KR101766312B1 - 헤드업 디스플레이 시스템용 라미네이트형 유리 패널 - Google Patents

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미카엘 라브로트
마리-엘렌느 브레니아스
장 사브레이롤레
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세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 자동차 윈드실드 또는 빌딩용 유리 패널인, 정보를 디스플레이하기 위한 라미네이트형 유리 패널에 관한 것으로서, 열성형가능한 재료로 제조된 삽입체 또는 그러한 삽입체를 포함하는 다층 시트를 통해 서로 연결된, 무기 유리 또는 내구성 유기 재료로 제조된 적어도 2개의 투명한 시트의 조립체를 포함하고, 상기 유리 패널은 히드록시 테레프탈레이트 인광체 재료가 상기 삽입체 내에 통합되어 정보를 디스플레이할 수 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 투명한 유리 패널상에 영상을 디스플레이하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상술한 라미네이트형 유리 패널 및 350㎚ 내지 410㎚ 범위 내의 집중 UV 레이저 방사선을 방출하는 공급원을 포함하고, UV 방사선은 테레프탈레이트 인광체층을 포함하는 유리 패널의 구역(들)을 향한다.

Description

헤드업 디스플레이 시스템용 라미네이트형 유리 패널{LAMINATED GLASS PANEL FOR A HEADS-UP DISPLAY SYSTEM}
본 발명은 투명한 스크린, 특히 자동차 윈드실드(windshield) 또는 건축용 글레이징(glazing)상에 투영되는 디스플레이 시스템 분야에 관한 것이다.
가장 특별하게는, 본 발명은 이러한 분야에 제한되지 않더라도 "헤드업" 디스플레이 시스템, 소위 본 기술분야에서 HUD(Head-Up Display) 시스템으로 불리는 분야에 관한 것이다. 이러한 시스템은 특히 항공기 조종실 및 기차뿐만 아니라 요즘에는 개인용 차량(자동차, 화물차, 트럭, 등)에 사용되고 있다.
이러한 시스템에서, 글레이징은 일반적으로 가장 간단하게는 2개의 강성 재료 시트, 예컨대 유리 시트들을 포함하는 샌드위치 구조로 이루어진다. 강성 재료 시트들은 일반적으로 폴리비닐 부티랄(PVB)을 포함하거나 폴리비닐 부티랄(PVB)로 이루어진 열성형가능한 중간층 포일을 통해 서로 결합된다.
글레이징상에 투영되고, 운전자 또는 관찰자에게 반사되는 정보를 디스플레이할 수 있는 이러한 헤드업 디스플레이 시스템은 이미 알려져 있다. 이러한 시스템은 특히 차량의 정면을 향한 시야로부터 눈길을 돌리지 않고도 차량의 운전자에게 정보를 제공하여 안전성을 크게 높일 수 있다. 운전자는 윈드실드 뒤의 특정 거리에 위치하는 허상을 인지한다.
가장 일반적으로는, 이러한 영상은 라미네이트형 구조, 즉 2개의 유리 시트 및 플라스틱 중간층으로부터 형성된 구조를 갖는 윈드실드상에 정보를 투영시킴으로써 얻는다. 그러나 운전자는 이중 영상, 즉 객실 내부를 향하는 윈드실드의 표면에서 반사된 제1 영상 및 윈드실드의 외부 표면에서 반사된 제2 영상을 보는데, 이러한 2개의 영상은 서로 약간 오프셋 된다. 이러한 오프셋은 정보가 어지럽게 보이는 것을 야기할 수 있다. 이러한 문제를 완화하기 위하여, 2개의 유리 시트 및 폴리비닐 부티랄(PVB) 중간층으로부터 형성된 라미네이트형 윈드실드를 사용하는 헤드업 디스플레이 시스템을 기술하는 특허 US 5 013 134에서 제안된 해결책을 언급할 수 있는데, 윈드실드의 2개의 외부 표면이 평행하지 않고 웨지(wedge) 형상이어서, 디스플레이 공급원이 투영하고 객실을 향하는 윈드실드의 표면에서 반사된 영상은 실제로는 외부를 향하는 윈드실드의 표면에서 반사된 동일한 공급원으로부터 발생한 동일한 영상에 겹친다. 고스트(ghost) 발생을 제거하기 위해서는 글레이징의 상부 에지부터 하부 에지까지 두께가 감소하는 중간층 시트를 사용하는 웨지 형상 라미네이트형 글레이징을 제조하는 것이 통상적이다. 그러나 PVB 프로파일이 매우 규칙적이고 두께 변화가 없어야 할 필요가 있는데, 이들은 조립 동안 윈드실드에 전해져 국부적인 각도 변화를 야기하기 때문이다.
대안으로, 특허 US 6 979 499 B2는 적당한 파장의 입사빔을 글레이징에 직접 포함된 발광단에 송신하는 것을 제안하는데, 발광단은 가시광 범위 내 광 방사선을 방출함으로써 여기(excitation)에 응답할 수 있다. 이러한 방식으로, 더 이상 허상이 아닌 실상이 윈드실드상에 직접 형성된다. 이러한 영상은 또한 차량의 모든 승객이 볼 수 있다. 특히, 특허 US 6 979 499 B2는 폴리비닐 부티랄(PVB) 타입의 중간층 포일을 구비한 라미네이트형 글레이징을 기술하는데, 라미네이트형 글레이징의 2개의 외부 표면은 평행하고, 라미네이트형 글레이징에 추가 발광단층이 포함된다. 발광단은 입사 여기 방사선의 파장에 따라 선택된다. 이러한 파장은 자외선 범위 또는 IR 범위 내에 있을 수 있다. 이러한 입사 방사선하에서 발광단은 가시 범위 내 방사선을 다시 방출한다. 이러한 프로세스는 입사 방사선이 UV 방사선인 경우에는 하향 변환(down-conversion)으로서 지칭하고, 입사 방사선이 IR 방사선인 경우에는 상향 변환(up-conversion)으로서 지칭한다. 상기 문헌에 따른 그러한 구조체는 임의의 대상의 영상을 윈드실드 또는 글레이징 바로 위에 재구성할 수 있다. 이러한 내용에 따르면, 발광단 재료는 라미네이트형 글레이징을 구성하는 시트들 중 하나(PVB 또는 유리)의 전체 메인 표면 위에 복수의 발광단 타입을 포함하는 연속적인 층의 형태로 침착된다. 얻으려고 하는 영상은 발광단층의 사전설정된 구역을 선택적으로 여기시킴으로써 얻게 된다. 영상의 위치 및 형상은 외부 수단으로 제어 및 조절된 여기 공급원을 통해 얻게 된다.
그러나 본 출원인이 실행한 실험은 조립된 글레이징에 발광단을 포함하는 그러한 HUD 장치는 통상적으로 비집중(unfocused) UV 여기 공급원하에서 휘도가 매우 낮다는 특징이 있음을 보여주었다. 추가로, 발광단의 농도는 운전자의 시야를 방해하지 않기 위하여 너무 높아서는 안 되는 윈드실드의 탁도 값에 의해 제한된다.
특히, 그러한 장치로 얻은 광도는 외부 휘도가 높은 경우 및 일반적으로 주간 시야에서 여전히 매우 불충분한데, 이는 상기 광도가 수십 칸델라를 초과하지 않기 때문인 것으로 보인다. 일반적으로, 반사 원리에 따라 동작하는 통상의 HUD 시스템에 대한 측정은 윈드실드의 정상 외부 일광 조사 조건하에서 휘도가 대략 수백 ㏅/㎡ 정도, 그 중에서도 특히 500㏅/㎡ 초과 또는 심지어 1000㏅/㎡ 초과인 경우 관찰자가 예를 들어 차량의 운전자의 시각 구역에서 단색 방사선을 볼 수 있음을 보여주었다.
그러한 휘도를 얻기 위하여, 특정 레이저 다이오드 타입의 공급원이 방출하는 집중 지향성 UV 광을 발생시키는 여기 공급원을 사용할 수 있다. 본 명세서의 문맥에서 "집중(concentrated)"이란 용어는 발생원이 출력한 빔의 글레이징상의 단위 면적당 출력이 120㎽/㎠ 초과 및 바람직하게는 200㎽/㎠ 내지 20000㎽/㎠, 또는 심지어 500㎽/㎠ 내지 10000㎽/㎠임을 의미하는 것으로 이해된다. 그러나 그러한 공급원의 사용은 특히 차량 외부에 대한 빔 위험 문제를 방지하기 위하여 제한된 출력 수준으로만 구상할 수 있다. 특히, 410㎚ 미만의 파장으로 작업함으로써, 대부분의 레이저 방사선이 외부로 전해지는 것을 방지할 수 있는데, 이는 이러한 파장에서 PVB가 UV 방사선을 강력하게 흡수하기 때문이다.
레이저 타입의 집중 광원의 사용으로 인한 또 다른 결정적인 문제는 사용된 발광단의 선택으로부터 발생하는데, 발광단은 높은 입사 방사선 변환 효율이 있어야 하지만, 디스플레이 기능의 적합한 수명을 보장하기 위하여 외부 UV 방사선하에서, 특별하게는 특히 레이저 타입의 입사 집중 UV 방사선하에서도 열화되면 안 된다.
따라서, 표면상에 직접 정보를 디스플레이하기 위한 글레이징에서, 발광단의 선택은 결정적인 것으로 보이고, 그러한 사용에 관련된 다음과 같은 다양한 특징과 특성 간의 절충이 필요하다.
- 입사 UV 여기하의 양호한 양자 수율에 의해 제공된 높은 휘도;
- 탁도가 2%를 초과하지 않고 광 투과가 70% 초과인 투명도;
- 글레이징을 구성하는 열가소성 포일과의 화학적 상용성;
- 특히 발광단이 글레이징에 고농도로 존재하는 경우 예를 들어 DIN 6167 표준에 따른 소위 "황색 지수(Yellowness Index)" 시험으로 측정된 중간색;
- 입사 태양 UV 방사선하의 노화 시험에서의 최대 내구성, 특히 예컨대 이 분야에서 Arizona® 시험으로 측정된 최대 내구성; 및
- 입사 집중 UV 방사선, 특히 레이저 방사선하의 노화 시험에서의 최대 내구성, 예컨대 특히 ㏅/㎡ 단위로 측정된 초기 휘도가 반으로 감소하기 전에 관측된 시간만큼 측정된 최대 내구성.
더욱 정확하게는, 본 발명은 자동차 윈드실드 또는 건축 글레이징 타입의 정보 디스플레이용 라미네이트형 글레이징에 관한 것으로서, 열성형가능한 재료의 중간층 또는 그러한 중간층을 포함하는 다층 포일을 통해 서로 결합된, 무기 유리 또는 강성 유기 재료의 적어도 2개의 투명한 시트의 조립체를 포함하고, 상기 글레이징은 히드록시테레프탈레이트 타입의 발광단 재료가 상기 중간층에 통합되어 상기 디스플레이를 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.
"히드록시테레프탈레이트"란 용어는 일반식 R-OOC-Φ(OH)X-COOR 또는 아래의 화학식을 만족시키는, 테레프탈산으로부터 유도된 디에스테르를 의미하는 것으로 이해된다.
Figure 112011095929886-pct00001
상기 식 중,
- Φ는 적어도 하나의 히드록실 (OH) 기로 치환된 벤젠 고리를 나타내고;
- R은 1개 내지 10개의 탄소 원자, 바람직하게는 1개 내지 5개의 탄소 원자, 특별하게는 1개 또는 2개의 탄소 원자를 포함하는 탄화수소 쇄이고;
- x는 1 또는 2이다.
바람직하게는, 히드록실 기는 방향족 고리상의 2 위치 및/또는 5 위치에 있다. 특히, 상기 발광단은 아래의 전개된 화학식에 따른 디알킬-2,5-디히드록시테레프탈레이트일 수 있다.
Figure 112011095929886-pct00002
예를 들어 상기 발광단은 디에틸-2,5-디히드록시테레프탈레이트 (HO)2C6H2(CO2CH2CH3)2일 수 있고, 발광단의 방출 파장은 450㎚에 가깝다.
Figure 112011095929886-pct00003
일반적으로 본 발명에 따른 글레이징에서 테레프탈레이트 타입 발광단은 상기 열가소성 재료에 용매화된다.
예를 들어 상기 중간층을 구성하는 열성형가능한 재료는 PVB, 가소화된 PVC, 폴리우레탄(PU) 및 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA)로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 열성형가능한 재료는 PVB이다.
한 가지 가능한 실시양태에 따르면, 투명한 시트들은 PVB 중간층을 포함하는 다층 포일, 예를 들어 PVB/PET/PVB(PET는 폴리에틸렌 테레프탈레이트임)의 연속 층들을 포함하는 포일을 통해 서로 결합된다.
본 발명은 또한 상술한 실시양태 중 어느 하나에 따른 라미네이트형 글레이징을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로서, 스크린 인쇄법, 잉크제트 인쇄법, 또는 오프셋, 플렉소그래피(flexography) 혹은 포토그라비아(photogravure) 타입의 인쇄법으로부터 선택된 기법으로 PVB 타입 열가소성 포일상에 알코올과 PVB 타입 결합제의 용액 형태로 박막을 침착시키고, 이어서 글레이징을 오토클레이브에서 라미네이팅한다.
마지막으로, 본 발명은 투명한 글레이징상에 영상을 디스플레이하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상술한 실시양태 중 어느 하나에 따른 라미네이트형 글레이징 및 레이저 타입의 집중 UV 방사선을 발생시키는 공급원을 포함하고, 공급원의 방사선은 350㎚ 내지 410㎚이고, UV 방사선은 테레프탈레이트 타입 발광단을 포함하는 글레이징의 구역 또는 구역들을 향한다.
디스플레이 장치에서, UV 방사선을 발생시키는 공급원은 일반적으로 UV 여기 방사선을 방출하는 적어도 하나의 레이저 다이오드를 포함하고, UV 여기 방사선의 파장은 410㎚ 미만 및 바람직하게는 350㎚ 내지 405㎚이다.
예를 들어 발생원이 출력한 빔의 단위 면적당 출력은 120㎽/㎠ 초과 및 바람직하게는 200㎽/㎠ 내지 20000㎽/㎠, 또는 심지어 500㎽/㎠ 내지 10000㎽/㎠이다.
바람직하게는, 디스플레이 장치는 예를 들어 글레이징의 일사량 조건에 따라 휘도를 글레이징의 외부 조사 조건에 맞추기 위하여 UV 방사선을 발생시키는 공급원의 출력을 조절하기 위한 수단을 더 포함한다.
예를 들어 조절 수단은 주간 사용에 적합한 적어도 하나의 전력 수준 및 야간 사용에 적합한, 주간 사용 전력 수준 아래인 적어도 하나의 전력 수준을 정의할 수 있다.
첨부한 단일 도면과 관련하여 본 발명의 이하의 실시양태를 이해함으로써 본 발명 및 그의 장점을 더욱 이해하게 될 것이다.
첨부한 도면은 본 발명 및 그의 장점을 예시하는 역할을 한다.
도면은 본 발명에 따른 윈드실드 및 장치를 개략적으로 도시한다.
윈드실드(1)는 일반적으로 유리 시트인 2개의 시트(2 및 9)로 구성되지만, 시트들은 또한 폴리카르보네이트 타입의 강성 플라스틱 시트로 이루어질 수 있다. 2개의 시트 사이에는 플라스틱, 예컨대 PVB(폴리비닐 부티랄), 가소화된 PVC, PU 또는 EVA로 제조된 중간층 포일(3), 또는 예를 들어 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)를 포함하여 예를 들어 PVB/PET/PVB로 층이 연속된 다층 열가소성 포일이 존재한다.
본 발명에 따른 테레프탈레이트 타입의 유기 발광단의 입자는 라미네이션 전에, 즉 다양한 시트가 조립되기 전에 열가소성 중간층 포일(3)의 내부 표면의 적어도 일부상에 침착된다.
발광단 입자는 대부분 1 내지 100 마이크로미터의 크기 분포를 갖는다. "대부분"이란 용어는 시판의 분말을 구성하는 입자의 90% 초과가 1 내지 100 마이크로미터의 직경을 갖는다는 점을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, 테레프탈레이트 타입 발광단 입자는 열가소성 PVB 포일에의 함침을 촉진하도록 전처리된다. 더욱 정확하게는, 입자는 PVB 기재 결합제로 프리코팅된다.
여기 광 방사선을 방출하는 레이저 공급원(4)을 사용하여 400㎚에 근접한 파장을 갖는 입사 집중 방사선(7)을 방출한다. 중간층 열가소성 포일(3)에 분자 형태로 용매화된 테레프탈레이트 타입 발광단(10)은 입사 방사선에 대하여 높은 흡수 계수를 갖는다. 이어서 발광단은 가시 범위 내 방사선, 즉 450㎚에 근접한 방사선을 80% 초과의 효율로 다시 방출한다.
이어서 발광단이 방출한 가시 방사선은 운전자의 눈(5)으로 바로 관찰할 수 있고, 따라서 운전자는 길에서 눈을 돌려야할 필요 없이 윈드실드상의 대상을 본다. 이러한 방식에서는 라미네이트형 윈드실드의 구조, 예를 들어 중간층 포일의 두께를 맞출 필요가 없이 영상을 라미네이트형 윈드실드상에 바로 형성할 수 있으므로 HUD 시스템을 경제적으로 제조할 수 있다.
집중 방사선을 발생시키도록 사용한 공급원은 예를 들어 UV 레이저 타입의 UV 공급원이다. 예를 들어 고체 레이저, 반도체 레이저 다이오드, 가스 레이저, 색소 레이저 또는 엑시머 레이저 타입이지만, 이에 제한되지 않는다. 일반적으로, 본 발명의 범위 내에서 UV 방사선의 집중 지향성 유동을 발생시키는 임의의 공지된 공급원이 본 발명에 따른 여기 공급원으로서 사용될 수 있다.
한 가지 가능한 실시양태에 따르면, DLP 프로젝터는 특허출원 US 2005/231652의 단락 [0021]에 기술된 실시양태에 따라 여기 파를 조절하는 데 사용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 특허출원 US 2004/0232826, 특히 도 3과 관련하여 기술된 장치를 UV 여기 공급원으로서 또한 사용할 수 있다.
발광단은 예를 들어 스크린 인쇄법, 잉크제트 인쇄법, 또는 오프셋, 플렉소그래피 혹은 포토그라비아 인쇄법으로 PVB 포일상에 침착될 수 있다.
바람직하게는, 상술한 기법 중 하나에 의한 침착은 특히 라미네이트형 글레이징을 조립하는 데 사용된 오토클레이브를 통과하면서 발광단의 열가소성 포일에의 혼입 및 매우 빠른 용해를 촉진하기 위하여 선택된 적어도 하나의 매트릭스에 발광단 입자를 용해시키거나 분산시킴으로써 수행된다. PVB 기재 또는 PMMA 타입의 다른 입자 기재의 결합제가 그러한 기능에 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 본질적인 특징 중 하나에 따르면, 테레프탈레이트 계의 발광단(10)이 이와 같이 충분히 밀접하게 결합한 방식으로 PVB 플라스틱 포일에 혼입될 수 있어, 통상의 광학 현미경 사용 기법으로는 발광단의 존재를 더 이상 검출할 수 없다는 점이 명백하다. 이를 특정 이론으로 해석할 수는 없지만, 한 가지 가능한 설명은 테레프탈레이트 분자가 오토클레이브를 통과한 후 PVB 포일에 완전히 용매화된다는 점, 즉 테레프탈레이트 분자가 최종적으로는 개별 입자의 형태로 플라스틱에 존재한다는 점이다.
확실히 이러한 현상으로 인해, 본 출원인은 투명한 글레이징을 통해 영상을 디스플레이하는 응용의 경우 테레프탈레이트 타입 발광단을 사용하면 그러한 응용에 필수적인 다음의 요건을 효과적으로 충족시킬 수 있음을 발견하였다.
a) 영상의 허용가능한 선명도;
b) 운전자가 관찰하기 충분한 발광 세기;
c) 필름을 윈드실드상에 부착함으로써 야기되고, ANSI Z26.1-1996 표준에 따라 측정된, 2% 미만 또는 심지어 1% 미만의 탁도; 및
d) 70% 초과 및 바람직하게는 75% 초과의 광 투과도.
또한, 아래의 실시예에서 예시하는 바와 같이, 테레프탈레이트 타입 발광단은 입사 태양 UV 방사선 및 여기 UV 방사선, 특히 레이저 방사선하에서 다른 유기 또는 무기 발광단보다 훨씬 우수한 내구성을 나타냈다.
물론, 상술한 실시양태는 본 발명의 상술한 임의의 양상에 어떠한 제한하는 효과도 미치지 않는다.
실시예
이하의 실시예는 본 발명에 따른 라미네이트형 윈드실드의 예시적인 실시양태 및 그의 장점을 예시하는 역할을 한다.
먼저, 760마이크로미터 두께의 PVB 중간층 포일을 통해 서로 결합된 2개의 유리 시트를 연속적으로 포함하는 본 발명에 따른 라미네이트형 윈드실드를 합성하였다. 본 기술분야의 잘 알려진 기법에 따라 조립을 수행하였다.
라미네이션 전에, 약 10×10 ㎠로 측정되는 정사각형 유리상에 발광단층을 침착하였다. 발광단은 아래의 표 1에 열거된 바와 같이 UV 범위에서 강력하게 흡수하는 것으로 잘 알려진 다양한 발광단 분말로부터 선택되었다. 통상의 스크린 인쇄법으로 발광단을 글레이징에 혼입시켰다. 조립 단계 전에 PVB 포일을 향하는 내부 유리 시트(2)의 표면상에 발광단을 침착시켰다(도면 참조). 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 발광단을 PVB의 내부 표면상에 또한 침착시킬 수 있다.
더욱 구체적으로, 발광단을 PVB 타입 결합제에 미리 희석시킨다. 마지막에 결합제 중량에 대해 안료 1 중량%의 발광단 농도를 얻도록 희석도를 조절한다. 일반적으로, 스크린 인쇄에 의한 침착을 위해 점도를 최적화하기 위하여, 결합제는 에탄올 기재 또는 다른 용매 기재 희석액을 함유한다. 본 출원인이 수행한 실험은 희석액 중 안료 0.1 중량% 내지 10 중량% 범위의 농도로 작업할 수 있음을 나타냈는데, 더욱이 0.5% 내지 5% 농도는 획득된 탁도의 결과와 관찰된 휘도 간의 최상의 절충점을 제공하였다.
이어서 통상의 기법을 이용하여 유리 시트상에 혼합물을 스크린 인쇄하였다. PVB/에탄올 혼합물에 발광단을 혼입시키는 스크린 인쇄로 침착된 초기 층의 두께는 약 10 내지 40 마이크로미터이었다.
이어서 용매를 증발시킨 다음, 본 기술분야에서 통상적인 오토클레이브 기법을 이용하여 2개의 유리 시트 및 PVB 포일을 라미네이트하였다. 이와 같이 도면에 예시한 윈드실드를 얻었다.
획득된 다양한 창유리에 대하여 상술한 파라미터와 같은 응용을 특징짓는 파라미터를 다음의 프로토콜을 이용하여 측정하였다.
- 자동차 표준 ANSI Z26.1(1996)에 따라 탁도를 측정하였고;
- 유럽 표준 ECE R43 A3/5에 기술된 시험에 따라 글레이징의 내열성을 측정하였고;
- 90℃의 온도에서 ISO 4892(파트 2) 표준에 따라 일사(solar radiation)를 시뮬레이션하기 위하여 크세논 아크 램프가 방출한 방사선에 글레이징을 노출시키는 것으로 이루어진 Arizona® 시험으로 입사 UV 일사에 대한 내구성을 측정하였다. 그러한 노출로 발광단의 노화를 가속화할 수 있다. 초기 휘도가 반으로 감소하는 데 필요한 시간의 측정치를 이용하여 일사하에서 시험한 다양한 발광단의 내구성을 직접 그리고 간단하게 평가 및 비교하였고;
- 글레이징을 상술한 Arizona 시험에 400시간 노출한 후 DIN 6167 표준에 따른 "황색 지수" 시험으로 글레이징의 착색(coloration)을 측정하였고;
- 여기 UV 레이저 방사선에 대한 내구성을 다음의 방법, 즉 발광단층을 포함하는 글레이징의 부분인 약 2㎟의 면적상에 200㎽ 출력 세기 및 405㎚ 파장의 레이저 빔을 직접 향하게 함으로써 측정하였다. 휘도계는 방출된 광 스폿을 향하게 하였고, ㏅/㎡ 단위의 휘도를 계속 측정하였다.
이와 같이 다음의 사항을 측정하였다.
- 방출 방사선의 초기 단색 휘도(대략 수백 ㏅/㎡의 단색 휘도는 상술한 정상 일사량 조건하에서 길을 바라보는 운전자가 스폿을 완전히 볼 수 있기 위하여 충분한 것으로 판정됨);
- 방출된 방사선의 최대 파장 및 예를 들어 차량 운전자가 보는 색; 및
- 초기 휘도가 반으로 감소하는 데 필요한 시간(본 발명에 따르면 이러한 값은 입사 집중 방사선하의 발광단의 내구성을 특징지음).
작은 고정 스폿을 계속 조사하는 것은 발광단의 빠른 열화 및 이로 인한 발광단 휘도의 빠른 감소를 초래한다. 이러한 엄격한 방법은 발광단의 노화를 가속화할 수 있는 한편 최종 여기 빔의 파장을 유지할 수 있지만, 이는 발광단의 수명이 명백하게 훨씬 길어지는 정상 동작 조건과는 매우 거리가 멀다.
따라서 그러한 가속화된 노화의 목적은 의도된 응용에서 발광단을 빠르게 식별하는 데 있었다.
관찰된 모든 결과는 표 1에 제공한다.
Figure 112011095929886-pct00004
표 1에 제공된 결과는, 무기 발광단은 응용을 위한 충분히 투명한 기재를 얻을 수 없음을 보여주며, 탁도는 수행된 모든 실험에 대하여 5% 초과인 한편 휘도는 유기 발광단의 경우에서 관찰된 휘도보다 매우 낮다.
유기 발광단 중에서, UV 여기하에서 우수하게 발광하는 것으로 통상적으로 알려진 발광단은 레이저 타입의 집중 여기 빔하에서 또는 더욱 근본적으로는 통상의 일사량 조건하에서 매우 불량한 내구성을 갖는 것을 볼 수 있다. 본 발명에 따른 히드록시테레프탈레이트 타입 발광단은 집중된, 특히 레이저 입사 빔하에서 HUD 타입 응용을 구상할 수 있게 하는 더욱 양호한 내구성을 갖는다.

Claims (15)

  1. 자동차 윈드실드 또는 건축용 글레이징 타입의 정보 디스플레이용 라미네이트형 글레이징으로서,
    열성형가능한 재료의 중간층 또는 그러한 중간층을 포함하는 다층 포일을 통해 서로 결합된, 무기 유리 또는 강성 유기 재료의 적어도 2개의 투명한 시트의 조립체를 포함하고,
    히드록시테레프탈레이트 타입의 발광단 재료가 상기 중간층에 혼입되어 상기 디스플레이를 가능하게 하는 것을 특징으로 하는, 라미네이트형 글레이징.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광단이 하기 화학식으로 표시되는 히드록시알킬테레프탈레이트 R-OOC-Φ(OH)X-COOR인 라미네이트형 글레이징.
    Figure 112011095929886-pct00005

    상기 식 중, Φ는 적어도 하나의 히드록실 (OH) 기로 치환된 벤젠 고리를 나타내고, R은 1개 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 탄화수소 쇄이고, x는 1 또는 2이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 히드록실 기가 벤젠 고리상의 2 위치 및/또는 5 위치에 있는 라미네이트형 글레이징.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발광단이 하기 화학식으로 표시되는 디알킬-2,5-디히드록시테레프탈레이트인 라미네이트형 글레이징.
    Figure 112015051542692-pct00006
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발광단이 디에틸-2,5-디히드록시테레프탈레이트인 라미네이트형 글레이징.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발광단이 열성형가능한 재료에 용매화되는 라미네이트형 글레이징.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 중간층을 구성하는 열성형가능한 재료가 PVB, 가소화된 PVC, 폴리우레탄(PU) 및 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 라미네이트형 글레이징.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    열성형가능한 재료가 PVB인 라미네이트형 글레이징.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    투명한 시트들이 PVB 중간층을 포함하는 다층 포일을 통해 서로 결합되는 라미네이트형 글레이징.
  10. 제1항 또는 제2항에 따른 라미네이트형 글레이징을 제조하기 위한 방법으로서,
    스크린 인쇄법, 잉크제트 인쇄법, 또는 오프셋, 플렉소그래피(flexography) 혹은 포토그라비아(photogravure) 타입의 인쇄법으로부터 선택된 기법으로 PVB 타입 열가소성 포일상에 알코올과 PVB 타입 결합제의 용액 형태로 박막을 침착시키고,
    이어서 글레이징을 오토클레이브에서 라미네이팅하는 방법.
  11. 투명한 글레이징상에 영상을 디스플레이하기 위한 장치로서,
    제1항 또는 제2항에 따른 라미네이트형 글레이징 및 레이저 타입의 집중 UV 방사선을 발생시키는 공급원을 포함하고,
    공급원의 방사선은 350㎚ 내지 410㎚이고, UV 방사선은 히드록시테레프탈레이트 타입 발광단층을 포함하는 글레이징의 구역 또는 구역들을 향하는 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    UV 방사선을 발생시키는 공급원이 UV 여기 방사선을 방출하는 적어도 하나의 레이저 다이오드를 포함하고, UV 여기 방사선의 파장이 410㎚ 미만인 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    공급원이 출력한 빔의 단위 면적당 출력이 120㎽/㎠ 초과인 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    휘도를 글레이징의 외부 일광 조건에 맞추기 위하여 UV 방사선을 발생시키는 공급원의 출력을 조절하기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 다층 포일은 PVB/PET/PVB의 연속 층들을 포함하고, PET는 폴리에틸렌 테레프탈레이트인, 라미네이트형 글레이징.
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