KR102212049B1

KR102212049B1 - 적외선 흡수잉크가 인쇄된 전자펜 필기용 도트패턴 시트 및 전자칠판 시스템

Info

Publication number: KR102212049B1
Application number: KR1020200108411A
Authority: KR
Inventors: 최해랑
Original assignee: 딥스원테크(주)
Priority date: 2020-08-27
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2021-02-05

Abstract

본 발명은 전자펜의 필기궤적이 인식되어 빔프로젝터를 통해 영상과 함께 칠판에 표시되도록 판넬부재에 부착되는 전자펜 필기용 도트패턴 시트에 있어서, 종이나 합성지로 이루어진 기재층; 기재층의 후면에 형성되어 판넬부재에 대한 부착력을 제공하는 점착층; 기재층의 전면에 적외선 흡수잉크가 인쇄되어 미세한 도트들의 패턴이 형성된 도트층; 및 도트층의 전면에 형성되어 도트층을 보호하고 판서가 가능하도록 하는 투명한 합성수지로 이루어진 보호층을 포함하되, 상기 도트층은 가상의 격자선의 교차점에 복수 개의 도트들이 간격을 둔채 형성되고, 전자펜 필기시 전자펜으로부터 발진된 적외선의 산란을 감지하여 전자펜의 위치정보를 판단할 수 있도록 위치정보가 암호화되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수잉크로 인쇄된 전자펜 필기용 도트패턴 시트 및 전자칠판 시스템을 제공한다.

Description

적외선 흡수잉크가 인쇄된 전자펜 필기용 도트패턴 시트 및 전자칠판 시스템{DOT PATTERN SHEET PRINTED WITH INFRARED ABSORPTION INK FOR ELECTRIC PENS AND ELECTRIC BOARD SYSTEM}

본 발명은 도트패턴 시트 및 전자칠판 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적외선 흡수잉크로 인쇄한 도트패턴 시트를 칠판이나 합성판넬 등의 판넬부재에 부착하여 전자펜의 필기궤적이 빔프로젝터를 통해 칠판에 표시될 수 있고, 시인성이 우수하며, 눈피로도를 최소화할 수 있는 적외선 흡수잉크로 인쇄된 전자펜 필기용 도트패턴 시트 및 전자칠판 시스템에 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 도트패턴을 적외선 흡수잉크로 인쇄하고, 그 표면 위에 필기되는 전자펜의 상대위치 또는 절대위치를 결정하는 기술이 개발되었다.

이와 관련하여 특허문헌 1에는 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 형성된 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 전자칠판 구축을 위해 영상기기를 칠판에 설치해서 사용해야 하는 불편함이 있고 비용이 증가하며, 필름의 층수가 많아서 광학시트의 두께가 증대되고 전자펜에 대한 반응성이 떨어지며, 제조 과정에서 층간 미세한 파티클이 유입될 가능성이 증가하고, 투명필름 위에 도트패턴을 형성하려면 UV 인쇄만 가능하여 인쇄성이 떨어지고 고가의 대형 장치가 필요한 문제가 있다.

또한, 종래의 흑색 계통의 적외선 흡수잉크로 인쇄된 도트패턴 필름의 검정색 톤이 전자칠판의 바탕면에 그대로 나타나므로 화이트보드에 부착하여 사용시 시인성이 저하되고 눈피로도가 증가하여 수업에 대한 집중도가 떨어지고 사용자의 만족감이 저하되며, 빔프로젝터와 함께 사용하는 경우 난반사로 인해 필름에 투영되는 영상의 가시도와 선명도가 떨어져 사용이 곤란한 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1766447호(2017.08.08. 공개)

본 발명은 상술한 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 칠판, 합성판넬 등 판넬부재에 부착하여 빔프로젝터를 이용한 영상 강의 도중에 전자판서가 가능한 전자펜 필기용 화이트보드 전자칠판으로 편리하게 개조하여 사용할 수 있고, 영상기기를 칠판에 설치할 필요가 없어 칠판 활용이 편리하고 수업 중에 보조칠판이나 영상기기를 이동하여 사용해야 하는 불편함을 해소할 수 있으며, 저비용으로 간단하게 전자칠판 시스템을 구축할 수 있고, 도트패턴을 눈에 잘 띄지 않는 옅은 연두색 또는 아이보리색으로 인쇄하여 시인성이 우수하고 눈피로도를 저감시켜 수업 집중도와 학습효과가 증대되고 신뢰도가 증가하며, 판서면에 투영되는 빔프로젝터 영상의 가시도와 선명도가 우수한 적외선 흡수잉크가 인쇄된 전자펜 필기용 도트패턴 시트 및 토트패턴 시트를 포함하는 전자칠판 시스템의 제공에 그 목적이 있다.

본 발명은 전자펜의 필기궤적이 인식되어 빔프로젝터를 통해 영상과 함께 칠판에 표시되도록 판넬부재에 부착되는 전자펜 필기용 도트패턴 시트에 있어서, 종이나 합성지로 이루어진 기재층; 기재층의 후면에 형성되어 판넬부재에 대한 부착력을 제공하는 점착층; 기재층의 전면에 적외선 흡수잉크가 인쇄되어 미세한 도트들의 패턴이 형성된 도트층; 및 도트층의 전면에 형성되어 도트층을 보호하고 판서가 가능하도록 하는 투명한 합성수지로 이루어진 보호층을 포함하되, 상기 도트층은 가상의 격자선의 교차점에 복수 개의 도트들이 간격을 둔채 형성되고, 전자펜 필기시 전자펜으로부터 발진된 적외선의 산란을 감지하여 전자펜의 위치정보를 판단할 수 있도록 위치정보가 암호화되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수잉크로 인쇄된 전자펜 필기용 도트패턴 시트를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 도트패턴 시트가 판넬부재에 부착되어 판서가 이루어지는 칠판; 상기 칠판을 향해 영상을 출력하는 빔프로젝터; 상기 칠판에 부착된 도트패턴 시트와 접촉되어 필기가 이루어지고, 광원으로부터 도트패턴 시트로 방출된 적외선의 산란을 감지하여 패턴 정보를 센싱한 후 위치 정보를 산출하는 전자펜; 및 상기 전자펜으로부터 필기정보를 수신하여 빔프로젝터를 통해 전자펜의 필기궤적을 포함한 영상을 칠판으로 출력하도록 제어하는 제어수단을 포함하는 전자칠판 시스템을 제공한다.

본 발명에 의하면, 칠판, 합성판넬 등 판넬부재에 부착하여 빔프로젝터를 이용한 영상 강의 도중에 전자판서가 가능한 전자펜 필기용 화이트보드 전자칠판으로 편리하게 개조하여 사용할 수 있고, 영상기기를 칠판에 설치할 필요가 없어 칠판 활용이 편리하고 수업 중에 보조칠판이나 영상기기를 이동하여 사용해야 하는 불편함을 해소할 수 있으며, 저비용으로 간단하게 전자칠판 시스템을 구축할 수 있고, 도트패턴을 눈에 잘 띄지 않는 옅은 연두색 또는 아이보리색으로 인쇄하여 시인성이 우수하고 눈피로도를 저감시켜 수업 집중도와 학습효과가 증대되고 신뢰도가 증가하며, 판서면에 투영되는 빔프로젝터 영상의 가시도와 선명도가 우수한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 투명필름이 아닌 종이나 합성지에 도트패턴을 인쇄하여 사용하므로 잉크의 침투, 전이, 부착 등 인쇄적성이 우수하고 인쇄가 용이하며, 인쇄된 도트패턴의 탈색, 변색 등이 방지되고, 시트의 층수를 줄여서 두께를 얇게 제조할 수 있으며, 낮은 반사율과 산란율로 인하여 전자펜에 대한 반응성과 인식률이 우수한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 판서면의 강도와 경도가 증가하여 판서나 스크래치에 의해 잘 손상되지 않아 내구성이 우수하고, 빛이 잘 투과되어 영상기기의 화면이 더욱 선명하게 잘 보이며, 필기시 전자펜이 잘 미끄러지지 않고 정확한 판서가 가능하고, 기존 사용하던 칠판에 얼룩, 이물질이 남아 있거나 판넬부재의 판면이 고르지 못한 경우에도 적용이 가능하며, 곡면 칠판에도 부착할 수 있어 강의 내용을 더 집중력있게 전달할 수 있는 효과가 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 도트패턴 시트의 단면도이고, 도 1c는 도 1b의 도트패턴 시트의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 도트층의 가상의 격자선, 교차점 및 도트들을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 도트패턴 시트에 사용되는 전자펜을 도시한 사시도이고, 도 3b는 도트패턴 시트의 두께를 확대하여 도시한 전자펜의 사용상태도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자칠판 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자칠판 시스템의 전자판서시 화면을 보인 예시도이다.

이하에서, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 적외선 흡수잉크가 인쇄된 전자펜 필기용 도트패턴 시트 및 전자칠판 시스템을 실시하기 위한 구체적인 내용에 관하여 실시예를 중심으로 상세히 설명하도록 하겠다.

최근 칠판은 녹색칠판보다 화이트보드를 선호하여 화이트보드로 대체되고 있고 전자칠판 구축을 위해 영상기기를 칠판에 설치해서 사용해 왔는데, 영상기기가 주칠판의 중앙부를 차지하고 있어 칠판 활용이 불편하고, 다른 교육 자료를 게시할 공간도 부족하며, 보조칠판을 이동시켜 사용해야 하는 불편함이 있고, 영상기기를 이동시킬 수 있는 장치를 설치하는 경우 설치 및 수리 비용이 증가하고 영상기기의 이동이 번거로운 문제가 있었다. 그렇다고 영상기기 대신에 빔프로젝터를 이용하여 화이트보드에 직접 영상을 투영하여 사용하는 경우 투영된 영상의 밝기와 선명도가 저하되거나 난반사로 인해 시인성이 낮은 문제가 있다.

이에, 본 발명은 상술한 영상기기 설치에 따른 문제점과 빔프로젝터를 화이트보드에 사용시 발생하는 문제점을 모두 해결하면서 간단하게 전자칠판 시스템을 구축하기 위한 것으로, 칠판, 합성판넬 등의 판넬부재에 본 발명의 도트패턴 시트(1)를 부착하면 빔프로젝터(200)를 이용하여 영상강의나 전자판서가 가능한 화이트보드 전자칠판으로 간편하게 개조할 수 있다. 이때, 칠판은 기존에 사용하고 있거나 신규한 화이트보드나 녹색칠판이 모두 가능하고, 도트패턴 시트(1)를 합성판넬이나 금속판넬과 같은 비칠판에 부착하여 화이트보드로 만들어 사용할 수도 있다. 또한, 영상기기를 칠판(100)에 설치할 필요가 없기 때문에 칠판 활용이 편리하고 수업 중 보조칠판이나 영상기기를 이동시켜 사용해야 하는 불편함이 없으며, 저비용으로 간단하게 새로운 전자칠판 시스템을 구축할 수 있고, 판서면에 투영되는 빔프로젝터 영상의 가시도와 선명도가 우수한 장점이 있는 것이다.

이를 위하여 본 발명에 따른 도트패턴 시트(1)는 전자펜(300)의 필기궤적의 추적이 가능하여 필기가 인식되면서 빔프로젝터(200)를 통해 영상과 함께 칠판에 표시되도록 판넬부재에 부착되는 전자펜 필기용 시트로, 도 1a 내지 도 1c를 참고하면 기재층(10), 점착층(20), 도트층(30) 및 보호층(40)을 포함하여 이루어지고, 탄성층(15) 또는 UV코팅층(35) 또는 하드코팅층(50)이 더 포함될 수 있다.

즉, 도트패턴 시트(1)는 종이나 합성지로 이루어진 기재층(10)과, 기재층(10)의 후면에 형성되어 칠판, 합성판넬 등의 판넬부재에 대한 부착력을 제공하는 점착층(20)과, 기재층(10)의 전면에 적외선 흡수잉크가 인쇄되어 미세한 도트들의 패턴이 형성된 도트층(30) 및 도트층(30)의 전면에 형성되어 도트층(30)을 보호하고 판서가 가능하도록 하는 투명한 합성수지로 이루어진 보호층(40)을 포함하여 이루어진다.

상기 기재층(10)은 종이나 합성지로 이루어진다. 종이의 종류로는 백상지, 코팅지, 인화지 등이 사용될 수 있으나 특별한 제한을 두지 않는다. 합성지는 합성수지로 만든 종이로 천연 펄프로 만든 종이에 비하여 미세한 공기 구멍은 거의 없지만 물과 열에 잘 견디는 성질을 가지며, 유포지 PVC 겔지, PET 배너 등이 있다. 상기 기재층은 흰색이나, 미색 또는 아이보리색으로 이루어질 수 있다. 상기 기재층(10)이 포함된 도트패턴 시트(1)는 화이트보드, 녹색칠판, 합성판넬 등의 판넬부재 위에 부착되어 전자판서가 가능한 새로운 화이트보드 전자칠판을 제공할 수 있다.

종래에 사용하던 합성수지의 투명필름은 표면이 매끄럽기 때문에 정전기가 발생할 수 있고, 프린터로 직접 인쇄시 인쇄된 이미지가 불명확하며, 연속적인 인쇄가 곤란하고, 열적 불안정성에 의해 들뜸이나 뒤틀림이 발생할 수 있으며, 인쇄물질의 접착력 내지 밀착력이 떨어져 인쇄가 탈락되거나 소멸될 수 있기 때문에 고가의 대형 장치가 필요하고, 인쇄물질에 의한 빛의 반사와 산란으로 전자펜에 대한 반응성이 떨어지며, 판면에 얼룩이나 이물질이 고착되어 있는 경우 투명필름을 부착하는 작업이 곤란하고, 곡면 칠판에 구부려서 부착시 들뜨는 문제가 있었다.

그러나, 본 발명의 도트패턴 시트(1)는 투명필름이 아닌 종이나 합성지에 도트패턴을 인쇄하여 사용하므로 잉크의 침투, 전이, 부착 등 인쇄적성이 우수하고 인쇄가 용이하며, 프린터로 직접 인쇄가 가능하고, 두께를 얇게 제조할 수 있으며, 낮은 반사율과 산란율로 인하여 전자펜에 대한 반응성과 인식률이 우수하고, 판면에 얼룩, 이물질이 남아 있더라도 불투명한 종이나 합성지로 부착되어 새로 설치한 화이트보드와 같은 느낌을 주며, 곡면 칠판에도 들뜸없이 부착할 수 있어 강의 내용을 더 집중력있게 전달할 수 있다.

상기 점착층(20)은 기재층(10)의 후면에 형성되어 칠판, 합성판넬 등 판넬부재에 대한 부착력을 제공하며, 일례로 실리콘을 포함한 점착물질이 도포되어 판면의 손상없이 접착되도록 하고, 기포가 잘 발생하지 않는다. 상기 점착층(20)에는 이형지(25)가 부착되어 시공시 이형지(25)를 떼어내고 사용할 수 있다.

상기 도트층(30)은 기재층(10)의 전면에 적외선 흡수잉크가 연두색 또는 아이보리색으로 인쇄되어 미세한 도트(33)들의 패턴이 형성된 것이다.

도 2a를 참고하면, 상기 도트층(30)은 이미 공지된 기술로 도트(33)들이 가상의 격자선(31)이 교차하는 교차점(32)으로부터 소정의 간격을 둔채 형성되어 각각의 도트값을 가지며, 이러한 도트값은 적어도 두 개 이상의 상이한 수의 조합으로 구성될 수 있고 필기시 전자펜(300)의 위치정보를 판단할 수 있도록 위치 정보가 암호화된 미세한 패턴정보를 구비한다.

도트(33)들은 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 아미늄계 화합물 등을 재료로 포함하는 적외선 흡수잉크 조성물로 이루어질 수 있고, 각각의 도트(33)는 가상의 격자선(31)의 교차점(32)을 중심으로 형성되는 위치에 따라 결정되는 패턴의 좌표값에 의하여 위치 정보를 제공할 수 있다.

예컨대, 도 2b를 참고하면 도트(33)들은 가상의 격자선(31)의 교차점(32)과의 관계에 따라 4가지의 위치에 존재할 수 있고, 도트(33a)가 교차점(32) 우측 위치에 존재하는 경우 도트값을 "1"로, 도트(33b)가 교차점(32)의 상측에 위치하는 경우 도트값을 "2"로, 도트(33c)가 교차점(32)의 좌측에 위치하는 경우 도트값을 "3"으로, 도트(33d)가 교차점(32)의 하측에 위치하는 경우 도트값을 "4"로 나타냄으로써 가상의 격자선(31)의 교차점(32)을 중심으로 한 도트(33)들의 위치에 따른 위치 정보를 제공할 수 있다.

또한, 상기 도트(33)는 가상의 격자선(31) 상이 아닌 대각선 방향으로 형성될 수 있고, 하나의 가상의 격자선(31)의 교차점(32)에 다수의 도트(33)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(31)은 일정한 간격을 따라 가로 및 세로로 형성될 수 있고, 격자선(31) 사이의 거리는 250 내지 300㎛로 형성될 수 있으며, 도트(33)는 가상의 격자선(31)의 교차점(32)을 중심으로 1/8 내지 1/4의 거리를 둔 지점에 형성될 수 있고, 도트(33)는 가상의 격자선(31)의 교차점(32)을 중심으로 두 개 이상의 도트들이 연관되어 형성될 수 있으며 그 직경은 50 내지 100㎛의 범위이다.

상기 도트층(30)은 기재층(10)에 적외선 흡수잉크가 연두색 또는 아이보리색으로 인쇄되어 형성되는바, 일반적으로 빛의 스펙트럼에서 적색 바깥쪽을 적외선이라 하고, 적외선은 가시광선보다 파장이 긴데, 그 중에서 파장이 가장 짧은 750~3,000nm인 것을 근적외선이라 한다. 전자판서시 사용되는 전자펜(300)의 광원에서 발진되는 적외선의 흡수 파장대는 800~950nm이며, 본 발명에서 인쇄된 적외선 흡수잉크 조성물은 전자펜(300)의 적외선 흡수 파장대인 800~950nm 범위의 근적외선을 잘 흡수할 수 있도록 배합되어 제조된다.

이를 위하여, 상기 적외선 흡수잉크의 조성물은 중량%로, 적외선 흡수제 5 내지 10%, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 25 내지 40%, 경질마그네슘카보네이트 10 내지 20%, 하이드록시탄산구리 5 내지 10%, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르 5 내지 10%, 수산화나트륨 5 내지 10%, 폴리파라페닐렌알킬렌디카르복실레이트 1 내지 5%, 톨루엔-2, 4-디이소시아네이트 1 내지 3%, 소듐폴리아크릴레이트 1 내지 3%, 에틸헥실팔미테이트 1 내지 3%, 1,4-페닐렌비스옥사졸린 0.5 내지 1.5%, 트리에탄올아민 0.5 내지 1.5%, 2-에틸헥사노익산 0.5 내지 1.5%, 테트라알킬 암모늄 벤토나이트 0.5 내지 1.5%, 다이스테아다이모늄헥토라이트 0.5 내지 1.5%, 아미드왁스 0.5 내지 1.5%, 부틸메톡시디벤조일메탄 0.5 내지 1.5%, 폴리클로로프렌 0.5 내지 1.5%, 다이에틸디티오카르밤산염 0.1 내지 0.5%, 사이클로헥사실록세인 0.1 내지 0.5%, 트리하이드록시스테아린 0.1 내지 0.5%, 에틸헥실메톡시신나메이트 0.1 내지 0.5%, 구리클로로필린나트륨 0.1 내지 0.5% 및 아염소산나트륨 0.1 내지 0.5%를 포함하여 이루어진다.

상기 적외선 흡수제는 5 내지 10 중량%가 포함될 수 있다. 일반적으로 적외선 흡수제는 프탈로시아닌계, 나프탈로시아닌계, 니트로소계 등와 같은 착색소를 용제 등과 배합하여 사용하는데, 종래에는 다크 계열의 흑색에 가까운 적외선 흡수잉크를 사용하여 도트패턴의 검정색 톤이 전자칠판의 바탕면에 눈에 띄게 그대로 나타나므로 특히 화이트보드에 부착 사용시 시인성이 저하되고 눈피로도가 증가하여 수업에 대한 집중도가 떨어지고 사용자의 만족감이 저하되는 문제가 있었다. 이와 함께, 인쇄된 도트패턴의 탈색, 변색 등이 발생하여 전자펜에 의한 인식률이 떨어지고 내구성이 저하되는 문제가 있었다. 이에, 본 발명에서는 도트패턴을 화이트보드 상에서 눈에 잘 띄지 않는 연두색 또는 아이보리색으로 인쇄하여 시인성이 우수하고 눈피로도를 저감시켜 수업 집중도와 학습효과가 증대되고 도트패턴의 내구성을 증가시켰다.

이를 위하여, 상기 적외선 흡수제는 프탈로시아닌그린이라는 착색소를 포함하여 이루어진다. 프탈로시아닌그린 외에 착색소로 피로인산구리화합물, 산화제2철, 디스아조옐로우 등이 선택적으로 포함될 수 있다.

일실시예로 상기 적외선 흡수제는 중량%로 프탈로시아닌그린 10 내지 20%, 옥사디아졸 30 내지 40%, 1,3-디옥솔레인 25 내지 35%, 황산도데실나트륨 5 내지 15%을 포함하여 이루어져 프탈로시아닌그린을 다른 물질과 적절히 분산 및 희석시켜 잉크젯 등 인쇄기를 통해 기재층(10)에 인쇄하면 옅은 연두색 또는 아이보리색을 구현할 수 있다. 이때, 인쇄기의 프린터 세팅을 적절히 설정한 후 인쇄하면 더욱 정확한 연두색 또는 아이보리색을 구현할 수 있을 것이다.

또한, 다른 실시예로 상기 적외선 흡수제는 중량%로 피로인산구리화합물 30 내지 50%, 산화제2철 또는 디스아조옐로우 15 내지 25%, 프탈로시아닌그린 5 내지 10%, 옥사디아졸과 1,3-디옥솔레인 20 내지 30%, 황산도데실나트륨 1 내지 5% 및 차아인산칼슘 0.5 내지 1.5%를 포함한다.

상기 피로인산구리화합물은 Cu₂P₂O₇또는 Cu₂P₂O₇·_XH₂O(x=1~3)의 분자식을 갖는 적외선 흡수물질로 백색 내지 옅은 청색의 색상을 가지며 30 내지 50 중량%가 포함되어 잉크의 색을 옅게 만든다.

이때, 피로인산구리화합물이 백색을 나타내도록 하기 위하여 조절제로 차아인산칼슘 0.5 내지 1.5 중량%가 포함될 수 있다. 차아인산칼슘은 과잉의 칼슘을 탄산칼슘으로 제거하여 얻어지는 백색 분말로, 피로인산구리화합물의 표면이 응집되어 백색도를 증가시킬 수 있으며, 1.5 중량%를 초과하면 적외선 흡수능이 저하될 수 있다.

상기 산화제2철은 Fe₂O₃의 분자식을 갖고 황색 계열의 색상을 갖는 착색소로 15 내지 25 중량%로 포함되어 황색 계통의 색을 가미하고 잉크 색상을 선명하게 하기 위해 첨가한다. 상기 산화제2철 대신에 디스아조옐로우 15 내지 25 중량%를 첨가할 수도 있다.

상기 프탈로시아닌그린은 대표적인 적외선 흡수물질로 녹색 계열의 색상을 갖고 5 내지 10 중량%로 포함된다.

상기 옥사디아졸은 헤테로 고리식 화합물의 일종으로 탄소원자 2개, 산소원자1개, 질소원자 2개로 구성된 5원자 고리 화합물이고, 1,3-디옥솔레인은 6개의 수소원자, 3개의 탄소원자 및 2개의 산소원자로 구성되어 총 11개의 원자로 이루어진 5원자 고리를 갖고 있으며, 두 성분 합하여 20 내지 30 중량%가 포함된다. 상기 옥사디아졸과 1,3-디옥솔레인은 고리화합물로 소수성을 갖는 프탈로시아닌그린에 부착되어 착색소 입자들이 서로 뭉치지 않도록 점성을 낮추고 잉크 조성물 내에 고르게 분산 및 희석되도록 하여 전체적으로 고유의 색이 옅어지도록 하여 인쇄시 옅은 연두색 또는 아이보리색이 발현되도록 한다.

더불어, 분산 및 희석 효과 증대를 위해 상기 황산도데실나트륨을 1 내지 5 중량% 첨가된다. 프탈로시아닌그린은 녹색 계열의 물질로 소수성이 강하여 불균일하게 분산될 경우 고른 색을 갖는 안정적인 잉크 용액을 얻을 수 없다. 이를 극복하기 위해 황산도데실나트륨을 첨가하면 분자량이 큰 황산도데실나트륨이 프탈로시아닌그린의 입자 표면에 밀착하여 얇은 막을 형성하고 입자 사이에 반발력이 작용하여 입자간 뭉침을 최소화하며, 침전물의 생성 및 침강을 방지하고 분산안정성이 증대되어 색분리나 색상이 희미해지는 것을 방지할 수 있다. 상기 황산도데실나트륨이 1 중량% 미만이면 프탈로시아닌그린 입자에 대한 밀착도가 저하되어 입자간 뭉침이 증가할 수 있고, 5 중량%를 초과하면 황산도데실나트륨의 상호 작용이 과도하여 안정성이 저하될 수 있다.

상기 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트는 25 내지 40 중량%가 첨가되어 적외선 흡수제를 희석하고 분산시켜 색상을 옅게 하고, 25 중량% 미만이면 잉크의 토출성과 흐름성이 저하되고 건조시간이 증가되며 잉크색이 진하게 나올 수 있고, 40 중량%를 초과하면 잉크 농도가 낮아져 전자펜에 의한 인식이 저하될 수 있고 휘발성 증가로 저장안정성이 저하될 수 있다.

상기 경질마그네슘카보네이트는 마그네사이트에서 산출되는 백색의 미세한 분말 색소로, 적외선 흡수잉크의 인쇄시 옅은 연두색 또는 아이보리색에 가깝게 옅게 표시되도록 하고 적외선 흡수제에 은폐력을 부여하여 색상이 잘 발현되도록 하며, 점성, 보존성 및 pH를 증가시키고, 미세입자 범위에 있는 0.02-0.04㎛를 사용하여 인쇄노즐의 폐색을 방지할 수 있다. 이를 위하여 10 내지 20 중량%를 첨가하며, 10 중량% 미만이면 물성 조절이 곤란하고 인쇄적성이 떨어질 수 있으며, 20 중량%를 초과하면 잉크의 내마모성이 불량해지고 인쇄판 마모 등이 발생할 수 있다.

상기 하이드록시탄산구리는 염기성염으로, 바늘 모양의 미세한 결정으로 이루어져 치밀한 구조를 형성하게 하여 충전제 기능을 하고, 본 발명에서 5 내지 10 중량%가 포함되어 광안전성을 증가시키고, 인쇄된 도트패턴의 균열과 변색을 억제하며, 선명한 인쇄상태가 장기간 보존될 수 있도록 기여한다.

상기 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산에스테르는 적외선 흡수제의 발색도와 분산성을 증가시키고 잉크의 유동성을 향상시키기 위하여 5 내지 10 중량%가 포함된다.

상기 수산화나트륨은 알칼리제로 첨가되고 5 내지 10 중량%가 포함되어 잉크 성분을 중화시켜 pH 7을 초과하는 염기성으로 만들고, pH 9 내지 11이 바람직하다. 5 중량% 이상 첨가되면 pH 를 상승시켜 잉크가 인쇄기의 분사노즐에 고착되거나 분사노즐을 폐색시키는 것을 방지할 수 있으며, 다만 10 중량%를 초과하면 pH가 과도하게 상승하여 인쇄기의 분사노즐이 손상될 수 있다.

상기 폴리파라페닐렌알킬렌디카르복실레이트는 바인더로 작용하고, 부착력이 우수하여 잉크를 기재층(10)에 정착시켜 퍼짐을 방지하며, 이를 위하여 1 내지 5 중량%가 포함될 수 있다

상기 톨루엔-2, 4-디이소시아네이트는 방향족 화학 물질로, 내열성이 우수하여 인쇄시 온도 상승에 저항하여 인쇄성과 품질이 증가하고, 내구성을 향상시키며, 1 내지 3 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 3 중량%를 초과하면 흐름성이 저하될 수 있다.

상기 소듐폴리아크릴레이트는 아크릴산 아마이드 모노머를 과산화수소수 촉매 하에 중합하여 생산한 것으로, 1 내지 3 중량%가 포함되어 잉크의 점도를 조절하고 성질을 유화시켜 접착력이 유지될 수 있도록 하고 부착력을 증대시킨다.

상기 에틸헥실팔미테이트는 1 내지 3 중량%가 포함되어 다른 성분들이 잘 용해될 수 있도록 유도하고, 인쇄지에 대한 전이성을 향상시켜, 선명한 도트패턴 이미지를 얻을 수 있고, 연속 인쇄가 용이하게 된다.

상기 1,4-페닐렌비스옥사졸린은 아민계 첨가제로 내광성과 내구성을 증가시켜 인쇄된 도트패턴의 손상을 방지하기 위해 첨가하는 것으로 0.5 내지 1.5 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

상기 트리에탄올아민은 강알칼리성 물질로 지방산을 중성화하고, pH를 염기성으로 조절하여 잉크의 분사노즐 고착과 폐색을 방지하기 위해 0.5 내지 1.5 중량%를 첨가하며 계면활성이 있어 분산성을 증가시킨다.

상기 2-에틸헥사노익산은 상기 하이드록시탄산구리가 균일하게 분산되도록 첨가하는 것으로, 1.5 중량%를 초과하면 강도가 저하되므로 0.5 내지 1.5 중량%가 포함되는 것이 바람직하다.

상기 테트라알킬 암모늄 벤토나이트 및 다이스테아다이모늄헥토라이트는 각각 0.5 내지 1.5%가 첨가되어 잉크의 점도를 조절하여 틱소트로픽성을 부여하고, 다른 성분들이 잘 분산되도록 한다.

상기 아미드왁스는 0.5 내지 1.5 중량%가 첨가되되, 유기산과 아민의 축합반응에 의해 제조되고, 팽윤 입자의 망상 구조로 인하여 틱소트로픽성과 안정성이 우수하고, 내마모성 및 전이성을 향상시킨다.

상기 부틸메톡시디벤조일메탄은 0.5 내지 1.5 중량%가 포함될 수 있고, 내부식성이 있어 인쇄시 인쇄기의 부식을 방지한다.

상기 폴리클로로프렌은 클로로프렌을 중합하여 합성한 고분자 화합물로 0.5 내지 1.5 중량%가 포함되어 내열성, 내약품성, 내유성 등을 증가시킨다.

상기 다이에틸디티오카르밤산염은 800 내지 950nm 파장대의 근적외선 영역의 흡수능을 증가시키기 위해 0.1 내지 0.5 중량%가 첨가되며, 0.1 중량% 미만이면 근적외선 영역의 흡수성능이 저하될 수 있고, 0.5 중량%를 초과하면 가시광선 투과율이 저하될 수 있다.

상기 사이클로헥사실록세인은 잉크의 보존성을 증가시키고, 표면장력을 낮추어 잉크가 너무 끈적거리지 않고 잘 퍼지도록 하여 인쇄성을 증가시키기기 위해, 0.1 내지 0.5 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 0.1 중량% 미만이면 분산성 및 흐름성이 저하되고, 0.5 중량%를 초과하면 인쇄시 번짐이 발생할 수 있다.

상기 트리하이드록시스테아린은 흐름 조절제로 분산성과 흐름성을 향상시키기 위하여 0.1 내지 0.5 중량%로 소량 첨가된다.

상기 에틸헥실메톡시신나메이트는 광안정성을 갖고 있어 잉크의 변색을 방지하고 자외선을 차단 효과를 위해 0.1 내지 0.5 중량% 첨가되고, 상기 구리클로로필린나트륨은 0.1 내지 0.5 중량%가 첨가되어 내광성을 증가시키고 잉크 색의 선명도를 증가시키기 위해 첨가된다.

상기 아염소산나트륨은 탈색제로서 0.1 내지 0.5 중량%가 첨가되어 잉크의 색을 옅게 만든다.

상술한 적외선 흡수잉크는 잉크젯 등 인쇄기의 종류, 종이의 종류, 프린트 방식 및 세팅에 따라 색도, 명도와 채도 등이 다소 상이할 수는 있으나, 기재층(10)에 인쇄되면 연두색 또는 아이보리색을 나타낸다.

또한, 상술한 적외선 흡수잉크는 현재 전자판서용으로 잘 사용이 되지 않는 롤스크린에 인쇄하여, 강의시 레이저포인터로만 지시할 수 있던 것을 전자펜 사용이 가능하도록 전자칠판 겸용 롤스크린이 제작될 수 있다.

상기 보호층(40)은 도트층(30)의 전면에 형성되어 도트층(30)을 보호하고 판서가 가능하도록 하는 투명한 합성수지로 이루어진 것으로, 예컨대 PET 또는 폴리카보네이트로 이루어질 수 있고, 강도와 경도가 증가되어 판서가 가능하게 된다. 상기 보호층(40)은 안티글레어 코팅액이 도포 형성되어 빛이 난반사되지 않고 잘 투과될 수 있어 빔프로젝터(200)에 의한 영상 투영시 화면이 더욱 선명하게 보이고, 필기시 필기도구가 잘 미끄러지지 않고 정확한 판서가 가능해 진다.

상기 하드코팅층(50)은 상기 보호층(40)의 전면에 강도와 경도 증가를 위해 투명하게 형성된 경질의 코팅막이다.

본 발명에 따른 도트패턴 시트(1)는 이러한 하드코팅층(50)이라는 단단한 판서면을 구비하여 필기도구에 의한 안정적인 판서가 가능하고, 판서면에 투영되는 빔프로젝터 영상의 가시도와 선명도를 증대시키며, 낮은 반사율과 산란율로 인하여 전자펜에 대한 반응성과 인식률이 증가시킬 수 있고, 내스크래치성 및 내광성이 우수하다. 이때, 상기 하드코팅층(50)은 연필 경도 기준으로 2H 내지 9H의 경도일 수 있고, 바람직하게는 5H 내지 8H의 경도로 이루어져 스크래치가 잘 나지 않고 오래 사용할 수 있도록 한다.

이를 위하여, 상기 하드코팅층(50)은 중량%로 유기 폴리실라잔 5 내지 15%, 메틸사이클로헥산 30 내지 50%, 폴리에테르실록산공중합체 15 내지 25%, 인듐-아연 산화물 5 내지 10%, 2,2-다이메틸트라이메틸렌 아크릴레이트 1 내지 5%, 3,3,5-트리메틸사이클로헥실아크릴레이트 1 내지 5%, EVA 수지 1 내지 5%, 폴리에틸옥사졸린 1 내지 5%, 테트라하이드로무수프탈산 1 내지 5%, 옥틸트리에톡시실란 1 내지 5%, 4-메틸벤질리덴캠퍼 1 내지 5%, 이타코네이트 0.5 내지 1.5%, 트리펜틸아민 0.5 내지 1.5%, 펜타에리트리톨테트라키스3-머캡토프로피오네이트 0.5 내지 1.5%, 아크릴에멀젼 수지 0.5 내지 1.5%, 알킬벤젠술폰산염 0.5 내지 1.5%, 스태너스 클로라이드 0.5 내지 1.5%, 디부틸틴디라우레이트 0.5 내지 1.5%, 입실론 카프로락탐 0.5 내지 1.5%, 부틸알콜아크릴레이트 0.5 내지 1.5%, 2-메틸-2-아다만타놀 0.5 내지 1.5%, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤 0.5 내지 1.5%, 트리펜틸아민 0.1 내지 0.5%, 스테아린산 마그네슘 0.1 내지 0.5%, t-부틸페록시벤조에이트 0.1 내지 0.5% 및 p-톨루엔술폰산모노히드레이트 0.01 내지 0.1%를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 유기 폴리실라잔(organic polysilazane)은 5 내지 15 중량%가 포함된다. 실라잔은 화합물에 1~4개의 Si-N 반복단위를 갖는 모노머, 올리고머, 고리형 및 직쇄형 폴리머 등이 있는데, 특히 폴리실라잔은 화합물에 5개 이상의 Si-N 반복단위를 갖는 올리고머, 고리형, 폴리사이클 및 직쇄형 폴리머나 수지형 폴리머를 말한다. 폴리실라잔은 크게 무기 폴리실라잔과 유기 폴리실라잔으로 구분되고, 본 발명에서는 유기 폴리실라잔을 사용한다.

상기 유기 폴리실라잔은 높은 투명성을 갖고 있고, 고경도, 내화학성 및 광학 특성이 우수한 도막을 형성할 수 있으며, 대부분의 기재와 우수한 접착력을 갖고, 발수성과 방오성이 우수하며, 약간의 탄성이 있어 내슬립성을 갖고, 경화속도가 빠르다. 이러한 유기 폴리실라잔은 무기 폴리실라잔에 비하여 실리콘-수소 결합의 양이 감소된 특징을 갖기 때문에 폴리실라잔의 점도가 상대적으로 증가하게 되며, 얇은 두께로 도포하기 위해서 유기용제에 적정한 농도로 포함되어야 하고, 유기용제의 함량을 최적의 범위로 조절해야 고온에서 양생할 필요가 없이 상온에서도 짧은 양생 시간을 가질 수 있다.

상기 메틸사이클로헥산은 유기 용제로 사용되어 유기 폴리실라잔의 Si-H 결합을 용해시키고 희석시킬 수 있으며, 유기 폴리실라잔의 독한 냄새를 마스킹할 수 있고, 얇은 두께로 도포하고 상온 건조를 위하여 30 내지 50 중량%가 포함될 수 있다.

상기 폴리에테르실록산공중합체는 15 내지 25 중량%를 포함할 수 있고, 하드코팅층(50)의 분산성과 내스크래치성 및 평활도를 더욱 향상시키며, 25 중량%를 초과하면 코팅성이 나빠지고 연무가 발생하여 투광성이 저하될 수 있다.

상기 인듐-아연 산화물은 투명한 물질로 내구성과 열차단 성질이 우수하고, 전자파 차단 기능을 가지며, 과도하게 포함되면 가시광선 투과율이 떨어질 수 있으므로, 5 내지 10 중량%를 첨가한다.

상기 2,2-다이메틸트라이메틸렌 아크릴레이트와 3,3,5-트리메틸사이클로헥실아크릴레이트는 방향족 아크릴레이트로, 하드코팅층(50)의 강도와 내스크래치성을 증가시키고, 이를 위하여 각각 1 내지 5 중량%를 첨가한다.

상기 EVA 수지는 에틸렌과 초산비닐모노머를 공중합시켜 얻어지는 중합체로, 탄성과 유연성이 뛰어나 완충 효과가 있고, 크랙 발생이 방지되며, 내구성이 우수하여 쉽게 파손되지 않고, 피복력이 우수하여 보존성이 뛰어나며, 발수성 및 방청성이 우수하여 고온 및 고습 조건에서 사용할 수 있고, 이와 같은 특성으로 인해 본 발명에서는 1 내지 5 중량%를 첨가하며, 다만 5 중량%를 초과하면 투명도가 저하될 수 있다.

상기 폴리에틸옥사졸린은 옥사졸린의 유도체로 1 내지 5 중량%가 첨가되어 하드코팅층(50)의 강도를 더욱 증가시키고, 내광성 및 내후성을 증대시킨다.

상기 테트라하이드로무수프탈산은 1 내지 5 중량%가 포함되고, 경화제로 기능하며, 물성 밸런스가 좋고, 대기중 수분흡수율이 낮은 장점이 있는 반면에, 경화시간이 어느 정도 소요되는 단점이 있지만, 아민계 경화촉진제인 트리펜틸아민을 함께 첨가하여 경화속도를 증진시킬 수 있다.

상기 옥틸트리에톡시실란은 1 내지 5 중량%가 포함되어 하드경화층(50)의 접착성을 더욱 향상시킨다.

상기 4-메틸벤질리덴캠퍼는 방향족 유기화합물로, 자외선을 흡수하여 차단하고, 반사율을 낮추며, 평활도를 증가시키고, 이를 위하여 1 내지 5 중량%를 첨가하며, 다만 5 중량%를 초과하면 내스크래치성이 저하될 수 있다.

상기 이타코네이트는 무색 투명한 입자로, 0.5 내지 1.5 중량%가 첨가되어 점성도를 증가시켜 내마모성 및 내슬립성 향상시켜 내구성을 증대시키고 필기시 전자펜 등의 필기도구가 잘 미끄러지지 않고 정확한 판서가 가능해 진다.

상기 펜타에리트리톨테트라키스3-머캡토프로피오네이트는 폴리티올수지로, 0.5 내지 1.5 중량%가 첨가되어 고온 및 다습한 환경에서도 접착력을 증가시킬 수 있다.

상기 아크릴에멀젼 수지는 0.5 내지 1.5 중량%가 첨가되어 하드코팅층(50)의 내식성과 내후성을 증가시키고, 상기 알킬벤젠술폰산염은 0.5 내지 1.5중량%가 첨가되어 안정된 유화제로 기능하고 분산성을 증가시킨다.

상기 스태너스 클로라이드와, 디부틸틴디라우레이트는 각각 0.5 내지 1.5 중량%가 첨가되어 화학 반응속도를 증가시키고 가교화를 촉진시켜 가교를 활성화시킨다.

상기 입실론 카프로락탐은 환형 구조를 가진 화합물로, 0.5 내지 1.5 중량%가 첨가되어 하드경화층(50)의 흡습성을 감소시키고, 내충격성을 증가시킨다.

상기 부틸알콜아크릴레이트는 분산능을 더욱 증가시키기 위한 것으로 0.5 내지 1.5 중량%가 포함될 수 있다.

상기 2-메틸-2-아다만타놀은 0.5 내지 1.5 중량%로 첨가되어 가교제로 기능한다.

상기 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤은 0.5 내지 1.5 중량%가 첨가되어 광개시제로 기능하고, 1.5 중량%를 초과하면 미반응 개시제가 불순물로 남고 가교밀도가 낮아져 필름의 물성이 저하될 수 있으며 반사율이 높아질 수 있다.

상기 트리펜틸아민은 0.1 내지 0.5 중량%가 첨가되어 경화용 촉매로 사용되고, 상기 테트라하이드로무수프탈산의 경화속도를 증진시킬 수 있다.

상기 스테아린산 마그네슘은 0.1 내지 0.5 중량%가 첨가되어 점착성 및 점도를 증가시켜 내마모성 및 내슬립성을 향상시키고 유화안정성을 증진시킨다.

상기 t-부틸페록시벤조에이트는 0.1 내지 0.5 중량%가 첨가되어 경화제로 기능하고, 상기 p-톨루엔술폰산모노히드레이트는 0.01 내지 0.1 중량%가 포함되어 경화용 촉매로 사용된다.

상기 탄성층(15)은 상기 기재층(10)과 점착층(20) 사이에 고무나 실리콘 등으로 형성된 것으로, 상기 탄성층(15)이 포함되어 화이트보드, 녹색칠판, 합성판넬 등의 판넬부재의 판면이 고르지 못한 경우에도 본 발명의 도트패턴 시트(1)를 부착하여 칠판으로 사용할 수 있다.

상기 UV코팅층(35)은 상기 도트층(30)과 보호층(40) 사이에 형성되어 자외선을 차단하기 위해 코팅된 것으로, 도트패턴의 탈색이나 변색 등을 방지하여 전자펜 인식률 저하를 방지하고, 내구성을 증가시킬 수 있다.

이하에서, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 도트패턴 시트(1)가 부착되어 사용되는 전자칠판 시스템에 대하여 상세히 설명한다.

도 4를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자칠판 시스템은 칠판(100), 빔프로젝터(200), 전자펜(300) 및 제어수단(400)을 포함하여 이루어진다.

상기 칠판(100)은 도트패턴 시트(1)가 화이트보드, 녹색칠판, 합성판넬 등의 판넬부재에 부착되어 판서가 이루어지는 것으로, 상술한 구성을 갖는 도트패턴 시트(1)가 판넬부재에 부착되어 필기도구에 의한 일반판서 및 전자펜에 의한 전자판서가 가능하게 된다.

상기 빔프로젝터(200)는 칠판(100)을 향해 영상을 출력하는 기기로, 상기 칠판(100)의 전방 또는 상측에 설치될 수 있다. 상기 빔프로젝터(200)는 제어수단(400)과 유선 또는 무선으로 연결되어 제어수단(400)에서 실행된 영상이 빔프로젝터(200)를 통해 칠판(100)의 도트패턴 시트(1)에 디스플레이되거나, 영상이 저장된 USB 등의 저장수단을 빔프로젝터(200)에 연결하여 해당 영상을 칠판(100)의 도트패턴 시트(1)에 디스플레이할 수 있다. 따라서, 학교의 교실은 물론이고 학원의 강의실이나 회사의 사무실 등에서 컴퓨터를 통해 수업이나 강의 내용을 설명하거나 회의 또는 프리젠테이션 발표를 하는데 사용될 수 있다. 이때, 상기 제어수단(400)과 전기적으로 연결된 스피커(미도시)가 칠판(100) 또는 그 주변에 설치될 수 있다.

상기 전자펜(300)은 상기 칠판(100)에 부착된 도트패턴 시트(1)와 접촉되어 필기가 이루어지고, 광원(320)으로부터 도트패턴 시트(1)로 방출된 적외선의 산란을 센서(330)가 감지하여 패턴 정보를 센싱한 후 위치 정보를 산출할 수 있다.

도 3a를 참고하면, 일례로 전자펜(300)은 일단부에 합성수지나 실리콘의 펜촉 형태로 이루어지며 외부로 돌출된 펜팁(310)이 형성되어 도트패턴 시트(1)의 표면에 판서가 이루어지고, 상기 펜팁(310)은 탈착 가능하게 구비되어 펜팁(310)을 분리한 후 내부에 잉크가 저장된 볼펜을 장착하여 종이 등에 필기가 가능하도록 구성될 수 있다.

도 3b를 참고하면, 전자펜(300)은 내부에 광원(320)과 센서(330)가 구비된다. 상기 광원(320)은 외부로 적외선을 투광시켜 방출하고, 상기 센서(330)는 적외선 센서로서 도트패턴 시트(1)의 도트(33)가 형성되지 않은 부분에서 산란되는 적외선을 감지하여 도트패턴 시트(1)에 형성된 도트(33)들의 패턴정보를 연속적으로 센싱함으로써 절대 좌표값을 계산하여 위치 정보를 산출할 수 있다. 예컨대, 6x6 크기의 가상의 격자선(31) 상에서 가로와 세로 6개씩 36개의 도트(33)들을 인식한 경우, 각각의 도트값에 따른 위치 정보를 산출하고 이를 이용하여 도트패턴 시트(1) 상의 절대 좌표값을 파악할 수 있다.

또한, 전자펜(300)의 타단부에는 전원스위치(340)와 충전단자(미도시)가 형성된다. 전자펜(300)의 내부에 wifi, 블루투스 등의 단거리 무선 통신이 가능한 무선통신모듈(미도시)과 충전 가능한 배터리(미도시)가 내장되고, 중간에 상태표시등(350)이 형성된다. 이로써, 상기 센서(330)에 의해 센싱되어 계산된 좌표값은 전자펜(300) 자체에 구비된 제어모듈에 의해 분석된 후 무선통신모듈을 통해 제어수단(400)으로 전송된다.

상기 제어수단(400)은 컴퓨터, 노트북, 스마트폰 등 외부 디바이스일 수도 있고, 빔프로젝터(200)에 연결 설치될 수도 있다. 강의자가 준비한 영상을 빔프로젝터(200)를 통해 칠판(100)에 투영하여 화면을 보면서 전자펜(300)으로 전자판서를 하게 되면, 상기 제어수단(400)은 전자펜(300)으로부터 필기정보를 수신하여 내장된 프로그램이나 어플을 통해 좌표값을 분석한 후 전자펜(P)이 위치한 실제 좌표값을 자동 계산하여 빔프로젝터(200)를 통해 전자펜(300)의 필기궤적을 포함한 영상이 칠판(100)으로 출력되도록 제어한다. 도 5는 그러한 전자판서 화면을 보인 예시도이다. 한편, 빔프로젝터(200)의 전원을 오프하고 마커펜 등의 필기도구를 사용하여 일반판서로 사용도 가능함은 물론이다.

결국, 본 발명에 따른 적외선 흡수잉크가 인쇄된 전자펜 필기용 도트패턴 시트(1) 및 전자칠판 시스템은, 칠판, 합성판넬 등 판넬부재에 부착하여 빔프로젝터를 이용한 영상 강의 도중에 전자판서가 가능한 전자펜 필기용 화이트보드 전자칠판으로 편리하게 개조하여 사용할 수 있고, 영상기기를 칠판에 설치할 필요가 없어 칠판 활용이 편리하고 수업 중에 보조칠판이나 영상기기를 이동하여 사용해야 하는 불편함을 해소할 수 있으며, 저비용으로 간단하게 전자칠판 시스템을 구축할 수 있고, 도트패턴을 눈에 잘 띄지 않는 옅은 연두색 또는 아이보리색으로 인쇄하여 시인성이 우수하고 눈피로도를 저감시켜 수업 집중도와 학습효과가 증대되고 신뢰도가 증가하며, 판서면에 투영되는 빔프로젝터 영상의 가시도와 선명도가 우수하고, 또한 투명필름이 아닌 종이나 합성지에 도트패턴을 인쇄하여 사용하므로 잉크의 침투, 전이, 부착 등 인쇄적성이 우수하고 인쇄가 용이하며, 인쇄된 도트패턴의 탈색, 변색 등이 방지되고, 시트의 층수를 줄여서 두께를 얇게 제조할 수 있으며, 낮은 반사율과 산란율로 인하여 전자펜에 대한 반응성과 인식률이 우수하고, 또한 판서면의 강도와 경도가 증가하여 판서나 스크래치에 의해 잘 손상되지 않아 내구성이 우수하고, 빛이 잘 투과되어 영상기기의 화면이 더욱 선명하게 잘 보이며, 필기시 전자펜이 잘 미끄러지지 않고 정확한 판서가 가능하고, 기존 사용하던 칠판에 얼룩, 이물질이 남아 있거나 판넬부재의 판면이 고르지 못한 경우에도 적용이 가능하며, 곡면 칠판에도 부착할 수 있어 강의 내용을 더 집중력있게 전달할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

1. 도트패턴 시트
10. 기재층
15. 탄성층
20. 점착층
25. 이형지
30. 도트층
31. 격자선
32. 교차점
33,33a,33b,33c,33d. 도트
35. UV코팅층
40. 보호층
50. 하드코팅층
100. 칠판
200. 빔프로젝터
300. 전자펜
310. 펜팁
320. 광원
330. 센서
340. 전원스위치
350. 상태표시등
400. 제어수단

Claims

전자펜의 필기궤적이 인식되어 빔프로젝터를 통해 투영된 영상과 함께 판면에 표시되도록 판넬부재에 부착되는 전자펜 필기용 도트패턴 시트에 있어서,
종이나 합성지로 이루어진 기재층; 기재층의 후면에 형성되어 판넬부재에 대한 부착력을 제공하는 점착층; 기재층의 전면에 적외선 흡수잉크가 인쇄되어 미세한 도트들의 패턴이 형성된 도트층; 도트층의 전면에 형성되어 도트층을 보호하고 판서가 가능하도록 하는 투명한 합성수지로 이루어진 보호층; 및 보호층의 전면에 강도 증가를 위해 투명한 코팅막이 형성된 하드코팅층을 포함하며,
상기 도트층은 가상의 격자선의 교차점에 복수 개의 도트들이 간격을 둔채 형성되고, 전자펜 필기시 전자펜으로부터 발진된 적외선의 산란을 감지하여 전자펜의 위치정보를 판단할 수 있도록 위치정보가 암호화되어 있으며,
상기 도트층은 시인성 증가와 눈피로도 저하를 위해 연두색 또는 아이보리색으로 인쇄되어 있고, 상기 적외선 흡수잉크는 중량%로, 적외선 흡수제 5 내지 10%, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 25 내지 40%, 경질마그네슘카보네이트 10 내지 20%, 하이드록시탄산구리 5 내지 10%, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르 5 내지 10%, 수산화나트륨 5 내지 10%, 폴리파라페닐렌알킬렌디카르복실레이트 1 내지 5%, 톨루엔-2, 4-디이소시아네이트 1 내지 3%, 소듐폴리아크릴레이트 1 내지 3%, 에틸헥실팔미테이트 1 내지 3%, 1,4-페닐렌비스옥사졸린 0.5 내지 1.5%, 트리에탄올아민 0.5 내지 1.5%, 2-에틸헥사노익산 0.5 내지 1.5%, 테트라알킬 암모늄 벤토나이트 0.5 내지 1.5%, 다이스테아다이모늄헥토라이트 0.5 내지 1.5%, 아미드왁스 0.5 내지 1.5%, 부틸메톡시디벤조일메탄 0.5 내지 1.5%, 폴리클로로프렌 0.5 내지 1.5%, 다이에틸디티오카르밤산염 0.1 내지 0.5%, 사이클로헥사실록세인 0.1 내지 0.5%, 트리하이드록시스테아린 0.1 내지 0.5%, 에틸헥실메톡시신나메이트 0.1 내지 0.5% 및 구리클로로필린나트륨 0.1 내지 0.5% 및 아염소산나트륨 0.1 내지 0.5%를 포함하고,
상기 적외선 흡수제는 중량%로 프탈로시아닌그린 10 내지 20%, 옥사디아졸 30 내지 40%, 1,3-디옥솔레인 25 내지 35% 및 황산도데실나트륨 5 내지 15%를 포함하여 이루어지거나, 중량%로 피로인산구리화합물 30 내지 50%, 산화제2철 또는 디스아조옐로우 15 내지 25%, 프탈로시아닌그린 5 내지 10%, 옥사디아졸과 1,3-디옥솔레인 20 내지 30%, 황산도데실나트륨 1 내지 5% 및 차아인산칼슘 0.5 내지 1.5%를 포함하며,
상기 하드코팅층은, 중량%로 유기 폴리실라잔 5 내지 15%, 메틸사이클로헥산 30 내지 50%, 폴리에테르실록산공중합체 15 내지 25%, 인듐-아연 산화물 5 내지 10%, 2,2-다이메틸트라이메틸렌 아크릴레이트 1 내지 5%, 3,3,5-트리메틸사이클로헥실아크릴레이트 1 내지 5%, EVA 수지 1 내지 5%, 폴리에틸옥사졸린 1 내지 5%, 테트라하이드로무수프탈산 1 내지 5%, 옥틸트리에톡시실란 1 내지 5%, 4-메틸벤질리덴캠퍼 1 내지 5%, 이타코네이트 0.5 내지 1.5%, 펜타에리트리톨테트라키스3-머캡토프로피오네이트 0.5 내지 1.5%, 아크릴에멀젼 수지 0.5 내지 1.5%, 알킬벤젠술폰산염 0.5 내지 1.5%, 스태너스 클로라이드 0.5 내지 1.5%, 디부틸틴디라우레이트 0.5 내지 1.5%, 입실론 카프로락탐 0.5 내지 1.5%, 부틸알콜아크릴레이트 0.5 내지 1.5%, 2-메틸-2-아다만타놀 0.5 내지 1.5%, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤 0.5 내지 1.5%, 트리펜틸아민 0.1 내지 0.5%, 스테아린산 마그네슘 0.1 내지 0.5%, t-부틸페록시벤조에이트 0.1 내지 0.5% 및 p-톨루엔술폰산모노히드레이트 0.01 내지 0.1%를 포함하는 적외선 흡수잉크로 인쇄된 전자펜 필기용 도트패턴 시트.
제 1항에 있어서,
상기 보호층은 안티글레어 코팅액이 도포 형성된 것을 특징으로 하는 적외선 흡수잉크로 인쇄된 전자펜 필기용 도트패턴 시트.
제 1항에 있어서,
탄성을 갖고 기재층과 점착층 사이에 형성되어 판넬부재의 판면이 고르지 못한 경우에도 판넬부재에 도트패턴 시트를 부착하여 칠판으로 사용할 수 있도록 하는 탄성층을 더 포함하고,
도트층과 보호층 사이에 자외선을 차단하는 UV코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 적외선 흡수잉크로 인쇄된 전자펜 필기용 도트패턴 시트.
제 1항 내지 제 3항 중에서 선택된 어느 한 항의 도트패턴 시트가 판넬부재에 부착되어 판서가 이루어지는 칠판;
상기 칠판을 향해 영상을 출력하는 빔프로젝터;
상기 칠판에 부착된 도트패턴 시트와 접촉되어 필기가 이루어지고, 광원으로부터 도트패턴 시트로 방출된 적외선의 산란을 감지하여 패턴 정보를 센싱한 후 위치 정보를 산출하는 전자펜; 및
상기 전자펜으로부터 필기정보를 수신하여 빔프로젝터를 통해 전자펜의 필기궤적을 포함한 영상을 칠판으로 출력하도록 제어하는 제어수단을 포함하는 전자칠판 시스템.
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