KR101623995B1 - 개선된 반사형 프로젝션 스크린 - Google Patents

Abstract

넓은 시야각 범위에 걸쳐 균일하게 높은 이득을 갖는 반사형 프로젝션 스크린이 제공된다. 프로젝션 스크린은, 60˚ 입사각에서 측정할 때 광 반사율이 약 85% 초과이고 광택도가 약 10% 미만이고 적어도 하나의 안료 처리되지 않은 플래시-방사 플렉시필라민트 필름-피브릴 시트를 포함하는 이중 목적의 광 반사성, 지지 기재, 및 기재의 적어도 하나의 표면을 덮고 확산-향상 입자를 함유하는 광 투과성 용융-가공성 중합체의 광학 확산층을 포함한다. 프로젝션 스크린은 광 이득이 약 0.90 내지 약 2.0이며, 광 이득은 -60˚ 내지 +60˚의 시야각에 걸쳐 약 8% 이하만큼 벗어난다. 프로젝션 스크린은 우수한 드레이프성, 롤링성, 평평하게 놓임 및 매달림 능력을 갖는다. 프로젝션 스크린은 또한 재생 처리될 수 있다.

Description

개선된 반사형 프로젝션 스크린{IMPROVED REFLECTION-TYPE PROJECTION SCREEN}

본 발명은, 높은 광 이득(optical gain)과 고도의 확산 반사율(diffuse reflectance)을 갖는, 기재(substrate) 및 확산층을 포함하는 개선된 반사형 프로젝션 스크린에 관한 것이다.

반사형 프로젝션 스크린은 이미지와 비디오를 디스플레이하기 위하여 프로젝터와 함께 사용된다. 시각적 콘트라스트(contrast)의 감소없이 이미지를 명확하게 보기 위하여 종종 주변광을 어둡게 할 필요가 있다. 고출력 프로젝터를 사용하고/하거나 프로젝션 스크린의 광 이득으로도 불리는 반사 휘도를 증가시킴으로써 선영성(image clarity)이 향상될 수 있다. 그러나, 1.0보다 큰 이득을 갖는 프로젝션 스크린을 설계할 경우, 전형적으로 "핫 스팟"(hot spotting)을 직면하게 된다. 핫 스팟은 스크린의 이득이 수직 입사각에서 볼 때 더 크고 측면 각에서 볼 때 더 작아지는 경우 발생한다. "핫 스팟"에서는, 불충분한 광 확산의 결과로서 측면 각에서 보는 사람의 경우 이미지의 중앙이 이미지의 가장자리보다 더 밝게 보이게 되는 것이다. 영화관, 교실, 사무실 프리젠테이션 구역 및 가정의 시청 구역과 같은 환경(setting)에서는, 시청자는 종종 프로젝터로부터의 투사 이미지의 방향, 즉 입사하는 투사광의 방향에 대하여 상당한 각도에 위치되며; 따라서 스크린은 고반사성 (즉, 정반사성) 프로젝션 스크린이 사용되면 가능할 각도보다 큰 유효 시야각(effective viewing angle)을 가질 것이 요구된다. 핫 스팟 경향 없이도 넓은 시야각에 걸쳐 균일하게 높은 이득을 갖는 프로젝션 스크린을 갖는 것이 바람직할 것이다.

드레이프되거나, 롤링되거나 또는 권취될 수 있으며 권취되고 풀릴 때 형성되는 구김, 주름 또는 리플(ripple) 없이 약간의 장력 하에서 평평하게 놓이거나 매달려 있는 반사형 프로젝션 스크린을 생성하는 것이 바람직하다는 것은 잘 확립되어 있다. 드레이프성 기재로서 폴리비닐 클로라이드 (비닐) 직물을 이용하는 프로젝션 스크린이 알려져 있다. 전형적인 비닐 스크린은 표면이 적절하게 반사성이 되도록 하기 위하여 안료, 예를 들어, 이산화티타늄을 포함하며, 적절한 확산 반사율을 얻고 그로 인해 넓은 시야각을 얻기 위하여 엠보싱된 표면을 사용한다. 안료 처리된 비닐은 일반적으로 1.5 미만의 이득(gain)을 갖는다. 특수 스크린은 원하는 광학 특성을 이루기 위하여 지지 기재 또는 직물 상에 반사층을 그리고 이 반사층 상에 확산 필름을 포함할 수 있다. 평평하게 놓이거나 매달리는 스크린을 생성하기 위하여, 연질 비닐층이 직조 스크림(scrim) 상에 코팅되거나 부착되어 이 비닐층이 비주름식(non-creasing) 반사 스크린 표면을 제공하고 스크림이 치수 안정성을 제공할 수 있다.

저온 가요성과 용접성을 제공하기 위하여 선택적으로 가소제를 함유하는 비닐이 드레이프성(drapeability), 롤링성(rollability) 및 평평하게 놓임/매달림 특성(lay/hang flat characteristic)을 제공하는 데 있어서 효과적인 반면, 이는 프로젝션 스크린에 포함되는 비닐의 생산 중 및 프로젝션 스크린의 유효 수명 후 둘 모두에 환경적 관점에서 단점을 갖는 것으로 알려져 있는데, 그 이유는 비닐이 재생 처리(recycle)하기 어려우며 소각 및/또는 매립을 통해 비닐을 폐기함에 있어서 고유의 위험이 있기 때문이다. 비닐에서 원하는 기계적 특성을 이루기 위하여 사용되는 유기 가소제는 또한 시간에 걸쳐 재료로부터 확산되어 휘발성 유기 화합물(VOC)에 대한 실내 노출로 이어질 수 있다. 비닐의 사용과 관련된 환경적 단점 없이 원하는 드레이프성, 롤링성 및 평평하게 놓임 특성을 갖는 프로젝션 스크린을 갖는 것이 바람직할 것이다.

미국 특허 제7,057,812호 (신코프(Sinkoff))는 적어도 제1 표면을 갖는 기재, 제1 표면 및 반대쪽의 제2 표면을 갖는 반사층, 및 무광택 표면 마무리(matte finish)에 의해 형성된 제1 표면 및 반대쪽의 제2 표면을 갖는 확산층을 포함하는 프로젝션 스크린을 개시한다. 반사층의 제2 표면은 (예를 들어, 접착제를 통해) 기재의 제1 표면에 부착되며 확산층의 제2 표면은 (예를 들어, 광학적으로 투명한 접착제를 통해) 반사층의 제1 표면에 부착된다. 확산층의 제2 표면은 바람직하게는 매끄러운 표면 마무리를 갖지만, 원하는 스크린 지향성 또는 방향성 성능을 이루기 위하여 원하는 요철(irregularities)을 포함할 수 있다.

미국 특허 제6,144,491호 (오리카사(Orikasa) 등)는 기재, 광반사 물질의 플레이크(flake)가 내부에 분산되어 있는 투명 수지로부터 제조된 광 반사층, 및 방해석의 미세 결정 입자와 안료가 내부에 분산되어 있는 투명 수지로부터 제조된 투명 확산층을 갖는 반사형 프로젝션 스크린을 개시한다. 이 필름은 바람직하지 않게는 복잡하고 비싸며 얻기 어렵다.

미국 특허 제6,040,941호 (미와(Miwa))는 규칙적인 방향성의 광 흡수 슬릿 또는 "크레이즈"(craze)가 내부에 배치된 광 투과성 중합체 층에 광 반사성 기재가 라미네이팅된 반사형 프로젝션 스크린을 개시한다. 이 슬릿은 흑색 안료 또는 염료와 같은 광 흡수성 물질로 충전된다.

미국 특허 제5,456,967호 (네주(Nezu))는 롤 형태로 권취되고 필요에 따라 풀릴 수 있으며 고밀도 확산-반사층 및 연질 비닐 클로라이드 시트를 포함하는 반투명 광 확산층 - 상기 반투명 광 확산층은 광 확산 미세 불균일 패턴이 구비된 표면을 가짐 - 이 라미네이팅되는 기재 시트를 포함하는 그러한 유형의 반사형 스크린을 개시한다.

재생 처리가능하며 넓은 범위의 시야각에 걸쳐 균일하게 높은 이득을 제공하는, 우수한 드레이프성, 롤링성 및 평평하게 놓임/매달림 특성을 갖는 반사형 프로젝션 스크린을 경제적으로 생산하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명은 반사형 프로젝션 스크린에 관한 것으로서, 이 프로젝션 스크린은

a) 60˚ 입사각에서 측정할 때 광 반사율이 약 85% 초과이고 광택도가 약 10% 미만이고, 두께가 약 0.127 ㎜ (5 mil) 내지 약 0.381 ㎜ (15 mil)인 적어도 하나의 안료 처리되지 않은 플래시-방사 플렉시필라멘트 필름-피브릴(flash-spun plexifilamentary film-fibril) 시트를 포함하는, 전면 및 후면을 갖는 이중 목적의 광반사성, 지지 기재; 및

b) 확산-향상 입자를 함유한 광 투과성 용융-가공성 중합체를 포함하는, 두께가 약 0.00508 ㎜ (0.2 mil) 내지 약 0.381 ㎜ (15 mil)인 기재의 전면을 덮는 광학 확산층을 포함하며,

이 프로젝션 스크린은 광 이득이 약 0.90 내지 약 2.0이고, 광 이득은 -60˚ 내지 +60˚의 시야각에 걸쳐 약 8% 이하만큼 벗어난다.

<도 1>
도 1은 시야각 범위에 걸쳐 비교 및 대조군 프로젝션 프로젝션 스크린의 광 이득을 도시하는 그래프.
<도 2 및 도 3>
도 2 및 도 3은 코팅되지 않은 대조군 샘플과 본 발명에 따른 3가지 코팅된 샘플의 시야각 범위에 걸친 광 이득을 각각 도시하는 그래프.

본 명세서에서 이득으로도 불리는 스크린의 광 이득은, 스크린에 보내지고 스크린에 수직하게 또는 직각으로 반사된 입사광에 대해 측정될 때 시험 표준에 의해 반사된 광과 비교한 스크린에 의해 반사된 광의 측정치이다.

고도의 확산 반사율을 갖는 표면은 입사광을 산란시키는 것을 그 특징으로 하여, 표면의 휘도는 일반적으로 고도의 정반사율을 갖는 표면과 비교할 때 넓은 시야각 범위에 걸쳐 더욱 균일하다. 광의 산란량(amount of scattering)의 증가는 전형적으로 수직 (직교) 입사에서 반사된 광의 이득을 감소시키며 경사 시야각에서 반사된 광의 이득을 증가시켜 핫 스팟을 감소시킨다.

본 발명에 따른 프로젝션 스크린은 적어도 하나의 안료처리되지 않은 플래시-방사 플렉시필라멘트 필름-피브릴 시트를 갖는 이중 목적의 확산 반사성, 지지 기재 및 확산-향상 입자를 함유한 확산층을 포함한다.

본 발명의 프로젝션 스크린은 이득을 최대화하고 핫 스팟의 발생을 최소화하면서 시야각을 최대화한다. 프로젝션 스크린은 이득이 약 0.9 내지 약 1.2, 심지어 약 0.9 내지 약 1.4, 심지어 약 0.9 내지 약 1.6, 심지어 약 0.9 내지 약 1.8, 그리고 심지어 약 0.9 내지 약 2.0이다. 높은 이득에도 불구하고, 스크린 표면의 이득은 "평탄하며", 즉 넓은 범위의 시야각에 걸쳐 균일하여 핫 스팟이 발생하지 않게 한다. 무광택 백색 표면은 투사된 광을 어느 각도에서 보더라도 균일하게 반사하며 따라서 탁월한 선영성을 제공하는 평탄한 확산 표면의 예이다. 프로젝션 스크린의 이득은 -60˚ 내지 +60˚의 시야각에 걸쳐 약 8% 이하만큼, 심지어 약 4% 이하만큼 그리고 심지어 약 2% 이하만큼 벗어난다.

본 발명에 따르면, 반사율이 약 85% 초과, 심지어 약 90% 초과, 심지어 약 95% 초과 그리고 심지어 약 98% 초과인 기재의 사용은 광 이득이 약 0.9 초과인 프로젝션 스크린을 제공한다. 확산 반사율은 광의 전체 반사율에서 정반사율을 뺀 것으로 정의될 수 있다. 정반사율은 측정될 수 있는 광택도에 정비례한다. 확산 반사율은 광택도에 반비례한다. 광택도가 0인 표면은 완전히 확산성인 것으로 간주될 것이다.

본 발명의 스크린의 기재는 반사층 및 치수 안정성 지지층으로서 작용하는 이중 목적을 제공한다. 기재는 우수한 드레이프성, 롤링성, 및 평평하게 놓임/매달림 특성을 입증하기에 충분한 기계적 완전성(mechanical integrity)을 갖는다. 기재의 인장 강도(tensile strength)는 유리하게는 ASTM D5035에 따라 측정할 때 약 1226 N/m (7 lb/in) 내지 약 12609 N/m (72 lb/in)이다. 기재의 파단 신율(elongation to break)은 유리하게는 ASTM D5035에 따라 측정할 때 약 10% 내지 약 28%이다. 기재의 엘멘도르프 인열 강도(Elmendorf tear strength)는 유리하게는 ASTM D1424에 따라 측정할 때 약 2.2 N (0.5 lb) 내지 약 5.8 N (1.3 lb)이다. 기재의 박리 강도(delamination strength)는 유리하게는 ASTM D2724에 따라 측정할 때 약 14.01 N/m (0.08 lb/in) 내지 약 140.1 N/m (0.8 lb/in)이다.

본 발명의 프로젝션 스크린은 캐스팅되거나 캘린더링된 동일한 두께의 비닐 필름보다 더 높은 인장 강도를 갖는다. 매달린 프로젝션 스크린을 위해 롤링되고 평평하게 놓이고/놓이거나 매달리는 능력을 제공하기 위하여 과도한 크리프(creep) 가능성이 없는 가요성이 요구된다. 프로젝션 스크린에 사용하기 위한 기재는 적어도 하나의 플래시-방사 플렉시필라멘트 필름-피브릴 시트, 예를 들어 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니(E. I. du Pont de Nemours &Co.)로부터 상표명 타이벡(Tyvek)(등록상표)으로 구매가능한 고밀도 폴리에틸렌 시트의 층이다. 플래시-방사 시트는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 아세틸 폴리옥시메틸렌 수지 및 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체로 형성될 수 있다. 기재 내의 각각의 플래시-방사 층은 평균 두께가 약 0.127 ㎜ (5 mil) 내지 약 0.381 ㎜ (15 mil)이다. 증가된 불투명도, 반사율 또는 기계적 강성을 위하여 둘 이상의 기재 층이 이용될 수 있다.

확산층은 이득의 큰 손실없이 기재에 의해 반사된 광을 확산시키며 기재의 피브릴 패턴을 가린다. 확산층은 두께가 약 0.0254 ㎜ (1 mil) 내지 약 0.508 ㎜ (20 mil)이며, 심지어 약 0.0508 ㎜ (2 mil) 내지 약 0.203 ㎜ (8 mil)이다. 확산층이 너무 두꺼우면, 프로젝션 스크린의 이득이 감소된다. 확산층이 너무 얇으면, 핫 스팟이 야기된다.

확산층에 사용하기 적합한 중합체는 광 투과성 (즉, 투명 또는 반투명) 용융-가공성 중합체를 포함한다. 상이한 굴절률을 갖는 비결정질 또는 무정형 중합체로 산재된, 가시광 파장(약 1 ㎛ 미만)에 상응하는 도메인 크기를 가진 결정질 또는 반결정질 구조를 형성하는 중합체는 또한 확산-향상 입자와 유사한 효과로 광을 산란하도록 작용한다. 확산층에 사용하기 적합한 중합체는 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 MPE (메탈로센 촉매된 폴리에틸렌), 개질 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌 중합체 블렌드를 포함하는 폴리에틸렌 중합체; 폴리프로필렌 단일중합체 및 프로필렌과 에틸렌의 공중합체를 포함하는 폴리프로필렌; 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체(EVA), E/MAME로도 불리는 에틸렌과 에틸 하이드로젠 말레에이트의 공중합체 (MAME), 에틸렌과 아크릴레이트, 예를 들어 메틸 아크릴레이트 및 n-부틸 아크릴레이트의 공중합체를 포함하는 에틸렌 공중합체; 및 에틸렌 공중합체와 E/MAME의 블렌드, 예를 들어 E/MAME와 EVA의 블렌드, 및 E/MAME와 에틸렌과 아크릴레이트의 공중합체의 블렌드를 포함한다. 확산층은 기재의 표면 상에 캐스팅 또는 압출되거나, 기재에 열 라미네이팅(thermally laminated)되거나 접착제로 라미네이팅될 수 있다.

중합체는 기재의 표면에 다소 침투하여 52.54 N/m (0.3 lb/in) 이상의 박리 강도로 이어지는 접착 수준을 제공한다. 광의 투과 및 확산에 더하여, 확산층은 유리하게는 프로젝션 스크린의 평평하게 놓임/매달림 특성을 향상시킨다.

확산층은 광을 산란시키고 시야각에 걸쳐 이득을 고르게 하기 위한 확산-향상 입자를 추가로 함유하여, 상대적으로 평탄한 이득 곡선으로 이어진다. 입자는 산란 중심으로서 작용하며 전체 반사율의 감소없이 확산량을 증가시킨다. 또한, 그러한 입자는 기재 표면 상의 필름-피브릴 패턴을 마스킹한다. 적합한 입자는 안료, 금속 플레이크, 및 비-이미지화 기하 광학 기기(geometric optics)에 사용되는 마이크로-렌즈 및 미세유리 비드를 포함한다. 적합한 안료는 규산염, 알칼리 금속 탄산염, 알칼리 토금속 탄산염, 알칼리 금속 티탄산염, 알칼리 토금속 티탄산염, 알칼리 금속 황산염, 알칼리 토금속 황산염, 알칼리 금속 산화물, 알칼리 토금속 산화물, 전이금속 산화물, 금속 산화물, 알칼리 금속 수산화물 및 알칼리 토금속 수산화물을 포함한다. 구체적인 예는 이산화티타늄, 탄산칼슘, 점토, 운모, 활석, 하이드로탈사이트(hydrotalcite), 수산화마그네슘, 실리카, 규산염, 중공형 규산염 구체(hollow silicate sphere), 규회석, 장석, 카올린, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 황산마그네슘, 황산바륨, 황산칼슘, 수산화알루미늄, 산화칼슘, 산화마그네슘, 알루미나, 석면 분말(asbestos powder), 유리 분말 및 제올라이트를 포함한다. 전형적인 안료 입자 직경은 약 0.10 ㎛ 내지 약 0.44 ㎛ 범위이다. 확산층 내의 입자 로딩(particle loading)은 확산층의 중량 기준으로 약 1 중량% 내지 약 10 중량% 미만, 심지어 약 6 중량% 미만, 그리고 심지어 약 3 중량% 미만이다.

확산층은 추가로 NFPA 701, "직물 및 필름의 화염 전파에 대한 화재 시험의 표준 방법"(Standard Methods of Fire Tests for Flame Propagation of Textiles and Films)과 같은, 실내 사용에 요구되는 규제 표준을 전체 복합체가 충족하게 하는 난연성 첨가제를 포함할 수 있다. 폴리올레핀에 사용되는 난연성 시스템의 대부분의 일반적인 유형에는 자유 라디칼을 켄칭(quenching)하고 연소 반응을 중단시키기 위해 증기상으로 작용하는 할로겐화된 켄처(quencher) 유형의 화합물 및 기화가능한 옥시할라이드 화합물을 형성함으로써 할로겐을 화염 내로 운반하도록 기능하는 금속 산화물 상승제(metal oxide synergist)가 포함된다. 적합한 할로겐화 화합물은 데카브로모다이페닐옥사이드, 옥타브로모다이페닐옥사이드, 테트라브로모비스페놀-A 다이글리시딜 에테르, 에틸렌비스테트라브로모프탈리아미드, 셉타브로모트라이메틸페닐 인단, 옥타브로모트라이메틸프놀 인단 및 테트라브로모비스페놀 A, 비스 (2,3-다이브로모프로필 에테르)를 포함한다. 적합한 금속 산화물 상승제는 삼산화안티몬, 오산화안티몬 및 소듐 안티모나이트를 포함한다. 할로겐화/상승제 난연 시스템의 대안으로서, 폴리인산암모늄, 적린, 마그네슘 다이하이드록사이드(MDH), 알루미늄 트라이하이드록사이드(ATH), 붕산아연을 포함하는 무기 난연성 시스템이 사용될 수 있다. 이들은 또한 할로겐화 시스템 또는 보다 새로운 비할로겐화 화합물, 예를 들어 트라이아진 (예컨대, 시바(Ciba)(등록상표) 플레임스탭(FLAMESTAB)(등록상표) NOR^TM 116) 또는 EDAP (에틸 다이아민 포스페이트 염)과 조합될 수 있다.

예를 들어, 산화방지제, 황변방지제, UV 흡수제, 자유 라디칼 스캐빈져 및 광안정제와 같은 추가 첨가제가 확산층에 포함될 수 있다. UV 광을 흡수하며 가시 스펙트럼에서 에너지를 방출하는 광학 증백제(optical brightener)가 첨가되어 밝기(brightness) 또는 이득을 증가시키고/시키거나 청색 색조를 첨가할 수 있다.

추가 중합체층이 스크린의 후면 또는 비시청 면(non-viewing surface)에 캐스팅, 압출 또는 라미네이팅될 수 있다. 추가 층을 사용하여 스크린의 평평하게 놓임/매달림 특성을 개선시키고 스크린의 에지 컬링(edge curling)을 감소시킬 수 있다. 다른 공급원으로부터의 주변광이 스크린에 비쳐 보이지 않도록 불투명성을 부여하기 위하여 카본 블랙 또는 유사한 광흡수성 안료가 스크린의 비시청 면을 코팅하는 데 사용되는 중합체에 첨가될 수 있다. "블랙아웃"(blackout) 또는 완전 불투명성을 이루기 위해 약 1 중량% 내지 약 6 중량%의 카본 블랙 또는 회색 안료 농도가 필요하다.

프로젝션 스크린의 기재 및 확산층은 유리하게 재생 처리가능하다. 구체적으로, 확산층에 E/MAME가 사용될 경우, E/MAME는 균질한 조성물을 형성하여 조성물의 기계적 특성을 개선하기 위하여 첨가제의 분산을 돕는다.

[시험 방법]

이득

스크린 샘플의 이득은 특정 범위의 각도에 걸친 상기 샘플의 각방향 휘도를 공지의 시험 표준의 각방향 휘도로 나눔으로써 결정된다. 이 표준은 뉴포트 코포레이션(Newport Corporation)(미국 캘리포니아주 어빈 소재)으로부터 입수가능한 30.48 ㎝ (12 인치) 360˚ 회전 스테이지 상부에 -5˚ 틸팅된 측각기 상에 장착된, 랩스피어, 인크.(Labsphere, Inc.)(미국 뉴햄프셔주 노스 서튼 소재)로부터 구매가능한 NIST 트레이서블(traceable) 스펙트라론(Spectralon)(등록상표) 확산 백색 표준이다. 랩스피어, 인크.로부터 입수가능한 시준된 광원인 균일한 조명 "A", 2856K를, 샘플이 회전될 때 샘플과 함께 이동하고 조명 각도와 광원의 거리가 일정하게 되도록, -5˚로 확산 표준으로부터 50 ㎝ 거리에서 회전 스테이지에 장착하여 표준의 표면 상의 15 ㎜ 지점(spot)을 조명하도록 하였다. 포토 리서치, 인크.(Photo Research, Inc.)(미국 캘리포니아주 챗스워스 소재)로부터 입수가능한 포토 리서치 PR-1980B 프리차드 스펙트로라디오미터(Prichard Spectroradiometer)를 회전 스테이지에 수직으로 장착하였다. 조명원이 켜지고 안정화된 상태에서, 휘도 측정은 5˚ 간격으로 수행하고 기록하였다. 일단 표준 측정이 완료되면, 프로젝션 스크린 샘플을 표준 대신 장착하고 샘플에 대해 동일한 측정을 수행하고 기록하였다. 이어서, 각각의 각도에서의 샘플 측정치를 표준의 유사 측정치로 나누어 -60˚ 내지 +60˚ 범위의 시야각에서 샘플의 이득을 생성하였다. 각각의 각도에서 이러한 이득 데이타를 플로팅하였다.

반사율

각각의 샘플 상의 5개의 위치에서의 반사율을, 엑스-브라이트, 인크.(X-Brite, Inc.)(미국 미시간주 그랜드 래피즈 소재)로부터 입수가능한 보정된 SP-64 구체 분광광도계(Sphere Spectrophotometer)를 이용하여 측정하였으며, 400 ㎚ 내지 700 ㎚ 범위의 파장에서의 반사율의 평균 뿐만 아니라 눈의 명소 응답(photopic response)의 피크에 가장 가까운 550 ㎚의 파장에서의 반사율을 기록하였다.

광택도

각각의 샘플의 정반사 광택도는 반사율이 측정된 동일한 5개 지점에서 폴 에이. 가드너 컴퍼니, 인크.(Paul A. Gardner Company, Inc.)(미국 플로리다주 폼파노 비치 소재)로부터 입수가능한 GL-4601 헤이즈-광택도 측정기(Haze-Gloss Meter)를 이용하여 ASTM D523에 따라 측정하였다. 평균 광택도 측정치를 20˚, 60˚ 및 85˚의 입사각에 대해 보고하였다.

[실시예]

이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니(미국 델라웨어주 윌밍턴 소재)로부터 상표명 타이벡(등록상표)로 입수가능한 고밀도 폴리에틸렌 플래시-방사 플렉시필라멘트 필름-피브릴 시트의 샘플을 -60˚ 내지 +60˚의 시야각 범위에 걸쳐 광 이득에 대해 시험하였다. 표 1에 열거된 바와 같이, 확산층을 갖지 않은 대조군 샘플 1과 대조군 샘플 2, 및 적어도 하나의 확산층을 갖는 본 발명의 스크린의 실시예 (실시예 1 내지 실시예 7)를 시험하였다. 각각의 실시예에서, 확산층은 에틸렌과 메틸 아크릴레이트의 공중합체의 전체 블렌드 (190 ℃에서 측정할 때 용융 유동 지수 8.0) 80 중량% 및 에틸렌과 MAME의 공중합체의 전체 블렌드 20 중량%의 블렌드였다. 에틸렌과 메틸 아크릴레이트의 공중합체는 80 중량%의 에틸렌과 20 중량%의 메틸 아크릴레이트였다. E/MAME 공중합체는 90.5 중량%의 에틸렌과 9.5 중량%의 MAME이었다. 이산화티타늄(듀폰(DuPont) 티퓨어(TiPure)(등록상표) R104)을 블렌드의 중량 기준으로 2% 또는 3%의 양으로 첨가하였다. 블렌드를 기재 상에 압출 코팅하여 확산층을 형성하였다. 추가적으로, 2% 트라이아진 (시바로부터 입수가능한 플레임스탭(등록상표) NOR116) 및 7% 테트라브로모비스페놀 A, 비스 (2,3-다이브로모프로필 에테르) 및 삼산화안티몬으로 구성된 난연성 시스템을 실시예 2, 실시예 3 및 실시예 5에 첨가하였다. 또한, 실시예 2, 실시예 3 및 실시예 5에서, UV 흡수제, 산화방지제 및 황변방지제를 포함하는 패키지를 모두 합쳐 1%로 첨가하였다.

표 1은 대조군 샘플 1과 대조군 샘플 2, 실시예 1 내지 실시예 7, 및 구매가능한 무광택 백색 비닐 스크린의 3개의 샘플(비교예 1 내지 비교예 3)에 대해 시험한, 각도 범위에 걸친 평균 광 이득을 열거한다. 비교예 1은, 비닐 PS로 불리고 유리섬유 직조 직물 상에 라미네이팅된 백색 비닐 엠보싱 필름으로 구성되며 흑색 비닐 필름 배킹을 포함하는, 쓰리엠(3M)으로부터 구매가능한 스크린이었으며; 비교예 2는, 드레이퍼 FG 화이트(Draper FG White)로 불리고 유리섬유 직조 직물 상에 라미네이팅된 백색 비닐 엠보싱 필름으로 구성되며 흑색 비닐 필름 배킹을 포함하는, 구매가능한 스크린이었으며; 비교예 3은, 드레이퍼 M1300으로 불기고 지지되지 않은 백색 비닐 필름으로 구성되는, 구매가능한 다른 스크린이었다.

도 1은 비교예 1 내지 비교예 3 및 대조군 샘플 1에 대해 시험한, 각도에 걸친 이득을 그래프로 보여준다. 도 2는 실시예 1 내지 실시예 3에 대해 시험한, 각도에 걸친 이득을 그래프로 보여주며; 도 3은 실시예 4 내지 실시예 7에 대해 시험한, 동일한 각도에 걸친 이득을 그래프로 보여준다. 확산층을 갖지 않은 비코팅 대조군 샘플은 약 1.18 내지 약 1.4의 바람직하게 높은 최대 광 이득을 나타냈지만 이들 샘플은 핫 스팟으로 인해 바람직하지 못하게 좁은 시야각을 나타냈다. 핫 스팟은 수직(0˚의 입사각)에서 피크를 갖는 이득 곡선의 모양에 의해 도 1에서 도식적으로 나타낼 수 있으며, 11%를 초과하는 이득의 표준 편차에 의해 수치적으로 나타낼 수 있다. 대조적으로, 본 발명의 실시예의 이득의 표준 편차는 2% 미만이었다. E/MAME의 확산층과 안료의 확산-향상 입자는 스크린의 광 이득을 균일하게 조절하고 핫 스팟을 제거하도록 작용하였다.

표 2는 타이벡(등록상표) 1085D, 1443R 및 1079 (비코팅)의 기재 샘플 및 테이진 듀폰 필름스 저팬 리미티드(Teijin DuPont Films Japan Ltd.) (일본 동경 소재)로부터 입수가능한 RE240 미세공극형 폴리에스테르 필름의 구매가능한 샘플, 후루카와 아메리카, 인크.(Furukawa America, Inc.)(미국 조지아주 피치트리 시티 소재)로부터 입수가능한 MCPET 발포형 마이크로셀 폴리에스테르 시트, 및 드레이퍼, 인크.(Draper, Inc. )(미국 인디애나주 스피스랜드 소재)로부터 입수가능한 상업적 비닐 코팅 스크린에서 수행된 반사율 및 광택도 측정치를 포함한다.

Claims (7)

1. a) 60˚ 입사각에서 측정할 때 광 반사율이 85% 초과이고 광택도가 10% 미만이고, 두께가 0.127 ㎜ (5 mil) 내지 0.381 ㎜ (15 mil)인 적어도 하나의 안료 처리되지 않은 플래시-방사 플렉시필라멘트 필름-피브릴(flash-spun plexifilamentary film-fibril) 시트를 포함하는, 전면 및 후면을 갖는 이중 목적의 광반사성, 지지 기재; 및
   b) 확산-향상 입자를 함유한 광 투과성 용융-가공성 중합체를 포함하고 두께가 0.00508 ㎜ (0.2 mil) 내지 0.381 ㎜ (15 mil)인, 기재의 전면을 덮는 광학 확산층을 포함하며,
   0.90 내지 2.0의 광 이득 - 여기서, 광 이득은 -60˚ 내지 +60˚의 시야각에 걸쳐 8% 이하만큼 벗어남 - 을 갖는 반사형 프로젝션 스크린.
2. 제1항에 있어서, 광학 확산층은 용융-가공성 중합체의 중량 기준으로 10 중량% 미만의 확산-향상 입자를 함유하는 프로젝션 스크린.
3. 제1항에 있어서, 기재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 아세틸 폴리옥시메틸렌 수지, 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함하는 프로젝션 스크린.
4. 제1항에 있어서, 광학 확산층은 폴리에틸렌 중합체와 블렌드, 폴리프로필렌 중합체, 프로필렌과 에틸렌의 공중합체, 에틸렌 공중합체, 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체, 에틸렌과 아크릴레이트의 공중합체, 에틸렌 공중합체의 블렌드, 에틸렌 공중합체와 E/MAME 및 E/MAME의 블렌드로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함하는 프로젝션 스크린.
5. 제1항에 있어서, 확산-향상 입자는 이산화티타늄 및 탄산칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 안료를 포함하는 프로젝션 스크린.
6. 제1항에 있어서, 불투명성을 부여하기 위하여 카본 블랙 또는 광흡수성 안료를 함유하는 중합체를 포함하는, 기재의 후면을 덮는 배킹층을 추가로 포함하는 프로젝션 스크린.
7. 제1항에 있어서, 확산층은 캐스팅, 압출, 열 라미네이팅 또는 접착제 라미네이팅에 의해 기재의 표면 상에 형성되는 프로젝션 스크린.

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