KR20000002358A - 광 반사방지 및 전자파 차폐 필름 - Google Patents

광 반사방지 및 전자파 차폐 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 브라운관(Braun Tube)과 같은 영상(映像)을 나타내는 표시장치(表示裝置) 표면에서 빛이 눈부시게 반사되는 것을 방지(Anti-glare)하면서 브라운관 내부로 부터 발산되는 전자파(Electromagnetic wave)도 차폐(遮蔽)시키는 기능을 갖는 광 반사방지 및 전자파 차폐 필름에 관한 것이다.
본 발명은 CRT등에서 요구되는 전자파 차폐 필터 기능과 광반사방지 필터 기능을 합성수지 필름 상에 하나의 기능으로 나타나게 하여 주기 위해서 두기능을 겸한 물질을 합성수지 필름 상에 광학적으로 요구되는 파장두께로 3∼4층의 막으로 구성시켜 가시광선 파장내에서 빛의 눈부신 반사방지(Anti-glare)와 전자파 차폐기능이 한 필름 상에서 이루어지게 한 광반사방지 및 전자파 차폐 기능을 동시에 갖춘 필름에 관한 것이다.

Description

광 반사방지 및 전자파 차폐 필름
본 발명은 브라운관(Braun Tube)과 같은 영상(映像)을 나타내는 표시장치(表示裝置) 표면에서 빛이 눈부시게 반사되는 것(glare)을 방지하면서 브라운관 내부로 부터 발산되는 전자파(Electromagnetic wave)도 차폐(遮蔽)시키는 기능을 갖는 광 반사방지 및 전자파 차폐 필름에 관한 것이다.
브라운관(Braun Tube)과 같은 음극선관(Cathod Ray Tube : 이하 CRT라 한다)에서 영상을 나타내는 표시장치(表示裝置:이하 디스플레이라 한다)는 표면에서 반사되는 외부로 부터의 입사광 때문에 화상(畵像)이 흐려지거나 화질이 떨어지는 현상이 발생된다. 또한 텔레비젼과 같은 영상기구에 사용하는 브라운관은 영상을 형성시키는 방법 때문에 내부에 극히 높은 전압을 걸어 주어야 하고 그 결과 외연부에는 정전기가 발생되고 이 정전기를 제거시키지 못하게 되면 정전기의 집적(集積)현상을 일으켜 전장(電場 : Electric field)을 형성하면서 전자파를 외부로 발산하게 된다.
전자파란 전자기장(Elctromagnetic field)의 진동이 파장으로 전파되는 현상, 즉 전장과 자장(磁場 : Magnetic field)의 주기적인 변화가 하나로 되면서 파동(波動 : Wave motion)으로 전파(傳播)되는 것으로 전기장과 자기장은 서로 동반하여 동시에 존재하게 된다.
전자제품이 일상생활과 밀접한 관계를 유지함에 따라 전자파로 인한 인체건강에 미치는 장해(障害)가 점차 사회적인 문제로 대두되면서 세계의 유수기업들에서는 각종 전자제품에서 발생되는 전자파를 차단하거나 중화(中和)시켜 줄 수 있는 방법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
CRT 디스플레이(display) 전면 유리표면에 외부로 부터 빛이 입사(入射)되게 되면 이 입사된 광선이 반사(反射)되어 디스플레이의 명암(明暗) 대조의 강도(Contrast : 이하 콘트라스트라 한다)를 떨어 뜨리게 되어 화상이 흐려지고 화질이 떨어지는 원인이 된다.
이러한 콘트라스트를 떨어뜨리는 문제를 해결하기 위한 수단으로서 반사광을 줄여 주게 되면 콘트라스트가 향상되어 화상이 선명하게 된다.
여기에서 "명암 대조의 강도"를 "콘트라스트"라 하는데 이 강도가 크다는 것은 명암의 대조가 분명하게 되어 화상이 선명하게 나타난다는 것을 의미한다.
종래 전자파 차단목적으로 만들어진 전자파 차단 필터들은 유리기판으로 되어 있으며 가시광선 저파장대에서 좁고 불균일한 반사율 감소를 나타내고 있는 정도이며 주로 브라운관에 사용되고 있다.
또한 종래의 CRT디스프레이용 필터들은 전자파 차폐 효과만 강조된 필터와 빛의 반사방지만 강조된 필터로 구분지어져 있다.
제1도에 도시한 바와 같은 전자파 차단용 다층필터인 전자파 차폐만 강조된 필터는 유리기판 양면에 금속산화물을 물리증착(Physical Vapor Deposition : 이하 P.V.D라 한다) 방법으로 증착시킨 다층막으로 구성되어 있으며 이를 P.V.D 다층막 필터라고 한다. 제2도에 도시한 바와같은 망사보안기(Mesh filter)는 폴리에스텔필라멘트와 세동선(細銅線)으로 만든 망목(網目)에 카본(Carbon)을 도포하고 그 위에 합성수지로 코팅한 4중의 망 구조로 되어 있다.
그 밖에도 편광 필터(Polar Filter)가 사용되는데 이는 두장의 판유리 사이에 편광 필름이 삽입된 것으로서 편광 내지는 눈부심방지(Anti-glare) 효과만 있고 전자파 차단 효과는 없다.
제3도에 도시한 바와 같은 CRT용 디스플레이의 유리면 표면에 직접 광반사방지(Anti-reflection), 눈부심방지(Anti-glare) 및 정전기방지(Anti-static) 처리를 한 것이 있다(이를 AGRAS 필터라 한다). 이 경우 반사방지와 눈부심방지는 SiO2와 같은 산화물로 표면에 요철(凹凸)이 나타나도록 도포하여 입사된 빛이 난반사되게 하여 눈부심방지 효과를 갖게한다. 정전기 방지(Anti-static)층은 도전성 물질인 SnO2와 같은 금속산화물을 화학증착법(Chemical Vapor Deposition : 이하 C.V.D라 한다)으로 형성시킨 막들로 구성되어 있으나 이들은 광학적인 파장 두께를 고려하지 않는 것들임으로 천연색의 재현성이 떨어져 본래 천연색을 잘 나타나게 할 수 없는 문제점을 갖고 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephlhalate : 이하 PET라 한다)와 같은 투명한 합성수지 필름 위에 가시광선 전파장대 안에서 넓고 균일한 반사율 감소와 투과율을 나타내는 굴절율을 가진 재료와 전자파 차폐 기능을 겸할 수 있는 재료를 P.D.V 증착방법의 일종인 스퍼터링(Sputtering)증착방법으로 다층 성막하여 디스플레이가 표현하고자 하는 본래의 천연화상의 재현성을 높혀 주어 CRT는 물론 다른 종류 전자제품의 평판디스플레이에도 간편하게 붙혀 디스플레이와 일체형으로 사용할 수 있게 하는 광 반사방지 및 전자파 차폐필름에 관한 것이다.
여기에서 스퍼터링 증착방법은 이온화된 불활성 금속 기체를 타켓 표면에 충돌 그 증착하고저 하는 물질을 직접 증착시키는 방법을 말한다.
CRT등에서 요구되는 전자파 차폐 필터 기능과 광반사방지 필터 기능을 투명합성수지 필름 상에 하나의 기능으로 나타나게 하여주기 위해서 두 기능을 겸한 물질을 투명합성수지 필름상에 광학적으로 요구되는 파장두께로 3∼4층의 막으로 구성시켜 가시광선 파장내에서 빛의 반사방지와 전자파 차폐기능이 한 필름 상에서 이루어지게 하여 천연색의 재현성을 실현할 수 있도록 한 광반사방지 및 전자파 차폐 기능을 동시에 갖춘 필름을 제공하고저 하는 것이다.
도1은 종래 물리증착법으로 제조된 전자파차단용 P.D.V 다층막으로 구성된 필터의 단면을 나타낸 도면이다.
도2는 종래의 디스플레이로 부터 발산되는 반사광으로 부터 눈을 보호하기 위하여 사용되는 망사구조의 다층막 망사보안기의 구조를 나타낸 도면이다.
도3은 종래의 CRT용 AGRAS(Anti-glare, Reflection and Anti-static) 필터의 구조를 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명의 광 반사방지 및 전자파 차폐 필름의 일예를 나타낸 단면도이다.
도5는 본 발명의 광 반사방지 및 전자파 차폐 필름의 일예를 나타낸 단면도이다.
도6은 본 발명의 광 반사방지 및 전자파 차폐 필름의 일예를 나타낸 단면도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
1 : 유리기판 2 : SiO2증착층 3 : TiO2증착층
4 : Nb2O5증착층 5 : In2O3·Sn 증착층 6 : 세동선
7 : 폴리에스텔필라멘트 8 : CRT 디스플레이의 유리면
9 : SnO2증착층 10 : 오염방지층 11 : Ni-Cr 증착층
12 : ZrO초미립자층 13 : 하드코트층 14 : 투명합성수지 필름
15 : 점착제층
본 발명은 광 반사방지가 가시광선 전파장대에 걸쳐서 넓게 균일하게 유지시키기 위한 수단으로 빛에 대한 굴절율 크기가 서로 다른 금속 및 금속산화물들을 PET와 같은 투명한 합성수지 필름위에 ¼파장 두께 ½파장 두께로 정밀하고 균일하게 스퍼터링 방법으로 다층으로 박막 증착시켜 제4도, 제5도, 제6도에 도시한 바와 같이 성막하여서된 광반사방지 및 전자파 차폐 필름에 관한 것이다.
실시예 1.
진공조내에 장차 증발원(蒸發源)으로 이용할 ZrO증발원 SiO2증발원, Ni-Cr 합금증발원을 장착시킨다.
폭 300mm, 길이 1560mm, 두께 188㎛의 PET필름 일면에 비닐클로로실란(Vinylchlorosilane)을 도포하여 7∼8㎛ 두께의 하드코트층(13)을 형성시켜주고 그 위에 ¼파장 두께로 ZrO의 초미립자층(12)을 스퍼터링방법으로 형성시킨다.
스퍼터링 방법은 다음과 같이 시행한다.
상기 PET 필름을 진공조내에 장입, 고정시키고 진공조내의 진공도를 2×10-3Torr로 배기시킨 후 3Kw의 전원을 ZrO 증발원에 인가(引架)하여 ZrO를 증발시켜 ZrO증기가 ¼파장 두께로 필름에 증착되도록 한다. ZrO 증착면에 Ni-Cr 합금을 ZrO와 같은 방법으로 증착시켜 ½파장 두께의 Ni-Cr 증착층(11)을 형성시킨 다음 같은 방법으로 ¼파장 두께의 SiO2층(2)를 증착시킨다. 여기에서 파장을 가시광선의 파장을 의미한다.
상기와 같이 처리한 기재필름을 진공조내에서 꺼내어 상면에 알콕시실란(Alcoxysilane)이나 불소수지(Polytetrafluoroethylene)를 코팅하여 오염방지층(10)을 형성하고 기재필름(14)하부에는 고형분 30중량%의 아크릴수지계 점착제를 도포하여 건조후 두께가 25㎛되도록 점착제층(15)을 형성시킨다.
이 점착제층은 사용에 편리하도록 하여 주기 위하여 형성시켜 주는 것이다.
이렇게 하여주면 제4도에 도시된 본 발명의 광반사방지 및 전자파 차폐필름이 완성된다. 막구성 성분의 굴절율의 크기는 Ni-Cr〉ZrO〉SiO2순서이다.
실시예 2.
ZrO 미립자층(¼파장두께) 대신 SiO2(¼파장두께), Ni-Cr(½파장두께)으로 막을 형성시켜 준 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 필름을 형성시켜 제5도에 도시한 광반사방지 및 전자파 차폐 필름을 만들었다.
굴절율의 크기는 Ni-Cr〉SiO2이다.
실시예 3.
Ni-Cr(½파장두께) 대신 산화인디움석(In2O3·SnO3)(½파장두께)으로 막을 형성시켜 준 것을 제외하고는 실시예 2와 같은 방법으로 필름을 형성시켜 제6도에 도시한 광반사방지 및 전자파 차폐 필름을 만들었다.
굴절율의 크기는 Ni-Cr〉SiO2이다.
본 발명의 기재필름으로서는 PET 필름이외에도 PC(Polycarbonate)나일론이나 폴리푸로필렌수지 같은 투명한 합성수지필름은 어느것이나 사용될 수 있다.
본 발명에서 광학적 파장두께로 막을 형성시켜 주는 것은 물질마다 파장크기가 다르므로, 광학적인 두께 개념으로 투과율을 조절하여 가시광산 파장대의 단파장대에서 청색이 새어나가는 것, 장파장대에서 빨강색이 새어나가는 것을 막아주어야하기 때문이다. 이 막들을 물질의 두께로 조절하면 단파장대에서 청색이 새어 나오는 경우와 장파장대에서 빨강색이 새어나오는 경우가 생기므로 CRT에서 나오는 색과 합성이 되어 색의 농도가 변한 색상으로 표현되기 때문이다.
또한 ¼파장두께, 또는 ½파장두께로 교차하여 다층막을 형성시켜주는 이유는 가시광선 전파장대에서 넓고 균일한 저 반사율을 위해서는 투과율이 낮은 ¼파장두께가 요구 되고, 투과율을 올리기 위해서는 ½파장두께가 요구된다.
저 반사율과 투과율을 동시에 만족시켜야만 단파장대에서 청색, 중심파장대에서 녹색, 장파장대에서 빨강색을 고르게 제어 하게 된다.
본 발명의 실시예로 얻어진 다층박막 필름 표2에 기재한 측정기기 및 측정방법을 이용하여 물성치를 측정한 결과(가시광선 400∼700nm 파장내에서 폭넓고 균일한 투과율과 반사율(반사율감소)을 나타나게 되므로서 어느 파장대에서나 시인성이 확보되고 콘트라스트가 향상이 되어 디스플레이가 표현하고자 하는 천연색 화상을 그대로 재현하여 선명한 화상을 볼 수 있어 사람의 눈에 피로감을 주지 않고 보호한다.
[표 1] 광 반사방지 및 전자파 차폐 필름의 물성 측정표
제4도의 필름 제5도의 필름 제6도의 필름
CIE 1931(Y.x.y)Y(취도)χy(색도좌표)필름 색감투과율(백분율)반사율감소비(백분율)콘트라스트증가비(백분율)전자파차폐율(백분율)저항 Y : 4.02χ : 0.291y : 0.295청50%시료필름사용전 사용후2.861→0.965%66.3%32.2→97.8%65.6%저주파(20∼200MHZ)3dBμV고주파(200∼1000MHZ)8dBμV300Ω/sq Y : 4.10χ : 0.310y : 0.315뉴트럴그레이50%시료필름사용전 사용후2.861→0.965%65.2%32.2→97.7%65.5%저주파(20∼200MHZ)3dBμV고주파(200∼1000MHZ)8dBμV300Ω/sq Y : 4.40χ : 0.317y : 0.310노랑53%시료필름사용전 사용후2.740→1.050%61.6%32.2→82.3%50.1%저주파(20∼200MHZ)3dBμV고주파(200∼1000MHZ)8dBμV500Ω/sq
[표2],[표1]에 기재된 물리적 특성치를 측정한 측정기기 및 측정방법
측정항목 측정기기 측정방법
투과율 분광 광도계
반사율 변각 광택계
콘트라스트
전자파 차폐 스팩트럼 분석기
저항 디지탈 저항측정기

Claims (4)

  1. 음극선관용 광반사방지 및 전자파 차폐 필름에 있어서, 합성수지 기재 필름 위에 굴절율이 서로 다르고 전자파 차단기능을 갖는 물질을 가시광선의 ¼파장 두께 또는 ½파장두께로 교차하여 다층막으로 형성시켜서 된 광반사방지 전자파 차폐 필름.
  2. 제1항에 있어서, 굴절율이 서로 다르고 전자파 차단기능을 갖는 물질이 ZrO, Ni-Cr합금, SiO2In2O3·SnO3중에서 선택된 광반사 방지 및 전자파 차폐 필름.
  3. 제1항에 있어서, 합성수지가 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론, 폴리푸로필렌인 광반사 방지 및 전자파 차폐 필름.
  4. 제1항에 있어서, 합성수지 기재 필름 하면에 투명 점착제층을 형성시킨 광반사 방지 및 전자파 차폐 필름.
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KR100897309B1 (ko) * 2005-09-02 2009-05-14 옌 리-씨엔 전자기파 흡수 필름 및 이것의 제조 방법

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