KR20020077392A

KR20020077392A - 블랙라인 스크린 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20020077392A
Application number: KR1020027009481A
Authority: KR
Inventors: 리찰스씨; 모리스테리엘; 스톤스테펀알
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date: 2000-01-25
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2002-10-11
Also published as: BR0017019A; JP2003521736A; CN1425146A; AU776476B2; WO2001055777A1; AU5172300A; CN1210598C; US6465077B1; EP1252546A1; CA2396122A1

Abstract

본 발명에 의하면, 투명한 영역과 불투명한 영역이 교대로 있는 선형 패턴이 인쇄되어 있는 매체를 포함하는 뷰잉 장치가 제공되며, 여기서 불투명한 영역은 약 2 ㎛ 이상의 윤곽선 거칠기를 갖는 윤곽선들을 포함하고 있다.

Description

블랙라인 스크린 및 그 제조 방법{BLACK LINE SCREENS AND METHODS OF MAKING SAME}

편평한 인쇄 이미지를 3D, 모션(motion), 또는 애니메이션 등의 특수 효과 이미지, 즉 특별한 인상을 주는 이미지로 변환할 수 있는 각종 뷰잉 장치들이 개발되고 있다. 이들 이미지는 지나가는 사람들의 눈을 사로잡기 위한 광고에는 물론 주의를 끄는 효과를 내기 위한 장식 목적으로도 사용되는 경우가 많다. 인쇄된 이미지 상에 배치되어 사용되는 통상의 장치로는, 렌티큘러 렌즈 시트(lenticular lens sheet), 배리어 스트립(barrier strip) 시스템, 및 블랙 라인 스크린이 있다. 이들 장치는 일반적으로 인터리빙된 이미지를 보유하는 매체 상에 장착된다. 인터리빙된 이미지는 컴퓨터를 이용한 사진 인터레이싱 기술을 사용하여 제작되는 일이 많다.

미국 특허 제5,035,929호는 상부면에 불투명한 라인들을 갖는 투명 기판을가지며 하부면에 사진 화상을 가지는 3차원(3D) 화상에 대해 개시하고 있다.

미국 특허 제4,927,238호는 평행한 라인들을 갖는 블랙라인 뷰잉 스크린, 사진 이미지, 미세 공간(즉, 공기층; air space), 지지 프레임, 및 조명광 박스를 사용한 3D 디스플레이를 제공한다.

블랙라인 스크린은 일반적으로 투명한 플라스틱 필름으로 제조된다. 그 다음에, 필름의 한쪽 표면상에 검은색의 평행한 라인들을 균일한 간격으로 인쇄 또는 증착한다. 종래의 인쇄 방법으로는, 실크 스크린 인쇄, 옵셋 인쇄, 평판(lithography) 인쇄, 사진 인쇄, 열전사 잉크젯 인쇄, 및 피에조 잉크젯 인쇄가 있다. 그렇지만, 이들 종래의 인쇄 방법은 단지 사이즈 및 품질에 제한이 있는 기판에 인쇄할 수 있을 뿐이었다. 수십 야드 떨어져서야 알아볼 수 있는 대형 포스터 크기의 이미지는 현재 렌티큘러 렌즈를 사용해야만 특수 효과 이미지로 변환할 수 있다. 그렇지만, 렌티큘러 렌즈는 그 제조에 어려움이 있고 또한 고가이다. 또한, 렌티큘러 렌즈는 아주 무거우며 조립이 까다롭다. 따라서, 블랙라인 스크린을 갖는 특수 효과 이미지를 조립한다면 유리할 것이다.

대형 및 초대형 사이즈를 포함한 각종 사이즈의 블랙라인 스크린을 제공하면서도 특수 효과 이미지를 형성하기 위한 깊이 및 시차를 제공하는 데도 효과적이면 더욱 유리할 것이다.

본 발명은 광의로는 인터리빙된 이미지에 깊이 지각(depth perception)을 부여하여 특수 효과 이미지로 변환하는 물품에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 인터리빙된 이미지 상에 배치될 수 있는 동시에 다양한 사이즈와 특성으로 제조될 수 있는 블랙라인 스크린에 관한 것이다.

도 1은 양호한 공정을 사용하여 제조된 블랙라인 스크린의 일부를 나타낸 디지털 이미지이다.

도 2는 비교예로서, 사진 인쇄 기술을 사용하여 제조된 블랙라인 스크린의 일부를 나타낸 디지털 이미지이다.

실물보다 큰 사이즈의 특수 효과 이미지를 형성하기 위해, 충분히 큰 사이즈로 제조될 수 있는 동시에 인터리빙된 이미지 상에 적층될 수 있는 블랙라인 스크린 뷰잉 장치가 제공된다. 이 블랙라인 스크린 뷰잉 장치는 근접해서 관찰하는 특수 효과 이미지를 제작하기 위해 아주 작은 사이즈로 제공될 수도 있다. 블랙라인 스크린 뷰잉 장치의 제조 및 사용 방법도 제공된다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 이하의 용어들은 다음과 같은 의미를 갖는 것으로 한다.

"특수 효과 이미지 형성"은 예를 들면 3D 그래픽, 플립 이미지(flip image), 애니메이션, 모션, 플립 모션(flip motion) 또는 이들의 조합을 제작하는 한 부류의 그래픽 이미지 형성 기술들을 말하는 것으로 사용한다.

"인터리빙된 이미지"는 각기 다른 다수의 이미지들로부터 가져온 좁고 긴 슬라이스들 또는 스트립들을 인터레이싱하는 공정을 사용하여 제작한 합성 이미지를 의미한다.

"블랙"은 모든 색깔을 다 흡수한다는 것을 의미하며, 이 용어가 의도하는 바는 화이트(white)와 극적으로 대비되는 아주 진한 암색(dark color)들을 포괄하는 것이며, 이러한 암색들은 블랙 그 자체의 범주에 들어갈 수도 그렇지 않을 수도 있다.

"투명한" 이란 용어는 어떤 영역이 이 영역을 통해 이미지, 색깔 및 빛을 볼 수 있다는 것을 말한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 투명한 영역과 불투명한 영역이 교대로 있는 선형 패턴이 매체 상에 인쇄되어 있는 뷰잉 장치가 제공되며, 여기서 불투명한 영역은 2 ㎛ 이상의 윤곽선 거칠기(Edge Roughness)를 갖는 윤곽선을 포함하고 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 자동화된 제조 라인에 적합한 연속식 롤 형태(continuous roll form)의 뷰잉 장치가 제공된다.

본 발명은 이하의 도면을 참조하면 보다 완벽하게 이해될 것이며, 이들 도면은 어떤 한정을 위한 것이 아니다.

본 발명은 다양한 사이즈 및 특성을 갖는 블랙라인 스크린 및 그 스크린의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 물품들은 인터리빙된 이미지 상에 배치될 수 있는 충분히 큰 뷰잉 장치를 제공함으로써 특수 효과 이미지에 대한 현재의 사이즈 한계를 극복한다. 본 발명의 블랙라인 스크린을 제공함으로써, 적어도 칠판 크기의 깨끗한 특수 효과 이미지를 얻을 수 있다.

본 발명의 뷰잉 장치의 추가 이점은 스크린이 연속식 롤 형태로 제공될 수 있다는 것이다. 즉, 스크린은 자동화된 제조 장비에서 이를 펼쳐 사용할 수 있도록 롤 형태로 제공될 수 있다. 효율적이고, 저비용이며, 폐기물이 적은 제조를 위해서는 롤 형태의 블랙라인 스크린이 바람직하다. 롤을 절단하거나 또는 시트 형태(sheet format)로 장치를 제공하는 것도 본 발명으로 달성될 수 있다.

양호한 공정에서, 라인들은 실질적으로 인쇄 영역 전체에 걸쳐 특수 효과 이미지를 흐릿하게 할 수 있는 불연속 부분들을 전혀 갖지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 뷰잉 장치는 길이가 약 40 인치를 넘는 여러 사이즈로 제공될 수 있다는 이점이 있다. 양호하게는, 본 발명의 장치는 길이가 약 96 인치를 넘는 여러 사이즈로 제공된다.

놀랍게도, 약간 들쭉날쭉하지만 일정하게 들쭉날쭉한 윤곽선을 갖는 불투명한 라인들로 이루어진 블랙라인 스크린이라도 여전히 시차를 일으켜 특수 효과 이미지를 생성하기에 충분한 광 배리어(light barrier)를 제공한다는 것을 알았다. 라인 윤곽선이 사람의 눈을 오인시키거나 의도한 이미지의 부분들을 관찰자가 알아보기 어렵게 만드는 불연속한 부분 또는 심하게 울퉁불퉁한 부분을 가진다면, 시차가 효과적으로 달성되지 않을 것이다. 여기에 사용되는 것처럼, "들쭉날쭉하다"는 것은 윤곽선이 지점에 따라 실질적으로 변동이 전혀 없다는 것과 정반대의 것을 의미한다. 예를 들어, 톱니처럼 들쭉날쭉하게 보이는 윤곽선을 갖는 일련의 평행한 라인들이 효과적인 블랙라인 스크린 뷰잉 장치를 제공한다는 것을 알았다. 양호하게는, 불투명한 영역은 단색(monochrome)이다.

보다 정량적으로 한다면, 들쭉날쭉한 정도는 이하의 테스트 방법에서 설명하는 윤곽선 거칠기 테스트(Edge Roughness Test)[Levenberg-Marquardt법(캠브리지 소재의 캠브리지 대학 출판부에서 1989년도에 출간한 W.H.Press, B.P.Flannery, S.A.Teukolsky, W.T.Vetterling의 Numerical Recipes in Pascal: the art of scientific computing, 759 페이지)에 근거함]를 사용하여 정량화될 수 있다. 윤곽선 거칠기 테스트를 사용하여 얻은 값은 윤곽선이 갖는 평균 변동을 나타내며, 여기서 변동은 윤곽선을 따라 있는 수많은 임의의 점들에서 측정한 것이다. 마루(peak)에서 골(valley)까지의 거리를 측정하였다. 본 발명의 뷰잉 장치는 윤곽선 거칠기가 약 2 마이크로미터(㎛) 이상이며, 양호하게는, 윤곽선 거칠기는 약 4 ㎛ 이상이다. 뷰잉 장치의 윤곽선 거칠기는 약 7 ㎛ 이상일 수 있고, 가장 양호하게는 약 3 ∼ 7 ㎛ 일 수 있다.

불투명한 영역(즉, 블랙 라인)의 모양도 이들 라인 사이에 있는 투명한 영역들을 정량화하여 기술할 수 있다. 이하의 테스트 방법에서 설명하는 평균 폭 변동 테스트를 사용했을 때, 투명한 영역들의 평균 폭 변동이 약 5 ㎛ 이상이고, 보다 양호하게는 평균 폭 변동이 약 10 ㎛ 이상이며, 가장 양호하게는 평균 폭 변동이 약 12 ㎛ 이상이라는 것을 알았다.

투명한 영역과 불투명한 영역간의 관계는 피치를 사용하여, 또한 비율을 사용하여 기술할 수 있다. 블랙라인 패턴의 피치는, 얻고자 하는 원하는 특수 효과 이미지에 따라, 약 1 내지 약 200 lpi (인치당 라인수) 일 수 있다. 양호하게는, 피치는 5 내지 100 lpi 이며, 보다 양호하게는 피치는 10 내지 40 lpi 이다. 투명한 영역에 대한 불투명한 영역의 비율은 양호하게는 약 1:1 내지 약 9:1 이다.

불투명한 영역들은 양호하게는 선형이고 평행하며 각각의 라인 사이에 투명한 영역이 있도록 연속하여 인쇄된다. 불투명한 라인들은 예를 들면 플렉소 인쇄(flexographic press), 그라비어 인쇄, 정전 인쇄, 실크 스크린 인쇄, 사진 인쇄, 및 플레이트 인쇄(plate press)를 포함한 여러가지 방법들에 의해 기판 상에인쇄 또는 증착될 수 있다. 양호한 공정으로는 그라비어 인쇄로서, 정밀 인쇄를 제공할 수 있는 요판 인쇄 공정(intaglio printing process)이 있다. 그라비어 인쇄 공정은 수천 개의 작은 오목한 셀들이 새겨지거나 에칭되어 있는 이미지를 갖는 이미지 캐리어(image carrier)를 이용한다. 이 셀들에는 잉크가 들어 있으며, 이 잉크는 압력하에서 투명한 필름 기판과 접촉하게 될 때 모세관 작용으로 셀로부터 빠져나온다.

그라비어 이미지 캐리어는 일반적으로 구리 피복된 실린더이다. 다른 대체예에서, 캐리어는 예를 들면 황동(brass), 아크릴 수지, 강철 및 니켈과 같은 조각이나 에칭이 가능한 다른 물질일 수 있다. 실린더는 양호하게는 강철로 이루어져 있다.

예를 들면 전기-기계 조각, 산 에칭, 레이저 조각 및 널링 가공을 포함한 여러가지 방법들에 의해 캐리어 상에 셀들을 제작할 수 있다. 셀을 제작하는 데 특별히 양호한 방법은 다이아몬드 팁 스타일러스(tip stylus)에 의한 전기 기계 조각을 사용하는 것이다. 선택에 따라서는, 캐리어 표면 및 셀 상에 하드 코팅을 도포할 수 있다. 크롬, 세라믹, 니켈 및 티타늄은 일반적으로 하드 코팅에 적합한 물질이다.

그라비어 이미지 캐리어 상의 셀들은 양호하게는 그 형상이 실질적으로 피라미드형 셀이거나 사변형 셀이다. 그렇지만, 이미 알려진 체적을 갖는 다른 3차원 형상이 그라비어 이미지 캐리어 내에 함몰될 수 있다. 일례로서는, 사면체, 능형체(rhomboid), 분화구 모양의 피트(crater-like pit) 등이 있다. 당업계에 잘 알려져 있는 용어인 셀 체적 계수(cell volume factor)란 단위 면적당 셀이 보유하는 잉크의 양을 말하며, 원하는 불투명도 및 인쇄 균일성 레벨을 달성하기 위해 선택될 수 있다. 셀 체적 계수는 양호하게는 약 50억 내지 약 200억 ㎛³/in²이고, 보다 양호하게는 셀 체적 계수는 약 70억 내지 약 150억 ㎛³/in²이며, 가장 양호하게는 셀 체적 계수는 약 80억 내지 약 100억 ㎛³/in²이다.

기판 상에 인쇄된 불투명한 영역들(라인들)의 윤곽선은 그라비어 이미지 캐리어의 셀 형상에 좌우된다. 놀랍게도, 피라미드 형상을 갖는 셀은 사인파형 윤곽선을 갖는 라인을 제공한다는 것을 알았다. 그렇지만, 윤곽선이 톱니처럼 들쭉날쭉하게 보이거나 사인파형으로 보일 수도 있지만, 본 발명의 블랙라인 스크린은 인터리빙된 이미지를 특수 효과 이미지로 변환할 수 있는 효과적인 시차 제공 뷰잉 장치가 될 정도로 그의 패턴은 충분히 대비되고 예측가능하다. 다른 형상의 셀이 본 발명의 블랙라인 스크린의 제조 공정에서 사용될 수 있으며, 따라서 윤곽선이 다른 모양으로 될 수 있다.

이하 도 1을 참조하면, 본 발명의 양호한 실시예는 투명한 영역과 불투명한 영역으로 된 패턴을 갖는 것으로 도시되어 있다. 불투명한 영역의 윤곽선(10, 12)은 사인파 모양을 갖는다. 셀 제조 공정 중 조각을 할 때와 조각을 하지 않을 때 사이의 천이 시간 중에 제조된 셀들로 인해 복수개의 마크(20)가 나타날 수 있다. 투명한 영역(22)은 인쇄된 불투명한 영역들 사이에 있다.

인쇄 공정에서 사용하도록 설계된 액체, 고체 알갱이, 리본, 카트리지 형태또는 다른 형태의 각종 잉크, 안료 또는 염료가 본 발명의 방법들에서 사용될 수 있다. 잉크의 선택은 일반적으로 원하는 색깔, 농도 및 잉크의 기판에 대한 접착력과 관련이 있다. 플라스틱 매체 상에 양호한 그라비어 인쇄 공정을 실시함에 있어서, 적합한 잉크로는 유성 계열 잉크, 수성 계열 잉크 및 방사선 경화성 잉크가 있다. 양호한 잉크는 유성 계열인 열 건조된 색소 수지의 혼합물이다. 또한, 열 경화성 잉크도 양호하며, 이들도 또한 플라스틱 기판에 잘 접착하는 경향이 있기 때문이다. 적당한 잉크로는, 예를 들면 상표명이 SUNSHEEN, AQUAKING 또는 HYDROPET인 제품이 있으며, 이들 모두는 Sun Chemical사(미국 뉴저지주 포트 리 소재)에서 시판하고 있으며, 또한 상표명이 POLYGLOSS인 제품도 있으며, 이는 Flint Ink사(미국 미시간주 앤 아버 소재)에서 시판하는 것이다. 다른 대체예에서, 잉크는 자외선 경화성 잉크일 수도 있다.

그라비어 인쇄 공정에서 잉크의 점도는 "인쇄가능" 점도로 간주되도록 충분히 묽어야만 한다. 제공된 잉크의 초기 점도에 따라, 조작자는 인쇄가능 점도가 얻어지도록 그 액체에 친화성 용제를 섞어 묽게 하려고 할 수도 있다. 잉크 점도의 양호한 동작 범위는 통상의 실온 및 대기압에서 측정했을 때 약 40 내지 약 100 센티푸아즈(점도의 단위; cP)이다.

일반적으로 블랙라인 스크린상의 불투명한 영역은 설계시 의도한 대로 인터리빙된 이미지의 일부분을 차단할 정도로 충분한 불투명도를 가지는 것이 양호하다. 인쇄된 라인들과 인쇄가 되지 않은 투명한 영역들간에 콘트라스트가 최대로 되는 것이 바람직하다. 양호한 배리어를 제공하기 위해서는 암자색, 암갈색, 암청색 및 흑색의 색깔들이 바람직하며, 흑색의 라인이 가장 바람직하다. 정량적으로 말하면, 효과적인 시차를 달성하고 특수 효과 이미지를 선명하게 관찰하기 위해서는, 라인들이 아주 어둡게 보이고 높은 흡광도를 갖는 것이 바람직하다. MacBeth사(미국 뉴욕주 뉴버그 소재)의 투과 반사 농도계 TR-927을 사용하여 흡광도를 측정하는 것이 바람직하다. 본 발명의 스크린상의 단색 라인들은 투과 모드로 측정하였을 때 양호하게는 흡광도가 약 1.4 이상이고, 보다 양호하게는 라인들의 흡광도가 약 1.8 이상이며, 가장 양호하게는 약 2 이상이다.

본 발명의 블랙라인 스크린 뷰잉 장치는 라인들이 인쇄 또는 증착되는 투명 기판을 포함하고 있다. 열 또는 기타 에너지에 노출되는 경우에 치수적으로 안정된 상태가 되는 열가소성 기판이나 열경화성 기판 중 어느 하나가 바람직하다. 적당한 기판으로는, 비닐 필름, 폴리에스테르 필름, 셀로판, 및 일부 폴리에틸렌류/폴리프로필렌류와 같은 폴리올레핀이 있다. 일부 기판에서는 가요성을 제공하기 위해, 가소제를 기판의 조성에 함유시킬 수 있다. 특히 양호한 기판으로는, 광학적으로 투명한 폴레에스테르 테라프탈레이트가 있다. 유리도 또한 기판으로 사용될 수 있다. 기판의 두께는 약 50 ㎛ 내지 약 15 cm 일 수 있으며, 양호하게는 기판의 두께는 약 60 ㎛ 내지 약 1000 ㎛이고, 보다 양호하게는 기판의 두께는 약 70 ㎛ 내지 약 175 ㎛ 이다. ASTM D1003으로 검사했을 때, 투명한 영역처럼 보이는 기판의 투명성은 양호하게는 높은 광 투과력을 갖는다. 양호하게는, 기판은 약 70 % (약 0.15의 흡광도) 이상의 광 투과력을 가지고, 보다 양호하게는 기판은 약 80 % (약 0.10의 흡광도) 이상의 광 투과력을 가지며, 가장 양호하게는 기판은 약 90% (약 0.05의 흡광도) 이상의 광 투과력을 갖는다.

불투명한 선형 영역을 도포하기 전에 기판을 열로 전처리하는 것이 바람직할 수 있다. 열로 전처리하면 잉크 건조 공정 중에 기판이 수축하는 것을 막는데 도움이 된다. 열 전처리는 양호하게는 약 120 ℃ 내지 약 150 ℃의 온도에서 수행된다.

기판에 대한 잉크의 접착력을 향상시키기 위해 선택에 따라 기판에 프라이머(primer)를 도포할 수 있다. 본 발명의 물품 및 방법에 사용하기 적당한 양호한 화합물로는, 예를 들면 폴리에스테르와 비닐 수지를 용제에서 혼합한 혼합물이 있다. 프라이머는 인쇄 공정과 동일한 공정 라인에서 잉크를 도포하기 전에 도포될 수 있다. 다른 대체예에서, 기판은 프라이머로 전처리되어(즉, 다른 공정 라인에서 처리되어) 제공될 수도 있다. 본 발명에 사용하기 적당한 양호한 기판으로는, DuPont Films사(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)가 출시한 제품명이 MYLAR J100인 전처리된 표면을 포함하는 폴레에스테르 필름이 있다. 프라이머의 도포는 예를 들면 그라비어 코팅, 분사, 분말 코팅, 및 침적을 포함하는 여러가지 방법으로 행할 수 있다. 프라이머는 블랙라인을 기판 상에 인쇄하기 전에 건조되어 있거나 또는 건조되어 있지 않을 수 있지만, 프라이머는 건조되어 있는 것이 바람직하다. 프라이머를 건조시키는 것은 도포된 프라이머 화합물의 종류에 적합한 종래의 건조 방법들 중 어느 방법에 의해서도 행해질 수 있다. 예를 들어, 자외선 경화성 프라이머는 양호하게는 자외선 광을 사용하여 기판상에 건조되어 경화된다. 정전 기법에 의해 도포된 분말 형태의 프라이머는 열 및 압력을 사용하여 기판 상에 용해될 수 있다. 기타 적당한 건조 방법으로는, 전도 가열, 대류 가열, 복사 가열 또는 이들의 조합이 있다.

본 발명의 블랙라인 스크린을 제조하는 양호한 방법은, a) 인쇄용 기판을 제공하는 단계, b) 인쇄용 잉크를 제공하는 단계, 및 c) 상기 인쇄용 잉크를 사용하여 실질적으로 균일한 간격으로 있는 일련의 평행한 선형 영역들을 상기 기판 상에 인쇄하는 단계를 포함한다.

본 발명의 양호한 실시예들에서, 본 발명의 블랙라인 스크린 뷰잉 장치는 인터리빙된 이미지가 인쇄되어 있는 매체와 조립된다. 일반적으로, 필름을 포함하는 블랙라인 스크린 뷰잉 장치와 인터리빙된 이미지와의 사이에 스페이서가 필요하다. 다른 대체예에서, 스페이서는 인터리빙된 이미지를 보유하는 매체의 두께로 제공되거나 또는 매체는 사전 부착되거나 인접한 스페이서를 가질 수 있다. 또다른 대체예에서, 스페이서는 깊이 지각을 개시하는 데에 충분히 두꺼운 뷰잉 장치 기판의 두께로 제공될 수 있거나 또는 뷰잉 장치 기판은 사전 부착되거나 인접한 스페이서를 가질 수도 있다.

스페이서란 가시광에 투명한 임의의 매체로서 정의된다. 스페이서는 (ASTM D1003로 검사했을 때) 적어도 약 75 %의 광 투과도를 갖는 것이 바람직하다. 스페이서는 플립 효과 또는 3D 효과를 내기 위해 이미지와 블랙라인 스크린간에 간격(깊이)를 제공하는 간극(gap)으로서 기능한다. 스페이서 용도의 양호한 물질로는 Elf-Atochem S.A.사에서 상표명 PLEXIGLAS로 시판하고 있는 열가소성 폴리(메틸메타크릴레이트) 폴리머 제품이 있다. 스페이서로 사용할 수 있는 다른 적당한 물질로는, 유리, 아크릴 또는 GE Plastics사에서 상표명 LEXAN으로 시판하고 있는 제품과 같은 폴리카보네이트 물질이 있다. 다른 대체예에서, 인터리빙된 이미지와 블랙라인 스크린 사이의 일정량의 공기가 스페이서일 수 있다. 일반적으로, 스페이서의 공기량 또는 두께는 뷰잉 장치의 피치 및 관찰자와 특수 효과 이미지 사이의 예상 직시 거리(viewing distance)에 대한 함수이다.

인터리빙된 이미지는 양호하게는 약 0.002 인치 내지 약 0.020 인치 범위의 두께를 갖는 필름 매체상에 인쇄되어 있다. 다른 대체예에서, 인터리빙된 이미지는 스페이서의 표면 상에 직접 인쇄되거나 증착될 수 있으며, 이 경우 스페이서는 전술한 바와 같이 투명하다. 사전 부착된 스페이서를 갖는 매체의 경우, 두께는 최대 약 15 cm까지 될 수 있다. 매체는 필름이 바람직하지만, 본 발명의 방법에 적당한 다른 기판으로는 예를 들면 유리 및 종이가 있다. 인터리빙된 이미지는 스크린 인쇄, 옵셋 인쇄, 사진 인쇄, 정전 인쇄, 그라비아 인쇄, 잉크젯 인쇄, 디지털화(digitization) 인쇄, 써모스태틱(thermostatic) 인쇄, 전자 디스플레이, 평판 인쇄, 플렉소 인쇄, 전자 사진 인쇄 또는 기타의 종래의 영상 형성 방법을 포함하는 적당한 각종의 방법 중 어느 하나에 의해 기판 상에 인쇄되거나 증착될 수 있다.

특수 효과 이미지 조립체의 기판은 어느 것이라도 접착제로 코팅될 수 있다. 코팅 단계는 설치 장소 또는 가공업소 현장에서 행해지거나 그 대신에 사전 코팅된 기판을 제공하기 위해 제조 공장에서 수행될 수도 있다. 접착제는 기판 상에 건조 또는 경화되어 있는 감압성 접착제의 사전 코팅(pre-coat)의 형태로 되어 있으며,층들간을 접착 및 고정시킬 수 있다. 양호한 접착제는 미국 재발행 특허 제24,906호에 개시되어 있으며, 이 특허는 아크릴 계열로 제조된 감압성 접착제(PSA)를 포함한 시트재에 유용한 감압성 접착제에 대해 개시하고 있다.

조립된 특수 효과 이미지의 투명도를 보장하기 위해, 기판 상의 접착제가 평탄하게 되어 있는 것이 바람직하다. 기판은 스페이서, 인터리빙된 이미지를 보유하는 매체, 블랙라인 스크린, 또는 이들의 조합일 수 있다. 보호 라이너(release liner)와 PSA가 서로 밀착되어 접촉하고 있기 때문에, PSA의 표면 거칠기는 그의 보호 라이너에 의해 영향을 받을 수 있다. 따라서, 광학적으로 선명한 특수 효과 이미지를 얻기 위해, 사전 코팅된 PSA를 갖는 기판은 적은 표면 거칠기를 갖게 하는 보호 라이너를 포함하는 것이 바람직하다. 표면이 아주 거칠게 되면 이미지를 흐릿하게 할 수 있다. 접착제가 평탄하게 하면 층들간의 접촉도 연속적으로 되고 또한 층들간의 접착도 양호하게 된다.

정량적으로 말하면, 보호 라이너의 표면 거칠기는 거칠기와 표면 형상에 관한 정보를 제공하는 표면 파라미터를 계산하는 "RST 플러스 표면 형상 측정 시스템"을 사용하여 측정할 수 있다. (RST 플러스 기술 참고 매뉴얼, 와이코사(Wyko Corp.), 1995년 4월 제2판 980-078 개정판 A). 사전 코팅된 PSA를 갖는 기판은 양호하게는 표면 거칠기(R_t)가 약 15 ㎛ 이하인 보호 라이너를 가지며, 보다 양호하게는 표면 거칠기가 약 10 ㎛ 이하이다. PSA 코팅된 기판에 보호 라이너로 사용하기에 양호한 물질로는, 실리콘 코팅된 폴리에스테르(PET)가 있다.

실제로, 본 발명의 블랙라인 스크린은 양호하게는 스페이서의 표면 상에 적층되며, 이 경우 그 표면은 인터리빙된 이미지가 배치되어 있는 표면의 반대쪽에 있다. 다른 대체예에서, 인터리빙된 이미지가 두꺼운 기판의 한쪽 표면상에 직접 인쇄되어 있는 경우, 블랙라인 스크린은 이미지 자체의 반대쪽 표면에 부착될 수 있다. 블랙라인 스크린을 포함하는 특수 효과 이미지를 조립하는 특히 양호한 방법은 본 발명과 동일자로 출원되어 공동 양도된 것으로 대리인 문서 번호가 55317USA8A.002인 미국 특허 출원에 개시되어 있다.

층들간의 접착은 기판/층들 중 어느 하나 또는 그 모두에 접착제 코팅을 가짐으로써 달성될 수 있다. 선택에 따라, 블랙라인 스크린 뷰잉 장치의 양측면, 즉 양면을 접착제로 사전 코팅할 수 있다.

테스트 방법

윤곽선 거칠기

(1) 그라비어 인쇄 공정을 사용하여 폴리에스테르 매체 상에 제조된 블랙라인 스크린의 양호한 실시예 및 (2) 사진 기술을 사용하여 제조된 블랙라인 스크린의 비교예의 이미지를 촬영하였다. 이들 이미지는 INFINIVAR 비디오 현미경(미국 콜로라도주 보울더 소재의 Infinity Photo-Optical사 제품) 및 LEICA Q-570 이미지 분석기(Leica MicroSystems Wetzlar GmbH사 제품)에 부착된 JVC TK1270 컬러 비디오 카메라를 사용하여 촬영하였다. 이 시스템의 눈금 조정에는 Graticules, Ltd사(영국 켄트 소재)에서 출시한 대물 마이크로미터를 사용하였다. Q-570 소프트웨어를 사용해 이들 이미지를 분석하여 근사 곡선을 구하기 위해, 각 윤곽선(인쇄 경계면에 투명함) 상의 480개 점(임의로 선택함)에 대한 눈금 조정된 x-y 좌표를 구하였다. 예 1의 경우, 근사 곡선법을 사용하여 사인파형 윤곽선의 진폭 및 파장을 구하였다. 그 다음에, Levenberg-Marquardt법(캠브리지 소재의 캠브리지 대학 출판부에서 1989년도에 출간한 W.H.Press, B.P.Flannery, S.A.Teukolsky, W.T.Vetterling의 Numerical Recipes in Pascal: the art of scientific computing, 759 페이지)을 사용하여 각 윤곽선에 대한 x-y 데이터 점들을 수학식 1로 근사화시켰다.

여기서, A = 진폭(마루와 골 사이), wl = 파장(마루와 마루 사이)을 나타낸다.

거칠기는 측정한 y 좌표와 계산한 y 값간의 차의 절대값의 평균으로서 계산하였다.

평균 폭 변동

윤곽선 거칠기 테스트에서 촬영한 동일한 이미지를 사용하여, 2.5 밀리미터(mm)의 거리에 걸쳐 투명한 영역의 폭의 변동의 평균을 측정하였다. 평균 폭 변동은 측정된 폭의 표준 편차로 정해진다. 본 발명의 양호한 실시예인 예 1의 경우, 평균 폭은 299.24 ㎛ 이고, 투명한 영역의 평균 폭 변동은 14.23 ㎛ 이다.

예 1

표 1에, 본 발명의 블랙라인 스크린의 양호한 실시예에서 얻은 데이터를 정량적으로 표시한 것을 나타내었다. 이제, 도 1을 참조하면, 그라이버 인쇄 공정을 사용하여 윤곽선(10, 12)을 얻었으며, 여기서 그라비어 캐리어 셀의 형상은 피라미드 모양이다. 마크(22)는 "천이 셀 마크"이다. 투명한 영역의 폭과 표준 편차도 표 1에 나타내었다. 표준 편차란은 투명한 영역의 2.5 밀리미터의 길이에 걸친 평균 폭 변동을 나타낸다. 따라서, 평균 폭은 299.24 ㎛ ± 4.91 ㎛ 이고, 투명한 영역의 평균 폭 변동은 14.23 ㎛ ± 2.20 ㎛ 이다.

표 2에는, 사진 기술로 작성한 블랙라인 스크린(비교예)으로부터 얻은 데이터를 정량적으로 표시한 것을 나타내었다. 이제, 도 2를 참조하면, 사진 기술을 사용하여 제조한 비교예인 블랙라인 스크린의 일부분이 도시되어 있으며, 여기서 불투명한 영역은 윤곽선(40, 42) 및 투명한 영역(50)을 갖는다.

윤곽선 거칠기(㎛)	투명한 영역(20)평균 폭 변동
윤곽선(10)	투명한 영역(20)평균 폭 변동	윤곽선(12)
	A	WL	거칠기	A	WL	거칠기	폭	표준편차
	92.956	236.675	6.051	68.226	236.801	2.738	302.8	12.4
	88.202	236.791	5.88	60.478	236.963	3.789	301.9	12.7
	98.27	236.434	9.761	60.888	235.833	5.531	297.5	17.9
	88.9	236.472	6.306	63.888	236.741	2.186	301.6	12.6
	100.952	237.467	7.732	64.738	236.811	2.185	304.5	17.4
	89.216	236.734	7.526	65.374	236.444	2.6	303.8	11.8
	91.38	239.189	6.556	61.66	239.886	2.925	295	14.4
	86.38	240.337	5.967	56.014	240.558	2.537	296.3	13.8
	94.02	239.725	7.289	61.712	239.323	2.873	289.8	15.1
평균	92.25	237.76	7.01	62.55	237.71	3.04	299.24	14.23
표준편차	4.84	1.55	1.25	3.50	1.72	1.05	4.91	2.20
최소값	86.38	236.434	5.88	56.014	235.833	2.185	289.8	11.8
최대값	100.952	240.337	9.761	68.226	240.558	5.531	304.5	17.9

윤곽선 거칠기(㎛)	투명한 영역(50)평균 폭 변동
윤곽선(40)	투명한 영역(50)평균 폭 변동	윤곽선(42)
	A	WL	거칠기	A	WL	거칠기	폭	표준편차
	1.4	234.924	1.101	1.86	229.181	1.627	134.36	2.38
	1.54	214.3	1.487	1.66	214.976	1.393	132.1	2.31
	0.74	219.673	1.432	1.42	178.26	1.486	138.77	2.38
	0.94	217.79	1.437	1.26	226.37	1.835	136.15	2.41
평균	1.16	221.67	1.36	1.55	212.20	1.59	135.35	2.37
표준편차	0.38	9.11	0.18	0.26	23.44	0.19	2.82	0.04
최소값	0.74	214.3	1.101	1.26	178.26	1.393	132.1	2.31
최대값	1.54	234.924	1.487	1.86	229.181	1.835	138.77	2.41

Claims

투명한 영역과 불투명한 영역이 교대로 있는 선형 패턴이 인쇄되어 있는 매체를 포함하는 특수 효과 이미지를 형성하기 위한 뷰잉 장치로서,

상기 불투명한 영역은 2개의 윤곽선을 포함하고, 각 윤곽선은 약 2 ㎛ 이상의 윤곽선 거칠기를 가지며, 상기 장치를 인터리빙된 이미지 상에 올려 놓으면 특수 효과 이미지가 생성되는 것을 특징으로 하는 뷰잉 장치.
제1항에 있어서, 상기 윤곽선 거칠기는 약 4 ㎛ 이상인 것인 뷰잉 장치.
제1항에 있어서, 상기 윤곽선 거칠기는 약 7 ㎛ 이상인 것인 뷰잉 장치.
제1항에 있어서, 상기 투명한 영역의 평균 폭 변동은 약 5 ㎛ 이상인 것인 뷰잉 장치.
제1항에 있어서, 상기 투명한 영역의 평균 폭 변동은 약 10 ㎛ 이상인 것인 뷰잉 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치는 연속식 롤 형태(continuous roll form)로 제공되는 것인 뷰잉 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치는 시트 형태로 제공되는 것인 뷰잉 장치.
제1항에 있어서, 투명한 영역에 대한 불투명한 영역의 비율은 약 1:1 내지 약 9:1 인 것인 뷰잉 장치.
a) 인쇄용 기판을 제공하는 단계와;

b) 인쇄용 잉크를 제공하는 단계와;

c) 상기 기판 상에 투명한 영역과 불투명한 영역이 교대로 있는 선형 패턴을 인쇄하는 단계를 포함하고,

상기 불투명한 영역은 2개의 윤곽선을 포함하며, 각 윤곽선은 약 2 ㎛ 이상의 윤곽선 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 블랙라인 스크린 뷰잉 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, d) 상기 기판에 프라이머를 도포하는 단계를 더 포함하는 것인 블랙라인 스크린 뷰잉 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 선형 패턴을 인쇄하는 단계는 그라비어 인쇄 공정으로 수행되는 것인 블랙라인 스크린 뷰잉 장치의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 그라비어 인쇄 공정은 복수의 피라미드형 셀을 갖는 그라비어 실린더를 포함하는 것인 블랙라인 스크린 뷰잉 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 윤곽선은 약 4 ㎛ 이상의 윤곽선 거칠기를 갖는 것인 블랙라인 스크린 뷰잉 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 윤곽선은 약 7 ㎛ 이상의 윤곽선 거칠기를 갖는 것인 블랙라인 스크린 뷰잉 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 투명한 영역의 평균 폭 변동은 약 5 ㎛ 이상인 것인 블랙라인 스크린 뷰잉 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 투명한 영역의 평균 폭 변동은 약 10 ㎛ 이상인 것인 블랙라인 스크린 뷰잉 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 장치는 연속식 롤 형태로 제공되는 것인 블랙라인 스크린 뷰잉 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 장치는 시트 형태로 제공되는 것인 블랙라인 스크린 뷰잉 장치의 제조 방법.