KR20070042097A

KR20070042097A - 플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름

Info

Publication number: KR20070042097A
Application number: KR1020060100634A
Authority: KR
Inventors: 박상현; 이수림; 김정두; 황인석; 김경훈; 김종찬
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2006-10-17
Publication date: 2007-04-20
Also published as: US20070088109A1; WO2007046607A1; CN101111921A; TW200738791A

Abstract

본 발명은 벤젠 고리에 결합되었을 때 벤젠 고리의 전하(charge) 분포가 -0.104 이상인 치환된 아민기가 도입된 디이모늄계 화합물 및 바인더 수지를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름, 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 필터 및 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름{NEAR INFRARED RAY ABSORPTION FILM FOR FILTER OF PLASMA DISPLAY PANNEL}

도 1은 플라즈마 디스플레이 모듈에 사용된 Xe로부터 발생되는 근적외선파를 나타낸 도이다.

도 2는 화학식 1 중 치환기 -N(R,R')의 전자흡인성에 따른 디이모늄계 화합물의 HOMO 준위 변화를 나타낸 모식도이다.

도 3은 실시예 1과 실시예 2에서 제조된 근적외선 흡수 필름의 투과율 스펙트럼을 나타낸 도이다.

도 4는 실시예 1에서 제조된 근적외선 흡수 필름의 고온 500시간 테스트 전후의 투과율 스펙트럼 변화를 나타낸 도이다.

도 5는 실시예 1에서 제조된 근적외선 흡수 필름의 고온고습 500시간 테스트 전후의 투과율 스펙트럼 변화를 나타낸 도이다.

도 6은 본 발명에 따른 근적외선 흡수 필름을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 나타낸 단면도이다.

[148 : 표면 반사 조절 필름,

146 : 네온 컷 층(네온 컷 필름을 포함하는 색 보정층),

144 : 유리,

142 : 전자파 차폐 필름(EMI 필름),

140 : 근적외선 흡수층(NIR 필름)]

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 디이모늄계 근적외선 흡수 색소를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름에 관한 것이다.

본 출원은 2005년 10월 17일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2005-0097348호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.

플라즈마 디스플레이 패널 조립체는 하판상에 구획된 격벽을 형성한 다음 격벽의 홈에 적색, 녹색 및 청색의 형광체층을 형성하고, 상기 하판의 전극과 상판의 전극이 마주보는 상태로 평행하게 배치될 수 있도록 상판이 겹쳐지게 하고, 여기에 Ne, Ar, Xe 등의 방전가스를 봉입하여 형성된다. 이와 같이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널은 양극과 음극의 전극에 전압을 인가하여 기체를 방전시킬 때 발생하는 플라즈마로부터 방사되는 자외선이 형광체에 부딪히면서 발생되는 빛을 조합하여 영상을 제공하는 차세대 디스플레이다.

하지만, 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 유리 전체면에 신호 및 전원을 공급하는 전극이 위치해 있어, 구동시 다른 디스플레이에 비해 많은 양의 전자파가 발생하고, 또한 근적외선이 발생하여 해당 근적외선 영역의 빛을 통신에 사용하는 리모트 콘트롤, 적외선 통신 포트 등의 오작동을 일으키는 문제가 있다. 플라즈마 디스플레이 모듈에 사용된 Xe로부터 발생되는 근적외선파를 도 1에 나타내었다. 또한, Ne, Ar, Xe 등의 방전가스를 봉입한 후 진공 자외선에 의해 적색, 청색, 녹색 각각의 형광체의 발광을 이용하여 삼원색 발광을 구현하고 있어, 네온 원자가 여기된 후에 기저 상태에 돌아가는 때에 590 ㎚ 부근의 네온 오렌지 빛의 발광이 있으므로 선명한 적색을 얻을 수 없다는 문제점이 있다.

상기와 같은 플라즈마 디스플레이 패널의 문제점을 해결하기 위하여, 패널의 전면부에 플라즈마 디스플레이 패널 필터(PDP 필터)를 설치하는 기술이 사용되고 있다. PDP 필터는 통상 R, G, B의 가시광선은 그대로 필터를 투과하고, 화면의 해상도를 저하시키는 590 ㎚ 파장의 오렌지 색상의 네온 파장, 800 내지 1000 ㎚ 파장대의 근적외선 및 전자파 등을 차단하는 역할을 하도록 구성된다.

PDP 필터는 예컨대 여러 장의 필름, 예컨대 반사방지 필름(AR 필름), 근적외선 흡수층(NIR 필름), 네온 컷 층(네온 컷 필름을 포함하는 색 보정층), 전자파 차폐 필름(EMI 필름) 등이 적층된 구조를 가질 수 있다. 또한, 근적외선 흡수 필름과 네온 컷 필름은 일반적으로 각각 근적외선 흡수염료와 네온 컷 염료(Neon cut dye)와 추가로 색보정 염료(color control dye)가 고분자 수지에 첨가되고 이것이 투명기재 위에 코팅된 구조를 가질 수 있다.

근적외선 흡수 필름(NIR 필름)은 고온이나 고온·고습 조건에서도 양호한 내구성을 가져야 하고, 800 내지 1,200 ㎚, 특히 820 내지 1,000 ㎚의 파장을 가진 근적외선의 흡수율이 높으며, 400 내지 700 ㎚ 파장의 가시광선에 대한 투과율은 높은 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 파장 범위의 근적외선에 대하여 20% 미만의 투과율을 가지고, 상기 파장 범위의 가시광선에 대하여 60% 이상의 투과율을 가져야 PDP 필터에 바람직하게 사용될 수 있다.

상기 PDP필터용으로 주로 사용되는 근적외선 흡수 색소는 디이모늄계, 프탈로시아닌계, 나프탈로시아닌계, 디티올-금속 착물계, 시아닌계 등으로 분류할 수 있으나, 하나의 물질로 820 내지 1000nm 파장의 전영역을 20% 이하로 동시에 차단할 수 있는 근적외선 흡수 물질은 없었다.

따라서, 종래에는 근적외선 흡수 필터를 제조하기 위하여 상기 근적외선 흡수 색소들 중 최소 2종류 이상을 혼합하여 사용하여야만 하였다. 즉, 한 종류의 근적외선 흡수 색소를 사용하는 경우는 PDP 모듈(module)로부터 발생하는 근적외선파를 충분히 차단하지 못하여 주변 전자기기의 리모콘 오작동을 발생시키는 문제가 있었다.

한편, 저굴절율의 불소계 바인더(JP2003-268312) 또는 실리콘계 점착제(JP2005-062506) 등을 사용함으로써 디이모늄계 근적외선 흡수 색소의 단파장 이동을 유도하여 단독 색소로서 근적외선 흡수 필름을 제조하는 방법이 알려져 있으나, 이와 같은 방법은 상기 바인더나 점착제를 이용할 경우 근적외선 흡수 색소와의 호환성이 좋지 않아 필름 제조 후 투명한 필름을 얻기 어려우며, 고온 및 고온고습 등의 테스트 전후에 투과율 변화가 심한 문제점이 있다.

본 발명자들은 한 가지 물질만으로도 근적외선, 특히 800~1200nm 파장의 근적외선을 최대 흡수하고, 가시광선을 최대한 투과시킬 수 있는 디이모늄계 화합물을 밝혀내었다.

이에 본 발명은 상기 디이모늄계 화합물을 포함하는 근적외선 흡수 필름 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 하기 화학식 1의 디이모늄계 화합물 및 바인더 수지를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름을 제공한다:

상기 화학식 1에 있어서,

R1 내지 R8가 치환된 아민기(-N-R1R2, -N-R3R4, -N-R5R6 및 -N-R7R8)는 서로 같거나 상이하고, 이것이 벤젠 고리에 결합되었을 때 벤젠 고리의 전하(charge) 분포가 -0.104 이상인 전자흡인성 작용기이고,

R9 내지 R12는 서로 독립적으로 같거나 상이하며, 수소 원자, 할로겐 원자를 포함하는 C₁~C₆의 알킬기 및 C₆~C₂₀의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되며,

n은 1 또는 2로서,

n=1이면, X는 유기산 또는 무기산의 2가 음이온이며,

n=2이면, X는 유기산 또는 무기산의 1가 음이온이다.

바람직하게는, 상기 화학식 1에 있어서, R1 내지 R8은 서로 독립적으로 같거나 상이하며, C₁~C₄의 알킬기; 페닐기; 니트로기; 티올기; 카르복실기; 티오카르복실기; 할로겐원자, 니트로기, 티올기, 카르복실기 및 티오카르복실기로 이루어진 군에서 선택된 기로 치환된 C₁~C₈의 알킬기; 할로겐원자, 니트로기, 티올기, 카르복실기, 티오카르복실기, 및 할로겐원자로 치환된 C₁~C₄의 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택된 기로 치환된 페닐기; 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기, 아미드기, 티오에테르기, 설폭시드기 및 설포닐기로 이루어진 군으로부터 선택된 기를 포함하는 C₁~C₄의 알킬기 또는 페닐기이다.

더욱 바람직하게는, 상기 화학식 1에 있어서, R1 내지 R8은 서로 독립적으로 같거나 상이하며, 메틸기; 에틸기; 프로필기; -CH₂OCH₃; -CH₂COCH₃; -CH₂COOCH₃; -COCH(CH₃)₂; -CH₂NHCOCH₃; -SOCH₃; -SO₂CF₃; -SO₃CH₃; -CH₂SCH₃; -CH₂SOCH₃; -CH₂CH₂CH₂CF₃; -COCH(CH₃)₂; -COCH₃; -CH₂CH₂CCl₃; -CH₂(CH₂)₇CF₃; -CF₃; -CH₂CH₂CF₃; -COCH₃; -SO₃CH₃; -SO₂CF₃; -CH₂-SO-CH₃; -SO-CH₃; -CH₂-S-CH₃; -CH₂COOCH₃; -CH₂-O-CH₃; -CH₂NHCO-CH₃; -CH₂CH₂NO₂; -CH₂CH₂SH; -CH₂CH₂COOH; 페닐기; 또는 -F, -Cl, -CH₂CF₃, -NO₂, -OCH₃, -COCH₃, -SOCH₃, -COOCH₃, -COOH, -SOOH 및 -NHCOCH₃로 이루어진 군으로부터 선택된 기로 치환된 페닐기이나, 이에 한정되지 않는다.

이하에서 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.

종래에 플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름에 사용하기 위한 근적외선 흡수 색소로서 사용된 디이모늄계 화합물들은 낮은 파장대의 근적외선을 충분히 흡수할 수 없는 문제가 있었다. 그러나, 본 발명에서는 특정한 치환기를 가져 최대 흡수 파장이 종래에 사용된 화합물에 비하여 단파장으로 이동된 디이모늄계 화합물을 이용함으로써 단독의 색소를 사용하는 경우에도 800~1200nm 파장의 근적외선을 흡수할 수 있는 근적외선 흡수 필름을 제공할 수 있다.

구체적으로, 디이모늄계 화합물의 최대 흡수 파장의 이동은 상기 화학식 1 중 R1 내지 R8에 의하여 치환된 아민기의 전자 흡인성(electron withdrawing ability)에 의하여 많은 영향을 받는다. 상기 화학식 1과 같은 기본 구조를 갖는 디이모늄계 화합물에서 4개의 벤젠 고리에 치환된 아민기, 즉 -N(R,R')의 전자흡인성이 커지게 되면 전체 디이모늄계 화합물의 HOMO(highest occupied molecular orbital)의 에너지 준위가 낮아져서 이 화합물의 최대 흡수 파장이 단파장으로 이동할 수 있다(도 2 참조). 즉, 디이모늄계 화합물의 최대 흡수 파장을 단파장으로 이동시키기 위하여서는 화합물 구조 중 -N(R,R')의 전자흡인성이 커질수록 유리하며, 상기 -N(R,R')의 전자흡인성은 R 및 R'의 전자흡인성이 커질수록 커진다.

상기 화학식 1 중 R1 내지 R8가 치환된 아민기로서 디이모늄계 화합물의 최 대 흡수 파장을 단파장으로 이동시킬 것으로 추정되는 치환기들을 갖는 디이모늄계 화합물의 최대 흡수 파장을 계산하여, 그 계산값을 하기 표 1에 나타내었다.

하기 표 1에 나타낸 바와 같이, -N[(CH₂)₃CH₃]₂기를 기준으로 비교할 때 -N(R,R')기 중 R 및 R'가 부틸기에서 에틸기로 변화될 때 디이모늄계 화합물의 최대 흡수 파장이 13nm만큼 단파장으로 이동한다. 그 이유는 에틸기가 부틸기 보다 전자 흡인성이 더 크기 때문이다. 또한, -N[(CH₂)₃CF₃]₂, -N(CH₂CF₃)₂는 플루오르기가 알킬기의 말단에 도입됨으로써 전자 흡인성이 더 커져서 이들을 갖는 디이모늄계 화합물은 최대 흡수 파장이 -N[(CH₂)₃CH₃]₂기를 갖는 화합물에 비하여 각각 15nm 및 163nm씩 이동된다. 추가적으로 -NHCOCH(CH₃)₂ 및 -N(COCH₃)₂ 등의 강한 전자흡인성기도 역시 -N[(CH₂)₃CH₃]₂기에 비하여 디이모늄계 화합물의 최대 흡수 파장을 각각 115nm, 154nm 씩 단파장으로 이동시킨다. 이 계산은 DFT (Density Functional Theory)에 의하여 최적화시켰으며, JINDO를 통하여 계산하였다.

따라서, 본 발명에서는 상기 화학식 1 중 R1 내지 R8이 치환된 아민기로서 디이모늄계 화합물의 최대 흡수 파장을 단파장으로 이동시킬 수 있는 전자흡인성 치환기를 도입함으로써, 근적외선 흡수 색소로서 단독의 디이모늄계 화합물을 사용하는 경우에도 근적외선을 충분히 흡수할 수 있는 근적외선 흡수 필름을 제조할 수 있다.

본 발명에서는 상기 화학식 1 중 R1 내지 R8이 치환된 아민기로서 벤젠 고리에 결합하였을 때 벤젠 고리의 전하 분포가 -0.104 이상, 바람직하게는 -0.08 이상이 되도록 하는 치환기가 도입된 디이모늄계 화합물을 근적외선 흡수 색소로서 사용하는 것을 특징으로 한다. 특정 작용기가 벤젠 고리에 결합되었을 때 벤젠 고리의 전하 분포는 상기 특정 작용기가 상기 화학식 1 중 R1 내지 R8에 도입되었을 때 아민기가 치환된 벤젠 고리의 전하 분포에 비례한다.

본 발명에서는 작용기가 결합되어 있는 벤젠 고리의 전하를 분석하기 위하여 population analysis를 실행하였고, Hirshfeld charge를 이용하여 분석하였다.

구체적으로, R1 내지 R8이 치환된 아민기가 벤젠 고리에 결합되었을 때의 벤젠 고리의 전하 분포의 계산치를 하기 표 2에 나타내었다.

상기 표 2에 나타난 바와 같이, -N(CH₂CH₂CH₂CH₃)₂의 경우 벤젠 고리에 결합하였을 때 벤젠 고리의 전하 분포가 -0.104이다. 본 발명자들은 상기 화학식 1 중 R1 내지 R8이 치환된 아민기로서 벤젠 고리에 결합하였을 때 벤젠 고리의 전하 분포가 -0.104 이상인 치환기가 도입되는 경우, 전체 디이모늄계 화합물의 최대 흡수 파장이 단파장으로 이동할 수 있다는 사실을 밝혀내었다. 이는 후술하는 실시예에 의하여 뒷받침된다. 본 발명에서는 상기 화학식 1 중 R1 내지 R8이 치환된 아민기로서 벤젠 고리에 결합하였을 때 벤젠 고리의 전하 분포가 -0.08 이상인 치환기가 도입되는 것이 전체 디이모늄계 화합물의 최대 흡수 파장이 종래의 색소의 최대 흡수 파장보다 30 nm 이상 단파장으로 이동되어 800-1200nm 파장의 근적외선을 보다 충분히 흡수하는데 바람직하다.

본 발명에 있어서, 근적외선 흡수 필름을 제조하는데 사용되는 바인더 수지로는 당 기술분야에서 적용될 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 가능한 투명성이 우수한 것이 좋다. 본 발명에서 바인더 수지는 굴절율이 1.45~1.55 인 폴리머 수지인 것이 바람직하다. 예컨대 지방족 에스테르 수지, 아크릴계 수지, 멜라민 수지, 우레탄 수지, 방향족 에테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐계 수지, 지방족 폴리올레핀 수지, 방향족 폴리올레핀 수지, 폴리비닐 알코올 수지, 폴리비닐 변성 수지 등 또는 이들의 공중합 수지 등이 있으나, 이들 예에만 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 근적외선 흡수 필름은 전술한 디이모늄계 화합물을 근적외선 흡수 색소로 이용하여 당기술 분야에 알려져 있는 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 예컨대, 전술한 디이모늄계 화합물과 바인더 수지를 유기 용매에 용해시키고 이를 투명 수지 필름, 투명 수지 판, 투명 유리 등으로 이루어진 기판 위에 스핀 코터, 바 코터, 롤 코터, 스프레이 등의 방법으로 도포화하는 방법이 이용될 수 있으나, 이 방법에만 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서는 근적외선 흡수 필름의 제조시 자외선 흡수제, 가소제 등의 통상의 수지 성형에 이용되는 첨가제를 첨가할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 필터의 색조를 바꾸기 위하여, 가시 영역, 예컨대 400-750 nm에서 최대 흡수 파장을 갖는 색보정 유기 색소를 더 첨가할 수 있다. 색보정 유기 색소로는 당 기술분야에 알려져 있는 것을 사용할 수 있으며, 예컨대 네온 컷 염료로서 최대흡수파장이 570-600nm인 폴리메틴계 염료 또는 포피린계 염료를 사용할 수 있다.

상기 폴리메틴계 염료로는 하기 화학식 2 내지 4의 화합물을 사용할 수 있다.

<화학식 2>

<화학식 3>

<화학식 4>

상기 화학식 2 및 3에 있어서,

R은 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼16의 지방족 탄화 수소이고;

A는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼8의 알킬기 또는 6∼30의 아릴기이며;

Y는 각각 독립적으로 할로겐 원자, 니트로기, 시아닌기, 술폰산기, 술폰산염기, 술포닐기, 카르복실기, 탄소수 2∼8의 알콕시카르보닐기, 페녹시카르보닐기, 카르복실레이트기, 탄소수 1∼8의 알킬기, 탄소수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소수 6∼30의 아릴기이고;

Z는 수소 원자 또는 할로겐기, 시아노기, 탄소수 1∼8 알킬기 또는 탄소수 6∼10의 아릴기이며;

X^-는 염소 음이온, 브롬 음이온, 요오드 음이온, 및 불소 음이온과 같은 할로겐 음이온; 과염소산 음이온, 과브롬산 음이온 및 과요오드산 음이온과 같은 과할로겐산 음이온; 사불화붕소 음이온, 육불화안티몬 음이온 및 육불화인 음이온과 같은 플루오로 착음이온; 메틸 설페이트 음이온 및 에틸 설페이트 음이온과 같은 알킬 설페이트 음이온; p-톨루엔 설포네이트 음이온 및 p-클로로벤젠 설포네이트 음이온과 같은 술폰산염 음이온이다.

상기 화학식 4에 있어서, X1∼X5는 독립적이며, 수소원자, 하이드록시기, 탄소수 1∼16의 알킬기, 탄소수 1∼16의 알킬기가 치환 또는 비치환된 아민기, 알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기 또는 할로겐기 이다.

상기 포피린계 염료로는 하기 화학식 5의 화합물을 사용할 수 있다.

<화학식 5>

상기 화학식 5에 있어서, R9 내지 R16 은 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 16의 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 불소치환 알콕시기, 또는 치환 또는 비치환된 질소 원자를 1개 이상 가지는 오각환이고; M은 2가 내지 4가의 배위자를 갖는 금속이며, 수소 원자, 산소 원자, 할로겐 원자, 수산기 또는 알콕시기로 치환될 수 있다.

본 발명에 따른 근적외선 흡수 필름은 가시영역 중 430nm, 550nm, 630nm 에서 60% 이상, 근적외선 영역 중 820nm, 850nm, 950nm 에서 20% 이하인 투과율을 갖는다.

또한, 본 발명은 상기 근적외선 흡수 필름을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 필터 및 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패털 필터는 본 발명에 따른 근적외선 흡수 필름 이외에 전자파 차폐층, 네온 컷층, 표면반사조절층 등을 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 근적외선 흡수 필름을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 나타낸 단면도는 도 6에 나타내었다.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 이들에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 : 근적외선 흡수 필름의 제조

1) 코팅액 제조

폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 26 g을 메틸 에틸 케톤(MEK) 74 g에 용해시킨 26 중량% 용액 (100g)에 화학식 1의 디이모늄계 색소(상기 화학식 1 중 R1 내지 R8이 각각 -CH₂CH₂CH₂CF₃, 벤젠고리의 전하 분포 : -0.077)을 0.720 g을 첨가하여 2시간 혼합하였다. 이 용액을 1시간 탈포시켰다.

2) 코팅

상기 코팅액을 두께 100 ㎛인 투명 PET에 바 코팅(Bar-coating)을 이용하여 코팅하였다. 이 때 950nm 에서 투과율이 2.0%가 되도록 코팅하였다. 건조 후 코팅층 두께는 15 ㎛ 이었다.

실시예 2

디이모늄계 근적외선 흡수 색소로서 화학식 1의 디이모늄계 색소(화학식 1 중 R1 내지 R8이 각각 -CH₂CH₂CH₂CH₃, 벤젠고리의 전하 분포 : -0.104)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

실험예 1 : 근적외선 흡수 필름의 가시영역 및 근적외선 영역에서의 투과율 평가

투과율 평가는 PET 투명기재의 투과율을 실제 측정된 투과율 값으로 나누어 코팅층만의 투과율로 평가하였다. 평가한 파장은 근적외선 투과율의 경우 820nm, 850nm 및 950nm 에서, 가시영역의 경우 430nm, 550nm 및 630nm에서 평가하였다.

상기 실시예 1 및 실시예 2에서 측정한 투과율을 하기 표 3에 나타내었다.

	가시영역			근적외선 영역
	430 nm	550 nm	630 nm	820 nm	850 nm	950 nm
							실시예 1 (%)	79.9	90.5	82.1	15.9	6.9	2.0
실시예 2 (%)	80.1	89.5	87.6	33.3	19.4	2.0
△t(T_a-T_b)	0.2	-1.0	5.5	17.4	12.5	0

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 근적외선 영역인 950nm 의 파장에서의 투과율을 2.0% 로 고정시키고 실시예 1 및 실시예 2의 실험결과를 비교한 결과, 가시영역 (430~700nm) 에서의 투과율 차이는 거의 없었으나, 근적외선 영역에서는 치환기의 전자흡인성의 차이로 인하여 실시예 1이 실시예 2에 비하여 820nm에서 17.4%, 850nm에서 12.5% 더 효과적인 근적외선 차단 효과를 얻을 수 있었다. 실시예 1과 실시예 2에서 제조된 근적외선 흡수 필름의 투과율 스펙트럼을 도 3에 나타내었다.

실험예 2 : 내구성 평가

내구성은 상기 실시예 1에서 제조된 근적외선 흡수 필름을 고온(80℃) 및 고온고습(60℃, 상대습도 90%)인 챔버에 보관하기 전후의 투과율 변화 및 색소 농도 변화율을 이용하여 평가하였다. 색소 농도 변화율은 하기 수학식 1을 이용하여 계산하였다.

※ △C : 색소 농도 변화율,

T₀ : 근적외선 흡수 필름을 고온(80℃) 및 고온고습(60℃, 상대습도 90%)인 챔버에 보관하기 전의 투과율,

T_m : 근적외선 흡수 필름을 고온(80℃) 및 고온고습(60℃, 상대습도 90%)인 챔버에 보관한 후의 투과율.

근적외선 영역은 820nm, 850nm 및 950nm에서, 가시영역은 430nm, 550nm 및 630nm에서 내구성을 평가하였다. 내구성 평가 결과를 하기 표 4 및 표 5에 나타내었다. 또한, 실시예 1에서 제조된 근적외선 흡수 필름의 고온 500시간 테스트 전후 및 고온고습 500 시간 테스트 전후의 투과율 스펙트럼 변화를 각각 도 4 및 도 5에 나타내었다.

실시예 1에서 제조된 근적외선 흡수 필름의 고온 500시간 테스트 전후의 투과율 변화 및 투과 색좌표 변화

	430 nm	550 nm	630 nm	820 nm	850 nm	950 nm	투과색 (xy)		△xy
	430 nm	550 nm	630 nm	820 nm	850 nm	950 nm	x	y	△xy
테스트 전 투과율 (%)	80.3	90.7	83.2	14.8	6.4	1.9	0.3361	0.3462	0.0007
테스트 후 투과율(%)	79.1	90.2	82.4	14.4	6.4	2.1	0.3361	0.3469	0.0007
△t (T₀-T_m) (%)	1.2	0.5	0.8	0.5	0.0	-0.2
색소 농도 변화율 (%)	6.9	6.1	5.6	1.8	0.0	-1.4

실시예 1에서 제조된 근적외선 흡수필름의 고온고습 500시간 테스트 전후의 투과율 변화 및 투과 색좌표 변화

	430 nm	550 nm	630 nm	820 nm	850 nm	950 nm	투과색 (xy)		△xy
	430 nm	550 nm	630 nm	820 nm	850 nm	950 nm	x	y	△xy
테스트 전 투과율(%)	80.8	90.9	83.6	15.7	7.1	2.2	0.3360	0.3458	0.0011
테스트 후 투과율(%)	79.4	90.5	83.0	15.7	7.2	2.2	0.3364	0.3468	0.0011
△t(T₀-T_m) (%)	1.3	0.5	0.6	0.0	-0.1	0.0
색소(Dye) 농도 변화율 (%)	7.8	5.5	4.2	0.0	-0.6	-0.4

표 4 및 표 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 근적외선 흡수필름의 고온 500시간 테스트 전후 및 고온고습 500 시간 테스트 전후의 색소 투과율 및 색소 농도 변화율은 가시영역 (430~700nm)의 경우 각각 1.5% 이하 및 10% 이하이고, 근적외선 영역에서는 색소 투과율 및 색소 농도 변화율이 거의 없었다.

따라서, 본 발명에 따른 디이모늄계 근적외선 흡수 색소로 제조된 근적외선 흡수필름의 고온 및 고온 고습에서 내구성이 매우 우수함을 알 수 있다.

본 발명에 따른 디이모늄계 화합물을 근적외선 흡수 색소로서 사용하여 플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름을 제조함으로써, 별도의 근적외선 흡수 없이도 단독의 디이모늄계 화합물에 의하여 충분히 800-1200 nm의 근적외선을 흡수하여 주변기기의 리모콘 오작동을 방지할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 디이모늄계 근적외선 흡수 색소로 제조된 근적외선 흡수 필름은 고온 및 고온 고습에서 아주 우수한 내구성을 가지고 있다.

Claims

하기 화학식 1의 디이모늄계 화합물 및 바인더 수지를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름:

[화학식 1]

상기 화학식 1에 있어서,

R1 내지 R8가 치환된 아민기(-N-R1R2, -N-R3R4, -N-R5R6 및 -N-R7R8)는 서로 같거나 상이하고, 이것이 벤젠 고리에 결합되었을 때 벤젠 고리의 전하(charge) 분포가 -0.104 이상인 전자흡인성 작용기이고,

R9 내지 R12는 서로 독립적으로 같거나 상이하며, 수소 원자, 할로겐 원자를 포함하는 C₁~C₆의 알킬기 및 C₆~C₂₀의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되며,

n은 1 또는 2로서,

n=1이면, X는 유기산 또는 무기산의 2가 음이온이며,

n=2이면, X는 유기산 또는 무기산의 1가 음이온이다.
청구항 1에 있어서, 상기 R1 내지 R8가 치환된 아민기(-N-R1R2, -N-R3R4, -N-R5R6 및 -N-R7R8)는 이것이 벤젠 고리에 결합되었을 때 벤젠 고리의 전하(charge) 분포가 -0.08 이상인 전자흡인성 작용기인 것인 플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름.
청구항 1에 있어서, R1 내지 R8은 서로 독립적으로 같거나 상이하며, C₁~C₄의 알킬기; 페닐기; 니트로기; 티올기; 카르복실기; 티오카르복실기; 할로겐원자, 니트로기, 티올기, 카르복실기 및 티오카르복실기로 이루어진 군에서 선택된 기로 치환된 C₁~C₈의 알킬기; 할로겐원자, 니트로기, 티올기, 카르복실기, 티오카르복실기, 및 할로겐원자로 치환된 C₁~C₄의 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택된 기로 치환된 페닐기; 또는 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기, 아미드기, 티오에테르기, 설폭시드기 및 설포닐기로 이루어진 군으로부터 선택된 기를 포함하는 C₁~C₄의 알킬기 또는 페닐기인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름.
청구항 1에 있어서, 상기 R1 내지 R8은 서로 독립적으로 같거나 상이하며, 메틸기; 에틸기; 프로필기; -CH₂OCH₃; -CH₂COCH₃; -CH₂COOCH₃; -COCH(CH₃)₂; -CH₂NHCOCH₃; -SOCH₃; -SO₂CF₃; -SO₃CH₃; -CH₂SCH₃; -CH₂SOCH₃; -CH₂CH₂CH₂CF₃; -COCH(CH₃)₂; -COCH₃; -CH₂CH₂CCl₃; -CH₂(CH₂)₇CF₃; -CF₃; -CH₂CH₂CF₃; -COCH₃; -SO₃CH₃; -SO₂CF₃; -CH₂-SO-CH₃; -SO-CH₃; -CH₂-S-CH₃; -CH₂COOCH₃; -CH₂-O-CH₃; -CH₂NHCO-CH₃; -CH₂CH₂NO₂; -CH₂CH₂SH; -CH₂CH₂COOH; 페닐기; 또는 -F, -Cl, -CH₂CF₃, -NO₂, -OCH₃, -COCH₃, -SOCH₃, -COOCH₃, -COOH, -SOOH 및 -NHCOCH₃로 이루어진 군으로부터 선택된 기로 치환된 페닐기인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름.
청구항 1에 있어서, 상기 바인더 수지는 지방족 에스테르 수지, 아크릴계 수지, 멜라민 수지, 우레탄 수지, 방향족 에테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐계 수지, 지방족 폴리올레핀 수지, 방향족 폴리올레핀 수지, 폴리비닐 알코올 수지, 폴리비닐 변성 수지 및 이들의 공중합 수지로 이루어진 군에서 선택되는 것인 플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름.
청구항 1에 있어서, 상기 근적외선 흡수 필름은 가시영역 중 430nm, 550nm, 630nm 에서 60% 이상, 근적외선 영역 중 820nm, 850nm, 950nm 에서 20% 이하의 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름.
청구항 1에 있어서, 상기 근적외선 흡수 필름에 400-750 nm의 가시 영역에서 최대 흡수 파장을 갖는 색보정 유기 색소를 추가로 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 필터용 근적외선 흡수 필름.
청구항 1의 근적외선 흡수 필름을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 필터.
청구항 8에 있어서, 전자파 차폐층, 네온 컷층 및 표면반사조절층 중 1 이상의 층을 추가로 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 필터.
청구항 8의 플라즈마 디스플레이 패널 필터를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널.