KR20100033985A - 컨트라스트 개선 스크린 - Google Patents

Abstract

상업용으로 널리 사용할 수 있고, 작은 비용으로 쉽게 제작이 가능하고, 충분한 반사화상의 구현이 가능하도록 하기 위하여, 기재; 상기 기재의 전방에 형성되는 광확산층; 상기 투사광을 반사하는 광 반사물질; 외광을 흡수하는 광 흡수물질; 및 적어도 상기 광 반사물질과 상기 광 흡수물질이 함께 함유되고, 상기 기재의 후방에 형성되는 광흡수반사층이 포함되는 반사형 스크린이 개시된다.

Description

컨트라스트 개선 스크린{REFLECTIVE SCREEN AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 투사광을 반사하여 화상을 표시하는 반사형 스크린 및 반사형 스크린의 제조방법에 관한 것이다.

근래들어서 사용이 증가되고 있는 디스플레이 장치로서 프로젝터가 예시가능하다. 상기 프로젝터는 대화면의 구현이 용이하다는 장점이 있다. 상기 프로젝터는 광원으로부터 출사된 광이 광 합성계에 의해 합성되어 화상광이 되고, 이 화상광이 렌즈 등의 조명계를 통하여 스크린 상에 투사되는 방식으로 동작된다.

상기 프로젝터에 의해서 화상을 표시하는 스크린으로는, 크게 나누어 스크린의 후방으로부터 투영되는 투과형 스크린과, 스크린 전방의 프로젝터로부터 투사되는 투사광을 반사하여 반사광에 의해 투영 화상을 볼 수 있도록 하는 반사형 스크린이 있다.

종래 반사형 스크린은, 프로젝터로부터의 투사광을 반사하여 산란하는 비드 스크린이나 화이트 스크린이 대표적으로 예시가능하다. 그러나, 이러한 스크린은 프로젝터로부터의 투사광 이외의 광, 예를 들어 외광도 반사하기 때문에, 외광 수준이 높은 분위기에서는 화상의 콘트라스트가 낮아져서, 사용자는 원하는 화상을 정확하게 시청할 수 없는 문제점이 있다. 그러므로, 외광 수준이 높은 낮에 실내에서 프로젝터를 시청할 때에는 외광 수준을 낮추기 위하여 커튼을 쳐야 하는 등의 문제가 있었고, 이는 프로젝터가 일반 가정용으로 널리 보급되지 못하거나, 별도의 설치공간은 마련해야 하는 등의 근본적인 이유가 되어 왔다.

이러한 문제를 개선한 것으로서, 반사층의 앞쪽 부분에 광흡수층을 설치함으로써 외광 수준이 일정정도 이상으로 높은 경우에도 콘트라스트를 향상시키는 기술이 소개된 바가 있다. 대한민국특허등록번호 10-0259436(종래특허 1)에는, 기재의 전면에 광반사층을 형성하고, 상기 광반사층의 전면에 광흡수가 일어나도록 하는 안료가 배합되는 광확산층을 형성하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 이 경우, 외광 뿐만아니라 프로젝터로부터의 투사광도 광확산층에 의해 감소되어 버리기 때문에 백색 수준이 떨어지고, 휘도(스크린 게인)가 저하하고, 콘트라스트 향상에도 한계가 있다. 특히, 반사층을 향하여 입사되는 광과, 반사층에 의해서 반사된 광이, 광확산층을 통과하는 중에 안료에 의해서 다량으로 흡수되므로, 이와 같은 문제는 더욱 현저하게 발생된다.

이와 같은 종래특허 1의 문제를 개선한 것으로서, 기재 상에 다층의 선택 반사층과 확산층을 순차적으로 적층한 구조의 스크린이 대한민국공개특허 10-2006-0045116(종래특허 2)에 개시된 바가 있다. 여기서, 상기 선택 반사층은, RGB 삼색의 파장영역이 적절히 반사되도록 함으로써, 반사영상의 질을 향상시키는 것을 주된 기술내용으로 하고 있다.

그러나, 상기 종래특허 2의 기술내용에 따르면, 비록 외광수준이 높은 분위 기 하에서도 어느 정도의 고휘도 고콘트라스트의 화상을 얻을 수는 있지만, 기재 상에 금속막과 유전체막과 투과성을 가지는 광흡수박막을 적층하기 위하여, 다수의 제조공정이 소요되고, 특히, 금속막의 증착을 위해서는 스퍼터링 장비가 사용되는 등, 많은 비용이 들고, 스크린 가격은 프로젝터의 비용을 넘어서까지 더 증가되는 문제로 인하여 실제로 상업화에는 많은 문제가 있다.

기술적 과제

상기되는 배경에서 제안되는 본 발명은 반사형 스크린에 맺히는 화상의 휘도가 증가되면서도, 콘트라스트의 저하가 방지되고, 시야각이 증대됨으로써, 스크린에 맺히는 화상의 품질이 한층 더 향상되는 반사형 스크린 및 그 제조방법을 제안한다.

또한, 화질의 측면만이 아니라, 간단한 제조방법으로 값싸게 상업적으로 대량생산할 수 있는 반사형 스크린 및 그 제조방법을 제안한다.

기술적 해결방법

본 발명의 반사형 스크린은, 기재; 상기 기재의 전방에 형성되는 광확산층; 상기 투사광을 반사하는 광 반사물질; 외광을 흡수하는 광 흡수물질; 및 적어도 상기 광 반사물질과 상기 광 흡수물질이 함께 함유되고, 상기 기재의 후방에 형성되는 광흡수반사층이 포함된다.

여기서, 상기 광 흡수물질은 회색 또는 진회색의 안료이고, 상기 광 반사물질은 펄 입자, 실버 분말, 및 알루미늄 분말 중에서 선택되는 적어도 하나이다. 그리고, 상기 기재는, 투광성의 PVC, PET, 아크릴, 폴리에스테르로부터 선택되는 재질이다. 그리고, 상기 광흡수반사층은 도포되어 형성된다. 그리고, 상기 광확산층은, 광투과성 수지로 이루어진 필름기재 중에 광확산제를 분산시킨 필름을 이용한 광확산필름, 광투과성 수지로 이루어진 필름기재의 표면에 직접 요철을 형성한 광확산필름, 및 광확산제를 광투과성 수지중에 배합 분산시킨 조성물을 필름기재의 표면에 도포하여 광확산층을 형성한 광확산필름 중의 어느 하나이다.

또한, 상기 광확산층은, 복수개가 중첩하여 형성될 수 있고, 이 경우에, 상기 중첩되는 광확산층의 사이에는 또 다른 기재가 개입될 수 있다.

또한, 상기 광확산층은, 상기 기재의 표면에 형성되는 미세요철에 의해서 구현될 수도 있다.

또한, 상기 광확산층의 전방에는 보호층이 더 형성될 수 있고, 이 경우에, 상기 광확산층과 상기 보호층은, AG 하드코팅층에 의해서 함께 구현될 수 있다.

또한, 상기 광흡수확산층의 후방에는 검정색 도막이 더 형성될 수도 있다.

다른 측면에 따른 본 발명의 반사형 스크린은, 프로젝터로부터의 투사광을 반사하는 스크린에 있어서, 기재; 및 상기 기재의 일면에 형성되고, 광을 흡수하는 광 흡수물질과 광을 반사하는 광 반사물질이 동일한 층에 함께 분포하는, 광흡수반사층이 포함된다.

여기서, 상기 광흡수반사층은, 상기 투사광을 기준으로 할 때 상기 기재의 후방에 형성될 수도 있고, 상기 기재의 전방에 형성될 수도 있다. 만약, 상기 광흡수반사층이 상기 기재의 후방에 형성되는 경우에는 상기 기재의 전방에는 광확산층이 형성되고, 그 광확산층은 액정디스플레이장치용 확산필름일 수 있다. 만약, 상기 광흡수반사층이 상기 기재의 전방에 형성되는 경우에는, 상기 광흡수반사층에는 광확산물질이 함유될 수 있고, 상기 광흡수반사층의 전방에는 보호층 및/또는 확산층이 더 형성될 수 있다.

다른 측면에 따른 본 발명의 반사형 스크린 제조방법은, 프로젝터로부터의 투사광을 반사하는 스크린을 제조하는 방법이고, 적어도 광을 흡수하는 광 흡수물질과 광을 반사하는 광 반사물질이 배합되는 코팅액을 제조하고, 상기 코팅액을 기재의 일면에 도포하여 건조시켜 광흡수반사층을 형성하는 단계가 포함된다.

여기서, 상기 코팅액은 딥코팅 또는 스프레이 방식으로 도포될 수 있고, 상기 코팅액은 상기 투사광을 기준으로 할 때 상기 기재의 후방이나 전방에 도포될 수 있다. 만약, 상기 코팅액이 상기 기재의 후방에 도포되는 경우에는, 상기 기재의 전방에 광확산층이 형성되는 단계가 더 포함되고, 상기 광확산층이 형성되는 단계는 적어도 한번 수행될 수 있고, 상기 광흡수반사층의 형성단계 이후에, 상기 광흡수반사층의 후방에 검정색 도막이 형성되는 단계가 더 수행될 수 있다. 만약, 상기 코팅액이 상기 기재의 전방에 도포되는 경우에는, 상기 광흡수반사층의 전방에 광확산층이 형성되는 단계가 더 수행될 수 있다.

또한, 상기 코팅액의 도포단계는 적어도 한번 수행될 수 있다.

유리한 효과

본 발명에 따르면, 외부광의 영향이 있더라도 투사광에 대한 휘도의 저하가 작고 화상의 콘트라스트가 향상되는 스크린을 얻을 수 있다. 또한, 스크린의 제조비용이 감소되는 이점을 얻을 수 있다.

도 1과 도 2는 본 발명에 따른 반사형 스크린이 적용되는 스크린 장치를 보이는 도면.

도 3은 제 1 실시예에 따른 반사형 스크린의 단면도.

도 4는 제 1 실시예에 따른 반사형 스크린의 제조방법을 설명하는 흐름도.

도 5는 제 1 실시예에 따른 반사형 스크린에서 반사되는 화상을 종래의 화이트 스크린과 비교하여 보이는 사진.

도 6은 제 2 실시예에 따른 반사형 스크린의 단면도.

도 7은 제 2 실시예에 따른 반사형 스크린의 제조방법을 설명하는 흐름도.

도 8은 제 3 실시예에 따른 반사형 스크린의 단면도.

도 9는 제 4 실시예에 따른 반사형 스크린의 단면도.

도 10은 제 4 실시예에 따른 반사형 스크린의 제조방법을 설명하는 흐름도.

도 11은 제 5 실시예에 따른 반사형 스크린의 단면도.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1과 도 2는 본 발명에 따른 반사형 스크린이 적용되는 스크린 장치를 보이는 도면이다.

도 1에 제시되는 스크린 장치(1)는 전면(前面)으로 투사된 영상을 반사하여 표시하는 반사형 스크린(20)과, 상기 반사형 스크린(20)을 고정하는 고정수단(10)이 포함된다. 여기서, 상기 반사형 스크린(20)는 어느 정도의 굴곡성을 가지는 재질로서, 스크린이 사용되지 아니할 때에는 고정수단(10)에 인입되어 있고, 스크린이 사용될 때에는 인출되어 있는 형태로 사용된다. 도 2에 제시되는 스크린 장치는 벽면에 반사형 스크린(20)이 고정되어 있는 형태로서, 벽에 대하여 고정되어 있다는 측면에서 도 1의 스크린 장치와 차이가 있다.

이하에서는 상기 반사형 스크린의 구조 및 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 반사형 스크린에는 동일한 사상에 포함되는 다양한 실시예 변형예를 가지고 있으며, 이하에서는 도면과 함께 순차적으로 설명한다.

＜제 1 실시예＞

도 3은 제 1 실시예에 따른 반사형 스크린의 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예의 반사형 스크린에는, 기재(21)와, 상기 기재(21)의 배면에 형성되는 광흡수반사층(23)과, 상기 기재(21)의 전면에 형성되는 광확산층(22)이 포함된다. 도면에서 화살표는 프로젝터 투사광의 입사방향을 지시한다.

상기되는 각 구성요소를 더 상세하게 설명한다.

기재(21)

상기 기재(21)는 프로젝터에서 투사된 광이 표시되기에 충분한 면적으로서, 투명한 재질로 이루어진다. 그리고, 상기 기재(21)는 광투과성이 90％이상인 PVC(polyvinyl chloride), PET(Polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), 아크릴, 폴리에스테르 등의 물질로 제조될 수 있다. 여기서, 상기 PET와 같이 굴곡성이 떨어지는 물질은 도 2에 제시되는 벽면에 고정되는 스크린에 더 바람직하게 적용될 수 있을 것이다.

광흡수반사층(23)

상기 광흡수반사층(23)은 기본적으로 안료(25) 및 반사물질(24)을 포함하고, 바람직하게는 안료(25), 반사물질(24) 및 광택제를 포함하는 혼합물로 이루어진다. 또한, 상기 광흡수반사층(23)은 다양한 종류의 첨가제를 더 포함할 수도 있다. 바람직하게, 상기 광흡수반사층(23)은, 기재(21)에 코팅되기 전에 안료, 반사물질 및 광택제가 소정의 비율로 미리 배합된 액상의 코팅액이, 기재(21)의 배면에 코팅되어 형성된다.

일 예로서, 상기 광흡수반사층(23)을 이루는 코팅액은, 합성수지 15∼17중량％, 톨루엔 20∼25중량％, 에틸아세테이트 10∼15중량％, 메틸이소부틸케톤 10∼23중량％, 셀로솔브 아세테이트 10∼15중량％를 베이스 물질로 하고, 반사물질 1∼7중량％, 안료 10∼13중량％를 포함할 수 있다. 여기서, 반사형 스크린의 제작이 완료된 뒤에는, 톨루엔 등의 용제는 코팅된 뒤에 휘발하게 되므로, 광흡수반사층(23)은 필름상태의 합성수지에 반사물질과 안료가 분포되어 있는 형태로 된다.

이때, 상기 안료(25)는 회색 또는 진회색 계열인 것이 바람직하며, 반사물질 및 광택제와 함께 기재(21)의 표면에 코팅되었을 때, 주변조도가 200Lux인 상태에서 6cd/m²의 밝기 이하로 측정되도록 설정하는 것이 바람직하다. 이러한 어두운 계 열의 안료(25)는 스크린의 영사면을 회색 또는 진회색으로 만들어 스크린 표면 자체를 어둡게 만들며, 따라서 영사면에 검정색 표현을 가능하게 한다. 또한, 이러한 어두운 영사면은 어두운 색의 안료(25)와 함께 코팅된 반사물질(24)에 의해서 영상의 콘트라스트를 극대화하는 광학적인 특성을 제공하여, 스크린에 영사된 화면을 보다 선명하게 보이게 한다.

본 실시예에서 상기 광흡수반사층(23)은 기재(21)의 배면에 코팅된다. 따라서, 광흡수반사층(23)의 코팅과정은 기재(21)의 배면에서만 이루어지게 된다. 그러므로, 기재(21)의 배면에 어떠한 방식으로, 예를 들어 스프레이 방식으로 뿌려지더라도 기재(21)와 접하게 되는 광흡수반사층(23)의 면, 즉 투사광의 반사면은 기재(21)와 마찬가지로 편평한 상태를 유지하게 되므로, 반사형 스크린의 광역범위 내에서 얼룩이 발생되는 것이 방지된다. 다시 말하면, 상기 광흡수반사층(23)이 국소적으로 얇게 도포되어 스크린의 전체범위에서 광흡수반사층(23)의 높이차이가 발생하더라도, 기재(21)와 접하는 면은 전체적으로 편평하므로, 반사광의 반사각은 전체적으로 일정하게 유지되어 반사광에 얼룩이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 회색 또는 진회색의 안료, 반사물질 및 광택제를 포함하는 광흡수반사층(23)을 기재(21)의 배면에 코팅한 경우, 스크린 주변에서 유입되는 빛은 어두운 계열의 안료(25)에 대부분 흡수되고, 프로젝터 광원으로부터 방출된 빛은 반사물질(24)에 의해 투명한 기재(21)를 통해서 시청자에게 반사되므로 보다 선명한 화질을 제공하게 된다. 이는, 전방으로부터 입사되는 프로젝터로부터의 투사광은, 바로 시청자에게 효과적으로 반사하고, 측방으로부터 입사되는 외광은 반사물질 (24)에 의해서 측방으로 반사되는 중에 안료(25)에 의해서 많이 흡수되는 것에 기인하는 것으로 이해할 수 있다. 이와 같은 작용은 반사물질(24)이 광흡수반사층(23)에서 수직으로 배열되어 있는 경우에 더 현저하다.

또한, 종래의 스크린의 경우에는, 후방에서 유입되는 빛을 제어하기 어렵고 프로젝터에서 방출된 빛도 스크린을 부분적으로 투과하게 되어 낮은 광효율로 인해 화질이 좋지 않다는 단점이 있었는데, 이를 해결하기 위해 스크린의 뒷면에 검정색의 도막을 별도로 형성해야 했다. 그러나, 본 실시예는 어두운 계열의 안료를 이용하기 때문에 후방의 빛에 의한 영향을 받지 않아 스크린 뒷면에 별도의 검정색 도막을 형성할 필요가 없다는 장점이 있다. 다만, 본 실시예에서도 도막이 형성되는 것을 배제하지는 않기 때문에, 추가적으로 검정색 도막을 스크린 필름의 배면, 즉 광흡수반사층의 후방에 추가로 구비할 수도 있을 것이다. 그러나, 본 실시예의 경우에는 광흡수반사층에 의해서 그 필요성은 떨어진다.

상기 광흡수반사층(23)는 기재(21)의 배면에 딥코팅, 스프레이 코팅 등의 방식으로 코팅될 수 있으며, 코팅 방식에 대해서는 특별히 한정하지는 않으나, 제조의 편의 측면에서 스프레이 코팅이 바람직하게 선택된다.

한편, 상기 반사물질(24)은 펄 입자, 실버 분말, 알미늄 분말 등을 이용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 펄 입자가 사용된다. 이러한 반사물질은 기재(21)에 투사된 빛을 그 전방에 위치한 사용자가 볼 수 있도록 반사하는 역할을 한다.

광확산층(22)

상기 광확산층(22)은 스크린(20)에서 반사되는 광의 시야각을 넓게 하는 광 확산 작용을 얻기 위한 것으로서, 광투과성 수지로 이루어진 필름기재(基材) 중에 광확산제를 분산시킨 필름을 이용한 광확산필름이나, 광투과성 수지로 이루어진 필름기재의 표면에 직접 요철(凹凸)을 형성한 광확산필름이나, 광확산제를 광투과성 수지중에 배합 분산시킨 조성물을 필름기재의 표면에 도포하여 광확산층을 형성한 광확산필름 등이 적용가능하다.

상기 광확산층(22)에 의해서는 사용자의 눈부심을 방지할 수도 있는데, 이러한 측면에서, 상기 광확산층(22)은 AG(Anti-Glare) 코팅층 또는 AR(Anti-Reflective) 코팅층에 의해서 제공될 수도 있다.

제 1 실시예에 따른 반사형 스크린의 작용을 설명한다.

화상을 포함하는 프로젝터로부터의 투사광은, 광확산층(22)을 투과하고, 투명한 기재(21)를 투과한 다음에, 광흡수반사층(23)에 의해서 반사된다. 상기 광흡수반사층(23)의 반사물질(24)로부터 반사되는 광은 기재(21)를 통과한 다음에, 광확산층(22)을 통하여 다시금 확산되는 과정을 거치면서 넓은 시야각을 확보할 수 있다. 이때, 프로젝터로부터의 투사광과 무관한 외광은 다량이 상기 안료(25)에 의해서 흡수되므로, 휘도의 저하가 없이도 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 장점을 얻을 수 있다.

한편, 기 소개된 바가 있는 종래특허 1과는 차별화되어, 본 실시예에서는 광확산층(22)에는 실질적으로 광이 흡수되지 않기 때문에, 광확산층(22)에서 프로젝터의 투사광에 대한 손실을 거의 발생하지 않는다. 상술하면, 종래특허 1에서는 광확산층에 일정량의 안료가 함유되어 있기 때문에 광확산층에 입사되는 광은 안료에 의해서 많은 부분 흡수되는데, 이로써 외광과 함께 프로젝터의 투사광도 흡수해 버리도록 작용하여 많은 광 손실을 유발한다. 이에 반하여, 본 실시예는 광확산층(22)은 입사광을 그대로 투과시키는 구성이기 때문에, 프로젝터 투사광의 손실은 실질적으로 발생되지 않는다.

다만, 광흡수반사층(23)의 두께범위 내에서 투사광이 반사되는 중에 안료(25)에 의해서 투사광의 손실이 있을 수 있으나, 이는 종래특허 1과 비교할 때 현저하게 작다. 이로써, 프로젝터의 투사광에 대하여 높은 게인을 얻을 수 있게 된다.

또한, 종래특허 2와는 차별화되어 기재(21)의 배면에 액상의 코팅액을 도포하고 건조하여 광흡수반사층(23)을 형성하는 단순한 작업만으로 반사형 스크린을 제작할 수 있기 때문에, 제작비용 및 판매가의 측면에서 높은 만족을 얻을 수 있다.

또한, 기재(21)의 배면에 광흡수반사층(23)을 제공하는 것에 의해서, 어떠한 방식, 예를들어 스프레이 방식으로 광흡수반사층(23)을 형성하여 광흡수반사층(23)의 높이 차이가 발생하더라도, 기재(21)와 접하는 면-기재의 배면을 이른다-은 전체적으로 편평하므로, 기재(21)의 전면에 광흡수반사층(23)이 형성되는 경우에 반사형 스크린에 광범위한 영역에 부분적으로 발생될 수도 있는 얼룩이 방지되는 이점을 기대할 수 있다.

한편, 상기 광확산층(22)과 함께 또는 그와는 별도로 스크래치를 방지하기 위한 보호층이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 광확산층(22)으로서 AG코팅층이 이용되는 경우에 AG 코팅과 하드코팅을 동시에 구현하는 AG 하드코팅층을 형성하는 경우를 들 수 있다. AG 하드코팅층은 광개시제, 1 내지 5 마이크로미터 크기의 충전제, 코-링크(co-link)제 등을 첨가하여 AG 하드코팅제를 제조한 후, 이를 코팅하여 형성될 수 있으며, 코팅된 AG 하드코팅제는 200nm 내지 400nm 사이의 UV 영역 중 350nm 영역의 UV 램프를 이용하여 경화될 수 있다. 이와 같은 AG 하드코팅제는 Haze meter로 측정할 때 대략 50％ 내지 65％의 산란투과도를 나타내는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 반사형 스크린은 어두운 계열의 안료와 소정의 반사물질을 포함하는 광흡수반사층(23)만을 기재(21)의 배면에 코팅하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 추가적으로 검정색 도막을 스크린 필름의 배면, 즉 광흡수반사층의 후방에 추가로 구비할 수도 있을 것이다.

도 4는 제 1 실시예에 따른 반사형 스크린의 제조방법을 설명하는 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 안료, 반사물질 및 광택제를 소정의 비율로 배합하여 액상의 광흡수반사층의 원료, 즉 코팅액을 제조한다(S10). 이때, 안료, 반사물질 및 광택제의 배합비율은 원하는 사양에 따라 변경될 수 있으며, 특히 안료의 색상은 회색 또는 진회색 계열에서 선택된다. 또한, 반사물질은 펄 입자, 실버 분말 및 알루미늄 분말에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 펄 입자가 사용된다.

다음으로, 제조된 액상의 광흡수반사층을 준비된 기재(21)의 배면에 코팅한다(S11). 이때, 코팅단계(S11)는 딥코팅 또는 스프레이 방식을 이용하여 수행된다. 스프레이 방식을 이용하는 경우에는, 상기 액상의 광흡수반사층을 기재(21)의 배면에 단 1회만 분사함으로써 수행될 수도 있으며, 광흡수반사층(23)을 두껍게 하기 위해서 코팅액을 수회 분사하는 것도 가능하다. 또한, 액상의 광흡수반사층으로서 코팅액을 먼저 제조하기 때문에, 각 조성물질의 배합비를 용이하게 조절할 수 있다.

여기서, 상기 코팅단계(S11)가 수행되는 방법에 있어서, 딥코팅 또는 스프레이 방식으로 코팅할 수 있다. 여기서, 상기 스프레이 방식으로 액상의 광흡수반사층을 코팅하는 경우에는, 스프레이 되는 코팅액이 고르게 퍼져서 도포될 수 있기 때문에, 안료의 배합에 따라 스크린의 밝기와 콘트라스트를 손쉽게 제어 및 변경할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 스프레이 방식의 특성상 펄 입자와 같은 반사물질과 안료가 서로 붙지 않기 때문에, 스크린의 영사 표면에 수직으로 배열되어 전면(前面)에서 영사되는 빛을 효과적으로 시청자에게 반사한다는 장점이 있다. 또한, 스프레이 방식은 액상의 광흡수반사층이 스크린 표면에서 흘러내리는 것을 방지하여 스크린 표면에 얼룩이 발생하지 않으며, 코팅작업을 위해 필요한 작업비용을 절감할 수 있어 더 효과적이다.

코팅단계(S11)가 수행된 다음에는, 기재(21)에 전면(前面)에 광확산층(22)을 형성하고(S12), 건조하면 본 실시예에 따른 스크린이 완성된다(S13).

본 실시예에 따르면, 외부광의 영향이 있더라도 투사광에 대한 휘도의 저하 없이 화상의 콘트라스트가 향상되어, 반사형 스크린에서 반사되는 화상의 질이 향상되는 이점을 기대할 수 있다.

또한, 간단하고 저렴한 스프레이 등과 같은 코팅공정으로 간단하게 스크린을 제작할 수 있고, 코팅과정이 일정하게 되지 않더라도 기재의 배면과 광흡수반사층의 접촉면은 균일한 상태를 유지할 수 있기 때문에, 화질의 열화가 방지되는 이점이 있다.

또한, 광흡수층과 광반사층이 함께 형성되기 때문에, 제작공정은 더욱 간단해진다. 이와 같이 단일층에 의해서 광흡수기능과 함께 광반사기능이 구현되는 것은, 종래기술에 개시되는 광흡수층과 광반사층이 개별적으로 미세하게 적층되는 구조와 대비하여, 제조비용의 증가와 제조공정의 복잡성의 측면에서 차이점이 현저하다. 뿐만 아니라, 광흡수층과 광반사층이 별도로 적층되는 구조, 예를 들어, 투사광을 기준으로 전방에 광흡수층이 놓이고, 그 후방에 광반사층이 별개의 층으로 형성된다면, 광흡수층으로 입사되는 광의 많은 부분은 광흡수층에 흡수되므로 게인이 떨어지는 단점이 발생한다. 이와 반대로, 투사광을 기준으로 전방에 광반사층이 놓이고 그 후방에 광흡수층이 놓인다면, 광반사층을 통해서는 실질적으로 광이 투과하지 못해서, 광흡수층에 도달하는 광은 거의 없어지므로, 광흡수층의 고유역할을 수행되지 못한다.

상기되는 제 1 실시예에 따른 반사형 스크린의 제조방법의 변형예를 소개한다. 상기 광확산층(22)이 AG/AR코팅에 의한 것이 아니라면, 광확산층형성단계(S12)는 없어도 무방하다. 나아가서, 상기 광확산층형성단계(S12)는 광흡수반사층형성단계(S12) 및 액상의 광흡수반사층제조단계(S10)과 그 순서가 바뀌어지더라도 무방하다. 예를 들어, 광확산필름을 기재의 전면에 붙이는 과정이라면, 어떠한 단계에서 광확산층이 기재에 붙더라도 무방하다.

본 실시예에 따른 반사형 스크린의 성능을 실험하기 위해서 완성된 스크린의 콘트라스트를 측정하였으며, 이를 종래의 화이트 스크린 및 LCD 모니터와 비교한 값이 아래의 표 1에 제시한다.

본 실험은 주변 조도를 200lux로 형성하고, 종래의 화이트 스크린으로는 1000Ansi Lumen을 이용하였다.

표 1

또한, 본 실시예에 따른 반사형 스크린의 광학적 특성을 확인하기 위하여 스크린의 측면에서 조도 138ux의 빛이 유입되도록 구성하고, 동일한 화이트 프로젝터로 영사하여 콘트라스트를 측정한 것을 표 2에 제시하였다.

표 2

이와 같은 실험결과에 따르면, 본 실시예의 반사형 스크린은 LCD 모니터의 성능에는 미치지 못하였으나, 종래의 화이트 스크린에 비하여 6배 내지 10배의 콘 트라스트비를 보여주어, 종래에 비해 탁월한 성능을 발휘하는 것을 알 수 있었다.

도 5는 제 1 실시예에 따른 반사형 스크린에서 반사되는 화상을 종래의 화이트 스크린과 비교하여 보이는 사진이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 스크린의 영역 "A" 는 종래 화이트 스크린의 영역 "B"에 비하여 흑색의 표현이 보다 선명하고, 콘트라스트가 향상되는 이점을 보다 정확하게 관찰할 수 있다.

＜제 2 실시예＞

본 발명의 제 2 실시예는 다른 부분은 상기 제 1 실시예와 동일하고, 광확산층의 구성이 달라지는 것만이 다르다. 그러므로, 구체적인 설명이 없는 부분은 제 1 실시예의 설명을 원용하는 것으로 한다.

도 6은 제 2 실시예에 따른 반사형 스크린의 단면도이고, 도 7은 제 2 실시예에 따른 반사형 스크린의 제조방법을 설명하는 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예의 반사형 스크린(30)은, 기재(31)와, 상기 기재(31)의 배면에 형성되는 광흡수반사층(33)과, 상기 기재(31)의 전면에 형성되는 요철부(32)가 포함된다. 상기 요철부(32)는 광확산층으로서 작용할 수 있다.

상기 요철부(32)는 광확산작용이 일어날 수 있을 정도의 미세한 크기로서, 상기 요철부(32)가 제공되는 기재(31)는 다음과 같은 제조과정으로 제조될 수 있다.

먼저, 미세 요철형상이 형성된 롤판의 표면에 유동상태의 전리 방사선 경화형수지를 도포함과 동시에 상기 롤판의 둘레에 투명기재를 감아서, 이 투명기재를 상기 전리방사선 경화형수지에 접촉시키면서 롤판을 회전시키는 공정과, 이 롤판의 회전 중에 상기 전리방사선 경화형수지를 투명기재에 밀착시켜 경화시키는 공정과, 경화된 수지와 함께 투명기재를 롤판으로부터 벗기는 공정에 의해서 제작될 수 있다.

이와 같이 형성된 요철부(32)가 형성된 기재(31)가 사용되는 경우에는 광확산기능이 상기 요철부(32)에 의해서 이미 구현되고 있다. 그러믈, 도 7에 제시되는 제조방법과 같이, 광흡수반사층을 이루는 코팅액을 제조하고(S21), 상기 코팅액을 기판의 배면에 도포하여 광흡수반사층(33)을 형성하고(S22), 건조하는 공정(S23)이 진행되는 것에 의해서 스크린의 제조공정이 모두 종료된다.

본 실시예에 따르면, 반사형 스크린의 제조공정이 더욱 간단해지고, 그 제조비용이 더욱 저감되는 장점을 기대할 수 있다.

＜제 3 실시예＞

본 발명의 제 3 실시예는 상기 제 1 실시예 및 상기 제 2 실시예와 대부분을 동일하므로, 특징적으로 달라지는 부분에 대해서만 상세하게 설명하고, 설명이 되지 아니한 부분은 상기 제 1 실시예의 설명을 그대로 원용한다.

도 8은 제 3 실시예에 따른 반사형 스크린의 단면도이다.

도 8을 참조하면, 제 3 실시예에 따른 반사형 스크린(40)은, 제 2 기재(41)와, 상기 제 2 기재(41)의 배면에 형성되는 광흡수반사층(43)과, 상기 제 2 기재(41)의 전면에 형성되는 제 2 광확산층(42)과, 상기 제 2 광확산층(42)의 전면에 형성되는 제 1 기재(45)와, 상기 제 1 기재(45)의 전면에 형성되는 제 1 광확산층(46)이 포함된다.

도면을 통하여 명확해지는 바와 같이, 본 실시예에서는 광확산층이 반복적으로 형성되어 있다. 이와 같이 광확산층(42)(46)이 반복해서 형성되는 경우에는 광의 확산이 증대되는 효과를 얻을 수 있다. 그러므로, 외광의 확산에 의해서 시야각이 큰 위치에서 외광에 의한 휘도 증가에 의해서 화상의 콘트라스트가 저하되는 단점은 있으나, 스크린에서 국소적으로 반짝이는 현상이 없어지기 때문에, 전체 화상에 대해서는 더욱 부드러워지는 장점을 얻을 수 있다.

＜제 4 실시예＞

본 발명의 제 4 실시예는 상기되는 실시예와 동일하므로, 동일한 설명을 그 설명을 생략하고, 본 실시예에 있어서 달라지는 부분에 대해서만 구체적으로 설명하도록 한다.

도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 반사형 스크린의 단면도이다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 반사형 스크린(50)에는, 기재(53)와, 상기 기재(53)의 전면에 형성되는 광흡수반사층(51)과, 상기 광흡수반사층(51)의 전면에 형성되는 광확산층(52)이 포함된다. 여기서, 상기 기재(53)는 투명 또는 불투명으로 제한되지는 않지만, 상기 광흡수반사층(51)에 의한 반사/흡수성능이 원활하지 않는 경우에 대비하여, 불투명으로 제공되는 것이 바람직할 것이다.

본 실시예에 따르면, 광확산층(52)을 통과하는 프로젝터의 투사광은 한차례의 확산을 거치고, 광흡수반사층(51)에서 반사되는 광은 다시금 광확산층(52)에 의해서 확산되는 과정을 거치게 된다. 그러므로, 상기되는 다른 실시예에서 얻을 수 있는 장점은 동일하게 얻을 수 있다. 다시 말하면, 종래 광확산층(52)에 광흡수물 질이 분포되는 것과 비교하여 휘도 및 콘트라스트의 향상효과를 얻을 수 있는 것이다.

여기서, 상기 광확산층은 일반적인 광확산층의 형성방법이 마찬가지로 적용될 수도 있으며, 경우에 따라서는 제공되지 아니할 수도 있다. 예를 들어, 광확산층이 제공되지 않는 경우는 확산이 원활하지 않는 점을 감안하여 크기가 작은 스크린의 경우에 적용될 수 있다. 또한, 상기 광확산층은 액상의 광흡수반사층에 확산효과를 제공하는 소정의 물질, 예를 들어 광확산물질이 첨가되는 것에 의해서 구현될 수도 있으나, 그 제조공정의 어려움에 의해서 바람직하지는 않다. 그러나, 추후에 기술의 발전에 따라서 그와 같은 방법도 구현가능할 수도 있을 것이다.

도 10은 제 4 실시예에 따른 반사형 스크린의 제조방법을 설명하는 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 액상의 광흡수반사층을 이루는 코팅액을 제조하고(S31), 제조된 코팅액을 기재의 전면에 도포하고(S32), 건조한 다음에(S33), 광흡수반사층의 전면에 광확산층 형성한다(S34). 물론, 광확산층이 없는 경우에는 건조공정(S33)으로서 그 전체 공정이 종료될 수도 있을 것이다.

상기되는 간단한 공정에 의해서 반사형 스크린이 구현되는 장점을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예의 변형예로서는, 반사형 스크린의 전면에 보호층으로 보호 필름을 더 구비할 수 있다. 상기 보호 필름은 투명한 PET, 아크릴, PC 시트 등으로 제작될 수 있으며, 바람직하게는 0.02mm 내지 0.3mm의 두께로 부착된다. 이와 같은 보호 필름은 광흡수반사층(51), 특히 반사물질(24)이 외부와의 접촉 또는 충격에 의해 손상되는 것을 방지한다. 상기 광확산층(52)이 제공되는 경우에는 보호필름이 별도로 요구되지 아니할 수도 있다.

＜제 5 실시예＞

본 발명의 제 5 실시예는 상기되는 다른 부분은 상기되는 어느 실시예와 동일하므로 그 구체적으로 설명을 생략하여 그 설명을 원용하고, 특징적으로 달라지는 부분에 대해서만 설명한다.

도 11은 제 5 실시예에 따른 반사형 스크린의 단면도이다.

도 11을 참조하면, 제 5 실시예에 따른 반사형 스크린(60)에는, 액정디스플레이장치용확산필름(61)과, 상기 확산필름(61)의 배면에 형성되는 광흡수반사층(62)이 포함된다.

상기 액정디스플레이장치용확산필름(61)은, 상기 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에 제시되는 광확산층이 어떠한 방식으로 형성되어 있는 구조나, 일정한 두께를 가지는 확산필름이 사용될 수 있는 것이 예시가능한 것으로서, 액정디스플레이장치에서 광확산을 위하여 널리 사용되는 어떠한 필름도 사용될 수 있다.

또한, 제 5 실시예의 경우에는, 자체적인 강도를 보강하기 위하여, 상기 광흡수반사층(62)의 배면에 강도를 보강하기 위한 어떠한 보강층을 더 형성할 수도 있을 것이다.

본 실시예에 따르면, 현재 디스플레이 기기의 업계에서 널리 사용되는 액정디스플레이장치용확산필름의 확산기능이 그대로 이용할 수 있는 것에 의해서, 대량 생산에 따른 저가의 장점을 이용하여 더욱 값싼 반사형 스크린을 제작할 수 있는 장점을 얻을 수 있다.

발명의 실시를 위한 형태

상기되는 어느 실시예에 있어서, 광을 흡수하는 안료는 염료가 이용될 수도 있으며, 이를 통칭하여 광 흡수물질이라고 말할 수 있다.

본 발명 사상은 다른 실시예를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 이상으로 제시되는 다양한 실시예는 어느 하나의 실시예에 사용되는 특징이 다른 하나의 실시예에 적용됨으로써 제안되는 새로운 실시예를 더 제안할 수도 있으며, 이와 같은 실시예에 의해서 어느 하나의 실시예의 효과와 다른 하나의 실시예의 효과가 서로 복합되는 것에 의해서 새로운 효과를 얻는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 사상에 포함된다고 할 것이다.

간단한 제조방법으로 쉽게 반사형 스크린을 제조할 수 있기 때문에 상업용으로 널리 사용할 수 있다. 다시 말하면, 종래 상당한 고가의 스크린에 비하여 적은 비용으로 쉽게 제작이 가능하면서도 충분한 반사화상의 구현이 가능하기 때문에, 일반 가정용으로도 널리 사용될 수 있어, 가정용으로 프로젝터의 사용을 확산시킬 수 있는 열쇠가 될 수 있다.

Claims (27)

1. 기재;

   상기 기재의 전방에 형성되는 광확산층;

   상기 투사광을 반사하는 광 반사물질;

   외광을 흡수하는 광 흡수물질; 및

   적어도 상기 광 반사물질과 상기 광 흡수물질이 함께 함유되고, 상기 기재의 후방에 형성되는 광흡수반사층이 포함되는 반사형 스크린.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 광 흡수물질은 회색 또는 진회색의 안료이고,

   상기 광 반사물질은 펄 입자, 실버 분말, 및 알루미늄 분말 중에서 선택되는 적어도 하나인 반사형 스크린.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 기재는, 투광성의 PVC, PET, 아크릴, 폴리에스테르로부터 선택되는 재질인 반사형 스크린.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 광흡수반사층은 도포되어 형성되는 반사형 스크린.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 광확산층은,

   광투과성 수지로 이루어진 필름기재 중에 광확산제를 분산시킨 필름을 이용한 광확산필름, 광투과성 수지로 이루어진 필름기재의 표면에 직접 요철을 형성한 광확산필름, 및 광확산제를 광투과성 수지중에 배합 분산시킨 조성물을 필름기재의 표면에 도포하여 광확산층을 형성한 광확산필름 중의 어느 하나인 반사형 스크린.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 광확산층은, 복수개가 중첩하여 형성되는 반사형 스크린.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 중첩되는 광확산층의 사이에는 또 다른 기재가 개입되는 반사형 스크린.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 광확산층은, 상기 기재의 표면에 형성되는 미세요철인 반사형 스크린.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 광확산층의 전방에는 보호층이 더 형성되는 반사형 스크린.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 광확산층과 상기 보호층은, AG 하드코팅층에 의해서 함께 구현되는 반사형 스크린.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 광흡수확산층의 후방에는 검정색 도막이 더 형성되는 반사형 스크린.
12. 프로젝터로부터의 투사광을 반사하는 스크린에 있어서,

    기재; 및

    상기 기재의 일면에 형성되고, 광을 흡수하는 광 흡수물질과 광을 반사하는 광 반사물질이 동일한 층에 함께 분포하는, 광흡수반사층이 포함되는 반사형 스크린.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 광흡수반사층은, 상기 투사광을 기준으로 할 때 상기 기재의 후방에 형성되는 반사형 스크린.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 기재의 전방에는 광확산층이 형성되는 반사형 스크린.
15. 제 14 항에 있어서,

    광확산층은 액정디스플레이장치용 확산필름인 반사형 스크린
16. 제 12 항에 있어서,

    상기 광흡수반사층은, 상기 투사광을 기준으로 할 때 상기 기재의 전방에 형성되는 반사형 스크린.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 광흡수반사층에는 광확산물질이 함유되는 반사형 스크린.
18. 제 16 항에 있어서,

    상기 광흡수반사층의 전방에는 보호층이 형성되는 반사형 스크린.
19. 제 16 항에 있어서,

    상기 광흡수반사층의 전방에는 확산층이 형성되는 반사형 스크린.
20. 프로젝터로부터의 투사광을 반사하는 스크린을 제조하는 방법이고, 적어도 광을 흡수하는 광 흡수물질과 광을 반사하는 광 반사물질이 배합되는 코팅액을 제조하고, 상기 코팅액을 기재의 일면에 도포하여 건조시켜 광흡수반사층을 형성하는 단계가 포함되는 반사형 스크린 제조방법.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 코팅액은 딥코팅 또는 스프레이 방식으로 도포되는 반사형 스크린 제조방법.
22. 제 20 항에 있어서,

    상기 코팅액은, 상기 투사광을 기준으로 할 때 상기 기재의 후방에 도포되는 반사형 스크린의 제조방법.
23. 재 22 항에 있어서,

    상기 기재의 전방에 광확산층이 형성되는 단계가 더 포함되고,

    상기 광확산층이 형성되는 단계는 적어도 한번 수행되는 반사형 스크린의 제조방법.
24. 제 22 항에 있어서,

    상기 광흡수반사층의 형성단계 이후에, 상기 광흡수반사층의 후방에 검정색 도막이 형성되는 단계가 더 수행되는 반사형 스크린의 제조방법.
25. 제 20 항에 있어서,

    상기 코팅액의 도포단계는 적어도 한번 수행되는 반사형 스크린의 제조방법.
26. 제 20 항에 있어서,

    상기 코팅액은, 상기 투사광을 기준으로 할 때, 상기 기재의 전방에 도포되는 반사형 스크린의 제조방법.
27. 제 26 항에 있어서,

    상기 광흡수반사층의 전방에 광확산층이 형성되는 단계가 더 수행되는 반사형 스크린의 제조방법.

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