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KR20080112867A - 전자기파 차폐 기능이 복합화된 광학시트, 이를 구비하는필터, 및 상기 시트 또는 필터를 구비하는 화상 표시 장치 - Google Patents

전자기파 차폐 기능이 복합화된 광학시트, 이를 구비하는필터, 및 상기 시트 또는 필터를 구비하는 화상 표시 장치 Download PDF

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KR20080112867A
KR20080112867A KR1020070061857A KR20070061857A KR20080112867A KR 20080112867 A KR20080112867 A KR 20080112867A KR 1020070061857 A KR1020070061857 A KR 1020070061857A KR 20070061857 A KR20070061857 A KR 20070061857A KR 20080112867 A KR20080112867 A KR 20080112867A
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KR
South Korea
Prior art keywords
optical sheet
electromagnetic wave
light absorbing
external light
filter
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020070061857A
Other languages
English (en)
Inventor
송부섭
천종필
정우주
윤기철
Original Assignee
삼성정밀화학 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성정밀화학 주식회사 filed Critical 삼성정밀화학 주식회사
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Priority to TW97123172A priority patent/TW200912397A/zh
Priority to JP2010513121A priority patent/JP2010531465A/ja
Priority to PCT/KR2008/003507 priority patent/WO2009002049A1/en
Priority to CN200880020818A priority patent/CN101784920A/zh
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Abstract

전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트, 이를 구비하는 필터, 및 상기 시트 또는 필터를 구비하는 화상 표시 장치가 개시된다. 개시된 광학시트는, 서로 이격되게 배치된 복수개의 홈부가 형성되어 있는 광투과부; 상기 홈부에 충진되며 광 흡수 물질을 포함하는 복수개의 외광흡수부; 및 상기 외광흡수부 상의 적어도 일부에 전도성 물질이 충진된 전자기파차폐층;을 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 개시된 광학시트는 이중상 형성과 모아레 현상을 감소시키며 명암비를 향상시켜 고해상도를 유지할 뿐만 아니라, 전자기파차폐 효과를 향상시킬 수 있다.

Description

전자기파 차폐 기능이 복합화된 광학시트, 이를 구비하는 필터, 및 상기 시트 또는 필터를 구비하는 화상 표시 장치{Optical sheet having functions of electromagnetic wave shielding and resolution enhancement and filter comprising the same, and display device having the sheet or the filter}
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트를 구비하는 필터를 장착한 화상 표시 장치의 대략적인 구성을 보여주는 분해사시도이다.
도 2a는 본 발명의 일 구현예에 따른 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트를 구비하는 필터의 분해단면도이고, 도 2b는 본 발명의 다른 구현예에 따른 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트를 구비하는 필터의 분해단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트의 일단면도이다.
도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 모아레 현상을 방지하기 위한 것으로, 도 3의 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트의 일변형예를 도시한 부분 분리 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 화상 표시 장치 10: 케이스
20: 구동회로기판 30: 패널 어셈블리
40: 필터 50: 커버
100: 색보정필름 200: 광학시트
210: 광투과부 220: 외광흡수부
225: 전자기파차폐층 230: 베이스필름
240: 보호필름 300: 전자기파차폐필름
400: 하드코팅층 500: 반사방지필름
FB: 필터베이스 g210: 홈부
본 발명은 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트, 이를 구비하는 필터, 및 상기 광학시트 또는 필터를 구비하는 화상 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이중상 형성과 모아레 현상을 감소시킴에 따라 명암비를 향상시켜 고해상도를 유지할 뿐만 아니라, 전자기파차폐 기능을 부가한 복합필름을 제조함을 특징으로 하는 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트, 이를 구비하는 필터, 및 상기 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트 또는 필터를 구비하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 많은 종류의 화상 표시 장치가 개발되어 실용화되고 있는데, 이러한 화상 표시 장치는, 예를 들면 액정 화상 표시 장치(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계 발광 디스플레이(FED), 음극관 화상 표시 장치(CRT), 형광 표시관, 전계 방사형 디스플레이 패널을 포함한다. 이러한 화상 표시 장치들은 원칙적으로 적색, 청색, 녹색의 삼원색 발광을 구현함으로써 칼라 화상을 표시한다.
또한, 이러한 화상 표시 장치들은 화상을 형성하는 패널 어셈블리와, 상기 패널 어셈블리로부터 방출된 전자기파, 근적외선, 및/또는 오렌지광을 차폐하고 표면 반사방지 및/또는 색보정 등의 기능을 갖는 필터를 구비한다. 이러한 필터는 패널 어셈블리의 전면부에 장착되기 때문에 투광성도 동시에 만족하여야 한다.
이러한 화상 표시 장치들은 구동시 강한 전자기파를 발생하게 되며, 이러한 전자기파는 인체에 유해할 뿐만 아니라 주변 전자기기의 오작동을 유발할 수 있기 때문에 이를 법정 기준치 이하로 조절하는 것이 요구되고 있다. 이 때문에, 화상 표시 장치에는 전자기파를 차폐하는 필름이 구비된다. 이러한 전자기파 차폐 필름은 화상 표시 장치에 단독으로 사용되기 보다는 반사방지필름, 오렌지광 차단 필름, 및/또는 근적외선 차단 필름 등과 함께 필름 필터 형태로 사용되는 것이 일반적이다.
그런데, 30인치 이상의 대형 화상 표시 장치에 사용되는 종래의 전자기파 차폐필름 또는 이를 구비하는 필터는 제조공정이 까다롭고 고가인 도전성 차폐 필름이 요구되거나 한 개 이상의 추가 필름을 삽입하여 하나의 차폐 필름만으로는 발현이 부족한 효과를 보완해야 하는 문제점이 있다.
한편, 화상 표시 장치에 있어서, 외부가 밝은 조건, 즉 명실 조건에서는 외 부 환경광이 필터를 통과하여 패널 어셈블리 내로 유입될 수 있다. 이 경우, 패널 어셈블리 내에서 방출된 입사광과 외부로부터 필터를 통하여 유입된 외부 환경광의 중첩이 발생한다. 이로 인해, 명실 조건에서 명암비(contrast ratio)가 저하되어 화상 표시 장치의 화면 표시능력이 열악해지는 문제점이 있다.
본 발명은 이중상 형성과 모아레 현상을 감소시키며 명암비를 향상시켜 고해상도를 유지할 뿐만 아니라, 전자기파차폐 기능을 부가한 광학시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 모아레 현상을 방지할 수 있는 광학시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트를 포함하는 필터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 광학시트 또는 상기 필터를 구비함으로써 전자기파차폐 효과 및 해상도가 향상되고 모아레 현상이 방지된 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 종래 기술에 의한 화상 표시 장치의 문제점을 해결하기 위하여
본 발명은,
서로 이격되게 배치된 복수개의 홈부가 형성되어 있는 광투과부;
상기 홈부에 충진되며 광 흡수 물질을 포함하는 복수개의 외광흡수부; 및
상기 홈부의 상기 외광흡수부 상에 충진된 전자기파차폐층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학시트를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광학시트는 상기 외광흡수부 100부피%에 대하여 상기 전자기파차폐층 2 내지 50부피%를 포함한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 전자기파차폐층은 금속, 금속 산화물, 및 도전성 폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 광투과부의 굴절율이 상기 외광흡수부의 굴절율 보다 작다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 외광흡수부의 일단면 모양이 삼각형, 사각형 혹은 사다리꼴이다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 외광흡수부가 스트라이프 형상, 매트릭스 형상, 또는 물결 형상으로 배치된다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 광학시트가 고해상도 시트이다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 외광흡수부의 길이 방향과 광학시트의 한변이 나란하지 않고 0˚ 보다 큰 바이어스 각도(α)를 갖는다. 여기서, "길이 방향"이란, 외광흡수부가 직선의 스트라이프인 경우에는 그 길이 방향으로 정의되고, 외광흡수부가 매트릭스형인 경우에는 각 매트릭스 구성 요소의 서로 대응하는 부분을 연결한 직선 방향으로 정의되고, 외광흡수부가 물결모양인 경우에는 각 파동 주기의 서로 대응하는 부분을 서로 연결한 직선 방향으로 정의된다.
또한 본 발명은,
상기 구현예들 중 어느 한 구현예에 따른 광학시트, 및 필터베이스를 포함하여 구성된 화상 표시 장치용 필터를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 필터베이스는 반사방지필름, 하드코팅층, 전자기파차폐필름, 또는 이들의 조합층을 포함한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 화상 표시 장치용 필터는 상기 광학시트의 영상광원측 면에 배치된 색보정필름을 더 구비한다.
또한 본 발명은,
상기 구현예들 중 어느 한 구현예에 따른 광학시트 또는 화상 표시 장치용 필터를 구비하는 화상 표시 장치를 제공한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 구현예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트를 구비하는 필터를 장착한 화상 표시 장치의 분해사시도이고, 도 2a는 본 발명에 일 구현예에 따른 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트를 구비하는 필터의 분해단면도이며, 도 2b는 본 발명에 다른 구현예에 따른 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트를 구비하는 필터의 분해단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 광학시트를 구비하는 필터를 장착한 화상 표시 장치(1)는 케이스(10), 상기 케이스(10)의 상부를 덮는 커버(50), 상기 케이스(10) 내에 수용되는 구동회로기판(20), 화상을 형성하는 패널 어셈블리(30), 및 필터(40)를 포함한다.
구동회로기판(20)으로부터 인가된 전기적인 신호에 의해 패널 어셈블리(30)에서 형성된 가시화상은 필터(40)를 거쳐 외부로 출사된다.
이러한 필터(40)는, 도 2a 및 도 2b에 도시되어 있는 바와 같이, 색보정필름(100), 광학시트(200), 및 필터베이스(FB)를 포함하고, 상기 필터베이스(FB)는 전자기파차폐필름(300), 하드코팅층(400), 및 반사방지필름(500)을 포함하여 구성된다.
색보정필름(100)은, 예를 들어, 대표적으로 네온광 차단 색소를 포함하지만, 이외에 근적외선 흡수 화합물 또는 색소를 포함할 수도 있다.
색보정필름(100)에 포함되는 네온광 차단 색소로는, 시아닌(cyanine)계, 스쿠아릴륨계, 아조메틴(azomethine)계, 키산텐계, 옥소놀(oxonol)계, 또는 아조(azo)계 화합물 등이 사용될 수 있다. 네온광이란 네온 가스가 여기됨에(excited) 따라 발생하는 약 585nm 파장 부근의 불필요한 빛을 의미한다.
색보정필름(100)에 근적외선 흡수 화합물이 포함되는 경우, 이러한 화합물로는 구리원자를 포함하는 레진(resin), 구리화합물이나 인화합물을 함유하는 레진, 구리화합물이나 티오(thio) 요소 유도체를 포함하는 레진, 또는 텅스텐계 화합물을 포함하는 레진 등이 사용될 수 있다. 근적외선은 주변 전자 기기의 오작동을 일으키는 원인이 되므로, 이의 차폐가 필요하다.
광학시트(200)는 베이스필름(230), 광투과부(210), 외광흡수부(220), 및 전자기파차폐층(225)을 포함하며, 색보정필름(100)의 하부에 배치되어 있다. 이러한 구성을 갖는 광학시트(200)에는 예를 들어 고해상도 시트가 있는데, 본 발명이 이 에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 고해상도 시트란 주로 화상 표시 장치의 해상도를 높일 목적으로 사용되는 시트를 통칭하는 광의의 개념이다.
광투과부(210)는 도 1의 패널 어셈블리(30)에서 방출된 빛을 투과시키는 부위이다. 이러한 광투과부(210)는 경화형 수지로 형성될 수 있다. 구체적으로, 광투과부(210)로는 전리 방사선이나 열에너지로 경화하는 아크릴레이트 수지 등이 사용될 수 있다.
또한, 광투과부(210)는 투명한(transparent) 것이 바람직한데, 이는 완전히 투명한 것만을 의미하는 것이 아니라 당업계에서 공히 투명하다고 인정될 수 있는 정도를 의미한다. 광투과부(210)는 후술하는 외광흡수부(220)의 형상과 상보적인 형상을 갖는 것이 일반적이나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 광투과부(210)에는 소정의 간격으로 서로 이격되어 배치된 홈부(g210)가 형성되어 있고, 이 홈부(g210)에 광 흡수 물질이 충진되어 후술하는 외광흡수부(220)를 형성한다. 본 구현예에서는 홈부(g210)가 광투과부(210)의 영상광원측 단부에 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이러한 홈부(g210)는 광투과부(210)의 관찰자측 단부에 형성될 수도 있다. 광투과부(210)의 굴절율(n210)은 1.33~1.6인 것이 바람직하다. 상기 굴절율(n210)이 1.33 미만인 경우는 실제로 제작이 어려워서 바람직하지 않고, 1.6을 초과하게 되면 광투과부(210)의 투과율이 현저히 떨어지고 명암비도 감소해 전체적인 해상도가 감소하므로 바람직하 지 않다.
외광흡수부(220)는 소정의 간격으로 서로 이격되어 배치된 광투과부(210) 사이의 홈(g210) 내에 광 흡수 물질을 충진한 것으로서, 외부 환경광을 흡수함으로써, 명실 조건에서 명암비를 향상시켜 고해상도를 유지시키기 위한 것이다. 도 2a에는 외광흡수부(220)의 일단면 형상이 사각형인 경우가 도시되어 있고, 도 2b에는 외광흡수부(220)의 일단면 형상이 사다리꼴인 경우가 도시되어 있다. 본 구현예에서 외광흡수부(220)는 홈부(g210)를 완전히 채우지 않으며, 후술하는 전자기파차폐층(225)이 홈부(g210)의 나머지 부분을 채우게 된다. 외광흡수부(220)는 빛을 흡수할 수 있는 물질, 예를 들어, 흑색 무기물, 흑색 유기물, 및/또는 흑화 처리 금속으로 형성될 수 있다. 대표적으로, 외광흡수부(220)는 탄소를 포함하는 자외선 경화형 수지로 형성될 수 있다. 외광흡수부(220)의 굴절율(n220)은 광투과부(210)와 유사하게 1.33~1.6 범위인 것이 바람직하다.
전자기파차폐층(225)은 홈부(g210) 중 외광흡수부(220)로 충진되지 않은 나머지 부분, 즉 외광흡수부(220)의 상부에 충진된다. 전자기파차폐층(225)은 금속, 금속 산화물, 도전성 폴리머, 또는 이들의 혼합물을 함유할 수 있다. 여기서, 금속은, 구리, 백금, 알루미늄(Aluminium), 철, 코발트(Cobalt), 니켈(Nickel), 아연, 루테늄(Ruthenium), 주석, 텅스텐(Tungsten), 납(Pb), 은(Ag), 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 또한 여기서, 금속 산화물은 산화 주석, 산화 인듐, 산화 안티몬, 산 화 아연, 산화 지르코늄, 산화 티탄, 산화 마그네슘, 산화 규소, 산화 알루미늄, 금속 알콕사이드, ITO(Indium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 특히, 전자기파차폐층(225)에 금속 산화물이 추가된 경우에는 그렇지 않은 경우에 비해 다른 금속의 산화나 열화를 방지할 수 있다. 이러한 전자기파차폐층(225)은 일반적으로 페이스트 형태로 충진된 후 경화 및/또는 건조 과정을 거쳐 완성되지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전자기파차폐층(225)은 외광흡수부(220) 100부피%에 대하여 2 내지 50부피% 충진되는 것이 바람직하다. 상기 충진 부피가 2부피% 미만인 경우에는 전자기파 차폐 효과가 미미하여서 바람직하지 않고, 50부피%를 초과하는 경우에는 외광흡수율이 지나치게 낮아져서 바람직하지 않다.
이와 같이 도전성이 강한 물질로 이루어진 전자기파차폐층(225)을 홈부(g210)의 외광흡수부(220)상에 배치함으로써, 필터(40)의 전체 부피를 증가시키지 않고 광투과율 및 외광흡수율을 저하시키지 않으면서도 전자기파차폐 효과를 향상시킬 수 있는 광학시트(200)를 얻을 수 있다. 구체적으로, 전자기파차폐층(225)은 후술하는 전자기파차폐필름(300)을 보조하여 필터(40)의 전자기파 차폐 효과를 향상시키거나, 전자기파차폐필름(300)을 제거하고 단독으로 사용할 수 있다. 그러나 본 발명은 이를 한정하는 것은 아니다.
베이스필름(230)은 광투과부(210)의 일면, 즉 외광흡수부(220)와 반대쪽 면상에 배치된다. 이러한 베이스필름(230)은 외광흡수부(220)가 형성된 광투과 부(210)를 지지하는 역할을 한다. 이러한 베이스필름(230)은 경화형 수지로 형성될 수 있다. 구체적으로, 베이스필름(230)은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 물질로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethyeleneterephthalate), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethylene naphthalate)일 수 있다. 또한, 베이스필름(230)은 광투과부(210)의 굴절율과 동일 또는 유사한 굴절율을 갖는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 구현예에 따른 광학시트(200)는 광투과부(210)의 일면, 즉 베이스필름(230)과 반대쪽 면에, 후술하는 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 보호필름(240)을 더 구비할 수 있다. 이러한 보호필름(240)은 광학시트(200)가 필터(40)에 장착되기 전까지 광학시트(200)를 보호하는 역할을 하는 것으로, 필터(40) 조립시 광학시트(200)로부터 분리되는 것이 일반적이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이러한 보호필름(240)은 분리되지 않고 광학시트(200)의 일부로서 필터(40)에 장착될 수도 있다.
도 2a 및 도 2b에서, 필터베이스(FB)는 광학시트(200)의 일면에 배치되어 있으며, 전자기파차폐필름(300), 하드코팅층(400), 및 반사방지필름(500)을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 필터베이스(FB) 내에서 이들(300, 400, 500)의 적층 순서는 다양하게 변화될 수 있으며, 하나의 층에 2 이상의 기능을 갖는 물질이 혼합되어 층을 형성할 수도 있다.
전자기파차폐필름(300)은 전술한 전자기파차폐층(225)과 함께 전자기파를 차폐하는 기능을 담당한다. 전자기파차폐필름(300)은 도전성 메쉬층, 금속박막, 고굴절율 투명박막, 또는 이들 중 2 이상이 적층된 구조 등 다양한 구성을 가질 수 있다. 도 2a 및 도 2b에는 전자기파차폐필름(300)이 단층으로 구성된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 두 개 층 이상을 포함하는 다층으로 구성될 수도 있다. 또한 광학시트(200)에 전자기파차폐기능이 부가될 경우 이러한 전자기파차폐필름(300)은 생략될 수도 있다.
하드코팅층(400)은 내스크래치성을 가짐으로써 전자기파차폐필름(300) 또는 후술하는 반사방지필름(500)이 외부 물질과의 접촉 등으로 인해 손상되는 것을 방지한다. 이러한 하드코팅층(400)은 강화유리 자체일 수도 있고, 바인더로서 폴리머를 포함한 물질일 수도 있다. 또한, 이러한 하드코팅층(400)은 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 또는 실록산계 폴리머를 포함하여 형성될 수 있고, 올리고머(Oligomer)와 같은 자외선 경화 수지를 포함하여 형성될 수도 있다. 게다가, 강도(Hardness)의 향상을 위해 하드코팅층(400)에 실리카(silica)계의 필러를 부가할 수도 있다.
반사방지필름(500)은 가시광의 투과율을 조절함으로써 장시간 시청하는 화상 표시 장치 사용자들의 안구 피로감을 최소화시키는 기능을 담당한다. 이와 같이 반사방지필름(500)을 배치하여 가시광 투과율을 조절함으로써, 가시광의 선택적 흡수 효과 외에, 명암비 등의 색재현 범위 향상 효과를 얻을 수 있다. 도 2a 및 도 2b에서는 반사방지필름(500)이 단층으로 구성된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 두개 층 이상을 포함하는 다층으로 구성될 수도 있다.
반사방지필름(500)은, 외부로부터 입사되어 반사방지필름(500)의 표면에서 반사되는 가시광과, 이후 반사방지필름(500)과 하드코팅층(400)과의 계면에서 반사되는 가시광이 서로 역위상으로 되어 소멸간섭현상을 일으키는 원리에 의하여 반사방지 효과를 얻는다.
반사방지필름(500)으로는 ITO(Indium Tin Oxide)와 실리콘 옥사이드(SiO3)의 혼합물, 니켈크로메이트(NiCr)와 실리콘 옥사이드(SiO2)의 혼합물 등을 경화, 고착하여 사용할 수 있다. 이외에도, 반사방지필름(500)으로 산화티타늄 또는 저굴절율의 특수 불소레진을 사용할 수 있다.
이하, 광투과부(210), 외광흡수부(220), 전자기파차폐층(225)의 구체적 구성 및 작용효과에 관하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 광학시트의 일단면도이고, 도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다. 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호 는 동일한 부재 또는 동일한 부재의 부분을 가리킨다. 도 3 및 도 4에서는 외광흡수부(220)의 형상이 사각형인 경우가 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
외광흡수부(220)는 롤 성형법, 열가소성 수지를 이용한 열 프레스법, 또는 외광흡수부(220)의 패턴과 반대 형상의 홈(g210)이 전사된 광투과부(210) 내에 열가소성이나 열경화성 수지를 충전하여 성형하는 사출 성형법에 의해 형성될 수 있다. 또한, 광투과부(210)를 구성하는 자외선 경화형 수지가 반사방지 기능, 전자기파차폐 기능, 색보정 기능, 또는 이들의 조합 기능을 가지고 있는 경우 광학시트(200)는 부가적으로 이러한 기능들을 수행할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 구현예에 따른 광학시트(200)는 광투과부(210), 외광흡수부(220), 전자기파차폐층(225), 베이스필름(230), 및 보호필름(240)을 구비한다. 여기서, 보호필름(240)은 선택에 의해 생략될 수도 있다. 광투과부(210)에는 홈부(g210)가 형성되어 있고, 이러한 홈부(g210)에는 외광흡수부(220)와 전자기파차폐층(225)이 차례로 충진되어 있다. 이와 같이 광학시트(200)의 한정된 부분에 전자기파차폐층(225)을 배치함으로써, 전술한 필터(40)의 전체적인 부피를 증가시키지 않고 높은 광투과율과 외광흡수율을 유지하면서도 전자기파 차폐 효과를 향상시킬 수 있는 광학시트(200)를 얻을 수 있다.
광투과부(210), 외광흡수부(220), 전자기파차폐층(225), 베이스필름(230), 및 보호필름(240)의 상대적인 배치 구조는 전술한 바와 같다.
외광흡수부(220)는 스트라이프 형상, 매트릭스 형상, 또는 물결 형상 등 다양한 형상으로 배치될 수 있다. 또한, 복수개의 외광흡수부(220)는 이들 사이로 빛이 투과할 수 있도록 소정 간격 이격되어 배치된다. 또한, 도 3에서 외광흡수부(220)는 그 일단면이 사각형인 것으로 도시되어 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 일단면의 형상은 삼각형, 사다리꼴 또는 오각형 등 다양한 형상이 가능하다.
본 구현예에 따른 광학시트(200)는, 비록 여기에서는 도시되지 않았지만, 베이스필름(230)의 일면, 즉 광투과부(210)와 반대쪽 면에 배치된 프리즘부를 더 구비할 수 있다. 프리즘부는 광투과부(210)의 재질과 동일 또는 유사한 재질로 형성될 수 있다. 이와 같이 프리즘부를 구비함으로써, 광학시트(200)는 광투과율의 큰 변화 없이 외광흡수율이 향상되어 명암비가 증가되고 해상도가 향상되게 된다.
외광흡수부(220)의 굴절율(n220)과 광투과부(210)의 굴절율(n210)의 차이는 -0.05≤△n= n210-n220≤0.05 범위로 조절되고, 바람직하게는 외광흡수부(220)의 굴절율(n220)이 광투과부(210)의 굴절율(n210) 보다 크도록 조절되며(즉, n210 ＜ n220) 그 굴절율 차이는 -0.05≤△n＜0 범위로 조절된다. 이와 같이 함으로써, 광학시트(200)에서의 외광흡수율을 높여 이중상(ghost)의 형성을 감소시킬 수 있다. 이에 대하여는 후술하기로 한다. 여기서, 이중상이란 전술한 패널 어셈블리(30)로부터 방출된 빛이, 외광흡수부(220)에서 미처 흡수되지 않고 다시 외부로 반사되는 외부 환경광과 중첩됨으로써 생성되는 것으로, 화상 표시 장치의 사용자가 동일 화상에 대하여 2개의 상을 인식하게 되는 것을 의미한다.
이와 같이, 외광흡수부(220)와 광투과부(210) 간의 굴절율 차이를 -0.05≤△n＜0 범위로 조절함으로써 이중상을 감소 또는 배제하는 원리를 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 4를 참조하면, 외부에서 입사되는 외부 환경광(L1, L2, L3)이 외광흡수부(220)로 입사되게 되면, 이 외부 환경광은 입사각, 즉 광투과부(210)와 외광흡수부(220) 사이의 계면의 법선과 이루는 각(0˚, θ1, θ2)에 관계없이, 상기와 같이 조절된 굴절율 차이에 의해, 상기 계면에서 반사되지 않고 외광흡수부(220)에 모두 흡수되게 된다. 따라서, 외광흡수율이 높아지게 되고, 이에 따라 이중상의 발생이 줄어들게 된다.
한편, 본 발명의 광학시트에 있어서 광투과부(210) 및 외광흡수부(220)간의 굴절율 차이(△n= n210-n220)가 0.05 보다 큰 양의 값을 가질 수도 있는데, 이 경우 임계각보다 작은 각도로 광투과부(210) 및 외광흡수부(220)의 계면에 입사하는 영상광은 전반사되어 관찰자측으로 투사되므로, 패널 어셈블리에서 만들어진 영상과는 다른 별개의 영상, 즉, 이중상(ghost)을 형성하게 된다.
도 5는 모아레 현상을 방지하기 위한 것으로, 도 3의 광학시트의 일 변형예를 도시한 부분 분리 사시도이다. 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 부재 또는 동일한 부재의 부분을 가리킨다. 여기서, 모아레 현상이란 두 개 이상의 주기적인 패턴(periodic pattern)이 겹쳐질 때 간섭 무늬(interference fringe)가 만들어지는 현상을 의미한다.
도 5를 참조하면, 외광흡수부(220)의 길이 방향(길이) 방향과 광학시트(200)의 한변이 나란하지 않고 0˚ 보다 큰 바이어스 각도(α)를 갖는다. 여기에서는 비록 도시되지 않았지만, 패널 어셈블리(30)에는 화상을 이루는 가시광을 방출하는 다수의 셀들이 형성되어 있는데, 이러한 셀들은 스트라이프 형상, 매트릭스 형상, 또는 물결 형상으로 배치되어 광학시트(200)의 외광흡수부(220)와 유사한 배치 형상을 갖는다. 이 경우, 외광흡수부(220)와 상기 셀들의 배치 방향이 일치하게 되면 양 패턴이 중첩되어 모아레 현상이 발생하게 되는데, 이와 같이 외광흡수부(220)의 길이 방향(길이) 방향과 광투과부(210)의 장변이 이루는 바이어스 각도(α)를 0˚ 보다 크게 함으로써 사용자 측에서 관찰할 때 양 패턴을 어긋나게 하여 모아레 현상을 방지할 수 있게 된다. 바람직하게는, 상기 바이어스 각도(α)는 5~80˚이다.
상기와 같은 구성을 갖는 광학시트 또는 필터는 화상 표시 장치에 구비될 수 있으며, 이로써 화상 표시 장치의 전자기파 차폐 효과를 향상시키고 이중상을 감소시키며 명암비를 증가시킴으로써 고해상도를 달성할 수 있고, 아울러 모아레 현상을 방지할 수 있다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1.
사각형 형상의 반대 형상인 돌출부가 표면에 형성되어 있는 성형롤을 제조하였다. 이후, 자외선 장치가 장착된 패턴롤 장비를 이용하여 상기 성형롤과 베이스필름(230)을 구성하는 두께 188㎛의 광학용 PET필름(Toyobo사)사이의 일면에 저굴 절율 아크릴계 경화용 수지 혼합액 100g(굴절율:1.48)을 천천히 가해주면서 경화시켰다. 이로써, 상기 성형롤 상의 돌출부가 홈 모양으로 전사된 굴절율 1.48인 광투과부(210)를 얻었다. 전사된 상기 홈 형상 내에, 카본 블랙 2g을 상기 아크릴계 경화용 수지 100g에 섞어 제조한 카본 분산액(굴절율:1.49)을 흩뿌리고 연질의 플라스틱으로 구성된 닥터 블레이드(Dr. Blade)를 이용하여 와이핑(wiping)하여 상기 홈 형상 내를 골고루 채워주어 상기 홈 형상내에 6%부피비 정도의 함몰부를 형성시키는 굴절율 1.49인 외광흡수부(220)를 완성하였다. 이후, UV 경화형 은(Ag) 페이스트를 적당량 도포하고, 연질의 플라스틱으로 구성된 닥터 블레이드(Dr. Blade)를 이용하여 천천히 와이핑(wiping)함으로써 함몰부에 전도성 물질을 도포하고, 자외선으로 경화시켜 도 3에 도시된 것과 같은 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트(200)를 제조하였다. 여기서, 광투과부(210)의 피치는 74㎛이었고, 외광흡수부(220)의 높이는 100㎛이었으며, 광투과부(210)의 두께는 150㎛이었다. 여기서, 광투과부(210)의 피치란 외광흡수부(220)에 의해 구획된 인접한 광투과부(210)의 상호 대응되는 지점 사이의 거리를 의미한다. 제조된 상기 시트를 평가한 결과로 전자기파 차폐효율과, 외광흡수율을 보여 주는 블랙 휘도값을 하기 표 1에 나타내었다. 여기서 전자기파 차폐효율은 ASTM D-4935-89 방법으로 측정하였고, 블랙 휘도값은 150Lux의 외광조건에서 상기 시트를 패널에 장착하여 (SDI V4 module 기준) CS1000(미놀타)으로 측정하였다.
실시예 2
함몰부를 형성시키는 과정에서 20%부피비 정도의 함몰부를 형성시키는 것 외 에는 실시예 1과 동일한 방법으로 광학시트를 제조하였다.
비교예 1
함몰부를 형성시키지 않고 전도성 물질을 부여시키지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광학시트를 제조하였다.
분석 항목 실시예 1 실시예 2 비교예 1
외광흡수부 대비 전자기파차폐층의 부피비 6.25% 18.75% 0
전자기파 차폐 효과 (SE dB) 28 32 0
블랙 휘도 (cd/m2) 0.97 1.15 0.76
표 1을 참조하면, 외광흡수부 대비 전자기파 차폐층의 부피비가 증가할수록(6.25%→18.75%) 전자기파 차폐 효과가 대폭 증가하였으며(28→32) 블랙 휘도가 소폭 증가하였다(0.97→1.15)(실시예 1 및 실시예 2). 반면에, 전자기파차폐층이 구비되지 않은 경우에는 전자기파 차폐 효과가 전혀 없었으며, 블랙 휘도는 전자기파차폐층을 구비한 경우에 비해 조금 낮았다(비교예 1). 이 결과로부터, 광학시트에 전자기파차폐층을 구비함으로써 외광 흡수율의 큰 변화 없이 전자기파 차폐 효과를 대폭 증가시킬 수 있음을 확인할 수 있다.
이상에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 구현예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의하면, 이중상 형성과 모아레 현상을 감소시키며 명암비를 향상시켜 고해상도를 유지할 뿐만 아니라, 전자기파차폐 기능을 부가한 광학시트가 제공될 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 모아레 현상을 방지할 수 있는 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트가 제공될 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트를 포함하는 필터가 제공될 수 있다.

Claims (9)

  1. 서로 이격되게 배치된 복수개의 홈부가 형성되어 있는 광투과부;
    상기 홈부에 충진되며 광 흡수 물질을 포함하는 복수개의 외광흡수부; 및
    상기 외광흡수부 상의 적어도 일부에 전도성 물질이 충진된 전자기파차폐층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외광흡수부 100부피%에 대하여 상기 전자기파차폐층 2 내지 50부피%를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전자기파차폐층은 금속, 금속 산화물, 및 도전성 폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광투과부의 굴절율이 상기 외광흡수부의 굴절율 보다 작은 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외광흡수부의 일단면 모양이 삼각형, 사각형 혹은 사다리꼴인 것을 특징으로 하는 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 외광흡수부가 스트라이프 형상, 매트릭스 형상, 또는 물결 형상으로 배치된 것을 특징으로 하는 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트.
  7. 제1항에 있어서,
    고해상도 시트인 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐기능이 복합화된 광학시트.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트, 및 필터베이스를 포함하여 구성된 화상 표시 장치용 필터.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 전자기파차폐 기능이 복합화된 광학시트를 포함하는 화상 표시 장치.
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Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20070622

PG1501 Laying open of application
PC1203 Withdrawal of no request for examination
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid