KR102388348B1 - 투명에서 불투명 상태로 전환되는 스크린을 포함한 스마트 칠판 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 투명에서 불투명 상태로 전환되는 스크린을 포함한 스마트 칠판은, 전원의 인가로 투명에서 불투명 상태로 전환되는 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)를 포함한 전환 필름과, 상기 전환 필름의 전면 및 후면에 각각 적층된 투명 재질의 보호 패널을 포함한 스크린; 상기 전환 필름의 불투명(on)/투명(off) 상태를 제어하는 구동 제어부; 상기 스크린을 지지하는 서포터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 투명에서 불투명으로 전환되는 스크린을 포함한 스마트 칠판에 의하면, 투명이나 반투명 상태에서 불투명 상태로 전환되면서 투명 패널의 기능은 물론 판서 및 영상 디스플레이 기능을 겸비할 수 있는 다양한 활용성을 제공하는 효과를 가진다.

Description

투명에서 불투명 상태로 전환되는 스크린을 포함한 스마트 칠판{Smart blackboard with screen that transitions from transparent to opaque}

본 발명은 투명에서 불투명으로 전환되는 스크린을 포함한 스마트 칠판에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 전원의 인가로 투명에서 불투명 상태로 전환되는 PLPC를 포함한 전환 필름이 장착된 스크린을 통해 투명 및 불투명 상태에서 화이트보드와 같은 필기 기능을 제공함은 물론 특히 불투명 상태에서 빔 프로젝터에서 조사되는 영상이나 이미지를 출력하는 디스플레이 스크린으로 활용할 수 있어 다양한 활용성을 자랑할 수 있는 칠판에 관한 것이다.

칠판은 분필을 이용하여 흑색이나 암녹색 등의 도료가 코팅된 보드에 필기 내용을 표시하고 분필로 기록한 필기 내용은 지우개를 통해 지울 수 있는 것으로서, 학교나 학원 등 교육기관이나 장소에서 널리 사용되고 있다.

최근 전자, 스마트 기술의 발달로 전자기기를 이용하거나 연동한 다양한 칠판, 즉 전자칠판이나 스마트 칠판이 등장하고 있다. 예를 들어, 보드를 터치스크린으로 제작하고 실제 펜이 아닌 스마트펜으로 보드에 필기 내용을 기록하는 전자칠판, 빔 프로젝터의 영상이나 이미지를 디스플레이하는 스크린 기능의 칠판과 같은 종류가 존재한다.

특히 영상/이미지 디스플레이 기능을 수행하는 스크린 형식의 칠판은 공지의 스크린에 아크릴이나 글래스 재질의 투명 커버를 적층하여 이 표면에 필기구로 필기를 할 수 있는 칠판도 사용되고 있다.

국내 특허 제 1088000호인 프로젝터 일체형 전자칠판은 판서가 가능한 판서용 칠판이 전면부에 형성된 프레임의 상부 및 하부에 각각 가이드 레일이 형성되고, 상기 판서용 칠판의 전면에는 상기 상부 및 하부 가이드 레일에 지지되어 좌우 양측으로 이동이 가능하도록 화이트 보드가 설치되며, 상기 화이트 보드의 상측에는 브라켓이 설치되고, 상기 브라켓에 프로젝터가 고정 지지되도록 구성되어 상기 화이트 보드의 전면부에 빔을 조사하도록 구성된 것으로서, 다시 말해 빔프로젝터가 칠판에 일체적으로 장착됨으로써 편의성을 제공한다고 공개되어 있다.

이처럼 프로젝터의 영상 등을 보드에 디스플레이하는 기능을 가진 칠판은 영상이 후방으로 투사되어 시인성이 떨어지는 것을 방지하도록 불투명 재질로 이루어져야 한다. 그런데, 이같이 불투명 재질로 이루어지면 칠판 본연의 기능을 수행하는 데 문제가 없지만 다양한 용도, 예를 들어 투명판을 통한 전후 방향 식별 기능, 깔끔한 인테리어나 장식적 효과를 부각할 수 있는 메모 보드 기능, 창가에 배치되었을 때 햇빛을 가리지 않는 채광 기능을 제공하기는 어렵다.

따라서 투명/불투명 상태로 전환되면서 상술한 채광/인테리어 기능을 제공함과 아울러 판서/영상 디스플레이 기능을 겸비할 수 있는 신규하고 진보한 스마티 칠판을 개발할 필요성이 대두되는 현실이다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 평상시 투명/반투명 상태에서 전원의 인가로 불투명 상태로 전환되어 채광 기능은 물론 칠판 본연의 판서 기능과 더불어 빔 프로젝터의 영상이나 이미지를 디스플레이하는 기능을 겸비할 수 있는 스크린을 포함한 스마트 칠판을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 스크린을 2개 포함하여 더욱 다양한 활용성을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 스크린을 지지하는 서포터의 구조를 개량하여 외부 충격을 흡수하면서 스크린을 더욱 안정적으로 지지할 수 있는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 스크린의 표면에 먼지나 이물질이 쉽사리 끼지 않도록 방오 성능을 강화하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 투명에서 불투명으로 전환되는 스크린을 포함한 스마트 칠판은, 전원의 인가로 투명에서 불투명 상태로 전환되는 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)를 포함한 전환 필름과, 상기 전환 필름의 전면 및 후면에 각각 적층된 투명 재질의 보호 패널을 포함한 스크린; 상기 전환 필름의 불투명(on)/투명(off) 상태를 제어하는 구동 제어부; 상기 스크린을 지지하는 서포터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 서포터는, '日'자 형상으로 제 1,2 공간을 포함한 프레임과, 상기 프레임을 바닥에 지지하는 지지대로 이루어지고, 상기 스크린은, 상기 제 1,2 공간에 각각 장착되는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 서포터는, 상부가 개방된 상태에서, 상기 스크린의 폭에 대응되는 거리에 배치된 것으로 1쌍으로 기립 연장된 것으로 레일 홈이 높이 방향을 따라 함입 형성된 가이드 레일과, 상기 가이드 레일의 하단을 잇는 바닥부를 포함하고, 상기 스크린은, 상기 가이드 레일의 레일 홈을 따라 슬라이딩 이동하면서 상기 서포터에서 탈착 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 투명에서 불투명으로 전환되는 스크린을 포함한 스마트 칠판에 의하면,

1) 투명이나 반투명 상태에서 불투명 상태로 전환되면서 투명 패널의 기능은 물론 판서 및 영상 디스플레이 기능을 겸비할 수 있는 다양한 활용성을 제공하고,

2) 스크린을 더욱 안정적으로 지지하면서 외력을 적절히 흡수하여 내구성을 한층 강화할 수 있으며,

3) 스크린을 서포터에서 탈착할 수 있어 스크린을 범용적으로 사용할 수 있는 환경을 제공함과 아울러,

4) 스크린의 표면에 먼지나 이물질이 쉽사리 끼는 문제를 방지하는 방오 기능을 강화하는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 스마트 칠판의 제 1 실시예를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 스크린을 세부 구성을 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 스마트 칠판의 제 2 실시예를 도시한 사시도.
도 4는 서포터에서 스크린이 탈착 가능한 구조를 도시한 개념도.
도 5는 스크린의 체결공을 매개로 와이어가 결합된 상태를 도시한 개념도.
도 6은 방오성 첨가제를 제조하는 방법을 도시한 순서도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 스마트 칠판의 제 1 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 스크린을 세부 구성을 도시한 분해 사시도이다.

도 1을 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 스마트 칠판은 공지의 스탠드 칠판과 비슷하게 보드(board) 역할을 하는 스크린(100)과 레그 역할을 하는 서포터(supporter)(200)를 포함한다.

일반적인 칠판은 보드판으로 이루어져 벽체에 붙이는 부착형 칠판과, 레그에 지지된 상태에서 일정 높이로 기립된 스탠드 칠판으로 구분되는데, 본 발명의 스마트 칠판은 후자에 해당한다고 할 수 있다.

다만, 본 발명의 스마트 칠판이 반드시 스탠드 칠판으로만 한정되는 것은 아니고 도 4 및 도 5에서 후술하겠지만 스크린(100)이 서포터(200)에서 분리되어 스크린(100)을 벽체에 고정할 수 있는 구조를 포함할 수 있으므로 본 발명의 칠판은 부착형 칠판이나 광고판 등의 기능을 겸비할 수 있다.

본 발명의 스크린(100)은 투명 상태에서 불투명(반투명 포함) 상태로 전환되는 본 발명의 주요 기능을 제공하는 핵심 구성으로서, 도 2를 보아 알 수 있듯이 전환 필름(110)과 보호 패널(120)을 포함한다.

전환 필름(120)은 일종의 전자 제어 필름을 포함하는 것으로서, 구체적으로 전원의 인가로 투명에서 불투명 상태로 전환되는 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)를 포함한다.

즉, 전환 필름(120)은 두 개의 ITO(Indium Tin Oxide)로 전극(투명 전극)을 형성한 후 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)를 증착 또는 코팅하여 형성한 전자 제어 필름에 라미네이션(Lamination) 공정이나 스퍼터(sputter) 공정 등을 통하여 얇은 두께로 빛을 통과할 수 있되 두께에 따라 광투과율을 조절하면서 전자 제어 필름으로 입사하는 광량을 줄이거나 조절할 수 있는 ITO보다 광반사율이 높은 니겔, 크롬, 구리 등의 금속층이나 ATO(Antimony-doped Tin Oxide) 등의 세라믹층을 투명 접착제로 접착하여 제작한 필름을 의미한다.

이러한 전환 필름(110)에 따르면, 평상시, 즉 전원의 OFF 상태에서는 PLDC에서 빛을 산란 처리하여 외부 광을 차단하므로 불투명하게 보이나, 전극에 전원을 인가(ON 상태)하면 빛을 그대로 통과시켜 투명하게 보이는 특성을 제공한다.

또한, 전환 필름(110)은 전압의 변화에 따라 투명한 정도, 즉 투명도를 변화하여 연출의 다양성을 추구할 수 있고 크기나 형태에 대한 다양한 제작이 가능하다는 특성을 겸비한다.

더불어, 전환 필름(110)의 표면층(금속층이나 세라믹층)의 밀도/두께 조절에 의해 광투과성의 높고 낮음을 조절함에 따라 반드시 전환 필름(110)에 전원이 인가되지 않은 off 상태에서도 100% 투명 상태가 아니라 반투명 상태를 유지하는 것도 가능하다.

보호 패널(120)은 투명 재질로 이루어진 상태에서 상술한 전환 필름(110)의 전면 및 후면 각각에 적층(접합이나 접착제에 의한 접착) 처리된 패널로서, 스크린(100)이 서포터(200)에 안정적으로 지지될 수 있는 기본적인 두께를 보장함과 아울러 전환 필름(110)을 보호하는 기능을 제공한다.

이러한 보호 패널(120)은 다양한 투명 재질의 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있는대, 예를 들어 아크릴, PC(Polycarbonate), PET(polyethylene terephthalate) 등으로 이루어질 수 있다.

특히, 상대적으로 우수한 유연성을 보유함과 아울러 필기구로 필기하였을 때 미끄러지지 않고 원활한 시인성을 확보하면서 미세한 스크래치를 방지할 수 있음과 동시에 후술할 기능성 조성에 대한 안정적인 코팅성의 확보하기 위하여, 본 발명의 보호 패널(120)은 PET로 제작되는 것이 바람직하다.

본 발명의 구동 제어부(130)는 스크린(100) 자체(스크린의 일 측)에 일체적으로 구비되거나 아니면 스크린(100) 주변인 서포터의 일 측에 장착되어 스크린(100)과 케이블로 연결된 상태에서 스크린(100)에 전원을 인가하는 것을 제어하는 기능을 제공하는 것으로서, 충전식 배터리나 외부 전원과 연결된 전원 공급부와, 전원 공급부의 전원을 스크린(100)에서 전환 필름(110)의 전극에 인가하는 것을 ON/OFF 제어하여 스크린(100)의 불투명(ON)/투명(OFF) 상태를 제어하는 제어부로 이루어져 있다.

이때, 제어부는 스위치를 포함하여 사용자가 스위치를 조작함으로써 스크린의 불투명(ON)/투명(OFF) 상태를 조작할 수 있으며, 스위치는 물리적 스위치는 물론 도 1에 도시된 바와 같이 리모콘(R)을 포함하여 제어부에 원격 조작 신호를 제공하는 것도 가능하다.

본 발명의 서포터(200)는 스크린(100)을 지지하는 구조체로서, 스크린(100)을 지면(바닥)에서 일정 높이로 기립할 수 있는 기능을 제공한다면 특정 형상이나 구조에 한정되지 않고 다양한 형상으로 이루어지는 것이 가능하다.

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 스크린(100)의 둘레를 감싸는 프레임(210)과, 프레임(210)의 하부에서 지면까지 연장된 레그, 즉 지지대(220)로 이루어질 수 있다.

이때, 도면에 도시되어 있지는 않지만 지지대(220)의 저면에는 캐스터(caster)가 장착될 수 있어, 공지의 이동식 칠판처럼 본 발명의 스마트 칠판을 편리하고 자유자재로 이동시키는 것이 가능하다.

아니면 도면에 도시되어 있지는 않으나 프레임(210)이 바닥까지 연장되어 별다른 지지대의 구조 없이 일체적인 프레임(210) 자체로 이루어질 수 있으며, 이 경우 프레임(210)이 쉽사리 넘어지는 현상을 방지하기 위해 상부에서 하부로 두께나 폭이 증가하는 테이퍼(taper) 구조로 이루어질 수도 있다.

이하, 상술한 구조로 이루어진 본 발명의 스마트 칠판의 기능 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

스크린(100)의 전환 필름(110)에 전원이 인가되지 않은 평상시에는 투명 상태(또는 반투명 상태)를 취하는데 이 경우 일반적인 칠판의 기능, 즉 스크린(100)의 전면 및 후면이라 할 수 있는 보호 패널(120)에 공지의 수성펜이나 보드펜 등의 필기구로 필기할 수 있음과 동시에 지우개로 필기 내용을 지워 사용할 수 있는 투명/반투명 칠판으로 사용하는 것이 가능하다.

만일 빛이 밝은 낮과 같은 환경에서는 상술한 투명/반투명성에 의해 칠판의 필기 내용이 잘 보이지 않을 수 있으므로, 구동 제어부(130)의 스위치(리모콘) 조작으로 on 상태, 즉 전환 필름(110)에 전원을 인가하여 불투명 상태로 전환하여 필기구의 필기 내용의 시인성을 더욱 확보할 수 있다.

즉, 상술한 기능은 칠판에 지우개로 지울 수 있는 성질을 가진 공지의 필기구에 의해 필기된 내용을 디스플레이하는 기능으로서, 본 발명의 스마트 칠판이 공지의 '화이트보드'와 같은 기능을 제공하는 것에 관한 것이라 할 수 있다.

또한, 도 1을 참조하면 스크린(100)의 전면 또는 후면에서 일정 거리 떨어진 지점에 설치된 빔 프로젝터(beam projector)(B)에 의하여 특정 영상이나 이미지를 스크린(100)에 조사할 수 있는바, 이때 역시 스크린(100)에 맺힌 영상의 시인성을 충분히 확보할 수 있도록 전환 필름(110)의 전원에 전원을 인가하여 전환 필름(110)을 불투명 상태로 전환할 수 있다.

일반적으로는 빔 프로젝터(B)를 스크린(100)의 전면에 배치하나 바드시 이에 한정되는 것은 아니고, 빔 프로젝터(B)를 스크린(100)의 배면(후면)에 배치하여 초점을 조절함과 동시에 전압 변화 방식으로 스크린(100)의 불투명도를 조절하는 후방 조사 방식으로 스크린(100)의 전면 방향으로 영상이나 이미지를 띄울 수 있으며, 이러한 빔 프로젝터의 후방 조사 방식은 공지의 방식이므로 별도의 설명은 생략한다.

이로써, 본 발명의 스마트 칠판이 영상이나 이미지를 디스플레이할 수 있는 스크린과 같이 활용되어 다양한 영상이나 이미지를 출력하는 스크린, 특히 교육 자료 제공용 스크린의 기능은 물론 기타 다양한 용도로 적용되는 것이 가능하다.

더 나아가, 평상시에 스크린(100)의 면적을 이용하여 옥외에 배치한 다음 메뉴나 광고 문구를 기록한 스탠드 광고판이나 메뉴판으로 사용할 수 있음과 동시에, 고정핀이나 클립 등을 매개로 메모지나 특정 문서를 부착할 수 있는 메모판이나 메모 보드로 활용할 수도 있다.

정리하면, 본 발명의 스마트 칠판은 필기 내용 디스플레이, 영상이나 이미지 출력은 물론 메뉴, 광고를 나타낼 수 있는 것은 물론 메모를 부착할 수 있는 다양한 기능을 제공하여 폭넓은 활용성과 사용성을 제공하는 특성을 가진다.

추가적으로, 도 1을 보아 알 수 있듯이 본 발명의 스마트 칠판은 2개의 스크린(100)을 포함하여 상술한 사용성을 극대화하는 것이 가능하다.

구체적으로, 도 1에서 구체화된 서포터(200)는 앞서 잠시 언급하였듯이 프레임(210)과 지지대(220)로 이루어진다.

도 1의 프레임(210)은 마치 '日'자 형상으로 형성되어 높이(상하) 방향으로 2개로 구분된 공간을 포함하는바, 여기서 상부 공간을 제 1 공간(211), 하부 공간을 제 2 공간(212)이라 한다.

즉, 프레임(210)은 제 1,2 공간(211,212)을 감싸는 복수 개의 단위체(단위 프레임)가 결합되어 전체적으로 '日'자 형상을 취하는 것으로 이해할 수 있다.

지지대(220)는 이러한 프레임(210)의 저면에서 바닥으로 연장된 레그(leg)와 유사한 구조와 기능을 수행하여 프레임(210)을 지지하는 기능을 수행한다.

이때, 지지대(220)는 도 1에 도시된 구조를 취할 수 있는 것은 물론 이와 다른 다양한 구조로 이루어지는 것도 물론 가능하다.

더 나아가, 받침대(230)는 제 1,2 공간(211,212) 사이에 수평 방향으로 돌출되어, 공지의 칠판에서 분필 등의 필기구나 지우개를 안착할 수 있는 공간을 제공하는 것과 같은 역할을 수행한다.

이에 대응하여, 스크린(100)은 제 1,2 공간(211,212)에 각각 장착되어 결과적으로 총 2개로 이루어질 수 있다.

이러한 구조에 의하면, 2개의 스크린(100) 중 어느 하나에 빔 프로젝터(B)의 영상/이미지를 조사하여 출력하고 다른 하나에 필기구를 통해 필기하여 스크린(100)의 동시 활용성을 극대화할 수 있는 것은 물론, 너무 높지 않은 높이에서도 효율적으로 2개의 스크린(100)을 장착할 수 있는 공간의 효율성을 담보하는 기능을 제공한다.

도 3은 본 발명의 스마트 칠판의 제 2 실시예를 도시한 사시도이다.

도 3에 따른 스마트 칠판은 도 1의 스마트 칠판과 같이 서포터(200)가'日'자 형상을 취하여 제 1,2 공간(211,212)을 포함한 프레임을 포함하나, 도 1과 달리 2개의 스크린(100)이 아닌 1개의 스크린(100)을 취하되 이 1개의 스크린(100)을 더욱 안정적으로 지지할 수 있는 구조를 제시한다.

구체적으로, 도 3의 서포터(200)는 프레임(210)과 받침대(230) 및 지지대(220)를 포함한다.

즉, 도 1의 서포터(200)와 같은 프레임(210) 및 지지대(220), 받침대(230)의 구조를 취할 수 있다.

이러한 구조 기반에서 스크린(100)은 제 1 공간(211)에 장착된다. 이때, 스크린(100)은 제 1 공간(211)보다 작은 사이즈로 이루어진 상태에서 둘레 부위에 관통된 체결공(101)을 통해 와이어(300)를 매개로 프레임(210)에 장착하는 것도 가능하다.

이 경우, 제 2 공간(212)이 잔여 공간으로 남게 되는데 이 제 2 공간(212)에서 지지대(220)를 향한 하부 영역에는 복수 개의 조절공(241)이 관통 형성된 조절 패널(240)이 장착된다.

또한 제 2 공간(212)에서, 이러한 조절 패널(240)이 장착되고 남은 공간이 발생하는데 이 공간을 중공부(250)라 한다.

이와 같은 도 3의 서포터(200)에 대한 구조에 의하면, 도 1보다 세련된 미감을 제공할 수 있다는 디자인적인 측면이 강화될 수 있다.

이러한 디자인적인 측면에서 더 나아가, 스크린(100) 하부에 발생한 공간에 의해 지지력이 취약해지는 현상을 조절 패널(240)이라는 물리적인 구조로 보강한 다음 이에 관통 형성된 복수 개의 조절공(241)으로 외력이나 충격을 흡수하여 서포터(100)의 내구성을 강화함과 동시에, 스크린(100)과 조절 패널(240) 사이에 중공부(250)라는 추가 공간을 제시하여 이러한 외력/충격 흡수 기능을 강화하여 결과적으로 서포터(200)의 전체적인 내구성을 강화할 수 있는 특성을 제공할 수 있다.

도 4는 서포터에서 스크린이 탈착 가능한 구조를 도시한 개념도이다.

도 4 및 도 5의 실시예는 스크린(100)이 서포터(200)에 고정된 것이 아니라 서포터(200)에서 탈착 가능한 구조를 제시함으로써, 스크린(100)의 활용성을 대폭 강화할 수 있는 특성을 제공한다.

구체적으로, 우선 도 4를 참조하면 서포터(200)는 상부가 개방된 상태에서 전체적으로 'ㄷ'자를 반시계 방향으로 90도 회전시킨 것과 같은 구조를 취한다.

이때 좌우 일정 간격을 두고 기립된 단위 프레임은 가이드 레일(260)이라 하는데, 이 가이드 레일(260)의 내측면에는 레일 홈(261)이 높이 방향을 따라 함입 형성되어 있다.

바닥부(270)는 이 가이드 레일(260)의 하단을 잇는 것으로서, 레그(또는 상술한 지지대)와 같이 지지 역할을 할 수 있도록 바닥까지 연장되거나 아니면 별도의 레그나 상술한 지지대를 저면에 구비하여 이 레그나 지지대가 바닥까지 연장될 수도 있다.

더 나아가, 도면에 도시되어 있지는 않지만 서포터(100)의 개방된 상면에는 2개의 가이드 레일(260) 중 어느 하나의 상단에 형성된 힌지에 의하여 회동 방식으로 가이드 레일(260)의 상부를 개폐하는 개폐부를 추가로 포함하여, 사각 형상으로 이루어진 스크린(100)의 4개 면을 모두 감쌀 수 있는 구조로 설계되는 것도 가능하다.

이에 대응하여, 스크린(100)의 일 측, 구체적으로 스크린(100)의 좌우 측면이 가이드 레일(260)의 레일 홈(261)을 따라 슬라이딩 이동하면서 결합할 수 있다.

이때, 스크린(100)에서 전환 패널(110)의 전극에 전원을 공급할 수 있는 케이블의 단부에는 결합 단자를 포함하고, 이에 대응하여 외부 전원을 공급하는 서포터(200) 측의 케이블의 단부 역시 결합 단자가 형성하여 양자 역시 탈착 가능하게 결합되어 전원(외부 전원)을 안정적으로 전환 패널(110)에 공급할 수 있다.

이로써, 결과적으로 스크린(100)이 서포터(200)에 탈착 가능한바, 이에 따르면 스크린(100)을 서포터(200)에서 분리하여 별도의 옥외/실내 광고판이나 메뉴판으로 사용하거나 창문 가리개 또는 휴대용 메모판이나 스크린 보드 등의 용도로도 활용할 수 있어, 서포터(200)에 스크린(100)이 획일적으로 고정 장착된 구조에 비해 우수하고 높은 활용성을 자랑할 수 있다.

도 5는 스크린의 체결공을 매개로 와이어가 결합된 상태를 도시한 개념도이다.

도 5를 보아 알 수 있듯이, 서포터(200)에서 분리된 스크린(100)은 벽체 등의 고정 대상에 안정적으로 장착할 수 있도록 일 측, 구체적으로 상부 영역에서 폭 방향을 따라 복수 개로 체결공(101)이 관통 형성되는 것이 가능하다.

이러한 체결공(101)에는 와이어(300)를 매달 수 있는데, 이 와이어(300)는 예를 들어 천장이나 벽체에 고정된 못에 일 단이 걸린 상태에서 타 단이 체결공(101)에 끼움 결합되면서 벽체에 스크린(100)을 고정하거나, 아니면 고리나 링 형식으로 형성된 와이어(300)를 체결공(101)에 끼움 결합한 다음 역시 벽체 등의 고정 대상에 돌출 형성된 못이나 브라켓과 같은 고정 수단에 걸 수 있다.

이때, 스크린(100)의 불투명/투명 변환 기능을 제공하기 위하여, 스크린(100) 자체에 상술한 구동 제어부(130)를 포함한 상태에서 앞서 언급하였듯이 전극에 연결된 케이블이 일정 길이 연장되고 그 단부에 플러그나 단자가 형성되어 외부 전원을 이에 연결하여 전원을 공급하면서 스크린(100)의 구동을 원활하게 수행하는 것이 물론 가능하다.

정리하면, 서포터(200)에서 분리된 스크린(100)을 와이어(300)를 매개로 체결공(101)에 결합하여 사용자가 걸거나 고정하고자 하는 고정 대상이 자유롭고 편하게 체결할 수 있고 그 반대로 분리 역시 간편하여, 스크린(100)의 활용성을 극대화할 수 있는 특성을 제공한다.

앞서 설명한 본 발명의 스마트 칠판의 여러 기능 중에서, 필기구를 통해 필기하고 지우개로 필기 내용을 지울 때에는 수시로 보호 패널을 지우개 등과 접촉하면서 보호 패널에 쌓인 먼지 등의 이물질을 닦아 낼 수 있으나, 스마트 칠판이 별도의 필기 대상으로 활용되지 않고 메뉴판이나 광고판, 특히 옥외 광고판으로 사용되는 경우에는 스크린(100)에서 최외곽층인 보호 패널(120)에 먼지 등의 외부 이물질이 쉽사리 끼어 사용자가 번거롭게 주기적으로 청소를 해야 한다.

만일 청소를 주기적으로 하지 않으면 off 상태에서도 스크린(100)이 투명 상태가 아닌 불투명 상태를 유지하여 불투명/투명 전환 기능 고유의 스크린(100) 자체의 독특한 시인성이 감퇴하는 문제가 따를 수 있다.

이러한 문제를 방지하기 위하여, 보호 패널(전환 필름을 기준으로 전면 및 후면 모두)(120)의 표면에는 방오성 첨가제를 포함한 코팅층이 코팅 처리되는 것이 가능하다.

이러한 코팅층은 보호 패널의 초기 제조 상태에서 보호 패널의 표면에 코팅된 상태도 출시되는 것도 가능하나, 별도의 스프레이 용기에 보관된 상태에서 사용자가 필요에 따라 주기적으로 보호 패널(120)의 표면에 분사하여 코팅 처리되는 것도 가능하다.

이때, 코팅층의 주요 물질인 방오성 첨가제는 3-아미노프로필트라이메톡시실란(3-Aminopropyl trimethoxysilane)를 포함하는 것을 기본으로 한다.

3-아미노프로필트라이메톡시실란(3-Aminopropyl trimethoxysilane)은 접착성이 뛰어나고 피막의 코팅성을 향상시키면서 방오 성능을 제공하기 위해 첨가되는 물질로서, 3-아미노프로필트라이메톡시실란 첨가시 피막의 코팅성이 증대되며 방오성, 보호 패널(120)에 먼지가 쉽게 쌓이는 것을 방지함과 아울러 먼지를 외부로 튕기는 성질을 갖도록 하고 행여 먼지가 보호 패널(120)에 안착되어도 쉽사리 닦을 수 있는 성질인 오염 방지 기능이 향상되는 특성을 제공한다.

나아가, 이와 같은 3-아미노프로필트라이메톡시실란 외에도 방오성 첨가제는 다른 조성물과 제조 공정을 더 포함한 상태로 제조되는 것이 가능하다.

도 6은 방오성 첨가제를 제조하는 방법을 도시한 순서도이다.

도 6을 보아 알 수 있듯이, 구체적으로 본 발명의 방오성 첨가제는, 제 1 혼합액을 제조하는 단계(S31), 제 2 혼합액을 제조하는 단계(S32), 방오성 첨가제를 완성하는 단계(S33)를 통해 제조될 수 있다.

(S31) 제 1 혼합액을 제조하는 단계

가장 먼저, 3-아미노프로필트라이메톡시실란(3-Aminopropyl trimethoxy silane) 20 내지 35 중량부, 폴리카보네이트(polycarbonate) 5 내지 20 중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트 30 내지 60 중량부를 혼합하여 제 1 혼합액을 제조한다.

여기서 상술한 바와 같이 3-아미노프로필트라이메톡시실란(3-Aminopropyl trimethoxysilane)은 접착성이 뛰어나고 피막의 코팅성을 향상시키기 위해 첨가되는 물질이라고 하였다.

폴리카보네이트는 열가소성 플라스틱의 일종으로서 내충격성, 내열성, 내후성, 자기 소화성 등의 특징이 있으며 강화 유리의 약 150배 이상의 충격도를 지니고 있어 유연성 및 가공성이 우수한 물질이다.

에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene-Vinyl Acetate)는 투명성, 접착성, 유연성이 우수한 에틸렌과 아세트산의 공중합 수지로써, 광투과율이 높아 보호 패널의 투명성을 방해하지 않을 뿐 아니라 항장력과 신장력이 크며 부착 시 먼지가 적게 발생한다.

또한, 저온에 굳지 않고 고온에 흐물대지 않아 모든 계절에 사용할 수 있으며, 내산화성이 강하고 독성이 없다. 여기서 에틸렌 비닐 아세테이트는 3-아미노프로필트라이메톡시실란 및 폴리카보네이트에 대한 용매로서의 역할을 겸비한다.

(S32) 제 2 혼합액을 제조하는 단계

이어서, 제 1 혼합액 75 내지 90 중량부와, 도데실알코올폴리옥시에틸렌에테르(dodecyl alcohol polyoxyethylene ether) 10 내지 15 중량부 및, 폴리이소부틸렌(Polyisobutylene) 5 내지 10 중량부를 혼합하여 제 2 혼합액을 제조한다.

도데실알코올폴리옥시에틸렌에테르(dodecyl alcohol polyoxyethylene ether)는 비이온성 계면활성제로써, 첨가 시 피막의 유연도를 높이고 성분 간의 혼합성을 증대시킬 뿐 아니라 형성된 도막의 슬립성을 높일 수 잇는 효과가 있다.

폴리이소부틸렌(Polyisobutylene)은 2-메틸-1-프로펜의 중합체로 이루어진 합성고무이다. 무색 또는 엷은 노란색의 끈기가 있고 탄력성 있는 고무 모양의 반고체이며 식품에 첨가할 수 있을 정도로 친환경적이며 인체에 무해하다.

따라서 점착성 향상 효과가 있으며, 나아가 적당한 수준의 경도를 나타내어 보호 패널(152)에 코팅된 코팅층이 춥고 차가운 날씨에 딱딱해지고 더운 날씨에 물러지는 결점을 막을 수 있다.

(S33) 방오성 첨가제를 완성하는 단계

마지막으로, 제 2 혼합액 80 내지 95 중량부와, 뷰틸캐비톨아세테이트(2-(2-n-Butoxyethoxy)ethyl acetate) 3 내지 10 중량부 및, 아인산에스터(phosphorous ester) 1 내지 5 중량부와, 벤조트리아졸(Benzotriazol)을 포함하는 기능성 강화제 1 내지 10 중량부를 혼합하여 방오성 첨가제를 완성한다.

뷰틸캐비톨아세테이트(2-(2-n-Butoxyethoxy)ethyl acetate)는 용액에 점도성을 부여하는 역할을 수행하여, 코팅층이 보호 패널(152)의 표면에 접착되어 쉽사리 날라가지 않을 수 있는 접착력 향상에 기여할 수 있다.

아인산에스터는 아인산 계열의 에스테르로서, 산화방지제의 역할을 수행하여 본 발명의 마감재 조성물에 의해 형성된 도막이 수분, 그중에서도 산성비 등으로 인해 산화되어 품질이 저해되는 현상을 방지하기 위해 첨가된다.

기능성 강화제는 유효 성분으로써 벤조트리아졸을 포함하는데, 벤조트리아졸은 벤조트리아졸은 무색이며 바늘 모양의 결정 구조를 가진 입상의 화합물로, UV에 대한 안정화제의 기능을 위해 첨가될 수 있다. 이러한 벤조트리아졸은 자외선의 침투를 감소 및 지연시켜 보호 패널(120)에 코팅된 코팅층이 자외선에 노출됨으로써 산화되어 품질이 저하되는 형상을 방지하는데 도움이 될 수 있다.

따라서 이와 같은 방오성 첨가제 첨가에 따라, 실란계열 화합물을 통해 피막의 코팅성을 강화시켜 방오성을 높일 수 있으며, 나아가 첨가되는 다양한 물질을 통해 점착성을 높이고 슬립성을 향상시켰을 뿐 아니라, 내산화성 및 내UV성 역시 향상된 효과를 가진다.

더불어 상술한 기능성 강화제는 벤조트리아졸 외에도 추가적인 조성을 더 포함할 수 있는데, 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 기능성 강화제는, 1차 혼합액을 제조하는 단계(S41), 2차 혼합액을 제조하는 단계(S42), 기능성 강화제를 완성하는 단계(S43)을 통해 제조되는 것을 특징으로 한다.

(S41) 1차 혼합액을 제조하는 단계

첫 번째로, 벤조트리아졸(Benzotriazol) 20 내지 40 중량부와, 캐롭검(Carob gum) 10 내지 20 중량부 및 폴리비닐알코올 40 내지 70 중량부를 혼합하여 1차 혼합액을 제조한다.

벤조트리아졸은 상술한 바와 같이 UV에 대한 안정화제의 기능을 위해 첨가된다고 하였다.

캐롭검(Carob gum)은 지중해 연안에서 생육하고 있는 콩과 다년생 상록수인 카로브나무(carob tree)에서 채취한 후 배유 부분을 분리 정제하여 얻을 수 있는 성분이다. 점착성 및 점도를 증가시키고 유화안정성을 증진하며 물성을 강화할 수 있는 효과가 있어, 기능성 강화제에 첨가 시 점착력을 강화할 수 있는 효과가 있다.

폴리비닐알코올은 벤조트리아졸 및 캐롭검에 대한 용매로써의 역할을 수행하며, 열가소성이며 내유성이 있고, 접착제 및 코팅제로써도 사용된다. 따라서 동시에 폴리비닐알코올 자체가 점착성을 부여할 수 있음은 물론이다.

(S42) 2차 혼합액을 제조하는 단계

두 번째로, 1차 혼합액 70 내지 85 중량부와, 비스트리에톡시실릴프로필테트라설파이드(bis(triethoxy silylpropyl)tetra sulfide) 10 내지 20 중량부 및, 하이드로퀴논(Hydroquinone) 5 내지 10 중량부를 혼합하여 2차 혼합액을 제조한다.

비스트리에톡시실릴프로필테트라설파이드(bis(tri ethoxy silylpropyl) tetra sulfide)는 계면활성제로서 첨가되는 것으로서, 기능성 강화제에 포함된 다양한 물질들의 혼합성을 높이고 혼합된 점착성 강화제의 안정성을 높이며, 점착성을 개선하기 위해 첨가된다.

하이드로퀴논(Hydroquinone)은 퀴놀이라고도 하는 페놀류의 하나로 방향족 유기화합물이다. 벤젠고리의 파라 위치에 하이드록시기 두 개가 붙어 있는 구조이며 무색의 바늘처럼 생긴 결정이다. 내산화성이 뛰어나 산화방지제로써의 역할을 수행한다.

(S43) 기능성 강화제를 완성하는 단계

마지막으로, 2차 혼합액 80 내지 95 중량부와, 비닐피롤리돈(vinylpyrrolidone) 5 내지 10 중량부 및, 폴리글리세롤폴리라이시놀리에이트(Polyglycerol polyricinoleate) 1 내지 10 중량부를 혼합하여 기능성 강화제를 완성한다.

비닐피롤리돈(vinylpyrrolidone)은 점성이 있는 무색의 액체이며 첨가시 용기능성 강화제에 포함된 성분들에 대한 계면활성제의 역할을 겸할 뿐 아니라 점착성을 더할 수 있는 기능을 제공한다.

폴리글리세롤 폴리라이시놀리에이트는 HLB(Hydrophilic lipophilic balance로서, 친수성 및 친유성 중 어느 성향을 가지는 물질인지를 나타내는 지수라고 할 수 있다.) 값이 작은 유화제로서, 기능성 강화제에 포함된 물질들에 대한 혼합 안정성을 제공하는 역할을 수행한다.

따라서 이와 같은 기능성 강화제를 통해 내자외선성을 강화시키고 점착성을 향상시켜 도막 강도를 증진할 수 있음과 더불어, 다양한 성분들이 안정한 액상으로 유지될 수 있음과 동시에 상술한 기능성 강화제가 첨가된 방오성 첨가제는 물론 이를 포함한 코팅층의 산화를 방지하면서 고른 품질을 오래 유지할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 불투명으로 전환되는 스크린을 포함한 스마트 칠판의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

100: 스크린 101: 체결공
110: 전환 필름 120: 보호 패널
130: 구동 제어부 200: 서포터
210: 프레임 211: 제 1 공간
212: 제 2 공간 220: 지지대
230: 받침대 240: 조절 패널
241: 조절공 250: 중공부
260: 가이드 레일 261: 레일 홈
270: 바닥부 300: 와이어
B: 빔 프로젝터 R: 리모콘

Claims (8)

1. 투명에서 불투명 상태로 전환되는 스크린을 포함한 스마트 칠판으로서,
   전원의 인가로 투명에서 불투명 상태로 전환되는 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)를 포함한 전환 필름과, 상기 전환 필름의 전면 및 후면에 각각 적층된 투명 재질의 보호 패널을 포함한 스크린;
   상기 전환 필름의 불투명(on)/투명(off) 상태를 제어하는 구동 제어부;
   상기 스크린을 지지하는 서포터;를 포함하고
   보호 패널의 표면에는, 방오성 첨가제를 포함한 코팅층이 코팅되되,
   상기 방오성 첨가제는,
   3-아미노프로필트라이메톡시실란(3-Aminopropyl trimethoxysilane) 20 내지 35 중량부, 폴리카보네이트(polycarbonate) 5 내지 20 중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트 30 내지 60 중량부를 혼합하여 제 1 혼합액을 제조하는 단계;
   상기 제 1 혼합액 75 내지 90 중량부와, 도데실알코올폴리옥시에틸렌에테르(dodecyl alcohol polyoxyethylene ether) 10 내지 15 중량부 및, 폴리이소부틸렌(Polyisobutylene) 5 내지 10 중량부를 혼합하여 제 2 혼합액을 제조하는 단계;
   상기 제 2 혼합액 80 내지 95 중량부와, 뷰틸캐비톨아세테이트(2-(2-n-Butoxyethoxy)ethyl acetate) 3 내지 10 중량부 및, 아인산에스터(phosphorous ester) 1 내지 5 중량부와, 벤조트리아졸(Benzotriazol)을 포함하는 기능성 강화제 1 내지 10 중량부를 혼합하여 방오성 첨가제를 완성하는 단계;를 통해 제조되고,
   상기 기능성 강화제는,
   벤조트리아졸(Benzotriazol) 20 내지 40 중량부와, 캐롭검(Carob gum) 10 내지 20 중량부 및 폴리비닐알코올 40 내지 70 중량부를 혼합하여 1차 혼합액을 제조하는 단계;
   상기 1차 혼합액 70 내지 85 중량부와, 비스트리에톡시실릴프로필테트라설파이드(bis(triethoxy silylpropyl)tetra sulfide) 10 내지 20 중량부 및, 하이드로퀴논(Hydroquinone) 5 내지 10 중량부를 혼합하여 2차 혼합액을 제조하는 단계;
   상기 2차 혼합액 80 내지 95 중량부와, 비닐피롤리돈(vinylpyrrolidone) 5 내지 10 중량부 및, 폴리글리세롤폴리라이시놀리에이트(Polyglycerol polyricinoleate) 1 내지 10 중량부를 혼합하여 기능성 강화제를 완성하는 단계;를 통해 제조되는 것을 특징으로 하는, 스마트 칠판.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 서포터는,
   '日'자 형상으로 제 1,2 공간을 포함한 프레임과, 상기 프레임을 바닥에 지지하는 지지대로 이루어지고,
   상기 스크린은,
   상기 제 1,2 공간에 각각 장착되는 것을 특징으로 하는, 스마트 칠판.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 서포터는,
   '日'자 형상으로 제 1,2 공간을 포함한 프레임과, 상기 제 1,2 공간의 사이에서 수평 방향으로 돌출 형성된 받침대 및, 상기 프레임을 바닥에 지지하는 지지대로 이루어지고,
   상기 스크린은, 상기 제 1 공간에 장착되고,
   상기 제 2 공간에는,
   상기 지지대 측 하부 영역에 장착되는 것으로 복수 개의 조절공이 관통 형성된 조절 패널과,
   상기 조절 패널이 장착되고 남은 잔여 공간인 중공부가 형성된 것을 특징으로 하는, 스마트 칠판.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 서포터는,
   상부가 개방된 상태에서, 상기 스크린의 폭에 대응되는 거리에 배치된 것으로 1쌍으로 기립 연장된 것으로 레일 홈이 높이 방향을 따라 함입 형성된 가이드 레일과, 상기 가이드 레일의 하단을 잇는 바닥부를 포함하고,
   상기 스크린은,
   상기 가이드 레일의 레일 홈을 따라 슬라이딩 이동하면서 상기 서포터에서 탈착 가능한 것을 특징으로 하는, 스마트 칠판.
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