KR20120035063A - 디스플레이 필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 디스플레이 필터는, 투명기판과, 투명기판 위에 스퍼터링 방식으로 고굴절층과 저굴절층이 코팅되는 반사방지막을 포함하되, 반사방지막의 최외각 저굴절층은 표면에 흡착된 오염물질을 제거하는 방오물질로 코팅된 방오코팅층인 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이 필터{Display filter}
본 발명은 디스플레이 필터에 관한 것으로, 특히 오염 방지와 반사방지 기능을 복합화한 디스플레이 필터에 관한 것이다.
최근 들어 디스플레이장치의 발달로 인해 각종 디지털 정보 제공장치, 예컨대 텔레비전용 모니터, 퍼스널컴퓨터용 모니터, 버스/지하철 안내 표시판 등이 널리 보급되고 있다. 이러한 디스플레이 장치들은 사람들이 많이 모이는 백화점, 호텔, 공항, 전시장, 공원 등에까지 설치되고 있다. 이러한 디스플레이 장치들은 일반적으로 전면유리에 반사방지 특성을 갖는 반사방지막이 채용되는데, 이 반사방지 필름이 여러 가지 오염물질에 노출되게 되어 장치의 특성이 저하되고 미관상 좋지 않은 영향을 갖게 된다.
이를 해결하기 위해 현재 디스플레이 필터 제조업체에서는 반사방지막의 최외각 표면에 광촉매로 사용되고 있는 물질 예컨대, 이산화티타늄(TiO2), 황화카드뮴(CdS), 산화규소(SiO) 등을 코팅하여 해결하고 있다. 이중 이산화티타늄(TiO2)의 경우 빛을 조사하게 되면 친수성을 갖게 되어 무기물로 인한 더러움을 씻어내는 기능과 빛에 의한 반응으로 표면에 흡착된 유기물질 등을 분해하는 기능이 있었다. 그런데, 이산화티타늄(TiO2)의 굴절률이 높아 반사방지막의 마지막 층으로 사용 시 반사율이 높아져 시인성을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 오염물질 제거 및 시인성 향상을 위한 반사율 특성을 만족시킬 수 있는 디스플레이 필터를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상에 따른 따른 디스플레이 필터는, 투명기판과, 투명기판 위에 스퍼터링 방식으로 고굴절층과 저굴절층이 적어도 1 층 이상 코팅되는 반사방지막을 포함하되, 반사방지막의 최외각 저굴절층은 표면에 흡착된 오염물질을 제거하는 방오물질로 코팅된 방오코팅층인 것을 특징으로 한다.
여기서, 방오물질은 불소계 화합물, 유기 실록산 화합물 또는 실리콘 아크릴 공중합체 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 디스플레이 필터는 반사방지막의 고굴절층과 저굴절층이 스퍼터링 방식으로 코팅되며, 특히 반사방지막의 최외각 저굴절층에 방오물질이 포함되도록 구현됨으로써, 반사방지막의 표면에 흡착된 오염물질을 제거할 수 있고, 또한 반사방지막의 반사율이 1% 미만이 되도록 구현되어 시인성을 향상시키는 유용한 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 필터가 적용된 제1 디스플레이 장치의 개략적인 구조,
도 2 는 본 발명에 따른 디스플레이 필터의 반사방지막 구조의 일예,
도 3 은 본 발명에 따른 디스플레이 필터의 반사방지막 구조의 다른 예이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 전술한, 그리고 추가적인 양상을 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 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 근적외선(NIR) 차폐막(14), 전자파(EMI) 차폐막(13), 투명기판(12), 반사방지막(11)을 포함한다.
반사방지막(11)은 외광 반사를 억제하여 시인성을 향상시킨다. 바람직하게는, 반사방지막(11)은 반사율이 1% 미만이 되도록 구현된다. 반사방지막(11)은 가시영역에 있어서 굴절률이 1.5 이하, 바람직하게는 1.4 이하로 낮은 저굴절층과, 굴절률이 2.0 이상으로 높은 고굴절층이 2층 이상 다층 적층한 구조로 구현된다. 여기서, 저굴절층은 불소계투명 고분자수지나 불화마그네슘(MgF2), 실리콘계수지나 산화규소(SiO2) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 고굴절층은 산화탄탈(Ta2O5), 질화규소(Si3N4), 지르코니아(ZrO2), 오산화니오브(Nb2O5) 중 어느 하나로 구현될 수 있다.
투명기판(12)은 광학 기능성 필름을 적층하기 위한 것으로, 반강화 유리 또는 투명 고분자 수지를 사용할 수 있다. 고분자 수지로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(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) 차폐막(13)은 인체에 유해한 전자파(EMI)를 차단한다. 전자파(EMI) 차폐막(13)은 도전성 메쉬 타입 또는 도전막 타입의 필름으로 구현될 수 있다. 전자파(EMI) 차폐막(13)은 금속박막 또는 고굴절률 투명박막을 적층한 다층 투명도전막으로 구현될 수 있다. 근적외선(NIR) 차폐막(14)을 별도로 형성하지 않고 전자파(EMI) 차폐막(13)만으로 근적외선(NIR)과 전자파(EMI)를 차폐하는 두 가지 기능을 수행할 수 있다.
근적외선(NIR) 차폐막(14)은 무선전화기나 리모콘 등의 전자기기의 오동작을 야기하는 근적외선(NIR)을 차폐한다. 근적외선 흡수물질로는 니켈 착체계와 디이모늄계의 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 발명에 따른 디스플레이 필터의 반사방지막 구조의 일예이고, 도 3 은 본 발명에 따른 디스플레이 필터의 반사방지막 구조의 다른 예이다.
먼저, 도 2 에서 반사방지막은 투명기판(21) 위에 제1 고굴절층(22), 제1 고굴절층(22) 위에 제1 저굴절층(23)이 순차적으로 적층된 구조이다.
본 발명에 따른 디스플레이 필터의 반사방지막은 반사방지 기능뿐만 아니라 방오 기능을 갖도록, 제1 저굴절층(23)이 불소계 화합물(예컨대, 테프론(PTFE)), 유기 실록산 화합물 또는 실리콘 아크릴 공중합체 중에서 선택된 어느 하나로 구현된다. 일례로, 제1 저굴절층(23)은 그 두께가 80nm 이상, 100nm 이하이고, 그 굴절률은 1.36 이상, 1.47 이하로 구현되는 것이 바람직하다.
도 3 에서 반사방지막은 투명기판(31) 위에 제1 고굴절층(32a), 제1 고굴절층(32a) 위에 제1 저굴절층(33a), 제1 저굴절층(33a) 위에 제2 고굴절층(32b), 제2 고굴절층(32b) 위에 제2 저굴절층(33b)이 순차적으로 적층된 구조이다.
본 발명에 따른 디스플레이 필터의 반사방지막은 반사방지 기능뿐만 아니라 방오 기능을 갖도록, 제2 저굴절층(33b)이 불소계 화합물(예컨대, 테프론(PTFE)), 유기 실록산 화합물 또는 실리콘 아크릴 공중합체 중에서 선택된 어느 하나로 구현된다. 일례로, 제2 저굴절층(33b)은 그 두께가 80nm 이상, 100nm 이하이고, 그 굴절률은 1.36 이상, 1.47 이하로 구현되는 것이 바람직하다.
기존에 반사방지막은 무기계의 유전체 재료를 증착시키거나 스퍼터링하여 적층하는 건식 코팅과 유기재료를 도포하는 습식 코팅으로 제조된다. 건식 코팅으로 제조하면 반사방지율은 좋으나 비용이 많이 들고, 습식 코팅으로 제조하면 반사방지율이 떨어지나 건식 코팅에 비해 상대적으로 낮은 가격으로 제조할 수 있다. 본 발명의 반사방지막은 반사방지율을 높이기 위해 스퍼터링 방식으로 제조된다.
도 2 및 도 3 에서, 반사방지막은 고굴절층과 저굴절층이 2층 또는 4층으로 반복 코팅되는 것을 예시하였지만, 고굴절층과 저굴절층이 6층, 8층 또는 그 이상 반복 코팅될 수 있다. 그러나 층이 올라갈수록 생산효율이 낮아지고, 비용이 올라가고 대면적 코팅 시 코팅 규격 균질도를 얻기 어렵다. 이에 제조 시간, 비용을 포함하는 제조효율 측면에서 볼 때, 반사방지막은 고굴절층과 저굴절층이 2층 또는 4층으로 반복 코팅되도록 제조되는 것이 유리하다.
고굴절층과 저굴절층이 스퍼터링 방식에 의해 4층으로 반복 코팅된 반사방지막의 반사율을 측정한 결과는 아래 표 1, 표2와 같다.
반사방지막 구조
 실시예 1 실시예 2 실시예 3
굴절률 두께(nm) 굴절률 두께(nm) 굴절률 두께(nm)
제2 저굴절층 1.39 90 1.39 89 1.39 91
제2 고굴절층 2.31 113 2.10 125 2.31 114
제1 저굴절층 1.46 28 1.46 33 1.35 26
제1 고굴절층 2.31 16 2.10 16 2.31 17
반사율(%) 0.38 0.12 0.37
실시예 1 내지 3에서, 최외각에 위치한 제2 저굴절층은 굴절률이 1.39인 실리콘 아크릴 수지를 약 90nm 정도의 두께로 코팅한 것이다.
실시예 1에서 제1, 제2 고굴절층은 굴절률이 2.31인 오산화니오브(Nb2O5)로, 제1 저굴절층은 굴절률이 1.46인 산화규소(SiO2)로 코팅하였다. 표 1에서 나타난 바와 같이, 실시예 1의 경우, 반사방지막의 반사율이 0.38%로 매우 좋음을 알 수 있다.
실시예 2에서, 제1, 제2 고굴절층은 굴절률이 2.10인 산화탄탈(Ta2O5)로, 제1 저굴절층은 굴절률이 1.46인 산화규소(SiO2)로 코팅하였다. 표 1에서 나타난 바와 같이, 실시예 2의 경우, 반사방지막의 반사율이 0.12%로 매우 좋음을 알 수 있다.
실시예 3에서, 제1, 제2 고굴절층은 굴절률이 2.31인 오산화니오브(Nb2O5)로, 제1 저굴절층은 굴절률이 1.35인 불화마그네슘(MgF2)으로 코팅하였다. 표 1에서 나타난 바와 같이, 실시예 3의 경우, 반사방지막의 반사율이 0.37%로 매우 좋음을 알 수 있다.
반사방지막 구조
 실시예 1 실시예 2 실시예 3
굴절률 두께(nm) 굴절률 두께(nm) 굴절률 두께(nm)
제2 저굴절층 1.46 86 1.46 83 1.46 86
제2 고굴절층 2.31 112 2.10 113 2.31 114
제1 저굴절층 1.46 30 1.46 37 1.35 27
제1 고굴절층 2.31 14 2.10 12 2.31 16
반사율(%) 0.16 0.34 0.16
실시예 1 내지 3에서, 최외각에 위치한 제2 저굴절층은 1.46인 테프론(PTFE)을 약 86nm 정도의 두께로 코팅한 것이다.
실시예 1에서 제1, 제2 고굴절층은 굴절률이 2.31인 오산화니오브(Nb2O5)로, 제1 저굴절층은 굴절률이 1.46인 산화규소(SiO2)로 코팅하였다. 표 1에서 나타난 바와 같이, 실시예 1의 경우, 반사방지막의 반사율이 0.16%로 매우 좋음을 알 수 있다.
실시예 2에서, 제1, 제2 고굴절층은 굴절률이 2.10인 산화탄탈(Ta2O5)로, 제1 저굴절층은 굴절률이 1.46인 산화규소(SiO2)로 코팅하였다. 표 1에서 나타난 바와 같이, 실시예 2의 경우, 반사방지막의 반사율이 0.34%로 매우 좋음을 알 수 있다.
실시예 3에서, 제1, 제2 고굴절층은 굴절률이 2.31인 오산화니오브(Nb2O5)로, 제1 저굴절층은 굴절률이 1.35인 불화마그네슘(MgF2)으로 코팅하였다. 표 1에서 나타난 바와 같이, 실시예 3의 경우, 반사방지막의 반사율이 0.16%로 매우 좋음을 알 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. 이에 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
21, 31: 투명기판
22, 32a: 제1 고굴절층 23, 33a: 제1 저굴절층
32b: 제2 고굴절층 33b: 제2 저굴절층

Claims (4)

  1. 투명기판과;
    상기 투명기판 위에 스퍼터링 방식으로 고굴절층과 저굴절층이 순차적으로 코팅되는 반사방지막을 포함하되,
    상기 반사방지막의 최외각 저굴절층은,
    표면에 흡착된 오염물질을 제거하는 방오물질로 코팅된 방오코팅층인 것을 특징으로 하는 디스플레이 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방오물질은,
    불소계 화합물, 유기 실록산 화합물 또는 실리콘 아크릴 공중합체 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디스플레이 필터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사방지막은, 고굴절층과 저굴절층이 2층 또는 4층으로 반복 코팅되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 필터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사방지막의 최외각 저굴절층은,
    그 두께가 80nm 이상, 100nm 이하이고,
    그 굴절률은 1.36 이상, 1.47 이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이 필터.
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