KR-102960419-B1 - ACTIVE VIEWING ANGLE CONTROL FILM AND METHOD FOR MANUFATURING THE SAME

Abstract

본 개시는 능동형 시야각 제어필름에 있어서, 기재; 기재의 일면에 형성된 투명부 및 능동형 불투명부를 포함하는 루버층; 및 루버층 위에 형성된 보호층;을 포함하며 능동형 불투명부는 제1 점성을 갖는 제1 광변색부 조성물로 형성된 제1 광변색부 및 제2 점성을 갖는 제2 광변색부 조성물로 형성된 제2 광변색부로 형성된 능동형 시야각 제어필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 충청북도 및 (재)충북과학기술혁신원의 지원을 통해 수행하고 있는 2024년도 충북 소재부품장비분야 기술개발 지원사업, "광변색소재를 이용한 자동차 내광방지용 능동형 시야각 제어 필름 개발" 기술개발과제의 연구결과이다.

Inventors

• 안준원
• 안해원
• 박정호
• 황만택
• 신대식
• 이종연
• 박상규
• 박경찬

Assignees

• 주식회사 케이에이피에스

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20250109

Claims (10)

1. 능동형 시야각 제어필름에 있어서, 기재; 기재의 일면에 형성된 투명부 및 능동형 불투명부를 포함하는 루버층; 및 루버층 위에 형성된 보호층;을 포함하며 능동형 불투명부는 제1 점성을 갖는 제1 광변색부 조성물로 형성된 제1 광변색부 및 제2 점성을 갖는 제2 광변색부 조성물로 형성된 제2 광변색부로 형성되며, 능동형 불투명부의 높이는 80㎛ 이상이며, 제1 광변색부 및 제2 광변색부 중 제2 광변색부가 보호층에 인접하고, 제2 점성이 제1 점성보다 높은 능동형 시야각 제어필름.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 능동형 불투명부의 높이가 능동형 불투명부의 폭 대비 10 배 이상인 능동형 시야각 제어필름.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 제1 및 제2 광변색부 조성물은 자외선 경화수지 및 광변색 물질을 포함하며, 제1 광변색부 조성물에 포함된 광변색 물질의 함량이 제2 광변색부 조성물에 포함된 광변색 물질의 함량보다 낮은 능동형 시야각 제어필름.
6. 능동형 시야각 제어필름에 있어서, 기재; 기재의 일면에 형성된 투명부 및 능동형 불투명부를 포함하는 루버층; 및 루버층 위에 형성된 보호층;을 포함하며 능동형 불투명부는 제1 점성을 갖는 제1 광변색부 조성물로 형성된 제1 광변색부 및 제2 점성을 갖는 제2 광변색부 조성물로 형성된 제2 광변색부로 형성되며, 능동형 불투명부의 높이는 80㎛ 이상이며, 제1 광변색부 및 제2 광변색부 중 제2 광변색부가 보호층에 인접하고, 제2 점성이 제1 점성보다 낮은 능동형 시야각 제어필름.
7. 청구항 3에 있어서, 제1 광변색부가 능동형 불투명부의 90% 이상인 능동형 시야각 제어필름.
8. 능동형 시야각 제어필름 제조방법에 있어서, 기재의 일면에 자외선 경화수지를 도포하는 단계(S1); 도포된 자외선 경화수지에 양각의 루버 패턴 몰드를 이용하여 투명부 및 능동형 불투명부를 형성하고 자외선 경화하여 루버층을 형성하는 단계(S2); 광변색부 조성물을 능동형 불투명부에 채우는 단계(S3)로서, 제1 점성을 갖는 제1 광변색부 조성물을 채운 이후 제2 점성을 갖는 제2 광변색부 조성물을 능동형 불투명부에 채우고 자외선 경화하여 제1 광변색부 및 제2 광변색부를 형성하는 단계(S3); 및 루버층 위에 보호층을 형성하는 단계(S4);를 포함하며, S3 단계에서 능동형 불투명부의 90% 이상을 제1 광변색부 조성물로 채우는 능동형 시야각 제어필름 제조방법.
9. 삭제
10. 청구항 8에 있어서, 제1 및 제2 광변색부 조성물은 자외선 경화수지 및 광변색 물질을 포함하며,제1 광변색부 조성물에 포함된 광변색 물질의 함량이 제2 광변색부 조성물에 포함된 광변색 물질의 함량보다 높은 능동형 시야각 제어필름 제조방법.

Description

능동형 시야각 제어필름 및 이의 제조방법{ACTIVE VIEWING ANGLE CONTROL FILM AND METHOD FOR MANUFATURING THE SAME} 본 발명은 능동형 시야각 제어필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광변색 물질을 포함하는 능동형 시야각 제어필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다. 표시 장치는 사용자에게 시각적인 정보를 제공하는 전자 장치이다. 최근 들어, 표시 장치의 두께 및 무게가 감소하면서 표시 장치의 용도가 다양해지고 있다. 자동차는 현재 널리 사용되는 운송 수단들 중 하나이다. 최근 들어, 자동차에 다양한 기능들을 제공하기 위한 차량용 표시 장치들이 적용되고 있다. 차량용 표시 장치들은 운전자에게 속도 정보, 지도 정보, 운전에 도움이 되는 정보 등을 제공하거나 동승자에게 엔터테인먼트 정보를 제공할 수 있다. 한편, 야간 또는 주변이 어두운 악천후에는 운전자 또는 동승자 전방에 배치되는 차량용 표시 장치에 표시되는 영상이 앞 유리에 비칠 수 있다. 이 경우, 앞 유리에 비치는 영상이 운전자의 주행에 방해가 될 수 있다. 또한, 동승자가 차량용 표시 장치를 통해 시청하는 영상이 운전자에게 노출되는 경우에 운전자의 주행에 방해가 될 수 있다. 도 1은 한국등록특허공보 제2436409호에 기재된 시야각 재어필름의 일 예를 기재한 도면이다. 설명의 편의를 위해 도면기호 및 명칭의 일부를 변경하였다. 시야각 제어필름(10)은 기재(11), 루버(Louver)층(15), 및 보호층(14)을 포함한다. 루버층(15)은 투명 수지(13)에 안료(12)가 혼합된 루버층(15) 형성용 조성물로 형성될 수 있다. 안료(12)는 블랙 이외에 그레이 등 빛을 흡수하는 계열이면 가능하며, 안료 이외에 염료도 가능하다. 도 2는 한국공개특허공보 제2022-0131433호에 기재된 시야각 재어필름이 적용된 표시 장치의 일 예를 기재한 도면이다. 설명의 편의를 위해 도면기호 및 명칭의 일부를 변경하였다. 표시 장치(20)는 액정패널(21), 도광판(22) 및 광원(23)을 포함한다. 도광판(22)은 시야각 제어 기능을 갖는 루버 패턴을 포함하고 있다. 운전자 또는 동승자 전방에 배치되는 차량용 표시 장치에서 표시되는 영상이 앞 유리에 비쳐 운전자의 주행에 방해되는 것은 주변이 어두운 야간 또는 악천후시 발생하는 문제이며 주변이 밝은 주간이나 화창한 날에는 이러한 문제가 잘 일어나지 않는다. 오히려 주변이 밝은 주간이나 화창한 날에는 차량용 표시 장치 주변이 밝아 차량용 표시 장치에 표시되는 영상이 잘 시인되지 않는 문제가 있다. 이러한 상황에서 빛을 흡수하는 안료 또는 염료가 포함된 시야각 제어필름(10)을 사용하는 경우에는 차량용 표시 장치의 화면 밝기를 더 높여야 할 수 있다. 차량용 표시 장치의 화면 밝기를 더 높이는 경우 차량의 전력 소모가 커지며 차량용 표시 장치의 수명이 줄어드는 문제가 발생할 수 있다. 본 발명은 운전자 또는 동승자 전방에 배치되는 차량용 표시 장치에 표시되는 영상이 앞 유리에 비쳐 운전자의 주행에 방해되는 우려가 있는 경우에만 시야각 제어 기능을 갖는 능동형 시야각 제어필름 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다. 도 1은 한국등록특허공보 제2436409호에 기재된 시야각 재어필름의 일 예를 기재한 도면, 도 2는 한국공개특허공보 제2022-0131433호에 기재된 시야각 재어필름이 적용된 표시 장치의 일 예를 기재한 도면, 도 3은 본 발명에 따른 능동형 시야각 제어필름의 일 예를 보여주는 도면, 도 4는 본 발명의 장점을 설명하는 도면, 도 5는 본 발명의 원리를 설명하는 도면, 도 6은 본 발명에 따른 능동형 시야각 제어필름 제조방법의 일 예를 보여주는 도면. 이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다. 또한 본 명세서에서 상측/하측, 위/아래 등과 같은 방향 표시는 도면을 기준으로 한다. 도 3은 본 발명에 따른 능동형 시야각 제어필름의 일 예를 보여주는 도면이다. 능동형 시야각 제어필름(100)은 기재(110), 기재(110)의 일면에 형성된 투명부(121) 및 능동형 불투명부(122)를 포함하는 루버층(120) 및 루버층(120) 위에 형성된 보호층(130)을 포함한다. 본 명세서에서 투명 및 불투명의 용어는 빛을 전부 투과하거나 전부 투과하지 못한다는 것이 아닌 상대적 투명 및 불투명의 개념으로 루버(louver) 효과를 얻을 수 있는 정도의 투명 및 불투명의 개념으로 사용한 것이다. 기재(110) 및 보호층(130)은 루버층(120)을 외부 오염이나 물리적 손상으로부터 보호하기 위한 것으로 동일한 물질로 형성될 수 있다. 또한 롤투롤 공정에 의한 제조가 가능한 물질인 것이 바람직하다. 또한 기재(110) 및 보호층(130)은 빛 투과율이 좋고 자외선에 의한 내성이 강한 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 4불화 에틸렌, 폴리이미드, PMMA, 폴리스틸렌, 폴리 카보네이트, 폴리술폰, 폴리아릴, 폴리에스테르, 환형(고리형) 폴리올레핀으로 중 어느 하나로 이루어진 필름이나 시트가 바람직하다. 기재(110) 및 보호층(130)의 두께는 20㎛ 내지 200㎛ 일 수 있다. 루버층(120)은 투명부(121) 및 시야각 제어를 위한 능동형 불투명부(122)를 포함할 수 있다. 능동형 불투명부(122)는 제1 점성을 갖는 제1 광변색부 조성물로 형성된 제1 광변색부(1221) 및 제2 점성을 갖는 제2 광변색부 조성물로 형성된 제2 광변색부(1222)로 형성될 수 있다. 표 1은 능동형 불투명부(122)의 높이(1223)에 따른 투과율, 시야각 및 패턴 가공 난이도를 보여주는 표이다. 패턴 가공 난이도는 도 6에서 설명하는 것처럼 루버층(120)을 형성하기 위해 루버 패턴 몰드를 제작하는 경우의 패턴 가공 난이도를 의미한다. 투과율은 Haze Meter (Nippon Denshoku / NDH-2000) 장비를 사용하여 측정하였으며, 시야각은 BM-7 휘도측정기를 사용하여 측정하였다. 구분ABC투과율(%)시야각패턴가공 난이도투명부 폭(㎛)능동형 불투명부 폭(㎛)능동형 불투명부 높이(㎛)실험 13571008340도매우 어려움실험 2357908343도어려움실험 3357808347도가공 가능실험 4357708353도가공 가능실험 5357608360도가공 가능실험 6357508370도가공 가능 차량용 표시 장치에 표시되는 영상이 앞 유리에 비쳐 운전자의 주행에 방해되는 우려를 완화하기 위해서는 일반적으로 시야각이 50도 이내로 제어되는 것이 바람직하다. 표 1을 보면 시야각을 50도 이내로 제어하기 위해서 능동형 불투명부(122)의 높이(1223)는 80㎛ 이상인 것이 바람직하다. 다만 표시 장치의 두께가 감소하는 경향 및 루버 패턴 몰드의 패턴 가공 난이도를 고려하였을 때 능동형 불투명부(122)의 높이(1223)는 100㎛ 미만인 것이 바람직하다. 표 2는 투명부(121)의 폭(1211)에 따른 투과율, 시야각 및 패턴 가공 난이도를 보여주는 표이다. 패턴 가공 난이도의 의미, 투과율 및 시야각의 측정방법은 표 1에 기재된 것과 동일하다. 구분ABC투과율(%)시야각패턴가공 난이도투명부 폭(㎛)능동형 불투명부 폭(㎛)능동형 불투명부 높이(㎛)실험 1207807430도매우 어려움실험 2257807635도어려움실험 3307807941도가공 가능실험 4357808347도가공 가능실험 5407808555도가공 가능실험 6457808760도가공 가능 차량용 표시 장치에 표시되는 영상이 앞 유리에 비쳐 운전자의 주행에 방해되는 우려를 완화하기 위해서는 일반적으로 시야각이 50도 이내로 제어되는 것이 바람직하다. 표 2를 보면 시야각을 50도 이내로 제어하기 위해서 투명부(121)의 폭은(1211) 35㎛ 이하인 것이 바람직하다. 다만 빛 투과율 80% 이상을 확보하는 것과 루버 패턴 몰드의 패턴 가공 난이도를 고려하여 30㎛ 이상인 것이 바람직하다. 표 3은 능동형 불투명부(122)의 높이를 80㎛로 고정한 상태에서 투명부(121)의 폭(1211)과 능동형 불투명부(122)의 폭(1224)의 비를 변화한 경우 투과율, 시야각 및 패턴 가공 난이도를 보여주는 표이다. 패턴 가공 난이도의 의미, 투과율 및 시야각의 측정방법은 표 1에 기재된 것과 동일하다. 구분ABA:B 비율투과율(%)시야각패턴가공 난이도투명부 폭(㎛)능동형 불투명부 폭(㎛)실험 135312:19247도매우 어려움실험 23557:18847도어려움실험 33575:18347도가공 가능실험 435103.5:17847도가공 가능실험 535201.8:16447도가공 가능실험 635351:15047도가공 가능 표 3을 보면 투명부(121)의 폭(1211)과 능동형 불투명부(122)의 폭(1224)의 비는 시야각에는 영향을 미치지 않지만 투과율에 영향을 미치고 있다. 일반적으로 투과율이 80% 이상인 것이 바람직하다는 점 및 패턴 가공 난이도를 고려하면 투명부(121)의 폭(1211)과 능동형 불투명부(122)의 폭(1224)의 비는 5:1이 바람직하다. 표 1 내지 표 3을 보면 바람직한 능동형 불투명부(122)의 폭(1224)과 높이(1224)에서 능동형 불투명부(122)의 폭(1224) 대비 능동형 불투명부(122)의 높이(1224)가 10배 이상 크다는 점에서 능동형 불투명부(122)를 채우는 광변색 조성물의 점성이 낮거나 높은 경우 능동형 불투명부(122) 내에 광변색부 조성물을 충진하는 것이 용이하지 않다. 자세한 것은 도 4에서 다시 설명한다. 제1 광변색부 조성물 및 제2 광변색부 조성물은 자외선 경화수지 및 광변색 물질을 혼합하여 형성할 수 있다. 자외선 경화수지는 예를 들어 에폭시 아크릴레이트, 폴리우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 아크릴 아크릴레이트, 에폭시 메타크리레이트 등 자외선에 의해 경화될 수 있는 물질이면 제한이 없으며, 광변색 물질은 스피로옥사진(spirooxazine) 계열이나 나프토피란(naphthopyran) 계열의 화합물로 자외선에 의해