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KR102552545B1 - 고산란 스크린 - Google Patents

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KR102552545B1
KR102552545B1 KR1020210076366A KR20210076366A KR102552545B1 KR 102552545 B1 KR102552545 B1 KR 102552545B1 KR 1020210076366 A KR1020210076366 A KR 1020210076366A KR 20210076366 A KR20210076366 A KR 20210076366A KR 102552545 B1 KR102552545 B1 KR 102552545B1
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South Korea
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liquid crystal
dispersed liquid
high scattering
particulates
scattering screen
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양우혁
윤희영
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주식회사 제이케이테크
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Abstract

고산란 스크린은 베이스 필름, 베이스 필름 상의 반사층 및 반사층 상에 형성된 고분자 분산 액정 복합층을 포함하며, 후면 투사가 아닌 전면 투사에서도 넓은 시야각을 유지하면 고산란 상태를 유지할 수 있다.

Description

고산란 스크린 {HIGH SCATTERING SCREEN}
본 발명은 고휘도 및 넓은 시야각을 제공할 수 있는 고산란 스크린에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 후면 투사에 이용되는 고분자 분산 액정 및 그에 따른 최적의 성분 구성을 통해서 스크린의 확산 및 반사 기능을 개선할 수 있는 고산란 스크린에 관한 것이다.
빔 프로젝터는 스크린으로 영상을 투영할 수 있는 장치로서, 텔레비전에 비해 이동이 용이하며 대형 화면을 제공할 수 있다. 프로젝터는 투사 방식에 따라 전면 투사(Front Projection) 및 후면 투사(Rear Projection)으로 구분될 수 있다.
도 1은 종래의 빔 프로젝터에서 전면투사와 후면투사를 비교하기 위한 도면이다.
도 1을 보면, 스크린(20)을 기준으로 프로젝터(10)가 시청자와 같은 쪽에 있으면 전면투사 방식이며(a), 스크린(22)에 대해 프로젝터(12)가 시청자의 반대쪽에 있으면 후면투사 방식이다(b). 전면투사는 일반적으로 극장이나 회의실 등에서 이용되는 반면, 후면 투사는 프로젝션 TV나 스마트 윈도우 등에 이용될 수 있다.
등록특허 제10-1605093호에는 후면투사 스크린에 대한 내용이 개시되어 있다. 상기 후면투사 스크린은 고분자 분산 액정을 도전성 필름에 코팅하여 복합막을 형성하고, 그 복합막 위에 다른 도전성 필름을 적층하여 후면투사 스크린을 제조할 수 있다.
고분자 분산 액정은 스크린으로서 기능을 할 수 있다는 장점이 있지만, 시야각이 매우 좁아 그 사용이 제한적이라는 문제점이 있다. 이러한 문제는 전면 투사를 위한 스크린에서도 같이 해당되는 문제일 수 있다.
본 발명은 전면 투사를 위한 스크린의 휘도를 증가시킬 수 있는 고산란 스크린을 제공한다.
본 발명은 고분자 분산 액정을 이용하여 스크린의 휘도를 증가시킬 수 있는 고산란 스크린을 제공한다.
본 발명은 액정 이외에도 SiO2, TiO2 등을 혼합하되, 이형의 미립자를 혼합하여 스크린의 휘도, 반사율 등을 개선할 수 있는 고산란 스크린을 제공한다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 고산란 스크린은 베이스 필름, 베이스 필름 상의 반사층 및 반사층 상에 형성된 고분자 분산 액정 복합층을 포함하며, 후면 투사가 아닌 전면 투사에서도 넓은 시야각을 유지하면 고산란 상태를 유지할 수 있다.
반사층과 고분자 분산 액정 복합층 사이에 개재되는 마이크로 렌즈층을 더 포함할 수 있으며, 마이크로 렌즈층을 이용하여 전면에 대한 확산과 반사를 증가시킬 수 있다.
고분자 분산 액정 복합층은 고분자 분산 액정 및 확산 미립자를 포함할 수 있다. 확산 미립자는 SiO2, TiO2 및 Al2O3 등을 사용할 수 있으며, 이들 확산 미립자는 구형 미립자만 사용하는 경우보다, 구형 미립자와 나선 미립자를 1.2:1 에서 2.0:1의 비율로 혼합하였을 때, 정면 및 측면에 대한 빛의 확산 및 반사 효과가 증가할 수 있었다.
고분자 분산 액정 복합층은 음이온성 분산제와 폴리비닐부티랄 수지를 더 포함할 수 있으며, 음이온성 분산제는 확산 미립자의 0.5~20% 중량비로 혼합되는 경우 최적화된 효과를 제공할 수 있다.
구형 미립자와 나선형 미립자가 음이온성 분산제 등에 의해서 분산되면서 측면으로 확산되는 빛의 경로를 확장시킬 수 있으며, 전반적인 시야각을 넓힐 수 있다. 여기서 음이온성 분산제 등은 SiO2, TiO2와 같은 확산 미립자가 혼입되었을 때, 고분자 분산 액정의 뭉침이나 침전이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
음이온성 분산제가 확산 미립자의 0.5%보다 적게 혼입되면 액정, 고분자, 미립자 등의 뭉침, 침전 등이 발생할 수 있으며, 20%보다 많이 혼입되면 휘발성의 증가로 문제가 발생할 수 있다.
확산 미립자는 SiO2, TiO2, Al2O3 등을 이용하여 제공될 수 있으며, 고분자 분산 액정 복합층은 광학 접착 레진을 매질로 이용하여 제공될 수 있다. 복합층의 매질이 OCA, OCR과 같은 광학 접착 레진으로 제공되면, 투명 벽체의 벽면에 고산란 스크린을 부착할 수 있으며, 고분자 분산 액정 복합층의 상면에 이형필름이 제공될 수도 있다.
고분자 분산 액정 복합층 상에 글라스 비드층이 제공될 수 있으며, 글라스 비드층을 통해서 안티-글레어 효과를 얻을 수 있다. 글라스 비드층은 필름 형태로 제공될 수 있으며, 고분자 분산 액정 복합층에 바로 접합되어 제공될 수 있다.
베이스 필름은 PET 필름 또는 직물 시트로 제공될 수 있다.
본 발명의 고산란 스크린은 전면 투사를 위한 스크린의 휘도를 증가시킬 수 있으며, 넓은 시야각에서도 높은 휘도의 영상을 제공할 수 있다.
본 발명의 고산란 스크린은 후면 투사 등에 사용되는 고분자 분산 액정을 이용하여 스크린의 휘도를 증가시킬 수 있는 종래에 없었던 기술이 될 수 있다.
또한, 고산란 스크린은 액정 이외에도 SiO2, TiO2 등을 혼합하되, 이형의 미립자를 혼합하여 스크린의 휘도, 반사율 등을 개선할 수 있으며, OCA 등의 매질을 이용하여 투명 벽체의 후면에 바로 부착하여 스크린 벽체를 형성할 수 있다.
도 1은 종래의 빔 프로젝터에서 전면투사와 후면투사를 비교하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고산란 스크린의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고산란 스크린의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고산란 스크린의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고산란 스크린의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고산란 스크린의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 고산란 스크린은 베이스 필름(110), 베이스 필름(110) 상의 반사층(120) 및 반사층(120) 상에 형성된 고분자 분산 액정 복합층(140)을 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 고산란 스크린은 후면 투사가 아닌 전면 투사를 위한 것으로서, 전면 투사에서도 넓은 시야각을 유지하면 고산란 상태를 유지할 수 있다.
베이스 필름(110)은 PET 필름 또는 직물 시트로 제공될 수 있으며, 이 외에도 다양한 시트 또는 필름으로 제공될 수 있다.
베이스 필름(110)의 상면에는 알루미늄 등의 금속을 이용한 반사층(120)이 형성될 수 있으며, 반사층(120)을 형성하기 위해서 금속 증착 등의 방법을 이용할 수 있다.
그리고 반사층(120) 상에 고분자 분산 액정 복합층(140)을 형성하여 휘도를 증가시키고, 측면으로의 휘도도 증가시킬 수 있다.
고분자 분산 액정 복합층(140)은 액적과 같은 고분자 분산 액정(150), 구형 미립자(165) 및 나선형 미립자(160)를 포함하여 형성될 수 있다. 구형 미립자(165)와 나선형 미립자(160)는 확산 미립자로서 본 실시예에서 구형 미립자(165)와 나선형 미립자(160)는 약 1.5:1의 비율로 제공되며, 이외에도 구형 미립자와 나선형 미립자는 1.2:1 에서 2.0:1로 제공될 수 있다.
확산 미립자는 SiO2, TiO2 및 Al2O3 등을 사용할 수 있으며, 이들 확산 미립자는 구형 미립자(165)만 사용하는 경우보다, 구형 미립자(165)와 나선형 미립자(160)를 1.2:1 에서 2.0:1의 비율로 혼합하였을 때, 정면 및 측면에 대한 빛의 확산 및 반사 효과가 증가할 수 있었다.
고분자 분산 액정 복합층(140)은 매트릭스로 연결되는 고분자 접착제층을 매개로 형성될 수 있으며, 미세 마이크로 크기의 액적(droplet) 형태의 액정(150)과 구형 미립자(165), 나선형 미립자(160)가 분산된 형태로 고정될 수 있다. 고분자 분산 액정 복합층(140)의 고분자층은 모노머, 개시제, 커플링제, 올리고머, 분산제 등을 이용하여 형성될 수 있으며, 자외선(UV) 경화나 열 경화 등을 통해서 필름 또는 시트 형상으로 제공될 수 있다.
특히, 본 실시예에서 분산제는 음이온성 분산제 등을 포함할 수 있으며, 추가로 폴리비닐부티랄 수지를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 음이온성 분산제는 구형 미립자(165) 및 나선형 미립자(160)를 포함한 확산 미립자의 약 0.5~20% 중량비로 혼합될 수 있다.
음이온성 분산제가 확산 미립자의 양 대비 0.5%보다 적게 혼입되면 액정, 고분자, 미립자 등의 뭉침, 침전 등이 발생할 수 있으며, 확산 미립자의 양의 20%보다 많이 혼입되면 휘발성의 증가로 문제가 발생할 수 있다.
구형 미립자(165) 및 나선형 미립자(160)는 SiO2, TiO2, Al2O3 등을 이용하여 제공될 수 있다. 확산 미립자가 모두 구형으로 제공되는 경우보다, 구형 미립자(165)와 나선형 미립자(160)가 혼합되는 경우 빛의 확산과 반사를 개선할 수 있었으며, 나선형 미립자(160) 대비 구형 미립자(165)를 1.2배에서 2.0배로 혼합하였을 때, 전면 투사에 따른 시야각의 효과를 최적으로 얻을 수 있었다.
도시되어 있지는 않지만, 고분자 분산 액정 복합층(140)의 고분자 매트릭스를 형성하면서 음이온성 분산제, 폴리비닐부티랄 수지를 추가할 수 있다.
구형 미립자(165)와 나선형 미립자(160)가 음이온성 분산제 등에 의해서 분산되면서 측면으로 확산되는 빛의 경로를 확장시킬 수 있으며, 전반적인 시야각을 넓힐 수 있다. 여기서 음이온성 분산제 등은 SiO2, TiO2와 같은 확산 미립자가 혼입되었을 때, 고분자 분산 액정의 뭉침이나 침전이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
음이온성 분산제가 확산 미립자의 0.5%보다 적게 혼입되면 액정, 고분자, 미립자 등의 뭉침, 침전 등이 발생할 수 있으며, 20%보다 많이 혼입되면 휘발성의 증가로 문제가 발생할 수 있다.
확산 미립자는 SiO2, TiO2, Al2O3 등을 이용하여 제공될 수 있으며, 고분자 분산 액정 복합층은 광학 접착 레진을 매질로 이용하여 제공될 수 있다. 복합층의 매질이 OCA, OCR과 같은 광학 접착 레진으로 제공되면, 투명 벽제의 벽면에 고산란 스크린을 부착할 수 있으며, 고분자 분산 액정 복합층의 상면에 이형필름이 제공될 수도 있다.
도 3을 참조하면, 고산란 스크린에서 반사층(120)과 고분자 분산 액정 복합층(140) 사이에 개재되는 마이크로 렌즈층(130)을 더 포함할 수 있으며, 마이크로 렌즈층(130)을 이용하여 전면에 대한 확산과 반사를 증가시킬 수 있다.
마이크로 렌즈층(130)은 반사층(120)상에 형성될 수 있으며, 2차원적으로 배열된 구형 마이크로 렌즈들로 구성될 수 있다. 이외에도 마이크로 렌즈들은 피라미드형, 볼록한 돌기, 오목한 돌기 등으로 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고산란 스크린의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 보면, 고분자 분산 액정 복합층(140) 상에 글라스 비드층(170)이 제공될 수 있으며, 글라스 비드층(170)을 통해서 안티-글레어(anti-glare) 효과를 얻을 수 있다. 글라스 비드층(170)은 필름 형태로 제공될 수 있으며, 글라스 비드는 필름 내에 또는 표면에 형성될 수 있다.
고분자 분산 액정 복합층(140)의 매질을 광학 접착 레진으로 이용하는 경우에는 고분자 분산 액정 복합층(140)에 글라스 비드층(70)을 바로 접합되어 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 베이스 필름 120 : 반사층
130 : 마이크로 렌즈층 140 : 고분자 분산 액정 복합층
150 : 액정 160 : 나선형 미립자
165 : 구형 미립자

Claims (11)

  1. 고산란 스크린에 있어서,
    베이스 필름;
    상기 베이스 필름 상의 반사층;
    상기 반사층 상에 형성된 마이크로 렌즈층; 및
    상기 마이크로 렌즈층 상에 형성된 고분자 분산 액정 복합층;을 포함하며,
    상기 고분자 분산 액정 복합층은 고분자 분산 액정 및 확산 미립자를 포함하되, 상기 확산 미립자는 구형 미립자와 나선형 미립자를 모두 포함하여 구성되고, 상기 나선형 미립자에 대한 상기 구형 미립자의 비율이 1.2~2.0로 제공되고,
    상기 고분자 분산 액정 복합층은 광학 접착 레진을 매질로 이용하여 제공되며, 상기 고분자 분산 액정 복합층의 상면에 이형필름이 제공되는 것을 특징으로 하는 고산란 스크린.
  2. 고산란 스크린에 있어서,
    베이스 필름;
    상기 베이스 필름 상의 반사층;
    상기 반사층 상에 형성된 마이크로 렌즈층; 및
    상기 마이크로 렌즈층 상에 형성된 고분자 분산 액정 복합층;을 포함하며,
    상기 고분자 분산 액정 복합층은 고분자 분산 액정 및 확산 미립자를 포함하되, 상기 확산 미립자는 구형 미립자와 나선형 미립자를 모두 포함하여 구성되고, 상기 나선형 미립자에 대한 상기 구형 미립자의 비율이 1.2~2.0로 제공되고,
    상기 고분자 분산 액정 복합층 상에 글라스 비드층이 제공되는 것을 특징으로 하는 고산란 스크린.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 고분자 분산 액정 복합층은 음이온성 분산제를 포함하는 것을 특징으로 하는 고산란 스크린.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 음이온성 분산제는 상기 확산 미립자의 0.5~20% 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 고산란 스크린.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 확산 미립자는 SiO2, TiO2 및 Al2O3 중 적어도 하나를 이용하여 제공되는 것을 특징으로 하는 고산란 스크린.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 베이스 필름은 PET 필름 또는 직물 시트로 제공되는 것을 특징으로 하는 고산란 스크린.
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