KR20060044923A

KR20060044923A - 프로젝션 스크린

Info

Publication number: KR20060044923A
Application number: KR1020050025957A
Authority: KR
Inventors: 토요카주 오카다; 세이지 무로
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2006-05-16
Also published as: JP4665457B2; US20050219692A1; US7586680B2; TW200535553A; JP2005316354A; CN1677229A; EP1582917A1; KR101200232B1

Abstract

높은 광확산성을 가지며, 추가적으로 광투과성이 저하되지 않으면서도 넓은 각도 범위에 거쳐 높은 이미지 품질을 가지는 이미지를 제공하는, 광조절층을 사용한 프로젝션 스크린을 제공한다. 복수의 광조절층이 적층되어 스크린이 얻어지며, 이 때, 상기 광조절층의 연무값(haze value)은 각도에 의존하며, 빛이 0 내지 180°의 각도로 상기 광조절층의 표면에 주입되는 경우, 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광산란 각도 영역이 30° 또는 그 이상의 범위에 있다.

광조절층, 프로젝션 스크린

Description

프로젝션 스크린{PROJECTION SCREEN}

도 1은 프로젝션 디스플레이의 예를 도식적으로 보여주는 연직 구획도이다.

도 2는 연무값의 각도에 대한 의존성을 측정하는 방법을 나타내는 도이다.

도 3은 광학적으로 경화된 수지 조성물 코팅층에 수직 방향으로 빛이 조사된 경우의 기기의 예를 보여주는 측면도(A) 및 투시도(B)이다.

도 4는 광학적으로 경화된 수지 조성물 코팅층에 사선 방향으로 빛이 조사된 경우의 기기의 예를 보여주는 측면도(A) 및 투시도(B)이다.

도 5는 개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 거의 직각이 되도록, 2층의 광조절층이 적층되는 경우를 도식적으로 보여주는 투시도이다.

도 6은 2층의 광조절층이 적층되는 경우로서, 개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 거의 평행이 되도록 광산란 각도 영역이 정상선에 대해 경사져 있고, 개별적인 광산란 각도 영역이 광산란 각도 영역의 방향에 대한 정상선을 포함하는 평행면에 대칭인 면인 경우를 도식적으로 보여주는 연직 구획도이다.

발명의 분야

본 발명은 프로젝션 스크린에 관한 것이다.

관련 기술의 서술

프로젝션 디스플레이는 후방-프로젝션 디스플레이로도 일컬어지며 도 1에 그 예를 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 프로젝션 디스플레이(1)는 빛을 광원 유닛(3)으로부터 거울(6)에 이미지 디스플레이 유닛(4)과 그 후 프로젝션 렌즈(5)를 통해 주입하고, 이미지 디스플레이와 프로젝션 렌즈를 통해 들어온 빛은 거울에 반사되어 후방면으로부터 스크린(7)에 이미지를 투영한다. 액체 크리스탈 패널, 음극 선 튜브(CRT) 등이 이미지 디스플레이 유닛(4)에 사용된다. 추가적으로, 이미지 디스플레이 유닛으로부터 스크린에 이미지를 직접 투영하는 시스템 또한 존재한다.

프레넬(Fresnel) 렌즈와 렌티큘러(lenticular) 렌즈의 조합이 이러한 프로젝션 디스플레이의 스크린(7)에 일반적으로 사용된다. 프레넬 렌즈는 광원이나 거울로부터 빛을 평행광으로 전환시켜 주며, 빛을 렌티큘러 렌즈에 거의 연직으로 주입해주는 역할을 한다. 한편, 렌티큘러 렌즈는 프레넬 렌즈로부터 주입된 빛을 조절하고 산란시키는 역할을 한다.

프로젝션 스크린용 프레넬 렌즈와 렌티큘러 렌즈의 재료로서, 아크릴 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐 클로라이드 수지 및 폴리카보네이트 수지와 같은 투명한 열가소성 수지가 사용될 수 있다. 이들 중에서도 투명성, 경도, 내구성, 공정 적합성 등의 관점에서 아크릴 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱이, 실리카, 알루미나, 점토, 유리 및 비드와 같은 광확산 물질을 전술한 열가소성 수지에 혼합함으로써 광확산이 이루어지는 재료가 렌티큘러 렌즈에 폭넓게 사용된다.

광확산 수행능과 광투과 수행능 모두 프로젝션 스크린에서 중요하다. 종래의 프로젝션 스크린은 광확산 면에서는 뛰어나지만 전체 광전송성이 낮아, 스크린이 어두워진다. 스크린에 투영된 이미지를 밝게하기 위해 전체 광투과성을 증가시키는 경우, 광확산과 스크린상에 이미지의 해상도가 낮아지게 된다. 따라서, 광확산 수행능과 광투과 수행능 모두를 동시에 만족시키기를 원해왔다. 게다가, 종래의 프로젝션 스크린은 프레넬 렌즈와 렌티큘러 렌즈의 피치에 의해 초래되는 무아레(moire) 패턴이 스크린 상에 종종 나타난다. 또한, 종래의 스크린은 높은 수치의 가시성을 갖는 이미지를 제공해주는 각도 범위가 좁기 때문에, 고품질의 이미지를 가지는 대형 텔레비젼에 사용하기 위한 스크린으로는 만족스럽지 못했다.

상기 문제점들을 개선하기 위해, 연무값의 각도에 대한 의존성을 가지는 광조절 필름을 프로젝션 스크린에 적용하는 여러 방법들이 제안되었다. 예컨대, 일본 특허 제2838295호에는 2 방향 또는 그 이상의 방향으로 빛을 조사함으로써 상이한 굴절 지수를 가지는, 적어도 2가지 종류의 광학적으로 중합가능한 단량체나 올리고머를 가지는 조성물을 경화함으로써 얻어진, 연무값의 각도에 대한 의존성을 가지는 광조절 필름이 프로젝션 스크린으로 사용됨을 서술하고 있다. 또한, 일본 특허 공보 제H4-77728A호에는 빛을 조사함으로써 상이한 굴절 지수를 가지는, 적어도 2가지 종류의 광학적으로 중합가능한 단량체나 올리고머를 가지는 조성물을 경화함으로써 얻어진, 연무값의 각도에 대한 의존성을 가지는 복수의 광조절 필름을 적층하여, 프로젝션 스크린으로 사용함을 서술하고 있다.

이들 문헌에 의해 제안된 광조절 필름을 프로젝션 스크린에 사용하는 경우, 전체 광투과성을 높게 유지하면서, 스크린상에 밝은 이미지가 얻어진다. 그러나, 이러한 스크린은 대형 텔레비젼과 같이, 고품질의 이미지가 넓은 각도 범위에 걸쳐 제공되어야 하는 경우를 충분히 만족시키지는 못한다.

또한, 상이한 굴절 지수를 가지는 적어도 2가지 종류의 광학적으로 중합가능한 단량체나 올리고머를 가지는 조성물로부터 필름을 형성하고, 이에 특정 방향으로 빛을 조사함으로써 경화하여 얻어진, 연무값의 각도에 대한 의존성을 가지는 광조절 필름의 제조 방법, 및 이의 조성물에 대해서는 예컨대, 일본 특허 공보 제H07-58361B호, 일본 특허 제2691543호, 제2702521호, 제2782200호, 제2782250호, 제2822065호, 제3211381호 등에 서술되어 있다.

본 발명자는 프레넬 렌즈와 렌티큘러 렌즈가 조합된 스크린과, 전술한 일본 특허 제2838295호 및 일본 특허 공보 제H04-77728A호에 제안된 광조절 필름을 사용한 스크린에 대해 집중적으로 연구해온 결과 본 발명을 완성하였다. 결론적으로, 본 발명은 높은 광확산성을 가지며, 추가적으로 광투과성(전체 광투과성)이 저하되지 않으면서도 넓은 각도 범위에 거쳐 뛰어난 이미지 품질을 가지는 이미지를 제공하는, 광조절 필름을 사용한 프로젝션 스크린을 제공한다.

발명의 개요

본 발명에 따라, 복수의 광조절층을 포함하는 프로젝션 스크린이 제공되며, 상기 광조절층의 연무값(haze value)은 각도에 의존하며, 빛이 0 내지 180°의 각 도로 상기 광조절층의 표면에 주입되는 경우, 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광산란 각도 영역이 30° 또는 그 이상의 범위에 있다.

광조절층은 상이한 굴절 지수를 가지는 적어도 2가지 종류의 광학적으로 중합가능한 단량체나 올리고머를 포함하는 조성물에 빛을 조사함으로써 경화된 층인 것이 바람직하다. 적어도 2개의 복수의 광조절층은 2개의 광조절층의 광산란 각도 영역의 방향이 거의 직각이 되도록 적층되는 것이 바람직하다. 추가적으로, 2개의 광조절층의 광산란 각도 영역의 방향이 거의 평행이고, 개별적인 광산란 각도 영역이 각각의 정상선에서 경사져 있으며, 광산란 각도 영역의 경사 방향이 정상선에 대해 서로 반대가 되도록, 적어도 2개의 복수의 광조절층이 적층되는 것 또한 바람직하다. 후자처럼, 광산란 각도 영역의 방향이 거의 평행이 되도록 2개의 광조절층이 적층되는 경우, 이들의 광산란 각도 영역은 서로 접촉되거나, 또는 광산란 각도 영역의 일부가 서로 중첩되는 것이 바람직하다. 광산란 각도 영역의 방향이 거의 평행이 되도록 2개의 광조절층이 적층되는 경우, 광산란 각도 영역의 방향이 거의 평행으로 나열된 앞선 2개의 광조절층에 거의 직각이 되도록, 적어도 다른 하나의 층이 적층되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, "거의 직각" 또는 "거의 평행"이라는 용어에서 "거의"는 직각 또는 평행에서 약 ±10°경사진 것이 본 발명의 범위 이내임을 나타낸다.

본 발명의 프로젝션 스크린은 높은 값으로 전체 광투과성을 유지하며, 광산란 각도 영역이 조절되는 복수의 광조절층이 적층된 것이기 때문에, 전술한 일본 특허 제2838295호 및 일본 특허 공보 제H04-77728A호에 제안된 스크린과 비교시, 넓은 각도 범위에서 뛰어난 광확산성을 나타냄이 밝혀졌다. 결론적으로, 밝은 이미지가 넓은 관찰 각도에서 추가적으로 얻어질 수 있으며, 무아레 패턴은 나타나지 않으며, 이미지 품질이 뛰어난 이미지가 얻어질 수 있다.

바람직한 구체예의 상세한 설명

본 발명은 이하와 같이 서술된다. 본 발명에서, 복수의 광조절층이 적층되어 프로젝션 스크린이 얻어지며, 이 때, 상기 광조절층의 연무값은 각도에 의존하며, 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광산란 각도 영역이 30° 또는 그 이상의 각도 범위에 걸쳐 존재하고, 즉, 넓은 광산란 각도 영역을 가지는 광조절층이 적층되어 프로젝션 스크린이 얻어진다. 본 명세서에 언급된 연무값은 기기(예컨대, 슈가 테스트 인스트루먼트사(Suga Test Instrument Co., Ltd.)에서 제조된 헤이즈 미터(Haze meter) HGM-20P 유형 측정 기기)로 JIS K7105에 따라 측정된 통합 구 광투과성을 사용하여, 광조절층의 전체 광투과성과 방산 투과성을 측정하여 얻어진 값이며, 이하 식으로 계산된다.

추가적으로, 광조절층에서 연무값의 각도에 대한 의존성은 이하와 같이 측정된다. 도 2에서 보여주는 바와 같이, 광조절 필름의 테스트 조각(8)에 대한 입사광의 각도(θ)는 0° 내지 180°사이에서 다양하며, 전술한 연무값을 개별적인 각도 마다 측정하고, 60% 또는 그 이상의 연무값의 각도 범위가 광산란 각도 영역으로 언급된다. 각도(θ)는 테스트 조각(8)의 면에 대해 평행인 방향이 0°로 언급되고, 테스트 조각(8)의 정상선 방향이 90°로 언급되는 값이다. 테스트 조각(8)의 회전은 연무값의 각도에 대한 의존성이 최대가 되는 방향을 향한다. 이 도면에서 A 및 B는 좌측 도면에서는 테스트 조각(8)(연직 방향으로부터 테스트 조각(8)에 빛을 주입하는 경우: θ= 90°)의 A 및 B가 우측 도면(사선 방향으로부터 테스트 조각(8)에 빛을 주입하는 경우)에서의 대응되는 지점과 동일하도록 하는 코드이다.

본 발명에서, 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광조절층의 광산란 각도 영역이 30° 또는 그 이상인 광조절층이 사용된다. 40° 또는 그 이상의 광산란 각도 영역을 가지는 광조절층이 사용되는 것이 바람직하며, 45° 또는 그 이상의 광산란 각도 영역을 가지는 광조절층이 사용되는 것이 특히 바람직하다. 만약 광산란 각도 영역이 너무 크다면, 가시성 각도가 정면의 발기의 관점에서는 넓어지며, 일반적으로 100° 이내이다.

예컨대, 전술한 일본 특허 공보 제H07-58361B호, 일본 특허 제2691543호, 제2702521호, 제2782200호, 제2782250호, 제2822065호, 제3211381호에 서술된 바와 같이, 상이한 굴절 지수를 가지는 적어도 2종류의 광학적으로 중합가능한 단량체 또는 올리고머를 함유한 조성물로부터 필름을 형성하고, 상기 필름에 특정 방향으로부터 빛을 조사하고, 이를 경화하여 광조절층을 제조한다. 광조절 필름의 제조시 사용되는 임의적으로 중합가능한 단량체 또는 올리고머에는 분자내 아크릴로일기 (CH₂=CHCO-), 메타크릴로일기(CH₂=C(CH₃)CO-), 비닐기(CH₂=CH-) 및 알릴기(CH₂=CHCH₂-)와 같은 적어도 하나의 중합가능한 기를 가지는 화합물이 있다.

단량체의 예에는 테트라히드로퍼푸릴 아크릴레이트, 에틸카비톨 아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸 아크릴레이트, 페닐카비톨 아크릴레이트, 노닐페녹시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필 아크릴레이트, ω-히드록시헥사노일에틸 아크릴레이트, 아실로일옥시에틸 숙시네이트, 아크릴로일옥시에틸 프탈레이트, 트리브로모페녹시에틸 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필 아크릴레이트, 이들 아크릴레이트에 대응되는 메타크릴레이트, 추가적으로 N-비닐 피롤리돈, 트리알릴 이소시아누레이트, 디에틸렌글리콜 디알릴 카보네이트, 디알릴리덴 펜타에리트리톨 등이 포함된다.

또한, 올리고머의 예에는 다중-작용성 아크릴레이트, 예컨대, 폴리에스터 아크릴레이트, 폴리올 폴리아크릴레이트, 개질된 폴리올 폴리아크릴레이트, 이소시아누르산 골격을 가지는 화합물의 폴리아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트, 히단토인 골격을 가지는 화합물의 폴리아크릴레이트, 폴리부타디엔 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이트; 이들 아크릴레이트에 대응되는 메타크릴레이트 등이 포함된다.

이들 광학적으로 중합가능한 단량체 또는 올리고머는 굴절 지수가 상이한 적어도 2 종류의 단량체 또는 올리고머의 혼합물을 함유하는 조성물로 사용된다. 빛 을 산란시키는 영역, 즉, 광산란 각도 영역은 상이한 굴절 지수를 가지는 적어도 2 종류의 광학적으로 중합가능한 단량체 또는 올리고머를 함유하는 조성물에 특정 방향으로부터 빛을 조사하고, 이를 경화시킴으로써 형성된다. 이 조성물은 연무값의 각도에 대한 의존성을 제공해 주며, 이는 경화 이후 복수의 중합가능한 단량체나 올리고머의 서로간의 양립성과 개별적인 굴절 지수를 상이하게 해준다. 따라서, 양립하기 어려운, 굴절 지수와 반응 속도에서 큰 차이가 나는 적어도 2 종류의 중합가능한 단량체 또는 올리고머를 조합하는 경우, 산란광의 값, 즉, 연무값의 각도에 대한 의존성은 커지게 된다. 굴절 지수의 차이는 0.01 또는 그 이상이 바람직하며, 0.04 또는 그 이상이 특히 바람직하다.

광중합화 개시제는 일반적으로 경화 성질을 개선시키기 위해 조성물과 혼합되어, 광중합화가 일어나게 해준다. 광중합화 개시제의 예에는 벤조페논, 벤질, 미츨러(Michler)의 케톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 디에톡시 아세토페논, 벤질 디메틸케탈, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤 등이 포함된다.

상이한 굴절 지수를 가지는 적어도 2 종류의 광학적으로 중합가능한 단량체 또는 올리고머를 함유하는 조성물은 기판에 코팅되거나, 또는 셀 내에 밀봉되어, 멤브레인 형태가 되고, 멤브레인은 막대형 광원으로 빛이 조사되는 동안 점진적으로 경화되어, 입사광이 선택적인 각도 영역에서 산란되고, 다른 각도 영역에서는 일직선으로 투과된는 광조절층이 얻어진다. 경화에 사용되는 빛은 조성물을 경화시킬 수 있는 한, 임의의 파장을 가질 수있으며, 예컨대, 가시광, 자외선 등이 종종 사용된다. 자외선은 수은 램프, 금속 할라이드 램프 등에서 방출되나, 막대형 램프가 사용되는 경우에는 제조된 광학적으로 경화된 필름이 조사 조건을 조정함으로써, 광원의 장축과 단축에 대해 비등방성을 나타내며, 광원의 장축을 축으로 설정하여 회전되는 경우 특정 각도만을 가진 빛을 산란한다.

즉, 제조된 광학적으로 경화된 층은 상이한 굴절 지수를 가지는 수지에서 상 분리에 의해 초래된, 특정 방향으로 회절 격자형의 층 구조를 형성한다. 특정 각도로부터 주입된 빛이 브래그(Bragg)의 회절 조건에 따른 원리에 의해 산란된다고 여겨진다. 산란 정도 및 선택적으로 산란된 입사광의 각도는 사용된 조성물, 조사 조건에 의해 조정될 수 있으며, 특히, 경화된 층에 주입된 빛이 산란 또는 일직선으로 투과되는 층의 각도 영역은 조성물 표면에 대한 입사광의 입사 각도를 다양하게 함으로써 조절될 수 있다.

광산란 각도 영역은 광학적 경화시 빛의 조사 방향 주위에서 나타난다. 예컨대, 빛이 광학적으로 경화된 수지 조성물로부터 형성된 층 표면에 거의 수직으로 조사되는 경우, 광산란 각도 영역은 상기 수직 방향, 즉, 정상선 방향 주위에 나타나며, 빛이 정상선 방향에 대해 고정된 각도로 경사진 사선 방향으로부터 조사되는 경우, 광산란 각도 영역은 경사 방향 주위에 나타난다.

광학적으로 경화된 수지 조성물에 수직 방향으로 빛을 조사하는 경우의 예를 도 3에 나타낸다. 도 3(A)는 빛이 광학적으로 경화된 수지 조성물 층에 수직 방향으로 조사된 경우 채택될 수 있는 기기의 한 예를 도식적으로 보여주는 측면도이며, 도 3(B)는 이 기기의 투시도이다. 이 기기는 흰색 화살표 방향으로 이동하는 컨베이어(10), 컨베이어(10)에 걸쳐 나열된 차광 플레이트(12)(슬릿(13)이 컨베이어 폭 방향에 걸쳐 형성되어 있음), 및 플레이트에 걸쳐 고정된 간격으로 나열된 막대형 광원 램프(15)로 구성된다. 슬릿(13)은 광원 램프(15)의 길이 방향으로 부합하도록 형성된다. 또한, 광학적으로 경화된 수지 조성물 층이 형성된 기판(20)이 컨베이어(10) 상에 설치되며, 일정한 속도로 움직이면서, 광원 램프(15)로부터의 빛이 차광 플레이트(12)의 슬릿(13)을 통해 광학적으로 경화된 수지 조성물 층에 조사되는 경우, 빛은 조성물 층에 주로 수직 방향으로 조사된다; 따라서, 굴절 지수가 수직 방향(정상선 방향)으로 서로 상이한 상이 선택적으로 형성되며, 광확산 각도 영역이 이 방향 주위에 나타난다. 연무값이 넓어진 각도 범위, 즉, 광확산 각도 영역의 크기는 슬릿(13)의 폭, 막대형 광원 램프(15)부터 광학적으로 경화된 수지 층까지의 거리, 광학적으로 경화된 수지 조성물의 두께, 조사된 빛의 양, 조사된 빛의 파장 등을 조절함으로써, 조절될 수 있다.

다음으로, 광학적으로 경화된 수지 조성물 층에 빛을 사선 방향으로부터 조사하는 경우의 예를 도 4에 나타낸다. 도 4(A)는 광학적으로 경화된 수지 조성물 층에 사선 방향으로 빛이 조사된 경우에 채택될 수 있는 기기의 예를 도식적으로 보여주는 측면도이고, 도 4(B)는 그 기기의 투시도이다. 이 기기는 흰색 화살표 방향으로 이동하는 컨베이어(10), 고정된 위치에서 그 위를 덮고있는 차광 플레이트(12), 및 플레이트 위에 고정된 간격으로 나열된 막대형 광원 램프(15)로 구성된다. 이 예에서 차광 플레이트(12)의 말단 부분은 광원 램프(15) 아래로부터 컨베이어(10)의 진행 방향으로 약간 튀어나와 있다. 또한, 광학적으로 경화된 수지 조성 물 층이 형성되어 있는 기판(20)은 컨베이어(10) 상에 설치되며, 일정한 속도로 움직이면서, 광원 램프(15)로부터의 빛이 차광 플레이트(12) 면에 조사되는 경우, 고정된 각도(α)를 가진 빛이 조성물 층에 주로 조사된다; 따라서, 굴절 지수가 빛의 주입 방향에 따라 상이한 상이 선택적으로 형성되며, 광산란 각도 영역이 그 방향 주위에 나타난다. 광확산 각도 영역의 중앙값은 광조사 각도(α)를 변화시킴으로써 변화될 수 있으며, 연무값이 넓어진 각도 범위, 즉, 광산란 각도 영역의 크기는 막대형 광원 램프(15)부터 광학적으로 경화된 수지 층까지의 거리, 광학적으로 경화된 수지 조성물 층의 두께, 조사된 빛의 양, 조사된 빛의 파장 등을 조절함으로써, 조절될 수 있다.

본 발명에서, 전술한 방법으로 얻어진, 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광산란 각도 영역이 30° 또는 그 이상의 범위에 존재하는, 광조절층을 복수로 적층하여, 프로젝션 스크린을 얻는다. 상세하게, 복수의 광조절층 중 2 층은 광산란 각도 영역의 개별적인 방향이 거의 직각이 되도록 적층되거나, 또는 복수의 광조절층 중 2층은 광산란 각도 영역이 정상선 방향에 대해 기울어지고, 2층의 광산란 각도 영역의 방향이 거의 평행이며, 적층 조건에서 광산란 각도 영역이 한 층보다 넓도록 적층된다. 후자의 경우, 보다 상세하게, 2개의 광조절층의 개별적인 광산란 각도 영역은 정상선을 포함하는 평행면에 대칭인 면이 광산란 각도 영역의 방향이도록 적층되어야 한다.

2개의 또는 그 이상의 광조절층을 적층하는 방법으로써, 분리 제조된 광조절층은 접착제와 같은 매질을 통해 붙여질 수 있으며, 또는 매질의 개입없이 중첩될 수도 있다. 또한, 광조절층은 또한 광학적으로 경화된 수지 조성물을 기판으로 이미 제조된 광조절층 상에 코팅하고, 이를 경화시켜 다른 광조절층을 형성함으로써 적층될 수도 있다.

2개의 광조절층이 개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 거의 직각이 되도록 적층된 경우의 예를 도 5에 나타낸다. 도 5는 개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 거의 직각이 되도록 2개의 광조절층이 적층되는 경우를 도식적으로 보여주는 투시도이다. 이 예에서, 제1 광조절층(21)은 60% 또는 그 이상의 연무값이 회전축으로 장측면 방향 주위에 각도(β)의 범위를 가진다. 한편, 제2 광조절층(22)은 60% 또는 그 이상의 연무값이 회전축으로 단측면 방향 주위에 각도(β)의 범위를 가진다. 이 각도(β)는 광산란 각도 영역에 대응된다. 또한, 광산란 각도 영역이 연장되는 방향을 "광산란 각도 영역의 방향"으로 언급한다. 도 5에서 나타낸 조건에서, 2 개의 광조절층(21 및 22)이 개별적인 상호 장측면과 개별적인 상호 단측면이 일치하도록 적층되는 경우, 이들 2개의 필름의 광산란 각도 영역의 방향은 거의 직각이 된다.

따라서, 넓은 각도의 가시성을 가진 이미지를 좌우 방향과 상하 방향으로 디스플레이하는 프로젝션 스크린은 개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 거의 직각이 되도록 2개의 광산란 각도 영역 층을 적층함으로써 제조될 수 있다.

다음으로, 개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 거의 동일하도록 2개의 광조절층이 적층된 경우의 예를 도 6에 나타낸다. 도 6은 2개의 광조절층이 적층되는 경우로서, 광산란 각도 영역이 정상선에 대해 경사져 있고, 개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 거의 평행이고, 광산란 각도 영역의 경사 방향이 정상선에 대해 서로 반대이도록, 2개의 광조절 층을 적층한 경우를 도식적으로 보여주는 연직 구획도이다. 이 예에서, 제1 광조절층(21)은 60% 또는 그 이상의 연무값이 정상선에서 우측면으로 다소 경사진 방향으로 각도(β)의 범위를 가진다. 한편, 제2 광조절층(22)은 60% 또는 그 이상의 연무값이 정상선에서 좌측면으로 다소 경사진 방향으로 각도(β)의 범위를 가진다. 제2 광조절층(22)은 제1 광조절층(21)의 방향이 반대인 경우의 조건에 대응된다(도면에서, 좌우가 반대인 조건). 2개의 광조절층(21 및 22)이 이들의 방향대로 적층되는 경우, 도면에 나타낸 바와 같이, 이들은 60% 또는 그 이상의 연무값이 개별적인 광산란 각도 영역(β) 보다 더 넓은 각도(γ)의 범위를 가진다.

제2 광조절층(21)과 제2 광조절층(22)의 광산란 각도 영역은 중첩되거나 또는 중첩되지 않을 수 있다. 스크린의 표면에서의 밝은 이미지는 2개의 광산란 각도 영역이 접촉되도록 제1 광조절층과 제2 광조절층을 적층하거나, 또는 2개의 광산란 각도 영역의 일부가 상호 중첩되도록 제1 광조절층과 제2 광조절층을 적층함으로써 얻어질 수 있다(도 6). 따라서, 제1 광조절층과 제2 광조절층을 2개의 광산란 각도 영역이 접촉되거나 또는 이들의 일부가 상호 중첩되도록 적층하는 경우, 접촉된 부분 또는 중첩된 부분은 정상선 근처에 나타난다. 제1 광조절층(21)과 제2 광조절층(22)의 2개의 광산란 각도 영역이 접촉하도록 적층되는 경우, 좌우 및 상하 방향으로 좋은 가시성을 가진다는 장점이 있으며, 즉, 가시성 각도가 넓어질 수 있다. 한편, 제1 광조절층(21)과 제2 광조절층(22)의 광산란 각도 영역이 부분적으로 중첩 하도록 적층되는 경우, 스크린의 표면에서 더 밝은 이미지가 얻어질 수 있다는 장점이 있다.

2개의 광산란 각도 영역이 부분적으로 중첩되도록 적층되는 경우, 중첩된 각도는 5° 또는 그 이상인 것이 바람직하다. 한편, 2개의 광산란 각도 영역이 중첩되는 각도가 너무 큰 경우, 가시성 각도의 개선 효과는 작아질 것이다; 따라서, 광조절층에서의 광산란 각도 영역의 폭에 따라, 광산란 각도 영역의 비중첩된 영역이 전체적으로 40° 또는 그 이상, 추가적으로는 50° 또는 그 이상으로 존재한다.

2개의 광조절층을 적층한 예를 도 5 및 6에 나타내며, 3개 또는 그 이상의 층이 동일한 방식으로 적층될 수도 있다. 예컨대, 도 5에 나타낸 바와 같이, 2개의 광조절층이 2개의 광조절층의 개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 거의 직각이 되도록, 제3 또는 그 이상의 광조절층이 적층되는 조건에서 적층되는 경우, 제3 또는 그 이상의 광조절층은 광산란 각도 영역의 방향이 제1 광조절층(21) 또는 제2 광조절층(22)의 광산란 각도 영역의 방향과 거의 동일하거나, 또는 이들 광산란 각도 영역의 방향과 상이하도록 적층된다.

한편, 도 6에 나타낸 바와 같이, 2개의 광조절층의 개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 거의 동일하도록, 2개의 광조절층이 적층되는 조건에서 다른 광조절층이 적층되는 경우, 상기 다른 조절층의 광산란 각도 영역의 방향이 제1 광조절층(21)과 제2 광조절층(22)의 광산란 각도 영역의 방향에 거의 직각이 되도록 나열되는 것이 바람직하다. 따라서, 좌우 및 상하 방향으로 좋은 가시 인식 영역을 넓히는 데 추가적으로 효과적이며, 즉, 가시성 각도, 광산란 각도 영역의 폭이 2개의 광조절층에 의해 넓어지며, 광산란 각도 영역이 거의 직각이 되도록 다른 광조절층이 적층된다. 이 경우에, 개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 거의 동일하도록 적층된 2개의 광조절층은 광산란 각도 영역이 전술한 바와 같이 접촉하는 조건이거나, 또는 광산란 각도 영역이 부분적으로 중첩되도록 하는 조건일 수 있다.

추가적으로, 도 5 및 6은 2개의 광조절층(21 및 22)이 동일한 종류이고, 광산란 각도 영역이 또한 동일한 경우를 가정하고 수행된 것을 나타낸 것이나, 광조절층이 상이한 종류이고, 광산란 각도 영역이 상이한 경우도 복수 적층될 수 있다. 상이한 종류의 광조절층이 적층되는 경우, 이들 중 적어도 2개의 층은 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광산란 각도 영역이 30°이다. 그러나, 3개 또는 그 이상의 층이 적층되는 경우, 이들 층 모두가 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광산란 각도 영역이 30°또는 그 이상, 특히 40°, 추가적으로 45° 또는 그 이상인 것으로 구성되는 것이 바람직하다.

이미지 디스플레이 유닛에서 주입된 광축이 뷰어 면으로 구부러지는 최대 입사 각도(즉, 스크린에 수직인 방향)는 다중-층 적층 조성물을 도포함으로써 넓어질 수 있으며, 결과적으로, 전체 스크린이 뷰어면으로부터 균일하게 선명한 영역, 즉, 고 품질 영역이 크게 넓어질 수 있다. 추가적으로, 2개의 광조절층이 개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 거의 직각이 되도록 적층되는 경우, 광원의 빛은 스크린의 상하 좌우 말단 부분에서 뷰어면에 대해 효과적으로 구부러지므로,전체 스크린은 균일하게 선명해진다.

본 발명의 프로젝션 스크린은 투명한 유리나 투명한 플라스틱과 같은 투명한 기판의 표면에 광조절층을 붙이거나, 또는 광조절층이 복수의 기판에 삽입되어 있는 적층물로서 형성될 수 있다. 광분산을 낮춤으로써 전체 광투과성을 개선시키기 위해, 전술한 광조절층을 상대적으로 적은 양으로 필러를 포함하는 광분산 플레이트나 광택 유리에 적층시킴으로써, 광분산성이 뛰어나고 전체적으로 높은 광투과성을 가지는 프로젝션 스크린으로 사용될 수 있다. 광조절층의 형성에 사용되는 기판에는 전술한 투명한 기판 또는 광분산 기판이 사용될 수도 있다.

광조절층은 복수의 층이 적층된 플레이트의 형태로 사용될 수 있으며, 가장 바깥 층이 렌티큘러 렌즈 형태일 수 있다. 렌즈 만곡을 형성하는 방법으로써, 전술한 광조절층의 적층물을 렌즈 만곡을 가지는 기판에 적층하는 방법이 있으며, 추가적으로, 렌즈 만곡을 가지는 광조절층을 형성하는 방법이 있다. 후자의 방법을 사용하는 경우, 예컨대, 렌즈 만곡을 가지는 케스팅이 사용되며, 광학적으로 경화된 수지 조성물이 그 위에 코팅되고, 경화된 물품에 렌즈 만곡을 부여하기 위해서 빛이 조사된다.

실시예

본 발명을 이하 실시예에 따라 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다. 실시예에서 사용된 함량이나 양을 나타내는 부(parts)는 중량 기준이다.

실시예 1

50부의 트리브로모페녹시에틸 아크릴레이트(굴절 지수: 1.567)와 3부의 벤질 디메틸케탈이 50부의 폴리에테르 우레탄 아크릴레이트(굴절 지수: 1.481, 약 2000 의 평균 분자량을 가지는 폴리프로필렌 글리콜, 톨루엔 디이소시아네이트 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트의 반응에 의해 얻어짐)에 첨가된, 광학적으로 경화된 수지 조성물을 약 220 ㎛의 두께로 유리 플레이트에 코팅하였다. 80 W/cm의 막대형 고압 수은 램프를 코팅층 위 120 cm 위치에 고정하고, 슬릿으로 제공된 차광 플레이트를 통해 빛을 조사하여, 코팅층으로 제공된 유리 플레이트를 1 m/분의 속도로 이동하면서 빛이 코팅층의 전체 표면에 연직으로 조사되도록 하여(도 3 참조), 광조절층(1)을 얻었다. 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광산란 각도 영역은 74 내지 106°이었다(32°의 범위를 가지는 영역). 2개의 광조절층(1)을 사용하며, 이중 하나는 유리 플레이트에 남아있으며, 다른 하나는 유리 플레이트에서 이탈되어, 2개의 광조절층의 개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 직각이 되도록, 한 층에 적층하여(유리 플레이트의 반대면), 스크린을 얻었다.

실시예 2

313 nm의 파장을 가지는 자외선을 선택적으로 투과하는 간섭 필터가 고압 수은 램프의 조사면에서 제공된다는 점을 제외하고는, 조작은 실시예 1과 유사한 방식으로 수행하여, 광조절층(2)을 얻었다. 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광산란 각도 영역은 66 내지 114°이었다(48°의 범위를 가지는 영역). 2개의 광조절층(2)을 사용하며, 실시예 1과 동일한 방식으로 적층하여(개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 직각이 되도록 함), 스크린을 얻었다.

실시예 3

수지 조성물의 코팅층에 대해 고압 수은 램프의 빛이 코팅층의 정상선으로부 터 25°의 각도에서 조사되는 점을 제외하고는, 조작은 실시예 1과 유사한 방식으로 수행하여, 광조절층(3)을 얻었다. 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광산란 각도 영역은 90 내지 140°이었다(50°의 범위를 가지는 영역). 2개의 광조절층(3)을 사용하며, 이중 하나는 유리 플레이트에 남아있으며, 다른 하나는 유리 플레이트에서 이탈되어, 개별적인 광산란 각도 영역이 광산란 각도 영역의 방향으로 정상선을 포함하는 평행면에 대칭인 면이도록, 적층하여 광조절층을 얻었으며, 이 때, 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광산란 각도 영역은 40 내지 140°이었다(100°의 범위를 가지는 영역). 유리 플레이트 상에 광조절층(4)을 스크린으로 사용하였다. 이 때, 광확산 각도 영역의 방향이 측면(수평) 방향이도록 나열하였다.

실시예 4

수지 조성물의 코팅층에 대해 고압 수은 램프의 빛이 코팅층의 정상선으로부터 15°의 각도에서 조사되는 점을 제외하고는, 조작은 실시예 2과 유사한 방식으로 수행하여, 광조절층(5)을 얻었다. 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광산란 각도 영역은 80 내지 130°이었다(50°의 범위를 가지는 영역). 2개의 광조절층(5)을 사용하며, 이중 하나는 유리 플레이트에 남아있으며, 다른 하나는 유리 플레이트에서 이탈되어, 개별적인 광산란 각도 영역이 광산란 각도 영역의 방향으로 정상선을 포함하는 평행면에 대칭인 면이도록, 광조절 필름 면(유리 플레이트의 반대면)에서 적층하여 광조절층(6)을 얻었으며, 이 때, 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광산란 각도 영역은 50 내지 130°이었다(80°의 범위를 가지는 영역). 유리 플레이트 상에 광조절층(6)을 스크린으로 사용하였다. 이 때, 광확산 각도 영 역의 방향이 측면(수평) 방향이도록 나열하였다.

실시예 5

광조절층(3)(한 층)을 유리 플레이트에서 이탈시켜, 실시예 3에서 얻어진 광조절층(4)에 적층하였으며(2층의 적층물), 이 때, 개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 직각이 되도록, 유리 플레이트가 반대 면에 존재하게 하여, 스크린을 얻었다. 이 때, 조절층에서 얻어진 빛의 광확산 각도 영역의 방향이 측면(수평) 방향이도록 나열하였다.

비교예 1

렌티큘러 렌즈와 프레넬 렌즈가 조합된 스크린을 사용하였다.

비교예 2

유리 플레이트 상에 실시예 1에서 제조된 광조절층(1) 중 하나만을 광확산 각도 영역의 방향이 측면(수평) 방향이도록 설치하여 스크린을 얻었다.

비교예 3

유리 플레이트 상의 수지 조성물의 코팅 두께가 180 ㎛이고, 코팅층을 가진 유리 플레이트의 이동 속도가 1.8 m/분인 점을 제외하고는, 조작은 실시예 1과 유사한 방식으로 수행하여, 광조절층(7)을 얻었다. 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광산란 각도 영역은 80 내지 100°이었다(20°의 범위를 가지는 영역). 2개의 광조절층(7)을 사용하며, 실시예 1과 동일한 방식으로 적층하여(개별적인 광산란 각도 영역의 방향이 직각이 되도록 함), 스크린을 얻었다.

평가 방법 및 평가 결과

전술한 실시예 1 내지 5, 및 비교예 1 내지 3의 모든 광투과성은 JIS K 7105에 따라 측정하였다. 액체 크리스탈 패널로부터의 이미지는 개별적인 스크린에서 반사되고, 이미지의 밝기와 해상도는 스크린의 정면 방향, 스크린의 수평(면)에 30° 및 60°의 사선 방향, 및 수직(경도)에 30°의 사선 방향에서, 이하 기준에 기초하여 시각적으로 판단하였다. 또한, 무아레의 존재 또는 부존재를 이하 기준에 기초하여 판단하였다. 평가 결과는 표 1에 나타내었다.

(이미지의 밝기와 해상도의 판단 기준)

◎: 매우 좋음

Ｏ: 좋음

△: 다소 어두우나, 이미지는 식별됨

×: 상대적으로 어둡고, 이미지를 식별하기 어려움

(무아레의 존재 또는 부존재의 판단 기준)

Ｏ: 무아레가 발견되지 않음

△: 일부 무아레가 발견됨

×: 많은 무아레가 발견됨

실시예 번호	스크린의 조성	한 층의 광산란 각도 영역	전체 광투과성	이미지의 밝기 및 해상도				무아레의 존재 또는 부존재
실시예 번호	스크린의 조성	한 층의 광산란 각도 영역	전체 광투과성	전방	수평 30°	수평 60°	수직 30°	무아레의 존재 또는 부존재
실시예 1	층(1)⊥층(1) 직각	32°	91%	Ｏ	Ｏ	△	△	Ｏ
실시예 2	층(2)⊥층(2) 직각	48°	90%	Ｏ	Ｏ	△	Ｏ	Ｏ
실시예 3	층(3)∥층(3) 정상선을 포함하는 면에 대칭인 면	50°	91%	Ｏ	Ｏ	Ｏ	△	Ｏ
실시예 4	층(5)∥층(5) 정상선을 포함 하는 면에 대칭 인 면	50°	91%	◎	Ｏ	Ｏ	△	Ｏ
실시예 5	층(4)⊥층(4) 직각	50°	90%	Ｏ	Ｏ	Ｏ	Ｏ	Ｏ
비교예 1	렌티큘라 렌즈와 프레넬 렌즈의 조합	-	75%	Ｏ-△	×	×	×	△
비교예 2	층(1) 한 쉬트	32°	91%	Ｏ	△	×	×	Ｏ
비교예 3	층(7)⊥층(7) 직각	20°	92%	Ｏ	×	×	×	Ｏ

표 1로부터, 실시예 1(32°의 범위를 가지는 광산란 각도 영역을 가지는 2개의 광조절층(1)이 광산란 각도 영역의 방향이 직각이도록 적층됨); 실시예 2(48°의 범위를 가지는 광산란 각도 영역을 가지는 2개의 광조절층(2)이 광산란 각도 영역의 방향이 직각이도록 적층됨); 실시예 3(50°의 범위를 가지는 광산란 각도 영역을 가지는 2개의 광조절층(3)이 광산란 각도 영역이 대칭 및 평행인 면이고, 광산란 각도 영역이 접촉하며 넓어지도록 적층됨); 및 실시예 4(50°의 범위를 가지는 광산란 각도 영역을 가지는 2개의 광조절층(5)이 광산란 각도 영역이 대칭 및 평행인 면이고, 광산란 각도 영역이 20° 중첩되며 넓어지도록 적층됨)는 비교예 2(1개의 광조절층에 의해 스크린이 구성됨) 및 비교예 3(20°의 범위를 가지는 좁은 광산란 각도 영역을 가지는 2개의 광조절층(7)이 광산란 각도 영역의 방향이 직각이도록 적층됨)과 비교시, 사선 방향에서 관찰된 밝기와 해상도가 두드러지게 개선되었으며, 특히, 정면에서 관찰된 밝기와 해상도 또한 실시예 4에서는 개선되었다. 또한, 실시예 5(광산란 각도 영역의 방향이 직각이도록 2 층에 의해 광산란 각도 영역이 넓어진 광조절층(4)에 광조절층(3)이 적층됨)는 사선 방향에서 밝기와 해상도가 추가로 개선된다. 추가적으로, 전체 광투과성은 개선되며, 무아레는 비교예 1(종래의 렌티큘러 렌즈와 프레넬 렌즈의 조합임)과 비교시, 광조절층의 사용으로 억제될 수 있다.

본 발명은 높은 광확산성을 가지며, 추가적으로 광투과성이 저하되지 않으면서도 넓은 각도 범위에 거쳐 뛰어난 이미지 품질을 가지는 이미지를 제공하는, 광조절 필름을 사용한 프로젝션 스크린을 제공한다.

Claims

복수의 광조절층을 포함하는 프로젝션 스크린으로서, 상기 광조절층의 연무값(haze value)은 입사광의 각도에 의존하며, 빛이 0 내지 180°의 각도로 상기 광조절층의 표면에 주입되는 경우, 60% 또는 그 이상의 연무값을 나타내는 광산란 각도 영역이 30° 또는 그 이상의 범위에 있는 것인 프로젝션 스크린.
제1항에 있어서, 상이한 굴절 지수를 가지는 적어도 2 종류의 광학적으로 중합가능한 단량체 또는 올리고머를 포함하는 조성물에 빛을 조사함으로써, 광조절층이 경화되는 것인 프로젝션 스크린.
제1항 또는 제2항에 있어서, 광산란 각도 영역의 방향이 거의 직각이 되도록, 복수의 2개의 광조절층이 적층되는 것인 프로젝션 스크린.
제1항 또는 제2항에 있어서, 2개의 광조절층의 광산란 각도 영역의 방향이 거의 평행이고, 개별적인 광산란 각도 영역이 각각의 정상선에 경사져있고, 광산란 각도 영역의 경사 방향이 정상선에 대해 서로 반대가 되도록, 복수의 2개의 광조절층이 적층되는 것인 프로젝션 스크린.
제4항에 있어서, 2개의 광조절층의 광산란 각도 영역이 서로 접촉되어 있는 것인 프로젝션 스크린.
제4항에 있어서, 2개의 광조절층의 광산란 각도 영역의 일부가 중첩되어 있는 것인 프로젝션 스크린.
제4항에 있어서, 광산란 각도 영역의 방향이 2개의 광조절층의 광산란 각도 영역에 대해 거의 직각이 되도록, 적어도 다른 하나의 층이 추가로 적층되는 것인 프로젝션 스크린.