KR20060078613A

KR20060078613A - 블랙 매트릭스, 이를 포함하는 광학 필터, 그 제조방법 및이를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널

Info

Publication number: KR20060078613A
Application number: KR1020040116912A
Authority: KR
Inventors: 문동건; 심면기; 임익철
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2004-12-30
Filing date: 2004-12-30
Publication date: 2006-07-05
Also published as: CN1808675A; KR100696482B1; JP2006189843A; US20060158114A1

Abstract

본 발명은 블랙 매트릭스, 이를 포함하는 광학 필터, 그 제조방법 및 이를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 전자파 차폐, 및 색순도 및 콘트라스트 향상 등의 기능을 가지고, 기존의 광학 필터, 특히 직부착 형태의 광학 필터에 용이하게 적용할 수 있는 블랙 매트릭스, 이를 포함하는 광학 필터, 그 제조방법 및 이를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

Description

블랙 매트릭스, 이를 포함하는 광학 필터, 그 제조방법 및 이를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널{Black matrix, optical filter comprising the black matrix, method for preparing the black matrix and plasma display panel employing the optical filter}

도 1은 종래의 통상적인 광학 필터를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고,

도 2a 및 2b는 주변부에 블랙 처리를 한 광학 필터에 대한 평면도 및 단면도이고,

도 3은 본 발명의 광학 필터를 채용한 플라즈마 디스플레이 장치의 구조를 보여주는 부분 사시도이다.

<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>

11, 300... 광학 필터 12, 23, 303... 투명 기재

13, 21, 301... 반사 방지층 14, 25, 305... 전자파 차폐층

15, 22, 302... 선택 흡수층

24, 304... 블랙 세라믹 (블랙 매트릭스층)

16... 케이스

플라즈마 디스플레이 패널은 다른 화상 표시 장치에 비하여 대형화가 용이한 박형의 발광형 표시 장치로서, 고품질 디지털 텔레비젼에 가장 적합한 특성을 갖고 있는 것으로 평가되고 있다. 그러나 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 발광 및 회로에 의하여 생성되는 전자파와, 화면 발광시 사용되는 불활성 기체의 플라즈마에 의한 근적외선의 불필요한 발광으로 인하여 색순도 특성 및 콘트라스트 특성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생되는 전자파 및 근적외선에 의한 인체의 유해함과 정밀기기의 오작동을 방지할 뿐만 아니라, 표면반사를 줄이고 색순도 및 콘트라스트를 향상시키기 위하여 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 필터를 설치하고 있다.

종래에 플라즈마 디스플레이 패널 등의 디스플레이에 사용되는 광학 필터는 일반적으로 투명 글래스나 플라스틱 기판 상에 도전막이나 금속 메시를 처리하고 근적외선 차단 및 반사방지 필름을 적층시킴으로써 제조되며, 상기 도전막 또는 금 속 메시에 대전되는 전하를 플라즈마 디스플레이 패널 내부의 섀시를 통하여 접지시킨다.

도 1은 일반적인 광학 필터를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이를 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널 및 구동 회로 (10) 전면에는 광학 필터 (11)가 설치되어 있다. 이 때 광학 필터 (11)는, 글래스 또는 플라스틱 기판 (12)의 상부에 반사방지층 (13)이 형성되고, 상기 글래스 또는 플라스틱 기판 (12)의 하부에 전자파 차폐층 (14), 및 근적외선을 차단하고 선택적으로 파장을 흡수하는 선택흡수층 (15)이 순차적으로 적층된 구조를 갖고 있다. 상기 플라즈마 디스플레이 패널 및 구동 회로 (10)와, 상기 광학 필터 (11)는 케이스 (16)에 수납되어 있다.

또한, 최근의 평면 디스플레이 장치들에서는 패널 파손시 유리의 비산을 방지하고, 시감 효과 개선, 콘트라스트 개선 등을 위한 목적으로 주변부에 블랙 처리를 한 광학 필터를 채용하고 있으며, 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서도 이러한 패널 파손시 유리의 비산 방지, 유효화면 이외의 부분을 가림으로 인한 시감 효과 개선, 회로에 의해서 생성되는 전자파, 불활성 기체의 플라즈마에 의한 근적외선을 차폐하기 위한 목적으로 주변부에 블랙 처리를 한 광학 필터를 채용하고 있다. 도 2a 및 2b에는 이러한 필터에 대한 단면도 및 평면도가 도시되어 있다.

도 2a를 참조하면, 이와 같이 블랙 처리된 광학 필터는 필터 주변부가 블랙 세라믹 (24)에 의해서 블랙 처리된 구조를 가지며, 도 2b를 참조하면, 이는 글래스 또는 플라스틱 기판 (23)의 주변부에 블랙 세라믹 (24)이 형성되어 있고, 전자파를 차폐하기 위한 도전막 또는 금속 메시로 이루어진 전자파 차폐층 (25), 근적외선을 차단하고 선택적으로 파장을 흡수하기 위한 선택흡수층 (22), 및 외부광 반사 방지를 위한 반사방지층 (21)이 적층된 구조를 갖는다.

그러나, 상기와 같이 주변부가 블랙 처리된 종래의 광학 필터는, 기판 상에 블랙 세라믹을 도포하며 500℃ 이상의 열처리를 하여야 원하는 블랙 효과를 얻을 수가 있으므로, 이러한 고온의 열처리로 인하여 필름으로만 구성된 직부착 형태의 광학 필터에는 적용할 수 없다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전자파 차폐, 및 색순도 및 콘트라스트 향상 등의 기능을 가지면서도, 기존의 광학 필터, 특히 직부착 형태의 광학 필터에 용이하게 적용할 수 있는 블랙 매트릭스, 이를 포함하는 광학 필터 및 이를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하고자 하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 구현예에서는,

블랙 재료 및 자외선 경화제를 포함하는 블랙 매트릭스를 제공한다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 다른 구현예에서는,

투명 기재;

상기 투명 기재의 일면에 적층된 선택 흡수층;

상기 선택 흡수층의 상면에 적층된 반사 방지층;

상기 투명 기재의 다른 일면에 상기 투명 기재의 주변부를 따라서 상기 블랙 매트릭스를 적층 및 자외선 경화시킴으로써 형성된 블랙 매트릭스층; 및

상기 투명 기재 및 상기 블랙 매트릭스층의 상면에 적층된 전자파 차폐층

을 포함하는 광학 필터를 제공한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 구현예에서는,

투명 기재의 일면에 선택 흡수층을 적층하는 단계;

상기 선택 흡수층의 상면에 반사 방지층을 적층하는 단계;

상기 투명 기재의 다른 일면에 상기 투명 기재의 주변부를 따라서 상기 블랙 매트릭스를 적층 및 자외선 경화시킴으로써 블랙 매트릭스층을 형성하는 단계; 및

상기 투명 기재 및 상기 블랙 매트릭스의 상면에 전자파 차폐층을 적층하는 단계

를 포함하는 광학 필터의 제조 방법을 제공한다.

전면기판;

상기 전면기판에 대해 평행하게 배치된 배면기판;

상기 전면 기판에 일정한 거리를 두고 배치된 상기 광학 필터;

상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되어 발광셀들을 구획하는 격벽;

일 방향으로 배치된 발광셀들에 걸쳐서 연장되며 후방 유전체층에 의하여 매립된 어드레스 전극들;

상기 발광셀 내에 배치된 형광체층;

상기 어드레스 전극이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 연장되며 전방 유전체층에 의하여 매립된 유지전극쌍들; 및

상기 발광셀 내에 있는 방전가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널

을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널 등의 디스플레이 장치들에 있어서, 패널 파손시 유리의 비산 방지, 유효 화면 이외의 부분을 가림으로 인한 시감 효과 개선, 회로에 의해서 생성되는 전자파, 불활성 기체의 플라즈마에 의한 근적외선을 차폐하기 위한 수단으로 이용되는 주변부가 블랙 처리된 광학 필터를, 기존의 필터, 특히 직부착 형태의 필름 필터 등에 용이하게 적용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명에서는, 비열처리 방법에 의해서 필터 주변부에 블랙 처리를 가할 수 있는 방법을 제공한다. 이와 같은 비열처리 방법은 별도의 열처리 공정이 없이도 1000 mJ 내외의 에너지를 갖는 자외선 처리에 의해서도 경화가 가능한 블랙 매트릭스를 사용함으로써 가능해진다. 따라서, 본 발명에 의할 경우, 필름 형태의 직부착 필터에도 블랙 처리를 가할 수 있게 되고, 작업 시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 향후 중금속 사용과 관련하여 제기될 수 있는 환경 규제 문제에도 탄력적으로 대응할 수 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해서,

바람직하게는, 상기 블랙 매트릭스는 자외선 경화제 100 중량부에 대해서 블랙 재료 1 내지 10 중량부를 포함한다.

본 발명의 블랙 매트릭스 중 자외선 경화제의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 자외선 경화시 경화가 잘 되지 않고, 전체 블랙 매트릭스 특성에도 악영향을 주는 문제점이 있어서 바람직하지 않으며, 자외선 경화제의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 블랙층을 두껍게 하더라도 블랙 효과를 나타내기 어렵다는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.

상기 자외선 경화제는 폴리우레탄 올리고머, 메타크릴산, 아크릴산, 광개시제, 및 실리카 겔을 포함하며, 각 성분의 함량은 바람직하게는, 폴리우레탄 올리고머 100 중량부에 대하여 메타크릴산 50 내지 90 중량부, 아크릴산 0.5 내지 10 중량부, 광개시제 0.5 내지 10 중량부, 및 실리카 겔 0.1 내지 15 중량부이고, 더욱 바람직하게는, 폴리우레탄 올리고머 100 중량부에 대하여 메타크릴산 60 내지 80 중량부, 아크릴산 1 내지 10 중량부, 광개시제 1 내지 5 중량부, 및 실리카 겔 1 내지 10 중량부이다.

상기 폴리우레탄 올리고머의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 경화가 잘 되지 않는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 블랙 색감이 좋지 않는 문제점이 있어서 바람직하지 않으며, 상기 메타크릴산의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 경화 후 경도가 약한 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 경화가 되지 않는 문제점이 있어서 바람직하지 않고, 상기 아크릴산의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 경화 후 경도가 약한 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 경화가 되지 않는 문제점이 있어서 바람직하지 않으며, 상기 광개시제의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 경화제가 자외선을 받아도 경화가 되지 않는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 코팅 후 기포발생이 되는 문제점이 있어서 바람직하지 않고, 상기 실리카 겔의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 광택도가 떨어지는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 경화 후 경도가 떨어지는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.

바람직하게는, 상기 블랙 재료는 카본 블랙, TiO, CuO, NiO, MnO₂, Cr₂O₃, 및 Fe₂O₃로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질이다.

본 발명은 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위해서,

투명 기재; 상기 투명 기재의 일면에 적층된 선택 흡수층; 상기 선택 흡수층의 상면에 적층된 반사 방지층; 상기 투명 기재의 다른 일면에 상기 투명 기재의 주변부를 따라서 상기 블랙 매트릭스를 적층 및 자외선 경화시킴으로써 형성된 블랙 매트릭스층; 및 상기 투명 기재 및 상기 블랙 매트릭스층의 상면에 적층된 전자파 차폐층을 포함하는 광학 필터를 제공한다.

본 발명에 따른 광학 필터는, 투명 기재의 일면 상에 주변부를 따라서 적층된 블랙 매트릭스층을 형성함에 있어서, 상기 서술한 본 발명에 따른 블랙 매트릭스를 사용한다는 점을 제외하고는 통상의 광학 필터와 동일한 구조를 갖는다.

따라서, 도 2a 및 도 2b에서와 같이, 본 발명에 따른 광학 필터는 필터 주변 부가 블랙 세라믹 대신에 블랙 매트릭스층에 의해서 블랙 처리된 구조를 가지며, 이는 투명 기재의 주변부가 블랙 매트릭스층에 의해서 블랙 처리되어 있고, 전자파 차폐층, 선택흡수층, 및 반사방지층이 적층된 구조를 갖는다.

본 발명의 광학 필터는 투명 기재의 일면 상에 접착층 등을 이용하여 선택 흡수층이 적층되고, 다른 일면 상에 전자파 차폐층이 적층된 구조를 가지며, 상기 투명 기재로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 유리 이외에도, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (PET), TAC (Tri-acetyl-cellulose), 폴리비닐알콜 (PVA), 폴리에틸렌 (PE) 등과 같은 투명 기재가 사용될 수 있다. 이때, 투명 기재의 두께는 통상적으로 10 내지 1000 ㎛이고, 상기 접착층은 점착제 등을 이용하여 형성되며, 이의 구체적인 재료로는 아크릴계 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지 등을 들 수 있으며, 그 두께는 통상적으로 1 내지 100 ㎛이다.

투명 기재의 일면 상에 적층되는 선택 흡수층은 색재현성을 향상시키기 위한 층으로서, 이에 제한되는 것은 아니지만, 테트라아자포르피린 화합물 등과 같은 선택적 흡광 물질을 포함한다. 상기 선택 흡수층의 두께는 통상적으로 1 ㎛ 내지 100㎛이다. 선택 흡수층의 두께가 1 ㎛ 미만이면 균일한 두께로 코팅하기가 어렵고, 흡수율 자체가 낮기 때문에 적절한 수준의 색재현 범위를 구현하기가 어려우며, 근적외선 흡수율 측면에서도 충분한 효과를 나타내기가 어렵고, 선택 흡수층의 두께가 100㎛를 초과하면 후처리 공정에서 기포문제가 발생할 가능성이 있으며, 코팅층이 갈라지는 현상이 발생할 수 있어 바람직하지 못하다.

상기 투명 기재의 다른 일면 상에는 전자파 차폐층이 적층된다. 전자파 차 폐층의 적층 역시 상기 선택 흡수층과 유사한 방식으로 접착층을 이용하여 수행된다. 상기 전자파 차폐층은 디스플레이에서 발생되는 전자파를 차폐하기 위한 것으로서, 이에 제한되는 것은 아니지만, Ag, Cu, Ni, Al, Au, Fe, In, Zn, Pt, Cr, Pd 등으로 이루어진 금속 메시 또는 상기 재료를 다층박막 형태로 제작할 수도 있으며, 통상적으로 박막일 경우 10 nm 내지 500 nm의 두께로 형성되며, 금속 메시일 경우에는 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께로 형성된다.

상기 선택 흡수층의 상면에는 반사 방지층이 적층된다. 반사 방지층의 적층 역시 상기 선택 흡수층 또는 전자파 차폐층에서와 유사한 방식으로 접착층을 이용하여 수행된다. 상기 반사 방지층은 외광 반사를 방지하고, 콘트라스트에 영향을 미치는 확산 반사를 줄이기 위한 것으로서, 이에 제한되는 것은 아니지만, TiO₂, SiO₂, Y₂O₃, MgF₂, Na₃AlF₆ 등과 같은 굴절률이 다른 물질을 일층 또는 다층으로 적층하여 형성하며, 통상적으로 10 nm 내지 100 nm의 두께를 갖는다.

본 발명에 따른 광학 필터는 투명 기재의 일면 상에 투명 기재의 주변부를 따라서 블랙 매트릭스층이 적층된 구조를 갖는데, 이러한 블랙 매트릭스층은, 상기 서술한 바와 같이, 자외선 경화제 100 중량부에 대해서 블랙 재료 1 내지 10 중량부를 포함하는 블랙 매트릭스를 사용하여 적층된다.

상기 블랙 매트릭스층의 두께는 5㎛ 내지 50㎛인 것이 바람직한데, 블랙 매트릭스층의 두께가 5㎛ 미만인 경우에는 블랙 색감이 제대로 표현되지 않는 문제점이 있고, 블랙 매트릭스층의 두께가 50㎛를 초과하는 경우에는 두께 단차로 인해 서, 필터 제작 후 필름 접착이 잘 되지 않는 경우가 발생하는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.

또한, 상기 블랙 매트릭스층의 폭은 25mm 내지 35mm인 것이 바람직한데, 블랙 매트릭스층의 폭이 25mm 미만인 경우에는 비발광 영역을 가릴 수가 없고, 블랙 매트릭스층의 폭이 35mm를 초과하는 경우에는 화면이 표시되는 영역이 가려질 수 있는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.

본 발명은 상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위해서,

투명 기재의 일면에 선택 흡수층을 적층하는 단계; 상기 선택 흡수층의 상면에 반사 방지층을 적층하는 단계; 상기 투명 기재의 다른 일면에 상기 투명 기재의 주변부를 따라서 상기 블랙 매트릭스를 적층 및 자외선 경화시킴으로써 블랙 매트릭스층을 형성하는 단계; 및 상기 투명 기재 및 상기 블랙 매트릭스의 상면에 전자파 차폐층을 적층하는 단계를 포함하는 광학 필터의 제조 방법을 제공한다.

바람직하게는, 상기 자외선 처리는 100 내지 1000mJ의 에너지를 갖는 자외선을 5 내지 30초 동안 조사하여 줌으로써 수행된다.

본 발명에서는, 상기와 같이, 고온의 열처리 공정을 필요로 하지 않는 관계로, 기존의 광학 필터, 특히 직부착 형태의 광학 필터에 용이하게 적용할 수 있다는 장점이 있으며, 종래 열처리 공정에서는 약 30분 내외의 공정 시간이 소요되었다는 점을 고려할 때, 공정 시간 또한 획기적으로 단축시킬 수 있게 된다.

본 발명은 상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위해서,

전면기판; 상기 전면기판에 대해 평행하게 배치된 배면기판; 상기 전면 기판 에 일정한 거리를 두고 배치된 상기 광학 필터; 상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되어 발광셀들을 구획하는 격벽; 일 방향으로 배치된 발광셀들에 걸쳐서 연장되며 후방 유전체층에 의하여 매립된 어드레스 전극들; 상기 발광셀 내에 배치된 형광체층; 상기 어드레스 전극이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 연장되며 전방 유전체층에 의하여 매립된 유지전극쌍들; 및 상기 발광셀 내에 있는 방전가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

상기 어드레스 전극들은 상기 배면기판과 후방 유전체층 사이에 배치되고, 상기 격벽은 상기 후방 유전체층 상에 배치되며, 상기 유지 전극쌍들은 전면기판과 전방 유전체층 사이에 배치되고, 상기 전방 유전체층은 보호막에 의하여 덮일 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 광학 필터 (300)는 전방패널 (370), 후방패널 (360)을 구비한 플라즈마 표시 장치의 전방패널 (370) 앞에 일정 거리를 두고 배치되어 있다.

본 발명의 광학 필터 (300)는 전방 패널 (370)을 향한 방향으로부터, 전자파 차폐층 (305), 블랙 매트릭스층 (304), 투명기재 (303), 선택 흡수층 (302), 및 반사 방지층 (301)이 순차적으로 적층된 구조를 갖고 있다.

상기 전방 패널 (370)은 전면 기판 (351), 상기 전면 기판의 배면에 형성된 Y 전극과 X 전극을 구비한 유지 전극쌍, 상기 유지 전극쌍들을 덮는 전방 유전체층 (355a) 및 상기 전방 유전체층을 덮는 보호막 (356)을 구비한다. 상기 Y 전극과 X 전극 각각은 ITO 등으로 형성된 투명전극 (353a, 353b)과 도전성이 우수한 금속으로 형성된 버스전극 (354)을 구비한다.

상기 후방패널 (360)은 배면기판 (352), 배면기판의 전면에 상기 유지 전극쌍과 교차하도록 형성된 어드레스 전극 (353c)들, 상기 어드레스 전극들을 덮는 후방 유전체층 (356b), 상기 후방 유전체층 상에 형성되어 발광셀들을 구획하는 격벽 (357), 및 상기 발광셀 내에 배치된 형광체층 (358)을 구비한다.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 보다 상세하게 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

투명 기재로서 두께 125㎛의 유리 기판을 사용하고, 유리 기판 상에 점착재로서 아크릴계 수지를 사용하여 포르피린 계열의 색소가 코팅되어 있는 선택 흡수층을 접착시키고, 선택 흡수층의 상면에는 동일한 점착재를 사용하여 두께 100 ㎛의 반사 방지 필름 (일본 화학사 제조, 반사 방지 필름 중 반사 방지층은 300 nm)을 접착시켰다.

이어서, 유리 기판의 다른 쪽 면에 블랙 안료로서 카본 블랙을 1.5 중량% 포함하는 블랙 매트릭스를 30 ㎛의 두께로 도포한 후, 1000 mJ의 에너지로 30초 동안 자외선 경화를 수행하였다. 마지막으로, 주변부에 블랙 매트릭스층을 갖는 유리 기판의 일면 상에 전자파 차폐층으로서 Mesh (line width 10 ㎛, pitch 300 ㎛)를 접착시킴으로써 본 발명에 따른 광학 필터를 제조하였다.

실시예 2

블랙 안료로서 카본 블랙을 3 중량% 포함하는 블랙 매트릭스를 사용하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 본 발명에 따른 광학 필터를 제조하였다.

비교예 1

본 발명에 따른 블랙 매트릭스를 사용하는 대신에, 카본 블랙 (SHC사 제조)을 사용하여 450℃에서 30분 동안 열처리시켜서 블랙 처리를 하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 종래 기술에 따른 광학 필터를 제조하였다.

비교예 2

본 발명에 따른 블랙 매트릭스를 사용하는 대신에, 카본 블랙 (SHC사 제조)을 사용하여 500℃에서 30분 동안 열처리시켜서 블랙 처리를 하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 종래 기술에 따른 광학 필터를 제조하였다.

비교예 3

본 발명에 따른 블랙 매트릭스를 사용하는 대신에, 카본 블랙 (SHC사 제조)을 사용하여 550℃에서 30분 동안 열처리시켜서 블랙 처리를 하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 종래 기술에 따른 광학 필터를 제조하였다.

색좌표 측정 실험

상기 실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 3에 따른 광학 필터에 대하여 색좌표 값 (L, a, b)을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

본측정에서 사용한 장비는 미놀타 (CR-200)을 사용하였으며, L값은 밝기, a, b는 각각의 색을 나타내는 좌표이다.

(+a: red, -a: green, +b: yellow, -b: blue를 나타내는 색좌표임)

색좌표 값	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2	비교예 3
L	23.45	20.14	37.28	24.34	21.16
a	-0.5	-0.19	-1.08	-0.3	-0.39
b	0.45	-0.09	-2.42	-0.47	-0.38

상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교예 1의 필터는 블랙 색감을 측정한 결과 L값이 37.28로서, 이는 회색에 가까운 정도의 색감을 나타내고, 비교예 2의 필터는 L값이 24.34로서, 이는 시중에 통상적으로 시판되는 필터의 블랙 색감보다는 다소 떨어지는 수치이고, 비교예 3의 필터는 L값이 21.16으로서, 이는 시중에 통상적으로 시판되는 필터의 블랙 색감과 유사한 정도의 수치를 나타낸다.

반면에, 실시예 1 및 2에 따른 필터는 L값이 각각 23.45 및 20.14로서, 이는 현재 통상적으로 시판되는 필터의 블랙 색감보다 훨씬 우수한 결과를 나타내는 수치이다.

본 발명에 따르면, 전자파 차폐, 및 색순도 및 콘트라스트 향상 등의 기능을 가지면서도, 기존의 광학 필터, 특히 직부착 형태의 광학 필터에 용이하게 적용할 수 있는 블랙 매트릭스를 제공할 수 있으며, 비열처리 방법에 의해서 필터 주변부에 블랙 처리를 가할 수 있으므로, 작업 시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 향후 중금속 사용과 관련하여 제기될 수 있는 환경 규제 문제에도 탄력적으로 대응할 수 있 게 된다.

Claims

블랙 재료 및 자외선 경화제를 포함하는 블랙 매트릭스.
제1항에 있어서,

상기 자외선 경화제 100 중량부에 대해서 블랙 재료 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스.
제1항에 있어서,

상기 자외선 경화제는 폴리우레탄 올리고머, 메타크릴산, 아크릴산, 광개시제, 및 실리카 겔을 포함하는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스.
제1항에 있어서,

상기 자외선 경화제는 폴리우레탄 올리고머 100 중량부에 대하여 메타크릴산 50 내지 90 중량부, 아크릴산 0.5 내지 10 중량부, 광개시제 0.5 내지 10 중량부, 및 실리카 겔 0.1 내지 15 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스.
제1항에 있어서,

상기 자외선 경화제는 폴리우레탄 올리고머 100 중량부에 대하여 메타크릴산 60 내지 80 중량부, 아크릴산 1 내지 10 중량부, 광개시제 1 내지 5 중량부, 및 실리카 겔 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스.
제1항에 있어서,

상기 블랙 재료는 카본 블랙, TiO, CuO, NiO, MnO₂, Cr₂O₃, 및 Fe ₂O₃로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질인 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스.
투명 기재;

상기 투명 기재의 일면에 적층된 선택 흡수층;

상기 선택 흡수층의 상면에 적층된 반사 방지층;

상기 투명 기재의 다른 일면에 상기 투명 기재의 주변부를 따라서 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따른 블랙 매트릭스를 적층 및 자외선 경화시킴으로써 형성된 블랙 매트릭스층; 및

상기 투명 기재 및 상기 블랙 매트릭스층의 상면에 적층된 전자파 차폐층을 포함하는 광학 필터.
제7항에 있어서,

상기 블랙 매트릭스층의 두께는 5㎛ 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 광학 필터.
제7항에 있어서,

상기 블랙 매트릭스층의 폭은 10mm 내지 50mm인 것을 특징으로 하는 광학 필터.
투명 기재의 일면에 선택 흡수층을 적층하는 단계;

상기 선택 흡수층의 상면에 반사 방지층을 적층하는 단계;

상기 투명 기재의 다른 일면에 상기 투명 기재의 주변부를 따라서 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따른 블랙 매트릭스를 적층 및 자외선 경화시킴으로써 블랙 매트릭스층을 형성하는 단계; 및

상기 투명 기재 및 상기 블랙 매트릭스의 상면에 전자파 차폐층을 적층하는 단계

를 포함하는 광학 필터의 제조방법.
제10항에 있어서,

상기 자외선 처리는 100 내지 1000mJ의 에너지를 갖는 자외선을 5 내지 30초 동안 조사하여 줌으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 광학 필터의 제조방법.
전면기판;

상기 전면기판에 대해 평행하게 배치된 배면기판;

상기 전면 기판에 일정한 거리를 두고 배치된 제7항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 따른 광학 필터;

상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되어 발광셀들을 구획하는 격벽;

일 방향으로 배치된 발광셀들에 걸쳐서 연장되며 후방 유전체층에 의하여 매립된 어드레스 전극들;

상기 발광셀 내에 배치된 형광체층;

상기 어드레스 전극이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 연장되며 전방 유전체층에 의하여 매립된 유지전극쌍들; 및

상기 발광셀 내에 있는 방전가스

를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.