KR100935451B1

KR100935451B1 - 후면 투사 스크린

Info

Publication number: KR100935451B1
Application number: KR1020090088226A
Authority: KR
Inventors: 김재진
Original assignee: (주)맥스파인; 김재진
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2010-01-06

Abstract

본 발명은 후면 투사 방식의 스크린에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무게를 경량화시켜 운반과 설치의 용이성을 제공하고, 화면의 밝기와 균일도 향상 및 시야각 확보와 더불어 화면의 선명도를 향상시킨 후면 투사 스크린에 관한 것이다.

본 발명에 따른 후면 투사 스크린(100)은, 투과되는 빛을 난반사 처리하여 광확산 시키는 확산필름(10); 상기 확산필름(10)의 배면에 위치하고, 투명 원사(原絲)를 직교되게 직조(織造)하여 형성되는 투명망사(20); 상기 확산필름(10)과 상기 투명망사(20) 사이에 개재되어 점착시키는 투명 점착층(30); 및 상기 투명 점착층(30)의 배면에 구비되고, 상기 투명망사(20)의 격자 공간에 채워져 형성되는 흑색의 광흡수부(40);로 구성되는 것을 특징을 한다.

후면 투사 스크린, 투명 망사, 확산필름, 광흡수부, 투명 점착층

Description

후면 투사 스크린 {The Rear Projection Screen}

디스플레이 장치에 있어서, 대화면 고화질 영상의 요구가 증가됨에 따라 소형의 영상을 투사렌즈를 이용해 확대 투사하는 프로젝터의 보급이 확산되고 있다. 이러한 프로젝터는 투사 방식에 따라 전면 투사 프로젝터(Front Projection Projector) 및 후면 투사 프로젝터(Rear Projection Projector)로 구분된다.

전면 투사는 사용자가 영상을 시청하는 방향과 동일한 방향으로 영상을 투사하는 방식이며, 전면 투사 프로젝터는 일반적으로 극장이나 회의실 등에서 이용된다. 반면, 후면 투사는 영상을 시청하는 사용자와 대향되는 방향에서 영상을 투사하는 방식이다. 후면 투사 프로젝터는 프로젝션 TV에 구비되어 화상을 생성한다. 또한, 후면 투사는 주위 환경이 밝은 곳에서도 밝은 화면을 볼 수 있으므로 전면 투사에 비해 더욱 많이 이용된다.

특히, 후면 투사 스크린 중 디지털 터치 디스플레이 장치나 전자칠판에 사용되는 스크린의 경우에는 스크린의 후면에서 컴퓨터화면이 투사되어 디스플레이되고, 적외선 센서 또는 적외선 카메라센서를 통해 스크린 표면에 15mm 이내로 손가락 또는 유사물체가 접근되었을 때 터치로 인식하게 되며, 화면에 직접 글씨를 쓰는 판서를 목적으로 하는 전자칠판의 경우에는 10mm 이내로 터치가 인식되어야 판서된 글씨가 이어지지 않고 판서를 실행할 수 있게 된다.

상기 전자칠판용 후면 투사 스크린의 경우에는, 70인치 이상으로 대형화되는 추세로 대형화에 따른 사용환경의 온도와 습도에 의한 스크린의 변형을 최소화하기 위해 투명 강화유리를 사용한 강화유리스크린을 대부분 사용하고 있다.

하지만, 이러한 강화유리스크린의 경우, 투명강화유리에 확산필름을 한번 접착한 후에는 투명강화유리로부터 확산필름을 떼어내기가 어렵고, 미세먼지나 머리카락 등이 강화유리나 확산필름의 접합면에 붙어있는 경우 기포가 발생되는 등의 접합불량이 빈번하게 발생되는 문제점이 있었고, 대형제작에 따른 강화유리의 대형화로 무게가 증대되어 현장 운반이나 설치가 어렵고, 운반중 충격에 의한 파손의 염려가 있었다.

이에 한국등록실용신안 제20-0444192호에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 투명망사(120)에 확산필름(130)을 부착하는 방식의 터치센서 및 전자칠판용 경량 메시 스크린을 게시하였다. 상기 고안은 종래 스크린을 구성하던 강화유리 대신에 투명망사에 확산필름을 부착하여 확산필름의 접착불량을 개선 시키고, 스크린을 경량 화한 효과는 있었으나, 밝기를 올릴 경우 콘트라스트(Contrast)가 떨어지고, 큰트라스트를 올릴경우 밝기가 현저히 떨어지는 문제점이 있고, 백색화면에서 불균일한 얼룩이 발생하는 문제점이 있으며, 투명 원사가 직교하여 구성되는 투명망사가 부착됨에 따라 투사되는 원 화면의 직교 픽셀과 투명망사 사이에 빛의 간섭현상이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스크린의 무게를 경량화하여 스크린의 운반 및 설치를 용이하게 함과 더불어,

화면의 콘트라스트(Contrast)를 향상시켜 선명한 화질의 대화면을 구현할 수 있도록 하며,

백색 화면의 스크린에서 밝기를 올릴 경우에도 얼룩이 발생 되지 않게 하고, 또한, 빛의 간섭현상이 발생 되지 않도록 하는 후면 투사 스크린을 제공함에 있다.

상기 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 형태에서는, 투과되는 빛을 난반사 처리하여 광확산 시키는 확산필름(10); 상기 확산필름(10)의 배면에 위치하고, 투명 원사(原絲)를 직교되게 직조(織造)하여 형성되는 투명망사(20); 상기 확산필름(10)과 상기 투명망사(20) 사이에 개재되어 점착시키는 투명 점착층(30); 및 상기 투명 점착층(30)의 배면에 구비되고, 상기 투명망사(20)의 격자 공간에 채워져 형성되는 흑색의 광흡수부(40);로 구성되는 것을 특징으로 하는 후면 투사 스크린(100)을 제공한다.

본 발명에 따른 후면 투사 스크린(100)에서, 상기 투명망사(20)는, 투명원사가 직교되는 교차부위를 열 압착하여 상기 교차부위의 두께를 소정 두께로 줄일 수 있고,

또한, 상기 확산필름(10)은, 투명 재질의 PVC, 아크릴, 우레탄, PE, PET 중에서 선택된 어느 하나의 소재로 형성되는 기재필름에, 각기 다른 굴절률을 가지는 폴리 스틸렌과 아크릴 수지 및 유리가 소정비율로 혼합형성되는 확산제를, 상기 기재필름에 코팅하여 형성될 수 있으며,

바람직하게는, 상기 흑색의 광흡수부(40)는, 상기 투명 점착층(30)의 배면에 흑색 점착층을 형성하고, 상기 흑색 점착층의 배면으로 상기 투명망사(20)를 열 압착하여, 상기 투명망사(20)가 상기 흑색 점착층을 뚫고서 상기 투명 점착층(30)의 배면에 접촉되게 형성될 수 있다.

좀 더 바람직하게는, 유리 또는 합성수지를 소재로 사용하여 흑색염료를 혼합한 흑색의 구슬형태로 형성되는 흑색 미분체(61)를, UV수지(60)에 혼합하여 상기 투명망사(20)의 배면의 격자공간에 도포할 수 있다.

또한, 투명 원사(原絲)를 직교 되게 직조(織造)하여 형성되는 상기 투명망사(20)를, 소정각도로 비틀어서 격자를 마름모꼴 형상으로 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 후면 투사 스크린은, 강화유리 대신 투명 원사를 직교되게 직조하여 구성되는 투명망사를 부착함으로써, 스크린의 무게를 경량화하여 스크린의 운반 및 설치를 용이하게 할 수 있고,

상기 투명망사의 격자 공간에 흑색의 광흡수부를 형성시킴으로써, 화면의 콘트라스트(Contrast)를 향상시켜 선명한 화질의 대화면을 구현할 수 있으며,

상기 투명망사에서 투명 원사가 교차하는 부위를 열압착하여 두께를 줄임으로써, 백색 화면의 스크린에서 밝기를 올릴 경우에도 얼룩이 발생 되지 않고,

또한, 투명 원사(原絲)를 직교 되게 직조(織造)하여 형성되는 상기 투명망사를, 소정각도로 비틀어서 격자를 마름모꼴 형상으로 형성함으로써, 빛의 간섭현상이 발생 되지 않는 선명한 화질을 구현할 수 있다.

이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

도 1은 종래 경량 매쉬 스크린를 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 후면 투사 스크린(100)에서, 투명망사(20)를 나타내는 정면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 후면 투사 스크린(100)에서, 투명망사(20)를 압착 로울러(50)를 이용하여 열 압착시키는 것을 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 후면 투사 스크린(100)의 일 실시예를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 5는 도 4의 투명망사(20)의 격자공간에 채워져 형성된 흑색 광흡수부(40)의 배면으로 흑색의 미분체를 혼합한 UV수지(60)가 도포된 것을 나타내는 단면도이고, 도 6a 내지 도 6c는 투명망사(20)의 격자공간에 채워져 형성되는 흑색 광흡수부(40)의 형성과정을 나타내는 단면도이며, 도 7은 본 발명에 의한 후면 투사 스크린(100)에서, 투명망사(20) 를 소정각도로 비틀어서 격자를 마름모 형상으로 형성시킨 후, 확산필름(10)에 부착하는 것을 나타내는 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 후면 투사 스크린(100)은, 도 2와 도 4에 도시된 바와 같이, 투명 원사(原絲)를 직교되게 직조하여 형성되며 확신필름의 배면에 위치하는 투명망사(20)는, 스크린의 후면에 위치한 광원으로부터 투사되는 빛을 1차로 굴절 및 산란시키는 역할을 하며, 상기 투명망사(20)에 의해 1차 산란된 빛을 2차 산란시켜 난반사 처리하며 광확산 기능을 갖는 확산필름(10)이 구비되고, 상기 투명망사(20)와 확산필름(10)의 사이에는, 투명망사(20)와 확산필름(10)을 점착시키는 투명 점착층(30)이 형성되며, 상기 투명 점착층의 배면에 구비되고, 상기 투명망사(20)의 비어있는 격자 공간에 채워지는 흑색의 광흡수부(40)로 구성된다.

상기 확산필름(10)은, 본 발명에 따른 후면 투사 스크린(100)의 전방에 위치하며, 투명 재질의 PE(폴리에틸렌), PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PVC, 아크릴, 우레탄 중 어느 하나의 선택된 소재로 형성되는 기재필름에, 각기 다른 굴절률을 가지는 폴리 스틸렌, 아크릴 수지 및 유리를 소정비율로 혼합한 확산제를 상기 기재필름에 코팅하여 형성할 수 있다. 바람직하게는, 두께 150 ~ 180 미크론 미터(micron meter)의 PET 기재필름에, 20 ~ 30 미크론 미터 정도의 각기 다른 굴절률을 가지는 비드 혼합물을 아크릴 베이스의 자외선 경화수지 100g에 3 ~ 10g 정도 혼합시킨 확산제를, 상기 PET 기재필름에 코팅하여 시야각을 향상시킨 확산필 름(10)을 형성시킬 수 있다. 이때, 상기 비드 혼합물에 혼합되는 비드로는 굴절률 1.59를 가지는 폴리스틸렌, 굴절률 1.49를 가지는 아크릴 수지 및 굴절률 1.52를 가지는 유리를 각각, 1 : 2 : 1의 비율로 혼합하여 상기 비드 혼합물을 구성할 수 있다.

상기 투명망사(20)는, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론 등 투명도와 인장력을 갖춘 플라스틱 소재를 이용하여 가느다란 원형의 플라스틱 실로 뽑은 다음, 이 원형의 플라스틱 실을 50 ~ 300 목의 목수로 직교되게 직조(織造)하여 형성한다. 상기와 같이, 원형의 플라스틱 실을 직교되게 직조하여 상기 플라스틱 실이 서로 교차되는 부위의 두께를 그대로 유지한 채 형성된 투명망사(20)를 상기 확산필름(10)에 점착시켜 스크린을 구성하는 경우에는, 상기 교차부위의 두께가 투명망사(20)를 구성하는 단일 원형 플라스틱 실의 두께보다 거의 두배로 두꺼워 밝은 화면의 투사시 불균일한 빛의 산란을 유발시켜 백색의 전체 스크린 화면상에 불균일한 얼룩무늬를 야기시게 된다. 따라서, 바람직하게는, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 후면 투사 스크린(100)에서는 상기 원형의 플라스틱 실을 직교되게 직조한 후, 일정 온도로 가열된 한 쌍의 압착 로울러(50) 사이로 통과시켜 상기 플라스틱 실이 서로 교차되는 부위의 두께를 일정 두께로 압착시킴으로써, 상기 투명망사(20)를 통과한 빛의 산란이 균일하게 이루어질 수 있도록 하여 백색의 전체 스크린 화면상에 나타날 수 있는 불균일 얼룩무늬의 발생을 방지하여 깨끗한 화질의 화면을 스크린상에 구현할 수 있게 한다.

상기 확산필름(10)의 후면으로 상기 투명망사(20)를 접합시키기 위해, 확산필름(10)의 배면을 투명 접착제로 코팅하여 투명 점착층(30)을 형성시키며, 바람직하게는 상기 투명 접착제에도 상기 비드 혼합물을 혼합시켜 확산필름(10)의 배면에 코팅함으로써, 화면의 시야각을 더 향상시킬 수도 있다.

상기 투명망사(20)의 격자 공간에 채워져 형성되는 상기 흑색의 광흡수부(40)는, 먼저 상기 투명 점착층(30)의 배면에 흑색 점착층을 형성시키고, 상기 흑색 점착층의 배면으로 소정온도로 가열한 상기 투명망사(20)를 열 압착시켜 상기 가열된 투명망사(20)가 상기 흑색 점착층을 가열 유동시켜 상기 투명망사(20)의 빈공간인 격자공간으로 상기 흑색 점착층을 밀어내면서 뚫고 지나가 상기 흑색 점착층의 전면에 구비되는 투명 점착층(30)에 접촉되도록 열 압착시킨다.

좀 더 상세하게, 상기 흑색 광흡수부(40)의 형성과정을 살펴보면, 도 6a 내지 6c에 도시된 바와 같이, 확산필름(10)의 배면에 10 ~ 30 micron meter 두께로 투명 점착층(30)을 형성시키고, 그 후면에는 녹는 온도가 상기 투명 점착층(30)과, 투명망사(20)를 구성하는 플라스틱 실보다 낮은 소재로 형성되고, 흑색의 염료가 혼합된 흑색 광흡수부층을 5 ~ 10 micron meter로 도포한다.

투명 점착층(30)의 배면으로 도포된 흑색 광흡수부층을 상기 투명망사(20)를 구성하는 소재 투명 원사의 용융점 이하의 소정온도로 가열시켜 상기 흑색 광흡수부층에 열 가압시키며, 상기 투명 망사의 열 가압시, 흑색 광흡수부층은 가열된 투 명망사(20)로 인해 점성을 지니는 유동상태로 가열되고, 플라스틱 실의 가압에 의해 투명 원사가 직교하여 구성되는 투명망사(20)의 빈공간인 격자 중앙부로 밀려나가면서 상기 격자의 빈공간을 채우게 되며, 투명망사(20)는 흑색 광흡수부층을 밀어내면서 흑색 광흡수부층의 전면에 위치한 투명 점착층(30)에 닿을 때까지 전진함으로써, 상기 투명망사(20)의 격자 공간에 흑색의 광흡수부(40)를 형성시킬 수 있게 되는 것이다.

투명망사(20)를 통과하면서 빛이 산란 및 확산 되어 광시야각과 밝기가 향상됨과 동시에, 전술한 바와 같이, 투명망사(20)의 격자공간에 채워져 상기 광흡수부(40)가 형성됨으로써, 밝기를 올릴 경우에도 콘트라스트(Contrast)가 낮아지지 않는 밝고 선명한 화질의 화면을 스크린에서 구현할 수 있게 되는 것이다.

바람직하게는, 도 5에 도시된 바와 같이, 유리 또는 합성수지에 흑색염료를 혼합하여 형성되는 흑색의 구슬형태의 흑색 미분체(61)를 UV수지(60)에 혼합하여 상기 투명망사(20)의 배면의 격자공간에 도포하여, 상기 흑색의 구슬형태의 미분체가 혼합된 UV수지(60)의 도포량의 조절로 스크린의 전체적인 콘트라스트(Contrast)를 조절할 수 있게 한다.

또한, 광원으로부터 투사되는 직사각형 형상의 직교 픽셀과 종래 직사각형 형상으로 직교 되게 형성되는 투명망사(20) 간에 발생하는 빛의 간섭현상에 의하여 스크린에 투사되는 화면의 화질이 뚜렷하지 못하였으나, 투명 원사를 직교되게 직조하여 형성되는 상기 투명망사(20)를 사기 투명 점착층(30)을 통하여 상기 확산필 름(10)에 접합시에, 수직·수평으로 직교되게 형성된 직사각형 형상의 격자무늬 그대로 투명망사(20)를 수평되게 접합시키는 것이 아니라, 바람직하게는, 도 7에 도시된 바와 같이, 투명망사(20)를 약간 비틀어 상기 격자무늬를 마름모 형상으로 변형시켜 상기 확산필름(10)에 부착시킴으로써, 광원에서 투사되는 직교 픽셀과 투명망사(20)에 의하여 발생되는 빛읜 간섭현상을 억제시켜 좀 더 또렷하고 선명한 화질의 화면을 스크린 상에 구현할 수 있게 되는 것이다.

위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

따라서, 본 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다.

도 1은 종래 경량 매쉬 스크린를 나타내는 단면도;

도 2는 본 발명에 의한 후면 투사 스크린(100)에서, 투명망사(20)를 나타내는 정면도;

도 3은 본 발명에 의한 후면 투사 스크린(100)에서, 투명망사(20)를 압착 로울러(50)를 이용하여 열 압착시키는 것을 나타내는 단면도;

도 4는 본 발명에 의한 후면 투사 스크린(100)의 일 실시예를 나타내는 단면도;

도 5는 도 4의 투명망사(20)의 격자공간에 채워져 형성된 흑색 광흡수부(40)의 배면으로 흑색의 미분체를 혼합한 UV수지(60)가 도포된 것을 나타내는 단면도;

도 6a 내지 도 6c는 투명망사(20)의 격자공간에 채워져 형성되는 흑색 광흡수부(40)의 형성과정을 나타내는 단면도; 및

도 7은 본 발명에 의한 후면 투사 스크린(100)에서, 투명망사(20)를 소정각도로 비틀어서 격자를 마름모 형상으로 형성시킨 후, 확산필름(10)에 부착하는 것을 나타내는 사시도;이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 확산필름 20 : 투명망사

30 : 투명 점착층 40 : 광흡수부

41 : 흑색 점착층

50 : 압착 로울러 60 : UV수지

61 : 흑색 미분체

100 : 후면 투사 스크린

Claims

투과되는 빛을 난반사 처리하여 광확산 시키는 확산필름(10);

상기 확산필름(10)의 배면에 위치하고, 투명 원사(原絲)를 직교되게 직조(織造)하여 형성되는 투명망사(20);

상기 확산필름(10)과 상기 투명망사(20) 사이에 개재되어 점착시키는 투명 점착층(30); 및

상기 투명 점착층(30)의 배면에 구비되고, 상기 투명망사(20)의 격자 공간에 채워져 형성되는 흑색의 광흡수부(40);로 구성되는 것을 특징으로 하는 후면 투사 스크린(100).
제 1항에 있어서,

상기 투명망사(20)는,

투명원사가 직교되는 교차부위를 열 압착하여 상기 교차부위의 두께를 소정 두께로 줄이는 것을 특징으로 하는 후면 투사 스크린(100).
제 1항에 있어서,

상기 확산필름(10)은,

투명 재질의 PVC, 아크릴, 우레탄, PE, PET 중에서 선택된 어느 하나의 소재로 형성되는 기재필름에,

각기 다른 굴절률을 가지는 폴리 스틸렌과 아크릴 수지 및 유리가 소정비율로 혼합형성되는 확산제를,

상기 기재필름에 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는 후면 투사 스크린(100).
제 3항에 있어서,

상기 흑색의 광흡수부(40)는,

상기 투명 점착층(30)의 배면에 흑색 점착층을 형성하고, 상기 흑색 점착층의 배면으로 상기 투명망사(20)를 열 압착하여, 상기 투명망사(20)가 상기 흑색 점착층을 뚫고서 상기 투명 점착층(30)의 배면에 접촉되게 형성되는 것을 특징으로 하는 후면 투사 스크린(100).
제 4항에 있어서,

유리 또는 합성수지를 소재로 사용하여 흑색염료를 혼합한 흑색의 구슬형태로 형성되는 흑색 미분체(61)를,

UV수지(60)에 혼합하여 상기 투명망사(20)의 배면의 격자공간에 도포하는 것 을 특징으로 하는 후면 투사 스크린(100).
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

투명 원사(原絲)를 직교 되게 직조(織造)하여 형성되는 상기 투명망사(20)를,

소정각도로 비틀어서 격자를 마름모꼴 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 후면 투사 스크린(100).