KR20140129201A - 편광 필터를 위한 대전방지 보호 차폐로서 전도성 고분자층 - Google Patents

편광 필터를 위한 대전방지 보호 차폐로서 전도성 고분자층 Download PDF

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KR20140129201A
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헤레우스 프레셔스 메탈스 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 편광판 층; 전도성 고분자를 포함하는, 적어도 하나의 전도층을 포함하고, 여기서 상기 적어도 하나의 전도층이 10-4 내지 500 Ω/square의 범위에서 표면 저항을 갖는, 적층 구조체 및 이의 제조공정에 관한 것이다.

Description

편광 필터를 위한 대전방지 보호 차폐로서 전도성 고분자층 {Conductive polymer layer as an antistatic protection shield for polarization filter}
본 발명은 편광 필터 (polarization filters)의 분야, 특히, 전자기 방사선 (electromagnetic radiation)로부터 편광 필터를 차폐하는데 사용될 수 있는 적층 구조체 (layered structure)에 관한 것이다. 상기 차폐는 한편으로는 편광 필터의 안정성의 증가, 및 다른 한편으로는 상기 필터의 품질의 향상을 제공할 수 있다. 더군다나, 본 발명은 편광 필터를 위한 차폐로서 사용될 수 있는 적층 구조체의 제조공정, 및 본 발명에 따른 적층 구조물을 갖는 장치에 관한 것이다.
다양한 용도를 위한 편광 필터는 종래의 기술에서 잘 알려져 있다. 따라서 이들은 영상 생성을 위한 몇몇 스크린에서 사용된다. 편광판 (Polarizer)은 특히 액정을 갖는 스크린, 또한 "액정 디스플레이" (LCD screens)라 불림, 또는, "유기 발광 장치 (organic light emitting devices)" (OLEDs)과 같은, 다른 디스플레이 매체에 사용된다. 이러한 상황에 있어서, 상기 편광판은 다양한 전기장 (electrical fields)에 노출될 수 있다. 한편으로, 이러한 디스플레이 매체는, 예를 들어, 태양광, 극한 온도 및 주위의 다른 전기적 장비로부터 전기장과 같은 환경적 영향에 노출된다. 다른 한편으로, 전자기 방사선은 또한 장치의 하우징 내에 전자 부품에 기인하여 상기 매체 내에서 발생한다. 이것은 다양한 요소, 특히 상기 편광판의 원하지 않는 충전을 유도할 수 있고, 편광 영상의 발생에서 간섭 (interference)을 유발할 수 있다. 상기 영상 품질에서 악화 (deterioration)는 이러한 수단에 의해 유발된다. 단지 상기 LCD 디스플레이의 작동에 의해, 내부로부터 밖으로 향하는 전자기 방사선은 또한 발생할 수 있으며, 외부 부품은 이에 대하여 보호되어야 한다.
종래의 기술에 있어서, 전도층은 다양한 목적, 그중에도 장치의 대전방지 차폐를 위해 종종 사용된다. 따라서, 예를 들어, 미국 2011/0310333호 있어서, 인듐 주석 산화물 코팅 (ITO)은 LCD 스크린을 위한 전극으로서 사용된다. 전기적으로 전도성 금속 산화막으로 편광판의 직접 코팅을 구상하는 인듐 주석 산화물 코팅을 사용하는 공정은 기재된다. 상기 금속 산화막은 분무 또는 스퍼터링과 같은, 수반된 공정에 의해 적용된다. 이것은 종종 매우 높은 결함률을 결과한다. 상기 금속 산화막은 상기 편광판의 유리 층에 직접적으로 적용되기 때문에, 더 이상 추가 가공되지 않을 수 있거나, 또는 비싸고 수반된 공정에 의해 또다시 금속 산화막을 제거해야만 하는 비싼 기본 단위의 높은 폐기물은 발생한다.
미국 2007/0172587호는 LCD 스크린에 대해 또한 구상된 편광판에 대한 대전방지 보호를 기재한다. 이를 위하여, 전기 전도성 고분자층은 제공되고, 103 내지 1012 Ω/square의 저항을 갖는다. 그러나, 이러한 코팅의 단점은 이의 높은 저항이고, 그래서, 높은 전류 밀도의 전자기 방사선을 전도할 수 없다는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래의 기술로부터 알려진 단점 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 극복하거나 또는 완화시키는 데 있다. 특히, 편광판의 개선된 저항은 달성될 것이다.
또 다른 목적은 상기 편광판의 개선된 광투과도를 달성하는 데 있다. 특히, 광 또는 다른 전자기 방사선과 같은, 외부 영향에 의해 영향을 받는 편광판의 용량은 감소될 것이다.
더군다나, 상기 환경으로부터 및 상기 장치로부터의 전자기 방사선의 개선된 차단을 달성하는데 그 목적이 있다.
스크린에 혼입된 경우, 증가된 휘도 (brilliance)를 달성하는 편광판을 제공하는 데 또 다른 목적이다.
더군다나, 예를 들어, 편광판의 상기 ITO 코팅에 대한, 저렴한 대안을 나타내는 편광판을 갖는 장치의 제조공정을 제공하는 데 본 발명의 또 다른 목적이다.
상기 목적들 중 적어도 하나를 달성하는 방향으로의 기여는 독립항의 특색을 갖는 본 발명에 의해 만들어진다. 개별적으로 또는 어떤 원하는 조합에서 인지될 수 있는, 본 발명의 장점이 있는 또 다른 개발은, 종속항에서 기재된다.
제1 관점에 있어서, 본 발명은:
a) 적어도 하나의 편광판 층;
b) 전도성 고분자 (conductive polymer)를 포함하는 적어도 하나의 전도층을 포함하는 적층 구조체에 관한 것이고,
여기서 적어도 하나의 전도층은 10-4 내지 500　Ω/square의 범위, 바람직하게는 5 x 10-4 내지 500 Ω/square의 범위, 특히 바람직하게는 10-3 내지 500 Ω/square 또는 10-3 내지 400 Ω/square의 범위, 바람직하게는 5 x 10-2 내지 300 Ω/square의 범위, 특히 바람직하게는 10 내지 250 Ω/square의 범위에서 표면 저항을 갖는다.
도 1은 액정층을 갖는 적층 구조체의 다이어그램;
도 1a는 제1 배열의 전도층을 갖는 도 1로부터의 적층 구조체의 부분;
도 1b는 제2 배열의 전도층을 갖는 도 1로부터의 적층 구조체의 부분;
도 2는 도 1a)의 부분에 따른 배열을 갖는 도 1로부터의 적층 구조체의 제조의 다이어그램;
도 3은 도 1b)의 부분에 따른 배열을 갖는 도 1로부터의 적층 구조체의 제조의 다이어그램이다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 편광판 층 및 적어도 하나의 전도층이 적어도 부분적으로 중첩되는 것이 바람직하다. 적어도 하나의 편광판 층 및 적어도 하나의 전도층이 중첩되는 면적은 적어도 20%, 바람직하게는 적어도 50% 및 특히 바람직하게는 적어도 70%가 본 명세서에서 바람직하다. 중첩에 있어서, 두 개의 전술된 층이 직접 인접하게 존재하거나 또는 하나 이상의 층에 의해 분리될 수 있다.
상기 적층 구조체는 적어도 하나의 편광판 층이 사용되는 다양한 용도에 대해 구상될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 적층 구조체로, 상기 적층 구조체의 편광판 층을 충족시키는, 전자기파의 빔, 바람직하게는 가시파장 범위의 빔은 적어도 하나의 공간 방향 (spatial direction)에서 이의 확장에서 변화된다.
상기 적층 구조체는 이의 용도에 조정된 다양한 모양 및 크기를 추정할 수 있다. 적층 구조체는 바람직하게는 다른 화학적 조성물 또는 물리적 특성들의 적어도 두 개의 층들을 포함하는, 구조체를 의미하는 것으로 이해된다. 본 발명에 따르면, 층의 다른 조성물은 두 개의 다른 층이 적어도 하나의 구성분에서 다르게 구성된 물질을 의미하는 것으로 이해된다. 따라서, 적층 구조체의 두 개의 층들은, 만약, 예를 들어, 동일한 화학적 조성물을 갖는 이들 층이 다른 두께, 조도와 같은, 표면 구조, 또는 밀도를 갖는다면, 물리적 특성이 다르다.
본 발명에 따르면, 상기 적층 구조체는 적층 구조체의 길이로 불리는, 제1 공간 방향, 및 상기 적층 구조체의 폭으로 또한 불리는, 제2 공간 방향 외에, 두께로 불리는, 제3 공간 방향에서 상당히 큰 확장을 갖는 기하학적 모양을 갖는다. 적층 구조체에 있어서, 상기 길이 및 폭은 상기 적층 구조체의 두께보다 각각의 경우에 있어서 5 내지 109 배 클 수 있다. 적층 구조체는 바람직하게는 평면 구조를 형성할 수 있다. 상기 두께 외에 길이 및 폭의 두 개의 공간 방향에서 상당히 큰 확장을 갖는 적층 구조체는 평면 구조로 불릴 수 있다. 본 발명에 따르면, 적층 구조체는, 따라서 바람직하게는, 만약 상기 적층 구조체의 길이 및 폭의 확장이, 각각의 경우에 있어서, 상기 적층 구조체의 두께보다 10 내지 109 배 크다면 평면 구조로 불린다. 상기 적층 구조체는 각각의 경우에 있어서 이의 개별적 층에서 다른 기하학을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 층들 중 하나, 예를 들어, 편광판 층은 다른 기하학 구조로 구성될 수 있다.
상기 적층 구조체는 적어도 하나의 편광판 층, 또한 이후 소위 편광판을 포함한다. 일반적으로, 편광판은 한정된, 보통 직선 편광 (linear polarization)을 갖는 전자기파 (종종 대략 300 내지 800 nm의 가시 파장 범위에서의 광)를 생산하는 기능을 갖는다. 결합된 전기 및 자기장의 파는 소위 전자기파로 불린다. 자유 공간에 있어서, 상기 전자기파의 상기 전기 및 자기장의 벡터는 서로 전파의 방향에서 수직으로 서 있다. 편광은 선택적 흡수 (selective absorption) 또는 광선 분할 (ray division)에 의해 영향을 받을 수 있다. 구분 (distinction)은 또한 이후 소위 광으로 불리는, 전자기파의 편광의 두 개의 타입들 사이에서 원론적으로 만들어질 수 있다. 따라서, 상기 선형으로 광을 편광하는 편광판, 및 순환적으로 광은 편광하는 다른 것이 있다. 선형으로 편광하는 편광판 중에서, 구분은, 이하 상세하게 기재한 바와 같이, 이색성 (dichroism), 복굴절 (birefringen), 또는 반사 (reflection)의 기반 상에서 작동하는 편광판들 사이에서 만들어진다.
이색성을 기반으로 한, 예를 들어, 이색성 편광판은 매우 비대칭으로 선형으로 편광된 광의 두 개의 성분을 흡수하고, 즉, 상기 성분 (i)은 다른 성분 (ii)보다 더 높은 정도에서 흡수되며, 상기 다른 성분 (ii)는 하나의 성분 (i)보다 더 높은 정도로 투과된다. 이색성 결정으로 구성된 편광판에 있어서, 예를 들어, 상기 흡수는 광학 축에 대한 편광 방향에 의존한다. 이들 결정을 간단히 회전시켜, 오직 원하는 편광 방향만 통과시킨다. 이를 위해 사용된 결정은, 예를 들어, 전기석 (tourmalines)이다. 이러한 편광판의 선택적 형태는 전도성 와이어인, 평형의 그리드 (grid)를 갖는 그리드 편광판이다. 이러한 것에 있어서, 상기 편광 성분은 전도성 와이어에 대해 평행하게 반사되거나 또는 흡수된다. 대조적으로, 상기 다른 성분은 상기 그리드에 의해 거의 변화되지 않고, 사실상 방해받지 않는 그리드를 통해 침투할 수 있다. 또 다른 선택은 삽입된 요오드 결정영역 (iodine crystallites)을 갖는 무색의 폴리비닐 알코올 필름 (PVA)에 의해 제공된다. 조절된 편광은 먼저 상기 PVA 필름을 가열하고 및 어떤 방향으로 또한 소위 "드로잉"이라 불리는 스트레칭시켜 달성된다. 이러한 수단에 의해, 긴-사슬 탄화수소 분자는 적어도 부분적으로 조절된다. 상기 요오드 결정영역의 뒤이은 도입시, 이들은 상기 PVA 분자에 대해 첨가하고, 차례로, 와이어 그리드 편광판에서 금속성 그리드와 같이 작용하는 긴 전도성 사슬을 형성한다. PVA 필름 대신, 셀룰로오즈 수화물의 필름은 또한 사용될 수 있다.
사용된 물질의 복굴절 특성에 기반한 작동을 갖는 편광판은 일반적으로 소위 편광 프리즘이라 불린다. 복굴절 물질에 있어서, 굴절률 (refractive index)은 광의 편광에 의존하고, 이에 의해 다른 (선형) 편광의 광은 다른 굴절을 수행한다. 그 결과, 서로 수직으로 편광된 광의 함량 (contents)은 상기 물질을 통해 다른 경로로 이르게 되고, 이러한 방식으로 분리될 수 있다. 종래에 사용된 복굴절 편광판의 예로는 Nicol 프리즘, Rochon 프리즘 및 Glan-Thompson 프리즘이다. 더군다나, 복굴절 결정의 배열에서 주로 다른 다수의 또 다른 편광 프리즘이 있다. 상기 배열은 또한 오직 특정 편광인지의 여부, 또는 다른 출구 각 (exit angles)에서 광선 (rays) 모두가 시계에 도달하는지 여부를 결과한다.
비-편광된 광은 또한 반사에 의해 편광될 수 있다. 예를 들어, 만약 비-편광된 광이 Brewster 각 하에 유리 플레이트 상에 들어온다면, 상기 반사된 부분은 선형으로, 및 상기 광의 입사 평면에 대해 확실히 수직으로 편광된다. 상기 Brewster 각은 사용된 유리의 물질-의존 상수이다. 상기 투과된 함량은 오직 부분적으로 편광된다. 그러나, 만약 이러한 광이 상기 Brewster 각 하에서 몇 가지 플레이트를 통해 통과하도록 한다면, 이러한 함량은 또한 선형으로 편광될 수 있다. 본 명세서에서 편광의 평면은 입사 평면에 대해 평행이다.
원형의 편광의 발생을 위하여, 수직으로 편광되고 및 평행으로-편광된 함량 사이에 적어도 90°의 상 차이를 형성시키는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위하여, 일반적으로 지연 플레이트 (delay plates)가 사용되고, 여기서 하나의 편광 성분은 다른 것보다 더욱 느리게 광학적으로 이방성의 물질에서 전파된다. 상기 상 차이는 떠군다나 또한, 예를 들어, Fresnel 평행 육면체에서, 광학적으로 투명한 물질에서 정확하게 한정된 반사에 의해 달성될 수 있다.
상기 적층 구조체는 바람직하게는 적어도 하나의 편광판 층 또는 선형으로 편광된 광을 발생할 수 있는 둘 이상의 층을 포함한다. 상기 편광판 층은 편광 작용 (polarizing action)을 갖는 다른 물질의 몇 층들로부터 구성될 수 있다. 상기 편광판 층은 따라서, 예를 들어, 선형으로 또는 원형으로 편광하는 물질 중 하나 이상의 층을 포함한다. 상기 편광판 층은 또 다른 선형으로 또는 원형으로 편광하는 물질 중 하나 이상의 층 또는 두 개의 다른 편광하는 물질 중 적어도 하나의 각 층을 가질 수 있다. 이들 물질은, 예를 들어, PVA, 전기석 또는 그리드 편광판과 같은 편광의 다른 형태에 대해 전술된 것일 수 있다.
상기 편광판 층은 바람직하게는 복합체를 이룰 수 있는 또는 요오드를 포함하는 다른 중합체 또는 폴리비닐 알코올 (PVA)을 포함한다. 선택적으로 또는 부가하여, 상기 편광판 층은 비-편광된 광이 이들을 통해 통과한 경우, 전자기파 상에서 편광 작용을 또한 가하는 결정 구조를 함유할 수 있다. 이들은, 예를 들어, 전기석, 예를 들어, 결정일 수 있다.
상기 편광판 층은 1 내지 10,000 ㎛의 범위, 특히 바람직하게는 10 내지 5,000 ㎛의 범위, 및 매우 바람직하게는 20 내지 1,000 ㎛의 범위에서 두께를 갖는다.
본 발명에 따른 적층 구조체는 전기 전도성 고분자를 포함하는 적어도 하나의 전도층을 포함한다. 적어도 하나의 전도층은 10-4 내지 500 Ω/square의 범위, 바람직하게는 5 x 10-4 내지 500 Ω/square의 범위, 특히 바람직하게는 10-3 내지 500 Ω/square 또는 10-3 내지 400 Ω/square의 범위, 바람직하게는 5 x 10-2 내지 300 Ω/square의 범위, 특히 바람직하게는 10 내지 250 Ω/square의 범위에서 표면 저항을 갖는다. 바람직하게는, 상기 전도층은 50 내지 100 wt.%의 범위, 특히 바람직하게는 60 내지 100 wt.%의 범위, 매우 특히 바람직하게는 70 내지 100 wt.%의 범위에서 전기 전도성 고분자를 포함한다. 상기 전도층은 더군다나 또 다른 물질을 함유할 수 있다. 상기 또 다른 물질은 중합체, 금속, 세라믹, 및 유리, 표면-활성 물질, 및 이들 중 적어도 두 개로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 상기 전도층에서 상기 전기 전도성 고분자는 전도성 고분자의 분산으로부터 형성되고, 바람직하게는 상기 분산을 기초한 각 경우에 있어서, 0.1 내지 10 wt.%의 범위 및 특히 바람직하게는 0.5 내지 5 wt.%의 범위에서 전도성 고분자의 함량을 갖는다.
상기 전도성 고분자에 부가하여, 이러한 분산은 더군다나 부가적 성분으로서 이온성 및 비이온성 계면활성제와 같은, 표면-활성 물질, 또는 3-글리시독시프로필트리알콕시실란 (glycidoxypropyltrialkoxysilane), 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시-실란, 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란 또는 옥틸트리에톡시실란과 같은 유기기능성 실란 (organofunctional silanes) 또는 이의 가수분해물 (hydrolysates)과 같은, 접착 촉진제 (adhesion promoters)를 포함할 수 있다.
이들 분산은, 부가적 성분으로서, 전도성을 증가시키는 첨가제를 더욱 포함할 수 있는데, 예를 들어, 테트라하이드로푸란 (tetrahydrofuran)과 같은 에테르기를 함유하는 화합물, γ-부티로락톤 (butyrolactone), γ-발레로락톤 (valerolactone)과 같은 락톤기를 함유하는 화합물, 카프로락탐 (caprolactam), N-메틸카프로락탐 (methylcaprolactam), N,N-디메틸아세타미드 (dimethylacetamide), N-메틸아세타미드 (methylacetamide), N,N-디메틸포름아미드 (dimethylformamide) (DMF), N-메틸포름아미드 (methylformamide)와 같은 아미드 또는 락탐기를 함유하는 화합물, N-메틸포름아닐리드 (methylformanilide), N-메틸피롤리돈 (methylpyrrolidone) (NMP), N-옥틸피롤리돈 (octylpyrrolidone), 피롤리돈 (pyrrolidone), 예를 들어, 설포란 (sulpholane) (테트라메틸렌 설폰 (tetramethylene sulphone)), 디메틸설폭사이드 (dimethylsulphoxide) (DMSO)와 같은, 설폰 및 설폭사이드, 예를 들어, 수크로오즈, 글루코오즈, 푸락토오즈, 락토오즈와 같은, 당 또는 당 유도체, 예를 들어, 솔비톨, 만니톨과 같은 당 알코올, 2-푸란카르복실산, 3-푸란카르복실산과 같은, 푸란 유도체, 및/또는 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 글리세롤, 디- 및 트리에틸렌 글리콜과 같은, 디- 또는 폴리알코올을 포함한다. 테트라하이드로푸란, N-메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈, 에틸렌 글리콜, 디메틸설폭사이드 또는 솔비톨은 특히 바람직하게는 전도성-증가 첨가제로서 사용된다.
이들 분산은 폴리비닐 아세테이트 (polyvinyl acetate), 폴리카보네이트 (polycarbonate), 폴리비닐 부티랄 (polyvinyl butyral), 폴리아크릴산 에스테르 (polyacrylic acid esters), 폴리아크릴아미드 (polyacrylamides), 폴리메타아크릴산 에스테르 (polymethacrylic acid esters), 폴리메타아크릴아미드 (polymethacrylamides), 폴리스티렌 (polystyrene), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 염화폴리비닐 (polyvinyl chloride), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리부타디엔 (polybutadiene), 폴리이소프렌 (polyisoprene), 폴리에테르 (polyethers), 폴리에스테르 (polyesters), 폴리우레탄 (polyurethanes), 폴리아미드 (polyamides), 폴리이미드 (polyimides), 폴리술폰 (polysulphones), 실리콘 (silicones), 에폭시 수지 (epoxy resins), 스티렌/아크릴산 에스테르 (styrene/acrylic acid ester), 비닐 아세테이트/아크릴산 에스테르 (vinyl acetate/acrylic acid ester) 및 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 (ethylene/vinyl acetate copolymers), 폴리비닐 알코올 또는 셀룰로오즈와 같은, 유기 용매에서 용해 또는 수-용성인 하나 이상의 유기 바인더를 부가적인 성분으로서 포함할 수 있다.
상기 분산에서 중합체 바인더의 함량은 상기 분산의 총 중량에 기초하여 각각 경우에 있어서, 0.1 - 90 wt.%, 바람직하게는 0.5 - 30 wt.% 및 특히 바람직하게는 0.5 - 10 wt.%이다. 상기 분산에서 선택적으로 함유된 이러한 유기 바인더는 또한 만약 이것이 제공된 온도에서 액체라면 상기 분산제로서 선택적으로 작용할 수 있다.
본 발명에 따른 분산은 1 내지 14의 pH 및 바람직하게는 1 내지 8의 pH를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 pH를 조정하기 위하여, 염기 또는 산은 상기 분산에 첨가될 수 있다. 이러한 첨가는 상기 분산의 필름 형성에 손상을 주지 않는 부가적 성분으로서 작용하고, 더 높은 온도, 예를 들어, 솔더링 온도에서 휘발성이 아니며, 예를 들어, 염기로 2-(디메틸아미노)-에탄올, 2,2'-이미노디에탄올 또는 2,2',2"-니트릴로트리에탄올 및 산으로 폴리스티렌설폰산은 바람직하다.
제조 조건에 의존하여, 하나 이상의 전술된 부가 성분은 상기 전도층에서 남는다. 만약 상기 전도층의 제조 동안 상기 제조 조건이 특별한 부가 성분을 증발시키지 않거나 또는 또 다른 방식에서 세척시키지 않고 또는 제거시키지 않게 선택된다면 이것은 특별한 경우이다.
비표면 저항은 시험될 대상의 표면에 따라 흐르는 표면 전류를 견디는 능력의 측정이다. 이러한 특징적 파라미터는 주변 조건 및 시험 견본에 크게 의존된다. 따라서, 대기 습도, 표면의 오염, 시험 견본 크기 및 전극 모양 및 배열은 본 명세서에 결정적인 역할을 한다. 따라서, DIN EN 61340-2-3 하에서 국제적으로 표준화된 측정 방법은 표면 저항의 결정을 위해 사용된다. 이것에 있어서, 두 개의 전극은 서로에 대하여 사각 배열에서 시험될 대상의 표면상에 배열되고, 상기 전극 사이의 거리는 상기 전극 길이에 상응한다. 명시된 표면 저항은 결과적으로 제곱평방 (square)에 기초한다.
정전기적 특성으로 기재된 플라스틱의 특징적 파라미터는 상기 물질의 비표면 저항에 의존하고, DIN EN 61340-5-1에 따라 분류된다.
1012 Ω/square 초과의 범위에서 표면 저항을 갖는 시험 물질은 소위 절연재라 불린다. 예를 들어, 많은 열가소성 물질은 이러한 군에 속한다.
10-4 내지 500 Ω/square의 표면 저항으로, 상기 전도층에 함유된 전기 전도성 고분자는 전기적 전도체이다. 이러한 특성으로, 상기 전기 전도성 고분자는 가장 작은 전기적 전압일지라도 전도할 수 있다.
IEEE-STD 299에 따라 결정되는, 0.1 내지 10 dB(V)의 범위, 바람직하게는 1 내지 5 dB(V)의 범위에서 전자기파를 약화시킬 수 있는 전도층이 더욱 바람직하다. 상기 적층 구조체는 1 ㎠ 내지 1,000 ㎡의 범위, 바람직하게는 10 ㎠ 내지 100 ㎡의 범위, 특히 바람직하게는 10 ㎠ 내지 10 ㎡의 범위에서 면적을 가질 수 있다.
바람직한 구현 예에 있어서, 상기 적층 구조체는 부가층을 더욱 포함한다. 상기 부가층은 바람직하게는 층 전구체의 제조에서, 캐리어 층으로서, 또는 특히 기계적 손상과 같은, 환경적 영향으로부터 보호하기 위한, 커버링으로서, 작용할 수 있다. 상기 부가층은 주변의 기계적 또는 열적 영향으로부터, 특히 전도층에서, 적층 구조체를 보호하기 위해 제공될 수 있다. 상기 부가층은 더군다나 광의 가시파장 범위에서 높은 투과도를 가질 수 있다. 바람직하게는, 상기 부가층은 ASTM D 1003에 따라 결정된 코팅된 물질의 투과도가, 60 내지 99 %의 범위, 특히 바람직하게는 70 내지 99 %의 범위, 매우 바람직하게는 80 내지 99 %의 범위에서 투과도를 갖는다. 이러한 상황에 있어서, 상기 투과도는 ASTM E308에서 기재된 바와 같이, 전체 가시 스펙트럼 범위에 걸쳐 결정된다. 이를 위하여, 상기 표준 스펙트럼 값 Y는 광 타입 D65 및 10°관찰각 (observer angle)을 고려하여, 측정된 투과도 스펙트럼으로부터 계산된다. 상기 부가층은 높은 유연성 (flexibility)을 갖는 것이 더욱 바람직하다.
상기 부가층은 외부 영향으로부터 전도층을 보호하는 어떤 물질을 포함할 수 있고, 이러한 상황에 있어서, 특히 전술된 특성을 갖는다. 바람직하게는, 상기 부가층은 적어도 50 wt.%의 정도로 부가층을 바람직하게 구성하는 중합체를 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는 상기 중합체는 열가소성 중합체일 수 있다. 상기 부가층은 0.01 내지 1,000 ㎛의 범위, 바람직하게는 0.5 내지 500 ㎛의 범위, 특히 바람직하게는 20 내지 200 ㎛의 범위에서 두께를 가질 수 있다.
상기 부가층은 상기 편광판 층의 상부 면 및 하부-면 모두에 배열될 수 있다. 바람직하게는, 부가층은 상기 편광판 층의 상부 면 및 하부-면 모두에 배열된다. 적어도 하나의 전도층은 차례로 상부 또는 하부-면, 또는 상기 편광판 층의 양면 상 중 어느 하나에 위치될 수 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 전도층은 상기 편광판 층의 하부-면 상에 배열된다. 더욱 바람직하게는, 부가층은 상기 편광판 층 및 전도층 사이에 배열된다. 특히 바람직하게는, 또 다른 부가층은 상기 편광판 층의 상부 면 상에 부가적으로 배열된다.
상기 적층 구조체의 바람직한 구현 예에 있어서, 적어도 하나의 부가층은 에스테르, 바람직하게는 셀룰로오즈의 다중 에스테르, 바람직하게는 트리아세틸셀룰로오즈를 포함한다. 바람직하게는, 상기 부가층은 부가층의 총 중량에 기초한 각 경우에 있어서, 50 내지 100 wt.%의 범위, 바람직하게는 60 내지 100 wt.%의 범위, 특히 바람직하게는 70 내지 100 wt.%의 범위에서, 셀룰로오즈 에스테르, 바람직하게는 트리아세틸셀룰로오즈의 함량을 갖는다. 상기 부가층은 가능한 한 투명한 중합체를 더욱 포함할 수 있다. 상기 중합체는 가시 스펙트럼 범위의 모든 파장에 대해 60 내지 99　%의 범위, 특히 바람직하게는 70 내지 99 %의 범위, 매우 바람직하게는 80 내지 99 %의 범위에서 가시 광에 대한 투과도를 가질 수 있다. 상기 중합체는 폴리아미드 (polyamide) (PA), 폴리프로필렌 (polypropylene) (PP), 폴리아세테이트 (polyacetate) (PLA), 폴리카보네이트 (polycarbonate) (PC), 환형 올레핀 중합체 (cyclic olefin polymer) (COP), 환형 올레핀 공중합체 (cyclic olefin copolymer) (COC), 폴리에틸렌 (PE), 염화폴리비닐 (PVC), 폴리스티렌 (PS), 폴리에테르 에테르 케톤 (polyether ether ketone) (PEEK) 및 폴리메틸 메타아크릴레이트 (polymethyl methacrylate) (PMMA) 및 적어도 이들 중 두 개로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 적층 구조체의 바람직한 구현 예에 있어서, 상기 적층 구조체는 적어도 하나의 또 다른 편광판 층을 포함한다. 이러한 편광판 층은 제1 편광판 층과 바로 인접할 수 있지만, 이것은 또한 적어도 하나의 또 다른 층에 의해 이로부터 분리될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 편광판 층은 부가층에 의해 적어도 제2 편광판과 이격된다. 또한, 상기 적층 구조체의 층에 대해 일반적으로 전술된 바와 같이, 또 다른 편광판 층 및 적어도 하나의 편광 층은, 적어도 부분적으로 중첩하는 것이 바람직하다.
상기 적층 구조체의 또 다른 바람직한 구현 예에 있어서, 상기 전도성 고분자는 티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리파라페닐렌, 폴리아닐린 및 폴리피롤 또는 이들 중 적어도 둘의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 상기 전도성 고분자는 바람직하게는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜 (PEDOT)이다. 상기 전도층은 상기 전도층의 총 중량에 기초한 각 경우에 있어서, 60 내지 100 wt.%의 범위, 바람직하게는 70 내지 100 wt.%의 범위, 특히 바람직하게는 80 내지 100 wt.% 범위의 양으로 전기 전도성 고분자를 포함할 수 있다.
상기 전도성 고분자는 바람직하게는 10 내지 300　S/cm의 범위, 바람직하게는 50 내지 280 S/cm의 범위, 특히 바람직하게는 100 내지 250 S/cm의 범위에서 전기 전도도를 갖는다.
상기 전도층은 또 다른 구성분으로서 또 다른 중합체를 포함할 수 있다. 상기 중합체는 폴리아미드 (PA), 폴리프로필렌 (PP), 폴리아세테이트 (PLA), 폴리카보네이트 (PC), 환형 올레핀 중합체 (COP), 환형 올레핀 공중합체 (COC), 폴리에틸렌 (PE), 염화폴리비닐 (PVC), 폴리스티렌 (PS), 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK) 및 폴리메틸 메타아크릴레이트 (PMMA) 및 이들 중 적어도 두 개로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 전도층은 전도층의 총 중량에 기초한 각 경우에 있어서, 0.5 내지 40 wt.%의 범위, 바람직하게는 0.5 내지 30 wt.%의 범위, 특히 바람직하게는 0.5 내지 20 wt.% 범위의 양으로 또 다른 중합체를 포함할 수 있다. 상기 적층 구조체의 전도성 고분자는 바람직하게는 폴리음이온 (polyanion)을 포함한다. 상기 폴리음이온은 전기 전도성 고분자의 폴리양이온 (polycation)에 대한 반대-이온 (counter-ion)로서 제공된다. 상기 폴리음이온은 7,000 내지 200,000 g/mol의 범위, 바람직하게는 10,000 내지 150,000　g/mol의 범위, 특히 바람직하게는 50,000 내지 100,000 g/mol 범위의 분자량을 가질 수 있다. 바람직하게는, 폴리음이온의 pH는 DIN 38404 (C5)에 따라 결정된, 1 내지 8의 범위, 바람직하게는 0.8 내지 4의 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 2의 범위이다. 상기 전도층은 전도층의 총 중량에 기초한 각 경우에 있어서, 30 내지 90 wt.%의 범위, 바람직하게는 40 내지 85 wt.%의 범위, 특히 바람직하게는 60 내지 80　wt.%의 범위에서 폴리음이온을 포함할 수 있다.
폴리음이온은, 예를 들어, 폴리아크릴산, 폴리메타아크릴산 또는 폴리말레이산과 같은, 폴리카르복실산의 음이온, 또는 예를 들어, 폴리스티렌설폰산 및 폴리비닐설폰산과 같은, 폴리설폰산일 수 있다. 이들 폴리카르복실산 및 폴리설폰산은, 예를 들어, 아크릴산 에스테르 및 스티렌과 같은, 다른 중합가능한 단량체와 비닐카르복실산 및 비닐설폰산의 공중합체일 수 있다.
바람직하게는, 상기 적층 구조체의 폴리음이온은 폴리스테렌설폰산 (PSS)이다.
상기 적층 구조체의 바람직한 구현 예에 있어서, 상기 전기 전도성 고분자는 PEDOT/PSS이다.
바람직한 구현 예에 있어서, 상기 적층 구조체는 전기적 절연층, 특히 유리층, 액정층, 특히 "평면 정렬 스위치 (in plane switching)" 패널 (IPS 페널) 또는 이들 중 적어도 두 개의 조합을 갖는다. 상기 절연층은 상기 편광판 층을 통해 통과한 광의 특성을 더욱 변형시키기 위해 제공될 수 있다. 바람직하게는, 상기 전기적 절연층은 액정층 또는 IPS 패널 (IPS panel)이다. 예를 들어, 만약 액정층이 LCD 스크린에서 사용된, 특히 IPS 패널에서 사용된 것과 같이, 상기 적층 구조체에서 전기 절연층으로서 사용된다면, 이것은 이의 편광에 의존하는, 적층 구조체를 통해 광을 통과하도록 허용할 수 있거나 또는 상기 광을 흡수할 수 있다. 상기 액정층은 들어오는 광을 편광하거나 또는 변하지 않게 통과하는 것을 허용하는, 이에 인가된 전압에 의존하는, 특성을 갖는다. LCD 스크린은 서로 독립적으로 이들의 투과도를 변화시킬 수 있는 액정의 세그먼트 (segments)로 이루어진다. 이를 위하여, 각각 세그먼트에서 액정의 배열은 전기적 전압에 의해 조절된다. 배경 조명 및 적어도 하나의 편광 층으로 발생된 편광된 광에 대한 투과도는 따라서 변화한다. 이를 위하여, 상기 적층 구조체는 상기 액정층의 다른 면 상에 제2 편광판 층을 갖는다. 상기 IPS 패널의 특이함은 여기서 상기 스크린의 평면에 놓이는 전압을 인가하기 위한 전극이다.
상기 적층 구조체는 적어도 하나의 또 다른 층을 가질 수 있다. 또 다른 층의 예로는 접착층 또는 감압식 층 (pressure-sensitive layer)이다. 상기 접착층은, 예를 들어, 상기 편광판 층 및 전도층 사이에 도입될 수 있다. 더욱이, 접착층은 상기 전도층 및 부가층 사이에 선택적으로 또는 부가적으로 사용될 수 있다. 상기 접착층은, 예를 들어, 물리적 또는 화학적 수단에 의해, 경화되는 접착제를 포함할 수 있다. 일반적으로 물리적 수단에 의해 경화되는 접착제는 용매에서 용해된 중합체를 이미 포함한다. 상기 용매는 경화 동안 증발되고, 그래서 고체층은 남는다. 화학적 수단에 의해 경화되는 접착제는 상기 접착제에 화학적 성분의 반응을 기초로 하여 경화된다. 시아노아크릴레이트, 메틸 메타아크릴레이트, 실리콘, 이미드, 설파이드, 우레탄 및 에폭사이드와 같은, 단량체 구성분은 이들의 중합체를 제공하기 위해, 예를 들어, 빛, 열 또는 자유 라디칼 개시제에 의해 개시 후, 본 명세서에 중합된다.
또 다른 접착층은 상기 절연층상으로 전도층과 함께, 특히 액정층에 상기 편광판 층을 접착시키기 위해 제공될 수 있다. 바람직하게는, 편광판 층은 또한 다른 측면의, 액정층 상에 배열된다. 상기 적층 구조체는 그 다음 액정층에 의해 분리된 두 개의 편광판 층을 갖는다. 상기 전도층은 적어도 하나의 편광판 층에 부가적으로 배열된다.
만약 감압식 층이 사용된다면, 이것은 또한 소위 "터치 스크린"으로 불리는, 예를 들어, 터치-감응식 스크린 (touch-sensitive screens) 상에서 발생하는 것과 같은, 상기 층 상에서 압력을 행사해 지역적 정보를 발생시킬 수 있다.
상기 적층 구조체의 더욱 바람직한 구현 예에 있어서, 상기 층의 적어도 하나는 0.01 내지 10　㎛의 범위, 바람직하게는 0.05 내지 5　㎛의 범위, 특히 바람직하게는 0.1 내지 3　㎛의 범위에서 두께를 갖는다. 바람직하게는, 적어도 하나의 전도층 또는 적어도 하나의 부가층 또는 적어도 하나의 접착층은 명시된 두께를 갖는다.
바람직한 구현 예에 있어서, 상기 적층 구조체는 투명하고, 특히 이것은 50 내지 99　%의 범위에서, 바람직하게는 60 내지 98%의 범위에서, 특히 바람직하게는 70 내지 95%의 범위에서 300 내지 800 nm의 파장 범위의 광의 투과도를 갖는다. 만약 상기 적층 구조체가 액정층의 형태에서 전기적 절연층을 갖는다면, 상기 투과도는 액정 회로에 의존한다. 본 명세서에 명시된 범위는 특히 절연층 없는 적층 구조체에, 또는 절연층을 갖는 적층 구조체에 적용되고, 액정의 경우에 있어서 상기 절연층은 최대 광 투과도를 갖도록 연결된다.
본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 하기 단계를 포함하는 적층 구조체의 제조공정은 제안된다:
a. 편광판 층을 제공하는 단계;
b. 상기 편광판 층에 걸쳐 전도층을 중첩시키는 단계 (superimposing);
여기서 상기 전도층은 적어도 하나의 전기 전도성 고분자를 함유하고, 여기서 적어도 하나의 전도층은 10-4 내지 500 Ω/square의 범위, 바람직하게는 5 x 10-4 내지 500 Ω/square의 범위, 특히 바람직하게는 10-3 내지 500 Ω/square 또는 10-3 내지 400 Ω/square의 범위, 바람직하게는 5 x 10-2 내지 300 Ω/square의 범위, 특히 바람직하게는 10 내지 250 Ω/square의 범위에서 표면 저항을 갖는다. 상기 적층 구조체와 관련되어 상기에서 만들어진 설명은 또한 좀더 상세하게 여기서 설명된 본 발명에 따른 공정에 적용된다.
상기 편광판 층은, 예를 들어, 본 발명에 따른 적층 구조체에 대해 전술된 바와 같은 물질을 포함할 수 있다. 상기 편광판 층은 바람직하게는 요오드를 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVA)을 포함한다. 바람직하게는, 상기 편광판 층은 상기 편광판 층의 총 양에 기초한 각 경우에 있어서, 50 내지 100 wt.%의 범위, 특히 바람직하게는 60 내지 100　wt.%의 범위, 매우 바람직하게는 70 내지 100 wt.% 범위의 양으로 폴리비닐 알코올을 포함한다. PVA에 부가하여, 상기 편광판 층은 또 다른 물질을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 또 다른 물질은 중합체를 포함한다. 상기 중합체는 폴리아미드 (PA), 폴리프로필렌 (PP), 폴리아세테이트 (PLA), 폴리카보네이트 (PC), 환형 올레핀 중합체 (COP), 환형 올레핀 공중합체 (COC), 폴리에틸렌 (PE), 염화폴리비닐 (PVC), 폴리스티렌 (PS), 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK) 및 폴리메틸 메타아크릴레이트 (PMMA) 및 이들 중 적어도 두 개로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 전도층은 상기 적층 구조체에 대해 이미 전술된 바와 같은 전기 전도성 고분자로서 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 전도층은 전기 전도성 고분자로서 티오펜을 포함한다. 특히 바람직하게는, 상기 티오펜은 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜 (PEDOT)이다. 상기 전도층은 폴리음이온을 더욱 포함할 수 있다. 상기 폴리음이온은, 예를 들어, 폴리아크릴산, 폴리메타아크릴산 또는 폴리말레익산과 같은, 폴리카르복실산의 음이온, 또는 예를 들어, 폴리스티렌설폰산 및 폴리비닐설폰산과 같은, 폴리설폰산일 수 있다. 이들 폴리카르복실산 및 폴리설폰산은 또한, 예를 들어, 아크릴산 에스테르 및 스티렌과 같은 다른 중합가능한 단량체와 비닐카르복실산 및 비닐설폰산의 공중합체일 수 있다. 바람직하게는, 상기 전도체 구조의 폴리음이온은 폴리스티렌설폰산 (PSS)이다. 상기 전도층은 상기 전도층의 총중량에 기초한 각 경우에 있어서, 60 내지 100 wt.%의 범위, 바람직하게는 70 내지 100 wt.%의 범위, 특히 바람직하게는 80 내지 100 wt.% 범위의 양으로 전기 전도성 고분자를 포함할 수 있다.
상기 편광판 층에 걸친 전도층의 중첩에 있어서, 상기 층들의 제공 및 이러한 목적을 위해 적절한 것과 같은 후속하는 중첩은 발생할 수 있다. 상기 편광판 층의 적절한 제공은, 예를 들어, 필름의 형태에서 PVA 층의 제공일 수 있다. 상기 필름은, 예를 들어, 롤 상에, 또는 개별적 층으로서 제공될 수 있다. 상기 롤 상에 필름은 10 ㎡ 내지 10,000 ㎡의 범위, 바람직하게는 100 ㎡ 내지 5,000 ㎡의 범위, 특히 바람직하게는 500 ㎡ 내지 1,000 ㎡의 범위에서 면적을 가질 수 있다. 상기 필름은 0.1 내지 500 ㎛의 범위, 바람직하게는 0.5 내지 300 ㎛의 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 200 ㎛의 범위에서 두께를 가질 수 있다. 상기 편광판 층의 제공을 위한 또 다른 가능성은 또한, 예를 들어, 1 ㎠ 내지 100 ㎡의 범위, 바람직하게는 10 ㎠ 내지 50 ㎡의 범위, 특히 바람직하게는 1 ㎡ 내지 20 ㎡의 범위에서 크기에서, 상기 필름의 더 작은 조각일 수 있다.
상기 편광판 층에 걸쳐 중첩시키는 단계는 분무, 스프레딩, 나이프 코팅, 접착, 프린팅, 및 패스닝 (fastening)뿐만 아니라 이들 중 적어도 둘의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 분무의 수단에 의해 상기 편광판 층에 걸쳐 전도층의 중첩시키는 단계는, 예를 들어, 액상의 프린팅, 스퍼터링, 및 기상 증착뿐만 아니라 이들 방안 중 적어도 들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 스프레딩의 수단에 의한 상기 편광판 층에 걸쳐 전도층의 중첩시키는 단계는, 예를 들어, 페인트 브러쉬, 스펀지 및 닥터 블레이드뿐만 아니라 이들 중 적어도 둘의 조합의 수단에 의해 수행될 수 있다. 접착의 수단에 의한 상기 편광판 층에 걸쳐 전도층의 중첩시키는 단계는, 예를 들어, 화학적으로 또는 물리적인 경화 접착제 (setting adhesive) 또는 이들의 조합을 통해 수행될 수 있다. 이러한 접착제의 예로는 이미 상기 적층 구조체에 대한 접착층에 대해 이미 기재되었다. 프린팅의 수단에 의해 상기 편광판 층에 걸쳐 중첩시키는 단계는 나이프 코팅, 접촉 프린팅, 스크린 프린팅에 의해 또는 볼록 프린팅 (relief printing) 또는 그라비어 프린팅의 수단에 의해 수행될 수 있다. 패스닝의 수단에 의한 상기 편광판 층에 걸쳐 전도층의 중첩시키는 단계는, 예를 들어, 태킹 (tacking), 클램핑 (clamping), 및 스티칭 (stitching)뿐만 아니라 이들 중 적어도 둘의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
바람직하게는, 상기 편광판 층에 걸쳐 전도층을 중첩시키는 단계는 표면에 필름의 적용을 위해 알려진 공정에 의해 영향을 받는다. 이들은 특히, 슬롯 캐스팅, 나이프 코팅, 분무, 또는 커튼 캐스팅 또는 이들 중 적어도 둘의 조합을 포함한다.
공정의 바람직한 구현 예에 있어서, 상기 편광판 층은 적어도 하나의 부가층이 중첩된다. 상기 부가층은 상기 적층 구조체에 대해 이미 전술된 바와 같은 특성 및 형상을 가질 수 있다. 상기 부가층은 상기 편광판 층의 상부 면 및 하부 면 모두를 배열될 수 있다. 바람직하게는, 부가층은 상기 상부 면 및 상기 하부 면 모두에 상기 편광판 층에 걸쳐 중첩된다. 상기 편광판 층 위에 부가층은 상기 편광판 층 아래의 부가층과 동일하거나 또는 다른 형상일 수 있다. 상기 편광판 층에 걸쳐 부가층을 중첩시키는 단계는 상기 편광판 층에 걸쳐 전도층을 중첩시키기 위해 전술된 바와 동일한 방식으로 수행될 수 있다.
상기 전도층은 차례 차례로 상기 편광판 층의 면들 중 하나인, 상부 또는 하부 면, 또는 양면 모두에서 상기 편광판 층에 걸쳐 중첩될 수 있다. 바람직하게는, 상기 전도층은 상기 편광판 층의 하부 면 상에 배열된다. 더욱 바람직하게는, 부가층은 상기 편광판 층 및 상기 전도층 사이에 배열된다. 특히 바람직하게는, 또 다른 부가층은 부가적으로 상기 편광판 층의 상부 면에 걸쳐 중첩된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 부가층은 트리아세틸셀룰로오즈를 포함한다. 상기 적층 구조체에 대해 기재된 부가층의 구현 예는 상기 공정에 사용된 부가층에 유사하게 적용된다.
상기 적층 구조체가 적어도 하나의 또 다른 편광판 층을 포함하는 공정은 바람직하다. 이러한 또 다른 편광판 층은 상기 적층 구조체 내에 또 다른 편광판 층에 대해 이미 전술된 바와 같이 형상화되고 배열될 수 있다.
상기 공정의 또 다른 바람직한 구현 예에 있어서, 상기 전도성 고분자는 티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리파라페닐렌, 폴리아닐린 및 폴리피롤 또는 이들 중 적어도 둘의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 상기 전도성 고분자는 상기 적층 구조체의 경우에 기재된 바와 같이 형상화될 수 있다.
상기 전도성 고분자가 폴리음이온을 포함하는 공정은 바람직하다. 상기 폴리음이온은 전기 전도성 고분자의 폴리양이온에 대한 반대-이온으로서 제공된다. 상기 폴리음이온은 7,000 내지 200,000 g/mol의 범위, 바람직하게는 10,000 내지 150,000 g/mol의 범위, 특히 바람직하게는 50,000 내지 100,000 g/mol의 범위에서 분자량을 가질 수 있다. 바람직하게는, 상기 폴리음이온의 pH는 DIN 38404 (C5)에 따라 결정된, 1 내지 8의 범위, 바람직하게는 0.8 내지 4의 범위, 및 특히 바람직하게는 1 내지 2의 범위에 있다.
폴리음이온은, 예를 들어, 폴리아크릴산, 폴리메타아크릴산 또는 폴리말레이산과 같은 폴리카르복실산의 음이온, 또는 예를 들어, 폴리스티렌설폰산 및 폴리비닐설폰산과 같은, 폴리설폰산일 수 있다. 이들 폴리카르복실산 및 폴리설폰산은, 예를 들어, 아크릴산 에스테르 및 스티렌과 같은, 다른 중합가능한 단량체와 비닐카르복실산 및 비닐설폰산의 공중합체일 수 있다.
상기 폴리음이온은 특히 바람직하게는 PSS이다. 상기 전기 전도성 고분자가 PEDOT/PSS인 공정은 더욱 바람직하다.
상기 공정의 더욱 바람직한 구현 예에 있어서, 상기 적층 구조체는 전기 절연층, 특히 유리층, 액정층, 특히 IPS 패널, 또는 이들 중 적어도 둘을 갖는다. 상기 전기 절연층은 상기 적층 구조체에 대해 기재된 바와 같이 형상화될 수 있다.
바람직하게는, 상기 전기 절연층은 상기 적층 구조체의 전술된 외부층들 중 하나에 결합된다. 상기 적층 구조체의 외부층은 바람직하게는 접착층이다. 선택적으로, 상기 절연층은 또한, 전술된 바와 같은, 또 다른 부가층에 결합될 수 있다. 상기 부가층은, 예를 들어, TAC 층일 수 있다. 상기 적층 구조체의 층에 대한 절연층의 결합은 접착을 통해 바람직하게 수행될 수 있다. 상기 접착은 상기 적층 구조체 상에 접착층에 의해, 또는 상기 절연층 또는 상기 적층 구조체에 대해 접착제의 적용에 의해 직접적으로 영향을 미칠 수 있고, 뒤이어 상기 절연층과 적층 구조체는 서로 결합된다. 상기 접착층 또는 접착제는 상기 적층 구조체를 대한 접착층에 대해 이미 전술된 바와 같은 것으로 형상화될 수 있다.
상기 층들 중 적어도 하나가 0.01 내지 10 ㎛의 범위에서 두께를 갖는 공정은 더욱 바람직하다. 이것은 상기 적층 구조체에 대해 이미 기재된 바와 같이, 상기 전도층 및/또는 상기 부가층에 바람직하게 적용된다. 상기 적층 구조체에 대해 기재된 바와 같은 층의 두께의 모든 또 다른 관점은 또한 상기 공정에 적용된다.
상기 공정의 바람직한 구현 예에 있어서, 상기 적층 구조체는 투명하다. 특히, 이것은 50 내지 99 %의 범위, 바람직하게는 60 내지 98 %의 범위, 특히 바람직하게는 70 내지 95%의 범위에서 300 내지 800nm로부터 파장 범위에서 광의 투과도를 갖는다. 만약 상기 적층 구조체가 액정층의 형태로 전기 절연층을 갖는다면, 상기 투과도는 액정 회로에 의존한다. 전술된 범위는 특히 절연층이 없는 적층 구조체에, 또는 절연층을 갖는 적층 구조체에 적용되며, 액정의 경우에서 상기 절연층은 이것이 최대 광 투과도를 갖도록 연결된다.
본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 전술된 공정에 의해 얻어지는 적층 구조체는 제안된다.
본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 전술된 상기 적층 구조체를 포함하는, 디스플레이, 바람직하게는 액정을 갖는 디스플레이는 제안된다. 사용될 수 있는 액정은 디스플레이에서 사용될 수 있는 종래의 기술에서 알려진 액정 구조 모두이다. 상기 디스플레이는, 예를 들어, 상기 액정으로서 IPS 패널을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 적층 구조체에 부가하여, 상기 디스플레이는 전원 장치 (power supply), 특히 상기 절연층의 회로에 대한 연결을 부가적으로 포함할 수 있다. 상기 디스플레이는 더군다나 또한, 특히 상기 디스플레이의 취급 동안, 외부 영향으로부터 상기 적층 구조체를 보호하기 위하여, 이를 둘러싸는 프레임을 가질 수 있다. 상기 디스플레이는 1 ㎠ 내지 1,000 ㎡의 범위, 바람직하게는 10 ㎠ 내지 100 ㎡의 범위, 특히 바람직하게는 10 ㎠ 내지 10 ㎡의 범위에서 스크린 면적을 가질 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 적층 구조체에 관한 서술은 더군다나 본 발명에 따른 디스플레이 및 본 발명에 따른 적층 구조체의 제조를 위한 본 발명에 따른 공정에 동등하게 적용된다. 이것은 특히 물질 및 공간적 형상에 적용된다.
본 발명의 추가적인 상세 및 특색은 바람직한 구현 예의 기재, 특히 부-청구항과 조합으로부터 인지된다. 특별한 특색은 그들 자체로, 또는 몇몇 서로 조합의 의해 본 명세서에서 인지될 수 있다. 본 발명은 구현 예에 제한되지 않는다. 상기 구현 예들은 도면에서 다이어그램 형태로 나타낸다. 이러한 상황에 있어서, 개별적 도면에서 동일한 참조 도식은 이들의 기능에 대하여 서로 상응하거나 또는 기능에서 동일하거나 동일한 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 적층 구조체 (100)을 나타낸다. 상기 적층 구조체 (100)는 제1 부가층 (10)의 적어도 일 측면 상에 중첩되는 제1 편광판 층 (20)을 포함하고, 다른 측면 상에 커버링 (80)으로 제공된다. 이러한 부가 층 (10)은 바람직하게는 트리아세틸셀룰로오즈로 이루어진다. 상기 적층 구조체 (100)는 제2 부가층 (30) 및, 도 1a) 및 1b)에서 나타낸 바와 같이, 상기 편광판 층 (20) 및 상기 제2 부가층 (30) 사이, 또는 상기 제2 부가층 (30) 및 접착층 (40) 사이에 있는 전도층 (70)을 포함한다. 상기 접착층 (40)에 의하여, 이러한 방식에서 제작된 상기 편광판 요소 (60)는, 절연층 (50)의 면에서, 예를 들어, IPS 패널로서 형상화된, 액정 요소 (50)에 직접적으로 접착될 수 있다. 상기 액정 요소 (50)의 다른 면은 또한 상기 편광판 요소 (60)로서 동일한 구조물을 갖는 또 다른 편광판 요소 (90)가 배열되고, 이것은 적어도 하나의 부가층 및 적어도 하나의 편광판 층을 갖는 적층 구조체로서 유사하게 제작된다. 또한, 상기 편광 요소 (90)는 상기 접착층 (40)을 통해 액정 요소 (50)에 결합된다. 상기 부가층들 (10, 30 및 80)의 층들은 이러한 실시 예에 있어서, 트리아세틸셀룰로오즈로부터 생산될 수 있다. 이러한 실시 예에 있어서, 상기 편광판 층 (20)은 요오드를 함유하는 폴리비닐알코올 층으로 이루어진다. 전도층 (70)은 (Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG으로부터 상업적으로 얻어질 수 있는, i.　Clevios™ PH 500, ii. Clevios™ PH 750, iii. Clevios™ PH 1000, iv. Clevios™ FE, v.　Clevios™ F ET and vi. Clevios™ F 010을 포함하는) 0.2　㎛ 두께, 80 wt.% PEDOT/PSS 층을 포함한다.
도 2에 있어서, 도 1a)에 따른 구조물은 얻어지고, 전도층 (70)은 보통 TAC인, 제1 캐리어 층 (10)에 단계 (110)에 결합된다. 제3 캐리어 층 (80)은 전구체 PC Ia를 얻기 위하여, 단계 (120)에서 상기 캐리어 층 (10)에 적용된다. 시간이 중복되거나 또는 후속하는 단계 (130)에 있어서, 전구체 PC IIa는 접착층 (40)에 대해 제2 부가 층을 결합하여 얻어진다. 단계 (140)에 있어서, 두 개의 전구체 PC Ia 및 PC IIa는 도 1a)에 나타낸기 층 순서를 갖는 편광판 요소 (60)를 얻기 위하여, 편광판 층 (20)을 통해 결합된다.
도 3에 있어서, 도 1b)에 따른 구조물은 얻어지고, 전도층 (70)은 먼저 보통 TAC인, 캐리어 층 (30)에 단계 (210)에 결합된다. 접착층 (40)은 전구체 PC Ib를 얻기 위하여, 단계 (220)에서 캐리어 층 (30)에 적용된다. 시간이 중복되거나 또는 후속하는 단계 (230)에 있어서, 전구체 PC IIb는 각각 제1 및 제3 부가층 (10 및 80)을 결합하여 얻어진다. 단계 (240)에 있어서, 두 개의 전구체 PC Ib 및 PC IIb는 그 다음 도 1b)에서 나타낸 층 순서를 갖는 편광판 요소 (60)를 얻기 위하여, 편광판 층 (20)을 통해 결합된다.
실시 예
시험 인쇄는 80 ㎛ 셀룰로오즈 트리아세테이트 필름상에 하기 표들에서 명시된 습식 필름 두께로 핸드 코팅기 (Erichsen GmbH & Co. KG로부터 나선형 필름 주입기 (applicator) K-HAND-COATER 620)를 사용하여 표 1 및 2에서 나타낸 상업적 Clevios™ 제제 (제조업자 Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG)로 생산되고, 그 다음 코팅된 필름을 얻기 위하여 5분 동안 70 ℃에서 건조된다. 표면 저항은 그 다음 코팅된 필름 및 비-코팅된 필름의 투과도 뿐만 아니라 4-점 측정 기구 (멀티미터: Thurlby Thandar Instruments Limited로부터 TTi 1906; 측정 헤드: 타입 ESP # 71404A)로 측정된다. 그 결과는 하기 표에서 나타낸다.
다양한 필름의 표면 저항
실시 예 Clevios™ 습식필름 두께 [㎛] 표면 저항 [Ω/square] 투과도 [%]
1 F ET 12 220 87.5
2 F ET 6 400 88.9
3 F 010 6 3,900 89
4 - - >　10-12 90
다양한 주파수에서 다양한 코팅 또는 필름의 차폐 효과는 더욱 조사된다. 차폐 효과는 어떤 주파수의 차폐 또는 전도 방사에 대한 코팅 또는 필름의 능력을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 이것은 또한 소위 차폐 효율이라 불린다. 10 MHz 내지 4 GHz의 주파수 범위에서 표 2에서 기재된 다양한 코팅 및 필름의 차폐 효율의 측정을 위하여, 절차는 설명서 "ASTM D 4935-89"에 따른다. 방출 및 수신 안테나로서 두 개의 동축 TEM 측정 용기 (Wandel & Goltermann로부터, 1 MHz 내지 4 GHz인, 동축의 TEM 측정 프로브)는 네트워크 분석기 (Hewlett & Packard로부터, 30　kHz 내지 6 GHz, 벡터 네트워크 분석기 유형 8753D)에 연결된다. 보정 (calibration) 동안, 측정 배열은 측정 헤드들 사이에서 175 ㎛의 두께를 갖는 비-코팅된 PET 기판 Melinex 505를 사용하여 투과 측정을 위해 "0 dB"에 조정된다.
코팅된 PET 기판은 그 다음 연구된다. 이를 위하여, 수동 Clevios 제제는 6 ㎛, 12 ㎛ 또는 24 ㎛의 갭 분리를 갖는, Erichsen으로부터의 수동 닥터 블레이드를 사용하여 실온에서 PET 기판에 적용된다. 이러한 상황에 있어서, 수동 닥터 블레이드의 갭 분리는 형성된 습식 필름의 두께, 또한 소위 습식 필름 두께를 결정한다. 이러한 방식에 있어서, 형성된 코팅 또는 필름은 그 다음 5분 동안 130 ℃에서 건조 오븐에서 건조된다.
상기 코팅된 PET 필름의 차폐 효율에 대해 얻어진 측정 곡선은 10 MHz - 4 GHz의 범위에서의 주파수에 걸쳐 거의 선형이고, 즉, 상기 차폐 효율은 이러한 주파수 범위에서 주파수에 사실상 독립적이다. 다른 한편으로, 상기 표면 저항에 대한 차폐 효율의 명확한 의존은 입증된다. 예를 들어, 이동 통신에 관련된 다양한 주파수에서 연구된 코팅 또는 필름의 차폐 효율은 하기 표 2에서 하나의 예로서 기재된다.
다양한 주파수에서 다양한 코팅의 차폐 효율
측정 대상/주파수
 표면 저항 [ohm/sq] 450 MHz, (TETRA) 900 MHz,
D 네트워크		 1800 MHz,
E 네트워크		 2450 MHz, W-LAN
1 Clevios FET 6 ㎛ 345 3.22 dB 3.33 dB 3.44 dB 3.51 dB
2 Clevios FET 12 ㎛ 165 6.14 dB 6.32 dB 6.49 dB 6.64 dB
3 Clevios FET 24 ㎛ 73 10.03 dB 10.31 dB 10.56 dB 10.80 dB
4 Clevios F 010 6 ㎛ 4,350 0.31 dB 0.33 dB 0.33 dB 0.34 dB
5 Clevios F 010 12 ㎛ 1,830 0.79 dB 0.82 dB 0.85 dB 0.88 dB
6 Clevios F 010 24 ㎛ 787 1.59 dB 1.65 dB 1.70 dB 1.75 dB
수동 닥터 블레이드의 갭 분리로부터 결과하는, 24 ㎛의 습식 필름 두께를 갖는 Clevios FET 층의 차폐 효율은 2.45 GHz에서 10.80 dB이다. 이것은 8.3 %의 방사력의 투과도에 상응한다. 차폐 효율 SE (데시벨로 측정) 및 상기 차폐 뒤에 방사력 P의 투과도 사이의 관계는 하기와 같이 계산된다:
SE/dB = 10 x log (P0/P)
여기서 P0는 차폐 없는 방사력이다. 결과적으로:
P/P0 = 10(- SE /10)
10: 제1 부가층 20: 편광판 층
30: 제2 부가층 40: 접착층
50: 절연층 / 액정 60: 편광판 요소
70: 전도층 80: 제3 부가층 / 커버링
90: 또 다른 편광판 요소 100: 적층 구조체

Claims (24)

  1. a) 적어도 하나의 편광판 층 (20);
    b) 전도성 고분자를 포함하는, 적어도 하나의 전도층 (70)을 포함하고,
    여기서 적어도 하나의 전도층 (70)은 10-4 내지 500 Ω/square의 범위에서 표면 저항을 갖는 적층 구조체 (100).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적층 구조체 (100)는 적어도 하나의 부가층 (10, 30, 40, 80)을 포함하는 적층 구조체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    적어도 하나의 부가층 (10, 30, 40, 80)은 셀룰로오즈 에스테르를 포함하는 적층 구조체.
  4. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 구조체 (100)는 적어도 하나의 또 다른 편광판 층 (60)을 포함하는 적층 구조체.
  5. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자는 티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리파라페닐렌, 폴리아닐린 및 폴리피롤 또는 이들 중 적어도 둘의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적층 구조체.
  6. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자는 폴리음이온을 포함하는 적층 구조체.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 폴리음이온이 PSS인 적층 구조체.
  8. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 고분자는 PEDOT/PSS인 적층 구조체.
  9. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 구조체 (100)는 전기적 절연층 (50)을 갖는 적층 구조체.
  10. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층들 (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80)중 적어도 하나는 0.01 내지 10 ㎛의 범위에서 두께를 갖는 적층 구조체.
  11. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 구조체 (100)는 투명한 적층 구조체.
  12. a. 편광판 층 (20)을 제공하는 단계;
    b. 상기 편광판 층 (20)에 걸쳐 전도층 (70)을 중첩시키는 단계를 포함하고;
    여기서 상기 하나의 전도층 (70)은 적어도 하나의 전기적 전도성 고분자를 함유하고, 여기서 상기 적어도 하나의 전도층 (70)은 10-4 내지 500 Ω/square의 범위에서 전도도를 갖는, 적층 구조체 (100)의 제조공정.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 편광판 층 (20)은 적어도 하나의 부가층 (10, 30, 40, 80)이 중첩되는, 적층 구조체의 제조공정.
  14. 청구항 13에 있어서,
    적어도 하나의 부가층 (10, 30, 40, 80)은 셀룰로오즈 에스테르를 포함하는, 적층 구조체의 제조공정.
  15. 청구항 12 내지 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 구조체 (100)는 적어도 하나의 또 다른 편광판 층 (60)을 포함하는, 적층 구조체의 제조공정.
  16. 청구항 12 내지 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자는 티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리파라페닐렌, 폴리아닐린 및 폴리피롤 또는 이들 중 적어도 둘의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된, 적층 구조체의 제조공정.
  17. 청구항 12 내지 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자는 폴리음이온을 포함하는, 적층 구조체의 제조공정.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 폴리음이온은 PSS인, 적층 구조체의 제조공정.
  19. 청구항 12 내지 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기적 전도성 고분자는 PEDOT/PSS인, 적층 구조체의 제조공정.
  20. 청구항 12 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 구조체 (100)는 전기적 절연층 (50)을 갖는, 적층 구조체의 제조공정.
  21. 청구항 12 내지 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층들 (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80)중 적어도 하나는 0.01 내지 10 ㎛의 범위에서 두께를 갖는, 적층 구조체의 제조공정.
  22. 청구항 12 내지 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 구조체 (100)는 투명한 적층 구조체의 제조공정.
  23. 청구항 12 내지 22 중 어느 한 항에 따른 공정에 의해 얻어질 수 있는 적층 구조체 (100).
  24. 청구항 1 내지 11 또는 23 중 어느 한 항에 따른 상기 적층 구조체 (100)를 포함하는 디스플레이 (105).
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