KR20100069801A - 실내 공기 오염물질을 제거하는 디스플레이 필터 및 디스플레이 장치 - Google Patents
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본 발명은 실내 공기 오염물질 제거와 외부환경광의 반사율을 낮추어 화질을 개선시키는 디스플레이 필터 및 디스플레이 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 디스플레이 모듈이 내장된 디스플레이 장치에 사용되는 디스플레이 필터는 디스플레이 모듈 전방에 배치되는 투명기판과, 투명기판에 적층되는 다수의 광학 필름을 포함하는 광학필터부, 및 광학필터부에 포함된 필름들 중 외부에 노출되는 필름의 전면에 형성되며 광촉매 입자 및 외광 흡수제를 함유하는 실내공기 정화층을 포함한다.
실내 공기, 오염, 외광 흡수제, 디스플레이, 카본, 탄소나노튜브,
Description
본 발명은 디스플레이 필터 및 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 실내 공기 오염물질 제거와 외부환경광의 반사율을 낮추어 화질을 개선시키는 디스플레이 필터 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 환경에 대한 인식과 웰빙(well-being), 새집증후군(sick house syndrome)등의 영향으로 실내공기에 대한 관리 및 유해한 오염물질에 대한 연구가 활발해지고 있다.
새집증후군(SICK HOUSE SYNDROME)은 새로 지은 집에서 발생하는 화학물질에 의해 두통, 피로, 호흡곤란, 천식, 피부염 등의 증상이 나타나는 현상을 말한다. 화학물질에는 벤젠·톨루엔·클로로포름·아세톤·스틸렌·포름알데히드 등의 발암물질이 포함되어 있다. 지금까지 알려진 바에 의하면, 새집증후군(Sick House Syndrom)을 유발하는 실내 공기 오염물질의 85% 이상(인체영향력 기준)이 휘발성유기화합물인 포름알데히드이다.
새집증후군(SICK HOUSE SYNDROME)을 해결하는 방법으로는 실내공기 환기시키 는 방법이 알려져 있다. 그러나, 실내공기를 환기시키기 위해서는 관리자의 지속적인 노력이 필요하다. 또한, 공기청정기를 별도로 구입해야 하는 등 관리비용이 상승되는 문제점이 있었다.
새집증후군(SICK HOUSE SYNDROME)을 해결하는 또 다른 방법으로는 광촉매 물질을 건자재에 발라서 오염물질을 산화 분해하는 방법이 알려져 있다. 광촉매는 빛을 쬐는 것만으로도 촉매 작용을 나태나는 물질로서, 반도체·색소·엽록소도 그 중 하나이다. 대표적인 광촉매 반도체인 이산화티탄(TiO2)은 태양광을 받으면 표면에 강한 산화 작용이 발생해 유해 화합물, 세균 등을 분해하는 기능을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 건축자재에 발라진 광촉매 물질은 광촉매 반응을 일으킬 수 있는 광이 조사되어야만 그 기능을 발휘할 수 있다.
한편, 최근 들어 평판 디스플레이 장치를 사용하는 주택, 사무실 등이 늘어나고 있다. 이에 평판 디스플레이 장치에 광촉매 물질을 적용하여 새집증후군을 해결하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 그런데 광촉매 물질을 사용하는 경우 실내등 혹은 자연광이 디스플레이 장치의 표면에서 반사율을 증가시켜 화질을 떨어뜨리는 요인이 되고 있다. 이에 실내등 혹은 자연광을 포함하는 외부 환경광의 반사율을 디스플레이 장치의 표면에서 해결할 수 있는 추가적인 방안이 필요한 실정에 있다.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 실내 공기 오염물질 제거 및 외부환경광의 반사율을 낮추어 화질을 개선시킬 수 있는 디스 플레이 필터 및 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 부가적인 목적은 디스플레이 필터 표면의 습기를 제거할 수 있는 디스플레이 필터 및 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 양상에 따른 디스플레이 필터는, 디스플레이 모듈이 내장된 디스플레이 장치에 사용되며, 디스플레이 모듈 전방에 설치되는 투명기판과, 투명기판에 적층되는 다수의 광학 필름을 포함하는 광학필터부와, 광학필터부에 포함된 필름들 중 외부에 노출되는 필름의 전면에 형성되며 광촉매 입자 및 외광 흡수제를 함유하는 실내공기 정화층을 포함한다.
본 발명의 다른 양상에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이 모듈과, 디스플레이 모듈 전방에 설치되는 투명기판과, 투명기판에 적층되는 다수의 광학 필름을 포함하는 광학필터부, 및 광학필터부에 포함된 필름들 중 외부에 노출되는 필름의 전면에 형성되며 광촉매 입자 및 외광 흡수제가 함유된 실내공기 정화층을 포함한다.
본 발명에 따른 디스플레이 필터 및 디스플레이 장치는 광학필터부에 포함된 필름들 중 외부에 노출되는 필름의 전면에 광촉매 입자 및 외광 흡수제가 함유된 실내공기 정화층이 형성됨으로써, 실내 공기 오염물질을 제거할 수 있고 또한 외광 흡수제를 통해 외부 환경광을 흡수하여 디스플레이 필터에 의한 반사율을 낮추어 화질을 개선하는 유용한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 실내공기 정화층이 흡수제를 더 포함하도록 구현됨으로써, 디스플레이 필터 표면에 새집증후군을 유발하는 휘발성 유기화합물을 포함하는 실내 공기 오염물질을 흡착시켜 광촉매 반응을 통해 제거할 수 있는 유용한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 디스플레이 필터 및 디스플레이 장치는 광촉매 반응의 결과로 광촉매의 표면이 초친수성을 띄게 되어, 디스플레이 필터 표면의 습기를 자동으로 해결할 수 있는 유용한 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 필터가 적용된 제1 디스플레이 장치의 개략적인 구조를 도시한다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 제1 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 장치이다. 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치는 구동회로기판(5)에 장착되는 제1 기판(1)과 제2 기판(3) 사이에 방전셀(2)이 형성되며, 방전셀(2)에는 네온(Ne)과 제논(Xe) 혼합가스가 채워진다. 또한, 제1 기판(1)과 제2 기판(3)의 내측면에는 형광물질이 발라져 있다. 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치는 방전셀(2)에 채워진 혼합가스에 강한 전기장을 걸어주면, 혼합가스에서 방출된 자외선이 형광물질과 부딪쳐 고유의 가시광선과 전자파(EMI), 근적외선(NIR), 색순도를 저하시키는 오렌지광을 방출한다.
도 1에 도시한 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치에 적용된 본 발명에 따른 디스플레이 필터(10)는 디스플레이 모듈(9) 전방에 설치된다. 본 발명에 따른 디스플레이 필터(10)는 다수의 광학 필름을 포함하는 광학필터로서 근적외선(NIR) 차폐 필름(15), 전자파(EMI) 차폐 필름(14), 투명기판(13), 반사방지 필름(12)과 실내공기 정화층(11)을 포함한다.
실내공기 정화층(11)은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치가 설치된 실내공간의 오염물질을 분해한다. 실내공기 정화층(11)은 자연광, 실내등, 나아가 디스플레이 모듈(9)로부터 방출되는 광을 통해 광촉매 반응을 일으키는 광촉매 입자를 포함한다. 일례로, 광촉매 입자는 산화티타늄, 산화아연, 황화카드뮴, 산화지르코늄, 산화주석, 산화바나듐, 삼산화텅스텐, 티탄산스트론튬 중 적어도 1 이상을 포함한다.
실내공기 정화층(11)은 자연광, 실내등과 같은 외부 환경광을 흡수하는 외광 흡수제를 포함한다. 일례로, 외광 흡수제는 카본 블랙(carbon black) 계열의 물질로 형성하거나 검은색의 염료로 구현될 수 있다. 다른 예로, 외광 흡수제는 탄소나노튜브(Carbon nanotube) 입자로 구현될 수 있다. 본 발명에서는 카본 블랙 또는 탄소나노튜브를 광촉매 입자와 함께 코팅을 통해 실내공기 정화층(11)을 형성할 수 있다.
실내공기 정화층(11)에 포함되는 광촉매 입자는 세균이나 곰팡이를 제거할 수 있다. 일례로, 광에 의해 이산화티탄늄으로부터 Ti 양이온과 전자가 발생되고, 발생된 전자에 의해 공기 중의 산소가 수퍼옥사이드로 변환되고, 연쇄적으로 수산 기는 수산기 라디칼로 변환되며, 이러한 물질은 미생물의 대사 및 전자전달시스템에 악영향을 미치므로 세균이나 곰팡이의 번식이 억제될 수 있다.
또한, 실내공기 정화층(11)은 공기 중의 유해한 화학물질을 흡착하는 흡착제를 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 흡착제는 활성탄 또는 제올라이트로 구현될 수 있다. 제올라이트는 실리카와 알루미나로 구성된 다공질 재료이며, 수옹스롬(Å)단위의 세공을 갖는 골격구조로 이루어지는 결정입자가 응집된 것을 사용한다.
또한, 실내공기 정화층(11)은 유해균을 분해하는 항균물질을 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 항균물질은 은(Ag), 구리(CU) 등과 같은 금속입자로 구현될 수 있다. 은(Ag), 구리(CU) 등과 같은 금속은 항균효과 뿐만 아니라 광촉매 입자의 전하분리효율을 높일 수 있다.
반사방지 필름(12)은 외광 반사를 억제하여 시인성을 향상시킨다. 반사방지 필름(12)은 가시영역에 있어서 굴절률이 1.5 이하, 바람직하게는 1.4 이하로 낮은 불소계투명 고분자수지나 불화마그네슘, 실리콘계수지나 산화규소의 박막 등을 예를 들면, 1/4 파장의 광학막 두께에 의하여 단일층 형성한 것을 사용할 수 있다. 또한, 반사방지 필름(12)은 굴절률이 다른 금속산화물, 불화물, 규화물, 붕화물, 탄화물, 질화물, 황화물 등의 무기화합물 또는 실리콘계수지나 아크릴수지, 불소계수지 등의 유기화합물의 박막을 2층 이상 다층 적층한 구조를 가질 수 있다.
투명기판(13)은 광학 기능성 필름을 적층하기 위한 것으로, 반강화 유리 또는 투명 고분자 수지를 사용할 수 있다. 상기 고분자 수지로는 폴리에틸렌 테레프 탈레이트(PolyEtylene Terephthalate, PET), 아크릴(Acryl), 폴리카보네이트(Polycabonate, PC), 우레탄 아크릴레이트(Urethane Acrylate), 폴리에스테르(Polyester), 에폭시 아크릴레이트(Epoxy Acrylate), 브롬화 아크릴레이트(Brominate Acrylate), 폴리염화비닐(PolyVinyl Chloride, PVC) 등이 있다.
전자파(EMI) 차폐 필름(14)은 인체에 유해한 전자파(EMI)를 차단한다. 전자파(EMI) 차폐 필름(14)은 도전성 메쉬 타입 또는 도전막 타입의 필름으로 구현될 수 있다. 전자파(EMI) 차폐 필름(14)은 금속박막 또는 고굴절률 투명박막을 적층한 다층 투명도전막으로 구현될 수 있다. 근적외선(NIR) 차폐 필름(15)을 별도로 형성하지 않고 전자파(EMI) 차폐 필름(14)만으로 근적외선(NIR)과 전자파(EMI)를 차폐하는 두 가지 기능을 수행할 수 있다.
근적외선(NIR) 차폐 필름(15)은 무선전화기나 리모콘 등의 전자기기의 오동작을 야기하는 근적외선(NIR)을 차폐한다. 근적외선 흡수물질로는 니켈 착체계와 디암모늄계의 혼합색소, 구리 이온과 아연 이온을 함유하는 화합물 색소, 시아닌계 색소, 안트라퀴논계 색소, 스쿠아릴륨계，아조메틴계，오키소놀，아조계 또는 벤질리덴계 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
통상적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치는 혼합가스로부터 발생하는 빨간색의 가시광선이 오렌지색으로 나타나는 경향이 있다. 도 1에 도시하지 않았지만, 본 발명에 따른 디스플레이 필터(10)는 색보정 필름을 더 포함할 수 있다. 색보정 필름은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 양을 감소시키거나 조절하여 색균형을 변화시키거나 교정한다.
도 2 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 필터가 적용된 제2 디스플레이 장치의 개략적인 구조를 도시한다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 제2 디스플레이 장치는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display : LCD) 장치이다. 액정 디스플레이(LCD) 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치와 함께 대화면 모니터, 가정용 TV에 널리 사용되고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이 액정 디스플레이(LCD) 장치에 적용된 본 발명에 따른 디스플레이 필터(20)는 디스플레이 모듈(29) 전면에 설치된다. 본 발명에 따른 디스플레이 필터(20)는 다수의 광학 기능성 필름을 포함하는 광학필터로서 김서림 방지 필름(25), 투명기판(24), 반사방지 필름(22), 실내공기 정화층(21)을 포함한다.
실내공기 정화층(21)은 액정 디스플레이(LCD) 장치가 설치된 실내공간의 오염물질을 분해한다. 실내공기 정화층(21)은 자연광, 실내등, 나아가 디스플레이 모듈(5)로부터 방출되는 광을 통해 광촉매 반응을 일으키는 광촉매 입자를 포함한다. 일례로, 광촉매 입자는 산화티타늄, 산화아연, 황화카드뮴, 산화지르코늄, 산화주석, 산화바나듐, 삼산화텅스텐, 티탄산스트론튬 중 적어도 1 이상을 포함한다.
실내공기 정화층(21)에 포함되는 광촉매 입자가 이산화티탄(TiO2)인 경우, 실내공기 정화층(21)은 세균이나 곰팡이를 제거할 수 있다. 즉, 광에 의해 이산화티탄으로부터 Ti 양이온과 전자가 발생되고, 발생된 전자에 의해 공기 중의 산소가 수퍼옥사이드로 변환되고, 연쇄적으로 수산기는 수산기 라디칼로 변환되며, 이러한 물질은 미생물의 대사 및 전자전달시스템에 악영향을 미치므로 세균이나 곰팡이의 번식이 억제될 수 있다.
실내공기 정화층(21)은 자연광, 실내등과 같은 외부 환경광을 흡수하는 외광 흡수제를 포함한다. 일례로, 외광 흡수제는 카본 블랙(carbon black) 계열의 물질로 형성하거나 검은색의 염료로 구현될 수 있다. 다른 예로, 외광 흡수제는 탄소나노튜브(Carbon nanotube) 입자로 구현될 수 있다. 본 발명에서는 카본 블랙 또는 탄소나노튜브를 광촉매 입자와 함께 코팅을 통해 실내공기 정화층(21)을 형성할 수 있다.
또한, 실내공기 정화층(21)은 공기 중의 유해한 화학물질을 흡착하는 흡착제를 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 흡착제는 활성탄 또는 제올라이트로 구현될 수 있다. 제올라이트는 실리카와 알루미나로 구성된 다공질 재료이며, 수옹스롬(Å)단위의 세공을 갖는 골격구조로 이루어지는 결정입자가 응집된 것을 사용한다.
또한, 실내공기 정화층(21)은 유해균을 분해하는 항균물질을 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 항균물질은 은(Ag), 구리(CU) 등과 같은 금속입자로 구현될 수 있다. 은(Ag), 구리(CU) 등과 같은 금속은 항균효과 뿐만 아니라 광촉매 입자의 전하분리효율을 높일 수 있다.
반사방지 필름(22)은 외광 반사를 억제하여 시인성을 향상시킨다. 투명기판(24)는 광학 기능성 필름을 적층하고, 디스플레이 모듈(29)을 보호하기 위한 것으로, 강화유리 또는 반강화 유리 또는 투명 고분자 수지를 사용할 수 있다. 김서 림 방지 필름(25)은 디스플레이 모듈(29)과 디스플레이 필터(20) 사이에 발생하는 김서림을 제거한다.
본 명세서에서는 본 발명에 따른 디스플레이 필터가 적용된 디스플레이 장치로 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치와, 액정 디스플레이(LCD) 장치만을 언급하였지만, 유기 전계 발광 표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED) 장치에도 본 발명에 따른 디스플레이 필터를 적용할 수 있다.
지금까지, 본 명세서에는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 실시예들로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 필터가 적용된 제1 디스플레이 장치의 개략적인 구조를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 필터가 적용된 제2 디스플레이 장치의 개략적인 구조를 도시한다.
Claims (8)
- 디스플레이 모듈이 내장된 디스플레이 장치에 사용되는 디스플레이 필터에 있어서, 상기 디스플레이 필터가 :상기 디스플레이 모듈 전방에 배치되는 투명기판;상기 투명기판에 적층되는 다수의 광학 필름을 포함하는 광학필터부; 및상기 광학필터부에 포함된 필름들 중 외부에 노출되는 필름의 전면에 형성되며, 광촉매 입자 및 외광 흡수제를 함유하는 실내공기 정화층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 필터.
- 제 1 항에 있어서,상기 외광 흡수제가 카본 블랙 또는 탄소나노튜브 입자인 것을 특징으로 하는 디스플레이 필터.
- 제 1 항에 있어서,상기 실내공기 정화층이,공기 중의 유해한 화학물질을 흡착하는 흡착제;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 필터.
- 제 3 항에 있어서,상기 흡착제가,활성탄 또는 제올라이트 중 적어도 1 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 필터.
- 제 1 항에 있어서,상기 실내공기 정화층이,유해균을 분해하는 항균물질;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 필터.
- 제 1 항에 있어서,상기 광촉매 입자가,산화티타늄, 산화아연, 황화카드뮴, 산화지르코늄, 산화주석, 산화바나듐, 삼산화텅스텐, 티탄산스트론튬 중 적어도 1 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 필터.
- 청구항 1 항 내지 청구항 6 항 중 어느 한 항에 기재된 디스플레이 필터; 및상기 디스플레이 필터로 디스플레이 광을 방출하는 디스플레이 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치 또는 액정 디스플레이(LCD) 장치 또는 유기 전계 발광 표시장치(OLED) 중 어느 하나로 구현되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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| KR20200014635A (ko) * | 2018-08-01 | 2020-02-11 | 한양대학교 산학협력단 | 플라즈마 및 물 폭포를 이용한 지하공간 터널의 자연 통기 방법 및 장치 |
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