KR20060049577A

KR20060049577A - 광확산 부재

Info

Publication number: KR20060049577A
Application number: KR1020050049912A
Authority: KR
Inventors: 시게키 바바; 노리히코 오타카; 유키후미 우오타니; 고이치 나카노; 고지 하시모토
Original assignee: 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2004-06-11
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2006-05-19
Also published as: TWI300510B; KR100726392B1; CN1725104A; US20060001960A1; TW200602795A; US7345819B2; JP2005352238A

Abstract

본 발명은 우수한 광확산 효과와 반사 방지 효과를 유지하면서 만족할 만한 표면 보호 효과를 갖는 투과형 스크린용 광확산 부재를 제공하는 것이다. 투과형 스크린용 광확산 부재는 단층 또는 다층 구조를 갖는 기판의 표면상에 제공되는 경질 코팅층을 포함하고, 여기서 미립자들은 상기 기판과 상기 경질 코팅층에 함유되고 상기 경질 코팅층에 함유되는 미립자들의 평균 입자 지름은 5 내지 15㎛이고, 상기 경질 코팅층은 t는 경질 코팅층의 두께(㎛)를 나타내고, d는 미립자들의 평균입자 지름(㎛)을 나타내는 식 (d-2)≤t≤d로 나타내어지는 조건을 만족하는 두께를 가지고, 상기 미립자들의 일부는 오목면과 볼록면을 구성하는 경질 코팅층의 표면상에 돌출된다.

투과형 스크린, 광확산 부재

Description

광확산 부재{Light diffusing member}

도 1은 본 발명에 따른 광확산 부재의 전형적인 단면도이다;

도 2는 본 발명의 다른 실시예에서 광확산 부재의 전형적인 단면도이다;

도 3은 본 발명에 따른 광확산 부재를 사용하는 광학 부재의 한 실시예를 나타내는 전형적인 단면도이다;

도 4는 본 발명에 따른 광확산 부재를 사용하는 광학 부재의 한 실시예를 나타내는 전형적인 단면도이다;

도 5는 본 발명에 따른 광확산 부재를 사용하는 광학 부재의 한 실시예를 나타내는 전형적인 단면도이다;

도 6은 본 발명에 따른 광확산 부재를 사용하는 광학 부재의 한 실시예를 나타내는 전형적인 단면도이다;

도 7은 본 발명에 따른 광확산 부재를 사용하는 광학 부재의 한 실시예를 나타내는 전형적인 단면도이다;

도 8은 본 발명에 따른 광확산 부재를 사용하는 광학 부재의 한 실시예를 나타내는 전형적인 단면도이다;

도 9는 본 발명에 따른 투과형 스크린의 한 실시예를 나타내는 전형적인 단면도이다;

도 10은 본 발명에 따른 투과형 스크린의 한 실시예를 나타내는 전형적인 단면도이다;

도 11은 본 발명에 따른 투과형 스크린의 한 실시예를 나타내는 전형적인 단면도이다.

본 발명은 투과형 프로젝션 텔레비전 등에 사용하기 위한 투과형 스크린 및 광확산 부재를 사용하는 광학 부재 및 투과형 스크린에 관한 것이다.

투과형 프로젝션 텔레비젼은 투과형 스크린상의 CRTs, 액정 프로젝터 또는 DLPs과 같은 광원으로부터 영상을 확대하고 투영하는 디스플레이 장치이다. 이런 디스플레이 장치에서, 출광을 확산시키기 위한 광확산판 등은 스크린을 눈으로 볼 때 눈부심을 감소시키기 위해 스크린의 표면에 제공된다. 또한, 스크린 표면상의 외부광-유도 눈부심에 의해 발생된 투영 영상의 시감도의 저하를 감소시키기 위해서, 때때로 반사 방지 필름이 스크린 표면에 제공된다. 예를 들어, 일본특허공개공보 제 295818/1999 및 28169/1995호에 기술된대로, 상기 광확산판 또는 반사 방지 필름은 광확산판 등을 구성하는 수지에 유기 충전제와 같은 투명한 미립자들을 혼합시킴으로 제조한다. 또한, 광확산 효과 및 반사 방지 효과 모두를 갖는 판은 광확산판의 표면상에 오목면과 볼록면을 형성하기 위해 투명한 미립자들이 수지의 표면에 돌출되게 함으로써 개발하였다.

그러나, 스크린 표면 보호 목적으로 광확산판의 표면에 보호층(경질 코트층으로 공지됨)을 제공하면 광확산판의 표면상에 오목면과 볼록면이 사라져 반사 방지 효과를 얻을 수 없게 하는 문제를 일으킨다.

다른 한편으로, 반사 방지 효과를 나타내는 두께로 보호층을 제공하도록 시도할 때, 보호층의 두께는 대략 광확산판의 표면상의 오목면과 볼록면의 두께이어야 하는데, 즉, 투명한 미립자들의 입자 지름보다 작아야 되기 때문에, 만족할 만한 표면 보호 효과를 얻을 수 없다는 문제를 일으킨다.

본 발명자들은 광확산판상에 소정의 미립자들을 함유하는 경질 코트층을 제공하여 우수한 광확산 효과와 반사 방지 효과를 유지하면서 만족할 만한 표면 보호 효과를 갖는 투과형 스크린용 광확산 부재를 구현할 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명은 이런 발견에 기초하여 완성되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 우수한 광확산 효과와 반사 방지 효과를 유지하면서 만족할 만한 표면 보호 효과를 갖는 투과형 스크린용 광확산 부재를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 양태에 따라, 단층 또는 다층 구조를 갖는 기판의 표면상에 제공되는 경질 코팅층을 포함하는 투과형 스크린용 광확산 부재가 제공되고, 여기서 미립자들은 상기 기판과 상기 경질 코팅층에 함유되고 상기 경질 코팅층에 함유되는 미립자들의 평균 입자 지름은 5 내지 15㎛이고, 상기 경질 코팅층은 t는 경질 코팅층의 두께(㎛)를 나타내고, d는 미립자들의 평균 입자 지름(㎛)을 나타내는 식 (d-2)≤t≤d로 나타내어지는 조건을 만족하는 두께를 가지고, 상기 미립자들의 일부는 오목면과 볼록면을 구성하기 위해 경질 코팅층의 표면상에 돌출된다.

따라서, 미립자 함유 기판상에 소정의 입자 지름을 가진 미립자들을 함유하는 경질 코팅층의 제공은 내부 확산 효과(광확산 효과) 및 표면 확산 효과(반사 방지 효과)를 동시에 구현할 수 있고 나아가 표면 보호 효과를 구현할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따라, 상기 광확산 부재와 상기 수평 방향 시야각 확대 부재(horizontal angle-of-view expanding member)의 조합을 포함하는 투과형 스크린용 광학 부재가 제공되고, 상기 광확산 부재는 광투과 방향의 최전방에 배치된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따라, 투과형 스크린용 광학 부재와 프레넬 렌즈 부재의 조합을 포함하는 투과형 스크린이 제공된다. 본 발명에 따른 광확산 부재를 사용하는 광학 부재 및 투과형 스크린에서, 만족할 만한 표면 보호 효과는 우수한 광확산 효과와 반사 방지 효과를 유지하면서 구현할 수 있고 나아가 조악하지 않은 투영 영상을 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 광확산 부재를 보다 상세하게 기술할 것이다.

도 1에 도시한대로, 본 발명에 따른 광확산 부재는 미립자(3a)를 함유하는 기판(1)상에 제공된 미립자(3b)를 함유하는 경질 코팅층(2)를 포함하는 구조를 가진다. 오목면과 볼록면은 경질 코팅층(2)에 함유된 일부 미립자들(3b)의 돌출 때문에 경질 코팅층의 표면상에 형성된다. 이런 표면 형태를 제공하기 위하여, 미립자 들의 평균 입자 지름은 5 내지 15㎛이어야 하고, 경질 코팅층의 두께는 t는 경질 코팅층의 두께(㎛)를 나타내고, d는 미립자들의 평균 입자 지름(㎛)을 나타내는 식 (d-2)≤t≤d로 나타내어지는 조건을 만족해야 한다. 미립자들의 평균 입자 지름과 경질 코팅층의 두께가 각각 상기 정의된 범위에 있을 때, 오목면과 볼록면은 경질 코팅층의 표면상에 형성될 수 있다. 경질 코팅층의 두께(t)가 (d-2)㎛미만일 때, 만족할 만한 표면 경도는 기본 기판의 재료의 경도의 영향 때문에 구현될 수 없어서, 표면 보호 효과(스크린의 긁힘 방지 효과)를 얻을 수 없게 한다. 또한, 경질 코어층으로부터 돌출된 미립자들에 의해 얻어진 광확산 효과가 높기 때문에 스크린의 표면은 외부광으로부터 유도된 빛의 산란 때문에 약간 희게 보인다. 반면에, 경질 코어층의 두께가 d(㎛)를 초과할 때, 즉, 경질 코어층의 두께가 미립자들의 평균 입자 지름보다 클 때, 미립자들은 불리하게 경질 코어층에 포함되고, 그 결과, 미립자들은 경질 코어층의 표면상에 돌출되지 않고 오목면과 볼록면을 형성하지 않아서, 반사 방지 효과를 기대할 수 없다.

바람직하게는, 경질 코어층에 함유된 미립자들은 입자 지름들의 표준 편차가 많아야 4㎛인 입자 크기 분포를 가진다. 여기서, 표준 편차 σ는 하기식으로 나타내어지고,

상기식에서 d_n은 미립자들의 입자 지름(㎛)을 나타내고; n은 미립자들의 편각을 나타낸다.

균일하고 우수한 반사 방지 효과를 갖는 표면 보호 부재는 많아야 4㎛의 표준편차를 가진 균일한 입자 지름을 가진 입자들을 단분산시켜 구현할 수 있다. 반면에, 표준편차가 4㎛를 초과할 때, 평균 입자 지름보다 더 큰 지름을 가진 입자들의 비율이 높아서 표면의 균일성이 사라진다. 또한, 이런 경우, 대형 입자들이 존재하는 지역에서, 경질 코팅층으로부터 돌출된 부분이 크기 때문에 광확산 효과는 지나치게 커서 결과적으로 스크린 표면은 외부광-유도 산란광에 의해 약간 흰색으로 보인다.

경질 코팅층 내의 미립자들의 함량은 바람직하게는 1중량% 내지 10중량%, 보다 바람직하게는 3중량% 내지 5중량%이다. 미립자들의 함량이 상기 정의된 범위 내일 때, 우수한 내부 확산 효과(광확산 효과)와 표면 확산 효과(반사 방지 효과)를 동시에 구현할 수 있다. 미립자들의 함량이 1중량%미만일 때, 경질 코팅층의 표면상의 오목면과 볼록면은 감소되어, 반사 방지 효과가 나빠진다. 반편에, 미립자들의 함량이 10중량%을 초과할 때, 미립자들에 의해 얻어진 광확산 효과는 지나치게 크다. 결과적으로, 투과형 스크린의 흐림도(haze value)가 증가되어, 만족할 만한 투과율을 제공하지 못한다. 따라서, 이 광확산 부재가 스크린에 사용될 때, 투영된 영상은 매우 조악하고 광택이 없다.

바람직하게는, 기판에 함유된 미립자들은 5㎛ 내지 15㎛의 평균 입자 지름을 가진다. 기판에서 상기 정의된 범위로 평균 입자 지름을 갖는 미립자들의 함량은 바람직하게는 10중량% 내지 20중량%이다. 기판에 소정의 양으로 상기 정의된 범위로 입자 지름을 갖는 미립자들이 존재하면 우수한 내부 확산 효과(광확산 효과)를 구현할 수 있다. 또한, 미립자-함유 경질 코팅층은 표면 확산 효과와 내부 확산 효과 모두를 갖고, 주로 내부 확산 효과를 가진 미립자-함유 기판과 결합될 때, 내부 확산 효과를 더욱 구현할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 바람직하게는 경질 코팅층은 JIS K5600-5-4에 따른 연필 경도 검사에 의해 측정한 것과 같이 3H 또는 그 이상의 표면경도를 가진다. 경질 코팅층의 표면 경도는 층 두께에 의존하고, 표면 경도는 층 두께가 증가할수록 증가된다. 층 두께가 매우 두꺼우면, 표면 보호 효과는 증가된다. 그러나, 이 경우, 미립자들은 경질 코팅층에 포함되기 때문에, 표면상에 오목면과 볼록면이 형성될 수 없다. 따라서, 3H 또는 그 이상의 표면 경도를 제공하는 동시에, 반사 방지 효과를 유지하기 위하여, 경질 코팅층의 두께는 (d-2)≤t≤d 이어야 하는데, 여기서, d는 미립자들의 평균 입자 지름(㎛)을 나타내고, t는 경질 코팅층의 두께(㎛)를 나타낸다.

본 발명에 따른 광확산 부재에서, 기판상에 제공된 경질 코팅층은 입사각 60도/반사각 60도의 조건하에서 측정한대로 60 내지 80의 표면 광택을 가지는 것이 바람직하다. 여기서 표면 광택은 JIS K 5600 4-7에 따른 표준 광택판으로서 1.567의 굴절률을 갖는 유리판을 사용하고 표준 광택판의 표면 광택은 100으로 추정하여 결정된 상대값을 의미한다. 본 발명에 따른 광확산 부재를 구성하는 경질 코팅층은 또한 반사 방지 필름으로 작용하고, 경질 코팅층의 표면 광택이 60 내지 80일 때, 반사 방지 효과는 투과형 스크린 용도로 뛰어나다. 표면 광택이 60미만일 경우, 경질 코팅층의 표면상의 광확산은 현저하다. 결과적으로, 스크린으로서 흐림도가 증 가하고, 광투과률이 낮아진다. 다른 한편으로, 표면 광택이 80을 초고할 때, 경질 코팅층의 표면으로부터의 광반사가 유력하다. 이것이 불리하게 스크린상에 외부 광-유도 눈부심을 일으킨다. 표면 광택은 통상적인 광측도계(예를 들어, 산와 켄마사가 제조한 휴대용 광측도계: GLOSS CHECKER IG-330)로 측정할 수 있다. 경질 코팅층이 상기 표면 경도와 표면 광택을 갖도록 하기 위해, 경질 코팅층 내의 미립자들의 함량과 평균 입자 지름과 경질 코팅층을 구성하는 수지의 두께는 상기한 각각의 범위이어야 한다.

본 발명에 따른 광확산 부재를 구성하기 위한 경질 코팅층은 자외선 또는 전자빔에 노출되자마자 경화되는 수지, 즉, 전리방사선 경화형 수지, 전리방사선 경화형 수지와 열가소성 수지 및 용매의 혼합물 또는 열경화형 수지일 수 있다. 이들 중에서, 전리방사선 경화형 수지가 특히 바람직하다.

전리방사선 경화형 수지 조성물에서 필름 형성 성분은 예를 들어, 비교적 소량의 비교적 저분자량 폴리에스터 수지, 폴리에터 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 스파이로아세탈 수지, 폴리부타다이엔 수지, 또는 폴리티올-폴리엔 수지, 올리고머 또는 (메타)아크릴레이트의 프리폴리머 또는 다가알콜과 같은 다작용성 화합물 등 및 에틸(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 스타이렌, 메틸 스타이렌 및 N-바이닐파이롤리돈과 같은 단작용성 모노머 및 폴리메틸올프로페이인 트라이(메타)아크릴레이트, 헥세인다이올(메타)아크릴레이트, 트라이프로필렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 다이에틸렌 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이(메타)아크릴레이트, 다이펜타에리트리 톨 헥사(메타)아크릴레이트, 1,6-헥세인다이올 다이(메타)아크릴레이트, 또는 네오펜틸 글리콜 다이(메타)아크릴레이트와 같은 다작용성 모노머인 반응 희석제를 함유하는 아크릴레이트 작용기를 함유하는 것이 바람직하다.

전리방사선 경화형 수지 조성물이 자외선 경화형 수지 조성물로 될 때, 아세토페논, 벤조페논, 미힐러 벤조일 벤조산, α-아밀옥심 에스터, 테트라메틸티우람 모노설파이드, 또는 티오크산톤과 같은 광중합 개시제 및 n-부틸아민, 트라이에틸아민 또는 폴리-n-부틸포스핀과 같은 광감각제가 포함될 수 있다. 특히, 본 발명에서, 올리고머인 우레탄 아크릴레이트 및 모노머인 다이펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트 등이 혼합되는 것이 바람직하다.

전리방사선 경화형 수지 조성물은 전자빔 또는 자외선 복사에 의한 복사 경화형 수지 조성물의 이온화를 위한 통상적인 경화 방법에 의해 경화될 수 있다.

예를 들어, 전자빔 복사에 의한 경화의 경우에, 코크로프트-월턴 (Cockcroft-Walton) 가속기, 반데그라프(van de Graaff) 가속기, 공진 트랜스, 절연 코어 트랜스, 선형, 다이나미트론 및 고주파 전자 가속기와 같은 다양한 전자빔 가속기로부터 방출된 50 내지 1000keV, 바람직하게는 100 내지 300keV의 에너지를 갖는 전자빔들이 사용될 수 있다. 반면에, 자외선 복사의 경우, 초고압 수은 램프, 고압 수은 램프, 저압 수은 램프, 탄소 아크, 크세논 아크, 및 헬라이드 금속 램프와 같은 광원으로부터 방출된 자외선이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 광확산 부재를 구성하는 경질 코팅층은 나중에 기술될 상기 전리방사(자외선) 경화형 수지 조성물의 코팅액에 미립자들을 혼합시키고, 스핀 코 팅, 염색 코팅, 딥 코팅, 바 코팅, 플로우 코팅, 롤 코팅 또는 그라비어 코팅 에 의해 기판(1)의 표면상에 혼합물을 코팅하고, 상기한 방법들에 의해 코팅을 경화시킴으로써 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 광확산 부재를 구성하는 기판은 광투과성 수지로 형성되는 한 특별히 제한되지 않고, 본 발명에서 사용할 수 있는 적절한 수지들의 예는 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스터 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리아세트산비닐 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아마이드 수지, 플루오로수지, 폴리프로필렌 수지 및 폴리스타이렌 수지를 포함한다. 미립자-함유 기판은 용융 압출기를 통해 상기 수지를 압출하여, 나중에 기술되어질 소정량의 미립자들을 첨가함으로써 형성될 수 있다. 선택적으로, 미립자-함유 기판은 적절한 용매에 수지를 용해시켜 제조한 코팅액을 코팅하고, 미립자들을 용액에 첨가하고 통상적인 코팅 방법으로 이들을 혼합하고 분산시키고 코팅을 건조시킴으로써 형성될 수 있다.

도 1에 나타낸대로, 본 발명에서, 기판(1)은 단층 구조를 가지고, 경질 코팅층(2)이 그 위에 제공될 수 있다. 선택적으로, 도 2에 나타낸대로, 기판은 기판(1a)와 기판(1b)의 두 층 구조를 가질 수 있다. 기판(1a) 내의 미립자들의 함량은 상기 정의한 범위이어야 한다. 그러나, 기판(1b) 내의 미립자들의 함량은 기판(1a) 내의 미립자들의 함량보다 작은 것이 바람직하다. 기판(1b) 내의 미립자들의 함량이 기판(1a) 내의 미립자들보다 작은 것은 나중에 기술되어질 수평 방향 시야각 확대 부재와 같은 광학 부재가 결합될 때, 결합된 표면은 너무 매끄러워 광확산 부재(4)와 광학 부재 사이의 접착력이 향상될 수 있다는 점에서 유익하다. 기판의 두께 는 일반적으로 약 25 내지 2000㎛이다.

본 발명에서 사용되는 적절한 미립자들은 플라스틱 비즈와 같은 유기 충전제를 포함한다. 특히 바람직한 유기 충전제는 매우 투명하고 유기 충전제와 기판 및 경질 코팅층 사이의 굴절률의 차이가 약 0.05인 굴절률을 갖는 것이다.

플라스틱 비즈는 멜라민 비즈(굴절률 1.57), 아크릴 비즈(굴절률 1.49), 아크릴-스타이렌 비즈(굴절률 1.54), 폴리카보네이트 비즈, 폴리에틸렌 비즈, 폴리스타이렌 비즈, 및 폴리염화비닐 비즈를 포함한다. 이들 중에서, 아크릴 비즈가 바람직하다.

미립자들이 경질 코팅층에 유기 충전제로 혼합될 때, 유기 충전제는 경질 코팅층을 구성하기 위한 수지에 정착될 것이다. 실리카와 같은 무기 충전제는 정착 방지 목적으로 첨가될 수 있다. 첨가되는 무기 충전제의 양이 많으면 많을 수록, 유기 충전제의 정착 방지는 더 좋아진다. 그러나, 이 경우 코팅 필름의 투명도는 악영향을 받는다. 이런 이유로, 바람직하게는, 유기 충전제를 기초로 약 0.1중량% 미만의 양으로 무기 충전제를 첨가하면 코팅 필름의 투명도를 손상시키지 않으며 무기 충전제가 정착하는 것을 막을 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 광확산 부재를 사용하는 투과형 스크린을 기술할 것이다. 도 3에 나타낸대로, 본 발명에 따른 광확산 부재(4)는 수평 방향 시야각 확대 부재(8)와 조합하여 사용할 수 있다. 본 발명에서, 광확산 부재는 광투과 방향의 최전방에서 배치된다. 도 3에 나타낸 광학 부재(9)에서, 광확산 부재(4)는 광투과 방향의 최전방에 제공된다. 수평 방향 시야각 확대 부재(8)는 주로 렌즈 기판 (7)에 제공된 렌즈(6)를 포함하는 구조를 가진다. 도 3에 나타낸대로, 본 발명에서, 구조는 렌즈 작용이 반사 표면으로서 계면 경계를 구성하기 위해 투명한 수지 부분(6)과 광흡수 부분(5)(광차폐 부분)을 결합함으로써 증가시키고 투명 수지 부분 및 광흡수 부분의 어셈블리가 수평 방향 시야각 확대 부재(8)를 구성하기 위해 렌즈상에 제공되도록 채택될 수 있다. 본 발명에서, 수평 방향 시야각 확대 부재(8)와 광확산 부재(4)의 조합은 스크린상에 외부광-유도 눈부심이 없고 높은 시감도, 우수한 명도 및 높은 선예도를 가진 영상을 구현할 수 있다.

또한, 도 4에 나타낸대로, 본 발명에서, 광확산 부재는 광학 부재(9)를 형성하기 위해서 수평 방향 시야각 확대 부재(8)로서 원기둥 렌즈 부재와 조합하여 사용될 수 있다. 원기둥 렌즈(11)는 렌즈 기판(10)의 한 측면상에 제공되고 광흡수 부분(12)(광차폐 부분)은 렌즈 기판(10)의 다른 측면상에 제공된다. 도 5에 나타낸대로, 렌티큘러 렌즈(13)는 원기둥 렌즈 부재와 광흡수 부재의 조합을 포함하는 수평 방향 시야각 확대 부재(8)로 사용될 수 있다.

광확산 부재를 사용하는 광학 부재에서, 광확산 부재(4)는 압력-민감 접착층(나타내지 않음)을 통해 수평 방향 시야각 확대 부재(8)에 결합될 수 있다. 또한, 도 6 내지 8에 나타낸대로, 광확산 부재(4)와 수평 방향 시야각 확대 부재(8)는 비결합 상태로 결합될 수 있다.

도 9 내지 11에 나타낸대로, 본 발명에 따른 투과형 스크린은 광학 부재와 프레넬 렌즈 부재(14)의 조합을 포함하는 구조를 가진다. 본 발명에서, 3H 또는 그 이상의 표면 경도를 갖는 경질 코팅층이 제공된 광확산 부재(4)가 투과형 스크린의 가장 바깥쪽 표면(관찰자 쪽)상에 배치될 때, 투과형 스크린은 스크린상에 외부광 등으로부터 유도된 눈부심이 없고 스크린의 표면상에 긁힘이 적게 발생하게 구현될 수 있다.

실시예

다음 실시예들은 본 발명을 보다 상세히 기술하나 이에 한정되지 않는다.

MS 수지(메타크릴-스타이렌 코폴리머)(굴절률 1.53)를 광확산 부재용 기판에 사용되는 수지로 제공하였다. MS 비즈(굴절률 1.49, 평균 입자 지름 10㎛, 표준편차 3㎛)를 미립자들로 제공하였고 기판의 수지에 첨가시켜 첨가된 미립자들의 양이 기판을 기초로 20중량%가 되게 하였다. 이 혼합물을 광확산 부재용 기판을 제조하기 위해 용융 압출기를 통해 압출하였다.

개별적으로, 주로 우레탄 아크릴레이트로 이루어진 자외선 경화형 수지 조성물을 경질 코팅층 형성용 수지로 제공하였다. MS 수지(굴절률 1.53)을 포함하는 수지 비즈를 이 수지에 첨가되는 미립자들로 제공하였다.

제조예 1

3㎛, 5㎛, 10㎛, 15㎛ 및 18㎛의 평균 입자 지름을 갖는 다섯 개 형태의 수지 비즈를 사용하였다. 이런 수지 비즈의 전부는 단분산 형태였고 3㎛의 표준편차를 가졌다. 코팅액을 제조하기 위해서 수지 비즈들을 3중량% 농도의 자외선 경화형 수지 조성물에 혼합하였다.

그런 후에 각각의 코팅액들을 기판상에 딥코팅하였다. 수지 조성물을 경화시켜 기판의 표면상에 경질 코팅층을 형성하기 위해 자외선으로 조사하였다. 이렇게, 광확산 부재를 제조하였다. 딥코팅에 의해 경질 코팅층의 형성에 코팅액으로부터 기판을 당기는 속도를 조절함으로써 경질 코팅층의 두께를 조절하였다. 경질 코팅층의 두께를 변화시킨 것을 제외하고 상기한 방식과 동일하게 광분산 부재들을 제조하였다.

경질 코팅층의 두께 및 사용된 수지 비즈의 평균 입자 지름, 함량과 표준편차를 표 1에 나타내었다.

제조예 1	기판	경질 코팅층
제조예 1	수지 비즈의 평균 입자 지름, ㎛	수지 비즈의 평균 입자 지름, ㎛	수지 비즈의 표준편차, ㎛	수지 비즈의 함량, 중량%	경질 코팅층의 두께, ㎛
A1	10	3	3	3	1
A2	10	3	3	3	3
A3	10	3	3	3	5
A4	10	3	3	3	7
A5	10	3	3	3	9
A6	10	5	3	3	1
A7	10	5	3	3	3
A8	10	5	3	3	5
A9	10	5	3	3	7
A10	10	5	3	3	9
A11	10	10	3	3	6
A12	10	10	3	3	8
A13	10	10	3	3	10
A14	10	10	3	3	12
A15	10	10	3	3	14
A16	10	15	3	3	11
A17	10	15	3	3	13
A18	10	15	3	3	15
A19	10	15	3	3	17
A20	10	15	3	3	19
A21	10	18	3	3	14
A22	10	18	3	3	16
A23	10	18	3	3	18
A24	10	18	3	3	20
A25	10	18	3	3	22

제조예 2

단분산 타입이고 10㎛의 평균 입자 지름 및 3㎛의 표준편차를 갖는 수지 비즈를 사용하였다. 코팅액을 제조하기 위해 수지 비즈를 아래 표 2에 나타낸 함량(중량%)으로 수지 조성물을 자외선 경화시켜 혼합하였다.

그런 후에 각각의 코팅액들을 기판상에 딥코팅하였다. 수지 조성물을 경화시켜 기판의 표면상에 경질 코팅층을 형성하기 위해 자외선으로 조사하였다. 이런 경우, 코팅액으로부터 기판을 당기는 속도를 조절함으로써 경질 코팅층의 두께를 10㎛로 조절하였다. 이렇게, 다양한 수지 비즈 함량을 가진 광확산 부재를 제조하였다.

경질 코팅층의 두께 및 사용된 수지 비즈의 평균 입자 지름, 함량과 표준편차를 표 2에 나타내었다.

제조예 2	기판	경질 코팅층
제조예 2	수지 비즈의 평균 입자 지름, ㎛	수지 비즈의 평균 입자 지름, ㎛	수지 비즈의 표준 편차, ㎛	수지 비즈의 함량, 중량%	경질 코팅층의 두께, ㎛
B1	10	10	3	0.1	10
B2	10	10	3	0.5	10
B3	10	10	3	1	10
B4	10	10	3	3	10
B5	10	10	3	5	10
B6	10	10	3	10	10
B7	10	10	3	15	10
B8	10	10	3	20	10

제조예 3

다양한 표준 편차를 가진 두가지 타입의 수지 비즈를 제공하였다. 양 수지 비즈는 10㎛의 평균 입자 지름을 가졌다. 코팅액을 제조하기 위해서 수지 비즈들을 3중량% 농도의 자외선 경화형 수지 조성물에 혼합하였다. 경질 코팅층을 형성하기 위하여, 각 코팅액을 제조예 2와 동일한 방식으로 기판의 표면상에 코팅하였다. 제조예 2와 동일한 방식으로, 경질 코팅층의 두께를 10㎛로 조절하였다. 이렇게, 다양한 수지 비즈 함량을 가진 광확산 부재들을 제조하였다.

경질 코팅층의 두께 및 사용된 수지 비즈의 평균 입자 지름, 함량과 표준편차를 표 3에 나타내었다.

제조예 3	기판	경질 코팅층
제조예 3	수지 비즈의 평균 입자 지름, ㎛	수지 비즈의 평균 입자 지름, ㎛	수지 비즈의 표준 편차, ㎛	수지 비즈의 함량, 중량%	경질 코팅층의 두께, ㎛
C1	10	10	3	3	10
C2	10	10	6	3	10

그런 후에 입사각 60도/반사각 60도의 조건하에서 표면 광측도계(예를 들어, 산와 켄마사가 제조한 휴대용 광측도계: GLOSS CHECKER IG-330)로, 경질 코팅층의 표면 광택을 얻어진 광확산 부재에 대해 측정하였다.

또한, JIS K 5600 5-4에 따라 경질 코팅층상의 광확산 부재의 표면에 대해 연필 긁힘 검사를 수행하였다.

게다가, 렌티큘러 렌즈 시트와 프레넬 렌즈 시트를 결합하고, 투과형 스크린을 제조하기 위해 광확산 부재를 렌티큘러 렌즈 측면에 결합하였다. 스크린의 화질을 관능 평가하였다. 게다가, 영상이 투과형 스크린에 투영되는 상태에서, 스크린 표면상에 외부광-유도 눈부심을 평가하기 위해 스크린 표면(광확산 부재 측면)에 외부광을 사용하였다.

결과들을 다음 기준에 따라 평가하였다.

1. 화질 평가

○ : 스크린의 화면은 밝았고 영상의 윤곽이 명확했다.

△ : 스크린의 화면은 다소 흰색이었고, 영상의 윤곽은 다소 흐릿했다.

× : 스크린의 화면은 다소 흰색이었고, 영상의 윤곽은 흐릿했다.

2. 스크린 표면상의 외부광-유도 눈부심의 평가

○ : 스크린 표면상의 외부광-유도 눈부심은 작았고, 영상의 시감도는 우수했다.

△ : 스크린 표면상의 외부광-유도 눈부심이 관찰되었고, 영상의 시감도는 보통 수준이었다.

× : 스크린 표면상의 외부광-유도 눈부심은 매우 컸고, 영상의 시감도는 나빴다.

3. 전체 평가

◎ : 스크린으로서의 전체 품질은 우수했다.

○ : 스크린으로서의 전체 품질은 보통 수준이었다.

△ : 스크린으로서의 전체 품질은 매우 우수하지 않았다.

× : 스크린으로서의 전체 품질은 나빴다.

측정결과와 평가결과를 표 4에 나타내었다.

제조예	표면 광택	표면 경도	영상 품질	외부광-유도 눈부심	전체 평가
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 A19 A20 A21 A22 A23 A24 A25	40 73 91 110 134 35 62 77 90 105 39 65 75 99 118 51 61 78 92 120 44 66 74 95 114	H 2H 3H 3H 3H 2H 3H 3H 3H 3H 3H 3H 3H 3H 4H 3H 3H 4H 4H 4H 3H 4H 4H 4H 4H	× △ △ ○ ○ × △ ○ ○ ○ × ○ ○ ○ ○ × ○ ○ ○ ○ × ○ ○ ○ ○	○ ○ △ × × ○ ○ ○ △ × ○ ○ ○ △ × ○ ○ ○ △ × ○ △ △ × ×	× × × × × × ○ ◎ △ × × ◎ ◎ △ × × ◎ ◎ △ × × △ △ × ×
B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8	108 93 80 75 69 61 49 43	3H 3H 3H 3H 3H 3H 3H 3H	○ ○ ○ ○ ○ △ × ×	× × △ ○ ○ ○ ○ ○	× × ○ ◎ ◎ ○ × ×
C1 C2	75 63	3H 3H	○ △	○ ○	◎ ○

본 발명은 우수한 광확산 효과와 반사 방지 효과를 유지하면서 만족할 만한 표면 보호 효과를 갖는 투과형 스크린용 광확산 부재를 제공한다.

Claims

단층 또는 다층 구조를 갖는 기판의 표면상에 제공되는 경질 코팅층을 포함하고,

상기 미립자들이 상기 기판과 상기 경질 코팅층에 함유되고, 상기 경질 코팅층에 함유된 미립자들의 평균 입자 지름이 5 내지 15㎛이고,

상기 경질 코팅층은 t는 경질 코팅층의 두께(㎛)를 나타내고, d는 미립자들의 평균 입자 지름(㎛)을 나타내는 식 (d-2)≤t≤d로 나타내어지는 조건을 만족하는 두께를 가지고,

상기 미립자들의 일부는 오목면과 볼록면을 구성하는 경질 코팅층의 표면상에 돌출되는 투과형 스크린용 광확산 부재.
제 1 항에 있어서,

상기 미립자들이 입자 지름의 표준 편차가 많아야 4㎛인 입자 크기 분포를 갖는 광확산 부재.
제 1 항에 있어서,

경질 코팅층 내의 미립자들의 함량은 1중량% 내지 10중량%인 광확산 부재.
제 1 항에 있어서,

기판 내의 미립자들의 평균 입자 지름이 5 내지 15㎛인 광확산 부재.
제 4 항에 있어서,

기판 내의 미립자들의 함량은 10중량% 내지 20중량%인 광확산 부재.
제 1 항에 있어서,

상기 경질 코팅층은 JIS K 5600 5-4에 따른 연필 경도 검사에 의해 측정된대로 3H 또는 그 이상의 표면 경도를 갖는 광확산 부재.
제 1 항에 있어서,

상기 경질 코팅층은 입사각 60도/반사각 60도의 조건하에서 측정한대로 60 내지 80의 표면 광택을 갖는 광확산 부재.
제 1 항에 있어서,

상기 경질 코팅층은 전리방사선 경화형 수지를 포함하는 광확산 부재.
제 1 항에 있어서,

상기 미립자들은 아크릴-스타이렌 코폴리머 수지를 포함하는 광확산 부재.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 광확산 부재와 수평 방향 시야 각 확대 부재의 조합을 포함하고, 상기 광확산 부재는 광투과 방향에서 최전방에 배치되는 투과형 스크린용 광학 부재.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 광확산 부재와 렌즈 부재의 조합을 포함하고, 상기 광확산 부재는 광투과 방향에서 최전방에 배치되는 투과형 스크린용 광학 부재.
제 11 항에 있어서,

상기 렌즈 부재가 렌티큘러 렌즈 부재를 포함하는 투과형 스크린용 광학 부재.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 광학 부재와 프레넬 렌즈 부재의 조합을 포함하는 투과형 스크린.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 광확산 부재와 적어도 프레넬 렌즈 부재의 조합을 포함하는 투과형 스크린.