KR101973155B1

KR101973155B1 - 도트필름, 다층광학시트 및 스마트 전자칠판

Info

Publication number: KR101973155B1
Application number: KR1020180158643A
Authority: KR
Inventors: 최해랑
Original assignee: (주)딥스원에듀
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2019-04-26
Also published as: US20220011886A1; CN113196216B; CN113196216A; JP2022510167A; JP7114136B2; WO2020122436A1; US11693493B2

Abstract

본 발명은 합성수지로 이루어진 기재층; 상기 기재층의 후면에 레진혼합물이 도포 형성된 레진층; 및 상기 레진층에 인쇄물질이 스며들도록 인쇄하여 미세한 도트들이 형성된 도트층을 포함하되, 상기 도트층은 가상의 격자선의 교차점에 복수 개의 도트들이 간격을 둔채 형성되고 전자펜으로 필기시 전자펜의 위치정보를 판단할 수 있도록 위치정보가 암호화되어 있는 것을 특징으로 하는 도트필름과, 도트필름을 포함한 다층 광학시트 및 다층 광학시트가 부착된 스마트 전자칠판을 제공한다.
본 발명에 의하면, 광학시트의 두께가 얇아지고, 제조 과정에서 층간 파티클의 유입 가능성이 최소화되며, 낮은 반사율과 산란율로 인하여 전자펜에 대한 반응성과 인식률이 우수하고, UV 인쇄는 물론이고 잉크젯, 레이저 등의 프린터 인쇄가 가능하며, 제작 비용이 저렴하고, 인쇄물질의 침투와 인쇄가 용이한 효과가 있다.

Description

도트필름, 다층광학시트 및 스마트 전자칠판{DOT FILM, MULTI-LAYERS OPTIC SHEET AND SMART ELECTRIC BOARD}

본 발명은 도트필름, 다층광학시트 및 스마트 전자칠판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위치정보를 갖는 도트패턴이 형성되고, 그 위에 필기되는 전자펜의 위치정보를 결정할 수 있는 전자펜 필기용 도트필름과, 도트필름을 포함한 다층 광학시트 및 광학시트를 포함한 스마트 전자칠판에 관한 것이다.

일반적으로 전자펜은 도트패턴이 형성되어 있는 곳이면 어디든지 그 궤적을 인식하여 필기가 가능한 것으로, 전자노트, 노트북, 스마트폰, 스마트TV, 전자칠판 등의 기기와 연결하면 필기 내용이 실시간으로 전송되어 화면에 디스플레이되므로 곧바로 확인이 가능하고, 작성 및 편집된 내용은 내부 메모리에 저장되거나 메일, SNS, 클라우드 등을 통해 다른 사용자나 디바이스와 공유가 가능하다.

전자펜 인식은 터치스크린 방식이나 외부의 감지 센서를 이용한 방식이 있는데, 이러한 방식들은 디스플레이 화면의 크기가 커질수록 제조단가가 증가하고, 전력소비가 급증하며, 인식률이 떨어진다. 이에 따라, 디스플레이 화면이나 필름에 위치정보를 포함하는 인코딩 패턴을 미세하게 형성하고, 그 표면 위에 필기되는 전자펜의 상대위치 또는 절대위치를 결정하는 기술이 개발되었다.

이와 관련된 종래기술로 특허문헌 1에는 절대위치 코딩 패턴 상에서 작동하는 광 판독을 위한 인코딩된 종이 위에 전자펜이 사용되고, 이를 위하여 각각이 공칭위치를 나타내고 위치를 결정하도록 다수의 마크가 형성된 패턴 코드화를 갖춘 페이퍼가 공개되어 있다.

그러나, 상술한 종래기술은 전자펜 사용시 코팅된 종이나 화이트보드와 같은 광택표면 또는 액정화면과 같이 빛이 나오는 표면 상에서 이용될 때 광포화로 인하여 센서의 인식률이 떨어지거나 패턴 이미지를 왜곡시켜 도트패턴의 정확한 분별이 곤란하고 이에 따라 위치 결정 및 해독에 문제가 발생하게 된다. 그렇다고 해서, 페이퍼를 불투명하게 제조하는 경우 배경이나 디스플레이 화면이 선명하게 보이지 않는 문제가 있다.

또한, 특허문헌 2에는 가상의 격자선의 교차점에 간격을 둔채 형성되고 필기시 전자펜의 위치정보를 판단할 수 있도록 위치정보가 암호화된 도트들로 이루어진 미세 패턴이 구비된 패턴필름; 상기 패턴필름의 전방에 형성되고, 영상기기로부터 발산되는 빛의 일부를 차단 및 확산시키는 확산필름; 상기 확산필름의 전방에 형성되고, PET 또는 폴리카보네이트로 이루어지며, 안티글레어 코팅 처리된 보호필름; 상기 패턴필름의 후방에 형성되고, 영상기기로부터 발산되는 빛의 일부를 반사시켜 차단하는 차단필름; 및 상기 차단필름의 후방에 형성되어 영상기기나 칠판의 전면에 부착되도록 하는 점착층을 포함하는 도트패턴을 구비한 전자펜 필기용 다층 광학시트와 이를 포함한 스마트 전자칠판이 공개되어 있다.

그러나, 상술한 종래기술은 필름의 층수가 많아서 광학시트의 두께가 증대되고, 전자펜에 대한 반응성이 떨어지며, 제조 과정에서 층간 미세한 파티클이 유입될 가능성이 증가하고, 도트패턴을 형성하기 위해서 UV 인쇄만 가능하여 고가의 대형 장치가 필요한 문제가 있다.

국제공개공보 제WO 01/26032호(2001.04.12. 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-1766447호(2017.08.08. 공개)

본 발명은 상술한 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 광학시트의 두께가 얇아지고, 제조 과정에서 층간 파티클의 유입 가능성이 최소화되며, 낮은 반사율과 산란율로 인하여 전자펜에 대한 반응성과 인식률이 우수하고, UV 인쇄는 물론이고 잉크젯, 레이저 등의 프린터 인쇄가 가능하며, 제작 비용이 저렴하고, 인쇄물질의 침투와 인쇄가 용이한 도트필름, 다층광학시트 및 스마트 전자칠판의 제공에 그 목적이 있다.

본 발명은 전자펜 필기 궤적의 추적이 가능하여 필기가 인식되면서 영상기기의 화면이나 칠판에 표시되도록 하는 도트필름에 있어서, 합성수지로 이루어진 기재층; 상기 기재층의 후면에 레진혼합물이 도포 형성된 레진층; 및 상기 레진층에 인쇄물질이 스며들도록 인쇄하여 미세한 도트들이 형성된 도트층을 포함하되, 상기 도트층은 가상의 격자선의 교차점에 복수 개의 도트들이 간격을 둔채 형성되고 전자펜으로 필기시 전자펜의 위치정보를 판단할 수 있도록 위치정보가 암호화되어 있는 것을 특징으로 하는 도트필름을 제공한다.

또한, 본 발명은 전자펜 필기 궤적의 추적이 가능하여 필기가 인식되면서 영상기기의 화면이나 칠판에 표시되도록 하는 도트필름에 있어서, 합성수지의 기재층에 레진혼합물을 도포하여 레진층을 형성하고, 상기 레진층의 후면에 인쇄물질이 스며들도록 인쇄하여 미세한 도트들을 형성한 후, 상기 기재층을 상기 레진층으로부터 분리하여 제거한 다음, 분리된 레진층의 전면에 보호필름을 부착하여 형성되되, 상기 도트층은 가상의 격자선의 교차점에 복수 개의 도트들이 간격을 둔채 형성되고 전자펜으로 필기시 전자펜의 위치정보를 판단할 수 있도록 위치정보가 암호화되어 있는 것을 특징으로 하는 도트필름을 제공한다.

아울러, 본 발명은 상기 도트필름을 포함한 다층 광학시트와, 상기 다층 광학시트를 포함한 스마트 전자칠판을 제공한다.

본 발명에 의하면, 광학시트의 두께가 얇아지고, 제조 과정에서 층간 파티클의 유입 가능성이 최소화되며, 낮은 반사율과 산란율로 인하여 전자펜에 대한 반응성과 인식률이 우수하고, UV 인쇄는 물론이고 잉크젯, 레이저 등의 프린터 인쇄가 가능하며, 제작 비용이 저렴하고, 인쇄물질의 침투와 인쇄가 용이한 효과가 있다.

또한, 전자펜이 사용되는 영상기기 및 전자 또는 녹색칠판 등에 부착되어 전자펜에 의한 도트패턴의 정확한 위치정보 판단 및 위치결정이 가능하고, 디스플레이 화면에 대한 시인성과 선명도가 증가되며, 시트형으로 제작할 경우 두루마리가 가능하여 보관 및 이동이 간편한 효과가 있다.

또한, 전면에 광학시트가 부착되어 전자펜의 사용이 가능하고, 투명과 불투명 디스플레이를 선택적으로 구현함으로써 영상기기를 보다가 칠판으로 전환하여 사용할 수 있고, 전환이 신속하고 편리하며, 중간에 맥이 끊기지 않고 매끄러운 강의 진행이 가능하고, 영상 강의나 프리젠테이션 도중에 판서가 가능할 뿐만 아니라, 난반사를 제거할 수 있고, 판서면에 투영되는 영상의 가시도와 선명도가 증가하며, 강의 내용을 집중력있게 전달할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존의 전자칠판에 적용된 판서수단의 감지를 위한 적외선 감지센서나 터치패널 등이 불필요하므로 대형 영상기기나 전자칠판에 적용 가능하며, 녹색칠판에 부착하여 빔프로젝터를 투사하여 영상수업이 가능한 효과가 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 패턴필름의 가상의 격자선, 교차점 및 도트들을 확대하여 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 광학시트의 판서에 사용되는 전자펜을 도시한 사시도이고, 도 2b는 광학시트의 크기를 확대하여 도시한 전자펜의 사용상태도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 도트필름과 그 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도트필름의 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 다층 광학시트의 분리 사시도이고, 도 5c는 도 5a의 광학시트의 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 차단필름의 구성을 나타낸 도면이고, 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 차단필름의 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 전자칠판을 도시한 분리 사시도이고, 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 전자칠판의 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 전자칠판을 도시한 분리 사시도이고, 도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 전자칠판의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 전자칠판의 투명과 불투명 상태로 가변되는 작용을 도시한 도면이다.
도 10a는 본 발명에서 반사필름 부재시 영상기기의 전원 오프시 블랙화면이 비치는 도면이고, 도 10b는 본 발명에서 반사필름 부착시 블랙화면이 보이지 않는 도면이다.
도 11a는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 전자칠판의 전자판서모드를 도시한 것이고, 도 11b는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 전자칠판의 일반판서모드를 도시한 것이다.

이하에서, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 도트필름, 다층 광학시트 및 스마트 전자칠판을 실시하기 위한 구체적인 내용에 관하여 실시예를 중심으로 상세히 설명한다.

도 1a를 참고하면, 본 발명에 따른 도트필름(10)은 전자펜 필기 궤적의 추적이 가능하여 필기가 인식되면서 영상기기의 화면이나 칠판에 표시되도록 하는 것으로, 도트(17)들이 가상의 격자선(15)이 교차하는 교차점(16)으로부터 소정의 간격을 둔채 형성되어 각각의 도트값을 가지며, 이러한 도트값은 적어도 두 개 이상의 상이한 수의 조합으로 구성될 수 있고 필기시 전자펜(P)의 위치정보를 판단할 수 있도록 위치 정보가 암호화된 미세한 패턴정보를 구비한다.

도트(17)는 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 아미늄계 화합물 등을 재료로 하는 적외선 흡수 잉크로 이루어질 수 있고, 각각의 도트(17)는 가상의 격자선(15)의 교차점(16)을 중심으로 형성되는 위치에 따라 결정되는 패턴의 좌표값에 의하여 위치 정보를 제공할 수 있다.

예컨대, 도 1b를 참고하면 도트(17)는 가상의 격자선(15)의 교차점(16)과의 관계에 따라 4가지의 위치에 존재할 수 있고, 도트(17a)가 교차점(16) 우측 위치에 존재하는 경우 도트값을 "1"로, 도트(17b)가 교차점(16)의 상측에 위치하는 경우 도트값을 "2"로, 도트(17c)가 교차점(16)의 좌측에 위치하는 경우 도트값을 "3"으로, 도트(17d)가 교차점(16)의 하측에 위치하는 경우 도트값을 "4"로 나타냄으로써 가상의 격자선(15)의 교차점(16)을 중심으로 한 도트(17)의 위치에 따른 위치 정보를 제공할 수 있다.

또한, 상기 도트(17)는 가상의 격자선(15) 상이 아닌 대각선 방향으로 형성될 수 있고, 하나의 가상의 격자선(15)의 교차점(16)에 다수의 도트(17)들이 형성되어 위치 정보를 제공할 수 있으며, 이러한 경우 각각의 도트값은 x좌표와 y좌표로 분리되는 방식으로 임의의 좌표로 표현될 수 있고, 이러한 좌표값으로부터 위치 정보가 제공될 수 있는 것이다.

가상의 격자선(15)은 일정한 간격을 따라 가로 및 세로로 형성될 수 있고, 격자선(15) 사이의 거리는 250 내지 300㎛로 형성될 수 있으며, 도트(17)는 가상의 격자선(15)의 교차점(16)을 중심으로 1/8 내지 1/4의 거리를 둔 지점에 형성될 수 있고, 도트(17)는 가상의 격자선(15)의 교차점(16)을 중심으로 두 개 이상의 도트들이 연관되어 형성될 수 있으며 그 직경은 50 내지 100㎛의 범위이다.

도 2a를 참고하면, 전자펜(P)은 일단부에 합성수지나 실리콘의 펜촉 형태로 이루어지며 외부로 돌출된 펜팁(P1)이 형성되어 광학시트(1)의 표면에 판서가 이루어지고, 상기 펜팁(P1)은 탈착 가능하게 구비되어 펜팁(P1)을 분리한 후 내부에 잉크가 저장된 볼펜을 장착하여 종이 등에 필기가 가능하도록 구성될 수 있다.

도 2b를 참고하면, 전자펜(P)은 내부에 광원(P2)과 센서(P3)가 구비된다. 상기 광원(P2)은 외부로 적외선을 투광시켜 방출하고, 상기 센서(P3)는 적외선 센서로서 도트필름(10)의 도트(17)가 형성되지 않은 부분에서 산란되는 적외선을 감지하여 도트필름(10)에 형성된 도트(17)들의 패턴정보를 연속적으로 센싱함으로써 절대 좌표값을 계산하여 위치 정보를 산출할 수 있다. 예컨대, 6x6 크기의 가상의 격자선(15) 상에서 가로와 세로 6개씩 36개의 도트(17)들을 인식한 경우, 각각의 도트값에 따른 위치 정보를 산출하고 이를 이용하여 광학시트(1) 상의 절대 좌표값을 파악할 수 있다.

또한, 전자펜(P)의 타단부에는 전원스위치(P4)와 충전단자(미도시)가 형성된다. 전자펜(P)의 내부에 wifi, 블루투스 등의 단거리 무선 통신이 가능한 무선통신모듈(미도시)과 충전 가능한 배터리(미도시)가 내장되고, 중간에 상태표시등(P5)이 형성된다. 이로써, 상기 센서(P3)에 의해 센싱되어 계산된 좌표값은 전자펜(P) 자체에 구비된 제어부에 의해 분석된 후 무선통신모듈을 통해 외부 디바이스로 전송되어 디스플레이 화면에 표시되거나, 무선통신모듈에 의하여 컴퓨터, 노트북, 액정TV, 스마트폰 등의 외부 디바이스로 전송되어 외부 디바이스의 프로세서에 의해 좌표값이 분석된 후, 전자펜(P)이 위치한 실제 좌표값이 계산되어 디스플레이 화면에 표시되는 것이다.

제1실시예로 도 3a를 참고하면, 도트필름(10)은 합성수지로 이루어진 기재층(11)을 포함하고, 합성수지는 PET, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 기재층(11)은 표면이 매끄럽기 때문에 정전기가 발생할 수 있고, 잉크젯, 레이저 등의 프린터로 직접 인쇄시 인쇄된 이미지가 불명확하며, 연속적인 인쇄가 곤란하고, 열적 불안정성에 의해 기재층(11)의 들뜸이나 뒤틀림이 발생할 수 있으며, 잉크나 토너 등의 인쇄물질의 접착력 내지 밀착력이 떨어져 인쇄가 탈락되거나 소멸될 수 있기 때문에 UV 인쇄만 가능하여 고가의 대형 장치가 필요하고, 인쇄물질에 의한 빛의 반사와 산란으로 전자펜에 대한 반응성이 떨어지는 문제가 있다.

이에, 상기 기재층(11)의 후면에 레진혼합물이 도포 형성된 레진층(12)을 형성하고, 상기 레진층(12)에 인쇄물질을 인쇄하여 인쇄물질이 레진층(12)의 내부로 스며들도록 하여 미세한 도트패턴을 갖는 도트층을 형성함으로써, 종래의 광학시트의 층수를 줄여 두께가 감소하고, 인쇄물질의 접착력과 밀착력을 증대시키며, 보다 선명한 도트패턴 이미지를 얻을 수 있고, 낮은 반사율과 산란율로 인하여 전자펜에 대한 우수한 반응성과 인식률이 확보된다.

제2실시예로 도 3b를 참고하면, 도트필름(10)은 합성수지의 기재층(11)에 레진혼합물을 도포하여 레진층(12)을 형성하고, 상기 레진층의 후면에 인쇄물질이 스며들도록 인쇄하여 미세한 도트들의 도트층을 형성한다. 이러한 기재층(11), 레진층(12) 및 도트층으로 이루어진 도트필름의 레진층(12)을 차단필름(30)에 부착한 후에, 레진층(12)에 부착되어 있는 기재층(11)을 분리시킨다. 다음에, 기재층(11)이 분리된 레진층(12)의 전면에 보호필름(20)을 부착하게 되면 상술한 제1실시예보다 더 얇은 박판필름을 제조할 수 있음은 물론, 반응율과 인식률도 더 우수하게 되는 것이다.

상기 레진혼합물은, 중량%로 폴리올레핀계 수지 30 내지 50%, 실리콘 수지 15 내지 25%, 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머 15 내지 25%, 메틸렌디페닐디이소시아네이트 5 내지 10%, 테트라히드로퍼푸릴메타크릴레이트 1 내지 5%, 폴리바이닐피롤리돈 1 내지 5%, 2-에틸페녹시메타크릴레이트 1 내지 3%, 폴리메타메틸아크릴레이트 1 내지 3%, 1,4-페닐렌비스옥사졸린 0.5 내지 2%, 1,4-부탄디올다이아크릴레이트 0.5 내지 1.5%, 테트라에틸렌글리콜다이메타크릴레이트 0.5 내지 1.5%, 비스(3-에틸-5-메틸-4-말레인이미드페닐)메탄 0.5 내지 1.5%, N-[4-(2-벤조이미다졸릴)페닐]말레인이미드 0.5 내지 1.5%, 스태너스 올레에이트 0.5 내지 1.5%, 디부틸틴 다이아세테이트 0.5 내지 1.5%, N,N'-비스(2-메틸-1-이미다졸릴에틸)요소 0.5 내지 1.5%, p-톨루엔술포닐하이드라자이드 0.1 내지 1.0%, 에피클로로히드린 0.1 내지 1.0%, 대전방지제 0.5 내지 1.0%를 포함할 수 있다.

폴리올레핀계 수지는 신축성을 부여하고 강성 및 내열성을 향상시키며, 인쇄시 프린터의 가열이나 압착에 따른 온도 상승에도 열적으로 안정성을 나타낼 수 있고, 실리콘 수지와 혼합될 때 낮은 점도로 인하여 흐름성이 향상된다. 이러한 폴리올레핀계 수지로서 아이소택틱 폴리프로필렌을 사용할 수 있다. 폴리올레핀계 수지는 30 내지 50 중량%로 포함되는 것이 바람직한데, 30 중량% 미만이면 흐름성과 내열성이 저하될 수 있고, 50 중량%를 초과하면 강도가 저하될 수 있다.

실리콘 수지는 신축성이 있고 탄성과 유연성을 나타내고, 내습성이 우수하여 고온 고습 조건에서도 사용할 수 있고, 레진층(12)에 인쇄된 인쇄물질의 보존성이 우수하며, 이를 위하여 15 내지 25 중량%로 포함되는 것이 바람직한데, 15 중량% 미만이면 탄성과 유연성이 저하되어 크랙이 발생될 수 있고, 25 중량%를 초과하면 내열성과 흐름성이 저하되어 사용이 어렵게 될 수 있다.

우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머는 폴리올 및 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어진 것으로 밀착성이 우수하여 레진층(12)에 인쇄된 인쇄물질의 밀착력을 증대시켜 박리를 방지하고, 유연성, 경도, 내광성 등이 우수하며, 15 내지 25 중량%로 포함되는 것이 바람직한데, 25 중량%를 초과하면 분산성 및 흐름성이 저하될 수 있다.

메틸렌디페닐디이소시아네이트는 방향족 디이소시아네이트류 화학 물질로, 내열성이 우수하여 인쇄시 롤라의 온도 상승에 저항하여 인쇄성과 품질이 증가하고, 내구성을 향상시키며, 5 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 10 중량%를 초과하면 흐름성이 저하될 수 있다.

테트라히드로퍼푸릴메타크릴레이트는 1 내지 5 중량%를 첨가하는데 희석제로 기능하고 부착력을 우수하게 한다.

폴리바이닐피롤리돈은 N-비닐-2-피롤리돈의 중합체로, 바인더로 작용하고, 흡습성이 있어 인쇄물질을 수용하여 흡수하며, 1 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 5 중량%를 초과하면 분산성 및 흐름성이 저하될 수 있다.

2-에틸페녹시메타크릴레이트는 방향족 메타크릴레이트로, 마찰계수를 낮춰주고, 내스크래치성이 우수하며, 1 내지 3 중량%가 포함되어 선명한 도트패턴 이미지를 얻을 수 있고, 연속 인쇄가 용이하게 된다.

폴리메타메틸아크릴레이트는 흡습성이 있어 인쇄물질을 수용하여 흡수하고, 인쇄물질과의 부착력이 우수하여 인쇄물질을 정착시켜 인쇄물질의 퍼짐을 방지하며, 이를 위하여 1 내지 3 중량%가 포함될 수 있다.

1,4-페닐렌비스옥사졸린은 아민계 첨가제로 내열성과 내구성을 증가시켜 고온의 환경에서 손상되지 않도록 하기 위해 첨가하는 것으로 0.5 내지 2 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

1,4-부탄디올다이아크릴레이트와 테트라에틸렌글리콜다이메타크릴레이트는 가교제로서 각각 0.5 내지 1.5 중량%가 함께 포함되는데, 분자체를 상호 연결시켜 중합물로 만들고 가교 밀도를 증가시켜 기계적 성질을 강화시킬 수 있다.

비스(3-에틸-5-메틸-4-말레인이미드페닐)메탄과 N-[4-(2-벤조이미다졸릴)페닐]말레인이미드는 말레인이미드기를 갖는 화합물로 가교조제로 기능하며 각각 0.5 내지 1.5 중량%가 함께 포함되는데 반응성이 높아서 반응을 촉진시킨다.

스태너스 올레에이트와 디부틸틴 다이아세테이트는 각각 0.5 내지 1.5 중량%가 함께 포함되는데 화학 반응속도를 증가시키고 가교화를 촉진시켜 가교를 활성화시킨다.

N,N'-비스(2-메틸-1-이미다졸릴에틸)요소는 0.5 내지 1.5 중량%가 포함되는데, 레진층을 안정화시키고, 경화 속도를 증가시킨다.

p-톨루엔술포닐하이드라자이드는 0.1 내지 1.0 중량%가 포함되는데 발포제로 기능한다.

에피클로로히드린은 0.1 내지 1.0 중량%가 포함되는데 화합물을 안정화시키는 안정제로 기능하며, 대전방지제는 시아나미드(Cyanamid)사의 CYASTAT계를 사용할 수 있고 0.5 내지 1.0 중량%를 포함할 수 있으며, 레진층(12) 표면의 정전기 발생을 억제하여 프린터 인쇄를 위한 주행시 마찰 등에 의해 발생되는 정전기를 제거하고, 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있다.

도 4를 참고하면, 상기 도트필름(10)은 기재층(11)의 전면에 디퓨전층(14)이 형성될 수 있고, 상기 디퓨전층(14)은 내부에 빛확산제(14b)가 랜덤하게 분포되어 빛을 전방으로 확산시키고, 전방면에 다수의 라운드홈(14a)이 형성되며, 상기 라운드홈(14a)에 광흡수제(14c)가 도포되어 영상기기로부터 발산되는 빛의 일부를 흡수하여 광포화를 방지하고 외부 조명광을 흡수하여 선명한 화상을 얻을 수 있음은 물론 광흡수제(14c)가 도포되지 않은 부분을 통해 빛이 전방으로 확산될 수 있다. 이로써, 영상기기로부터 발산되는 빛의 일부는 흡수하여 차단함으로써 광포화를 방지하여 전자펜 센서(P3)의 인식률이 증가하고 도트패턴의 정확한 위치정보 판단 및 위치결정이 가능하게 되며, 빛의 나머지 일부는 전방측으로 확산시켜 디스플레이 화면에 대한 화상을 흐리게 하거나 콘트라스트를 크게 떨어뜨리지 않고 시인성과 선명도를 증가시킨다.

본 발명의 다층 광학시트(1)는 도 5a와 같이 보호필름(20)의 부착없이 사용될 수도 있고, 도 5b와 같이 상기 도트필름(10)의 기재층(11)의 전면에 보호필름(20)이 부착되어 사용될 수도 있다. 상기 보호필름(20)은 PET 또는 폴리카보네이트로 이루어져 도트필름(10)을 보호하며, PET로 이루어진 경우 시트 타입으로써 두루마리가 가능하여 보관 및 이동이 간편하고, 폴리카보네이트의 박판으로 이루어진 경우 두루마리가 가능하지 않지만 플렉서블하게 구부러질 수 있고, 강도와 경도가 증가하여 판서에 의한 보호필름의 손상에 따른 잦은 교체가 필요없고 후술할 투광판(50)이 불필요하게 된다.

또한, 상기 보호필름(20)은 외표면에 피복층이 0.1 내지 0.5mm의 두께로 도포 형성되어 안티글레어(Anti Glare) 기능과 UV 차단 기능을 제공하며, 빛이 잘 투과되어 영상기기의 화면이 더욱 선명하게 잘 보이고, 필기시 전자펜이 잘 미끄러지지 않고 정확한 판서가 가능하게 된다. 상기 보호필름(20)은 상기 도트필름(10) 상에 탈착 가능하게 부착되어 교체 가능하게 구비될 수 있다.

이를 위하여, 상기 피복층은, 폴리우레탄 아크릴레이트 저중합체 100 중량부에 대하여, 아크릴레이트 단량체 30 내지 50 중량부, 4,4'-디아미노벤조페논 1 내지 5 중량부, 트리3-머캡토프로피오닐옥시에틱이소시아누레이트(TEMPIC) 15 내지 20 중량부, 멘틸안트라닐레이트 1 내지 5 중량부, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란 1 내지 5 중량부, 폴리에테르실록산공중합체 1 내지 5 중량부, 분산제 0.1 내지 0.5 중량부, 소포제 0.1 내지 0.5 중량부, 증점제 0.1 내지 0.5 중량부를 포함할 수 있다.

상기 폴리우레탄 아크릴레이트 저중합체는 수평균 분자량이 10,000 ~ 11,000g/mol인 것이 바람직하고, 폴리올 및 아크릴레이트 단량체를 반응기에서 혼합 반응시켜 폴리올을 활성화시키는 단계를 수행하고, 다음에 디이소시아네이트를 반응기에서 혼합 반응시켜 우레탄 프리폴리머(Urethane prepolymer)를 합성하는 단계를 수행하며, 그리고 자외선에 의해 분해된 광개시제로부터 생성되는 라디칼과 반응이 유도될 수 있도록 합성된 우레탄 프리폴리머와 아크릴레이트 단량체를 반응기 내부에 투입하여 말단에 이중결합이 도입된 선형의 폴리우레탄 아크릴레이트 저중합체를 합성하는 단계를 수행한다. 이때, 상기 폴리올은 폴리우레탄 아크릴레이트 저중합체의 물리적 특성과 굴절률 등의 광학적 특성에 가장 큰 영향을 미치는데, 합성된 폴리우레탄 아크릴레이트 저중합체의 구조가 선형인 경우가 가장 바람직하므로 폴리올은 디올(diol)의 형태가 바람직하며, 예컨대 단분자 디올류로서 에틸렌 글리콜, 프로필렌글리콜을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 폴리우레탄 아크릴레이트 저중합체를 합성하는 단계는 우레탄 프리폴리머 1몰에 대하여 1 내지 2몰의 아크릴레이트 단량체를 투입하는 것이 바람직하다.

상기 아크릴레이트 단량체는 30 내지 50 중량부가 포함될 수 있고, 이때 단관능성 단량체로 디에틸아미노에틸아크릴레이트, 디메틸아미노에틸아크릴레이트 등이 있고, 다관능성 단량체로는 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트 등이 있다.

상기 4,4'-디아미노벤조페논은 광개시제로 기능하고, 1 내지 5 중량부가 포함될 수 있으며, 5중량부를 초과하면 미반응 개시제가 불순물로 남고, 가교밀도가 낮아져 필름의 물성이 저하될 수 있으며, 반사율이 높아질 수 있다.

상기 트리3-머캡토프로피오닐옥시에틱이소시아누레이트(TEMPIC)는 15 내지 20 중량부가 포함될 수 있고, 접착력 증가와 고온 또는 다습한 환경에서도 접착력과 안정성이 유지되어 피복층의 신뢰성을 높이기 위하여 첨가되며, 액상이고, 분자 내에 치올기를 2개 이상 함유한 폴리치올 수지이다.

상기 멘틸안트라닐레이트(Menthyl Anthranilate)는 1 내지 5 중량부가 포함될 수 있고, 자외선을 흡수하여 차단하고, 반사율을 낮추며, 평활도를 증가시키며, 5 중량부를 초과하면 내스크래치성이 저하될 수 있다.

상기 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란은 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있고, 접착력과 밀착력을 증대시키는 기능을 하며, 5 중량부를 초과하면 흐름성이 저하될 수 있다.

폴리에테르실록산공중합체는 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있고, 분산성과 내스크래치성 및 평활도를 향상시키며, 5 중량부가 초과되면 코팅성이 나빠지고, 연무가 발생하여 투광성이 저하될 수 있다.

그 밖의 첨가제로 분산제 0.1 내지 0.5 중량부, 소포제 0.1 내지 0.5 중량부, 증점제 0.1 내지 0.5 중량부를 포함할 수 있다.

상기 차단필름(30)은 상기 도트필름(10)의 후면에 부착 형성되는 일종의 반사필름으로 사생활을 보호하는 필름과 유사한 것인데, 영상기기로부터 발산되는 빛의 일부를 반사시켜 전방으로 투과되는 것을 차단하는 것이다. 상기 차단필름(30)의 광투과율은 65 내지 90%인 것이 바람직하고, 광투과율이 65% 미만이면 디스플레이 화면의 시인도와 밝기가 감소하여 필기가 잘 보이지 않게 되며, 광투과율이 90%를 초과하면 광포화로 인하여 센서의 인식률이 떨어지고 도트 패턴의 이미지가 왜곡되어 위치 정보에 대한 정확한 판독이 곤란하게 된다.

이와 같이 영상기기의 바로 앞에 차단필름(30)이 구비되어 영상기기로부터 입사되는 빛의 반사율이 증가하여 영상기기로부터 발산된 빛의 65 내지 90% 정도가 전방으로 투과되므로 전방에서 디스플레이 화면을 충분히 볼 수 있고, 광포화가 방지되어 전자펜의 인식률도 증가하여 전자펜에 의한 도트패턴의 정확한 위치정보 판단 및 위치결정이 가능하게 된다.

이를 위하여, 도 6a 및 도 6b를 참고하면 상기 차단필름(30)은 베이스층(31)이 구비되고, 상기 베이스층(31)은 일면에 복수 개의 요철(31a)이 일정하지 않게 형성되어 반사광을 고루 분산시키고 반사율이 증가되도록 하며 그 이면에는 요철이 없고, 상기 베이스층(31)의 일면에는 AL증착층(32)이 증착 형성되어 빛의 반사가 이루어지고, 상기 AL증착층(32)의 일면에 폴리프로필렌과 같은 투명한 투과층(33)이 형성되어 빛을 투과시키며, 상기 투과층(33)의 일면에 보호층(34)이 피복 형성되어 차단필름(30)의 손상을 방지하고, 상기 베이스층(31)의 반대면에는 투명한 합성수지에 구리, 은, 니켈 등에서 선택된 하나 이상의 미세금속입자들을 균일하게 분산시킨 전자기파차단층(35)이 형성되어 영상기기로부터 발생되는 전자기파를 차단할 수 있다. 이때 영상기기로부터 발생되는 전자기파에는 적외선과 자외선이 포함되는데, 본 발명의 전자기파차단층(35)에 분산된 미세금속입자들의 양을 조절함으로써 적외선은 75 내지 97%가 차단될 수 있고, 자외선은 90% 이상이 차단될 수 있다.

도 5b를 참고하면 상기 패턴필름(10)과 차단필름(40)의 사이에는 투명한 투광판(50)이 형성되어 판넬 타입의 광학시트(1)로 제조될 수 있고, 이를 통해 필기시 영상기기의 화면을 보호하고, 강도를 강화시켜 전자펜(P)에 의한 안정적인 판서가 가능해진다. 이때, 상기 투광판(50)은 아크릴판, 폴리카보네이트판 및 유리판에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.

도 5c를 참고하면, 상기 점착층(40)은 상기 차단필름(30)의 후방에 형성되어 영상기기나 칠판의 전면에 부착되도록 하는 것으로, 투명한 합성수지로 이루어진 바인더에 구리나 은으로 이루어진 미세한 금속입자필러가 균일하게 분산되어 형성될 수 있고, 이로써 영상기기와 접촉된 화면에 부착 형성되어 전자기파 차단 효과가 더욱 증대될 수 있는 것이다.

한편, 도 7a 및 도 7b를 참고하면 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트 전자칠판(S)은 프레임틀(100), 영상기기(200), 가변판넬부(300), PMMA 시트(400), 도광판(500), 반사필름(600), 제어수단(900) 및 광학시트(1)를 포함하여 이루어진다.

상기 프레임틀(100)은, 복수 개의 단위 프레임(110)들이 연결되어 대략 사각틀 형상으로 이루어진다.

상기 영상기기(200)는, 상기 프레임틀(100)의 내측 후방에 설치되고, 그 테두리부가 상기 프레임틀(100)의 내측에 직접 또는 고정수단에 의해 결합되며, 일례로 상기 프레임틀(100)은 영상기기(200)의 테두리부를 감싸도록 결합될 수 있다. 상기 영상기기(200)는 OLED, LED, LCD 등의 평판 또는 곡면 디스플레이 패널을 구비한 TV 겸용 기기로서, 특히 OLED(Organic Light Emitting Diode)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 자체발광형 유기물질로, LCD 이상의 화질을 제공하면서 두께가 매우 얇은 박형이고, 낮은 전압으로 구동되며, 넓은 시야각과 빠른 응답속도를 갖고 있고, 옆에서 보아도 화질이 변하지 않고 화면에 잔상이 남지 않으므로 본 발명의 영상기기로 바람직하다.

상기 영상기기(200)는 컴퓨터와 유선 또는 무선으로 연결되어 컴퓨터에서 실행된 영상이 영상기기의 화면을 통해 디스플레이되어 학교의 교실은 물론이고 학원의 강의실이나 회사의 사무실 등에서 컴퓨터를 통해 수업이나 강의 내용을 설명하거나 회의 또는 프리젠테이션 발표를 하는데 사용될 수 있다. 이때, 상기 영상기기(200)와 전기적으로 연결된 스피커(K)가 상기 프레임틀(100)의 양측에 설치될 수 있다.

상기 가변판넬부(300)는 상기 프레임틀(100)의 내측에 결합되고, 상기 영상기기(200)의 전방을 커버하도록 배치되며, 전원공급부를 통해 전원이 공급되면 투명 상태로 되어 후방에 설치된 영상기기(200)의 화면을 볼 수 있고, 반대로 전원공급부의 전원 공급을 차단하면 불투명 상태로 가변되면 마커펜 등으로 일반판서를 하여 칠판으로 사용할 수 있는 것이다.

이를 위하여, 상기 가변판넬부(300)는, 고분자 분산형 액정(PDLC)으로 이루어져 빛을 투과시키거나 산란시키는 PDLC층(310)과, 상기 PDLC층(310)의 전방면과 후방면에 각각 형성되고 인듐-주석 산화물이 코팅된 투명한 ITO층(320)과, 각각의 ITO층(320)의 외면에 형성된 기판층(330)으로 이루어진다. 여기서, 상기 PDLC층(310)은 액정표시장치(LCD)에 사용되는 액정 셀의 하나로, 고분자 분산형 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal)으로 이루어져 전원의 공급이 없으면 액정 분자의 방향이 불규칙해지고 매체와의 굴절률이 다른 계면에서 산란을 일으키게 되며, 전원이 공급되면 액정의 방향이 가지런하게 되고 양자의 굴절률이 일치하여 투과 상태가 된다.

상기 ITO층(320)은 인듐-주석 산화물(ITO)을 PET나 폴리에틸렌 등과 같은 필름에 진공증착을 통해 피복시킨 것으로 얇고 평평한 디스플레이의 투명전극의 재료로 사용된다. 상기 기판층(330)은 얇은 PET(Polyethylene Terephthalate)나 유리기판으로 이루어질 수 있고, 내측의 PDLC층(310)과 ITO층(320)을 보호하고, 표면에 전자펜(P)에 의해 판서가 이루어질 수 있도록 강도를 제공한다.

이와 같이, PDLC층(310)을 2장의 기판층(330)의 사이에 개재하여 구성하되, 이때 2장의 기판층(330)의 내측면에는 투명한 전극인 ITO층(320)이 형성되고, 마주보는 2장의 ITO층(320)의 사이에 고분자 분산형 액정(PLDC)을 채우고 밀봉한 형태로 형성하거나, 고분자 분산형 액정(PLDC)으로 이루어진 필름을 삽입하여 합착한 형태로 형성할 수 있다.

또한, OCA(Optically Clear Adhesive) 필름은 광학용 투명 점착 필름으로 양면에 테이프로 작용하는데, 상기 가변판넬부(300)는 상기 PMMA 시트(400)와의 사이에 OCA 필름(340)이 개재되어 부착되고, 상기 도광판(500)과의 사이에 OCA 필름(340)이 개재되어 부착된다. 이때, 상기 OCA 필름(340)용 조성물은 중량%로 2-에틸헥실아크릴레이트 35 내지 60% 와 히드록시프로필아크릴레이트 25 내지 50%, 경화제로 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트 1 내지 10% 및 광개시제로 2,4,6-트리메틸벤조일-다이페닐-포스핀옥사이드 1 내지 10%를 포함하여 이루어지고, 상기 2-에틸헥실아크릴레이트와 히드록시프로필아크릴레이트를 중합하여 아크릴레이트계 중합체를 얻고, 여기에 상기 경화제와 광개시제를 넣고 혼합한 후, 이를 코팅하고 70~120℃로 가열하여 경화시켜 제조한다.

또한, 상기 PDLC층(310)은, 중량%로 다관능성 우레탄계 올리고머 10 내지 20%, 희석제로 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트 30 내지 50%와 2-에틸헥실아크릴레이트 10 내지 30%, 가교제로 다이프로필렌글리콜다이아크릴레이트 0.1 내지 10%와 1,6-헥산디올다이아크릴레이트 0.1 내지 10%, 광개시제로 2,4,6-트리메틸벤조일-다이페닐-포스핀옥사이드 1 내지 10%를 포함하여 이루어질 수 있다.

이때, 상기 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트와 2-에틸헥실아크릴레이트는 희석제로 기능하여 부착력을 우수하게 하고, 상기 다이프로필렌글리콜다이아크릴레이트와 1,6-헥산디올다이아크릴레이트는 망목 구조의 중합물로 만드는 가교제로 기능하며, 상기 희석제 및 가교제는 100:1 내지 199:1의 조성비를 갖는 것이 바람직하다.

더불어, 투명과 불투명의 가변 상태를 설명하면, 마주보는 ITO층(320)에 전원공급부로부터 전원을 인가하면 PDLC층(310)의 내부의 고분자 분산형 액정이 전기장에 의해 일정한 방향을 갖도록 배열되어 빛이 투과할 수 있도록 투명한 상태가 된다(도 9(a)의 투명 모드). 이때, 시야각은 100~160도, 투과도는 70% 이상을 나타낸다. 반면에 전원을 인가하지 않은 상태에서는 PDLC층(310)의 내부의 고분자 분산형 액정이 임의적으로 불규칙하게 배열되므로 입사되는 빛이 산란되어 불투명한 상태가 된다(도 9(b)의 불투명 모드). 이로써, 투명 모드와 불투명 모드의 디스플레이를 선택적으로 구현함으로써 영상기기를 보다가 일반칠판으로 전환하여 사용할 수 있고, 전환이 신속하고 편리하며, 중간에 맥이 끊기지 않고 매끄러운 강의 진행이 가능하고, 영상 강의나 프리젠테이션 도중에 전자판서가 가능하며, 강의 내용을 집중력있게 전달할 수 있는 것이다.

상기 PMMA 시트(400)는 상기 가변판넬부(300)의 전방에 형성된 기판층(330)에 결합되고, 판서가 이루어지는 판서면(410)을 구비하며, 빛이 난반사되지 않고 잘 투과되어 상기 영상기기(200)의 화면이 더욱 선명하게 보일 수 있으며, 상기 기판층(330)에 OCA 필름(340)에 의해 부착된다.

PMMA는 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate)로서 메타크릴산메틸(CH₂-C(CH₃)COOCH₃)을 중합하여 얻는 고분자물질이고, 보통 아크릴 수지라 불리며, 투명하여 광투과율이 높고, 경도와 광택이 우수하며, 내광성이 있어 판서면으로 적합하다.

상기 도광판(500)은 상기 가변판넬부(300)의 후방면에 부착되어 영상기기를 보호하는 것으로, 투명한 재질로 이루어지고, 디밍 기능을 갖는 LED 광원(510)이 설치된다.

상기 도광판(500)은 PMMA 소재 위에 발광물질 안료 및 하드코팅 안료를 배합 도포하여 전원 인가시 LED 광원(510)의 빛을 전면으로 발산 및 확산시킴으로써, 판서 기능이 증가하고, 판서면에 투영되는 글자의 가시도와 선명도가 증가하며, 강의 내용을 보다 집중력있게 전달할 수 있다. 특히 실내가 어두운 경우에 유용한데 예를들면 교실이나 강의실 내부를 어둡게 유지한 상태에서 영상기기(200)의 영상과 함께 수업을 진행하다가 영상기기(200)를 끈 상태에서 LED 광원(510)에 전원을 공급하면 상기 도광판(500)의 빛의 발산 및 확산에 의해 어두운 실내에서도 판서한 글자를 선명하게 볼 수 있고, 중간에 맥이 끊기지 않고 매끄러운 강의 진행이 가능하게 된다.

이때, 상기 LED 광원(510)은 디밍 기능을 갖기 때문에 제어수단(900)의 디밍조절부를 통해 실내의 어두운 정도에 따라 빛의 밝기를 조절할 수 있다. 더불어, 상기 LED 광원(510)은 동일한 조명색을 갖는 램프군(미도시)이 서로 다른 색상을 갖도록 복수 개가 구비될 수 있고, 예컨대 상기 램프군은 백색, 녹색, 청색일 수 있다. 제어수단(900)의 전원공급부 제어에 의하여 한 개의 램프군을 선택하여 점등시키거나 복수 개의 램프군을 함께 점등시켜 다양한 조명색을 제공할 수 있어 수업 내용에 맞추어 편리하게 사용할 수 있다.

상기 반사필름(600)은 상기 도광판(500)의 후방면에 부착되는 일종의 반사필름으로서, 전면에 알미늄(Aluminium)이 증착되어 빛의 일부만을 반사시킨다. 이와 같이 영상기기(200)의 바로 앞에 반사필름이 구비되어 영상기기(200)에 전원 공급시 영상기기(200)의 화면이 전방으로 투과되어 시청할 수 있으면서, 도 10a 및 도 10b와 같이 영상기기(200)의 전원이 차단되거나 영상출력이 차단되는 경우에 어두운 블랙화면이 PMMA 시트(400)의 판서면에 비쳐서 보이는 것을 가리게 되어, 블랙화면이 투영되어 전방으로 비침에 따른 판서면이 깔끔하게 보이지 않거나 판서면이 어두워져 판서한 글자가 잘 보이지 않아서 강의에 방해되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이, 가시광선의 60 내지 85% 정도가 투과되므로 전원이 켜진 영상기기를 충분히 시청할 수 있고, 영상기기(200)의 블랙화면을 충분히 가릴 수 있게 되는 것이다.

상기 제어수단(900)은 영상기기(200)의 화면을 보면서 전자판서를 할 수 있는 전자판서모드로 사용시, 영상기기(200)의 전원을 온(ON)시키고, 가변판넬부(300)에 전원을 인가하며, 도광판(500)의 LED 광원(510)에 대한 전원은 차단시킨다. 이와 같은 전자판서모드에서는 도 11a와 같이 투명 상태가 되어 영상기기(200)의 화면 출력과 함께 판서가 가능해진다.

또한, 마커펜 등의 일반 판서수단에 의하여 판서를 할 수 있는 일반판서모드로 사용시, 영상기기(200)의 전원을 오프시키고, 가변판넬부(300)에 전원을 차단시키며, 도광판(500)의 LED 광원(510)에 전원을 인가한다. 이와 같은 일반판서모드에서는 도 11b와 같이 영상기기(200)의 블랙화면이 가려져서 비치지 않고, 불투명 상태가 되어 마커펜 등의 일반 판서수단에 의하여 판서면에 일반판서가 가능해져 보드 겸용으로 사용될 수 있는 것이다.

이때, 전원공급부를 제어하여 영상기기(200)의 전원이 켜져 있는 상태에서도 컴퓨터와 영상기기(200)를 연결하는 케이블의 영상출력만을 차단함으로써 영상기기(200)에 영상이 출력되지 않도록 할 수 있다. 이로써, 영상출력의 제어 및 모드 전환이 신속하고 용이해지며, 영상기기의 수명이 증가될 수 있다.

아울러, 상기 PMMA 시트(400)의 전면에 상술한 본 발명에 따른 광학시트(1)가 부착되면, 전자펜(P)의 필기 궤적의 추적이 가능하여 필기가 인식되면서 화면에 표시되도록 하는 기능을 함께 사용할 수 있는 것이다.

도 8a 및 도 8b를 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 투명과 불투명 상태로 가변되는 스마트 전자칠판(S)은 프레임틀(100), 영상기기(200), 가변판넬부(300), PMMA 시트(400), 도광판(500), 반사필름(600), 강화유리(700), 제어수단(900) 및 광학시트(1)를 포함하여 이루어진다.

도 8b를 참고하면, 상기 가변판넬부(300)는 상기 프레임틀(100)의 내측에 결합되어 상기 영상기기(200)의 전방을 커버하도록 배치되고 전원의 공급 또는 차단에 따라 각각 투명 상태로 되거나 불투명 상태로 가변되되, 고분자 분산형 액정(PDLC)으로 이루어져 빛을 투과시키거나 산란시키는 PDLC층(310), 상기 PDLC층(310)의 전방면과 후방면에 각각 형성되고 인듐-주석 산화물이 코팅된 ITO층(320), 및 상기 ITO층(320)의 전방면과 후방면에 각각 형성된 기판층(330)을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 스마트 전자칠판(S)은 상기 가변판넬부(300)의 전방에 형성된 기판층(330)에 결합되고 판서수단에 의해 판서가 이루어지는 판서면을 구비한 PMMA 시트(400)와, 상기 가변판넬부(300)의 후방면에 부착되되, 투명한 재질로 이루어지고, 디밍 기능을 갖는 LED 광원(510)이 설치되며, 전원 인가시 LED 광원(510)으로부터 발산되는 빛을 확산시켜 판서한 글자의 선명도를 증가시키는 도광판(500)과, 전원을 공급 또는 차단하는 전원공급부를 구비한 제어수단(900)을 포함함은 제1실시예와 동일하다.

다만, 본 발명의 제2실시예에 따른 스마트 전자칠판(S)은 도광판(500)과 영상기기(200)의 사이에 강화유리(700)가 설치된다. 상기 강화유리(700)는 상기 영상기기(200)의 전방에 설치되어 영상기기(200)를 보호하고, 투명하게 이루어지며, 상기 가변판넬부(300)의 강도를 강화시켜 더욱 안정적인 판서가 가능해 진다.

상기 강화유리(700)의 후방면에 반사필름(600)이 부착되고, 상기 반사필름(600)은 알미늄이 증착되어 빛의 일부를 반사시킴으로써 전원이 오프되거나 영상출력이 차단된 영상기기의 블랙화면이 가려져 잘 보이지 않도록 한다.

상기 제어수단(900)은 무선통신모듈이 구비되어 전용 어플리케이션이 설치된 스마트폰 또는 리모콘(R)으로부터 제어신호를 무선으로 수신하여 원격에 의한 전원제어 및 디밍조절이 이루어지도록 하여 사용자가 신속하고 편리하게 제어하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 PMMA 시트(400)의 전면에 상술한 본 발명에 따른 광학시트(1)가 부착되면, 전자펜(P)의 필기 궤적의 추적이 가능하여 필기가 인식되면서 화면에 표시되도록 하는 기능을 함께 사용할 수 있는 것이다.

아울러, 기존의 녹색칠판에 빔프로젝터를 직접 투사하면 투영된 영상의 밝기와 선명도가 저하되고 빛의 난반사가 증가하여 영상수업이 곤란하므로 화이트보드를 주로 사용해 왔으나, 본 발명에 따른 광학시트(1)를 녹색칠판의 전면에 부착하여 빔프로젝터를 투사하여 사용하면 가시도와 선명도가 증가하고 빛이 난반사되지 않아서 화면이 깔끔하게 나오므로 녹색칠판에서도 영상수업과 함께 전자펜의 필기가 가능해진다.

1. 광학시트 10. 도트필름
11. 기재층 12. 레진층
14. 디퓨전층 14a. 라운드홈
14b. 빛확산제 14c. 광흡수제
15. 격자선 16. 교차점
17,17a,17b,17c,17d. 도트 20. 보호필름
30. 차단필름
31. 베이스층 31a. 요철
32. AL증착층 33. 투과층
34. 보호층 35. 전자기파차단층
40. 점착층 50. 투광판
100. 프레임틀 110. 단위 프레임
200. 영상기기 300. 가변판넬부
310. PDLC층 320. ITO층
330. 기판층 340. OCA 필름
400. PMMA 시트 410. 판서면
500. 도광판 510. LED 광원
600. 반사필름 700. 강화유리
900. 제어수단 P. 전자펜
P1. 펜팁 P2. 광원
P3. 센서 P4. 전원스위치
P5. 상태표시등 K. 스피커
R. 리모콘 S. 스마트 전자칠판

Claims

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전자펜 필기 궤적의 추적이 가능하여 필기가 인식되면서 영상기기의 화면이나 칠판에 표시되도록 하는 도트필름에 있어서,
합성수지의 기재층에 레진혼합물을 도포하여 레진층을 형성하고, 상기 레진층의 후면에 인쇄물질이 스며들도록 인쇄하여 미세한 도트들을 형성한 후, 상기 기재층을 상기 레진층으로부터 분리하여 제거한 다음, 분리된 레진층의 전면에 보호필름을 부착하여 형성되되,
도트들은, 가상의 격자선들이 교차하는 교차점으로부터 간격을 둔 채 격자선 상에 형성되어 각각의 도트값을 갖고, 전자펜으로 필기시 전자펜의 위치정보를 판단할 수 있도록 위치정보가 암호화된 패턴정보를 구비하며,
상기 레진혼합물은, 중량%로 폴리올레핀계 수지 30 내지 50%, 실리콘 수지 15 내지 25%, 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머 15 내지 25%, 메틸렌디페닐디이소시아네이트 5 내지 10%, 테트라히드로퍼푸릴메타크릴레이트 1 내지 5%, 폴리바이닐피롤리돈 1 내지 5%, 2-에틸페녹시메타크릴레이트 1 내지 3%, 폴리메타메틸아크릴레이트 1 내지 3%, 1,4-페닐렌비스옥사졸린 0.5 내지 2%, 1,4-부탄디올다이아크릴레이트 0.5 내지 1.5%, 테트라에틸렌글리콜다이메타크릴레이트 0.5 내지 1.5%, 비스(3-에틸-5-메틸-4-말레인이미드페닐)메탄 0.5 내지 1.5%, N-[4-(2-벤조이미다졸릴)페닐]말레인이미드 0.5 내지 1.5%, 스태너스 올레에이트 0.5 내지 1.5%, 디부틸틴 다이아세테이트 0.5 내지 1.5%, N,N'-비스(2-메틸-1-이미다졸릴에틸)요소 0.5 내지 1.5%, p-톨루엔술포닐하이드라자이드 0.1 내지 1.0%, 에피클로로히드린 0.1 내지 1.0%, 대전방지제 0.5 내지 1.0%를 포함하며,
상기 보호필름은 PET 또는 폴리카보네이트로 이루어어지고, 탈착 가능하게 부착되어 교체 가능하게 구비되며, 외표면에 0.1 내지 0.5mm의 두께로 도포된 피복층이 형성되어 안티글레어 및 UV 차단 기능을 제공하고,
상기 피복층은, 폴리우레탄 아크릴레이트 저중합체 100 중량부에 대하여, 아크릴레이트 단량체 30 내지 50 중량부, 4,4'-디아미노벤조페논 1 내지 5 중량부, 트리3-머캡토프로피오닐옥시에틱이소시아누레이트(TEMPIC) 15 내지 20 중량부, 멘틸안트라닐레이트 1 내지 5 중량부, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란 1 내지 5 중량부, 폴리에테르실록산공중합체 1 내지 5 중량부, 분산제 0.1 내지 0.5 중량부, 소포제 0.1 내지 0.5 중량부, 증점제 0.1 내지 0.5 중량부를 포함하는 도트필름.
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다층으로 구성되고, 영상기기나 칠판의 전면에 부착되며, 전자펜의 필기 궤적의 추적이 가능하여 필기가 인식되면서 영상기기의 화면이나 칠판에 표시되도록 하는 전자펜 필기용 다층 광학시트에 있어서,
제 2항으로 이루어진 도트필름;
상기 도트필름의 후방에 형성되고, 영상기기로부터 발산되는 빛의 일부를 반사시켜 차단하는 차단필름; 및
상기 차단필름의 후방에 형성되어 영상기기나 칠판의 전면에 부착되도록 하는 점착층을 포함하는 다층 광학시트.
제 6항에 있어서,
상기 도트필름과 차단필름의 사이에 투명한 투광판이 형성되고,
상기 투광판은 아크릴판, 폴리카보네이트판 및 유리판에서 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 다층 광학시트.
복수 개의 단위 프레임이 연결되어 이루어진 프레임틀;
상기 프레임틀의 내측 후방에 설치되고, 영상이 출력되는 평판 또는 곡면 디스플레이 패널을 구비한 영상기기;
상기 프레임틀의 내측에 결합되어 상기 영상기기의 전방을 커버하도록 배치되고 전원의 공급 및 차단에 따라 각각 투명 상태로 되거나 불투명 상태로 가변되되, 고분자 분산형 액정(PDLC)으로 이루어져 빛을 투과시키거나 산란시키는 PDLC층, 상기 PDLC층의 전방면과 후방면에 각각 형성되고 인듐-주석 산화물이 코팅된 ITO층, 및 각각의 ITO층의 외면에 형성된 기판층을 포함하는 가변판넬부;
상기 가변판넬부의 전방에 형성된 기판층에 결합되고 판서가 이루어지는 판서면을 구비한 PMMA 시트;
상기 가변판넬부의 후방면에 부착되되, 투명한 재질로 이루어지고, 디밍 기능을 갖는 LED 광원이 설치되며, 전원 인가시 상기 LED 광원으로부터 발산되는 빛을 확산시켜 판서한 글자의 선명도를 증가시키는 도광판;
상기 도광판의 후방면에 부착되고 알미늄이 증착되어 빛의 일부를 반사시킴으로써 전원이 오프된 영상기기의 화면이 잘 보이지 않도록 하는 반사필름;
전원을 공급하는 전원공급부를 구비하고 상기 LED 광원의 밝기를 조절하는 제어수단; 및
상기 PMMA 시트의 전면에 부착되고, 제 2항으로 이루어진 도트필름을 포함한 다층 광학시트를 포함하는 스마트 전자칠판.
복수 개의 단위 프레임이 연결되어 이루어진 프레임틀;
상기 프레임틀의 내측 후방에 설치되고, 영상이 출력되는 평판 또는 곡면 디스플레이 패널을 구비한 영상기기;
상기 프레임틀의 내측에 결합되어 상기 영상기기의 전방을 커버하도록 배치되고 전원의 공급 및 차단에 따라 각각 투명 상태로 되거나 불투명 상태로 가변되되, 고분자 분산형 액정(PDLC)으로 이루어져 빛을 투과시키거나 산란시키는 PDLC층, 상기 PDLC층의 전방면과 후방면에 각각 형성되고 인듐-주석 산화물이 코팅된 ITO층, 및 각각의 ITO층의 외면에 형성된 기판층을 포함하는 가변판넬부;
상기 가변판넬부의 전방에 형성된 기판층에 결합되고 판서가 이루어지는 판서면을 구비한 PMMA 시트;
상기 가변판넬부의 후방면에 부착되되, 투명한 재질로 이루어지고, 디밍 기능을 갖는 LED 광원이 설치되며, 전원 인가시 상기 LED 광원으로부터 발산되는 빛을 확산시켜 판서한 글자의 선명도를 증가시키는 도광판;
상기 도광판과 영상기기의 사이에 설치된 강화유리;
상기 강화유리의 후방면에 부착되고 알미늄이 증착되어 빛의 일부를 반사시킴으로써 전원이 오프된 영상기기의 화면이 잘 보이지 않도록 하는 반사필름;
전원을 공급하는 전원공급부를 구비하고 상기 LED 광원의 밝기를 조절하는 제어수단; 및
상기 PMMA 시트의 전면에 부착되고, 제 2항으로 이루어진 도트필름을 포함한 다층 광학시트를 포함하는 스마트 전자칠판.