KR20090015204A - 솔라콘트롤 광학 시트 및 스크린 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로젝터용 스크린 표면에 부착되는 솔라콘트롤 광학 시트에 관한 것으로, 투명기재층; 상기 투명기재층의 일면에 형성된 광확산층; 및 바인더 수지 및 솔라콘트롤 물질을 포함하며, 상기 투명기재층의 이면에 형성된 솔라콘트롤층을 포함하는 솔라콘트롤 광학 시트 및 스크린을 제공함으로써, 스크린의 명암비를 조절하여 밝은 화면을 제공할 수 있다.

Description

솔라콘트롤 광학 시트 및 스크린{Solar control optical film and screen}

본 발명은 솔라콘트롤 광학 시트 및 프로젝터용 스크린에 관한 것이다.

프로젝터는 텔레비전, 비디오, DVD 플레이어, 컴퓨터, 캠코더 등의 각종 영상기기들의 신호를 입력받아서 렌즈를 통하여 확대한 영상을 스크린 상에 나타내주는 장비로서, 근래 기업의 프리젠테이션 및 가정의 홈시어터용으로 급속히 보급되고 있다.

이와 같은 프로젝터는 투영상을 보기 위하여 프로젝터용 스크린이 이용된다. 상기 프로젝터용 스크린으로는 스크린의 표면으로부터 투영광을 조사하여 투영광의 스크린에서의 반사광을 보는 프런트 프로젝터용 스크린과, 스크린의 이면으로부터 투영광을 조사하여 스크린을 투과한 광을 스크린의 표면쪽에서 보는 리어 프로젝터용 스크린이 있다.

어느 방식의 스크린이라도 시인성이 양호한 넓은 시야각의 스크린이 요구된다. 일반적으로 스크린에는 기재시트에 광을 산란시키는 광학 시트가 설치되어 있으며, 이러한 광학 시트에 의하여 화상광이 균일하게 화면의 유효 영역 전체에 확산되게 된다.

그러나 상기 광학 시트는 입사한 광을 확산시키지만, 입사한 광의 밝기보다 낮은 빛을 반사 또는 투과시키기 때문에, 이러한 광학 시트가 적용된 스크린의 화면에 어둡게 보이는 단점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 솔라콘트롤층을 포함하여 명암비를 조절하도록 함으로써 화면의 밝기를 향상시킬 수 있는 솔라콘트롤 광학 시트를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 화면의 밝기가 향상된 프로젝터용 스크린을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 투명기재층; 상기 투명기재층의 일면에 형성된 광확산층; 및 바인더 수지 및 솔라콘트롤 물질을 포함하며, 상기 투명기재층의 이면에 형성된 솔라콘트롤층을 포함하는 광학 시트를 제공한다.

상기 솔라콘트롤 물질은 염료 또는 자외선 흡수제 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 것임을 특징으로 한다.

상기 바인더 수지는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지 및 비닐계 수지 중에서 선택된 것임을 특징으로 한다.

상기 염료는 카본블랙, 프탈로시아닌계, 카민계 및 아민계 염료 중 선택된 1종 또는 2종 이상인 것임을 특징으로 한다.

상기 염료는 바인더 수지 100중량부에 대하여 0.05~10중량부를 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 솔라콘트롤층은 경화제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 솔라콘트롤층은 희석용제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 광제어층을 포함하며, 하기 수학식 1로 표현되는 스크린 게인(screen gain)이 2.3 이상인 프로젝터용 스크린을 제공한다.

수학식 1

상기 식에서, S는 스크린의 중앙부 휘도, W는 표준 백판(white board)의 중앙부 휘도를 말한다.

한편 본 발명은 상기 광학 시트를 포함하는 프로젝터용 스크린을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 명암비를 조절하도록 함으로써 화면의 밝기를 향상시킬 수 있는 솔라콘트롤 광학 시트를 제공할 수 있다.

또한 본 발명은 화면의 밝기가 향상된 프로젝터용 스크린을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 광학 시트는 투명기재층의 일면에는 광확산층을, 이면에는 솔라콘 트롤층을 포함하고 있다.

(1) 솔라콘트롤층

상기 솔라콘트롤층은 솔라콘트롤 물질을 포함하여 투과 또는 반사되는 빛의 명암비(contrast ratio)를 향상시킴에 의하여 밝기를 향상시키는 것이며, 스크린 표면에 부착되도록 점착성을 갖고 있다. 보다 구체적으로는 바인더 수지 및 솔라콘트롤 물질을 포함한다.

상기 솔라콘트롤 물질은 염료와 자외선 흡수제를 함께 사용할 수도 있고, 염료 또는 자외선 흡수제만을 단독으로 사용할 수도 있다.

상기 염료는 카본블랙, 프탈로시아닌계, 카민계 및 아민계 염료 중 선택된 1종을 단독으로 사용하거나, 2종 이상의 염료를 혼합하여 사용한다.

상기 염료는 빛의 투과 및 반사되는 것을 고려하여 바인더 수지 100중량부에 대하여 0.05~10중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 사용하는 염료의 종류에 따라서 바람직한 함량이 다를 수 있다. 예컨대 염료로서 프탈로시아닌과 카본블랙을 혼합하는 경우 바인더 수지 100중량부에 대하여 혼합 염료 0.5~10중량부, 더욱 바람직하게는 1~7중량부를, 염료로서 프탈로시아닌을 단독으로 사용하는 경우 바인더 수지 100중량부에 대하여 0.5~10중량부, 더욱 바람직하게는 1~7중량부를, 염료로서 카본블랙을 단독으로 사용하는 경우 바인더 수지 100중량부에 대하여 0.05~5중량부, 더욱 바람직하게는 0.1~3중량부를 사용하는 것이 좋다.

본 발명의 솔라콘트롤 물질로 사용할 수 있는 자외선 흡수제는 280~340㎚ 파장영역의 자외선을 흡수할 수 있는 벤조페논계를 사용하는 것이 바람직하다. 예컨 대 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2′-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-2′-카르복시벤조페논 또는 2-히드록시-4-메톡시-5-설포벤조페논 트리히드레이트 등이 있다.

본 발명의 솔라콘트롤층에 사용하는 바인더 수지로는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지 및 비닐계 수지와 같이 접착성이 우수한 수지 중에서 선택될 수 있으며, 그 중 내후성 및 내수성이 우수한 아크릴계 수지가 바람직하다.

아크릴계 수지로는 예컨대, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 중에서 선택된 중합체, 이들의 공중합체 또는 삼원 공중합체를 사용할 수 있다.

한편, 상기 바인더 수지의 고형분 함량에 따라 희석용제를 더 포함할 수도 있는데, 사용할 수 있는 희석용제로는 특별히 한정되는 것은 아니며, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 이소프로필알코올, 에틸아세테이트 등을 사용할 수 있다.

또한 상기 솔라콘트롤층의 내열성, 내마모성, 접착성을 높이기 위하여 경화제를 더 포함할 수 있다. 상기 경화제로는 바인더 수지와의 상용성이 우수하고 광투과성이 좋은 물질을 사용하며, 예컨대 지방족 이소시아네이트 등을 들 수 있다.

(2) 투명기재층

본 발명의 광학 시트에 사용되는 상기 투명기재층은 특별히 한정되는 것은 아니고 투명한 플라스틱 지지체이면 어떤 것이든 사용가능하다. 예컨대 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 에폭시 수지 등이 사용되며, 이 중 폴리에틸렌테레프탈레이트가 주로 사용된다.

상기 투명기재층은 접착력 및 광투과도가 높아야하며, 균일한 평탄도를 갖고 휘도의 편차가 없어야한다. 두께는 50~300㎛가 바람직하며, 보다 바람직하게는 75~250㎛가 좋다. 50㎛ 미만의 두께이면 광학 시트의 기계적 물성 및 내열성이 부족하게 되고, 300㎛ 초과의 두께이면 제품이 두꺼워지는 문제가 있다.

(3) 광확산층

상기 투명기재층의 일면에 형성되는 광확산층은 바인더 수지와 광확산 입자를 포함하여 이루어진다.

상기 바인더 수지는 상기 투명기재층과 접착성이 좋으며, 광투과도가 높고 광확산 입자와 상용성이 좋은 수지를 사용하도록 한다. 예컨대, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지 및 셀룰로오스 아세테이트 수지 등을 사용할 수 있다.

한편 상기 광확산층에 포함되는 광확산 입자는 유기 또는 무기입자가 사용될 수 있으며, 무기입자보다 유기입자의 광확산성이 우수하여 유기입자를 주로 사용한다.

상기 유기입자로는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메 타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 중합체 혹은 이들의 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등의 아크릴계 중합체 입자; 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 등의 올레핀계 중합체 입자; 아크릴과 올레핀계의 공중합체 입자, 폴리스티렌계 중합체 입자, 단일중합체의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워서 만드는 다층다성분계 입자, 실록산계 중합체 입자로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.

그리고 상기 무기입자로는 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄, 불화마그네슘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.

이와 같은 광확산 입자는 평균입경이 2~30㎛인 것이 좋다. 2㎛ 미만인 경우 입자에 의한 광확산 효과를 기대하기 어려우며, 30㎛ 초과인 경우 광확산 입자의 이탈 우려가 있다.

또한 상기 광확산 입자는 상기 바인더 수지 100중량부에 대하여 50~350중량부 사용함이 바람직한데, 50 중량부 미만으로 사용하면 광확산 효율이 떨어지고, 350 중량부를 초과하면 백탁현상이 발생하여 사용이 어렵게 된다.

상기 광확산층에는 광확산층의 내열성, 내마모성, 접착성을 높이기 위하여 경화제를 더 포함할 수 있다. 경화제는 광투과성이 좋고, 상기 투명기재층과의 접착력이 좋아야 하며, 예를 들면 지방족계 이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하다.

이상 설명한 광확산층 및 솔라콘트롤층을 투명기재층에 형성시킬 때 그 방법에 대한 특별한 제한은 없으며, 투명기재층에 콤마 나이프 또는 그라비아에 의해서 도포시킬 수 있다. 도포된 후 광확산층의 두께는 5~50㎛이 바람직하며, 솔라콘트롤층의 두께는 1~30㎛이 바람직하다. 광확산층의 두께가 5㎛ 미만이면 광확산 특성을 갖도록 입자가 분포되기 어려우며, 50㎛을 초과하면 광학 시트가 두꺼워진다. 솔라콘트롤층의 두께가 1㎛ 미만이면 스크린 표면과의 점착성이 저하되며, 30㎛을 초과하면 역시 광학 시트가 두꺼워진다.

한편, 본 발명의 프로젝터용 스크린은 광제어층을 포함하는데, 상기 광제어층으로 바람직하게는 이상 설명한 광학 시트를 적용할 수 있다.

본 발명의 광제어층을 포함하는 프로젝터용 스크린은 하기 수학식 1로 표현되는 스크린 게인(screen gain)이 2.3 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2.5 이상, 보다 더 바람직하게는 3.0 이상인 것이 보다 밝은 스크린을 제공할 수 있어서 좋다.

수학식 1

상기 식에서, S는 스크린의 중앙부 휘도, W는 표준 백판(white board)의 중앙부 휘도를 말한다.

스크린에 광제어층을 포함시키는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예컨대 광학 시트를 기재시트에 접착제를 사용하여 부착할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 참조하여 보다 상세히 설명하나, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

900 중량부의 아크릴릭폴리올, 10중량부의 이소시아네이트를 메틸에틸케톤 300중량부, 톨루엔 200중량부에 용해시키고, 폴리메틸메타크릴레이트 입자 MH20F(코오롱사) 150중량부를 분산시킨 후, 기재층인 125㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(T600, 미쓰비시사)의 한 면에 그라비아를 사용하여 도포하고, 100℃에서 30초간 건조 후 두께가 25㎛ 되도록 광확산층을 형성하였다.

상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 이면에 아크릴계 수지 100중량부, 이소시아네이트 1중량부, 2,2′-디히드록시벤조페논 1중량부, 카본블랙 1중량부를 메틸에틸케톤 및 톨루엔에 희석시켜 혼합하여 건조두께가 15㎛ 되도록 코마코터를 이용하여 균일하게 도포하고, 100℃에서 60초간 건조하여 솔라콘트롤층을 형성하여 광학시트를 제조하였다.

<실시예 2>

상기 실시예 1과 같은 방법으로 기재층의 일면에 광확산층을 형성하고, 이면에 아크릴계 수지 100중량부, 이소시아네이트 1중량부, 카본블랙 2중량부를 메틸에틸케톤 및 톨루엔에 희석시켜 혼합하여 실시예 1과 같은 방법으로 솔라콘트롤층을 형성하였다.

<실시예 3>

상기 실시예 1과 같은 방법으로 기재층의 일면에 광확산층을 형성하고, 이면에 아크릴계 수지 100중량부, 이소시아네이트 1중량부, 프탈로시아닌 2중량부, 카본블랙 1중량부를 메틸에틸케톤 및 톨루엔에 희석시켜 혼합하여 실시예 1과 같은 방법으로 솔라콘트롤층을 형성하였다.

<실시예 4>

상기 실시예 1과 같은 방법으로 기재층의 일면에 광확산층을 형성하고, 이면에 아크릴계 수지 100중량부, 이소시아네이트 1중량부, 2,2′-디히드록시벤조페논 1.5중량부를 메틸에틸케톤 및 톨루엔에 희석시켜 혼합하여 실시예 1과 같은 방법으로 솔라콘트롤층을 형성하였다.

<비교예 1>

상기 실시예 1과 같은 방법으로 기재층의 일면에 광확산층을 형성하고, 이면에 아크릴계 수지 100중량부, 이소시아네이트 1중량부를 메틸에틸케톤 및 톨루엔에 희석시켜 혼합하여 건조두께가 15㎛ 되도록 코마코터를 이용하여 균일하게 도포하고, 100℃에서 60초간 건조하여 광학 시트를 제조하였다.

상기 실시예 및 비교예에 의하여 제조된 광학 시트를 부착한 스크린으로부터 수평방향 2m 떨어진 위치에 광출력 2000Ansi 루멘의 액정 프로젝터(Sony VPL-CX5)를 정면에서 대향시켜 배치해서 백화면을 투영하고, 휘도계(일본 TOPCON사 BM-7)로 스크린 중앙부의 휘도(S)를 측정하였다. 또, 표준 백판(white board)을 동일 위치에 두었을때의 휘도(W)를 측정하고 스크린 중앙부의 휘도(S)와의 비(S/W)를 구하여 스크린 게인(screen gain)으로 하였다.

한편, 스크린의 휘도분포는 육안평가하였다.

상기 스크린 게인과 휘도분포의 평가 결과는 하기 표 1과 같다.

구분	스크린 게인	스크린 휘도분포
실시예 1	3.0	문제없음
실시예 2	2.9	문제없음
실시예 3	3.0	문제없음
실시예 4	3.1	문제없음
비교예 1	2.0	문제없음

상기 물성 측정 결과, 본 발명의 광학 시트를 적용한 프로젝터용 스크린은 비교예의 광학 시트를 적용한 프로젝터용 스크린보다 스크린 게인 값이 높은 것을 볼 수 있으며, 따라서 본 발명의 광학 시트를 적용한 프로젝터용 스크린은 보다 밝은 화면을 제공할 수 있음을 알 수 있다.

Claims (9)

1. 투명기재층;

   상기 투명기재층의 일면에 형성된 광확산층; 및

   바인더 수지 및 솔라콘트롤 물질을 포함하며, 상기 투명기재층의 이면에 형성된 솔라콘트롤층을 포함하는 광학 시트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 솔라콘트롤 물질은 염료 또는 자외선 흡수제 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 것임을 특징으로 하는 광학 시트.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 바인더 수지는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지 및 비닐계 수지 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 광학 시트.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 염료는 카본블랙, 프탈로시아닌계, 카민계 및 아민계 염료 중 선택된 1종 또는 2종 이상인 것임을 특징으로 하는 광학 시트.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 염료는 바인더 수지 100중량부에 대하여 0.05~10중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 솔라콘트롤층은 경화제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 솔라콘트롤층은 희석용제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
8. 광제어층을 포함하며, 하기 수학식 1로 표현되는 스크린 게인(screen gain)이 2.3 이상인 것을 특징으로 하는 프로젝터용 스크린.

   수학식 1

   

   상기 식에서, S는 스크린의 중앙부 휘도, W는 표준 백판(white board)의 중앙부 휘도를 말한다.
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 광학 시트를 포함하는 프로젝터용 스크린.