성될 수도 있다. 이때, 접합 대상 부재 어셈블리는 접합될 순서에 따라 적층된 상태로 내열 진공팩 속에 담긴 채로 전술한 원스탑 접합 공정 설비의 챔버에 로딩된다. 로딩된 상기 내열 진공팩은 챔버 외부의 진공 펌프와 연결된다.
그런 다음, 원스탑 접합 공정(S23)을 진행한다. 상기 원스탑 접합 공정(S23)에 관해서는 도 1을 함께 참조하여 설명하기로 한다. 먼저, 상기 진공 펌프(211)를 작동시켜 상기 내열 진공팩(212) 내부를 진공화 하고, 이어지는 가열 및 가압 진행 중에도 일정 수준 이상의 진공도를 유지한다(S231). 진공도는 750 mmHg로 유지되는 것이 바람직하다.
상기 내열 진공팩(212) 내부가 진공으로 유지되는 상태로 전술한 히터 유닛(230)을 이용하여 상기 챔버(201) 내부의 온도를 일정 온도 범위까지 상승시키고, 이어지는 가압 진행 중에도 온도를 일정 범위 내에서 유지한다(S232). 이때, 상기 챔버(201) 내부의 온도 범위는 100 내지 130(℃)인 것이 바람직하다.
상기 챔버(201) 내부의 온도가 전술한 범위에 도달하면, 에어 컴프레셔(221)를 작동시켜 챔버(201) 내부의 압력을 미리 설정된 압력까지 상승시키고, 이 상태를 미리 설정된 시간동안 유지한다(S233). 여기서 챔버 내부 압력은 10 내지 15 bar인 것이 바람직하고, 또한, 전술한 내열 진공팩(212) 내부의 진공도와 상기 챔버(201) 내부의 온도 및 압력을 30 내지 60분동안 전술한 범위 내에서 유지하는 것이 바람직하다.
상기 원스탑 접합 공정(S23)은 전술한 30 내지 60분의 시간이 경과한 후에 상기 내열 진공팩(212) 내부를 진공 상태로 계속 유지하면서 상기 챔버(201) 내부의 압력과 온도를 동시에 대기압 및 상온까지 떨어뜨리고, 그 다음 진공 상태를 해제하는 것(S234)으로 마무리된다. 원스탑 접합 공정(S23) 완료 후에 접합이 완료된 제품을 상기 챔버(201) 및 상기 내열 진공팩(212)으로부터 언로딩한다. 한편, 상기 원스탑 접합 공정의 마무리 과정(S234)에서 챔버 내부 압력이 유지되는 상태로 온도를 먼저 낮추고, 압력을 해제할 수도 있다.
이와 같은 원스탑 접합 공정(S23)을 통해 UV 인쇄층에 의해 생긴 접합면의 두께 편차를 극복하며 접합 부위의 신뢰성을 높일 수 있다. UV 인쇄층의 두께를 일정 두께 이하로 제한하고, 원스탑 접합 공정(S23)이 진행되는 동안 접합 대상 부재 어셈블리 부분을 진공상태로 유지하여 기포 발생을 억제하며, 열가소성 수지인 폴리우레탄(PU) 또는 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 필름이 융점 이상의 온도에 도달한 상태에서 투명 판 등에 압력이 고르게 가해짐으로써 모든 기재들이 효과적으로 밀착된다. 또한 접합 대상 부재 어셈블리를 진공상태로 유지하면서 챔버 내부를 냉각시키고 압력을 해제하여, 용융되었던 접합필름이 냉각되는 과정에서 기포나 들뜸현상이 일어나는 것을 방지한다.
이러한 원스탑 접합 공정(S23)은 전술한 바와 같이 하나의 챔버(201) 내에서 하나의 연속된 공정으로 진행되므로 공정 시간을 단축할 수 있고, 가접합 상태에서 제품을 이송하는 과정에서 발생하는 불량 발생의 위험을 제거할 수 있다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 PDLC 글라스의 작동 상태를 예시한다.
본 도면은 잠수복과 스킨 다이빙 장비가 디스플레이된 쇼윈도(Show Window)에 본 발명에 따른 PDLC 글라스가 적용된 모습을 예시한다. (a)는 PDLC 시트에 전원이 꺼져 불투명 모드인 상태를 보인다. 이때는 PDLC 시트의 PDLC 층과 관찰자 사이에 형성된 UV 인쇄층에 의한 이미지만 불투명한 바탕위에 보인다. (b)는 PDLC 시트에 전원을 인가하여 투명 모드인 상태를 보인다. 이때는 쇼윈도를 이루는 PDLC 글라스의 안쪽, 즉 관찰자의 반대편에 전시된 잠수복과 장비가 바다속 생물들을 표현한 UV 인쇄물과 함께 보이게 되어 극적인 효과를 연출하게 된다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따라 접합 유리를 제조하기 위한 접합 대상 부재 어셈블리의 한 예를 보인다.
접합 유리를 제조하기 위한 것으로, 본 실시예에 따른 접합 대상 부재 어셈블리는 한 쌍의 투명 판(131,132)과 이들 사이에 배치된 제1 및 제2 접합필름(124,125)를 포함하여 구성된다. 상기 제1 및 제2 접합필름(124,125)가 서로 마주보는 두 면 중 어느 한 면에는 UV 인쇄층(110)이 형성된다. 상기 한 쌍의 투명 판(131,132)은 폴리카보네이트(PC) 판 등으로 대체될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 접합필름(124,125) 및 상기 UV 인쇄층(110)에 관한 사항은 앞서 도 3의 실시예에서 제1 및 제3 접합필름(121,123)에 관하여 설명한 것과 같으므로, 여기서는 구체적인 설명을 생략한다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따라 접합 유리를 제조하기 위한 접합 대상 부재 어셈블리의 다른 예를 보인다.
도시된 접합 대상 부재 어셈블리 역시 접합 유리를 제조하기 위한 것으로, 한 쌍의 투명 판(131,132)와 이들 사이에 배치된 접합필름(124)을 포함하여 구성된다. 상기 한 쌍의 투명 판(131,132) 중 어느 하나에서 상기 접합필름(124)과 마주보는 내측 표면에는 UV 인쇄층(110)이 형성된다. 여기서도 상기 한 쌍의 투명 판(131,132) 및 접합필름(124), 그리고 UV 인쇄층(110)에 관한 사항은 전술한 도 4의 실시예에서 설명된 것과 같다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 롤투롤(Roll to Roll) UV 인쇄 공정의 예를 보인다.
전술한 다양한 실시예 중에서 PDLC 시트(100) 또는 접합필름(120)의 한 표면에 UV 인쇄층(110)을 형성하는 공정은, 인쇄 대상인 시트 또는 필름을 제1롤에서 제2롤로 이송하며 UV 인쇄를 진행하는 롤투롤 방식의 UV 인쇄 공정으로 구성될 수 있다. 접합필름(120)은 물론, PDLC 시트(100)도 합성수지 필름을 기재로 사용하여 유연성있게 제작되므로, 롤투롤 방식으로 UV 인쇄를 진행할 수 있다. 이를 통해 대면적 필름에 대한 인쇄 작업을 효율적으로 진행할 수 있어서, UV 인쇄층이 형성된 PDLC 글라스 또는 접합 유리의 생산성을 향상시킬 수 있다.
100: PDLC 시트
110: UV 인쇄층 120~125: 접합필름
131,132: 투명 판
200: 원스탑 접합 공정 설비 201: 챔버
211: 진공펌프 212: 내열 진공팩
221: 에어 컴프레셔 230: 히터 유닛

Claims (10)

  1. 한 쌍의 투명 기재 필름 사이에 고분자분산 액정층이 형성된 PDLC 시트, 상기 PDLC 시트의 양면에 각각 대응되게 배치된 한 쌍의 투명 판, 그리고 상기 PDLC 시트의 양면과 상기 한 쌍의 투명 판 각각의 사이에 배치된 제1 및 제2 접합필름을 포함하여 구성된 접합 대상 부재 어셈블리를 준비하는 단계;
    상기 PDLC 시트의 적어도 한쪽 표면, 상기 한 쌍의 투명 판 중 적어도 하나의 내측 접합면, 또는 상기 제1 및 제2 접합필름 중 어느 하나와 접합되도록 추가되는 제3 접합필름의 표면에 UV 인쇄층을 형성하는 단계;
    내열 진공팩 내에 상기 UV 인쇄층을 포함하는 상기 접합 대상 부재 어셈블리를 수용하고, 상기 내열 진공팩을 밀폐 가능한 챔버 내에 로딩하는 단계;
    상기 내열 진공팩 내부를 진공 상태로 만들고, 상기 챔버 내부 온도를 설정 온도 범위까지 높이고, 상기 진공 상태 및 상기 내부 온도가 유지된 채로 상기 챔버 내부의 압력을 설정 압력 범위까지 높여 소정의 시간 동안 유지하는 원스탑 접합 단계; 및
    접합 완료된 제품을 상기 챔버로부터 언로딩하는 단계; 를 포함하는,
    PDLC 글라스 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원스탑 접합 단계는 상기 소정의 시간이 경과한 후에 상기 내열 진공팩 내부의 진공 상태를 계속 유지하면서 상기 챔버 내부의 압력과 온도를 동시에 대기압 및 상온까지 떨어뜨리고, 그 다음 상기 진공 상태를 해제하는 과정을 포함하는,
    PDLC 글라스 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 UV 인쇄층의 두께는 0보다 크고 100 ㎛ 이내인,
    PDLC 글라스 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 접합필름은 폴리우레탄(PU) 필름 또는 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 필름이고, 상기 설정 온도 범위는 100 내지 130 ℃ 인,
    PDLC 글라스 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 설정 압력 범위는 10 내지 15 bar 이고, 상기 소정의 시간은 30 내지 60분인,
    PDLC 글라스 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    내열 진공팩은 내열 온도가 상기 제1 내지 제3 접합필름의 융점보다 높은,
    PDLC 글라스 제조 방법.
  7. 한 쌍의 투명 기재 필름 사이에 고분자분산 액정층이 형성된 PDLC 시트;
    상기 PDLC 시트의 양면에 각각 대응되게 배치된 한 쌍의 투명 판;
    상기 PDLC 시트의 양면과 상기 한 쌍의 투명 판 각각의 사이에 배치된 한 쌍의 접합층; 및
    상기 PDLC 시트의 적어도 한쪽 표면, 상기 한 쌍의 투명 판 중 적어도 하나의 내측 접합면, 또는 상기 한 쌍의 접합층 내에 형성된 UV 인쇄층; 을 포함하고,
    상기 UV 인쇄층은 그 두께가 0보다 크고 100 ㎛ 이내인,
    PDLC 글라스.
  8. 한 쌍의 투명 판, 그리고 상기 한 쌍의 투명 판 사이에 배치된 제1 접합필름을 포함하여 구성된 접합 대상 부재 어셈블리를 준비하는 단계;
    상기 한 쌍의 투명 판 중 적어도 하나의 내측 접합면, 또는 상기 제1 접합필름과 상기 한 쌍의 투명 판 중 어느 하나의 사이에 접합되도록 추가되는 제2 접합필름의 표면에 두께가 0보다 크고 100 ㎛ 이내인 UV 인쇄층을 형성하는 단계;
    내열 진공팩 내에 상기 UV 인쇄층을 포함하는 상기 접합 대상 부재 어셈블리를 수용하고, 상기 내열 진공팩을 밀폐 가능한 챔버 내에 로딩하는 단계;
    상기 내열 진공팩 내부를 진공 상태로 만들고, 상기 챔버 내부 온도를 설정 온도 범위까지 높이고, 상기 진공 상태 및 상기 내부 온도가 유지된 채로 상기 챔버 내부의 압력을 설정 압력 범위까지 높여 소정의 시간 동안 유지하는 원스탑 접합 단계; 및
    접합 완료된 제품을 상기 챔버로부터 언로딩하는 단계; 를 포함하는,
    접합 유리 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 원스탑 접합 단계는 상기 소정의 시간이 경과한 후에 상기 내열 진공팩 내부의 진공 상태를 계속 유지하면서 상기 챔버 내부의 압력과 온도를 동시에 대기압 및 상온까지 떨어뜨리고, 그 다음 상기 진공 상태를 해제하는 과정을 포함하는,
    접합 유리 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 접합필름은 폴리우레탄(PU) 필름 또는 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 필름이고, 상기 설정 온도 범위는 100 내지 130 ℃ 인,
    접합 유리 제조 방법.
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