KR101362467B1 - Transparent electromagnetic shielding material and display appratus comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따라서, 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다. 상기 디스플레이 패널의 유리 기판의 전면에는 반도체 박막이 형성되어 있고, 상기 유리 기판의 후면에는 전자파 차폐를 위한 박막이 형성되어 있으며, 상기 박막은 산화아연, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화갈륨 및 이들을 조합한 화합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 투명 전도성 산화물로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a display apparatus including a display panel is provided. A semiconductor thin film is formed on the front surface of the glass substrate of the display panel, and a thin film for electromagnetic shielding is formed on the rear surface of the glass substrate, and the thin film is zinc oxide, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, gallium oxide, and the like. It is characterized by consisting of a transparent conductive oxide selected from the group consisting of a compound combining them.

Description

투명 전자파 차폐재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{TRANSPARENT ELECTROMAGNETIC SHIELDING MATERIAL AND DISPLAY APPRATUS COMPRISING THE SAME}Transparent electromagnetic shielding material and a display device including the same {TRANSPARENT ELECTROMAGNETIC SHIELDING MATERIAL AND DISPLAY APPRATUS COMPRISING THE SAME}

본 발명은 전자파 차폐재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 LCD, PDP, 이동통신 단말기 등의 디스플레이 장치에 적용 가능하고 또 투명하게 적용할 수 있으며, 높은 전자파 차폐 효과를 달성할 수 있는 투명 전자파 차폐재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electromagnetic wave shielding material, and more particularly, to a display device such as an LCD, a PDP, a mobile communication terminal, and the like, and can be applied transparently, and a transparent electromagnetic wave shielding material capable of achieving a high electromagnetic wave shielding effect and the same. A display device is included.

최근, 반도체 및 디스플레이 기술의 급격한 발달로 인하여 전자기기의 성능이 고도화되면서, 스마트 폰, 스마트 TV 등의 다양한 디스플레이 장치들이 생산되고 있으며, 이들 장치에는 LCD, PDP 등이 적용되고 있다.
Recently, as the performance of electronic devices is advanced due to the rapid development of semiconductor and display technologies, various display devices such as smart phones and smart TVs have been produced, and LCD, PDP, etc. have been applied to these devices.

한편, 상기와 같은 장치들이 널리 보급됨에 따라 전자기기에서 발생되는 전자파의 유해성에 대해서 심각하게 고려되어 지고 있으며, 따라서 고효율의 전자파 차폐재에 대한 개발이 시급한 실정이다. 기존의 전자파 차폐재는 일반적으로 전도성이 좋은 금속, 또한 금속을 응용한 금속 복합체 등이 있지만(예컨대, 공개특허 제10-2009-2773호 참조), 금속은 전자파 차폐재로의 응용에 있어서 많은 문제점을 갖고 있다.
On the other hand, as the above devices are widely spread, serious consideration has been given to the harmfulness of electromagnetic waves generated from electronic devices, and therefore, development of high-efficiency electromagnetic shielding materials is urgently needed. Existing electromagnetic wave shielding materials generally include a metal having good conductivity, or a metal composite applied with a metal (see, for example, Patent Publication No. 10-2009-2773), but the metal has many problems in application as an electromagnetic shielding material. have.

가장 큰 문제점은 공기 중에서 산화가 쉬워 시간이 지남에 따라 부식이 되어 전자기기에 직접적으로 응용하기 어렵다는 것이다. 또한 금속은 기본적으로 불투명하기 때문에, 투명화, 박막화, 경량화가 힘들어 대형 디스플레이 장치나 모바일 디스플레이 장치에 직접적인 응용이 불가능하며, 또한 차폐재로 활용하기 위하여 증착하기 위해서는 고가의 장비가 필요하다는 근본적인 단점이 있다. 또한, 금속으로 이루어진 차폐재를 이용하는 경우, 그 무게로 인하여 경량화가 힘들다(예컨대, 아이폰의 경우 금속으로 이루어진 차폐재를 이용하고 있으며, 아이폰 전체 무게의 대략 10~15%를 차지한다고 알려져 있다).
The biggest problem is that it is easy to oxidize in the air, which is corroded over time, making it difficult to apply directly to electronic devices. In addition, since the metal is basically opaque, it is difficult to make it transparent, thin, and light, so that it is impossible to directly apply it to a large display device or a mobile display device, and there is a fundamental disadvantage that expensive equipment is required for deposition to use as a shielding material. In addition, when using a shield made of metal, it is difficult to reduce the weight due to its weight (for example, the iPhone uses a shield made of metal, it is known that occupies approximately 10-15% of the total weight of the iPhone).

상기 문제를 극복하기 위하여, 경량화가 가능하며, 내부식성이 좋은 고분자 기지물질과의 복합체를 전자파 차폐재로 응용하는 것도 고려되고 있지만, 고분자 물질이 갖고 있는 근본적인 한계인 습기에 대한 저항이 약하다는 것이 문제가 되고 있고 또 기계적 강도에도 취약하다는 문제점이 있다.In order to overcome the above problem, it is considered to apply a composite material with a polymer base material having good corrosion resistance and good corrosion resistance as an electromagnetic shielding material, but the problem is that the resistance to moisture, which is a fundamental limitation of the polymer material, is weak. Also, there is a problem in that the mechanical strength is also weak.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스마트폰, 스마트 TV, LCD/PDP 장치 등의 디스플레이 장치에 투명성을 저하시키지 않으면서 제공되어 전자파를 차폐할 수 있는 재료로 이루어진 전자파 차폐재 및 이 차폐재를 포함하는 상기 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems of the prior art, provided with a display device, such as a smart phone, smart TV, LCD / PDP device without lowering the transparency and made of a material capable of shielding electromagnetic waves and It is to provide the display device including the shielding material.

본 발명의 다른 목적은 디스플레이 장치의 무게를 크게 증가시키지 않으면서 박막 형태로 제공될 수 있는 전자파 차폐재 및 이 차폐재를 포함하는 상기 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an electromagnetic shielding material which can be provided in a thin film form without significantly increasing the weight of the display device and the display device including the shielding material.

본 발명의 다른 목적은 전기전도성을 증대시키면서도 투명성은 저하시키지 않는 전자파 차폐재 및 이 차폐재를 포함하는 상기 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an electromagnetic wave shielding material which increases the electrical conductivity but does not lower the transparency and the display device including the shielding material.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따라서, 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다. 상기 디스플레이 패널의 유리 기판의 전면에는 반도체 박막이 형성되어 있고, 상기 유리 기판의 후면에는 전자파 차폐를 위한 박막이 형성되어 있으며, 상기 박막은 산화아연, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화갈륨 및 이들을 조합한 화합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 투명 전도성 산화물로 이루어진 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, according to the present invention, a display apparatus including a display panel is provided. A semiconductor thin film is formed on the front surface of the glass substrate of the display panel, and a thin film for electromagnetic shielding is formed on the rear surface of the glass substrate, and the thin film is zinc oxide, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, gallium oxide, and the like. It is characterized by consisting of a transparent conductive oxide selected from the group consisting of a compound combining them.

한 가지 실시예에 있어서, 상기 박막에는 플루오린(F) 및 염소(Cl)를 포함하는 할로겐 음이온이 도핑될 수 있다.
In one embodiment, the thin film may be doped with a halogen anion including fluorine (F) and chlorine (Cl).

한 가지 실시예에 있어서, 상기 박막은 스퍼터링, sol-gel, 화학기상증착법, 원자층 증착법(ALD) 또는 용액 기반 공정에 의해 형성할 수 있다.
In one embodiment, the thin film may be formed by sputtering, sol-gel, chemical vapor deposition, atomic layer deposition (ALD) or a solution based process.

한 가지 실시예에 있어서, 상기 박막에는 전도성 나노입자, 예컨대 은(Ag), 백금(Pt) 및 금(Au) 중에서 선택되는 적어도 한 종류의 나노입자가 포함될 수 있으며, 이 경우 상기 박막은 용액 기반 공정에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
In one embodiment, the thin film may include conductive nanoparticles such as at least one nanoparticle selected from silver (Ag), platinum (Pt), and gold (Au), in which case the thin film is solution-based. It is preferable to form by a process.

한 가지 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 LCD 또는 PDP 패널일 수 있다.
In one embodiment, the display panel may be an LCD or PDP panel.

본 발명의 다른 양태에 따라서, 전자파 차폐재가 제공되는데, 산화아연, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화갈륨 및 이들을 조합한 화합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 투명 전도성 산화물로 이루어진 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic shielding material, characterized in that it comprises a transparent conductive oxide selected from the group consisting of zinc oxide, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, gallium oxide and a combination thereof.

한 가지 실시예에 있어서, 상기 전자파 차폐재에는 플루오린(F) 및 염소(Cl)를 포함하는 할로겐 음이온이 도핑되어 있을 수 있다.
In one embodiment, the electromagnetic shielding material may be doped with a halogen anion including fluorine (F) and chlorine (Cl).

한 가지 실시예에 있어서, 상기 전자파 차폐재는 은(Ag), 백금(Pt) 및 금(Au) 중에서 선택되는 적어도 한 종류의 나노입자를 더 포함할 수 있다.
In one embodiment, the electromagnetic shielding material may further include at least one kind of nanoparticles selected from silver (Ag), platinum (Pt), and gold (Au).

본 발명의 다른 양태에 따라서, LCD 또는 PDP 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법이 제공되는데, 상기 디스플레이 패널의 유리 기판의 전면에 반도체 층을 형성하는 단계와, 상기 유리 기판의 후면에 전자파 차폐를 위한 박막을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 박막은 산화아연, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화갈륨 및 이들을 조합한 화합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 투명 전도성 산화물로 이루어진 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a display device comprising an LCD or PDP display panel, the method comprising: forming a semiconductor layer on a front surface of a glass substrate of the display panel, and shielding electromagnetic waves on a rear surface of the glass substrate; Forming a thin film for the, characterized in that the thin film is made of a transparent conductive oxide selected from the group consisting of zinc oxide, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, gallium oxide and a combination thereof.

한 가지 실시예에 있어서, 상기 방법은 상기 박막에 플루오린(F) 및 염소(Cl)를 포함하는 할로겐 음이온을 도핑하는 단계를 더 포함할 수 있다.
In one embodiment, the method may further comprise doping the halogen anion containing fluorine (F) and chlorine (Cl) in the thin film.

한 가지 실시예에 있어서, 상기 박막은 스퍼터링, sol-gel, 화학기상증착법, 원자층 증착법(ALD) 또는 용액 기반 공정에 의해 형성할 수 있다.
In one embodiment, the thin film may be formed by sputtering, sol-gel, chemical vapor deposition, atomic layer deposition (ALD) or a solution based process.

한 가지 실시예에 있어서, 상기 박막에는 전도성 나노입자가 포함될 수 있고, 이 경우 상기 박막은 용액 기반 공정에 의해 형성하는 것이 바람직하다.In one embodiment, the thin film may include conductive nanoparticles, in which case the thin film is preferably formed by a solution-based process.

본 발명의 전자파 차폐재 및 그것을 포함하는 디스플레이 장치는 광투과도를 크게 변화시키지 않으면서 전자파를 크게 차폐한다. 본 발명의 차폐재는 경량으로 또 투명하게 디스플레이 패널에 적용할 수 있으며, 증착이나 스핀 코팅과 같은 단순한 방법을 이용하여 간단하게 적용할 수 있는 이점이 있다. 또한, 실시예에 따라서는, F, Cl 등의 할로겐 음이온 및/또는 전도성 나노입자를 포함시킬 수 있고, 이 경우 광투과도의 큰 변화 없이 전자파 차폐 효과를 증대시킬 수 있다.The electromagnetic wave shielding material of the present invention and a display device including the same greatly shield electromagnetic waves without significantly changing the light transmittance. The shielding material of the present invention can be applied to the display panel in a light weight and transparent, there is an advantage that can be simply applied using a simple method such as deposition or spin coating. In addition, according to the embodiment, it may include a halogen anion and / or conductive nanoparticles, such as F, Cl, in this case, it is possible to increase the electromagnetic shielding effect without a large change in light transmittance.

도 1은 전자파 차폐 효율 측정을 위한 시편 규격과 측정 샘플을 보여주는 도면이다.
도 2는 산화아연 박막 및 산화아연/F 박막과 LCD 기판의 전자파 차폐 효과를 보여주는 도면으로서, (a)는 박막의 두께가 약 100 nm 인 경우이고, (b)는 박막의 두께를 약 300 nm로 한 경우로서, 박막의 두께가 두꺼울수록 전자파 차폐 효과가 거의 선형적으로 증대되는 것을 보여준다.
도 3은 산화아연 박막 및 산화아연/F 박막과 LCD 기판의 광투과도를 보여주는 도면으로서, 본 발명에 따른 박막을 형성하여도 광투과도는 크게 변동되지 않는다는 것을 보여준다.
도 4는 본 발명에 따른 박막을 여러 온도에서 어닐링 열처리한 경우의 광투과도를 보여주는 도면으로서, 열처리 온도에 따라 광투과도는 크게 변동하지 않으며, 가시광선 범위에서 대략 85% 이상의 광투과도가 얻어짐을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따라 전도성 나노입자(Ag, Pt)가 포함된 박막을 여러 온도에서 어닐링 열처리한 경우의 광투과도를 보여주는 도면으로서, 열처리 온도에 따라 광투과도는 크게 변동하지 않으며, 가시광선 범위에서 대략 85% 이상의 광투과도가 얻어짐을 나타낸다.
도 6은 나노입자를 박막에 포함시킨 경우 전기적 특성의 변화를 보여주는 도면으로서, 나노입자가 포함된 박막은 저항이 감소함을 보여준다.
도 7은 본 발명에 따라 나노입자가 포함된 박막의 열처리 온도에 따른 저항 변화를 보여주는 도면으로서, 열처리 온도가 증가함에 따라 저항이 감소함을 보여준다.1 is a view showing a specimen specification and measurement samples for measuring electromagnetic shielding efficiency.
2 is a view showing the electromagnetic shielding effect of the zinc oxide thin film and the zinc oxide / F thin film and the LCD substrate, (a) is a case where the thickness of the thin film is about 100 nm, (b) is a thickness of about 300 nm In this case, as the thickness of the thin film increases, the electromagnetic shielding effect is almost linearly increased.
3 is a view showing light transmittances of a zinc oxide thin film, a zinc oxide / F thin film, and an LCD substrate, and shows that the light transmittance does not change greatly even when a thin film according to the present invention is formed.
4 is a view showing the light transmittance when the annealing heat treatment of the thin film according to the present invention at various temperatures, the light transmittance does not vary greatly depending on the heat treatment temperature, indicating that the light transmittance of about 85% or more in the visible range is obtained. .
5 is a view showing light transmittance when annealing heat treatment of the thin film containing the conductive nanoparticles (Ag, Pt) according to the present invention at various temperatures, the light transmittance does not vary greatly depending on the heat treatment temperature, visible light range Light transmittance of approximately 85% or more is obtained.
6 is a view showing a change in electrical properties when the nanoparticles are included in the thin film, the thin film containing the nanoparticles shows that the resistance is reduced.
7 is a view showing a resistance change with the heat treatment temperature of the thin film containing nanoparticles according to the present invention, it shows that the resistance decreases as the heat treatment temperature increases.

이하에서는, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 특정 실시예를 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 당업계에 이미 널리 알려진 기술적 구성에 대한 설명은 생략한다. 특히, LCD/PDP 디스플레이 패널을 포함하는 스마트폰, 스마트 TV 등의 디스플레이 장치에서 디스플레이 패널의 기판(예컨대, 유리 기판) 위에 형성되는 각종 반도체 회로(층) 및 그 구성에 대한 설명은 생략한다. 이러한 설명을 생략하더라도 당업자라면 이하의 설명을 통해 본 발명의 특징적 구성을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, the description of technical constructions well known in the art will be omitted. In particular, descriptions of various semiconductor circuits (layers) formed on a substrate (for example, a glass substrate) of a display panel and a configuration thereof in a display device such as a smartphone or a smart TV including an LCD / PDP display panel will be omitted. Even if these explanations are omitted, those skilled in the art will readily understand the characteristic features of the present invention through the following description.

이하에서 설명하는 바와 같이, 본 발명은 투명하면서도 전기전도도가 좋은 투명 전도성 산화물로 이루어진 박막을 전자파 차폐재로 직접적으로 이용하는 것을 특징으로 한다.
As will be described below, the present invention is characterized in that a thin film made of a transparent conductive oxide having good electrical conductivity while being transparent is used directly as an electromagnetic shielding material.

전자파 차폐의 주요한 원리는 두 가지로 설명할 수 있다. 첫째, 전자(electron)나 홀(hole) 등의 전도에 기여하는 이동 전하 운반자들에 의한 전자파 반사가 있고, 둘째, 차폐 물질의 전기적, 자기적 쌍극자에 의한 전자파 방사의 흡수가 있다. 이러한 전자파 차폐의 주요 원리는 결국 전자파 차폐물질의 전기 전도도에 크게 의존할 수 있다.
Two main principles of electromagnetic shielding can be explained. First, there is electromagnetic wave reflection by mobile charge carriers that contribute to conduction of electrons or holes, and second, there is absorption of electromagnetic wave radiation by electrical and magnetic dipoles of the shielding material. The main principle of the electromagnetic shielding may eventually depend on the electrical conductivity of the electromagnetic shielding material.

이하에서 설명하는 바와 같이, 본 발명에서는 투명전도성 산화물 박막에 할로겐 음이온을 도핑하고, 이렇게 도핑된 금속 원소에 의해서 박막의 전기전도도 향상은 물론이고, 전자파 반사의 효율을 높일 수 있는 이동 전하 운반자의 양을 수십배 높여 줄 수 있다는 것이 확인된다.
As described below, in the present invention, the amount of mobile charge carriers capable of doping a halogen anion to the transparent conductive oxide thin film, and improving the electrical conductivity of the thin film by the doped metal element as well as the efficiency of electromagnetic wave reflection. It can be confirmed that can be increased several times.

또한 본 발명에서 적용할 수 있는 투명 전도성 산화물 박막은 음이온의 도핑에도 불구하고 광투과도가 85%를 상회하여 투명 전자파 차폐가 필요한 응용분야에 널리 활용될 수 있다. 이러한 현상, 즉 금속과 같이 적정수준의 전기전도도를 갖으면서 투명성을 유지하는 것은 Burstein-Moss 효과에 기인한다. 이는 도핑된 투명전도성 산화물 같은 축퇴 반도체에서 이동 전하 운반자의 양이 많아 지면서 물질의 페르미 준위가 전도대 안에 포함되면서 광학적 밴드 갭이 넓어지기 때문에, 광투과도가 증가하는 것으로 설명할 수 있다.
In addition, the transparent conductive oxide thin film applicable to the present invention can be widely used in applications requiring transparent electromagnetic shielding because the light transmittance is higher than 85% despite the doping of the anion. This phenomenon, ie, maintaining transparency while maintaining an appropriate level of electrical conductivity, such as metal, is due to the Burstein-Moss effect. This can be explained by the increase in the light transmittance due to the increase in the amount of mobile charge carriers in the degenerate semiconductor such as the doped transparent conducting oxide, and thus the optical band gap widened as the Fermi level of the material is contained in the conduction band.

본 발명은 본 발명자가 발견한 이러한 투명 전도성 산화물의 특성을 이용하여 투명 전도성 산화물을 투명 전자파 차폐 물질에 응용하는 것을 특징으로 하며, 이를 통해 기존 전자파 차폐물질이 갖는 단점을 극복할 수 있으며, 투명한 전자기기나 의료용 기기실 등의 창문에도 적용할 수 있다는 장점을 갖는다.
The present invention is characterized by applying the transparent conductive oxide to a transparent electromagnetic shielding material by using the characteristics of the transparent conductive oxide found by the present inventors, thereby overcoming the disadvantages of the existing electromagnetic shielding material, transparent electrons It has the advantage that it can be applied to windows such as devices or medical equipment room.

이하에서는, 구체적인 실험예를 통해 본 발명의 특징을 더욱 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the features of the present invention will be described in more detail through specific experimental examples.

도 1에는 본 발명을 적용한 시편이 도시되어 있다. 즉 도 1은 전자파 차폐 효율 측정을 위한 시편 규격과 측정 샘플을 보여준다. 전자파 차폐 효율의 측정은 세계 규격의 ASTM-D4935 방법으로 측정하였으며(전자파 연구소(용인)), 도 1의 (a)는 전자파 측정의 기준시료를 (b)는 본 발명에 따른 시료를 나타낸다.
1 shows a specimen to which the present invention is applied. That is, Figure 1 shows a specimen specification and measurement sample for measuring the electromagnetic shielding efficiency. Measurement of the electromagnetic shielding efficiency was measured by ASTM-D4935 method of the world standard (electromagnetic research institute (Yongin)), Figure 1 (a) is a reference sample of the electromagnetic wave measurement (b) shows a sample according to the present invention.

본 발명자는 도 1의 (a)에 도시한 것과 같은 기준 시료에 원자층 증착법을 이용하여 산화아연(ZnO) 박막과 그 박막에 할로겐 음이온(F)을 도핑한 산화아연(ZnO) 박막을 각각 형성하여 전자파 차폐 효율을 비교하였으며, 그 결과를 도 2에 나타낸다.
The present inventors respectively form a zinc oxide (ZnO) thin film and a zinc oxide (ZnO) thin film doped with a halogen anion (F) on the reference sample as shown in FIG. 1A using atomic layer deposition. To compare the electromagnetic shielding efficiency, and the results are shown in FIG. 2.

도 2의 (a)는 박막의 두께를 약 100 nm로 한 것이고, (b)는 박막의 두께를 약 300 nm로 한 것이다.
2A shows the thickness of the thin film to about 100 nm, and (b) shows the thickness of the thin film to about 300 nm.

도시한 바와 같이, 전자파 차폐효율 0 dB을 갖는 LCD 유리에 비해, 본 발명에 따라 투명 산화물 박막(ZnO 박막)을 형성한 경우, 전자파 차폐 효율이 증가하였고, 할로겐 음이온을 도핑한 경우 그 증가폭이 커짐을 알 수 있다. 즉 도핑을 통해 이동 전하 운반자의 농도를 높여 줌으로써, 전자파 차폐 효율을 크게 향상 시킬 수 있다는 것을 발견하였다.
As shown, when the transparent oxide thin film (ZnO thin film) is formed according to the present invention, the electromagnetic wave shielding efficiency is increased, and when the halogen anion is doped, the increase is greater than that of LCD glass having an electromagnetic shielding efficiency of 0 dB. It can be seen. That is, by increasing the concentration of the mobile charge carriers through doping, it was found that the electromagnetic shielding efficiency can be greatly improved.

또한, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 박막의 두께를 증가시켜주면, 전자파 차폐 효율도 거의 선형적으로 비례하여 증가함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 전자파 차폐재를 적용하는 용례에 따라 그 박막 두께를 제어함으로써 원하는 차폐 효율을 달성할 수 있을 것으로 예상된다.
In addition, as shown in (b) of FIG. 2, when the thickness of the thin film is increased, it can be seen that the electromagnetic shielding efficiency also increases almost linearly in proportion. Therefore, it is expected that the desired shielding efficiency can be achieved by controlling the thickness of the thin film according to the application of the electromagnetic shielding material of the present invention.

본 발명의 전자파 차폐재는 디스플레이 장치의 디스플레이 패널의 후면에 단순히 형성하는 극히 단순화된 방법을 통해 실제로 적용 가능한다. 즉, 디스플레이 패널은 통상 유리 기판을 포함하며, 이 유리 기판의 일면에 각종 반도체 회로를 구현하는 층들을 형성한다. 본 발명에 따른 전자파 차폐재는 상기 유리 기판의 타면에 증착 등을 통한 공지의 방법을 적용하여 형성한다. 이때, 증착된 박막으로 인하여 투명도가 저하된다면, 그 적용이 실질상 곤란할 수가 있으며, 따라서 본 발명자는 투명도 실험을 하여 본 발명의 적용 가능성을 확인하였고, 그 결과를 도 3에 나타낸다.
The electromagnetic shielding material of the present invention is actually applicable through an extremely simplified method of simply forming on the back of the display panel of the display device. That is, the display panel usually includes a glass substrate, and forms layers for implementing various semiconductor circuits on one surface of the glass substrate. The electromagnetic wave shielding material according to the present invention is formed by applying a known method through deposition or the like on the other surface of the glass substrate. At this time, if the transparency is lowered due to the deposited thin film, the application may be practically difficult, and thus the present inventors confirmed the applicability of the present invention by performing a transparency experiment, and the results are shown in FIG. 3.

도 3은 도 2의 박막들의 광투과도를 측정한 결과를 보여주는 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 두 종류의 박막 모두 가시광선 영역에서 평균 85% 이상의 광투과도를 나타내었다. 이는 본 발명의 박막을 디스플레이 패널의 타면(후면)에 적용하여도 디스플레이 패널의 성능(투과도) 저하 없이 전자파 차폐재로서 성공적으로 사용할 수 있다는 것을 보여준다.
3 is a view showing the results of measuring the light transmittance of the thin film of FIG. As shown in FIG. 3, both types of thin films showed an average light transmittance of 85% or more in the visible region. This shows that even if the thin film of the present invention is applied to the other side (back side) of the display panel, it can be successfully used as an electromagnetic shielding material without degrading the performance (transmittance) of the display panel.

한편, 박막의 경우 결정성을 높여주기 위해 어닐링 열처리를 수행하는 것이 일반적이다. 본 발명자는 이러한 열처리에 따라 광투과도가 변동하는지 여부를 실험하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
Meanwhile, in the case of a thin film, annealing heat treatment is generally performed to increase crystallinity. The present inventors tested whether the light transmittance fluctuates according to the heat treatment, and the results are shown in FIG. 4.

도 4는 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2) 박막을 형성한 후, 각각의 온도에서 어닐링 열처리를 수행한 후 측정한 광투과도 결과를 보여준다. 도면에 도시한 바와 같이, 여러 온도에서 열처리를 하였음에도 대략 85% 이상의 광투과도를 나타내었다. 이는 열처리를 하더라도 광투과도가 크게 변동하지 않는다는 것을 의미한다(그러나, 열처리를 하게 되면, 결정성이 증가되고, 이에 따라 전기전도도가 높아져, 전자파 차폐는 증가할 것이다).
4 shows the results of light transmittance measured after forming zinc oxide (ZnO) and tin oxide (SnO 2 ) thin films and performing annealing heat treatment at respective temperatures. As shown in the figure, even though the heat treatment at various temperatures showed a light transmittance of about 85% or more. This means that the light transmittance does not fluctuate significantly even after the heat treatment. (However, the heat treatment will increase the crystallinity, thereby increasing the electrical conductivity and the electromagnetic wave shielding.)

상기한 바와 같이, 산화아연, 산화주석 등과 같은 투명 전도성 산화물을 전자파 차폐재로 적용할 수 있고, 이러한 차폐재를 단순히 디스플레이 패널의 후면에 증착 또는 스핀코팅의 간단한 방법으로 적용하면, 광투과도의 큰 변화 없이 높은 전자파 차폐 효율을 달성할 수 있다. 본 발명자는 이에 추가하여, 전자파 차폐 효율을 더욱 증대시키는 방안에 대하여 연구를 하였고, 그 결과를 이하에서 간단하게 설명한다.
As described above, a transparent conductive oxide such as zinc oxide, tin oxide, or the like can be applied as an electromagnetic wave shielding material. If the shielding material is simply applied to the back of the display panel by a simple method of deposition or spin coating, there is no significant change in light transmittance. High electromagnetic shielding efficiency can be achieved. In addition to the above, the present inventors have studied a method of further increasing the electromagnetic shielding efficiency, and the result will be briefly described below.

즉 본 발명자는 산화아연, 산화주석 등과 같은 투명 전도성 산화물 용액에 은(Ag), 백금(Pt) 나노입자를 균일하게 분산시킨 후, 용액 공정에 기반하여 LCD 유리 기판 위에 성막하였다. 이와 같이 성막한 것을 여러 온도에서 어닐링 열처리를 하였고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.
That is, the present inventors uniformly disperse silver (Ag) and platinum (Pt) nanoparticles in a transparent conductive oxide solution such as zinc oxide, tin oxide, and the like, and then formed a film on an LCD glass substrate based on a solution process. The film formed as described above was subjected to annealing heat treatment at various temperatures, and the results are shown in FIG. 5.

도 5의 (a) 및 (b)는 은(Ag) 나노입자 및 백금(Pt) 나노입자를 포함하는 ZnO 박막의 광투과를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 나노입자를 포함시켜도 광투과도는 크게 변동하지 않으며, 가시광선 범위에서 높은 수준의 광투과도가 얻어진다는 것을 알 수 있다. 산화주석 박막에 은 나노입자를 포함시킨 경우도 역시 유사한 결과가 얻어진다(도 5의 (c) 참조).
5A and 5B illustrate light transmission of a ZnO thin film including silver (Ag) nanoparticles and platinum (Pt) nanoparticles. As shown, it can be seen that even if the nanoparticles are included, the light transmittance does not vary greatly, and a high level of light transmittance is obtained in the visible light range. Similar results are obtained when silver nanoparticles are included in the tin oxide thin film (see FIG. 5 (c)).

추가로, 나노입자가 포함된 경우와 포함되지 않은 경우의 전기적 특성을 비교하였으며, 그 결과를 도 6에 나타내었다.
In addition, the electrical properties of the nanoparticles were included and not included were compared, and the results are shown in FIG.

도 6에 나타낸 바와 같이, 나노입자가 포함되면, 전기적 저항이 감소한다는 것이 확인되었고, 이에 따라 전기전도도가 증대되어, 전자파 차폐 효과를 증대시킨다는 것을 유추할 수 있다.
As shown in FIG. 6, it was confirmed that when the nanoparticles were included, the electrical resistance was reduced, thereby increasing the electrical conductivity and increasing the electromagnetic wave shielding effect.

한편, 도 7은 열처리 온도에 따른 저항 변화를 보여주는 도면인데, 열처리 온도가 높아질수록 상의 결정성이 증대되어, 저항이 감소한다. 이에 따라, 전기전도도가 증대되고, 이는 결국 전자파 차폐 효과를 증대시킬 것이다.
On the other hand, Figure 7 is a view showing the resistance change with the heat treatment temperature, the higher the heat treatment temperature, the crystallinity of the phase is increased, the resistance is reduced. Accordingly, the electrical conductivity is increased, which will eventually increase the electromagnetic shielding effect.

한편, 나노입자가 아닌 그 보다 큰 입자(예컨대, 마이크로미터 크기의 입자 등)를 포함시키는 경우, 전기전도도가 증대되더라도, 입자가 유의미한 크기를 갖게 되어, 광투과도를 떨어뜨릴 수 있다. 따라서, 입자를 포함시키는 경우, 나노미터 크기의 나노입자를 포함시키는 것이 바람직하다.
On the other hand, in the case of including larger particles (eg, micrometer-sized particles, etc.) rather than nanoparticles, even if the electrical conductivity is increased, the particles may have a significant size, which may reduce light transmittance. Thus, when including particles, it is desirable to include nanometer sized nanoparticles.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 즉, 상기 실시예에서는 산화아연, 산화주석을 예로 들었지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 산화인듐(In2O3), 산화카드뮴(CdO), 산화갈륨(Ga2O3) 등의 투명 전도성 산화물 또는 이들 투명 전도성 산화물을 조합한 화합물 역시 본 발명이 적용될 수 있다. 또한, 나노입자의 경우 은과 백금에 한정되는 것은 아니며, 전도성이 높은 귀금속, 즉 금(Au)역시 이용할 수 있다. 또한, 디스플레이 패널의 후면에 본 발명의 박막을 형성하는 방법으로서, 원자층 증착법, 스핀 코팅을 예로 들었지만, 스퍼터링, sol-gel 법, 화학기상증착법 등의 증착법 역시 이용할 수 있다. 그러나, 나노입자를 포함시키는 경우, 나노입자를 균질하게 분산시키기 위해서는 증착법이 곤란할 수 있고, 따라서 용액 기반의 공정을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명은 후술하는 특허청구범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있으며, 이들은 모두 본 발명의 범위 내에 포함된다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위 및 그 균등물에 의해서만 제한된다.
As mentioned above, although this invention was demonstrated with reference to the preferable embodiment, it is to be understood that this invention is not limited to the said embodiment. That is, in the above embodiment, although zinc oxide and tin oxide are exemplified, the present invention is not limited thereto, and transparent conductivity such as indium oxide (In 2 O 3 ), cadmium oxide (CdO), and gallium oxide (Ga 2 O 3 ) may be used. The present invention can also be applied to an oxide or a combination of these transparent conductive oxides. In addition, the nanoparticles are not limited to silver and platinum, and a highly conductive precious metal, that is, gold (Au) may also be used. In addition, as a method of forming the thin film of the present invention on the back of the display panel, an atomic layer deposition method and spin coating are exemplified, but deposition methods such as sputtering, sol-gel method, and chemical vapor deposition method can also be used. However, in the case of including the nanoparticles, the deposition method may be difficult in order to homogeneously disperse the nanoparticles, so it is preferable to form using a solution-based process. That is, the present invention can be variously modified and modified within the scope of the following claims, which are all included within the scope of the invention. Accordingly, the invention is limited only by the claims and the equivalents thereof.

Claims (16)

디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치로서,
상기 디스플레이 패널의 유리 기판의 전면에는 반도체 박막이 형성되어 있고,
상기 유리 기판의 후면에는 전자파 차폐를 위한 박막이 형성되어 있으며,
상기 박막은 산화아연, 산화카드뮴, 산화갈륨 및 이들을 조합한 화합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 투명 전도성 산화물로 구성되고,
상기 박막에는 은(Ag), 백금(Pt) 및 금(Au) 중에서 선택되는 적어도 한 종류의 전도성 나노입자가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.A display device comprising a display panel,
The semiconductor thin film is formed on the front surface of the glass substrate of the display panel,
A thin film for shielding electromagnetic waves is formed on the rear surface of the glass substrate.
The thin film is composed of a transparent conductive oxide selected from the group consisting of zinc oxide, cadmium oxide, gallium oxide and a combination thereof,
The thin film includes at least one conductive nanoparticle selected from silver (Ag), platinum (Pt), and gold (Au). 청구항 1에 있어서, 상기 박막에는 플루오린(F) 및 염소(Cl)를 포함하는 할로겐 음이온이 도핑되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The display device according to claim 1, wherein the thin film is doped with a halogen anion including fluorine (F) and chlorine (Cl). 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 박막은 스퍼터링, sol-gel, 화학기상증착법, 원자층 증착법(ALD) 또는 용액 기반 공정에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The display device according to claim 1 or 2, wherein the thin film is formed by sputtering, sol-gel, chemical vapor deposition, atomic layer deposition (ALD), or a solution-based process. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 LCD 또는 PDP 패널인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The display apparatus according to claim 1 or 2, wherein the display panel is an LCD or a PDP panel. 산화아연, 산화카드뮴, 산화갈륨 및 이들을 조합한 화합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 투명 전도성 산화물과, 은(Ag), 백금(Pt) 및 금(Au) 중에서 선택되는 적어도 한 종류의 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.Transparent conductive oxide selected from the group consisting of zinc oxide, cadmium oxide, gallium oxide, and combinations thereof; and at least one nanoparticle selected from silver (Ag), platinum (Pt), and gold (Au). Electromagnetic shielding material, characterized in that. 청구항 8에 있어서, 플루오린(F) 및 염소(Cl)를 포함하는 할로겐 음이온이 도핑되어 있는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.The electromagnetic wave shielding material according to claim 8, wherein a halogen anion containing fluorine (F) and chlorine (Cl) is doped. 삭제delete LCD 또는 PDP 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법으로서,
상기 디스플레이 패널의 유리 기판의 전면에 반도체 층을 형성하는 단계와,
상기 유리 기판의 후면에 전자파 차폐를 위한 박막을 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 박막은 산화아연, 산화카드뮴, 산화갈륨 및 이들을 조합한 화합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 투명 전도성 산화물과, 은(Ag), 백금(Pt) 및 금(Au) 중에서 선택되는 적어도 한 종류의 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a display device comprising an LCD or a PDP display panel,
Forming a semiconductor layer on a front surface of the glass substrate of the display panel;
Forming a thin film for shielding electromagnetic waves on a rear surface of the glass substrate
Lt; / RTI >
The thin film is a transparent conductive oxide selected from the group consisting of zinc oxide, cadmium oxide, gallium oxide, and combinations thereof, and at least one nanoparticle selected from silver (Ag), platinum (Pt), and gold (Au). A method for manufacturing a display device, comprising particles. 청구항 11에 있어서, 상기 박막에 플루오린(F) 및 염소(Cl)를 포함하는 할로겐 음이온을 도핑하는 단계를 더 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.The method of claim 11, further comprising doping the thin film with a halogen anion including fluorine (F) and chlorine (Cl). 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서, 상기 박막은 스퍼터링, sol-gel, 화학기상증착법, 원자층 증착법(ALD) 또는 용액 기반 공정에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조 방법.The method of claim 11, wherein the thin film is formed by sputtering, sol-gel, chemical vapor deposition, atomic layer deposition (ALD), or a solution-based process. 삭제delete 삭제delete 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 스마트폰, 태블릿 PC 또는 스마트 TV인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조 방법.The method of manufacturing a display device according to claim 11 or 12, wherein the display device is a smart phone, a tablet PC or a smart TV.
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