거울의 입체 무늬 형성 방법

거울의 입체 무늬 형성 방법{Solid Pattern Development Method of Mirror}

본 발명은 거울에 소비자가 선호하는 각종 무늬를 입체적으로 형성하기 위한 거울의 입체 무늬 형성 방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 거울에 소비자가 선호하는 무늬나 문자 등을 형성하기 위하여 페인트로 예를 들면 "축 개업"등의 문자를 쓰는 방법을 사용하였으나, 이러한 방법은 페인트가 외부로 노출되어 쉽게 벗겨지거나 변색되는 등의 문제점이 있었다. 그러므로, 제조 공장에서 거울의 증착면을 입히기 전에 실크 스크린을 이용하여 페인트 등의 도료로 문자 및 무늬를 유리판 배면에 표현하고, 그 위에 증착면 및 보호층을 형성시킴으로써 유리를 통하여 문자나 무늬가 표현될 수 있도록 하거나, 문자 및 무늬를 표현하기 위한 전사지를 준비하여 이에 의하여 소정의 문자 및 무늬가 유리판에 전사되도록 한 다음 그 위에 증착면 및 보호층이 형성되도록 하였다.

이러한 방식에 의하면, 문자 및 무늬 등이 유리판의 배면에 표현되고 증착면 및 보호층에 의하여 보호되는 것이므로 접찰에 의하여 문자나 무늬 등이 손상될 우려가 없는 것이다. 아울러, 대한민국 실용신안 등록 제 353374호(고안의 명칭: UV 플로터를 이용한 실사거울/실사유리; 이하 '인용발명'이라 함)가 제안된 바 있으며, 이는 도 1로 도시한 바와 같이 세척공정(10)을 실시하기 위하여 이송롤러 위로 유리판(100)이 이송되면서 분무노즐(11)이 세정액을 분사하여 유리판 위의 먼지 등을 제거한다.

이러한 세정액의 분사는 유리판 위의 먼지 등 각종 이물질을 제거하기 위하여 상당한 압력으로 분무노즐(11)을 통해 분사한다.

그러므로, 유리판(100)은 분무노즐(11)이 설치된 지점을 이송롤러에 의해 천천히 통과하면서 이송되면서 깨끗하게 이물질이 제거된다.

이어서, 폴리싱공정(20)이 실시되는 바, 이에서는 회전브러쉬(21)를 이용하여 폴리싱작업을 한다. 이러한 폴리싱작업은 유리면의 세척과 동시에 광택을 주어 아주 정밀하고 완벽한 평탄면을 얻게 된다. 이 경우에도 유리판(100)은 회전브러쉬(21)가 설치된 지점을 이송롤러에 의해 천천히 통과하며 폴리싱된다.

아울러, 인용발명은 유리판(100)을 세정액에 의해 세척하는 세척공정(30)을 재차 실시한다. 이는 상기 폴리싱작업에서 발생한 아주 미세한 가루 등을 제거하기 위함이며, 이러한 공정으로 유리판(100)은 분무노즐(31)이 설치된 지점을 이송롤러에 의해 천천히 통과하면서 된 후 드라이어(도시생략)에 의해 강제 건조된다.

상기와 같이 준비된 유리판(100)에 다음으로 플랫타입 UV플로터에 의해 인쇄공정(40)이 실시된다. 이를 위하여 유리판(100)은 플랫타입 UV플로터(41)의 입력장치(42)에 놓여 지며, 실사출력 후 출력장치(43)로 배출된다.

상기 입력장치(42)와 출력장치(43)에는 롤러이송장치가 마련되며, 유리판이 좌우로 움직이지 않도록 유리판의 진행방향의 직각방향으로 가이드롤러(도시생략)를 활용하여 이송시킨다.

이때, 이미지를 선택하여 UV플로터에 유리판의 크기 정보 및 이미지 출력 위치 등을 함께 전송하면 UV플로터는 입력장치(42)를 통과한 유리판에 해당 이미지를 출력하게 된다.

이 때 UV플로터는 자외선 조사로 인해 사용되는 UV잉크를 바로 유리판에 고착시키게 되는 것이며, 증착공정(50)으로써, 이미지가 인쇄된 유리판(100)에 알루미늄증착을 위하여 증착장치의 그립(51)에 고정하고 알루미늄편(52)를 설치하며, 증착장치 내부를 진공상태로 하면, 알루미늄 분자가 유리판(100)에 증착된다.

이렇게 되면, UV플로터에 의해 인쇄된 이미지를 증착된 알루미늄이 보호하게 되어, 인쇄면이 노화되는 것을 방지하여 수명을 연장시키는 역할과 입체감의 향상 을 도모할 수 있다. 끝으로, 증착면 위로 페인팅공정(60)을 수행하여 거울이 완성된다. 페인팅은 페인트분무장치(61)를 이용하게 된다.

이러한 상술한 종래의 거울의 무늬 형성 방법들에 의하면 모두 문자, 무늬를 평면적만으로 표현할 수 있는 것이어서 실감을 느낄 수 없으며, 단조로운 느낌을 주게 되는 문제점이 있는 것이며, 이러한 평면적인 글자나 무늬로는 거울의 고급화를 도모하기 어렵다는 문제점이 있는 것이다.

그러므로, 근래에는 유리에 원하는 모양에 따라 통공이 형성된 마스크를 씌우고, 이에 샌드브라스트를 실시함으로써 통공의 모양에 따라 미세한 요철면이 형성되면서 원하는 모양이나 문자 등을 표현하도록 하였으나 이 역시 평면적인 표현의 한계에 의하여 표현의 단조로움을 해소하지 못하였던 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 거울의 일면에 입체 무늬를 형성함으로써 종래의 평면적인 표현의 한계를 극복하여 수요자가 선호하는 고부가가치를 지닌 거울을 제공할 수 있는 거울의 입체 무늬 형성 방법을 제공함에 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 하방에 광원을 배치하고, 그 위에 모양이나 문자 등 원하는 무늬가 표현된 필름을 설치하는 필름고정단계와, 필름 위에 포토레지스트를 0.5mm ~ 1.5mm의 두께로 도포하는 포토레지스트 도포단계와, 그 위에 필름과 크기가 동일하며 2mm ~ 4mm 두께로 된 유리판을 재치하는 유리판재치단계와, 자외선 광원을 점등시켜 노광을 실시함으로써 포토레지스트 일부에서 용해도의 변화를 도모하는 노광단계와, 자외선 광원을 소등한 후, 유리판을 탈거하여 NH3F로 완충된(buffered) 불화수소산으로 준비되는 BOE 혹은 산화물에 의한 에칭을 실시하는 에칭단계와, 에칭 완료된 유리판을 수세 및 건조시키는 세정단계와, 상기 유리판의 입체 무늬가 형성된 면에 도료로 채색을 실시하는 채색단계와, 유리판의 어느 한 면에 증착공정이나 스퍼터링 공정에 의하여 경면을 형성하는 경면층 형성단계와, 경면층위에 스프레이나 부러싱에 의하여 도료를 코팅하는 보호층 형성단계를 구비하여서 된 거울의 입체 무늬 형성 방법을 제안한다.

이와 같이 하여 본 발명은 거울 본연의 기능인 반사 기능은 그대로 유지하면서도 거울의 일면에 형성된 입체 무늬에 의하여 수요자가 선호하는 모양이나 문자 등을 표현함에 있어서, 입체적으로 현실감 있게 표현할 수 있게 되는 것이어서 평면적인 표현 한계를 지닌 종래의 거울에 비하여 월등히 증진된 부가가치를 제공할 수 있게 될 뿐만 아니라 채색이 벗겨지거나 색이 바래지지 않고 장구히 선명하게 입체적으로 수요자가 선호하는 모양이나 문자 등을 표현할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

도 1은 종래의 UV플러터를 이용한 실사거울/실사유리 제조 공정을 보인 설명도.
도 2는 본 발명에 의한 거울의 입체 무늬 형성 방법을 보인 흐름도.
도 3은 본 발명을 실시하기 위한 장치를 예시한 설명도.
도 4, 5는 본 발명에 의하여 입체무늬가 형성된 거울의 실시예를 보인 종단면도.
도 6은 본 발명에서 채색된 입체무늬를 예시한 종단면도.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 거울의 입체무늬 형성 공정을 도 2로 도시하였다.

본 발명에서는 먼저 표현하기 원하는 입체무늬를 경질 투명 필름(100)에 인쇄하여 준비하며, 이러한 필름(100)을 도 3으로 보인 장비에서 보는 바와 같이 하방에 자외선 광원(200)을 설치하고 그 위에 클램프 등 공지의 고정 수단을 사용하여 고정하는 필름(100) 고정 단계를 실시한다. 이어서 필름(100) 위에 포토레지스트(300)를 도포하여 각 부분의 두께가 균일화되도록 하는 포토레지스트(300) 도포단계를 실시한다.

이러한 포토레지스트(300) 조성물은 알칼리 가용성 수지, 감광성 화합물, 콜로이드상 무기물 및 유기 용매를 포함하는 것일 수 있다.

이어서, 포토레지스트(300) 위에 필름(100)과 동일한 크기로 된 2mm ~ 4mm 두께의 세정되고 건조된 유리판(400)을 덮음으로써 유리판(400)의 하중에 의한 압력으로 포토레지스트(300)가 분산되면서 두께가 약 0.5mm ~ 1.5mm로 되면서 평탄화되며, 포토레지스트(300)가 유리판(400)에 밀착되는 유리판(400) 재치단계를 실시한다.

이어서 자외선 광원(200)을 점등시켜 자외선이 필름(100)의 일부를 통하여 포토레지스트(300) 일부에서 용해도를 변화시키는 노광 단계를 실시하고 자외선 광원(200)을 소등한 후, 유리판(400)을 탈거한 다음 유리판(400)을 에칭액에 침지하여 특정 용매로 용해하는 에칭단계를 실시한다.

이때의 에칭액은 산 등의 부식용액을 사용하게 되는 바, NH3F로 완충된(buffered) 불화수소산으로 준비되는 BOE 혹은 산화물 에칭을 실시할 수 있다.

이와 같이 하여 에칭단계를 실시하면 유리판(400)의 일면에 필름(100)에 인쇄된 무늬가 돌출 형성되는 것이며, 이러한 유리판(400)을 수세하고 건조하는 세정단계를 실시한다.

본 발명에서는 이와 같이 하여 도 4로 보인 바와 같이 형성된 입체무늬(700)가 구비된 유리판(400)에서 입체무늬(700)가 내측으로 향하도록 하고, 평탄면과 입체무늬(700)가 형성된 면에 알루미늄 박막을 코팅시켜 경면층(500)을 형성할 수 있으며,

이와는 반대로 도 5로 보인 바와 같이 입체무늬(700)가 외부로 돌출되도록 한 상태에서 평탄면상으로 된 유리면에 알루미늄 박막을 코팅시켜 경면층(500)을 형성하는 경면층(500) 형성단계를 실시한다. 이러한 경면층(500)을 형성하기 위한 방법으로 5x10-5 ~ 1x10-7torr 정도의 고진공의 챔버를 사용하는 증류방법(Evaporation Method)과 스퍼터링방법(Sputtering Method) 중 어느 한 방법을 채택하여 실시할 수 있다.

이러한 증류방법이나 스퍼터링방법을 실시하여 알루미늄이 입체무늬(700)면에 코팅되도록 하는 경면층(500) 형성단계를 실시한 후, 도료 등 유기 수지 피막을 도포하기 위하여 스프레이나 부러싱을 실시하여 부식을 방지하고 기계적 접찰 등에 의한 손상을 방지할 수 있는 보호층(600)을 코팅하는 보호층(600) 형성단계를 실시함으로써, 본 발명에 의한 방법으로 입체무늬(700)가 표현된 거울을 얻게 된다.

또한, 본 발명은 필요에 따라 입체무늬(700)에 도료를 발라 채색층(800)을 형성하는 채색단계가 실시됨으로써 더욱 미려한 입체무늬(700)의 표현이 가능하도록 할 수 있다.

이러한 본 발명을 첨부된 실시예에 따라 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

본 발명은 도 5로 보인 바와 같은 함체를 준비하여 상방에는 경질 필름(100)을 고정시킬 수 있는 클램프가 구비된 필름(100) 고정을 위한 상부 프레임과 하방에 설치된 자외선 광원(200)으로서의 자외선램프를 고정시킨다.

이와 같이 한 후, 함체의 여타 면을 모두 폐쇄하고, 경질 필름(100)을 클램프를 이용하여 상부 프레임에 고정시킨다. 이어서 상기 필름(100)위에 포토레지스트(300)를 도포하며 각 부분의 두께가 균일화되도록 바른다. 이러한 포토레지스트(300)는 알칼리 가용성 수지, 감광성 화합물, 콜로이드상 무기물 및 유기 용매를 포함하는 성분으로 된 것을 사용하고, 그 두께는 1mm로 하며, 그 위에 필름(100)과 동일한 규격으로 된 3mm의 유리판(400)을 덮어 줌으로써 포토레지스트(300)가 분산되면서 두께가 더욱 평준화되도록 하면 포토레지스트(300)가 유리판(400)에 밀착되는 상태로 된다. 이어서 자외선 광원(200)을 점등시키며, 이러한 자외선 광원(200)은 수은램프로서 365nm의 파장을 갖는 것을 사용하며, 조사 시간은 3분으로 한다.

이러한 노광 실시과정에서 포토레지스트(300)가 반응하여 특정 용매에 대한 용해도가 높아지게 되는 것이다. 이어서, 자외선 광원(200)을 소등한 후 유리판(400)을 탈거하여 NH3F로 완충된(buffered) 불화수소산에 침지함으로써 에칭을 실시한다.

이에 따라 유리판(400)의 포토레지스트(300) 일부가 노광되면서 변성되어 용해도가 높아진 부분이 제거되고, 이와 같은 에칭이 완료된 유리판(400)을 물로 세정하고 건조시킨다.

이와 같이 하여 건조된 입체무늬(700)가 구비된 유리판(400)에서 입체무늬(700)가 내측으로 향하도록 하고, 평탄면과 입체무늬(700)가 형성된 면에 필요한 경우 미리 선정된 도료를 발라 착색하여 채색층(800)을 형성하고 증류방법에 의하여 8x10-7 torr 정도의 고진공의 챔버에서 투입하여 이에 따라 미리 투입된 알루미늄이 증발하여 유리판(400) 내측의 입체무늬(700)에 코팅되도록 한다.

이에 따라, 유리의 내측에 입체무늬(700)가 형성되고, 이러한 입체무늬(700)가 채색층(800)으로 장식되어 있으며, 유리의 내측면에는 알루미늄에 의한 코팅면이 형성되어 경면층(500)이 형성되는 것이다.

이어서 도료를 스프레이 하여 보호층(600)이 형성되도록 함으로써 거울이 완성된다.

이러한 실시예에 의한 거울은 유리판(400) 내측의 경면층(500)과 함께 내측에서 형성된 입체무늬(700)에 조화되는 미려한 색상의 조합으로 입체감을 제공하는 모양, 문자 등에 의하여 종전의 거울에 표현되었던 평면적 무늬에서 기대하지 못할 수 없는 탁월한 미감을 제공할 수 있게 되어 거울의 부가가치를 향상시킬 수 있게 된다.

실시예 2

본 발명은 도 5로 보인 바와 같은 함체를 준비하여 상방에는 경질 필름(100)을 고정시킬 수 있는 클램프가 구비된 필름(100) 고정을 위한 상부 프레임과 하방에 설치된 자외선 광원(200)으로서의 자외선램프를 고정시킨다.

이와 같이 한 후, 함체의 여타 면을 모두 폐쇄하고, 경질 필름(100)을 클램프를 이용하여 상부 프레임에 고정시킨다. 이어서 상기 필름(100)위에 포토레지스트(300)를 도포하며 각 부분의 두께가 균일화되도록 바른다. 이러한 포토레지스트(300)는 알칼리 가용성 수지, 감광성 화합물, 콜로이드상 무기물 및 유기 용매를 포함하는 성분으로 된 것을 사용하고, 그 두께는 1.5mm로 하며, 그 위에 필름(100)과 동일한 규격으로 된 2mm의 유리판(400)을 덮어 줌으로써 포토레지스트(300)가 분산되면서 두께가 더욱 평준화되도록 하면 포토레지스트(300)가 유리판(400)에 밀착되는 상태로 된다. 이어서 자외선 광원(200)을 점등시키며, 이러한 자외선 광원(200)은 수은램프로서 248nm의 파장을 갖는 것을 사용하며, 조사 시간은 3분으로 한다.

이러한 노광 실시과정에서 포토레지스트(300)가 반응하여 특정 용매에 대한 용해도가 높아지게 되는 것이다. 이어서, 자외선 광원(200)을 소등한 후 유리판(400)을 탈거하여 산화물에 의하여 에칭을 실시한다.

이에 따라 유리판(400)의 포토레지스트(300) 중 노광되면서 변성되어 용해도가 높아진 부분이 제거되고, 이와 같은 에칭이 완료된 유리판(400)을 물로 세정하고 건조시킨다.

이와 같이 하여 건조된 입체무늬(700)가 구비된 유리판(400)에서 입체무늬(700)가 외측으로 향하도록 한다. 아울러, 입체무늬(700)가 형성된 면에 필요한 경우 미리 선정된 도료를 발라 착색하고 유리판(400) 내측에는 스퍼터링 방법에 따라 미리 투입된 알루미늄이 증발하여 유리판(400) 내측의 채색된 입체무늬(700)에 코팅되도록 한다.

이에 따라, 유리의 외측에 입체무늬(700)가 형성되고, 이러한 입체무늬(700)는 외부로 돌출되어 있으며, 유리판(400)의 내측면에는 알루미늄에 의한 코팅면이 형성되어 경면층(500)이 형성되는 것이다.

이어서 도료를 스프레이 하여 보호층(600)이 형성되도록 함으로써 거울이 완성된다.

이러한 실시예에 의한 거울은 파장이 실시예 1보다 짧은 자외선 광원(200)을 사용하고 있으므로 더욱 정밀한 형태로 입체무늬(700)를 깍아 낼 수 있으며, 입체무늬(700)의 높이가 실시예 1보다 50% 높으므로 종래의 평면적 무늬에 의한 질감과는 판이한 무늬의 입체감이 더욱 풍부한 거울을 제공할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명이 의도하는 요지 및 개념 내에서 공지된 여러 요소들을 결합시켜 다양하게 변화시켜 실시하는 것이 가능하다.

100: 필름
200: 자외선 광원
300: 포토레지스트
400: 유리판
500: 경면층
600: 보호층
700: 입체무늬
800: 채색층