KR100860707B1 - 렌티큘라 렌즈 시트 및 이를 이용한 프로젝션 텔레비전스크린 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LCD(Liquid Crystal Display), DLP(Digital Light Process)와 같은 MD(Micro Display) 형태의 프로젝션 TV 스크린의 구성요소 중 하나인 렌티큘라(Lenticular) 렌즈 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 렌티큘라 렌즈 시트를 제조하는데 있어서 감광성 점착층을 도입하여, 상기 감광성 점착층의 광경화 특성 및 광경화에 의한 점착력 변화 특성을 이용하여 효과적으로 차광부 및 확산부를 형성함으로써 우수한 콘트라스트 특성 및 광특성을 얻을 수 있는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법 및 이와 같이 제조된 렌티큘라 렌즈시트와 프로젝션 TV 스크린에 대한 것이다.

렌티큘라 렌즈, 프로젝션 TV, 광경화성 수지, 감광성 점착층, 확산부, 차광부

Description

렌티큘라 렌즈 시트 및 이를 이용한 프로젝션 텔레비전 스크린{LENTICULAR LENS SHEET AND PROJECTION TELEVISION SCREEN USING THE SAME}

도 1은 종래의 마이크로디스플레이(MD) 프로젝션 TV에 사용되고 있는 렌티큘라 렌즈 시트 및 필터를 보여주는 도면이다.

도 2는 차광부(흑색)가 감광성 점착층 표면의 비집광부에 선택적으로 형성되어 있고, 확산층이 상기 차광부 위에 시트의 형태로 점착되어 있는 종래의 렌티큘라 시트의 일부를 보여주는 도면이다.

도 3은 본 발명에 의한 렌티큘라 렌즈 시트의 상세도를 나타낸 것이다.

도 4a 내지 4k는 본 발명의 일 실시예에 따라 렌티큘라 렌즈 시트를 제조하는 공정을 나타내는 도면이다.

본 발명은 배면 투과형 프로젝션 TV 스크린 및 여기에 사용되는 렌티큘라 렌즈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래의 기술에 비하여 저비용으로 제조가 가능하면서도, 우수한 확산특성 및 콘트라스트 특성을 가질 수 있는 렌티큘라 렌즈 시트와 이를 이용한 프로젝션 TV용 스크린의 제조방법에 관한 것이다.

프로젝션 TV란 CRT, LCD, DLP(Digital Light Processing) 또는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 등의 광원에서 나온 작은 크기의 화상을 광학엔진 및 투사렌즈를 통하여 확대 투영하여 스크린 전면에 원하는 영상이 형성되도록 하는 대화면 디스플레이의 한 종류로서, 고화질의 대형 화면을 구현할 수 있다는 점에서 최근 그 수요가 크게 늘어나고 있다. 프로젝션 TV 등에 사용되는 광원으로는 CRT (Cathode Ray Tube), LCD(Liquid Crystal Display), DLP(Digital Light Processing) 등이 있으며, 이들 중 소형의 LCD와 DLP 기술을 사용한 광원을 마이크로 디스플레이(Micro Display; MD)형 광원이라 한다.

이러한 프로젝션 TV에는 일반적으로 투과형 스크린이 사용되는데, 이러한 투과형 스크린은 광원에서 방사되어 반사거울에 의하여 투사된 빛을 집광시키는 프레넬(fresnel) 렌즈 시트와 상기 집광된 빛을 시청자 측으로 펼쳐 시야각을 확보하는 역할을 하는 렌티큘라(lenticular) 렌즈 시트, 및 상기 렌트큘라 렌즈 시트를 보호하면서 확산, 내오염, 눈부심 방지 등의 역할을 하는 필터를 포함한다. 상기 렌티큘라 렌즈 시트의 입사면 쪽에는 원통형의 렌티큘라 렌즈부가 배치되며 시청자쪽의 출사면에는 외부 광의 반사를 제한하기 위하여 광 흡수층인 차광부가 배치된다.

최근 들어 프로젝션 TV의 광원으로서 CRT를 사용하는 것에서, LCD 또는 DLP 혹은 DMD(Digital Micromirror Device)를 이용하는 마이크로 디스플레이(Micro Display; MD)형 광원을 사용하는 것으로 점차 발전하고 있다.

이러한 MD형 광원을 이용하는 프로젝션 TV는 종래의 CRT 방식을 적용한 TV보 다 밝기 및 해상도가 우수하며 얇게 제조될 수 있다는 장점이 있다. 그러나 MD형 광원을 이용하는 프로젝션 TV의 경우 LCD, DLP등의 광원 pixel과 스크린 렌즈 피치 사이에서 발생하는 모아레가 추가로 존재하기 때문에 이의 해결을 위해서는 좁은 피치의 렌티큘라 렌즈가 필요하다. 또한 보다 양호한 시청화면을 확보하기 위하여는 콘트라스트 및 확산효율의 향상이 더욱 요구되고 있다.

일반적인 프로젝션 TV용 스크린에서 콘트라스트를 확보하고 외부 광에 대한 차광효과를 나타내도록 하는 차광부는 렌티큘라 시트의 출사면 측에 배치되는데, 이러한 차광부는 입사면 측에 배치된 렌티큘라 렌즈를 통과하여 집광되는 빛의 경로를 제외한 영역에 형성되게 된다.

MD용 렌티큘라 렌즈 시트에 차광부를 형성하기 위한 방법으로서 미국 특허 제5870224호 또는 일본 공개특허 공보 소59-121033호에서는, 렌티큘라 시트의 출사면 측에 점착특성을 갖는 포토 레지스트를 도포한 후 평행광을 렌티큘라 시트의 입사면 측으로 조사함으로써 상기 렌티큘라 렌즈를 통하여 포토 레지스트 면에 빛을 집광시켜 빛이 집광된 부분의 점착특성을 제거한 후 토너를 도포하여, 상기 포토 레지스트 면에 완전 접착되지 않은 토너를 제거함으로써 빛이 집광되지 않은 부분에만 토너가 부착되도록 하여 차광부가 형성되도록 하는 방법을 개시하고 있다.

또한, 일본공개특허공보 1997-120102에서도 렌티큘라 시트의 출사면 측에 감방사선성 수지를 배치하고, 렌티큘라 시트의 입사면 측으로 빛을 조사한 후, 상기 빛에 의하여 경화되지 않은 부분에만 흑색 도료가 착색되도록 하는 방법 및 렌티큘라 시트의 출사면 측에 감방사선성 수지를 배치하고 그 위에 흑색 착색층을 갖는 전사 시트를 부착하고, 렌티큘라 시트의 입사면 측으로 빛을 조사한 후, 전사시트를 제거함으로써 상기 빛에 의하여 경화되지 않은 부분에만 흑색 착색층이 남아있도록 하는 방법이 개시되어 있다.

도 1 및 도 2에는 상기와 같이 형성된 종래의 프로젝션 TV에 사용되고 있는 스크린에서의 렌티큘라 렌즈 시트 및 필터를 보여준다.

도 1 및 도 2와 같이 일반적으로 흑색인 차광부는 상기 감광성 점착층 표면 상의 비집광부에 선택적으로 형성되며, 수직 시야각 및 확산을 좌우하는 확산층은 상기 흑색의 차광부 위에 시트의 형태로 점착 혹은 적층되게 된다.

그런데, 충분한 시야각 및 확산수준 확보를 위해서는 비교적 확산수준이 높은 두꺼운 확산층의 사용이 필수적인데 이러한 두꺼운 확산층이 상기 흑색 차광부 위에 존재함에 따라, 오히려 스크린 전체의 콘트라스트가 저하되며 상기 확산층으로서 별도의 두꺼운 확산 시트를 사용함으로 인한 제조비용의 상승 등의 문제점이 발생하게 된다. 또한 완전히 제거되지 않고 집광부에 남아있는 감광성 점착층 잔류물의 경시변화로 인해 황변현상 및 이에 따른 휘도 저하 등의 문제가 발생할 수 있다.

이와 같은 문제를 해소하기 위해서 기존의 CRT 방식의 프로젝션 TV용 스크린의 제조에서 사용되었던 방법을 적용하여, 입사렌즈인 렌티큘라 렌즈의 반대편에 요철형상을 갖는 시트를 제조하면서, 상기 렌즈 및 요철형상의 제조에 사용되는 수지에 확산제를 투입하여 적절한 확산 성능을 부여한 후, 비집광영역, 즉 차광부에 상응하는 영역을 볼록부로 형성하여 상기 볼록부에 인쇄 또는 전사에 의해 흑색 차 광부를 형성시키는 방법을 고려할 수 있다. 그러나 MD 방식의 스크린에 사용되는 렌티큘러 렌즈의 경우, 양호한 해상도 확보 및 픽셀 모아레 등과 같은 광학적 문제를 해결하기 위해서는 통상 0.2mm이하의 피치를 가지는 것이 바람직한데, 기존의 코팅 혹은 압출, 사출 등과 같은 성형방법에 의하여 요철부를 형성할 경우 0.2mm 이하의 피치를 갖는 렌티큘라 렌즈와 광축의 어긋남 없이 상기 요철부의 오목부와 볼록부 배치하는 것은 용이하지 않다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 종래 프로젝션 TV 스크린 제조기술의 문제점을 해결하고 한다.

본 발명의 목적은 피치의 폭이 좁은 렌즈를 가지는 마이크로디스플레이(MD)용 프로젝션 TV 스크린을 제조함에 있어서, 렌티큘라 렌즈와 차광부의 배치시에 광축의 어긋남이 없도록 하는 방법을 제공하는 것이다. 또한 별도의 두꺼운 확산층을 사용하지 않더라도 유효한 확산특성을 확보할 수 있어 별도의 두꺼운 확산층 사용에 의한 스크린의 콘트라스트 저해를 줄일 수 있는 렌티큘러 렌즈 시트의 제조방법을 제공하는 것이다. 또한 본 발명은 상기와 같이 제조된 렌티큘라 렌즈 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 확산층으로서 별도의 두꺼운 확산시트를 사용하지 않아 비용이 저렴하면서도 충분한 확산효과를 구현할 수 있는 프로젝션 TV용 스크린의 제조방법 및 상기 제조방법에 의하여 제조된 프로젝션 TV용 스크린을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 일면에는 렌티큘라 렌즈를 가지며 타면에는 요철부를 가지는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법을 제공한다. 구체적으로,

일측면에는 복수개의 원통형 렌티큘라 렌즈가 배치되고 타측면에는 감광성 점착층이 배치된 시트를 제조하는 단계;

렌티큘라 렌즈를 통하여 빛을 조사하여, 상기 감광성 점착층 중 렌티큘라 렌즈의 집광부에 대응하는 부분을 경화시키는 단계;

상기 감광성 점착층 중 경화된 부분을 제거하여 오목부를 형성함으로써 상기 감광성 점착층에 요철부를 형성하는 단계;

상기 감광성 점착층에 형성된 요철부의 볼록부 위에 차광부를 형성하는 단계; 및

상기 감광성 점착층의 오목부에 광 확산성을 갖는 광경화성 수지를 충진하여 확산부를 형성하는 단계;

를 포함하는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법을 제공한다.

상기와 같은 방법에 의할 경우, 상기 렌티큘라 렌즈의 배치에 대응하여 광축의 어긋남이 없이 요철부가 형성될 수 있다.

본 발명에서는, 상기 감광성 점착층에 형성된 요철부의 볼록한 부분(볼록부)에 광 흡수성 물질을 배치하는 것에 의하여 차광부를 형성할 수 있다. 또한, 감광성 점착층에 형성된 요철부의 오목한 부분(오목부)에 광 확산성을 갖는 수지를 충진함으로써 확산부를 형성할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 의할 경우 차광부의 형성 및 확산부의 형성이 매우 간단하고 용이하며, 그 비용이 저렴하다.

일반적으로 상기 감광성 점착층 위에는 캐리어 시트가 배치되는데, 렌티큘라 렌즈를 통하여 빛을 조사하여 상기 감광성 점착층 중 렌티큘라 렌즈의 집광부에 대응하는 부분을 경화시킨 후(도 4c 및 4d 참조) 상기 감광성 점착층 중 경화된 부분을 제거하는 과정에서, 상기 캐리어 시트를 제거함으로써 상기 감광성 점착층 중 경화된 부분만이 캐리어 시트에 부착되어 캐리어 시트와 함께 제거되도록 할 수 있다(도 4e 참조). 그 결과 상기 감광성 점착층에 오목부가 형성되어 요철부가 만들어진다(도 4f 참조). 그에 따라 광축의 어긋남이 없는 렌티큘라 렌즈와 요철부가 배치될 수 있고, 광축의 어긋남이 없이 렌티큘라 렌즈와 차광부가 상호 배치될 수 있는 렌티큘라 렌즈 시트를 제조하는 것이 가능하게 된다.

상기 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법에서, 상기 오목부에 광 확산성을 갖는 수지로서 감광성 수지를 충진한 후, 여기에 투명한 기재로 된 필터를 적층할 수 있다. 상기 필터는 상기 렌티큘라 렌즈 시트를 보호하는 보호필터로서 작용할 수 있다. 또한 상기 필터를 적층한 후에는 필터를 통하여 빛을 조사함으로써 감광성 점착층 부분 또는 상기 확산부를 형성하는 미경화된 광 확산성을 갖는 광경화성 수지를 경화시킬 수 있다.

아울러 본 발명은 상기 방법으로 제조된 렌티큘라 렌즈 시트를 제공한다. 도 3에서는 본 발명에 의해 제조된 프로젝션 TV 스크린의 렌티큘라 렌즈 시트의 일례를 나타낸다.

또한, 본 발명은 상기 렌티큘라 렌즈 시트를 이용하여 프로젝션 TV용 스크린 을 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 프로젝션 TV용 스크린을 제공한다.

이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 구체적인 설명을 위하여 도 4를 참고한다.

먼저, 상기 렌티큘라 렌즈 시트를 제조하는데 있어서, 상기 복수개의 원통형 렌티큘라 렌즈와 점착층은 일체형으로 형성될 수도 있고 각각 별개로 형성될 수도 있다. 바람직하게는 시트형 지지체를 도입하여 상기 시트를 중심으로 일면에는 렌티큘라 렌즈를 형성하고 타측면에 감광성 점착층을 형성할 수 있다. 상기 감광성 점착층은 완전 경화되지 않은, 즉, 미경화 상태이다.

여기서, 상기 렌티큘라 렌즈 및 감광성 점착층을 형성하는 방법으로는 종래 알려진 방법을 적용할 수 있으며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 어려움 없이 적절한 방법을 선택 및 적용할 수 있다.

바람직하게는, 투명 지지체를 이용하는 방법으로서, 상기 지지체(2) 상에 입사렌즈로서 렌티큘라 렌즈(1)를 형성할 수 있다.

예를 들어, 렌티큘라 렌즈와 반대형상을 갖는 롤 형태의 금형을 제작하고 여기에 반 경화 상태의 수지를 주입하고 성형할 수 있는데, 바람직하게는, 상기 금형에 미경화된 광 경화성 수지를 주입한 후 투명 지지체로 밀착시킨 상기 투명 지지체를 통하여 빛을 조사함으로써 상기 광경화성 수지를 경화시켜 렌티큘라 렌즈를 제조할 수 있다. 상기 방법 외에 압출 등의 방법으로도 렌티큘라 렌즈를 제조할 수 있다.

상기 렌티큘라 렌즈의 피치는 0.2mm 이하인 것이 바람직하다. 0.2mm 이하의 피치를 가질 경우, 상기 렌티큘라 렌즈 시트를 이용하여 제조된 스크린에 형성되는 화상이 선명하며 보다 정밀한 화면구현이 가능하기 때문이다. 상기 렌티큘라 렌즈의 피치의 하한값은 렌티큘라 렌즈의 제조공정 및 제조기술의 발전에 따라 적절하게 선택될 수 있다.

상기 렌티큘라 렌즈(1)를 형성하기 위한 광 경화성 수지의 비제한적인 예로는 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트 등이 있으며 이들은 1종 혹은 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 광경화를 위하여, 라디칼 발생형 모노머, 광개시제 등을 더 혼합하여 사용할 수 있다.

지지체(2)로는 투명필름 또는 투명시트가 사용될 수 있는데, 예를 들어, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리스타이렌, 폴리에스테르설폰, 폴리에테르케톤 수지를 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 제조된 필름 혹은 시트 형태의 것을 사용할 수 있다.

입사렌즈인 렌티큘라 렌즈의 렌즈부 반대편에는 감광성 점착층(3)이 형성된다. 상기 감광성 점착층에는 캐리어 시트(4)가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 캐리어 시트는 감광성 점착층 중 경화된 부분을 제거하기 위한 것이다.

상기 감광성 점착층은 점착성이 있는 감광성 수지 조성물에 의하여 제조될 수 있다. 상기 감광성 점착층을 형성하는 방법에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 렌티큘라 렌즈의 렌즈부 뒷부분에 소정의 두께로 감광성 점착층을 코팅할 수도 있고, 렌티큘라 렌즈의 렌즈부 뒷부분에 형틀을 제조하고 여기에 유동 상태의 점착성 있는 감광성 수지 조성물을 부어 넣은 다음 응고시키는 방법도 있으며, 감광성 점착층을 별도로 제조한 후, 상기 렌티큘라 렌즈의 렌즈부 뒷부분에 적층시킬 수도 있다. 상기 적층시에는 바람직하게는 가압가열하면서 적층을 실시한다.

감광성 점착층을 형성하는 감광성 수지 조성물이 캐리어 시트에 부착되어 있는 테이프 형태, 즉 감광성 점착층 테이프를 이용할 수도 있다. 이 경우 상기 테이프를 렌티큘라 렌즈 뒷면에 부착하는 것에 의하여 간단하게 감광성 점착층을 배치할 수 있다. 상기 캐리어 시트에 별도의 접착제층을 형성하여, 감광성 점착층을 형성하는 감광성 수지 조성물이 캐리어 시트에 부착되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 상기 렌티큘라 렌즈 시트 제조시, 렌티큘라 렌즈를 통하여 빛을 조사할 경우, 감광성 점착층 중 집광부와 그 주위부분과의 접착력은 캐리어 시트(carrier sheet)와의 접착력보다 낮아져서 상기 캐리어 시트의 제거시 감광성 점착층의 집광부가 함께 제거될 수 있다.

상기 감광성 점착층은 경화 전과 후의 접착박리강도의 차이가 커야 한다. 바람직하게는 상기 감광성 점착층의 경화후 접착박리 강도는 경화전의 10%이하, 바람직하게는 1%이하인 것이 좋다.

상기 감광성 점착층의 부분적인 제거는, 캐리어 시트와 감광성 점착층의 접착박리 강도에 의해 결정된다. 먼저, 접착박리 강도가 광경화 전에 1000gf/25mm이상, 바람직하게는 1500~2500gf/25mm, 광경화 후에 100gf/25mm 이하, 바람직하게는 1~ 50gf/25mm인 감광성 점착층을 사용할 수 있다.

한편, 상기 캐리어 시트에는 접착박리 강도가 약 300~700gf/25mm정도인 별도 의 접착층을 형성하여, 감광성 점착층이 캐리어 시트에 부착되도록 할 수 있다. 이 경우, 캐리어 시트와 감광성 점착층 사이의 접착박리 강도가 300~700gf/25mm정도가 된다. 상기 캐리어시트와 감광성 점착층 사이의 접착력은 광경화에 의하여 크게 달라지지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여는 상기 캐리어 시트에 형성되는 별도의 접착층으로서 광경화에 영향을 받지 않는 것을 사용하면 된다. 이 때 상기 캐리어 시트와 감광성 점착층 사이의 접착력은 상기 별도의 접착층의 접착력을 조정함으로써 적절히 변화시킬 수 있다.

상기와 같은 접착박리 강도를 가질 경우, 감광성 점착층을 부분적으로 경화시키고 캐리어 시트를 제거할 경우, 감광성 점착층 중 경화된 부분은 캐리어 시트에 부착된 채로 캐리어 시트와 함께 제거되지만, 경화되지 않은 부분에서는 감광성 점착층과 캐리어 시트와의 접착이 분리되어 상기 감광성 점착층은 제거되지 않고 그대로 남아 있게 된다.

상기 감광성 점착층의 두께는 30~50㎛ 정도가 바람 직하다. 상기 감광성 점착층이 너무 두꺼우면 경화후 감광성 점착층 중 경화된 부분을 캐리어 시트와 함께 제거할 때, 상기 점착층의 분리면이 깨끗하지 못하게 된다. 또한 상기 두께가 너무 얇으면 후공정인 확산부 형성시 충분한 확산효과를 얻을 수 있을만한 공간을 확보할 수 없게 된다. 따라서 이러한 사항들을 고려할 때 상기 두께가 가장 적당하다.

본 발명에서는 감광성 점착층은 광경화성이 있으며 점착성이 있다면 그 조성이 특별히 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 아크릴산 에스테르를 포함하는 아크릴계 점착제가 본 발명의 감광성 점착층으로 사용될 수 있다. 이러한 아크릴계 점착제는, 일반적으로 점착성 고분자 성분으로서 아크릴산 중합체, 알킬 에스테르 중합체 또는 아크릴산과 알킬 에스테르의 공중합체를 포함하며, 광경화성 (다)관능 모노머 또는 올리고머, 경화제 및 광 개시제 등을 더 포함한다. 상기 아크릴산 중합체, 알킬 에스테르 중합체 또는 아크릴산과 알킬 에스테르의 공중합체의 제조에 사용될 수 있는 단량체로서는 (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 부틸, (메타)아크릴산 2-에틸 헥실 등과 같은 아크릴산 에스테르와 (메틸)아크릴산, (메타)아크릴산 2-히드록시 에틸 등과 같이 관능기를 가지는 아크릴계 모노머가 있다.

이러한 감광성 점착층을 형성하는 아크릴계 점착제는 또한, 예컨대, 트리메틸올프로판트리 (메틸)아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메틸)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메틸)아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트 올리고머, 우레탄아크릴레이트 올리고머 등과 같은 (다)관능 모노머 혹은 올리고머를 포함할 수 있다. 상기 감광성 점착층을 형성하는 아크릴계 점착제의 가교도를 높이기 위해 이소시아네이트계열, 디아미드계열의 화합물 등을 사용할 수도 있다.

광 개시제로서는 예를 들어, 벤조인, 벤조인 메틸에텔, 벤조인에틸에텔등의 벤조인 계열 화합물, 벤조페논, α-하이드록시시클로페닐케톤 등의 방향족 케톤류 등을 사용할 수 있다.

감광성 점착층, 바람직하게는 캐리어 시트에 부착된 감광성 점착층을 적층 한 후 입사렌즈인 렌티큘라 렌즈를 통하여 빛을 조사한다(광조사). 상기 광조사에 사용되는 빛으로는 자외선(UV)이 일반적을 많이 사용된다. 바람직하게는 80% 이상 의 조도 분포를 가지는 평행광 UV를 사용하며 그 에너지는 약 200~250mJ/cm²정도의 것이 적당하다.

상기 광조사 후 캐리어 시트(4)를 제거하면 감광성 점착층의 집광부(6)가 캐리어 시트와 함께 제거된다.

즉, 지지체(2) 또는 렌티큘라 렌즈부와 감광성 점착층의 비집광부(5)와의 점착력은 캐리어 시트와 감광성 점착층의 비집광부(5)와의 점착력보다 크고, 한편, 캐리어 시트와 감광성 점착층의 집광부(6)와의 점착력은 감광성 점착층의 집광부와 지지체 또는 렌티큘라 렌즈부와의 점착력(7) 보다 크게 된다. 또한, 감광성 점착층의 집광부와 비집광부 사이의 측면 접착력은 캐리어 시트와 감광성 점착층의 집광부(6)와의 점착력보다 작다. 따라서 상기 캐리어 시트의 제거시 감광성 점착층의 집광부가 함께 제거되게 된다. 그 결과 요철부가 형성된다(도 4f 참조).

요철부를 형성한 후에 상기 감광성 점착층이 경화될 수 있다. 이때, 별도의 경화과정을 거칠 수도 있지만, 통상의 감광성 점착층의 경우 일광(day-light)이나 형광등 하에 노출 시 1~2시간 내 바로 경화되기 때문에 별도의 경화단계가 반드시 필요한 것은 아니다. 한편, 확산부 형성과정에서 광조사, 바람직하게는 UV조사가 이루어지기 때문에 별도로 상기 감광성 점착층을 경화시키는 과정을 거치지 않을 수 있다.

상기 선택적 제거 후 남아 있는 감광성 점착층 위에 차광부를 형성한다.

즉, 상기 캐리에 시트에 의하여 감광성 점착층의 집광부가 제거되면 감광성 점착층은 요철형상을 갖는 요철부가 된다. 상기 차광부는 이러한 요철부의 볼록부에 형성된다. 이러한 차광부를 형성하는 방법에는 제한이 없다. 상기 볼록부에 광 흡수 특성이 있는 물질을 도포하는 방법이라면 제한없이 적용 가능하다. 예를 들어, 흑색 물질을 도포 또는 적층하는 것에 의하여 차광부를 형성할 수 있다. 바람직하게는, 인쇄법을 이용할 수 있다. 이러한 인쇄법으로는 종래 알려진 인쇄법들 예컨대, 스크린 인쇄, 열전사 리본을 이용한 인쇄, 그라비아 인쇄 등을 이용할 수 있다. 차광부 형성을 위하여, 바람직하게는 소광 특성이 우수한 흑색 잉크를 사용할 수 있다.

예컨대 도 4g에 도시된 바와 같이 열전사 리본을 이용한 인쇄법을 적용할 수 있다. 즉, 흑색의 잉크 호일(8)을 상기 선택적으로 제거된 후 남은 감광성 점착층의 볼록부에 적층한 후 열처리 등에 의하여 잉크를 전사하고 상기 호일을 제거하는 것에 의하여 감광성 점착층의 비집광부, 즉 캐리어 시트와 함께 떨어져나가지 않은 볼록부에 차광부를 형성할 수 있다. 상기 열전사 공정은 바람직하게는 70~90℃정도의 온도범위에서 진행될 수 있다.

상기 열전사 리본을 이용한 인쇄법에서 사용가능한 잉크 호일(ink foil)로는 듀폰사의 cromalin ink foil, 혹은 통상의 일반적인 thermal transfer ribbon 등이 사용될 수 있다. 이 때 감광성 점착층의 비집광부가 돌출된 부분으로 남기 때문에 그 남아있는 점착력으로 인해 종래 잉크 호일 전사공정에 의한 것보다 더 깨끗한 차광부를 얻을 수 있다.

이어, 원하는 확산효과를 얻기 위하여 확산성을 갖는 수지를 상기 형성된 요 출부의 오목부에 충진시켜 확산부를 형성할 수 있다. 상기 수지를 이용하여 상기 오목부를 충진할 때, 상기 수지는 도 4j에서 보는 바와 같이 차광부 위에까지 도포될 수도 있다. 콘트라스트 향상을 위해서는 차광부 위에는 상기 확산성 수지가 도포되지 않는 것이 좋지만, 공정상 상기 수지가 차광부 위에까지 도포되는 경우가 많은데 크게 문제가 되지는 않는다. 상기 확산성 수지가 차광부 위에까지 도포되어 층을 형성하는 경우, 상기 확산부는 층의 형태(확산층)가 된다.

상기 확산부의 두께는 제한이 없으며 사용되는 확산제 굴절률과 사이즈에 따라 확산성능이 달라지기 때문에 확산성능에 따라 두께를 적절히 조절할 수 있다. 일반적으로 오목부 기준으로 50~120㎛ 정도가 바람직하다.

상기 수지는 광경화성 수지인 것이 바람직하다. 이러한 수지의 종류에 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 렌티큘라 렌즈를 형성하는 수지와 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 바람직하게는 상기 수지는 광확산 특성을 위하여 광 확산제를 포함한다. 이러한 광 확산제로는 종래 광 확산제로 사용되던 것이면 특별한 제한없이 사용 가능하다.

바람직하게는, 상기 광 확산제들은 약 5~12㎛ 내외의 입자크기를 가지고 있는 것이 광확산 효과 및 확산부 형성공정 측면에서 적당하다. 이러한 광 확산제의 비제한적인 예로서는, 무기물 비드로서 실리카 비드 또는 수산화 알루미늄 비드가 있으며, 유기물 비드로서 PMMA 비드, 스티렌(stylene) 비드 또는 상기 PMMA와 스티렌의 공중합체인 SMMA 비드 등이 있다. 이러한 광 확산제는 단독 또는 2종 이상 적절히 혼합하여 사용할 수 있다.

한편, 확산부의 헤이즈(haze) 값은 50~70% 범위에 있는 것이 적당하다. 이러한 헤이즈 값은 사용된 확산제의 크기나 굴절률, 전체 확산부의 두께 등에 의해 조절될 수 있다.

이어, 도 4k에서 보는 바와 같이 최외각 층에 필터로서 필름 또는 시트(11)을 적층한다. 상기 필름 또는 시트는 보호필터로서 작용할 수 있다.

상기 필터로 사용되는 필름이나 시트는, 시청자측면, 즉 전면부 쪽 방향으로 AG(anti-glare,눈부심 방지), AS(anti-static, 대전방지), HC(hard coating) 등의 기능을 가지고 있는 것이 바람직하다.

필터로서 필름형태의 필터를 사용할 경우에는 렌티큘라렌즈 제조시와 유사하게 광경화형 확산수지를 감광성 점착층에 형성된 오목부에 채운 후 필터로 덮고 스퀴징 등을 통해 원하고자 하는 두께의 확산부를 형성시킨 후 필터쪽에서 광조사를 실시하여 확산부를 경화시키는 것에 의하여, 확산부의 경화와 필터의 적층 부착을 동시에 진행할 수 있다.

필터로서 시트형태의 필터를 사용하는 경우에는, 먼저 이형필름을 이용하여 확산수지를 원하는 두께로 경화시킨 후 상기 이형필름 제거하고 그 위에 PSA등을 사용하여 시트를 부착시킬 수 있다.

이와 같이 상기 설명된 방법에 의하여 본 발명에 의한 렌티큘라 렌즈 시트를 제조할 수 있다. 본 발명은 또한 상기 방법으로 제조됨으로써, 콘트라스트 특성이 우수하며, 모아레 현상 억제 등과 같은 광특성이 우수하고, 별도의 두꺼운 확산층을 사용하지 않아 제조비용이 저렴한 렌티큘라 렌즈 시트를 제공할 수 있다.

본 발명은 상기 렌티큘라 렌즈 시트를 프로젝션 TV용 스크린에 적용함으로써 콘트라스트 특성과 광특성 등이 우수한 프로젝션 TV를 제조하는 방법을 제공한다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 더 구체적으로 설명한다. 이러한 실시예, 비교예 및 시험예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 예시일 뿐 이것에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

두께 100㎛인 전광선 투과률 92% 이상의 폴리에스테르 필름을 지지체로 하여 그 일면에 렌티큘라 렌즈를 형성하였다. 렌티큘라 렌즈는 에폭시 아크릴레이트와 우레탄 아크릴레이트, 및 부착성과 이형성을 위한 모노머와 광개시제 혼합물을 이용하여 피치가 0.15mm가 되도록 상기 기술한 방법으로 제조하였다.

이어 상기 지지체의 타측면에 감광성 점착층을 형성하였다. 아크릴산 알킬 에스테르 중합체를 이용하여 40㎛두께로 별도의 감광성 점착층을 제조하고 90℃ 정도의 온도에서 지지체에 접착하였다. 상기 감광성 점착층에는 캐리어 시트가 부착되어 있다.

이어 렌티큘라 렌즈를 통하여 250mJ/cm²의 자외선을 30초 동안 조사하여, 상기 감광성 점착층 중 렌티큘라 렌즈의 집광부에 해당하는 부분을 경화시켰다.

그 후에 상기 감광성 점착층 중 경화된 부분을 캐리어 시트와 함께 제거하였다.

상기에서 캐리어 시트와 함께 제거되지 않은 부분에 흑색의 잉크 포일을 70℃의 온도에서 접착시킨 후 떼어냄으로써 흑색의 차광부를 선택적으로 형성하였다. 이때 사용된 잉크호일은 듀폰사의 크로마린 잉크호일이다.

이어 광확산성 수지로서 렌티큘라 렌즈 제조시 사용된 광경화형 수지에, 광 확산제로서 평균입경 5㎛ 크기의 유기물 비드가 포함된 수지를 상기 감광성 점착층이 제거된 부분에 충진하여 확산부 형성하였다. 상기 확산부의 두께는 오목부를 기준으로 120㎛ 였다. 그 후 필터로서, AG, AS 처리가 되어있고 전광선 투과율 92% 이상이고 두께 250㎛인 PET 필름을 덮은 후 광조사를 실시하여 확산부를 경화시킴으로써 최종 제품을 완성하였다.

본 실시예에서 보는 바와 같이, 매우 간단한 공정에 의하여 차광부 및 광확산부가 형성될 수 있다.

본 발명에 의할 경우, 효과적으로 차광부 및 확산부를 형성하여 콘트라스트 특성 및 광특성이 우수한 렌티큘라 렌즈 시트를 제공할 수 있으며, 비교적 간단한 방법으로 광축의 오차 없이 렌티큘라 렌즈와 차광부를 상호 배치할 수 있다. 또한 상기 렌티큘라 렌즈 시트를 이용함으로써 콘트라스트 특성 및 광특성이 우수한 프로젝션 TV 스크린을 제공할 수 있다.

Claims (15)

1. (1) 일측면에는 복수개의 원통형 렌티큘라 렌즈가 배치되고 타측면에는 감광성 점착층이 배치된 시트를 제조하는 단계;

   (2) 렌티큘라 렌즈를 통하여 빛을 조사하여, 상기 감광성 점착층 중 렌티큘라 렌즈의 집광부에 대응하는 부분을 경화시키는 단계;

   (3) 상기 감광성 점착층 중 경화된 부분을 캐리어 시트와 함께 제거하여 오목부를 형성함으로써, 상기 감광성 점착층에 요철부를 형성하는 단계;

   (4) 상기 감광성 점착층 중 캐리어 시트와 함께 제거되지 않고 남은, 상기 감광성 점착층에 형성된 요철부의 볼록부 위에 차광부를 형성하는 단계; 및

   (5) 상기 감광성 점착층의 오목부에 광 확산성을 갖는 감광성 수지를 충진하여 확산부를 형성하는 단계;

   를 포함하는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 감광성 점착층에는 캐리어 시트가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 (5) 단계 후, 투명한 기재로 된 보호 필터를 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 단계 (1)은, 지지체 시트를 중심으로 일면에 렌티큘라 렌즈를 형성하는 단계; 및 타측면에 감광성 점착층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 감광성 점착층을 형성하는 단계는 캐리어 시트가 부착된 감광성 점착층을 별도로 제조한 후, 이를 지지체에 적층시키는 것임을 특징으로 하는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 렌티큘라 렌즈의 피치는 0.2mm 이하인 것을 특징으로 하는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법.
7. 제 1항에 있어서, 상기 감광성 점착층의 점착박리강도는 광경화 전에 1000gf/25mm이상이고, 광경화 후에 100gf/25mm 이하인 것을 특징으로 하는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법.
8. 제 2항에 있어서, 상기 캐리어 시트와 상기 감광성 점착층 사이의 접착박리 강도는 300~700 gf/25mm인 것을 특징으로 하는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 캐리어 시트에는 별도의 접착제층이 형성되어 있으며, 상기 접착제 층의 접착박리 강도가 약 300~700gf/25mm인 것을 특징으로 하는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법.
10. 제 1항에 있어서, 상기 감광성 점착층의 두께는 30~50㎛인 것을 특징으로 하는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법.
11. 제 1항에 있어서, 상기 확산부의 두께는 상기 오목부를 기준으로 50~120㎛ 인 것을 특징으로 하는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법.
12. 제 2항에 있어서, 상기 차광부를 형성하는 방법은 인쇄법인 것을 특징으로 하는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법.
13. 제 12항에 있어서, 상기 인쇄법은 스크린 인쇄법, 열전사 리본을 이용한 인쇄법 또는 그라비아 인쇄법인 것을 특징으로 하는 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법.
14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 의한 렌티큘라 렌즈 시트의 제조방법으로 제조된 렌티큘라 렌즈 시트.
15. 제 14항에 의한 렌티큘라 렌즈 시트를 포함하는 프로젝션 TV용 스크린.

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