KR20230079654A - 무한 거울 모듈 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투명부재; 상기 투명부재 상부와 하부에 각각 형성되는 제1, 제2하프미러층; 상기 제1하프미러층 상부에 형성되는 반투명 컬러층; 및 상기 제2하프미러층 하부에 배치되는 광원부재;를 포함하는 무한 거울 모듈을 제공한다.

Description

무한 거울 모듈 및 이의 제조방법{INFINITE MIRROR MODULE AND MAKING METHOD THEREOF}
본 발명은 무한 거울 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 광원에서 발산되는 빛을 반복 반사시켜 무한한 깊이감을 나타내는 무한 거울 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
한 쌍의 거울과 광원을 이용하여 관찰자가 무한해 보이는 깊이감을 느낄 수 있도록 하는 무한 반사의 원리는 널리 알려져 있으며, 이를 이용하는 다양한 설치 미술 작품이나 장식품 혹은 완구나 키트 역시 많은 관심을 받고 있다.
도 1은 종래 무한 거울 구조체를 나타낸 모식도이다.
도 1을 참조하면, 무한 거울 구조체(10)는 기재(1) 상에 비투과 미러(2)가 배치되고 상기 비투과 미러(2)에 대향하여 반투과성 하프미러(5)가 이격되도록 배치되어 공간(4)을 형성한다. 상기 공간(4)에 광원(3)을 배치하여 상기 비투과 미러(2)와 반투과성 하프미러(5) 사이에서 상기 광원(3)에서 발산되는 빛이 무한 반복하여 형성되는 상이 외부기재(6)에 투영되도록 하여 외부에서 관찰된다.
무한 반사 원리를 이용한 무한 거울 구조체는 무한 반복 효과를 나타내기 위해 비투과 미러(2)와 반투과성 하프미러(5) 등 2개 이상의 거울이 필요하고, 거울 사이의 거리에 따라 반사되는 광원의 상이 투영되어 나타나는 개수가 증가되기 때문에 일정 이상의 두께가 요구되어 구조체의 부피가 커지는 경향이 있으며, 상기 빈 공간에 먼지 습기 등이 유입되기 때문에 활용이 극히 제한적이다.
따라서 무한 반사 원리를 이용하여 시인성과 심미감을 증가시키면서도 오염 및 파손 우려가 없어서 활용성이 증가된 무한 거울 모듈의 개발이 시급하다.
본 발명에 대한 선행기술로 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0072818호(무한 깊이 공간을 배경으로 하는 디스플레이 장치)가 개시된다.
본 발명의 목적은 고강도 내열성 투명부재를 이용하여 무한 거울 모듈의 안전성을 증가시키고, 투명부재 양측면에 반투과 하프미러코팅층을 형성하고, 후방에 광원부재를 배치함으로써 투명부재 내에서 빛의 반사되어 무한 반사 효과를 나타내도록 하여 시인성 및 심미감을 증가시키면서도 광원부재를 보호하여 안전성을 획기적으로 증가시킨 무한 거울 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 무한 거울 모듈 내에 빈 공간을 형성하지 않음으로써, 먼지 및 습기와 같은 외부 오염으로부터 무한 거울 모듈을 보호하여 장시간 사용 시에도 시인성 및 심미감이 감소되지 않으며, 충격강도와 내구성이 증가된 무한 거물 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 투명부재의 두께를 조절하고 반투과 하프미러층을 형성하여 무한 거울 반사 효과를 나타낼 수 있는 무한 거울 모듈의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
1. 본 발명의 하나의 관점은 무한 거울 모듈에 관한 것이다.
상기 무한 거울 모듈은 투명부재; 상기 투명부재 상부와 하부에 각각 형성되는 제1, 제2하프미러층; 상기 제1하프미러층 상부에 형성되는 반투명 컬러층; 및 상기 제2하프미러층 하부에 배치되는 광원부재;를 포함한다.
2. 상기 1 구체예에서, 상기 반투명 컬러층 상부에 하드코팅층을 더 포함할 수 있다.
3. 본 발명의 다른 관점은 내열성 투명부재를 포함하는 무한 거울 모듈에 관한 것이다.
상기 무한 거울 모듈은 반투명 컬러층; 상기 반투명 컬러층 하부에 형성되며 빛을 일부 투과시키는 제1하프미러층; 상기 제1하프미러층 하부에 형성되는 내열성 투명부재; 상기 투명부재 하부에 형성되고 빛을 일부 투과시키는 제2하프미러층; 및 상기 제2하프미러층 하부에 배치되는 광원부재;를 포함한다.
4. 상기 3구체예에서, 상기 반투명 컬러층은 상부에 하드코팅층을 더 포함할 수 있다.
5. 상기 3 또는 4 구체예에서, 상기 광원부재는 상부에 광확산시트층을 더 포함할 수 있다.
6. 상기 3 내지 5 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 투명부재는 PC, ABS, PMMA 중 1종 이상일 수 있다.
7. 상기 3 내지 6중 어느 하나의 구체예에서, 상기 투명부재는 ASTM D1003에 따른 전광선 투과율이 80 % 이상일 수 있다.
8. 상기 3 내지 7 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 투명부재는 ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 아이조드 충격 강도(Izod impact strength)가 10 내지 50 kgf·㎝/㎝일 수 있다.
9. 상기 3 내지 8 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 투명부재는 두께가 1 내지 10 mm일 수 있다.
10. 상기 3 내지 9중 어느 하나의 구체예에서, 상기 제1하프미러층의 전광선 투과율은 5% 내지 15 % 범위 내이고, 제2하프미러층의 전광선 투과율은 15% 내지 35% 범위 내일 수 있다.
11. 상기 3 내지 10중 어느 하나의 구체예에서, 상기 제1하프미러층, 제2하프미러층 및 투명부재의 굴절률은 하기 수학식 1에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 무한 거울 모듈:
[수학식 1]
n3 < n2 < n1
여기서 n1은 제1하프미러층의 굴절률이고, n2는 투명부재의 굴절률이며, n3 은 제2하프미러층의 굴절률이다.
12. 상기 11 구체예에서, 상기 제1하프미러층과 투명부재의 굴절률의 차이가 0.01 내지 0.5 이하일 수 있다.
13. 상기 3 내지 12 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 제2하프미러층은 알루미늄, 인듐, 주석 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
14. 상기 3 내지 12 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 광원부재는 복수개의 LED가 직선으로 배열되거나 일정 거리로 이격된 패턴에 따라 배열될 수 있다.
15. 본 발명의 또 다른 관점은 무한 거울 모듈 제조방법에 관한 것이다.
상기 무한 거울 모듈 제조방법은 (a) 투명부재 상부면과 하부면에 제 1하프미러층과 제 2 하프미러층을 부착하는 단계;
(b) 상기 제1하프미러층 상부면에 일면이 하드코팅된 반투명 컬러층을 부착하는 단계; 및
(c) 상기 제2하프미러층 하부면에 광확산시트층을 포함하는 광원부재를 부착하는 단계;를 포함한다.
16. 상기 15 구체예에서, 상기 (a) 단계는 상기 투명부재에 증착필름 핫스탬핑 또는 기상증착(PVD)으로 상기 제1과 제2 하프미러층을 형성할 수 있다.
17. 본 발명의 또 다른 관점은 상기 무한 거울 모듈을 포함하는 자동차 내외장용 가니쉬에 관한 것이다.
본 발명에 따른 무한 거울 모듈은 고강도 내열성 투명부재를 이용하여 양측면에 반투과 하프 미러 코팅층을 형성하고 일측에 배치된 광원에서 발산되는 빛이 상기 투명 부재 내에서 굴절 및 반사를 반복하여 일면으로 투영되기 때문에 광원이 반사되어 형성되는 상이 반복되어 무한한 깊이감을 나타내어 심미감이 증가되고, 광원의 발광에 의해 모듈의 시인성 또한 증가되며, 광원부재가 고강도 내열성 투명부재 후방에 배치되어 광원부재를 외부 충격으로부터 보호할 수 있어서 내구성이 증가되고, 모듈 내에 빈 공간이 형성되지 않기 때문에 외부물질에 의한 오염이 방지되어 자동차 내외장용 가니쉬 등으로 활용이 가능하다.
도 1은 종래 무한 거울 구조를 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 무한 거울 모듈의 구조를 나타낸 모식도이다.
도 3은 도 2에 따른 무한 거울 모듈의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 한 구체예에 따른 무한 거울 모듈의 제조방법의 공정순서도이다.
도 5는 도 4에 따른 공정 순서별 구조를 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 무한 거울 모듈과 종래 무한 거울 모듈의 작동상태를 나타내는 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 도면은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명이 하기 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.
'상부', '상면', '하부', '하면' 등과 같은 위치 관계는 도면을 기준으로 기재된 것일 뿐, 절대적인 위치 관계를 나타내는 것은 아니다. 즉, 관찰하는 위치에 따라, '상부'와 '하부' 또는 '상면'과 '하면'의 위치가 서로 변경될 수 있다.
본 명세서에서, 수치범위를 나타내는 "a 내지 b"는 "≥a 이고 ≤b"으로 정의한다.
도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 무한 거울 모듈의 구조를 나타낸 모식도이고, 도 3은 도 2에 따른 무한 거울 모듈의 모식도이다.
이하, 도 2 및 3을 참조하여 본 발명의 한 구체예에 따른 무한 거울 모듈을 설명한다.
상기 무한 거울 모듈(1000)은 투명부재(300), 제1, 제2하프미러층(200, 400), 반투명 컬러층(100), 및 광원부재(500)를 포함한다.
상기 투명부재(300)는 상기 광원부재(500)에서 발산되는 빛이 투과되어 외부로 광원을 노출시킬 수 있으며, 상기 무한 거울 모듈(1000)의 내구성 및 안전성을 증가시킨다.
상기 제1, 제2하프미러층(200, 400)은 상기 투명부재(300) 상부와 하부에 각각 형성되어 일측으로 유입되는 빛의 일부를 투과시키고, 나머지 빛의 일부를 반복 반사시켜 무한 거울 상을 형성한 후, 이를 일측면으로 투영한다.
여기서 빛의 일부는 제1하프미러층(200), 제2하프미러층(400)이 반투과성 재질로 구비되어 재질의 투과율에 따라 투과되는 빛을 의미한다.
상기 제1, 제2하프미러층(200, 400)이 각각 상기 투명부재(300) 상부, 하부에 배치되고 제2하프미러층 배후에 광원부재(500)를 배치하는 경우 비투과 미러를 배치하지 않고도 무한 거울 상을 형성할 수 있다.
상기 반투명 컬러층(100)은 상기 무한 거울 모듈(1000)의 색을 결정할 수 있으며, 상기 반투명 컬러층(100)이 채도가 낮은 어두운 색으로 결정되는 경우 무한 거울 상의 깊이감을 더욱 증가시켜 매우 바람직하다.
따라서 상기 무한 거울 모듈(1000)은 상기 투명부재(300)의 후방에 상기 광원부재(500)를 배치하고, 상기 투명부재(300)의 상부면 및 하부면에 제1, 제2하프미러층(200, 400)을 부착하여 상기 광원부재(500)에서 발산되는 빛의 일부는 상기 투명부재(300)를 투과하여 상기 반투명 컬러층 일면(100)에서 관측되고, 나머지 빛의 일부가 상기 투명부재(300) 내에서 반복적으로 반사되어 형성되는 무한 거울 상이 상기 제1하프미러층(200)에 투영되어 무한한 깊이감을 나타내는 무한 거울 상을 표시할 수 있다.
한 구체예에서 상기 무한 거울 모듈(1000)은 상기 반투명 컬러층(100) 상부에 하드코팅층(110)을 더 포함할 수 있다.
상기 하드코팅층(110)은 상기 반투명 컬러층(100) 상부 배치되어 상기 반투명 컬러층(100)의 기계적 강도 및 경도를 증가시킬 수 있다. 상기 하드코팅층(110)은 1H 이상의 연필 경도를 가질 수 있으며, 바람직하게는 1H 내지 5H범위 내이고, 보다 바람직하게는 2H의 연필 경도를 갖는다. 상기 범위의 연필 경도를 가지는 경우 내스크래치성을 나타내어 사용이 매우 빈번한 부위의 자동차 내외장용 가니쉬로 사용하여도 외부 손상이 감소될 수 있기 때문에 매우 바람직하다.
본 발명의 다른 관점은 내열성 투명부재(300)을 포함하는 무한 거울 모듈(1000)에 관한 것이다.
상기 무한 거울 모듈(1000)은 반투명 컬러층(100), 제1하프미러층(200), 투명부재(300), 제2하프미러층(400), 광확산시트층(510), 및 광원부재(500)를 포함한다.
상기 반투명 컬러층(100)은 광원에서 발산되는 빛의 일부를 투과시키며, 일정 색을 나타내어 상기 무한 거울 모듈(1000)의 외부 색을 결정할 수 있다.
상기 반투명 컬러층(100)은 낮은 채도를 가지는 색으로 결정될 수 있으며, 구체적으로 검은색, 회색 계열의 무채색으로 선택되는 경우 상기 광원부재(500)에서 발산되는 빛에 따른 명암 차이를 증가시킬 수 있어서 바람직하나, 상기 반투명 컬러층(100)의 색상은 상기 무한 거울 모듈(1000)의 배치 장소와 조화되도록 결정하는 것도 가능하다.
한 구체예에서, 상기 반투명 컬러층(100)은 PC 수지이며, 상기 PC 수지로 반투명 컬러층이 구비되어 강도가 증가될 수 있다.
구체적으로 상기 PC 수지는 투과율이 1% 내지 50% 범위 내이고, 헤이즈가 0.1 내지 1.5인 것이 바람직하다. 상기 범위 내의 PC 수지를 선택하는 경우 빛을 투과시키면서도 빛의 확산이 가능하여 무한 거울 상을 형성하기에 매우 유리하다.
상기 반투명 컬러층(100)은 상부에 하드코팅층(110)을 더 포함할 수 있다.
상기 하드코팅층(110)이 더 포함되는 경우에는 상기 반투명 컬러층(100)의 강도가 증가될 수 있다. 구체적으로 1H 이상의 연필 강도를 가지며, 바람직하게는 2H의 연필 강도를 나타내어 내스크래치성을 나타낼 수 있기 때문에 상기 무한 거울 모듈(1000)을 자동차 내외장용 가니쉬로 활용이 가능하다.
상기 제1하프미러층(200)은 상기 반투명 컬러층(100) 하부에 형성되며 빛을 일부 투과시킨다.
상기 제1하프미러층(200)은 반투과층으로 전광선 투과율이 50% 이하일 수 있으며, 구체적으로 투과율이 5% 내지 15 %이다.
상기 범위 내에서 전광선 투과율을 갖는 경우 상기 광원부재(500)에서 발산되는 빛의 일부가 투과되어 상기 무한 거울 모듈(1000) 외부로 광원이 관측되어 광원부재(500)의 발광 여부 및 광세기가 식별될 수 있으며, 나머지 빛의 일부는 반사되어 무한 거울 상을 형성할 수 있다.
구체예에서 상기 제1하프미러층(200)은 알루미늄 필름일 수 있으며, 투명부재에 핫스탬핑으로 부착되거나 기상증착에 의해 형성될 수 있다.
상기 투명부재(300)는 상기 제1하프미러층(200) 하부에 형성된다.
한 구체예에서, 상기 투명부재(300)는 PC, ABS, PMMA 중 1종 이상일 수 있다. 가장 바람직하게는 ABS이다.
상기 종류의 투명부재(300)는 고강도 고내열성으로 상기 무한 거울 모듈(1000)의 내구성 및 안전성을 크게 증가시킬 수 있으며, 일정 두께를 가지도록 성형이 용이하여 상기 무한 거울 모듈(1000)의 치수(dimension)를 효과적으로 조절할 수 있다.
상기 투명부재(300)가 내열성 ABS로 구비되는 경우에는 투명부재(300)의 두께를 조절하기 용이하여 다양한 장소에 활용이 가능한 무한 거울 모듈(1000)을 제조할 수 있다.
한 구체예에서, 상기 투명부재(300)는 전광선 투과율이 80 % 이상일 수 있고 바람직하게는 90% 내지 99%이다.
상기 투명부재(300)가 상기 범위 내에서 전광선 투과율을 가지는 경우 빛은 상기 투명부재(300)를 투과하여 상기 제1하프미러층(200)으로 이동(L1)하고, 일부는 상기 제1하프미러층(200)에서 반사되어 투명부재(300) 내에서 반복 반사(L2)될 수 있다.
한 구체예에서, 상기 투명부재(300)는 ASTM D256에 따라 23℃, 1/8"에서 측정된 아이조드 충격 강도(Izod impact strength)가 10 내지 50 kgf·㎝/㎝일 수 있다.
상기 범위 내로 충격강도를 가지는 경우 상기 무한 거울 모듈(1000)의 안전성을 확보할 수 있기 때문에 자동차 내외장용 가니쉬로 활용하여도 자동차 안전 기준을 만족할 수 있다.
한 구체예에서, 상기 투명부재(300)는 두께가 1 내지 10 mm일 수 있다.
상기 범위 내에서 상기 광원부재(500)에서 발산되는 빛이 제1하프미러층(200)과 제2하프미러층(400) 사이에서 투명부재(300)를 통하여 반복 반사될 수 있으며, 투영되는 무한 거울 상을 2 개 이상으로 형성할 수 있다.
상기 범위에 미치지 못하는 경우 무한 거울 상의 개수가 감소되어 심미감이 감소되고 무한 거울 모듈(1000)의 강도 또한 감소되어 활용이 제한되며, 상기 범위를 초과하는 경우 무한 거울 상의 개수는 증가되나, 제조공정의 효율이 감소되고 상기 광원부재(500)에서 발산되어 상기 제1하프미러층(200)을 투과하는 빛의 세기가 감소될 우려가 있다.
상기 제2하프미러층(400)은 상기 내열성 투명부재(300) 하부에 배치되고, 상기 광원부재(500)에서 발산되는 빛을 일부 투과시킨다.
한 구체예에서, 상기 제2하프미러층(400)의 전광선 투과율은 50% 이하이고, 바람직하게는 15% 내지 35% 이다.
상기 범위에 미치지 못하는 경우 상기 광원부재(500)에서 발산되는 빛이 상기 투명부재(300)로 이동하기 어려우며, 상기 범위를 초과하는 경우에는 상기 제2하프미러층(400)에서 빛이 반사율이 감소되어 무한 거울 상이 명확하게 나타내지 않아서 심미감이 감소되는 문제가 발생할 수 있다.
한 구체예에서, 상기 제1하프미러층(200), 제2하프미러층(400) 및 투명부재(300)의 굴절률은 하기 수학식 1에 따라 결정될 수 있다.
[수학식 1]
n3 < n2 < n1
여기서 n1은 제1하프미러층(200)의 굴절률이고, n2는 투명부재(300)의 굴절률이며, n3 은 제2하프미러층(400)의 굴절률이다.
상기 범위 내로 굴절율을 가지는 경우 제2하프미러층(400)에서 상기 투명부재(300)로 유입되는 빛이 일부가 굴절되어 상기 제1하프미러층(200)을 향하여 이동하고, 상기 투명부재(300) 보다 높은 굴절율을 가지는 상기 제1하프미러층(200)을 향하는 빛은 반사되어 제2하프미러층(400)을 향하게 되며, 상기 제2하프미러층(400)에서 다시 반사되는 과정을 반복하여 무한 거울 상을 효과적으로 형성한다.
한 구체예서 상기 제1하프미러층(200)과 투명부재(300)의 굴절률의 차이가 0.01 내지 0.5 이하일 수 있다.
상기 범위 내에서 상기 제1하프미러층(200)의 반사율이 증가되어 일부 빛은 투과되나, 나머지 일부 빛의 반사 정도를 증가시켜 무한 거울 상의 개수를 증가시켜 심미감을 증가시키고, 보다 명확한 형상의 무한 거울 상을 형성할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제2하프미러층(410)은 상기 투명부재(300) 하부에 형성된다.
구체적으로 상기 제2하프미러층(410)은 기재에 알루미늄, 인듐, 주석 중 1종 이상의 금속을 포함하며, 바람직하게는 상기 종류의 금속을 포함하는 증착필름을 핫스탬핑으로 부착하거나 기상증착 공법으로 금속층이 형성된 것일 수 있다.
상기 제2하프미러층(410)이 상기 방법으로 형성되어 투과율을 증가시키기 용이하며, 상기 종류의 금속을 포함하여 다양한 파장의 빛에 대하여 반사율이 증가되고 반사면의 균일성이 증가될 수 있다.
한 구체예에서, 상기 광확산시트층(510)은 상기 제2하프미러층(400) 하부에 형성된다.
상기 광확산시트층(510)는 상기 광원부재(500)에서 발산되는 빛을 확산시켜 상기 제1하프미러층(200)과 제2하프미러층(400) 사이에서 형성되는 무한 거울 상이 보다 명확하게 형성되도록 할 수 있으며, 외부에서 확인되는 광의 세기를 효과적으로 증가시킬 수 있다.
상기 광원부재(500)는 상기 광확산시트층(510) 하부에 배치된다.
종래 무한 반사 원리를 이용하는 무한 거울 구조체는 일측에 비투과 미러를 타측에 반투과성 하프미러를 배치하고, 양측 미러 사이에 광원을 배치하는 공간이 확보되어야 하기 때문에 상기 공간을 확보하기 위한 제약이 있으며, 상기 공간이 전체 구조체의 강도를 감소시키고, 외부물질이 유입되는 문제가 발생되어 무한 거울 구조체의 활용이 매주 제한적이나, 빛이 투과되어 반사되는 공간에 상기 투명부재(300)를 배치하고, 상기 투명부재(300)의 상부면 및 하부면에 반투과성으로 빛의 일부가 투과되고 나머지 빛의 일부를 반사하는 상기 제1하프미러층(200) 및 제2하프미러층(400) 배치하며, 제2하프미러층(400) 배후에 상기 광원부재(500)를 배치하는 무한 거울 모듈(1000)은 빛의 이동 경로를 조절하여 무한 거울 상을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 빈 공간이 형성되지 않아서 내구성이 증가되고 외부오염에 의한 훼손가능성이 현저하게 감소된다.
한 구체예에서, 상기 광원부재(500)는 복수개의 LED가 직선으로 배열되거나 일정 거리로 이격된 패턴에 따라 배열될 수 있다.
상기 광원부재(500)가 복수개의 LED로 구비되는 경우 광원의 세기를 조절하여 시인성을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 LED를 직선 또는 패턴을 형성하도록 하여 다양하게 변화된 무한 거울 상을 형성하여 무한 거울 모듈(1000)의 심미감을 크게 증가시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 무한 거울 모듈(1000) 제조방법에 관한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 관점에 따른 무한 거울 모듈(1000)의 제조방법의 공정순서도이고, 도 5는 도 4에 따른 공정 순서 별 구조를 나타낸 모식도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 무한 거울 모듈(1000) 제조방법은 (a) 투명부재 상부면과 하부면에 제 1하프미러층과 제 2 하프미러층을 부착하는 단계; (b) 상기 제1하프미러층 일측면에 일면이 하드코팅된 반투명 컬러층을 부착하는 단계; 및 (c) 상기 제2하프미러층 일측면에 광확산시트층을 포함하는 광원부재를 부착하는 단계;를 포함한다.
우선 투명부재를 준비하고, 상기 투명부재의 상부면과 하부면에 각각 제 1하프미러층과 제 2 하프미러층을 부착한다(S100).
상기 투명부재는 고강도 고내열 ABS 일 수 있으며, 1 내지 10 mm 두께로 조절될 수 있다.
한 구체예에서, 상기 제1하프미러층과 제2하프미러층은 PET 캐리어 필름 상에 박막 알루미늄이 증착된 증착필름을 핫스탬핑 공법으로 부착할 수 있다.
상기 제1하프미러층과 제2하프미러층이 상기 투명부재의 상부면과 하부면에 한 번에 부착되어 형성될 수 있다.
상기 제1하프미러층 상부면에 일면이 하드코팅된 반투명 컬러층을 부착한다(S200).
구체적으로 미리 하드코팅되어 강도가 증가된 반투명 컬러층을 상기 제1하프미러층 상부에 부착할 수 있다.
상기 제2하프미러층 하부면에 광확산시트층을 포함하는 광원부재를 부착한다(S300).
구체적으로 미리 광확산시트가 부착된 광원부재를 준비하여 제2하프미러층 하부면에 부착할 수 있다.
한 구체에에서 상기 S200 과 S300은 또는 단일 공정으로 동시에 수행될 수 있다.
제1하프미러층의 상부면에 하드코팅된 반투명 컬러층을 배치하고, 제2하프미러층의 하부면에 광확산시트가 부착된 광원부재를 배치하고, 한 번의 공정으로 접착하여 무한 거울 모듈을 형성할 수 있으며, 이 경우에는 무한 거울 모듈의 제조 효율이 크게 증가될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 상기 무한 거울 모듈(1000)을 포함하는 자동차 내외장용 가니쉬에 관한 것이다.
상기 무한 거울 모듈(1000)은 강도가 증가되고 투명부재(300)가 내열성을 가지므로 자동차 내외장용 가니쉬로 활용이 가능하다.
이하에서, 상기 무한 거울 모듈(1000) 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.
상기 광원부재(500)에 전기를 인가하여 광원부재(500)의 광원에서 빛이 발산되면, 상기 광확산시트층(510)을 통하여 확산된 빛이 상기 제2하프미러층(400)으로 이동하게 된다.
상기 제2하프미러층(400)으로 유입된 빛의 일부는 그대로 상기 투명부재(300)와 제1하프미러층(200)을 투과하여 무한 거울 외부에서 관측되나, 나머지 빛의 일부는 상기 2하프미러층(400)에서 투명부재(300)로 유입되면서 굴절되어 상기 제1하프미러층(200)에서 반사되고, 다시 제2하프미러층(400)로 향사여 반사되는 과정을 반복하여 무한 거울 상을 형성하게 되어 상기 제1하프미러층(200) 상부에 배치된 반투명 컬러층(100)에서는 무한 거울 상이 관측된다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1.
고내열 고강도 투명부재로 ABS 수지를 선택하여 10mm 두께로 준비하고, 상부면과 하부면에 박막 알루미늄이 형성된 증착필름(KURZ社)의 PET 캐리어 적층 필름을 제거하고 핫스탬핑하여 투명부재의 상부면과 하부면에 각각 제1하프미러층과 제2하프미러층을 형성하였다.
일면이 하드코팅된 반투명 컬러층을 준비하고, 광확산시트가 부착되어 광확산시트층을 형성된 광원부재를 준비한 이후에 상기 투명부재의 상부면에 반투명 컬러층을 배치하고, 하부면에는 광원부재를 배치한 이후에 한 번에 접착하여 무한 거울 모듈을 완성하였다.
비교예 1.
공간이 형성된 케이스 양면의 전면으로 반투명 하프미러층을 형성하고 후면에는 비투과미러층을 형성하였으며, 비투과미러층 상부에 광원부재를 배치하여 무한 거울 모듈을 완성하였다.
실험예 1. 무한 거울 상 확인
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 무한 거울 모듈과 종래 무한 거울 모듈의 작동상태를 나타내는 사진이다.
도 6을 참조하면, (a)에서 실시예 1에 따른 무한 거울 모듈은 모듈의 두께를 크게 감소시키면서도 명확한 무한 거울 상이 반복 형성되는 것을 외부에서 광원이 관찰되며 특유의 패턴을 나타내어 심미감을 나타낼 수 있는 것을 확인하였으며, (b)에서 비교예 1에 따른 무한 거울 모듈은 무한 거울 상을 나타내기 위하여 일정한 공간을 필요하기 때문에 모듈 배치에 제약이 있고, 광원부재가 비투과미러층 상부에 배치되어 있기 때문에 광원부재 두께 이하로 설계될 수 없는 구조이며, 실시예 1에 비해 특유의 페이드 아웃(fade out) 또는 구배(gradient) 형성과 같이 심미감을 크게 향상시키는 무한 거울 패턴을 형성하기 어려운 것을 확인하였다.
실험예 2. 강도 확인
실시예 1에 따른 무한 거울 모듈을 자동차용 가니쉬 등에 활용이 가능하지 확인하기 위하여 충격강도를 측정하였다.
ASTM D256에 규정된 평가방법에 의해 23℃의 상온에서 1/8" Izod시편에 노치(notch)를 만들어서 측정하였다.
5회의 시험에서 약 25 kgf·cm/cm의 충격강도를 나타내어 자동차용 내장재 기준을 만족할 뿐만 아니라 고강성 소재로 자동차 필러 또는 외장재로 활용이 가능하여 자동차 내외장 설계시 심미감 및 시인성을 증가시킬 수 있는 소재로 활용이 가능한 것을 확인하였다.
따라서 본 발명에 따른 무한 거울 모듈(1000)은 고강도 고내열성 투명부재(300)를 사용하여 무한 거울 구조체의 빈 공간을 배제하여 안전성이 증가되고, 상기 투명부재(300) 양측에 투과율이 조절된 반투명 하프미러층을 각각 배치하고 배후 측 배치된 광원부재(500)에서 발산되는 빛이 무한한 깊이의 무한 거울 상을 형성하여 시인성 및 심미감이 매우 증가되기 때문에 자동차 내외장용 가니쉬 등에 활용이 가능하다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
1000 : 무한 거울 모듈
100 : 반투명 컬러층 110 : 하드코팅층
200 : 제1하프미러층 300 : 투명부재
400 : 제2하프미러층 410 : 금속함유 제2하프미러층
500 : 광원부재
510 : 광확산시트층
L1, L2: 빛 진행방향

Claims (17)

  1. 투명부재;
    상기 투명부재 상부와 하부에 각각 형성되는 제1, 제2하프미러층;
    상기 제1하프미러층 상부에 형성되는 반투명 컬러층; 및
    상기 제2하프미러층 하부에 배치되는 광원부재;를 포함하는 무한 거울 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반투명 컬러층 상부에 하드코팅층을 더 포함하는 무한 거울 모듈.
  3. 반투명 컬러층;
    상기 반투명 컬러층 하부에 형성되며 빛을 일부 투과시키는 제1하프미러층;
    상기 제1하프미러층 하부에 형성되는 내열성 투명부재;
    상기 투명부재 하부에 형성되고 빛을 일부 투과시키는 제2하프미러층; 및
    상기 제2하프미러층 하부에 배치되는 광원부재;를 포함하는 무한 거울 모듈.
  4. 제3항에 있어서, 상기 반투명 컬러층은 상부에 하드코팅층을 더 포함하는 무한 거울 모듈.
  5. 제3항에 있어서, 상기 광원부재는 상부에 광확산시트층을 더 포함하는 무한 거울 모듈.
  6. 제3항에 있어서, 상기 투명부재는 PC, ABS, PMMA 중 1종 이상인 것을 특징으로 하는 무한 거울 모듈.
  7. 제3항에 있어서, 상기 투명부재는 ASTM D1003에 따른 전광선 투과율이 80 % 이상인 것을 특징으로 하는 무한 거울 모듈.
  8. 제3항 있어서, 상기 투명부재는 ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 아이조드 충격 강도(Izod impact strength)가 가 10 내지 50 kgf·㎝/㎝인 것을 특징으로 하는 무한 거울 모듈.
  9. 제3항 있어서, 상기 투명부재는 두께가 1 내지 10 mm인 것을 특징으로 하는 무한 거울 모듈.
  10. 제3항 있어서, 상기 제1하프미러층의 전광선 투과율은 5% 내지 15% 범위 내이고, 제2하프미러층의 전광선 투과율은 15% 내지 35% 범위 내인 것을 특징으로 하는 무한 거울 모듈.
  11. 제3항 있어서, 상기 제1하프미러층, 제2하프미러층 및 투명부재의 굴절률은 하기 수학식 1에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 무한 거울 모듈:
    [수학식 1]
    n3 < n2 < n1
    여기서 n1은 제1하프미러층의 굴절률이고, n2는 투명부재의 굴절률이며, n3 은 제2하프미러층의 굴절률임.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1하프미러층과 투명부재의 굴절률의 차이가 0.01 내지 0.5 이하인 것을 특징으로 하는 무한 거울 모듈:
  13. 제3항에 있어서, 상기 제2하프미러층은 알루미늄, 인듐, 주석 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 무한 거울 모듈.
  14. 제3항에 있어서, 상기 광원부재는 복수개의 LED가 직선으로 배열되거나 일정 거리로 이격된 패턴에 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 무한 거울 모듈.
  15. (a) 투명부재 상부면과 하부면에 제 1하프미러층과 제 2 하프미러층을 부착하는 단계;
    (b) 상기 제1하프미러층 상부면에 일면이 하드코팅된 반투명 컬러층을 부착하는 단계; 및
    (c) 상기 제2하프미러층 하부면에 광확산시트층을 포함하는 광원부재를 부착하는 단계;를 포함하는 무한 거울 모듈 제조방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 (a) 단계는 상기 투명부재에 핫스탬핑 또는 기상증착(PVD) 공법으로 상기 제1하프미러층 및 제2 하프미러층을 형성하는 것을 특징으로 하는 무한 거울 모듈 제조방법.
  17. 제3항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 무한 거울 모듈을 포함하는 자동차 내외장용 가니쉬.
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