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KR101592676B1 - 면 발광이 가능한 거울 및 이를 이용한 자동차용 사이드미러 시스템 - Google Patents

면 발광이 가능한 거울 및 이를 이용한 자동차용 사이드미러 시스템 Download PDF

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KR101592676B1
KR101592676B1 KR1020140032737A KR20140032737A KR101592676B1 KR 101592676 B1 KR101592676 B1 KR 101592676B1 KR 1020140032737 A KR1020140032737 A KR 1020140032737A KR 20140032737 A KR20140032737 A KR 20140032737A KR 101592676 B1 KR101592676 B1 KR 101592676B1
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South Korea
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light
glass
mirror
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light source
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김상영
이상로
김윤환
서재형
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현대자동차주식회사
(주)에스이피
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Abstract

본 발명은 면 발광이 가능한 거울에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 거울용 유리에 나노패턴을 형성하여 빛을 조사하였을 때, 나노패턴이 형성된 부분만이 발광되도록 한 면 발광이 가능한 거울에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 거울유리의 거울면 전체 또는 특정 국소영역에 나노 패턴을 형성시키고, 나노 패턴의 주변에 광원을 배치하여, 평상시에는 거울과 같이 사용되고, 광원이 점등되는 경우에는 거울유리의 측면에서 유입되는 광원의 빛에 의하여 나노패턴이 형성된 거울면 전체 또는 특정 국소영역이 면발광되도록 함으로써, 거울기능의 저하 없이 면 발광이 가능한 거울을 제공하고자 한 것이다.

Description

면 발광이 가능한 거울 및 이를 이용한 자동차용 사이드미러 시스템{Planar Lighting Mirror with Nano-patterns}
본 발명은 면 발광이 가능한 거울에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 거울용 유리에 나노패턴을 형성하여 빛을 조사하였을 때, 나노패턴이 형성된 부분만이 발광되도록 한 면 발광이 가능한 거울에 관한 것이다.
일반적으로, 면 발광 기술은 LCD 디스플레이의 도광판(backlight unit, BLU)에 적용되어 도광판의 측면으로 입사된 빛이 도광판의 마이크로 돌기나 딤플에 의해 입사광에 대하여 수직으로 굴절되면서 전체 면으로 발광이 일어나도록 하는 기술을 말한다.
최근에는 가시광선 투과도의 저하 없이 투명한 유리로서의 기능을 발휘하면서 필요에 따라 다양한 색상 및 이미지 구현이 가능한 기술이 개발되어, 투명성이 요구되면서 각종 정보를 전달하거나 이미지를 구현해야 하는 광고용 투명창 등에 대한 응용이 시도되고 있다.
또한, 종래기술로서 대한민국 등록특허공보 제10-1217783호(2013.01.02)에는 기판 표면상에 나노 패턴을 형성하여, 기판의 발수성, 발유성, 광투과도 등을 조절할 수 있도록 함으로써, 자동차의 유리 등에 적용할 수 있는 나노 패턴의 형성 방법이 개시되어 있다.
한편, 자동차 운행의 안전성을 높이기 위하여 자동차의 주행 사각 지대에 차량이나 물체 또는 사람 등이 존재할 경우, 이를 탐지하고 운전자에게 알려주는 기술이 필요한데, 다른 운전자에게 방해가 되지 않으면서 해당 차량의 운전자에게만 사각 지대에 차량이 있음을 알릴 수 있는 신호 방법이 필요하다.
이를 위해, 사이드미러 표면 또는 사이드미러 몸체부 등에 점멸 가능한 특정 마크를 장착하여, 사각지대에 차량 등이 존재하면 특정 마크를 점멸시킴으로써, 사각지대에 차량 등이 존재함을 운전자에게 알려 안전 운전을 도모할 수 있다.
이때, 상기 사이드미러에 새겨진 특정 마크는 사각지대에 다른 차량이 없을 경우에는 사이드미러의 다른 부분(거울면)과 구별되지 않아야 하며, 또한, 사이드 미러의 특정 마크의 발광 세기는 해당 차량의 운전자만이 식별할 수 있을 정도의 밝기일 필요가 있다.
그러나, 사각 지대 감지 시스템 기술을 구현하기 위한 종래기술로서, 사이드 미러의 반사면 즉, 거울면에 특정 마크를 레이저로 에칭하고, 뒷면에서 빛을 입사하는 방식이 사용되고 있지만, 평상시에도 특정 마크가 사라지지 않고 거울면의 일부분을 차지하여 미러 기능을 상실시키게 되므로, 후방 차량에 대한 운전자의 시인성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 거울유리의 거울면 전체 또는 특정 국소영역에 나노 패턴을 형성시키고, 나노 패턴의 주변에 광원을 배치하여, 평상시에는 거울과 같이 사용되고, 광원이 점등되는 경우에는 거울유리의 측면에서 유입되는 광원의 빛에 의하여 나노패턴이 형성된 거울면 전체 또는 특정 국소영역이 면발광되도록 함으로써, 거울기능의 저하 없이 면 발광이 가능한 거울을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 전체 표면 또는 특정 국소 표면에 나노패턴이 형성된 면발광용 유리와; 상기 면발광용 유리의 측부에 배치되어 면발광용 유리의 측면에 빛을 조사하는 광원과; 상기 면발광용 유리의 일표면에 코팅되어, 광원으로부터의 빛을 면발광용 유리의 비코팅면쪽으로 반사시키는 금속코팅층; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 면 발광이 가능한 거울을 제공한다.
바람직하게는, 상기 나노패턴은 가시광선의 파장보다 작은 크기로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 나노패턴은 마스킹(masking) 및 식각(etching) 공정을 통하여 면 발광용 유리 표면에 직접 형성되거나, 나노패턴을 가지는 필름을 유리 표면에 코팅하여 간접 형성된 것임을 특징으로 한다.
특히, 상기 광원의 빛이 배제된 상태에서, 면발광용 유리의 나노패턴이 형성된 면은 가시광선 투과율이 85 ~ 99% 로 조절된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광원은 LED(Light emitting diode), LD(Laser diode), 또는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 중 선택된 것임을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 광원은 다양한 발광색 구현을 위하여 서로 다른 색상을 방출하는 다수의 광원들을 면발광용 유리의 측면을 따라 배치하여서 된 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속코팅층은 면발광용 유리의 나노패턴이 형성된 일표면 또는 나노패턴이 미형성된 타표면에 코팅되는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예로서, 전체 표면 또는 특정 국소 표면에 나노패턴이 형성된 면발광용 유리와, 상기 면발광용 유리의 측부에 배치되어 면발광용 유리의 측면에 빛을 조사하는 광원과, 상기 면발광용 유리의 일표면에 코팅되어 광원으로부터의 빛을 면발광용 유리의 비코팅면쪽으로 반사시키는 금속코팅층을 포함하는 면 발광 거울을 차량용 사이드미러의 내외부에 탑재하여, BSD(Blind Spot Detection) 시스템의 인티케이터용으로 사용되도록 한 것을 특징으로 하는 면 발광이 가능한 거울을 이용한 자동차용 사이드미러 시스템을 제공한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 투명한 유리 일표면에 가시광선의 파장보다 작은 나노 구조물을 형성하고, 다른 한 면에 금속층을 코팅하여, 유리의 측면으로부터 유입된 빛에 의하여 나노 패턴이 형성된 부분에서 면발광이 일어나도록 한 면 발광 가능한 거울을 제공할 수 있고, 이러한 면 발광 가능한 거울을 자동차, 건축, 인테리어 및 광고 분야 등에서 효과적으로 응용되며 사용할 수 있다.
특히 자동차용 사이드미러의 BSD(Blind Spot Detection) 시스템의 인티케이터용으로 유용하게 사용할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 면 발광이 가능한 거울의 나노패턴이 형성된 부분은 나노패턴이 형성되지 않은 부분에 비하여 가시광선 투과도 차이가 약 10% 이내로 조절된 상태이므로, 나노패턴이 형성된 부분도 가시광선 투과도에 손실이 거의 없어 발광하지 않을 시 일반 거울과 같은 거울 기능을 할 수 있다.
셋째, 면 발광 거울유리의 측면에 빛을 유입시키는 광원을 백색(White), 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)을 포함하는 WRGB 광원을 각각 사용하거나 WRGB 광원들 전체를 한 세트로 묶어서 혼합색을 유입시킬 수 있으므로, 다양한 색채의 발광 빛을 제공할 수 있다.
넷째, 나노패턴의 형성 영역에 따라 특정 의미의 문자, 문자열, 도형, 이미지 등을 형성하고, 측면 광원을 원하는 위치로만 입사시킴으로써, 여러가지 상황에 따른 다양한 정보 및 이미지 등을 발광하여 표출시킬 수 있다.
다섯째, 광원들의 발광에 있어서 시간, 인가전압 또는 인가전류를 조절하여 거울 표면에 다양한 색상의 페이드 아웃(fade out)이나 애니메이션 등을 구현할 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 면 발광이 가능한 거울에 나노패턴을 형성하는 방법의 일례를 나타낸 개략적 단면도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 면 발광이 가능한 거울을 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 면 발광이 가능한 거울이 자동차용 사이드미러에 적용된 예를 도시한 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 투명한 면발광용 유리의 일표면에 가시광선의 파장보다 작은 나노 구조물을 형성하고, 다른 한 면에 거울 형성을 위한 금속층을 코팅하여, 유리의 측면으로부터 유입된 빛에 의하여 나노 패턴이 형성된 부분만이 면발광하도록 함으로써, 자동차, 건축, 인테리어 및 광고 분야 등에서 효과적으로 사용할 수 있는 면 발광 가능한 거울을 제공하고자 한 것이다.
특히, 본 발명은 면 발광 가능한 거울을 자동차의 사이드미러용 BSD(Blind Spot Detection) 시스템에 적용하여, 주행 중인 자동차의 사각지대에 차량 등이 존재하는 경우 이를 경보하는 인디케이터용 거울로 사용하도록 한 점에 주안점이 있다.
이를 위해, 먼저 투명한 유리 즉, 면발광을 위한 면발광용 유리의 전체 표면 또는 특정 국소 표면에 발광을 위한 나노패턴이 형성된다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 면 발광이 가능한 거울에 나노패턴을 형성하는 방법의 일례를 나타낸 개략적 단면도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 면 발광이 가능한 거울을 나타낸 구성도이다.
도 1 내지 도 3에서, 도면부호 10은 면발광용 유리를 지시한다.
상기 면발광용 유리(10)의 일표면 전체 또는 일표면의 특정 국소부분에 가시광선의 파장보다 작은 크기를 갖는 나노패턴(12)이 형성된다.
이때, 상기 나노패턴(12)은 마스킹(masking) 및 식각(etching) 공정을 통하여 면발광용 유리(10)의 표면에 직접 형성되며, 특정한 문자, 문자열, 도형 및 이미지 등으로 형성된다.
보다 상세하게는, 나노입자(22) 및 나노입자 사이에 개구(24)가 형성된 마스크(20)을 유리 표면에 부착한 다음, 개구(24)를 통해서 노출된 면발광용 유리(10)의 표면을 식각(etching)함으로써, 면발광용 유리(10)의 일표면 전체 또는 국소 부분에 나노 패턴(12)이 직접 형성된다.
예를 들어, 불산(HF) 증기를 개구(24)를 통해서 면발광용 유리(10)로 제공하는 화학적 건식 식각(chemical dry etch)법으로 면발광용 유리(10)의 표면을 식각함으로써, 면발광용 유리(10)의 일표면 전체 또는 국소 부분에 나노 패턴(12)이 직접 형성된다.
또는, 나노패턴이 형성된 필름을 구비하여 면발광용 유리(10)의 표면에 부착하는 간접 방식으로 나노패턴(12)이 형성될 수 있다.
이렇게 면발광용 유리(10)에 나노 패턴(12)이 형성된 후, 마스크(20)를 습식 식각을 이용하여 제거함으로써, 유리(10) 표면 상에 나노 패턴(12)을 잔류시킬 수 있다.
다음으로, 나노패턴(12)이 형성된 면발광용 유리(10)의 일표면 또는 타표면에 금속코팅층(14)이 형성된다.
좀 더 상세하게는, 상기 금속코팅층(14)은 면발광용 유리가 거울이 되도록 일표면에 코팅되는 것으로서, 면발광용 유리(10)의 나노패턴(12)이 형성된 일표면 또는 나노패턴이 미형성된 타표면에 코팅된다.
한편, 상기 면발광용 유리의 나노패턴이 형성된 면은 나노패턴이 형성되지 않은 면과 비교하여 가시광성 투과도가 구별하기 어려울 정도의 차이만 존재하기 때문에 발광하지 않을 시 일반 거울과 동일한 거울 기능을 발휘할 수 있다.
바람직하게는, 면발광용 유리의 나노패턴이 형성된 면은 가시광선 투과율이 85 ~ 99% 로 조절되도록 한다.
이에, 상기 면발광용 유리의 나노패턴이 형성된 부분은 나노 패턴이 형성되지 않은 면에 비하여, 가시광선 투과율이 더욱 증가하게 되고, 이는 반사방지 효과를 가지기 때문이며, 나방눈 효과로 알려져 있다.
본 발명에 따르면, 상기 면발광용 유리(10)의 나노패턴(12) 부분이 발광할 수 있도록 면발광용 유리(10)의 측부에는 면발광용 유리(10)의 측면을 통하여 나노패턴(12)쪽으로 빛을 조사하는 광원(16)이 배치된다.
상기 광원(16)은 LED(Light emitting diode), LD(Laser diode), 또는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등을 사용할 수 있고, 그 밖에 조명수단들을 사용할 수 있다.
바람직하게는, 상기 나노패턴 부분에서 다양한 발광색이 발현되도록 서로 다른 색상을 방출하는 다수의 광원들이 면발광용 유리의 측면을 따라 배치될 수 있다.
이와 같이 완성된 본 발명에 따른 면 발광이 가능한 거울의 발광 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 2를 참조하면, 면발광용 유리(10)의 나노패턴(12) 표면에 금속코팅층(14)이 형성된 면 발광이 가능한 거울의 경우, 광원(16)에 전류를 인가하여 광원(16)의 빛이 면발광용 유리(10)의 측면에서 내부의 나노패턴(12)쪽으로 유입되도록 하면, 유입된 빛이 금속코팅층(14)에서 반사되는 동시에 마치 렌즈 기능을 하는 나노패턴(12)을 통하여 면발광용 유리의 반대 표면(나노패턴이 형성되지 않는 동시에 금속코팅층이 코팅되지 않은 면)을 통하여 발산됨으로써, 외부에서 보았을 때 나노패턴이 형성된 부분에서만 발광되는 빛을 볼 수 있게 된다.
도 3을 참조하면, 면발광용 유리(10)의 나노패턴이 형성되지 않은 표면에 금속코팅층(14)이 형성된 면 발광이 가능한 거울의 경우, 광원(16)에 전류를 인가하여 광원(16)의 빛이 면발광용 유리(10)의 측면에서 내부의 나노패턴(12)쪽으로 유입되도록 하면, 유입된 빛이 금속코팅층(14)에서 반사되는 동시에 면발광용 유리의 반대 표면(금속코팅층이 코팅되지 않은 면)에 형성되어 마치 렌즈 기능을 하는 나노패턴(12)을 통하여 발산됨으로써, 외부에서 보았을 때 나노패턴이 형성된 부분에서만 발광되는 빛을 볼 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 본 발명의 면 발광이 가능한 거울을 자동차용 사이드미러에 BSD(Blind Spot Detection) 시스템의 인티케이터로 적용시킬 수 있다.
이를 위해, 상기와 같이 전체 표면 또는 특정 국소 표면에 나노패턴(12)이 형성된 면발광용 유리(10)와, 상기 면발광용 유리(10)의 측부에 배치되어 면발광용 유리(10)의 측면에 빛을 조사하는 광원(16)과, 상기 면발광용 유리(10)의 일표면에 코팅되어 광원(16)으로부터의 빛을 면발광용 유리(10)의 비코팅면쪽으로 반사시키는 금속코팅층(14)을 포함하는 구조로 완성된 면 발광 거울이 차량용 사이드미러의 내외부에 탑재된다.
즉, 도 4에서 보듯이 상기 면발광용 유리(10)는 사이드 미러(30)의 반사거울로 탑재시키는 동시에 광원(16)은 사이드미러의 바디부내에 보이지 않게 탑재시킴으로써, 면발광용 유리(10)의 나노패턴(12)이 형성된 부분이 BSD(Blind Spot Detection) 시스템의 인티케이터로 사용될 수 있다.
따라서, 상기 광원(16)에 전원을 인가하면, 광원의 빛이 나노패턴쪽으로 조사되면서 나노패턴이 형성된 부분(도 4에서 삼각형 도형 부분)만이 발광하게 되므로, 이를 운전자가 확인하여 사각지대에 차량 또는 물체 등이 존재하는 것을 용이하게 인지하면서 안전운전을 도모할 수 있다.
10 : 면발광용 유리
12 : 나노패턴
14 : 금속코팅층
16 : 광원
20 : 마스크
22 : 나노입자
24 : 개구
30 : 사이드미러

Claims (8)

  1. 마스킹(masking) 및 식각(etching) 공정을 통하여 유리의 특정 국소 표면에 직접 형성된 나노패턴을 가지는 면발광용 유리;
    상기 면발광용 유리의 측부에 배치되어 면발광용 유리의 측면에 빛을 조사하는 광원;
    상기 면발광용 유리의 일표면에 코팅되어, 광원으로부터의 빛을 면발광용 유리의 비코팅면쪽으로 반사시키는 금속코팅층을 포함하여 구성되고,
    상기 나노패턴은 가시광선의 파장보다 작은 크기로 형성되며,
    상기 나노패턴이 형성된 상기 특정 국소 표면이 문자, 문자열, 도형 또는 이미지의 모양을 나타내도록 상기 면발광용 유리에 나노패턴의 영역이 형성되고,
    차량용 거울로서, 광원의 발광시 나노패턴이 형성된 상기 특정 국소 표면에 해당하는 상기 나노패턴의 영역에서 빛이 발산되면서 상기 나노패턴의 영역이 BSD(Blind Spot Detection) 시스템의 인디케이터가 되는 것을 특징으로 하는 면 발광이 가능한 거울.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원의 빛이 배제된 상태에서, 면발광용 유리의 나노패턴이 형성된 면은 가시광선 투과율이 85 ~ 99% 로 조절된 것을 특징으로 하는 면 발광이 가능한 거울.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원은 LED(Light emitting diode), LD(Laser diode), 또는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 중 선택된 것임을 특징으로 하는 면 발광이 가능한 거울.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원은 다양한 발광색 구현을 위하여 서로 다른 색상을 방출하는 다수의 광원들을 면발광용 유리의 측면을 따라 배치하여서 된 것임을 특징으로 하는 면 발광이 가능한 거울.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속코팅층은 면발광용 유리의 나노패턴이 형성된 일표면 또는 나노패턴이 미형성된 타표면에 코팅되는 것을 특징으로 하는 면 발광이 가능한 거울.
  8. 마스킹(masking) 및 식각(etching) 공정을 통하여 유리의 특정 국소 표면에 직접 형성된 나노패턴을 가지는 면발광용 유리; 상기 면발광용 유리의 측부에 배치되어 면발광용 유리의 측면에 빛을 조사하는 광원; 상기 면발광용 유리의 일표면에 코팅되어, 광원으로부터의 빛을 면발광용 유리의 비코팅면쪽으로 반사시키는 금속코팅층을 포함하여 구성되고, 상기 나노패턴은 가시광선의 파장보다 작은 크기로 형성되며, 상기 나노패턴이 형성된 상기 특정 국소 표면이 문자, 문자열, 도형 또는 이미지의 모양을 나타내도록 상기 면발광용 유리에 나노패턴의 영역이 형성되고, 광원의 발광시 나노패턴이 형성된 상기 특정 국소 표면에 해당하는 상기 나노패턴의 영역에서 빛이 발산되면서 상기 나노패턴의 영역이 BSD(Blind Spot Detection) 시스템의 인디케이터가 되도록 한 면 발광 거울을,
    차량용 사이드미러의 내외부에 탑재하여,
    BSD(Blind Spot Detection) 시스템의 인티케이터용으로 사용되도록 한 것을 특징으로 하는 면 발광이 가능한 거울을 이용한 자동차용 사이드미러 시스템.
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