WO2021141413A1 - 광 제어 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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WO2021141413A1
WO2021141413A1 PCT/KR2021/000202 KR2021000202W WO2021141413A1 WO 2021141413 A1 WO2021141413 A1 WO 2021141413A1 KR 2021000202 W KR2021000202 W KR 2021000202W WO 2021141413 A1 WO2021141413 A1 WO 2021141413A1
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    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements

Definitions

  • the present invention relates to a light control device and a method for manufacturing the same. Specifically, a method of manufacturing a composite laminate having a structure in which light-transmitting members are disposed in a space between a plurality of light-transmitting fiber members arranged in parallel, and cutting the thus-prepared composite laminate to manufacture a light control device and such It relates to a light control device manufactured in this way.
  • light refers to visible light, but scientifically invisible electromagnetic waves such as infrared, ultraviolet, X-ray, and gamma-ray are also referred to as light or light in a broad sense. Humans obtain information by using the straightness of light.
  • a light control device is a light-transmitting member that blocks light and a light-transmitting member that allows most of the light to pass through alternately, so that only light in a desired direction is transmitted to block information transmission by light in a place other than the intended location, It is a device for maximizing information transfer by light in one place.
  • the light control device may be classified into a viewing angle limiting film, an anti-glare grid, an X-ray grid, and the like, depending on the purpose of use.
  • the viewing angle limiting film and the anti-glare grid are used for the purpose of transmitting information only to the operator through the sheet of light originating from a light source such as a monitor.
  • the X-ray grid sheet is used for the purpose of detecting that light transmitted from a point light source and transmitted through the sample passes through the sheet and reaches the photosensitive sensor, and to block light reflected or scattered through the sample.
  • 1 is a view showing a conventional method of manufacturing a light control device.
  • a method of manufacturing the light control device may include a method of cutting a laminate and a method of manufacturing the light-transmitting member by filling a predetermined groove in the light-transmitting member sheet.
  • 1 (a) to (d) show a laminate cutting method
  • FIGS. 1 (e) and 1 (f) show a manufacturing method by filling the light-opaque member in the groove.
  • the laminate 10 may be manufactured by alternately stacking the light-transmitting member 1 and the light-opaque member 2 .
  • the lattice type laminate 20 can be manufactured by alternately laminating one layer at a time with the light-opaque member 2 again.
  • the lattice-type laminate 20 may be cut in a direction perpendicular to the lamination direction to manufacture a film-type cut body that is a light control device.
  • the conventional light control device manufactures the ink-coated film 50 using a stamp 30 or roller 40 including a single or multiple blades. can do.
  • a light-transmitting material 51 and a light-transmitting material 53 may be alternately disposed.
  • the light-transmitting member 53 is applied to the stamp 30 or the roller 40, and the stamp 30 or the roller 40 is brought into contact with the plate surface of the transparent film 60, which is the light-transmitting member, and the transparent film ( After forming the slit in the 60), the ink-coated film 50 may be manufactured by filling the slit with a light-opaque material 53 .
  • Such a conventional method of manufacturing a light control device requires precise technology and has a complicated manufacturing process because a cutting process must be performed after alternately laminating the light-transmitting material and the light-opaque material one by one. Accordingly, there is a problem of causing a decrease in productivity and an increase in price of the light control device.
  • the present invention has solved the above problems, and aims to solve the following problems.
  • a composite laminate having a structure in which a light-transmitting member is disposed in a space between a plurality of light-transmitting fiber members, it replaces the structure of a conventional lattice-type light control device, and by manufacturing a composite laminate in a simple way to easily control light The device can be manufactured.
  • a plurality of light-transmitting fiber members are manufactured, and a composite laminate having a structure in which a light-opaque member is disposed in a space between the plurality of light-transmitting fiber members is manufactured, , a cut product can be prepared by cutting the manufactured composite laminate.
  • a conventional light-transmitting member and a light-opaque member are alternately arranged, or a light-transmitting member and a light-opaque member are formed in a laminate in which a light-transmitting member and a light-opaque member are alternately arranged. It can be manufactured by a simpler process than the process of manufacturing a cut body manufactured by cutting in a direction perpendicular to the alternately arranged direction, and then alternately arranging the cut body and the light-opaque member.
  • the present invention can provide an efficient method for manufacturing a light control device by manufacturing a composite laminate more simply than a conventional method.
  • the present invention can efficiently utilize the light-transmitting member and the light-transmitting member by manufacturing a composite laminate having a structure in which a light-transmitting member is disposed in a space between a plurality of light-transmitting fiber members, and the manufacturing process can be shortened. , it is possible to provide a method for manufacturing a light control device capable of manufacturing a reliable and precise light control device.
  • FIG. 1 is a view showing a method of manufacturing various light control devices disclosed in the prior art.
  • FIG. 2 is a view showing various examples of manufacturing a laminate using a light-transmitting member and a light-opaque member.
  • FIG 3 is a view showing a method for manufacturing a composite laminate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a method for manufacturing a composite laminate according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of manufacturing a light control device according to an embodiment of the present invention using a composite laminate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of manufacturing a light control device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a method of manufacturing a light control device according to another embodiment of the present invention.
  • a light control device is a light-transmitting member that blocks light and a light-transmitting member that allows most of the light to pass through alternately, so that only light in a desired direction is transmitted to block information transmission by light in a place other than the intended location, It is a device for maximizing information transfer by light in one place.
  • the light control device can be used for the purpose of transmitting information only to the operator through the device, first of all, the light emitted from the light source.
  • the light control device may be used in the field of view of a person, such as a computer monitor, a mobile phone, a digital door lock, a car front protection film, and a light control mosquito net.
  • the light control device detects that light transmitted from the point light source and transmitted through the sample passes through the sheet and reaches the photosensitive sensor, and is converted to an X-ray grid for the purpose of blocking light reflected or scattered through the sample.
  • the light control device is structurally similar in that the light transmitting member and the light opaque member are alternately disposed, although the type of light passing through the light control device may be different depending on the purpose of use and the light propagation direction may be opposite.
  • FIG. 2 is a view showing various examples of manufacturing a laminate using the light-transmitting member 1 and the light-opaque member 2 .
  • various laminates may be manufactured using the light-transmitting member 1 and the light-opaque member 2 .
  • the laminate 10 is viewed from the top cut surface of the laminate 10, the light transmissive member 1 and the light non-transmissive member 2 are alternately arranged in the horizontal direction, but , it may be formed such that only one member of the light-transmitting member 1 or the light-opaque member 2 is disposed in the longitudinal direction.
  • a laminate 10 having a portion in which only the light-transmitting member 1 exists in one direction is referred to as a simple laminate.
  • the laminates 20 and 30, when viewed from the upper cut surface of the laminates 20 and 30, in any of the horizontal direction and the vertical direction, the light-opaque member ( There is a part where only 2) exists, but there is no part where only the light-transmitting member 1 exists. That is, the laminates 20 and 30 formed so that the light-transmitting member 1 and the light-opaque member 2 are alternately arranged in either direction is referred to as a composite laminate.
  • the composite laminate 20 is a sheet made by cutting so that the light transmissive member 1 and the light opaque member 2 are alternately disposed in the simple laminate 10 as shown in FIG. 2) It may be formed as a grid-type laminate 20 with improved security in the horizontal or vertical direction compared to the simple laminate 10 by alternately stacking the sheets.
  • the fibrous light-transmitting member 1 is horizontally fixed, and the light-opaque member 2 is present in the remaining space, so that the grid-type laminate 20 is It may be formed of a fibrous laminate 30 similar in function to, but easy to manufacture.
  • a simple laminate 10 for manufacturing a conventional light control device by alternately stacking a light-opaque member 2 and a light-transmitting member 1 on a horizontal plane was manufactured.
  • 1 (c) and 1 (d) in the conventional grid-type laminate 20 for manufacturing a light control device, the light-transmitting member 1 and the light-opaque member 2 are alternately stacked horizontally.
  • One laminate 10 is cut vertically to produce a cut body 11 in the form of a thin film in which the light-transmitting member 1 and the light-opaque member 2 are alternately arranged, and the cut body 11 and the optical light It was manufactured by alternately stacking the permeable members (2).
  • the simple laminate 10 must first be manufactured to manufacture the composite laminate, so the manufacturing process of the light control device is complicated and time-consuming.
  • the present invention can provide a method for manufacturing a light control device capable of manufacturing a composite laminate by a simple method in order to solve the problems of the conventional complex and time-consuming method for manufacturing a light control device.
  • a method for manufacturing a light control device of the present invention will be described in detail.
  • FIG 3 is a view showing a method for manufacturing a composite laminate according to an embodiment of the present invention.
  • a method of manufacturing the composite laminate 100 used for manufacturing a light control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 .
  • the light-transmitting fiber member 110 may be manufactured.
  • a plurality of light-transmitting fiber members 110 may be provided.
  • the cross-section of the light-transmitting fiber member 110 may be formed in various shapes. Specifically, the light-transmitting fiber member 110 may be formed in a curved shape, such as a circular cross-section, an oval, and the like connected by a curve.
  • the light-transmitting fiber member 110 having a curved cross-section has a simple manufacturing process, and the amount of light transmitted may be constant when viewed from any direction.
  • the light-transmitting fiber member 110 may be formed in an n-gonal shape such as a triangular, quadrangular, pentagonal, or hexagonal cross-section.
  • the cross-section of the light-transmitting fiber member 110 is n-shaped, the light-transmitting fiber member 110 and the light-opaque member 120 can be arranged in a balanced manner when the composite laminate is manufactured, so that the light-transmitting fiber member has a curved cross-section.
  • the thickness of the light-transmitting member 120 may be thin and uniformly disposed.
  • the cross-section of the light-transmitting fiber member when the cross-section of the light-transmitting fiber member is triangular or hexagonal, it can be seen in a certain shape when viewed from any direction. Accordingly, it is possible to manufacture a composite laminate using a hexagonal light-transmitting fiber member optimized for manufacturing a focal-type light control device.
  • the cross section of the light-transmitting fiber member when the cross section of the light-transmitting fiber member is rectangular, the thickness of the light-transmitting layer (213, see FIG. 6) is minimized and the light-opaque layer (213, see FIG. 6) is most uniformly formed when manufacturing a vertical light control device to be described later.
  • a light-transmitting layer 211 (refer to FIG. 6 ) may be disposed.
  • the cross section of the light-transmitting fiber member is difficult to take the form of any perfect figure, so a circle is not only a perfect circle but also a form substantially close to a circle, and a triangle is not only a perfect triangle connected by three lines, but also substantially close to a triangle It can also include forms.
  • optical characteristics may be more distinct.
  • the plurality of light-transmitting fiber members 110 may be prepared by appropriately mixing a fiber having a curved cross section and an n-shaped fiber having an n-shaped cross-section in consideration of the ratio of the light-transmitting member and the light-opaque member and the effect according to the use.
  • a fiber having a curved cross section and a fiber having an n-shaped cross section are mixed, or when various n-shaped fibers are mixed, it is advantageous to produce an irregular pattern in which the shape of the light transmitting layer is not uniform.
  • the composite laminate 100 having a structure in which the light-opaque member 120 is disposed in a space between the plurality of light-transmitting fiber members 110 may be manufactured.
  • a method for manufacturing the composite laminate 100 using the light-transmitting fiber member 110 according to an embodiment of the present invention will be described.
  • the coated fiber 130 may be manufactured by coating the light-opaque member 120 on the outer surface of the light-transmitting fiber member 110 .
  • the coated fiber 130 in which the light-transmitting member 120 is coated on the light-transmitting fiber member 110 may be formed in a long and slender shape. Specifically, the coating fiber 130 may be formed to have a thickness as much as the space between the reflection suppression grid and the grid from a thin unit capable of making a cloth.
  • the cross-section of the coated fiber 130 is also formed in various shapes such as the cross-section of the light-transmitting fiber member 110.
  • the coating fiber 130 may be formed in the form of a curved shape connected by a curve such as a circle, an oval, etc. or an n-gonal shape such as a triangle, a square, a pentagon, a hexagon, etc. in cross section.
  • the prepared coating fibers 130 may be arranged in parallel.
  • the coated fibers 130 arranged in parallel may then be adhered.
  • the plurality of coated fibers 130 may be adhered to each other in various ways. Specifically, by applying heat to the coating fibers 130 arranged in parallel, the light-opaque member 120 can be changed to a fluid state by heat, and then hardened and adhered, and a plurality of coated fibers 130 are applied with an adhesive. can be used to bond to each other. In addition, the coating fibers 130 may be adhered by injecting a solvent to the light-opaque member 120 . In FIG. 3 , the step of arranging the coated fiber 130 in parallel and the step of adhering the coated fiber 130 have been separately described, but the arrangement and bonding of the coated fiber 130 may be performed at the same time without being limited thereto.
  • a plurality of coating fibers 130 may be manufactured by applying pressure to the horizontally arranged structure of the composite laminate 100 in the form of a lump.
  • a method of manufacturing a composite laminate used for manufacturing a light control device according to another embodiment of the present invention will be described.
  • the light-opaque member 120 is injected into the space between the plurality of light-transmitting fiber members 110 arranged without manufacturing the coated fiber.
  • the differences will be mainly described.
  • a plurality of light-transmitting fiber members 110 may be manufactured. Similar to the manufacturing method of the composite laminate 100 according to an embodiment of the present invention, the cross-section of the light-transmitting fiber member 110 may be formed in various shapes.
  • the manufactured plurality of light-transmitting fiber members 110 may be arranged in parallel.
  • the light-opaque member 120 may be injected into the space between the plurality of light-transmitting fiber members 110 arranged in parallel. Then, the plurality of light-transmitting fiber members 110 and the light-opaque member 120 may be adhered.
  • the light-transmitting member 120 injected into the space between the plurality of light-transmitting fiber members 110 may be in a fluid state. Specifically, the light-opaque member 120 in a liquid state may be injected between the plurality of light-transmitting fiber members 110 disposed therebetween, and may be injected into the space between the plurality of light-transmitting fiber members 110 .
  • the composite laminate 100 in the form of a lump may be manufactured by applying pressure to the structure in which the light-opaque member is disposed in the space between the plurality of light-transmitting fiber members.
  • the light-transmitting fiber member 110 may have fluidity together with the light-opaque member 120 when heated, and only the light-opaque member 120 has fluidity and the light-transmitting fiber member ( 110) may be manufactured in a form that does not have fluidity.
  • the composite laminate 100 may be manufactured such that, by heat or chemical treatment, the light-opaque member 120 does not have fluidity and only the light-transmissive fiber member 110 is melted by heat or dissolved in a chemical.
  • the composite laminate may have various structures or may be manufactured using various materials depending on the purpose of the light control device.
  • the distance between the light-transmitting fiber member 110 and the light-opaque member 120 does not always need to be constant, and the height of the light-transmitting member 120 is greater than the distance between the light-opaque member 120.
  • security is good
  • the X-ray grid device the blocking effect of reflected or scattered light is excellent.
  • the composite laminate 100 may be manufactured by calculating the interval of the light-opaque member 120 to be constant, and the composite laminate may be spaced apart from the center portion. Since the effect of limiting the viewing angle according to the distance is small, the light-transmitting member 120 may be manufactured without inserting the light-transmitting member 120 in a certain portion or by increasing the interval.
  • the light-transmitting fiber member 110 may use a material such as a metal, a synthetic resin, or a natural fiber.
  • the light-transmitting member 120 is a dark color pigment, such as black or gray pigment, or a dark color dye; metals such as aluminum and silver; Any one or more of a dark-colored metal oxide and a dark-colored pigment or dye may be used.
  • the light-opaque member can be changed to a light-transmitting member using an electrochromic dye to release security and use.
  • the light-transmitting fiber member 110 is a material having a high X-ray transmittance such as boron, aluminum, titanium, chromium and synthetic resin, ceramic, glass, paper, Carbon graphite or the like can be used.
  • the light-transmitting member 120 may use tungsten, gold, lead, barium compound, etc., which are materials having a high X-ray shielding rate, but as will be described later, the light-transmitting fiber member 110 is removed and only the light-opaque member 120 is used. For this purpose, a material that can be easily removed may be used.
  • FIG. 4 is a view showing a method for manufacturing a composite laminate according to another embodiment of the present invention.
  • the pressure applied to the structure in which the light-transmitting member is disposed in the space between the plurality of light-transmitting fiber members attached to it may be uniformly applied in the horizontal and vertical directions as in the embodiment described with reference to FIG.
  • a composite laminate may be manufactured by applying a large pressure P in only one direction.
  • the light-transmitting fiber members 110 may become thinner in a direction to which a large pressure P is applied, but may be spread widely in a direction to which a relatively weak pressure is applied.
  • the pressure P when the pressure P is applied in the direction of the arrow indicated in (a) of FIG. 4, as in the light transmissive fiber member 111 shown in (b) of FIG. 4, the pressure P is narrow in the applied direction, and the pressure is A composite laminate 101 made of a light-transmitting fiber member 111 that is wide in a direction not applied may be manufactured.
  • the light-transmitting fiber member 111 when viewed from a cross-section cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light-transmitting fiber member 111, the light-transmitting fiber member 111 may have a very narrow cross-section in one direction and a very wide cross-section in the other direction.
  • the composite laminate may be manufactured by applying the light-transmitting member 120 to the light-transmitting fiber member 110 similarly to the method of extracting the hand-stitched surface, stretching it in one direction, and repeating the folding.
  • the method for manufacturing a composite laminate according to an embodiment of the present invention is simpler than a method for manufacturing a conventional grid-type laminate, and can reduce manufacturing time and does not require sophistication to more easily produce a composite laminate.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of manufacturing a light control device according to an embodiment of the present invention using a composite laminate according to an embodiment of the present invention.
  • a light control device may be manufactured using the composite laminate 100 .
  • the cut body 200 manufactured by cutting the composite laminate 100 with a straight cutting member may be used as a light control device.
  • the cut body 200 may be manufactured by cutting the composite laminate 100 in a direction perpendicular to the arrangement direction of the light-transmitting fiber members 110 .
  • the cutting body 200 obtained by cutting the composite laminate 100 may be a vertical light control device.
  • the light-transmitting layer 201 and the light-opaque layer 203 may be repeatedly disposed.
  • the shape of the grid may be disposed perpendicular to the plane.
  • Such a vertical light control device may be used as an information protection film used in a monitor of a computer or ATM machine, or may be used as an X-ray grid, an anti-glare grid such as lighting, and the like.
  • the light-transmitting fiber member 110 and the light-opaque member 120 may use a material (synthetic resin, metal) having similar properties other than the property of passing light.
  • the light-transmitting fiber member 110 may be a fiber made of a material having a shape through which light can be transmitted, and after being manufactured in a shape to be finally used, all or part of it is removed so that the light-opaque member 120 remains. It may be a fiber made of one material.
  • the method for manufacturing a light control device after arranging the coated fibers 130 in which tungsten is deposited on thin aluminum horizontally, heat, pressure, or an adhesive is applied to provide a gap between the light-opaque member 120 .
  • the composite laminate 100 may be manufactured by applying pressure to make it adhere. Next, cut perpendicular to the fiber length direction, or cut in a curved shape to produce a thin film or plate shape and use it as it is, or flatten it to form a focal type film in which an imaginary extension line toward the light-transmitting member is directed toward a region
  • the light control device 200 can be manufactured by using The light control device 200 may sufficiently serve as an X-ray grid.
  • the light control device in the form of a grid formed only of tungsten which is the light-transmitting member 120 by removing only aluminum, which is the light-transmitting fiber member 110, has a higher transmittance for X-rays than when aluminum is used as the light-transmitting member as an X-ray grid. It can function, so that it is possible to manufacture a light control device capable of obtaining high X-ray sensitivity with a low dose of X-rays.
  • heat enough to melt the aluminum without tungsten in the cutting body 200 may be applied, or a chemical treatment may be performed.
  • the composite laminate 100 may be manufactured by changing the properties of the light-transmitting member and the light-opaque member.
  • the composite laminate 100 in order to maximize the straightness of the interface between the light-transmitting member and the light-transmitting member when the properties are changed for the purpose of removing the light-transmitting member or when the curved shape is arranged on a plane and unfolded, aluminum is used for the light-transmitting member and the light-transmitting member is used.
  • the permeable member may have different properties of being melted or deformed by heat by using lead.
  • the light transmitting layer 201 can maintain a curved shape, and the light transmitting layer 203 is arranged on a flat surface, and a portion with increased pressure and a portion with reduced pressure are inflated, respectively. It can go up or concave, but it is possible to manufacture a light control device in the form of a film that is flattened by cutting the upper and lower surfaces to be placed on a flat surface through heat treatment.
  • some or all of the light-transmitting member may be removed by heating the cutting body 200 or by using various methods such as chemical treatment or hot air to leave the light-transmitting member 120 .
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of manufacturing a light control device according to another embodiment of the present invention.
  • the cut body 210 may be manufactured by cutting the composite laminate 103 with a straight cutting member in various ways.
  • the composite laminate 103 is illustrated as a grid-type laminate, but the present invention is not limited thereto, and the cut body 210 may be manufactured by cutting the composite laminate 103 of various types.
  • the cut body 210 is a vertical type, a shape having an angle between vertical and horizontal according to the cutting direction with respect to the composite laminate 103, a curved shape, a curved shape, etc.
  • the light-transmitting layer 213 may be formed to have various angles with respect to the light transmitting layer 211 .
  • the composite laminate 103 may be cut in a direction having a predetermined angle with respect to the arrangement direction of the light-transmitting fiber members 110 .
  • it may be cut in a 45° direction with respect to the arrangement direction of the light-transmitting fiber members 110 .
  • the cut body 210 shown in Fig. 6 (b) can be manufactured.
  • the light-transmitting layer 211 and the light-transmitting layer 213 may be alternately disposed.
  • the light-transmitting layer 213 and the light-transmitting layer 211 have the same angle as the cutting angle. It can be formed to have.
  • the light control device 215 removes the light-transmitting layer 211 so that only the light-transmitting layer 213 exists, and a space 212 between the light-transmitting layers 213 is spaced apart. ) can be manufactured in the formed structure.
  • the light control device 215 may be used as a mosquito net, awning, or X-ray grid using only the light-transmitting layer 213 by removing the light-transmitting layer 211 .
  • the composite laminate 103 used for manufacturing the light control device 215 may be made of the light-transmitting fiber member 110 and the light-opaque member 120 having mutually different chemical resistance.
  • the light control device 215 may be manufactured by removing any one of the light-transmitting layer 211 and the light-transmitting layer 213 from the cut body 210 manufactured using the composite laminate 103 . .
  • FIG. 7 is a view showing a method of manufacturing a light control device according to another embodiment of the present invention.
  • the composite laminate 105 may be cut in a curved shape using a curved cutting member to manufacture a curved cutting body 220 . Then, as shown in (c) of FIG. 7 , the curved cutting body 220 may be flattened.
  • the cut body cut into a curved shape increases flexibility by heating, cooling, pressurization, chemical treatment, etc., and can be flattened by heating, cooling, decompression, chemical treatment, etc. again.
  • one sheet of light control device can be manufactured immediately, but it is also possible to cut it thickly at once to make it flat, and then cut it again into several sheets on the plane for use.
  • the degree of elongation of the upper and lower surfaces of the cut body is different during the bending process.
  • the shape of the interface between the layers 233 is not maintained, and there may be a problem of bending.
  • the light-transmitting member 120 or the adhesive layer of the light-opaque member 120 is a material with high ductility compared to the light-transmitting fiber member 110.
  • the curved cut body 220 is flattened, the light non-transmissive member 120 or the adhesive layer is stretched more due to the difference in ductility, so that the interface of the light transmissive fiber member 110 is deformed from the shape before the cut body is flattened.
  • the interface between the light-transmitting fiber member 110 and the light-opaque member 120 is flattened, so that only the angle through which light passes is changed, and the shape of the interface itself can be maintained in its original shape. That is, the flattened cut body 220 is relatively deformed in the shape of the light-transmitting member 120 compared to the light-transmitting fiber member 110 due to the difference in ductility between the light-transmitting fiber member 110 and the light-opaque member 120 . As a result, deformation at the light-transmissive fiber member 110 and the interface can be prevented. Accordingly, as shown in (d) of FIG. 7 , the light control device 235 may have a structure in which the extension lines of the light-transmitting layer 233 meet at one focal point.
  • any one of the light-opaque layer 233 and the light-transmitting layer 231 has high ductility. If the degree of curvature is large, the interface between the light transmitting layer 231 and the light opaque layer 233 does not become a curved shape but can maintain a straight shape, so that the light control device 235 has a structure toward one focal point. ) can be easily prepared.
  • the light control device 235 shown in FIG. 7D may be manufactured in the form of a lattice in which only the light-transmitting layer 233 is formed by removing only the light-transmitting layer 231 .
  • a space 233 through which the front and rear surfaces of the light control device 235 pass may be formed between the light-transmitting layer 233 .
  • the light control device 230 may be used as a viewing angle limiting device, an X-ray grid, an illumination grid, and the like. At this time, by calculating the angle of the light non-transmitting layer 233 to be bent, only the minimum barrier rib may be manufactured.
  • Such a focal-type viewing angle limiting device may look bright from the eyes of a user at a certain distance from the device, but for those who are located behind it, the area except the center may be dark, so that the security effect according to the distance can be excellent.
  • the conventional vertical film has a problem of obscuring the driver's view when installed in a grid shape because the car glass is tilted.
  • the light-transmitting member 120 is widely disposed so that the vehicle If the front windshield is installed with focus on the driver's line of sight, it is possible to block the invisible light in the driver's field of vision without blocking the driver's field of vision, thereby solving the conventional problem.
  • the light control device according to an embodiment of the present invention can produce a shading effect, so that it is possible to block the interior of the vehicle from being exposed to light in summer.

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Abstract

본 발명은 광 제어 장치 제조 방법에 관한 것으로, 복수의 광투과성섬유부재들이 평행하게 배치된 사이 공간에 광불투과성부재들이 배치된 구조인 복합 적층체를 제조하는 단계, 복수의 광투과성섬유부재들 사이 공간에 광불투과성부재를 배치한 구조인 복합 적층체를 제조하는 단계 및 복합 적층체를 절단하여 절단체를 제조하는 단계를 포함한다.

Description

광 제어 장치 및 그 제조방법
본 발명은 광 제어 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 복수의 광투과성섬유부재들이 평행하게 배치된 사이 공간에 광불투과성부재들이 배치된 구조인 복합 적층체를 제조하고, 이렇게 제조된 복합 적층체를 절단하여 광 제어 장치를 제조하는 방법 및 이러한 방식으로 제조된 광 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 광(光, 빛)이란 가시광선을 의미하지만, 과학적으로는 눈에 보이지 않는 전자기파인 적외선, 자외선, 엑스선, 감마선 등도 넓은 의미에서 광 또는 빛이라 한다. 인간은 이러한 광의 직진성을 이용하여 정보를 얻고 있다.
광 제어 장치란 빛을 차단하는 광불투과성부재와 빛의 대부분을 통과시키는 광투과성부재가 번갈아 배치되어 원하는 방향으로의 빛만을 투과하여 목적한 위치가 아닌 곳에서 빛에 의한 정보 전달을 차단하고, 목적한 곳에서의 빛에 의한 정보 전달을 최대화하기 위한 장치이다.
본 발명에서 광 제어 장치는 사용하는 목적에 따라 시야각 제한 필름, 눈부심 방지 그리드, 엑스레이(X-ray) 그리드 등으로 분류할 수 있다. 첫째로, 시야각 제한 필름 및 눈부심 방지 그리드는 모니터와 같은 광원에서 출발한 빛이 시트를 통하여 작업자에게만 정보를 전달하기 위한 목적으로 사용된다. 둘째로, 엑스레이 그리드 시트는 점광원에서 출발하여 시료를 거쳐 투과한 빛이 시트를 지나 감광센서에 도달하는 것이 감지되고, 시료를 거쳐 반사되거나 산란되는 빛을 차단시키고자 하는 것을 목적으로 사용된다.
도 1은 종래의 광 제어 장치의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
광 제어 장치를 제조하는 방법에는 적층체 절단 방식과 광투과성부재 시트에 일정한 홈을 만들어 광불투과성부재를 채워서 제조하는 방식 등이 있을 수 있다. 도 1의 (a) 내지 (d)는 적층체 절단 방식을 나타내고, 도 1의 (e) 및 (f)는 광불투과성부재를 홈에 채워서 제조하는 방식을 나타낸다.
종래의 광 제어 장치는 도 1의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 광투과성부재(1)와 광불투과성부재(2)를 교번적으로 적층하여 적층체(10)를 제조할 수 있다. 제조한 적층체(10)를 절단한 시트 형상의 절단체(11)를 제조한 후, 다시 광불투과성부재(2)와 교번적으로 한겹씩 적층하여 격자형 적층체(20)를 제조할 수 있다. 이러한 격자형 적층체(20)를 적층한 방향에 대해 수직인 방향으로 절단하여 광 제어 장치인 필름형 절단체를 제조할 수 있다.
한편, 도 1의 (e) 및 (f)를 참조하면, 종래의 광 제어 장치는 단일 또는 다수의 날을 포함한 스탬프(30) 또는 롤러(40)를 이용하여 잉크 코팅형 필름(50)을 제조할 수 있다. 잉크 코팅형 필름(50)은 광투과성재료(51)와 광불투과성재료(53)가 교번적으로 배치될 수 있다. 구체적으로, 스탬프(30) 또는 롤러(40)에 광불투과성부재(53)를 도포하고, 스탬프(30) 또는 롤러(40)를 광투과성부재인 투명필름(60)의 판면에 접촉하여 투명필름(60)에 슬릿을 형성한 후 슬릿에 광불투과성재료(53)를 채우는 방법 등으로 잉크 코팅형 필름(50)을 제조할 수 있다.
이러한 종래의 광 제어 장치 제조 방법은 광투과성재료와 광불투과성재료를 하나씩 교번적으로 적층 공정 후 절단 공정이 이루어져야 하기 때문에 정밀한 기술이 요구되고, 제조 공정이 복잡한 문제가 있다. 이에 따라 광 제어 장치의 생산성 저하와 가격 상승을 초래하는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결한 것으로서, 다음과 같은 해결 과제를 목적으로 한다. 복수의 광투과성섬유부재들 사이 공간에 광불투과성부재를 배치한 구조인 복합 적층체를 제조하여 종래의 격자형 광 제어 장치의 구조를 대체하고, 간단한 방법으로 복합 적층체를 제조하여 용이하게 광 제어 장치를 제조할 수 있다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 복수의 광투과성섬유부재를 제조하고, 복수의 광투과성섬유부재들 사이 공간에 광불투과성부재를 배치한 구조인 복합 적층체를 제조하며, 제조한 복합 적층체를 절단하여 절단체를 제조할 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 적층체는 종래의 광투과성부재와 광불투과성부재를 교대로 배치하거나 광투과성부재와 광불투과성부재가 교대로 배치된 적층체를 광투과성부재와 광불투과성부재가 교대로 배치된 방향과 수직으로 절단하여 제작한 절단체를 제작하고 다시 상기 절단체와 광불투과성부재를 교대로 배치하는 과정으로 제작하는 공정보다 간단한 공정으로 제조할 수 있다.
본 발명은 복합 적층체를 기존의 방법보다 더 간단하게 제조하여 효율적인 광 제어 장치 제조 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 복수의 광투과성섬유부재들 사이 공간에 광불투과성부재를 배치한 구조인 복합 적층체를 제조하여 광투과성부재 및 광불투과성부재를 효율적으로 활용할 수 있고, 제조 과정을 단축시킬 수 있으며, 신뢰성을 갖는 정밀한 광 제어 장치를 제조할 수 있는 광 제어 장치 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 개시된 다양한 광 제어 장치의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 2는 광투과성부재와 광불투과성부재를 이용하여 적층체를 제작하는 다양한 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 적층체 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복합 적층체 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 적층체를 이용하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 제어 장치 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 제어 장치 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광 제어 장치 제조 방법을 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
광 제어 장치란 빛을 차단하는 광불투과성부재와 빛의 대부분을 통과시키는 광투과성부재가 번갈아 배치되어 원하는 방향으로의 빛만을 투과하여 목적한 위치가 아닌 곳에서 빛에 의한 정보 전달을 차단하고, 목적한 곳에서의 빛에 의한 정보 전달을 최대화하기 위한 장치이다.
본 발명에서 광 제어장치는 첫째로, 광원에서 출발한 빛이 장치를 통하여 작업자에게만 정보를 전달하기 위한 목적으로 사용될 수 있다. 구체적으로 광 제어 장치는 컴퓨터 모니터나 휴대전화, 디지털 도어락, 자동차 전면 보호 필름, 광제어 모기장 등 사람의 시야에서 사용될 수 있다.
둘째로, 광 제어 장치는 점광원에서 출발하여 시료를 거쳐 투과한 빛이 시트를 지나 감광센서에 도달하는 것이 감지되고, 시료를 거쳐 반사되거나 산란되는 빛을 차단시키고자 하는 것을 목적으로 엑스레이 그리드로 사용될 수 있다.
이러한 광 제어 장치는 사용 목적에 따라 통과하는 빛의 종류가 다르고 빛의 진행 방향은 반대일 수 있지만, 광투과성부재와 광불투과성부재가 교대로 배치되는 점에서 구조적으로 유사하다.
도 2는 광투과성부재(1)와 광불투과성부재(2)를 이용하여 적층체를 제작하는 다양한 예를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 광투과성부재(1)와 광불투과성부재(2)를 이용하여 다양한 적층체를 제조할 수 있다.
구체적으로 도 2의 (a)를 참조하면, 적층체(10)는 적층체(10)의 상부 절단면에서 바라보면 가로 방향에서는 광투과성부재(1)와 광불투과성부재(2)가 교대로 배치되지만, 세로 방향에서는 광투과성부재(1)나 광불투과성부재(2) 한가지의 부재만이 배치되도록 형성될 수 있다. 이렇게 어느 한 방향에서 광투과성부재(1)만이 존재하는 부분이 있는 적층체(10)를 단순 적층체라고 한다.
한편 도 2의 (b) 및 (c)를 참조하면, 적층체(20, 30)는 적층체(20, 30)의 상부 절단면에서 바라보면 가로 방향 및 세로 방향 중 어느 방향에서도, 광불투과성부재(2)만이 존재하는 부분은 있지만, 광투과성부재(1)만이 존재하는 부분은 없다. 즉, 어느 한 방향에서도 광투과성부재(1)와 광불투과성부재(2)가 교대로 배치되도록 형성된 적층체(20, 30)를 복합 적층체라고 한다.
복합 적층체(20)는 도 2의 (b)와 같이 단순 적층체(10)에서 광투과성부재(1)와 광불투과성부재(2)가 교대로 배치되도록 절단하여 만든 시트를 다시 광불투과성부재(2) 시트와 교대로 적층하여 단순 적층체(10)에 비하여 가로나 세로 방향의 보안성을 향상시킨 격자형 적층체(20)로 형성될 수 있다.
또한, 복합 적층체(30)는 도 2의 (c)와 같이 섬유상의 광투과성부재(1)가 수평하게 고정되고, 나머지 공간에 광불투과성부재(2)가 존재하여 격자형 적층체(20)와 기능이 유사하지만 제작이 간편한 섬유형 적층체(30)로 형성될 수 있다.
도 1의 (a) 및 (b)를 참조하면, 종래의 광 제어 장치를 제조하기 위한 단순 적층체(10)는 수평면에 광불투과성부재(2)와 광투과성부재(1)를 교대로 적층하여 제조되었다. 도 1의 (c) 및 (d)를 참조하면, 종래의 광 제어 장치를 제조하기 위한 격자형 적층체(20)는 수평으로 광투과성부재(1)와 광불투과성부재(2)를 교대로 적층한 적층체(10)를 수직으로 절단하여 광투과성부재(1)와 광불투과성부재(2)가 교대로 배치된 얇은 필름 형태의 절단체(11)를 제작하고, 상기 절단체(11)와 광불투과성부재(2)를 교대로 적층하여 제조되었다.
이러한 종래의 방법에 따른 격자형 적층체(20)는 먼저 단순 적층체(10)를 제조해야 복합 적층체를 제조할 수 있어 광 제어 장치의 제조 과정이 복잡하고 시간이 많이 소요되었다.
본 발명은 종래의 복잡하고 시간이 많이 소요되는 광 제어 장치 제조 방법이 갖는 문제를 해소하기 위해 간단한 방법으로 복합 적층체를 제조할 수 있는 광 제어 장치 제조 방법을 제공할 수 있다. 이하에서 본 발명의 광 제어 장치 제조 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 적층체 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 제어 장치의 제조에 사용되는 복합 적층체(100)의 제조 방법에 대해 설명한다.
먼저 도 3의 (a)를 참조하면, 광투과성섬유부재(110)를 제조할 수 있다. 광투과성섬유부재(110)는 복수 개로 마련할 수 있다.
광투과성섬유부재(110)의 단면은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 구체적으로, 광투과성섬유부재(110)는 단면이 원형, 타원형 등과 같이 곡선으로 연결된 곡선형으로 형성될 수 있다. 단면이 곡선형으로 형성된 광투과성섬유부재(110)는 제조 과정이 간편하고, 어느 방향에서 보아도 빛이 투과되는 양이 일정할 수 있다.
또한, 광투과성섬유부재(110)는 단면이 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 n각형의 형태로 형성될 수 있다. 광투과성섬유부재(110)의 단면이 n각형인 경우 복합 적층체 제조시 광투과성섬유부재(110)와 광불투과성부재(120)를 균형있게 배치할 수 있어 단면이 곡선형으로 형성된 광투과성섬유부재에 비해 광불투과성부재(120)의 두께를 얇으면서 고르게 배치할 수 있다.
구체적으로, 광투과성섬유부재의 단면이 삼각형 또는 육각형인 경우 어느 방향에서 보아도 일정한 형태로 보일 수 있다. 이에 따라 초점형 광 제어 장치의 제조에 최적화된 육각형의 광투과성섬유부재를 이용한 복합 적층체를 제조할 수 있다. 또한, 광투과성섬유부재의 단면이 사각형인 경우 후술하는 수직형 광 제어 장치 제조시 광불투과층(213, 도 6 참조)의 두께를 최소화하면서 가장 균일하게 광불투과층(213, 도 6 참조)과 광투과층(211, 도 6 참조)을 배치할 수 있다.
여기서 광투과성섬유부재의 단면은 완벽한 어느 도형의 형태를 띄기가 어려우므로 원형이라 함은 완벽한 원형뿐만 아니라 실질적으로 원에 가까운 형태, 삼각형이라 하면 3개의 선으로 연결된 완벽한 삼각형뿐만 아니라 실질적으로 삼각형에 가까운 형태까지 포함할 수 있다.
광투과성섬유부재(110)의 단면이 곡선형 또는 n각형의 형태로 형성되면 광학적 특성이 더욱 뚜렷해질 수 있다.
한편, 복수의 광투과성섬유부재(110)는 광투과성부재와 광불투과성부재의 비율 및 용도에 따른 효과를 고려하여 단면이 곡선형인 섬유와 단면이 n각형인 섬유를 적절히 섞어서 마련될 수 있다. 이렇게 단면이 곡선형인 섬유와 단면이 n각형인 섬유를 혼합하거나 여러 가지 n각형을 혼합하는 경우에는 광투과층의 형태가 균일하지 않은 불규칙한 패턴을 제작하기 유리하다.
광투과성섬유부재(110)를 제조한 다음, 복수의 광투과성섬유부재(110)들 사이 공간에 광불투과성부재(120)를 배치한 구조인 복합 적층체(100)를 제조할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 광투과성섬유부재(110)를 이용한 복합 적층체(100) 제조 방법에 대해 설명한다.
도 3의 (b)와 같이, 광투과성섬유부재(110)의 외측면에 광불투과성부재(120)를 코팅하여 코팅 섬유(130)를 제조할 수 있다.
광투과성섬유부재(110)에 광불투과성부재(120)를 코팅한 코팅 섬유(130)는 길고 가느다란 형태로 형성될 수 있다. 구체적으로 코팅 섬유(130)는 옷감을 만들 수 있는 가느다란 단위에서부터 촬영장의 반사 억제 그리드와 그리드의 사이 공간만큼의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
코팅 섬유(130)는 광투과성섬유부재(110)에 광불투과성부재(120)를 코팅하여 제조되기 때문에 코팅 섬유(130)의 단면 또한 광투과성섬유부재(110)의 단면과 같이 다양한 형태로 형성될 수 있다. 구체적으로 코팅 섬유(130)는 단면이 원형, 타원형 등과 같이 곡선으로 연결된 곡선형 또는 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 n각형의 형태로 형성될 수 있다.
도 3의 (c)와 같이, 제조한 코팅 섬유(130)를 평행하게 배치할 수 있다. 그 다음 평행하게 배치된 코팅 섬유(130)를 접착할 수 있다.
복수의 코팅 섬유(130)는 다양한 방법으로 상호 접착될 수 있다. 구체적으로, 평행하게 배치된 코팅 섬유(130)들에 열을 가하여 열에 의해 광불투과성부재(120)를 유동성이 있는 상태로 변화시킨 후 굳게 하여 접착할 수 있고, 복수의 코팅 섬유(130)들을 접착제를 이용하여 서로 접착시킬 수 있다. 또한, 광불투과성부재(120)에 대한 용매를 투입하여 코팅 섬유(130)들을 접착시킬 수 있다. 도 3에서는 코팅 섬유(130)를 평행하게 배치하는 단계와 코팅 섬유(130)를 접착하는 단계를 구분하여 설명하였으나 이에 한정하지 않고 코팅 섬유(130)의 배치와 접착을 동시에 수행할 수도 있다.
도 3의 (d)와 같이, 복수의 코팅 섬유(130)들이 수평하게 배치된 구조에 압력을 가하여 한 덩이 형태의 복합 적층체(100)를 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 제어 장치의 제조에 사용되는 복합 적층체의 제조 방법에 대해 설명한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 적층체(100) 제조 방법은 코팅 섬유를 제조하지 않고, 배치된 복수의 광투과성섬유부재(110)들 사이의 공간에 광불투과성부재(120)를 주입하는 점에서 차이가 있다. 이하에서 차이점을 중심으로 설명한다.
먼저, 복수의 광투과성섬유부재(110)를 제조할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 적층체(100)의 제조 방법과 마찬가지로 광투과성섬유부재(110)의 단면은 다양한 형태로 형성될 수 있다.
제조된 복수의 광투과성섬유부재(110)들을 평행하게 배치할 수 있다. 평행하게 배치된 복수의 광투과성섬유부재(110)들 사이의 공간에 광불투과성부재(120)를 주입할 수 있다. 그 다음 복수의 광투과성섬유부재(110)들과 광불투과성부재(120)를 접착할 수 있다.
복수의 광투과성섬유부재(110)들 사이의 공간에 주입되는 광불투과성부재(120)는 유동성이 존재하는 상태일 수 있다. 구체적으로, 액체 상태의 광불투과성부재(120)는 배치된 복수의 광투과성섬유부재(110)들 사이에 주입되어 복수의 광투과성섬유부재(110)들 사이의 공간에 투입될 수 있다.
복수의 광투과성섬유부재(110)들과 광불투과성부재(120)는 다양한 방법으로 상호 접착될 수 있다. 구체적으로, 광불투과성부재(120)가 주입되는 단계에서 열에 의해 유동성을 갖게 된 광불투과성부재(120)가 식으면서 광투과성섬유부재(110)들과 접착될 수 있고, 광불투과성부재(120)가 주입되는 단계에서 용매 처리한 광불투과성부재(120)를 주입한 후 건조시켜 광투과성섬유부재(110)들과 접착될 수 있다. 또한, UV 경화성 액체 광불투과성부재(120)를 투입하여 UV 처리하여 경화시켜 접착시킬 수 있다.
도 3의 (d)와 같이, 접착된 복수의 광투과성섬유부재들 사이 공간에 광불투과성부재를 배치한 구조에 압력을 가하여 한 덩이 형태의 복합 적층체(100)를 제조할 수 있다.
이렇게 제조된 복합 적층체(100)에서 광투과성섬유부재(110)는 가열하였을 때 광불투과성부재(120)와 함께 유동성을 가질 수 있고, 광불투과성부재(120)만이 유동성을 갖고 광투과성섬유부재(110)는 유동성을 갖지 않는 형태로 제조될 수도 있다. 또한 복합 적층체(100)는 열이나 화학처리에 의해 광불투과성부재(120)는 유동성을 갖지 않고 광투과성섬유부재(110)만 열에 의해 융해되거나 약품에 용해되도록 제조될 수 있다.
복합 적층체는 광 제어 장치의 용도에 따라 다양한 구조로 제조되거나, 다양한 재료를 이용하여 제조될 수 있다.
복합 적층체(100)는 광투과성섬유부재(110)와 광불투과성부재(120)의 간격은 항상 일정할 필요는 없으며, 광불투과성부재(120) 간의 간격보다 광불투과성부재(120)의 높이가 클수록 시야각 제한 장치에서는 보안성이 좋고, 엑스레이 그리드 장치에서는 반사되거나 산란된 빛의 차단효과가 우수하다. 또한 후술하는 구부러진 절단체(220, 도 7 참조)를 평면화시킨 후에 광불투과성부재(120)의 간격이 일정할 수 있도록 계산하여 복합 적층체(100)를 제작할 수도 있으며, 복합 적층체 중심부분에서는 이격 거리에 따른 시야각 제한 효과가 적어서 광불투과성부재(120)를 일정부분에서 넣지 않거나 간격을 넓게 하여 제조할 수도 있다
복합 적층체(100)를 이용하여 제조된 광 제어 장치가 시야각 제한 장치인 경우, 광투과성섬유부재(110)는 금속, 합성수지, 천연 섬유 등의 재료를 사용할 수 있다.
한편, 광불투과성부재(120)는 흑색 또는 회색 안료 등의 어두운 색상의 안료, 또는 어두운 색상의 염료; 알루미늄, 은 등의 금속; 어두운 색상의 금속 산화물 및 어두운 색상의 안료 또는 염료 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
또한 높은 보안성이 필요 없을 때는 전기변색염료를 이용하여 광불투과성부재를 광투과성부재로 변화시켜 보안을 해제하고 사용할 수 있다.
복합 적층체(100)를 이용하여 제조된 광 제어 장치가 엑스레이 그리드인 경우, 광투과성섬유부재(110)는 엑스레이 투과율이 높은 재료인 붕소, 알루미늄, 티타늄, 크롬과 합성수지, 세라믹, 유리, 종이, 탄소 그라파이트 등을 사용할 수 있다. 광불투과성부재(120)는 엑스레이 차폐율이 높은 재료인 텅스텐, 금, 납, 바륨화합물 등을 사용할 수도 있으나, 후술하는 바와 같이 광투과성섬유부재(110)를 제거하고 광불투과성부재(120)만을 이용하기 위한 경우에는 쉽게 제거될 수 있는 재료를 사용할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복합 적층체 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 접착된 복수의 광투과성섬유부재들 사이 공간에 광불투과성부재를 배치한 구조에 가해지는 압력은 도 3에서 설명한 실시 예와 같이 가로 방향과 세로 방향으로 균일하게 가할 수도 있지만, 도 4에 도시된 실시 예와 같이 한쪽 방향으로만 큰 압력(P)을 가하여 복합 적층체를 제조할 수 있다. 이 경우 광투과성섬유부재(110)들은 큰 압력(P)이 가해진 방향으로는 더욱 가늘어 지지만 상대적으로 약한 압력을 받은 방향으로는 넓게 펴질 수 있다.
구체적으로, 도 4의 (a)에 표시된 화살표 방향으로 압력(P)을 가하면 도 4의 (b)에 도시된 광투과성섬유부재(111)와 같이 압력(P)이 가해진 방향으로 좁고, 압력이 가해지지 않은 방향으로 넓은 광투과성섬유부재(111)로 이루어진 복합 적층체(101)를 제조할 수 있다.
즉, 광투과성섬유부재(111)의 길이 방향에 수직한 방향으로 절단한 단면에서 보았을 때 광투과성섬유부재(111)는 한쪽 방향은 아주 좁고 다른 한쪽 방향에서는 아주 넓은 단면을 가질 수도 있다.
또한 복합 적층체는 수타면을 뽑아내는 방법과 유사하게 광투과성섬유부재(110)에 광불투과성부재(120)를 도포하고 한쪽 방향으로 늘이고 접고를 계속 반복하여 제조할 수도 있다.
이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 적층체 제조 방법은 종래의 격자형 적층체를 제조하는 방법보다 간단하고, 제조 시간을 단축할 수 있으며 정교함이 요구되지 않아 더욱 용이하게 복합 적층체를 제조할 수 있다.
이하에서, 섬유형 복합 적층체를 이용하여 광 제어 장치를 제조하는 과정을 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 적층체를 이용하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 제어 장치 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 복합 적층체(100)를 이용하여 광 제어 장치를 제조할 수 있다. 복합 적층체(100)를 직선형의 절단부재로 절단하여 제조한 절단체(200)는 광 제어 장치로 사용될 수 있다.
도 5의 (a)를 참조하면, 복합 적층체(100)를 광투과성섬유부재(110)들의 배열 방향에 대해 수직한 방향으로 절단하여 절단체(200)를 제조할 수 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 복합 적층체(100)를 절단한 절단체(200)는 수직형 광 제어 장치가 될 수 있다. 절단체(200)는 광투과층(201)과 광불투과층(203)이 반복적으로 배치될 수 있다. 광 제어 장치인 절단체(200)를 평면에 배치하면 격자의 형태는 평면과 수직으로 배치될 수 있다.
이러한 수직형 광 제어 장치는 컴퓨터나 ATM기의 모니터에 사용되는 정보보호필름으로 사용되거나, 엑스레이 그리드, 조명등의 눈부심을 방지 그리드 등으로 사용될 수 있다.
광투과성섬유부재(110)와 광불투과성부재(120)는 빛을 통과하는 성질 이외에는 비슷한 성질의 재료(합성수지, 금속)를 사용할 수 있다.
광투과성섬유부재(110)는 빛이 투과될 수 있는 형태의 재료로 제작한 섬유일 수도 있고, 최종적으로 사용할 형태로 제작한 후 전부 혹은 일부가 제거되어 광불투과성부재(120)가 남을 수 있도록 처리한 재료로 제작된 섬유일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 광 제어 장치 제조 방법에 따르면, 가느다란 알루미늄에 텅스텐을 증착한 코팅 섬유(130)를 수평하게 나열한 뒤 열과 압력, 혹은 접착제를 투입하여 광불투과성부재(120) 사이가 접착되게 하여 압력을 가하여 복합 적층체(100)를 제조할 수 있다. 다음으로 섬유 길이 방향과 수직하게 절단하거나, 곡면 형태로 절단하여 얇은 필름이나 판재 형태로 제작하여 곡면 형태로 그대로 사용하거나, 평면화하여 광투과성부재가 향하는 가상의 연장선이 일영역을 향하는 초점형 필름 형태로 제작하여 광 제어 장치(200)를 제조할 수 있다. 이러한 광 제어 장치(200)는 엑스레이 그리드로서의 역할을 충분히 수행할 수 있다.
한편, 광투과성섬유부재(110)인 알루미늄만을 제거하여 광불투과성부재(120)인 텅스텐만으로 형성된 격자 형태의 광 제어 장치는 알루미늄이 광투과성부재로 사용되었을 경우보다 엑스레이에 대한 투과율이 높은 엑스레이 그리드로서의 기능을 할 수 있어서, 낮은 선량의 엑스선으로 높은 엑스선 감도를 얻을 수 있는 광 제어 장치를 제조할 수 있다.
이 경우 광투과성부재인 알루미늄을 제거하기 위해 절단체(200)에 텅스텐이 녹지 않고 알루미늄이 녹을 정도의 열을 가하거나, 화학 처리할 수 있다.
다른 방법으로는 광투과성부재와 광불투과성부재의 성질을 달리하여 복합 적층체(100)를 제조할 수 있다. 이 경우 광투과성부재의 제거를 목적으로 성질을 달리하거나, 휘어진 형태를 평면 위에 배치하여 펼칠 때 광투과성부재와 광불투과성부재의 경계면이 직선형을 최대한 유지하게 하기 위해 광투과성부재는 알루미늄을 사용하고 광불투과성부재는 납을 사용하여 열에 의해 녹거나 변형되는 성질을 달리할 수 있다. 이렇게 제조된 광 제어 장치인 절단체(200)에서 광투과층(201)은 휘어진 형태를 유지할 수 있고, 광불투과층(203)은 평면에 배치되면서 압력이 증가한 부분과 압력이 감소한 부분이 각각 부풀어 오르거나 오목하게 들어갈 수 있는데 열처리를 통해 평면상에 배치되도록 하여 윗면과 아랫면을 깎아서 평면화한 필름 형태의 광 제어 장치를 제조할 수 있다.
또한, 절단체(200)를 가열하거나, 화학처리 또는 열풍 등의 다양한 방법을 이용하여 광불투과성부재(120)를 남기고 광투과성부재의 일부 혹은 전부를 제거할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 제어 장치 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 복합 적층체(103)를 다양한 방법으로 직선형의 절단부재로 절단하여 절단체(210)를 제조할 수 있다. 여기서 복합 적층체(103)는 격자형 적층체로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고, 다양한 형태의 복합 적층체(103)를 절단하여 절단체(210)를 제조할 수 있다.
절단체(210)는 복합 적층체(103)에 대해 절단하는 방향에 따라 수직형, 수직과 수평의 사이의 각도를 갖는 형태, 곡면형태, 곡면형태로 절단하여 평면화하는 형태 등 광불투과층(213)이 광투과층(211)에 대해 다양한 각도를 갖도록 형성될 수 있다.
도 6의 (a)와 같이, 복합 적층체(103)를 광투과성섬유부재(110)들의 배열방향에 대해 소정 각도를 갖는 방향으로 절단할 수 있다. 일 예로, 광투과성섬유부재(110)들의 배열 방향에 대해 45° 방향으로 절단할 수 있다. 이러한 과정으로 도 6의 (b)에 도시된 절단체(210)를 제조할 수 있다. 절단체(210)는 광투과층(211)과 광불투과층(213)이 교번적으로 배치될 수 있고, 이 때 광불투과층(213) 광투과층(211)에 대해 절단 각도와 동일한 각도를 갖도록 형성될 수 있다.
한편 도 6의 (c)를 참조하면, 광 제어 장치(215)는 광투과층(211)을 제거하여 광불투과층(213)만 존재하고, 광불투과층(213) 사이에는 이격된 공간(212)이 형성된 구조로 제조될 수 있다. 이러한 광 제어 장치(215)는 광투과층(211)을 제거하여 광불투과층(213)만을 이용한 모기장, 차양 또는 엑스레이 그리드로 사용될 수 있다.
광 제어 장치(215)의 제조에 사용되는 복합 적층체(103)는 상호 내화학성이 다른 광투과성섬유부재(110)와 광불투과성부재(120)로 제조될 수 있다. 이러한 복합 적층체(103)를 이용하여 제조된 절단체(210)에서 광투과층(211) 및 광불투과층(213) 중 어느 하나의 층을 제거하여 광 제어 장치(215)를 제조할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광 제어 장치 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 7의 (a) 및 (b)를 참조하면, 복합 적층체(105)를 곡면형태의 절단부재를 이용하여 곡면형태로 절단하여 곡면 형상의 절단체(220)를 제조할 수 있다. 그 다음 도 7의 (c)와 같이 곡면 형상의 절단체(220)를 평면화할 수 있다. 곡면 형상으로 절단된 절단체는 가열, 냉각, 가압, 화학처리 등으로 유연성을 증가시키고 다시 가열, 냉각, 감압, 화학처리 등으로 평면화 할 수 있다. 또한 이렇게 평면화시킨 후 한 장의 광 제어 장치를 바로 제작할 수도 있지만, 한번에 두껍게 절단시켜 평면으로 제작한 후 평면상에서 여러 장으로 다시 절단시켜 사용할 수도 있다.
이와 같이 복합 적층체(105)를 곡면 형태로 절단하여 평면화하거나, 평면 형태로 절단하여 곡면 형태로 구부린 경우 휘어지는 과정에서 절단체의 윗면과 아랫면의 늘어나는 정도가 달라 광투과층(231)과 광불투과층(233) 사이의 경계면의 형태가 유지되지 않고, 휘어지는 문제가 있을 수 있다.
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 상온이나 열처리 화학처리 등을 하였을 경우, 광불투과성부재(120) 또는 광불투과성부재(120)의 접착층은 광투과성섬유부재(110)에 비해 연성이 높은 소재로 구성될 수 있다. 이에 따라 곡면 형상의 절단체(220)를 평면화하는 경우 광불투과성부재(120)나 접착층은 연성의 차이로 더 많이 늘어나서 광투과성섬유부재(110)의 경계면이 절단체를 평면화하기 이전의 형태에서 변형이 최소화되어 광투과성섬유부재(110)와 광불투과성부재(120)의 경계면은 평면화됨에 따라 광을 통과시키는 각도만 변화할 뿐, 경계면 자체의 형태는 본래의 형태를 유지할 수 있다. 즉, 평면화된 절단체(220)는 광투과성섬유부재(110)와 광불투과성부재(120)의 연성 차이로 광투과성섬유부재(110)에 비해 상대적으로 광불투과성부재(120)의 형상에 변형이 일어나게 되어, 광투과성섬유부재(110) 및 경계면에서의 변형이 방지될 수 있다. 이에 따라 도 7의 (d)와 같이 광 제어 장치(235)는 광불투과층(233)의 연장선은 일초점에서 만나는 구조로 형성될 수 있다.
구부러진 절단체(220)를 평면화하는 과정에서 광불투과층(233)과 광투과층(231)이 휘어지면서 평면화되기 때문에 광불투과층(233)과 광투과층(231) 중 어느 하나가 연성이 높아서 휘어지는 정도가 크다면, 광투과층(231)과 광불투과층(233) 사이의 경계면은 휘어진 형태의 곡선형이 되지 않고 직선의 형태를 유지할 수 있어 일 초점을 향하는 구조를 갖는 광 제어 장치(235)를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 도 7의 (d)에 도시된 광 제어 장치(235)는 광투과층(231)만을 제거하여 광불투과층(233)만으로 형성된 격자 형태로 제조될 수 있다. 광불투과층(233) 사이에는 광 제어 장치(235)의 전면과 후면이 관통되는 공간(233)이 형성될 수 있다.
이러한 광 제어 장치(230)는 시야각 제한 장치, 엑스레이 그리드, 조명 그리드 등으로 이용될 수 있다. 이때 휘어지는 광불투과층(233)의 각도를 계산하면 최소한의 격벽만을 제작할 수도 있을 것이다.
이런 초점형 시야각 제한 장치는 장치와 일정 거리에 있는 사용자의 시선에서는 밝게 보이지만 그 뒤에 위치하는 사람들에게는 중앙을 제외한 부위가 어둡게 보여 거리에 따른 보안효과가 뛰어날 수 있다.
한편 종래의 수직형 필름은 자동차 유리가 기울어져 있어 격자형으로 설치할 경우 운전자의 시야를 가리는 문제가 있었으나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 제어 장치는 광불투과성부재(120)를 넓게 배치하여 자동차 전면 유리창에 운전자의 시선에 초점을 맞추어 설치하면 운전자의 시야를 가리지 않고 운전자의 시야에 보이지 않는 빛을 차단할 수 있어 종래의 문제를 해소할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 제어 장치는 차양 효과를 낼 수 있어 여름철에 자동차의 내부가 빛에 노출되는 것을 차단할 수 있다.
이상 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것에 해당되며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그리고 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정해지는 것임은 자명하다 할 것이다.

Claims (16)

  1. 광 제어 장치를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    복수의 광투과성섬유부재들이 평행하게 배치된 사이 공간에 광불투과성부재들이 배치된 구조인 복합 적층체를 제조하는 단계; 및
    상기 복합 적층체를 절단하여 절단체를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 제어 장치 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절단체를 제조하는 단계는,
    상기 복합 적층체를 상기 광투과성섬유부재들의 배열 방향에 대해 소정각도를 갖는 방향으로 절단하는 것을 특징으로 하는 광 제어 장치 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 절단체를 제조하는 단계는,
    상기 복합 적층체를 상기 광투과성섬유부재들의 배열 방향에 대해 수직한 방향으로 절단하는 것을 특징으로 하는 광 제어 장치 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 절단체를 제조하는 단계는,
    상기 복합 적층체를 곡면형태로 절단하여 곡면 형상의 절단체를 제조하고, 상기 곡면 형상의 절단체를 평면화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 제어 장치 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광투과성섬유부재와 상기 광불투과성부재는 상호 연성이 다른 것을 특징으로 하는 광 제어 장치 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광불투과성부재는 상기 광투과성섬유부재에 비해 연성이 높은 소재로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 제어 장치 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광투과성섬유부재들이 평행하게 배치된 사이 공간에 광불투과성부재들이 배치된 구조는,
    상기 광투과성섬유부재의 외측면에 광불투과성부재를 코팅한 복수의 코팅 섬유를 이용하여 제작하는 것을 특징으로 하는 광 제어 장치 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복합 적층체를 제조하는 단계는,
    상기 복수의 광투과성섬유부재들 사이의 공간에 상기 광불투과성부재를 주입하는 단계; 및
    상기 복수의 광투과성섬유부재와 상기 광불투과성부재를 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 제어 장치 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 절단체는 직선형의 절단부재로 절단하는 것을 특징으로 하는 광 제어 장치 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 절단체는 곡선형의 절단부재로 절단하는 것을 특징으로 하는 광 제어 장치 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 절단체를 제조한 이후 상기 광투과성섬유부재를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 광 제어 장치 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 광투과성섬유부재의 단면은 곡선형으로 형성된 것을 특징으로 하는 광 제어 장치 제조 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 광투과성섬유부재의 단면은 n각형의 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 광 제어 장치 제조 방법.
  14. 제1항에 있어서.
    상기 광투과성섬유부재와 상기 광불투과성부재는 상호 내화학성이 다른 것을 특징으로 하는 광 제어 장치 제조 방법.
  15. 제1항에 있어서.
    상기 복합 적층체를 제조하는 단계는,
    상기 복수의 광투과성섬유부재들 사이 공간에 상기 광불투과성부재가 배치된 구조에 압력을 가하여 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 제어 장치 제조 방법.
  16. 제1항에 따른 광 제어 장치 제조 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 광 제어 장치.
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