KR0160492B1

KR0160492B1 - 투과형 스크린 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR0160492B1
Application number: KR1019890017296A
Authority: KR
Inventors: 겐이찌 사꾸나가; 미즈오 오까다
Original assignee: 나가이 야따로; 미쯔비시 레이욘 가부시키가이샤
Priority date: 1988-11-28
Filing date: 1989-11-28
Publication date: 1999-05-01
Also published as: US5186780A; KR900008326A; US5058989A; EP0371432B1; EP0371432A3; EP0371432A2

Abstract

시트 형상으로 배열된 다수의 투명플라스틱 스트랜드로 형성된 하나이상의 플라스틱 시트로 구성된 스트린 몸체를 가지는 투과형 스크린으로서 각 스트랜드는 그 외부 표면에서 함께 용접된다. 투명 스트랜드의 각각은 주요부분과 광학 효과에 의해 주요부분과는 다른 부분을 가진다. 이 투과형 스크린을 스트랜드를 정렬하면서 스피닝 노즐로부터 투명 스트랜드를 스피닝하고, 시트를 형성하도록 스트랜드의 각 인접 부분을 용접하고, 상기 방식으로 얻어진 하나이상의 시트로부터 스크린 몸체를 형성하는 것에 의해 제조된다.

Description

투과형 스크린 및 그 제조 방법

제1도 내지 제10도는 본 발명에 따른 투과형 스크린의 실시예를 도시하는 것으로서,

제1도 내지 제5도에 도시한 실시예의 각각은 단일 성분의 투명 스트랜드로 형성되고,

제6도 내지 제10도에 도시한 실시예의 각각은 광학 특성이 서로 다른 두 개의 성분을 갖는 투명 스트랜드로 형성되는 것을 보여주는 투과형 스크린 부분의 횡단면도.

제11도 및 제12도는 본 발명의 제조 방법을 수행하기 위한 장치의 개략측면도 및 정면도.

제13도 및 제14도는 본 발명의 다른 제조 방법을 수행하기 위한 장치의 개략 평면도 및 측면도.

제15도는 본 발명의 또 다른 제조 방법을 수행하기 위한 장치의 일부 사시도.

제16도는 제15도에 도시한 장치에 사용하기 위한 다이의 저면도.

제17도 및 제18도는 본 발명의 또 다른 제조 방법을 수행하기 위한 장치의 일부 정면도 및 측면도.

제19a도 및 제19b도는 제17도 및 제18도에 도시한 장치에 사용하기 위한 다이의 저면도.

제20도는 시트 용접 방법을 수행하기 위한 장치의 개략 측면도.

제21도는 시청 각도에 대한 실예 1에 따른 투과형 스크린의 스크린 이득의 곡선을 도시하는 그래프.

제22도는 실예 3을 이루기 위해 사용된 스피닝(spinning) 노즐의 노즐 구멍의 확대 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압출기 2 : 다이

3 : 스피닝 정렬 가이드 4 : 용접 가이드

5 : 닢 롤러 6 : 커터

10 : 투명 스트랜드 10a : 광학 축선

11 : 메인 부분 12 : 다른 부분

20 : 스피닝 노즐 21 : 노즐 구멍

101 : 테이프 102 : 보빈

103 : 제1닢 롤러 104 : 제1가열 유니트

105 : 제2가열 유니트 106 : 냉각조

107 : 제2닢 롤러

본 발명은 영사 텔레비젼(projectio television), 마이크로 필름 판독기 등을 위한 표시 스크린(display screen)으로서 사용되는 투과형 스크린 및 이러한 형태의 스크린을 제조하는 방법에 관한 것이다.

필름 광고, 영사된 텔레비젼상, 마이크로 필름상 등을 표시하기 위한 수단으로서 투과형 스크린이 널리 사용되고 있다. 일반적으로, 이러한 종류의 투과형 스크린은 관찰측에서 볼 때 스크린을 보다 선명하게 해주기 위해 또는 가시 각도를 증가시켜 주기 위해 입구 또는 출구면상에 배치된 소정 형태의 렌즈를 갖고 있다. 예를 들면, 이중측 렌티큘라 렌즈(double-side lenticular lens), 플라이-아이(fly-eye) 렌즈 등의 사용이 일본 특허 공개 공보소 제 58-59436호, 일본 실용신안 공보소 제 52-4932호, 일본 특허 공개 공보소 제 57-81254호, 제 57-81255호 및 제 58-108523호에 개시되어 있다.

이들 스크린 형태의 원하는 특성을 얻기 위해서는, 스크린의 양측상에서 렌티큘라 렌즈들 또는 플라이-아이 렌즈들 사이의 위치 관계가 정확하게 조절되어야만 한다. 예를 들면, 약 1㎜의 피치를 갖는 렌티큘라 렌즈의 경우에 있어서는, 두 표면들의 축선의 오배열 정도 및 판두께에서의 변화가 ±2% 범위, 즉 ±20㎛로 제한되도록 해주는 위치 정확도를 필요로 한다. 만약 이들 인자들의 에러가 이러한 범위내에 제한되지 않으면, 칼라 밸런스의 손상, 시계 범위의 감소 및 상 영역에서의 칼라의 비균일성을 포함하는 몇가지 문제점에 직면하게 된다.

현재 실용화되어 있는 거의 대부분의 이중측 렌티큘라 렌즈형 스크린은 메타크릴 수지로 형성된 제품이며, 그들을 형성하기 위해 다음의 방법들이 채택된다.

1 롤로 압출판을 형성하는 방법,

2 셀(cell) 캐스팅에 의거한 주조 방법,

3 열 압축에 의거한 압축 성형 방법.

각각의 방법에서, 모형(mother die)의 패턴은 수지판에 직접 또는 간접으로 이동된다.

렌티큘라 렌즈를 정확히 형성하기 위해서는,

A 두 개의 렌즈 표면을 위한 모형에 대한 높은 칫수의 정밀도,

B 성형시에 성형 온도의 균등성 및 수지의 성형 수축의 균일성,

C 스크린의 양 표면을 위한 두 다이의 위치 결정의 고정밀도 및 플레이 방지를, 필요로 하고 있다.

1㎜의 렌즈 피치와 1㎜의 두께를 갖는 1평방 m 이중측 렌티큘라 렌즈형 스크린이 형성되고 측면 오배열 및 판두께의 각각의 허용 가능한 정밀도 범위가 ±2%인 경우에 있어서, 이중측 렌티큘라 렌즈형 스크린의 두 표면의 상호 위치 정밀도는 상기 A, B 및 C에 관련한 인자들의 에러가 측면 방향 및 판두께 방향에서 ±20㎛의 범위로 제한하도록 유지되어야만 한다.

그러나, 금속의 선팽창 계수는 예를 들어

강 : 1.1 x 10^-51/℃

알루미늄 : 1.7 x 10^-51/℃

황동 : 1.8 x 10^-51/℃

이고, 만약 온도가 1℃씩 변하면, 길이 1m 당 강의 계산된 팽창 또는 수축은 11㎛, 알루미늄은 17㎛, 그리고 황동은 18㎛이다. 그러므로, 형(molds)을 개선된 정확도(공장내의 온도를 조절해주는 정확도를 포함)로 가공해주고, 성형 온도를 조절해주며 두 렌즈 표면에 대해 다이를 위치 결정해주기 위해서는 극히 높은 정도의 기술과 설비를 필요로 한다.

최근, 보다 미세한 화소(pixels)를 갖는 대형 텔레비젼 표시 유니트의 개발이 촉진되고 있으며, 보다 섬세한 피치를 갖는 스크린 렌티큘라 렌즈를 형성하기 위한 기술이 또한 요구되고 있다. 상술한 바와 같이, 현재의 산업 기술 수준에서는 대형 렌티큘라 렌즈형 스크린, 예를 들어 1평방 m 플라스틱 렌티큘라 렌즈형 스크린을 형성해주는 정밀도를 현저하게 개선하는 것, 즉 렌티큘라 렌즈형 스크린의 안과 밖의 위치 벗어남을 상술한 것보다 훨씬 높은 정밀도로 제한하는 것은 어렵다.

만약 각 원통형 부재의 상부 반부 및 하부 반부가 입구 및 출구면을 형성하기 위해 렌티큘라 렌즈 유니트로서 각각 사용되도록 투명한 원통형 부재를 사용한다면, 스크린의 양 표면상에서 렌티큘라 렌즈들 사이의 위치 관계가 적어도 용이하게 유지될 수가 있다. 이러한 투명 원통형 부재를 사용하여 형성된 투과형 스크린의 실예가 일본 특허 공개 공보소 제 47-28925호, 일본 실용신안 공개 공보소 제 59-121647호 및 제 59-123850호에 개시되어 있다.

이들 실예들의 시험 제조에서 바로 알 수 있는 바와 같이, 이들 실예들중의 어떤 것은 원통형 부재들 사이에 갭이 불가피하게 형성되고 이들 갭을 곧바로 통과하는 빛이 상의 관찰을 혼란시킨다 [투명(see-through), 고온 밴드등이 발생함]는 점에서 문제를 수반하고 있기 때문에 사실상, 양호한 성질을 갖는 스크린을 제공하기가 불가능하다.

현재 입수 가능한 투명 섬유로 형성된 원통형 부재의 직경에서의 정도 변화는 적어도 ±수%이며, 만약 원통형 부재가 단순히 배열된다면 이러한 원통형 부재들 사이에는 불가피하게 갭이 형성된다. 비록 원통형 부재가 서로에 대해 압착된 채로 배열된다 할지라도, 갭을 완전히 제거할 수는 없다. 즉, 원통형 부재들을 강제로 고착해 주는 수단이 사용되지 않으면 갭의 형성을 막을 수가 없다.

일본 특허 공개 공보소 제 47-28925는 길이 방향 원통형 렌즈가 그 한 표면이 어두운 색의 페인트로 피복되는 반면 어떤 부분은 피복되지 않은 채로 있으므로써 방사되는 빛을 산란시켜 주는 층을 구성하도록 배열되는 바와 같은 방식으로 이루어진 투과형 스크린을 나타내고 있다. 그러나, 이러한 투과형 스크린을 제조하기 위한 방법도 구체화되어 있지 않으며, 이러한 형태의 제품이 산업상 실용화되어 있지도 않다. 그러므로, 이러한 형태의 렌즈 스크린을 위한 어떠한 특정의 공정도 설정되어 있지 않으며, 갭 형성이 제거되지 않으며 갭을 통한 빛의 누출이 사용시 방지되지 않는다는 것을 고려할 수 있다.

본 발명은 이러한 상황들을 고려하여 이루어진 것이며, 그 제1목적은 어떠한 갭도 갖지 않고 시트형 형상으로 정확하게 배열된 투명 스트랜드로 형성되는 고성능 스크린을 제공하는데 있다.

본 발명의 제2목적은 투명 스트랜드를 사용하여 투과형 스크린을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제3목적은 접합 스피닝 기술(conjugate spinning technique)에 의해 투명 스트랜드로 형성되며, 각 스트랜드가 메인 부분 및 이 메인 부분에 일체로 형성됨과 동시에 메인 부분과는 다른 광학 특성을 갖는 다른 부분을 갖도록 구성된 개선된 투과형 스크린을 제공하는 것이다.

이들 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의하면, 시트 형상으로 평행하게 배열된 다수의 투명 플라스틱 스트랜드로 형성되는 하나이상의 플라스틱 시트로 이루어진 스크린 몸체를 갖고, 스트랜드의 각각이 그 외주면에서 인접 스트랜드에 용접되어 있는 구성의 투과형 스크린이 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면, 시트를 일체로 형성해 주기 위해 스피닝 위치 바로 아래에서 스트랜드들을 스피닝 또는 용접한 후, 투명 스트랜드들을 정렬하는 동안 다수의 투명 플라스틱 스트랜드를 그 인접한 부분에서 용접하고, 이런식으로 얻어진 적어도 하나의 시트로부터 스크린 몸체를 형성하는 단계로 이루어진 투과형 스크린의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 개념에 의하면, 시트 형상으로 평행하게 배열된 다수의 투명 플라스틱 스트랜드로 형성되는 하나이상의 플라스틱 시트로 이루어진 스크린 몸체를 갖고, 스트랜드의 각각이 그 외주면에서 인접 스트랜드에 용접되어 있으며 투명 스트랜드의 각각이 스트랜드의 메인 부분의 기능과는 다른 광학 기능을 제공하도록 작용하는 단면 부분을 갖는 구성의 투과형 스크린이 제공된다.

본 발명의 또 다른 개념에 의하면, 다수의 투명 플라스틱 스트랜드를 용융물스피닝 방식으로 스피닝하기 위해, 투명 스트랜드의 메인 부분을 형성하는 용융물과 메인 부분과는 다른 광학 특성을 제공하는 다른 용융물을 접합식으로 스피닝하고, 시트를 일체로 형성하기 위해 스피닝 위치 바로 아래에서 투명 스트랜드를 스피닝 또는 용접한 후 투명 스트랜드를 정렬하는 동안 이 투명 스트랜드의 인접 부분들을 용접하고, 이런식으로 얻어진 하나이상의 시트로부터 스크린 몸체를 형성하는 단계로 이루어진 투과형 스크린의 제조 방법이 제공된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 제1도 내지 제5도를 참조하면, 도면부호 10은 단일 성분을 갖는 플라스틱으로 형성된 투명 스트랜드를 나타낸다. 제1도 내지 제3도에 도시한 스트랜드(10) 중, 제1도의 것은 원형 단면 형상을 가지며, 제2도의 것은 타원형 단면 형상을 갖고, 제3도의 것은 거의 계란형 형상을 갖는다. 제4도에 도시한 실시에에 있어서, 제3도에 도시한 것과 동일한 투명 스트랜드(10)는 스크린의 중심을 향한 광학 방향성을 얻기 위해 그 광학 축선(10a)의 기울기가 점진적으로 변화되도록 배열되어 있다. 제5도에 도시한 바와 같이, 서로 인접한 투명 스트랜드(10)의 외면은 스트랜드(10)를 일체로 함께 결합하여 시트 형상의 투과형 스크린을 형성해주기 위해 그 외주면부(13)에 용접되어 있다.

제6도 내지 제10도는 본 발명에 따른 다른 형태의 실시예를 도시하고 있다. 제6도 내지 제10도에는 메인 부분(11)은 다른 광학 특성을 갖는 투명 플라스틱 스트랜드(10)의 부분(12)(이하, 다른 부분이라 칭함)이 도시되어 있다. 메인부분과는 다른 광학 특성을 제공한다는 것은 투과율 및/또는 굴절율에 의거한 다른 부분의 광학 효과가 메인 부분의 것과 다르다는 것을 의미한다. 즉, 만약 메인 부분이 무색 투명하다면, 다른 부분은 색이 있거나 광확산제(light diffusing agent)를 함유할 수도 있고, 메인 부분의 것과 다른 굴절율을 갖는 재료 또는 메인 부분과 비교할 때 투과율이 극히 작거나 어떠한 빛도 투과하지 않는 재료로 형성될 수도 있다.

제6도에 도시한 실시예에서, 광확산제를 함유한 다른 부분(12)은 원형 단면 형상을 갖는 투명 스트랜드(10)의 일부로서 투명한 메인 부분(11)의 관찰측상에 형성되어 있다. 이 다른 부분(12)은 투명 스트랜드(10)의 길이 방향으로 연장한다. 이러한 구조는 스크린의 영상 부분이 두께면에서 감소되게 해주며, 따라서 해상도의 개선을 달성할 수 있다. 또한, 메인 부분(11)이 투명하기 때문에, 원하는 광투과량과 그에 따른 스크린의 휘도를 유지할 수가 있다.

제7도에 도시한 실시에는 실질적으로 제6도에 도시한 것과 동일하지만, 이 실시ㅇ의 투명 스트랜드(10)는 타원형 단면 형상을 갖고 있다. 메인 부분(11) 및 다른 부분(12)은 제6도에 도시한 실시예와 같은 방식으로 형성되어 있다.

제8도에 도시한 실시예에서, 다른 부분(12)은 그 관찰측상에 원형 단면 형상을 갖는 투명 스트랜드(10)내에서 외부광 흡수층으로서 형성되어 있다. 이러한 구조는 빛을 흡수하므로서 불필요한 외부광의 반사를 방지해주며, 그에 따라 스크린의 대조(contrast)를 개선해준다.

제9도에 도시한 실시예에서, 원형 단면 형상의 투명 스트랜드(10)의 메인 부분(11) 및 다른 부분(12)은 다른 굴절율을 갖는 플라스틱으로 형성되어 있다. 굴절율 간의 차이를 선택하므로서 투과광의 확산과 그에 따른 스크린의 시게 범위를 조절할 수가 있다.

제10도에 도시한 바와 같이, 서로 인접한 투명 스트랜드(10)의 외면은 제5도에 도시한 용접의 경우에서와 같이, 스트랜드들을 일체로 연결해주기 위해 그 외주면부(13)에 용접되어 있으며, 그에 따라 시트 형상의 투과형 스크린을 형성해준다. 본 발명에 의하면, 투과형 스크린은 상술한 바와 같이 일체의 시트로서 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 이러한 구조에 한정되지 않으며 하나의 스크린을 형성하기 위해 둘 또는 여러 편의 시트들이 함께 결합될 수도 있다. 다수의 시트가 함께 결합되어 있는 경우에서 조차도, 단순히 독립 스트랜드가 배열되는 경우와 비교할 때 피치 정밀도는 크게 개선되어 있다.

본 발명에 따른 투명 스트랜드(10)는 개선된 광학 투과 특성을 갖는 플라스틱, 예를 들어 아크릴 중합체, 폴리카보네이트 중합체 또는 폴리아크릴레이트와 같은 열가소성 중합체나, 또는 가교형 실리콘 중합체, 가교형 아크릴레이트 중합체 또는 이온 가교형 중합체와 같은 가교 경화 중합체로 형성될 수가 있다. 보다 미세한 스크린 피치의 실현에 기여하도록 선택된 투명 스트랜드(10)의 두께는 약 0.1 내지 1.5㎜이다. 투명 스트랜드(10)의 외면은 매끄러울 수도 있고, 또는 매우 미세한 불규칙성을 가질 수도 있다. 투명 스트랜드(10)는 적합한 착색제로 채색될 수도 있고, 또는 투명 스트랜드(10)의 재료에 광확산제를 혼합할 수도 있다.

이러한 형태의 본 발명의 실시예에 의하면, 상술한 바와 같이 투명 스트랜드(10)의 각각은 메인 부분(11)과 다른 부분(12)으로 구성된다. 따라서, 메인 부분(11)은 상술한 플라스틱중의 하나로 형성되지만, 다른 부분(12)은 제6도 및 제7도에 도시한 실시예에 따라 내부에 혼합된 동일 플라스틱 및 광학산제로 구성되는 재료로 형성되거나, 제8도에 도시한 실시예에 따라 흑색 피그먼트를 함유하는 플라스틱 또는 제9도에 도시한 실시예에 따라 상술한 플라스틱들로부터 선택된 적합한 굴절율을 갖는 플라스틱으로 형성될 수도 있다.

상술한 형태의 투과형 스크린은 용융물 스피닝에 의해 제조될 수 있다. 먼저, 제1도 내지 제5도에 도시한 실시예에 따른 스크린의 제조 방법을 제11도 및 제12도를 참조하여 아래에서 설명한다. 도면부호 1은 압출기를, 그리고 도면부호 2는 노즐을 가진 다이를 각각 나타낸다. 용융 플라스틱은 노즐의 구멍(orifices)을 통해 배출된다. 이 구멍은 복수의 스트랜드의 스피닝을 용이하게 해주도록 배치되어 있다. 배출 속도를 안정화하기 위해, 일정 배출 펌프가 제공될 수도 있다.

압출된 스트랜드는 노즐의 바로 아래에 배치된 스피닝 정렬 가이드(3)에 의해 상호 비접촉 상태로 유지되며, 그에 따라 스트랜드의 자세를 조절할 수가 있다. 그후, 이 스트랜드는 다음의 처리 스테이션으로 안내된다. 그러므로, 스피닝 정렬 가이드(3)는 제12도에 도시한 바와 같은 홈을 갖는 것이 바람직하다. 다음에, 이 스트랜드는 그 가장 깊은 중앙이 오목한 단면을 갖는 용접 가이드(4)를 통과하므로서, 인접한 스트랜드의 외면들이 함께 모여진 다음 서로 용접된다. 이렇게해서 스피닝된 스트랜드들은 제5도에 도시한 것과 같은 예정된 형상의 시트형으로 일체로 형성되고, 그에 따라 투과형 시트가 얻어진다. 제11도에서, 도면 부호 5는 스트랜드를 스피닝하기 위한 닢 롤러를, 그리고 도면 부호 6은 커터를 각각 나타낸다.

제4도에 도시한 것과 같은 스크린이 이러한 방법에 의해 제조되는 경우에 있어서는, 계란형 단면 형상을 갖는 압출된 스트랜드의 광학 축선이 제4도에 도시한 바와 같이 경사지도록 점진적으로 경사진 홈을 갖는 스피닝 가이드가 사용될 수도 있다. 따라서, 제11도에 도시한 것과 일반적으로 동일한 시스템에 의해서도 이러한 형태의 스크린을 제조할 수가 있다.

다음에, 제6도 내지 제10도에 도시한 실시예에 따른 스크린의 제조 방법을 제13도 및 제14도를 참조하여 아래에서 설명한다. 제13도는 이러한 방법에 따라 사용된 장치의 평면도이고, 제14도는 그 측면도이다.

메인 부분(11)을 형성하기 위한 용융물을 제공하는 제1압출기(1)와 다른 부분(12)을 형성하기 위한 다른 용융물을 제공하는 제2압출기(1')가 제공된다. 다이(2)는 두 개의 용융 플라스틱이 배출되는 구멍(도시 안됨)을 가진 노즐을 구비하고 있다. 용융 재료가 다이에 독립적으로 공급되는 속도를 조절하기 위해 일정 배출 펌프(7)가 사용된다.

스트랜드는 두 개의 용융 재료를 사용하여 접합식으로 스피닝에 의해 형성되며, 노즐의 바로 아래에 배치된 제12도에 도시한 것과 유사한 스피닝 정렬 가이드(3)에 의해 서로 접촉되지 않고 유지되므로써, 스트랜드의 자세를 조절할 수가 있다. 그후, 스트랜드는 다음의 처리 스테이션으로 공급된다. 그러므로, 스피닝 정렬 가이드(3)는 제12도에 도시한 바와 같은 홈을 갖는 것이 바람직하다. 그 다음에, 스트랜드는 그 가장 깊은 중앙이 오목한 단면을 갖는 용접 가이드(4)를 통과하므로서, 인접한 스트랜드의 외면이 점차 함께 모여져서 서로에 대해 용접된다. 이렇게 해서 스피닝된 스트랜드는 제10도에 도시한 바와 같은 예정된 형상의 시트로 일체로 형성되며, 이에 따라 투과형 시트가 얻어진다. 제14도에서, 도면부호 5는 스트랜드를 스피닝하기 위한 닢 롤러를, 그리고 도면부호 6은 커터를 각각 나타낸다.

이러한 방법에 의해 스크린을 제조하기 위해서는, 투명 스트랜드(10)의 메인 부분(11) 및 다른 부분(12)이 미리 정해진 방향으로 면하도록 스트랜드의 자세를 조절하는 동안 스트랜드를 스피닝하고 정렬하는 것이 바람직하다. 제6도 내지 제10도에 도시한 실시예에 있어서, 모든 다른 부분(12)은 광학 축선에 수직으로 형성되어 있다. 그러나, 광학 축선(10a)은 스크린의 중앙에서 주위 측부로 점차 경사질 수도 있으며, 다른 부분(12)은 광학 축선의 기울기에 따라 위치될 수도 있다. 이러한 스크린을 제조하기 위해, 광학 축선의 기울기에 대해 점차로 경사진 홈을 갖는 스피닝 정렬 가이드가 사용되므로써, 일반적으로 제14도에 도시한 것과 동일한 시스템을 사용할 수가 있게 된다.

제15도에 도시한 바와 같이 다수의 투명 플라스틱 스트랜드(10)가 용융물을 스피닝하여 형성되어 있는 경우에 있어서, 일단의 인접 스피닝 노즐(20)의 그룹은 서로 정렬하여 배치되는 반면에 각 노즐의 인접 노즐 구멍(21)이 작은 간격으로 배열되거나 적어도 출구 단부에서 서로 겹치도록 형성되므로써, 투명 스트랜드(10)의 외면을 스피닝 노즐(20)의 출구에서 서로 용접시켜 일체로 된 시트를 형성하게 된다.

이러한 경우에, 각각 수십 내지 수백개의 스트랜드로 이루어진 테이프형 시트가 유니트로서 형성되어, 롤(7)의 회전 속도가 적합한 스피닝 속도를 유지하도록 조절되는 동안 제15도에 도시한 바와 같이 그 양단부에 제한 링(71)을 갖는 롤(7)에 인도되고, 그후 서로 용접되어 하나의 일체형 시트를 형성하는 바와 같은 방식으로 제조될 수가 있다.

제17도 내지 제19a도는 제15도에 도시한 것과 유사한 또 다른 제조 방법에 관계된다. 이들 방법에 의하면, 다이(2)의 스피닝 노즐(20)로부터 압출된 투명 스트랜드는 만곡 가이드(8)에 의해 함께 모여져서 하나의 시트로서 스피닝된다. 이러한 경우에, dp2d를 만족하도록 노즐 구멍의 직경(d)과 노즐 구멍 피치(P)를 선택하는 것이 바람직하다. 투명 스트랜드의 단면 형상이 원형이 아닌 경우에 있어서는, 냉각기(9)로부터 스트랜드에 공기를 취입하는 것이 효과적이다. 제19a도 및 제19b도는 본 발명에 사용된 다이(2)의 또다른 예를 보여준다. 스피닝 노즐(20)이 제16도에 도시한 바와 같이 직선으로 배열되는 대신에 몇 개의 독립적인 열로 배열되어 있는 제19a도 또는 제19b도의 다이는 넓은 스크린을 제조하는데 있어 특히 적합하다.

따라서, 제15도 내지 제19a도 및 19b도에 도시한 방법들은 다수의 압출기 및 다수의 유동 통로를 가진 스피닝 노즐을 사용하여 스피닝 접합하는데 적용될 수가 있다.

본 발명에 따른 투과형 스크린의 제조를 위해, 스크린의 전체 폭에 대해 단일 시트를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 장치와 관련한 어떤 조건들로 인해 그렇게 할 수가 없고, 예정된 폭을 갖는 단위 시트들이 형성되어, 결합제 또는 접착 테이프를 사용하여 함께 연결되게 된다.

제20도는 이러한 연결을 위해 가능한 한가지 방법을 보여준다. 예정된 폭을 갖도록 미리 형성하여 보빈(102)둘레에 감은 다수의 투명 스트랜드 테이프(101)를 풀어 제1닢 롤러(103)에 의해 나란히 높고 예열용의 제1가열 유니트(104)로 보낸다. 제1가열 유니트(104)에서 가열하기 위해서는, 고온 공기가 사용될 수도 있고, 보다 바람직하게는 테이프의 비틀림을 방지하기 위해 원적외선 방사 또는 레이저 광이 채택될 수도 있다.

그후, 제2가열 유니트(105)에서 테이프(101)의 인접 부분들이 스폿 가열되므로써, 테이프(101)를 용접한다. 제2가열 유니트(105)에서 가열하기 위해서는, 고온 공기가 사용될 수도 있지만 제1가열 유니트(104)의 경우에서와 같이 원적외선 방사 또는 레이저 광을 사용하여 가열하는 것이 더욱 바람직하다.

이러한 용접에 의해 형성된 시트는 냉각조(106)로 운반되고, 이렇게 하므로써 용접 부분들이 냉각 및 응고된다.

냉각된 시트는 제2닢 롤러(107)에 의해 꺼내져서 커터(108)에 의해 예정된 길이로 잘려지므로써, 예정된 폭을 갖는 스크린을 얻을 수가 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실예들을 설명한다. 말할 필요도 없이, 본 발명은 이들 실예들에 한정되지 않는다고 해석되어야 할 것이다.

[실시예 1]

투과형 스크린을 제조하기 위해 제11도 및 제12도에 도시한 바와 같은 장치를 사용했다. 1g/구멍의 양으로 폴리메틸 메타크릴레이트를 공급하기 위해 500개의 구멍을 갖는 노즐이 사용되었고, 250℃에서 스피닝을 수행하여, 이렇게 형성된 스트랜드를 스피닝 정렬 가이드 및 용접 가이드를 통과시켜 닢 롤러에 의해 6.74m/min의 속도로 스피닝했다.

노즐과 스피닝 가이드 사이의 거리는 300㎜였고, 그 표면 온도가 일정하게 유지되도록 스피닝 가이드를 냉각 시켰다.

이렇게 해서 얻어진 시트의 투명 스트랜드의 직경은 0.4㎜였고, 시트는 20㎝의 폭을 가지며 직선으로 균일하게 배열된 스트랜드로 일체 형성되었다. 우수하게는, 500개의 스트랜드중 각 단일 스트랜드의 스폿은 400±5㎛의 범위내에 있다. 1m의 길이를 갖는 다섯 개의 시트가 이런식으로 형성되어, 측면 방향으로 직선상으로 배열되고 접착 시트에 의해 서로 연결되므로써, 1 x 1 평방의 투과형 스크린을 제조할 수가 있다.

또한, 스크린이 접착 필름으로 덮히지 않은 측부상에서 스트랜드들 사이에 형성된 홈에(30㎏의 압력하에서 1.5m/min의 속도로 이동하는 고무 경도 70。의) 고무 스퀴지(squeegee)를 사용하여 흑색 잉크를 적용했다.

이렇게 얻어진 투과형 스크린을 영사 TV에 부착시켜 시험했다. 그 결과, 정면에서 볼 때 뿐 아니라 경사방향에서 볼 때도 스크린이 선명했고, 해상도 및 칼라 색조가 양호하다는 것이 발견되었다.

시청 각도에 대한 스크린 이득을 측정하기 위해 상기에서 얻어진 스크린의 관찰측상에 광확산판(light diffusing plate)을 위치시켰다. 최종 특성 곡선은 제21도에 도시한 바와 같았다.

[실시예 2]

투과형 스크린을 제조하기 위해 제12도 및 제14도에 도시한 바와 같은 장치를 사용했다. 투명 스트랜드(10)의 구성은 제9도에 도시한 바와 같았다. 메인 부분(11)은 굴절율이 n=1.49인 폴리메틸 메타크릴레이트로 형성된 반면에, 다른 부분(12)은 굴절율이 n=1.6인 폴리카보네이트로 형성되었다.

0.5g/구멍의 양으로 폴리메틸 메타크릴레이트를 그리고 0.5g/구멍의 양으로 폴리카보네이트를 공급해주기 위해 500개의 구멍을 갖는 노즐이 사용되었고, 240℃에서 스피닝을 수행하여, 스피닝 정렬 가이드 및 용접 가이드를 통과하여 닢 롤러에 의해 6.74m/min의 속도로 스피닝되어진 병렬 접합 스트랜드를 압출했다.

이때 노즐과 스피닝 가이드 사이의 거리는 150㎜였고, 그 표면 온도가 일정하게 유지되도록 스피닝 가이드를 강제 냉각시켰다.

이렇게 얻어진 시트의 투명 스트랜드의 직경은 0.4㎜였고, 시트는 20㎝의 폭을 가지며 직선으로 균일하게 배열된 스트랜드로 일체 형성되었다. 500개의 스트랜드중 각 단일 스트랜드의 스폿은 400±5㎛의 범위내에 있다. 1m의 길이를 갖는 다섯 개의 시트가 이런식으로 형성되어, 측면 방향으로 배열되고 접착 시트에 의해 서로 결합되므로써, 1 x 1 평방의 투과형 스크린을 제조할 수가 있었다.

또한, 스크린이 접착 필름으로 덮히지 않은 측부 상에서 스트랜드들 사이에 형성된 홈에(30㎏의 압력하에서 1.5m/min의 속도로 이동하는 고무경도 70。의) 고무 스퀴지를 사용하여 흑색 잉크를 적용했다.

[실시예 3]

스크린을 제조하기 위해, 제15도 및 제16도에 도시한 바와 같은 장치를 제22도에 도시한 바와 같은 노즐 구멍을 갖는 노즐과 함께 사용했다.

제22도에 도시한 바와 같은 스피닝 노즐 부분의 크기는 다음과 같다 :

각 노즐 구멍의 최대 길이(T) = 0.90㎜,

각 노즐 구멍의 최대폭(W) = 0.75㎜,

노즐 구멍의 피치(P) = 0.80㎜,

입구측상의 곡률반경(R1) = 0.375㎜,

출구측상의 곡률반경(R2) = 0.3㎜, 및

노즐 사이의 거리(C) = 0.05㎜.

이렇게 특정화된(100개의 구멍) 40개의 단위 스피닝 노즐이 서로 1㎜정도 이격된 채로 배열되어 있는 다이를 사용했다. 230℃의 온도로 가열되는 동안 기어 펌프를 거쳐 다이에 폴리메틸 메타크릴레이트가 공급되어, 2m/min의 주위 속도로 롤을 회전하는 동안 1m/min의 속도로 노즐 구멍을 통해 배출되므로써, 시트가 얻어진다. 시트형 형상을 유지하기 위해 투명 스트랜드는 스피닝 노즐의 출구에서 서로에 용접되었다.

이렇게 얻어진 시트를 길이 방향으로 1.1m씩 잘라서, 분리 제조된 프레스넬렌즈와 광확산판 사이에 끼운채로 영사 TV에 부착시켜 시험했다. 그 결과, 시청 범위가 넓어졌고 다른 개선 효과가 얻어짐이 발견되었다.

[실시예 4]

제14도에 도시한 설비를 기초로 하고 다이 및 만곡 가이드를 제17도 및 제18도에 도시한 것으로 바꾼 제조 장치를 사용했다. 제8도에 도시한 구조 형태를 갖도록 설계된 투과형 스크린을 제조하였다.

다이는 제19a도에 도시한 바와 같이 배열되었다. 즉, 50개의 비원형 접합구멍이 3열 및 2줄로 배열되었고, 각 구멍의 직경은 약 1.2㎜, 그리고 구멍의 피치는 1.8㎜였다.

메인 부분은 투명 폴리메틸 메타크릴레이트로 형성되는 반면에, 다른 부분은 1중량%의 카본 블랙을 내부에 혼합한 폴리메틸 메타크릴레이트로 형성되었다. 메인 부분은 0.5g/min 구멍의 비율로 공급되었고, 다른 부분은 0.02g/min 구멍의 비율로 공급되었다. 다이 온도는 240℃로 조정되었다.

스트랜드를 냉각하기 위해 공기가 냉각기로부터 스피닝된 스트랜드로 선형으로 취입된다. 다이의 바로 아래에는 그로부터 20㎝의 거리에 만곡 가이드가 배치되어 있다. 투명 스트랜드가 서로 용접되어 닢 롤러로 인출되는 동안 3.9m/min의 속도로 스피닝되었다.

이렇게 해서 120㎜의 폭을 갖고 품질이 개선된 시트가 얻어졌고, 시트의 각 투명 스트랜드이 직경은 약 0.4㎜로 균일하였으며, 각 스트랜드는 검은 줄무늬를 갖는다.

이런식으로 얻어진 4개의 시트를 제20도에 도시한 바와 같은 장치를 사용하여 서로 용접시키므로써, 480㎜의 폭과 480㎜의 길이를 갖는 투과형 스크린이 얻어졌다.

이 투과형 스크린을 분리 제조한 프레스넬 렌즈와 함께 영상 TV에 부착시켜 시험하였다. 그 결과, 정면에서 볼 때 뿐 아니라 경사져서 볼 때도 표시면이 선명해졌고, 해상도 및 칼라 색조도 양호하다는 것이 발견되었다.

본 발명은 상술한 구성에 기초한 것이며, 본 발명에 따른 스크린은 정밀도가 크게 개선되고 두 개의 다른 재료의 조합으로 인해 특수한 광학 효과를 달성하는 한편 평범한 이중측 렌티큘라 렌즈형 스크린과 실질적으로 동등하다. 또한, 본 발명은 이렇게 개선된 투과형 스크린이 높은 효율도를 갖고 저렴하게 제조될 수 있게 해준다.

Claims

시트 형상으로 평행하게 배열되며, 아크릴중합체, 폴리카보네이트중합체, 폴리아크릴레이트, 가교형실리콘중합체, 가교형 아크릴레이트중합체, 이온가교형중합체의 투명 플라스틱 스트랜드로 형성된 하나이상의 플라스틱 시트로 이루어진 스크린 몸체를 갖고, 상기 투명 스트랜드의 각 인접 부분이 그 외주면부에서 상기 스트랜드의 길이 방향 전체에 걸쳐 폭을 가지고 융착되어 시트상으로 일체화되는 것을 특징으로 하는 투과형 스크린.
제1항에 있어서, 상기 스크린 몸체를 구성하는 상기 투명 스트랜드의 각각이 상기 스트랜드의 주요 부분의 기능과는 다른 광학 기능을 제공하도록 작용하는 단면 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 투과형 스크린.
제1항에 있어서, 상기 스크린 몸체를 구성하는 투명 플라스틱 스트랜드의 각각의 단면 형상이 비원형인 것을 특징으로 하는 투과형 스크린.
제2항에 있어서, 상기 스크린 몸체를 구성하는 투명 플라스틱 스트랜드의 각각의 단면 형상이 비원형인 것을 특징으로 하는 투과형 스크린.
다수의 투명 플라스틱 스트랜드를 용융물 스피닝 방식으로 스피닝하여 투과형 스크린을 제조하는 방법에 있어서, 스트랜드를 정렬하는 동안 스피닝 위치 바로 아래에서 상기 투명 스트랜드를 스피닝하는 단계와, 인접하는 각각의 스트랜드의 외표면에서 스트랜드의 길이방향의 전체에 걸쳐 폭을 가지고 융착되는 시트상으로 일체화되는 단계와, 상기 단계에 의해 얻어진 하나이상의 시트로부터 스크린 몸체를 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투과형 스크린의 제조 방법.
제5항에 있어서, 비원형 단면 형상을 갖는 투명 플라스틱 스트랜드가 그 자세를 조절하여 정렬되는 동안 용융물 스피닝에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 투과형 스크린의 제조 방법.
다수의 투명 플라스틱 스트랜드를 용융물 스피닝 방식으로 스피닝하여 투과형 스크린을 제조하는 방법에 있어서, 투명 스트랜드의 주요 부분을 형성하는 용융물과 주요 부분의 광학 기능과 다른 광학 기능을 제공하는 다른 용융물을 사용하여 접합식으로 스피닝하는 단계와, 스트랜드를 정렬하는 동안 스피닝 위치 바로 아래에서 투명 스트랜드를 스피닝하는 단계와, 시트를 형성하기 위해 상기 스트랜드의 각 인접부분들을 용접하는 단계와, 상기 단계에서 얻어진 하나이상의 시트로부터 스크린 몸체를 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투과형 스크린의 제조 방법.
제7항에 있어서, 비원형 단면 형상을 갖는 투명 플라스틱 스트랜드가 그 자세를 조절하여 정렬되는 동안 용융물 스피닝에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 투과형 스크린의 제조 방법.
다수의 투명 플라스틱 스트랜드를 용융물 스피닝 방식으로 스피닝하여 투과형 스크린을 제조하는 방법에 있어서, 시트를 일체로 형성하기 위해 스트랜드를 용접하는 동안 스피닝 노즐 출구에서 투명 스트랜드를 스피닝하는 단계와, 상기 단계에서 얻어진 하나이상의 시트로부터 스크린 몸체를 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투과형 스크린의 제조 방법.
제9항에 있어서, 비원형 단면 형상을 갖는 투명 플라스틱 스트랜드를 용융물 스피닝에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 투과형 스크린의 제조 방법.
다수의 투명 플라스틱 스트랜드를 용융물 스피닝 방식으로 스피닝하여 투과형 스크린을 제조하는 방법에 있어서, 투명 스트랜드의 주요 부분을 형성하는 용융물과 주요 부분의 광학 기능과는 다른 광학 기능을 제공하는 다른 용융물을 사용하여 접합식으로 스피닝하는 단계와, 시트를 일체로 형성하도록 스피닝 노즐 출구에서 투명 스트랜드를 용접하는 단계와, 상기 단계에서 얻어진 하나이상의 시트로부터 스크린 몸체를 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투과형 스크린의 제조 방법.
제11항에 있어서, 비원형 단면 형상을 갖는 투명 플라스틱 스트랜드를 용융물 스피닝에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 투과형 스크린의 제조 방법.