KR20070113988A - 눈부심 방지 장치 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents
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Abstract
눈부심 방지장치(1, 1')는 그 안에 분포된 다수의 수용성 분산 입자(12)를 함유하는 투명 눈부심 방지막(11)을 포함한다. 눈부심 방지장치(1, 1')를 제조하는 방법은, a) 투명 수지 용액을 수용성 콜로이드 수용액과 혼합하여 그 안에 분포된 다수의 수용성 콜로이드 입자를 함유하는 에멀션을 형성하는 단계; b) 상기 에멀션을 투명 기판(2) 위에 도포하여 상기 기판(2) 위에 예비 막을 형성하는 단계; c) 상기 예비 막을 경화하여 상기 투명 기판(2) 위에 투명 눈부심 방지막(11)을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 투명 눈부심 방지막(11)은 상기 투명 눈부심 방지막(11) 내부와 상기 투명 눈부심 방지막(11)의 표면에 분포된 상기 다수의 콜로이드 입자를 포함한다.
눈부심, 안티 글레어, 자국, 콜로이드
Description
도 1은 본 발명에 따른 눈부심 방지 장치의 제 1 실시예를 일부 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 눈부심 방지 장치를 제조하는 방법의 바람직한 실시예의 플로차트이다.
도 3은 본 발명에 따른 눈부심 방지 장치의 제 2 실시예를 일부 개략도이다.
도 4는 제 1 실시예의 광학 현미경 사진(200x)이다.
도 5는 제 1 실시예의 주사전자현미경 사진이다.
도 6은 제 1 실시예의 다른 주사전자현미경 사진이다.
도 7은 제 2 실시예의 광학 현미경 사진(200x)이다.
도 8은 제 2 실시예의 주사전자현미경 사진이다.
도 9는 종래 눈부심 방지막의 광학 현미경 사진(200x)이다.
본 발명은 눈부신 방지 장치(anti-glare device)에 관한 것으로, 특히 표시장치의 투명도(clarity)를 개선하기 위한 수용성 분산입자를 함유하는 눈부심 방지 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 눈부심 방지 장치를 제조하는 방법에 관련한다.
종래, 표시장치는 미러형(mirror-like) 표면을 구비하여, 광원으로부터 방사하는 빛이 특정 각도로 표면 위에 투사되어 고휘도로 그 표면에서 반사하는 경우 시청자에게 불편한 눈부심 효과를 제공한다. 이러한 눈부심 효과는 표시장치가 표시한 정보를 방해한다.
눈부심 효과를 줄이기 위해서, 눈부심 방지막을 표시장치의 표면 위에 부착하거나 코팅하여 표시장치의 표면 위에 투사된 주위의 빛을 분산시켜 눈부심 효과를 줄인다.
종래, 다수의 분산 입자를 함유한 투명 수지를 표시장치의 표면과 같은 기판에 도포하여 기판 위에 눈부심 방지막을 형성한다.
눈부심 방지막에 도달하는 주위의 빛은 입자에 의해 반사, 회절 및/또는 분산되어 헤이즈값을 증가시키고 막에서 반사된 빛의 휘도를 감소시킨다. 분산 입자는 종래 실리카, 지르코니아, 티타니아, 알루미나, 및 주석 산화물과 같은 무기물이나, 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 및 아크릴레이트-스티렌 코폴리머와 같은 유기물로 구성된다. 분산 입자가 많으면 많을수록 헤이즈값은 더 높아진다. 통상, 눈부심 방지막의 헤이즈값은 5%에서 40%에 이른다.
그러나, 표시장치에서 방사되는 빛도 입자에 의해 회절 및/또는 분산되며, 이는 교대로 표시장치의 투명도를 감소시킨다.
다양한 연구와 실험을 통하여, 본 출원인은 종래 분산 입자의 대체물로 수용성 분산 입자를 사용함으로써 표시장치의 표면의 만족할만한 투명도를 유지하면서 눈부심 방지막의 눈부심 방지 효과를 개선할 수 있다는 것을 발견하였다.
그러므로, 본 발명의 목적은 만족할만한 투명도를 유지하면서 눈부심 방지 효과를 제공하는 눈부심 방지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이러한 눈부심 방지 장치를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 측면에 따르면, 눈부심 방지장치는 그 안에 분포된 다수의 수용성 분산 입자를 함유하는 투명 눈부심 방지막을 포함한다.
본 발명의 제 2 측면에 따르면, 눈부심 방지장치를 제조하는 방법은, a) 투명 수지 용액을 수용성 콜로이드 수용액과 혼합하여 그 안에 분포된 다수의 수용성 콜로이드 입자를 함유하는 에멀션을 형성하는 단계; b) 상기 에멀션을 투명 기판 위에 도포하여 상기 기판 위에 예비 막을 형성하는 단계; c) 상기 예비 막을 경화하여 상기 투명 기판 위에 투명 눈부심 방지막을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 투명 눈부심 방지막은 상기 투명 눈부심 방지막 내부와 상기 투명 눈부심 방지막의 표면에 분포된 상기 다수의 콜로이드 입자를 포함한다.
본 발명의 다른 특징과 이점은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로 명확해질 것이다.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에 상세한 설명 전반에 걸쳐 유사한 구성요 소는 같은 참조번호에 의해 나타내는 것에 유의해야 한다.
도 1을 참조하면, 투명 눈부심 방지막(11)과 투명 눈부심 방지막(11)을 지지하는 투명 기판(2)을 포함하는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 눈부심 방지 장치를 나타낸다.
투명 눈부심 방지막(11)은 그 안에 분포된 다수의 수용성 분산 입자(12)를 포함한다. 특히, 수용성 분산 입자(12)는 투명 눈부심 방지막(11) 내부와 투명 눈부심 방지막(11)의 표면에 분포한다.
바람직하게, 수용성 분산 입자(12)는 젤라틴(gelatin), 하이드로겔(hydrogel), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol) 등으로 구성된 콜로이드 입자이다.
투명 눈부심 방지막(11)은 자외선 경화 수지, 열경화성 수지, 열가소성 수지 등으로 구성된다. 자외선 경화 수지의 일 예는 아크릴레이트(acrylate) 수지이다. 열가소성 수지의 예는 아크릴 수지, 아세탈 수지 등을 포함한다. 열경화성 수지의 예는 에폭시 수지, 폴리우레탄 등을 포함한다. 바람직하게, 투명 눈부심 방지막(11)용 물질은 최소 90%의 광 투과와 최소 3H의 연필 경도를 갖는다. 연필 경도가 크면 클수록 투명 눈부심 방지막(11)의 스크래치 저항력은 더 좋아진다.
투명 기판(2)은 플라스틱, 유리 등과 같은 투명 물질로 구성된다. 플라스틱 재질의 예는 폴리에틸렌, 테레프탈레이트(terephthalate), 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트(polyetylene-2,6-naphthalate), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate) 등을 포함한다. 선택적으로, 저반사막, 정전 방지막과 같은 다른 막이 투명 눈부심 방지막(11) 위에 도포되어 눈부심 방지 장치(1)에 다기능 광학 막을 제공할 수 있다.
도 1 과 2를 참조하면, 본 발명에 따른 눈부심 방지 장치(1)를 제조하는 방법의 바람직한 실시예는 다음의 단계를 포함한다.
A) 혼합(mixing)
투명 수지액을 고속 교반기로 교반하여 수용성 콜로이드의 수용액과 혼합시켜 그 안에 분포된 다수의 수용성 콜로이드 입자를 함유하는 에멀션을 형성한다. 수용성 콜로이드의 수용액은 수용성 젤라틴 용액, 수용성 하이드로겔 용액, 또는 수용성 비닐 알코올 용액일 수 있다. 바람직하게, 교반(stirring)은 30 내지 90분에 이르는 시간 동안 6000 내지 1200 rpm의 교반 속도로 수행된다.
B) 도포(applying)
투명 기판(2) 위에 에멀션이 도포되어 기판(2) 위에 예비 막을 형성한다.
C) 건조(drying)
예비 막으로부터 투명 수지 용액의 용매와 수용성 콜로이드 수용액의 물을 증발시켜 제거하기 위해서 예비 막은 베이크 되거나 한동안 방치한다.
D) 경화(curing)
예비 막은, 가령, 자외선으로 조사하거나 가열하여 경화시켜 투명 기판(2) 위에 투명 눈부심 방지막(11)을 형성한다. 투명 눈부심 방지막(11)은 투명 눈부심 방지막(11) 내부와 투명 눈부심 방지막(11)의 표면에 분포된 콜로이드 입자로 형성된 다수의 분산 입자(12)를 포함한다.
도 3을 참조하면, 그 표면에 분포된 다수의 패인 자국(indentation; 13)을 추가로 포함하는 것을 제외하고 제 1 실시예의 눈부심 방지 장치(1)와 유사한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 눈부심 방지 장치(1')를 보여준다.
경화 단계 후 투명 눈부심 방지막(11)의 표면에 존재하는 분산 입자(12)를 제거하는 단계를 더 포함하여 투명 눈부심 방지막(11)의 표면에 다수의 패인 자국(13)을 형성하는 것을 제외하고 눈부심 방지장치(1')를 제조하는 방법은 눈부심 방지 장치(1)를 제조하는 방법과 유사하다. 투명 눈부심 방지막(11) 표면에 존재하는 분산 입자(12)는 투명 눈부심 방지막(11)의 표면을 물로 처리함으로써, 가령 투명 눈부심 방지막(11) 표면에 물을 분사하거나 투명 눈부심 방지막(11)을 물에 담가 제거할 수 있다. 제거되는 분산 입자(12)에 따라, 투명 눈부심 방지막(11)의 표면에 존재하는 분산 입자(12)의 용해를 개선하기 위해서 선택적으로 물을 미리 사열할 수 있다. 예를 들어, 분산 입자(12)가 젤라틴으로 구성되면, 물은 50 내지 60℃의 온도로 미리 가열할 수 있다.
다음 예들은 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
예들
예 1
25중량부의 젤라틴을 50-60℃의 125중량부의 물에 용해하여 젤라틴 용액을 형성하였다. 이 젤라틴 용액을 아크릴레이트 수지 용액(대만 Eternal 케미컬사가 제조한 5537C-50. 아크릴레이트 수지 50%와 톨루엔 50% 함유) 200중량부를 60분간 800rpm의 교반 속도로 균일하게 교반하여 에멀션을 형성하였다. 이 에멀션을 80㎛의 투명 셀룰로오스 트리아세테이트 기판 위에 도포하고 2분간 80℃로 건조하여 에멀션에서 물과 톨루엔을 증발하였고, 230mj/㎠의 자외선을 조사함으로써 경화하여 도 1, 4, 5 및 6에 잘 나타낸 바와 같이, 기판(2) 위에 5㎛의 투명 눈부심 방지막(11)을 형성하였다. 투명 눈부심 방지막(11)은 투명 눈부심 방지막(11) 내부와 투명 눈부심 방지막(11)의 표면에 분포된 다수의 분산 입자(12)를 포함한다. 입자(12)의 크기는 대략 1-10㎛이다.
예 2
예 1에서 형성된 투명 눈부심 방지막(11)은 50-60℃의 물에 약 2분간 담가 투명 눈부심 방지막(11)의 표면의 분산 입자(12)의 적어도 일부를 제거하여, 도 3, 7, 및 8에 잘 나타낸 바와 같이, 투명 눈부심 방지막(11)의 표면에 다수의 패인 자국(13)을 형성한다.
예 3
5중량부의 젤라틴을 50-60℃ 25중량부의 물에 용해시켜 젤라틴 용액을 형성하고 투명 셀룰로오스 트리아세테이트 기판을 투명 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기판으로 대체한 것을 제외하고 예 2의 과정을 반복하였다.
예 4
이 예는, 15중량부의 젤라틴을 50-60℃ 25중량부의 물에 용해시켜 젤라틴 용액을 형성한 것을 제외하고 실질적으로 예 3과 동일하다.
예 5
이 예는, 2중량부의 실리카 입자(Degussa 사가 제조한 OK607, 입자 크기는 2㎛)가 아크릴레이트 수지 용액에 첨가된 것을 제외하고 예 4와 동일하다. 실리카 입자를 함유하는 아크릴레이트 수지 용액은 120분 동안 3000 rpm의 교반 속도로 젤라틴 용액과 함께 교반하여 에멀션을 형성하였다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기판 위에 도포된 에멀션은 250mj/㎠의 자외선으로 조사하여 경화시켜 기판 위에 눈부심 방지막을 형성하였다.
비교예
1
8중량부의 실리카 입자(Degussa 사가 제조한 OK607, 입자 크기는 2㎛)를 200중량부의 아크릴레이트 수지 용액(대만의 Pufong Enterprise 사가 제조한 PC-538, 50%의 아크릴레이트 수지와 50%의 이소프로판올을 함유)을 120분 동안 3000 rpm의 교반 속도로 교반하여 에멀션을 형성하였다. 이 에멀션을 80㎛의 투명 셀룰로오스 트리아세테이트 기판에 도포하고, 2분간 80℃로 건조하고, 250mj/㎠의 자외선으로 조사하여 경화시켜, 도 9에 잘 나타낸 바와 같이, 기판 위에 5㎛의 눈부심 방지막을 형성하였다.
비교예
2
5중량부의 실리카 입자를 사용하고 셀룰로오스 트리아세테이트 기판을 투명 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기판으로 대체된 것을 제외하고 비교예 1의 과정을 반복한다.
눈부심 방지막의 광학 특성의 측정
예 1-5와 비교예 1-5의 시료의 헤이즈값(haze value)과 투명도를 표준 JIS K 7105에 따라 측정하였다. 그 결과는 표 1에 나타낸다.
헤이즈값은 일본 Nippon Denshoku 사에서 제조한 모델번호 NDH2000 탁도계(turbidity meter)를 이용하여 측정하였다. 투명도는 Suga Test Instrument 사가 제조한 모델번호 ICM-1T인 투명도계를 사용하여 측정하였다. 표 1에 표시한 투명도는 5가지의 사로 다른 애퍼처(aperture) 폭(즉, 0.125㎜, 0.25㎜, 0.5㎜, 1.0㎜, 및 2.0㎜)으로 측정한 투명도값의 합이다.
| 젤라틴(중량부) | 실리카(중량부) | 투명도(%) | 헤이즈값(%) | |
| 예 1 | 25 | - | 101 | 21.1 |
| 예 2 | 25 | - | 98 | 23.3 |
| 예 3 | 5 | - | 363 | 7.2 |
| 예 4 | 15 | - | 333 | 15.4 |
| 예 5 | 15 | 2 | 128 | 14.8 |
| 비교예 1 | - | 8 | 30 | 20.2 |
| 비교예 2 | - | 5 | 36 | 13.9 |
헤이즈값이 약 20%일 때, 예 1과 2를 비교예 1과 비교하면, 예1 과 2의 투명도는 비교예 1보다 상당히 높다. 헤이즈값이 약 14%일 때, 예4와 5를 비교예 2와 비교하면, 예4와 5의 투명도는 비교예 2보다 상당히 높다. 그러나, 실리카 입자가 예 5에 함유되어 있기 때문에, 예5의 투명도는 예 4 보다 낮다. 따라서, 눈부심 방지막의 투명도는 실리카 입자를 수용성 분산 입자로 대체함으로써 그리고 눈부심 방지막의 표면에 패인 자국을 형성함으로써 개선될 수 있다는 것을 보여주고 있다. 또한, 예 1-4의 결과를 고려하면, 헤이즈값이 예 3과 4에 나타낸 것처럼 더 낮은 레벨로 감소하는 경우, 눈부심 방지막의 투명도는 수용성 분산 입자 및/또는 패인 자국 때문에 우수하다.
본 발명을 최선의 그리고 바람직한 실시예로 생각되는 것과 관련하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 그러한 모든 변경 및 균등한 구성을 포함하도록 가장 넓은 해석 범위 내에 포함되는 다양한 구성들을 커버하도록 의도되는 것으로 해석된다.
본 발명에 따르면, 표시장치의 표면의 만족할만한 투명도를 유지하면서 눈부심 방지막의 눈부심 방지 효과를 개선할 수 있다
Claims (16)
- 그 안에 분포된 다수의 수용성 분산 입자(12)를 함유하는 투명 눈부심 방지막(11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 투명 눈부심 방지막(11)은 그것의 표면에 분포된 다수의 패인 자국(13)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 수용성 분산 입자(12)는 콜로이드(colloidal) 입자인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치.
- 청구항 3에 있어서,상기 콜로이드 입자는 젤라틴, 하이드로겔, 및 폴리비닐 알코올로 구성된 그룹으로 선택된 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치.
- 청구항 4에 있어서,상기 콜로이드 입자는 젤라틴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 투명 눈부심 방지막(11)은 자외선 경화 수지, 열가소성 수지, 및 열경화성 수지로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치.
- 청구항 6에 있어서,상기 투명 눈부심 방지막(11)은 자외선 경화 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 투명 눈부심 방지막(11)을 지지하는 투명 기판(2)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치.
- a) 투명 수지 용액을 수용성 콜로이드 수용액과 혼합하여 그 안에 분포된 다수의 수용성 콜로이드 입자를 함유하는 에멀션을 형성하는 단계;b) 상기 에멀션을 투명 기판(2) 위에 도포하여 상기 기판(2) 위에 예비 막을 형성하는 단계;c) 상기 예비 막을 경화하여 상기 투명 기판(2) 위에 투명 눈부심 방지막(11)을 형성하는 단계를 포함하며,상기 투명 눈부심 방지막(11)은 상기 투명 눈부심 방지막(11) 내부와 상기 투명 눈부심 방지막(11)의 표면에 분포된 상기 다수의 콜로이드 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치(1. 1')의 제조방법.
- 청구항 9에 있어서,상기 단계 c) 이후에 상기 투명 눈부심 방지막(11)의 표면에 존재하는 상기 콜로이드 입자(12)를 제거하여 다수의 패인 자국을 형성하는 단계 d)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치(1. 1')의 제조방법.
- 청구항 10에 있어서,상기 단계 d)는 물을 사용하여 수행되어 상기 투명 눈부심 방지막(11)의 표면에 존재하는 상기 콜로이드 입자(12)를 용해하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치(1. 1')의 제조방법.
- 청구항 9에 있어서,상기 수용성 콜로이드의 수용액은 수용성 젤라틴 용액, 수용성 하이드로겔 용액, 및 수용성 폴리비닐 알코올 용액으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치(1. 1')의 제조방법.
- 청구항 12에 있어서,상기 수용성 콜로이드의 수용액은 수용성 젤라틴 용액인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치(1. 1')의 제조방법.
- 청구항 9에 있어서,상기 혼합은 6000 내지 12000 rpm(revolution per minute)의 속도로 교반하여 수행되는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치(1. 1')의 제조방법.
- 청구항 14에 있어서,상기 교반은 30 내지 90분 동안의 기간에 수행되는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치(1. 1')의 제조방법.
- 청구항 9에 있어서,상기 단계 c) 이전에 상기 예비 막을 건조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치(1. 1')의 제조방법.
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