KR100791211B1 - 디스플레이 패널용 광학 필터 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 패널용 광학필터 및 이의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면 광학 필터에 포함되는 전자파 차폐층을 그라비아 옵셋 인쇄법으로 형성함으로써 간단한 제조공정으로 우수한 특성을 가진 디스플레이 패널용 광학 필터를 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 디스플레이 패널용 광학 필터는 근적외선 차단 성능, 및 자외선, 열 및 습기에 대한 내구성이 우수할 뿐만 아니라 기계적 강도를 갖춤과 동시에, 필수적으로 사용되던 기능성 필름층이 생략되어 단순화된 원가 절감형 구조를 갖는다. 또한, 본 발명의 광학 필터는 가정용 TV에 적용할 수 있는 저저항을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 글래스에 대한 막부착력이 우수하며 선폭 및 피치가 미세한 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이 패널용 광학 필터 및 이의 제조방법 {OPTICAL FILTER FOR DISPLAY PANEL AND PREPARATION THEREOF}

도 1 및 도 2는 디스플레이 판넬용 광학 필터의 층 구성을 나타낸 단면도로서, 도 2는 특히 실시예 1 및 2 및 비교예 1에 따른 광학 필터를 도시한 것이고,

도 3은 비교예 3에 따른 광학 필터의 층 구성을 나타낸 단면도이다.

* 도면 부호에 대한 간단한 설명

①: 반사방지층 ②: 반사방지층의 기재필름 ③: 점착층

④: 기재필름 ⑤: 근적외선 차단 및 선택적 흡광층

⑥: 점착층 ⑦: 기재 글래스 ⑧: 전자파 차폐층

a: 반사방지층 b: 반사방지층의 기재필름 c: 점착층

d: 기재필름 e: 전자파 차폐층 f: 점착층

g: 근적외선 차단 및 선택적 흡광층

h: 근적외선 차단 및 선택적 흡광층의 기재필름

A: 반사방지층 B: 반사방지층의 기재필름 C: 점착층

D: 기재 글래스 E: 점착층

F: 전자파 차폐층의 기재필름 G: 전자파 차폐층

H: 점착층 I: 근적외선 차단 및 선택적 흡광층

J: 근적외선 차단 및 선택적 흡광층의 기재필름

본 발명은 디스플레이 패널용 광학필터 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 전자파 차폐층이 그라비아 옵셋 방법으로 글래스에 직접 형성된 PDP(플라즈마 디스플레이 패널)용 광학 필터에 관한 것이다.

디스플레이 패널은 통상, 그로부터 발생되는 전자파 및 근적외선에 의한 인체의 유해함과 정밀기기의 오작동을 방지할 뿐만 아니라 표면 반사를 줄이고 색순도를 향상시키기 위해 상기 전자파 차단, 근적외선 차단, 빛 표면 반사 방지, 색순도 개선 기능을 갖는 광학 필터를 채용하고 있다.

기존에 채용되고 있는 PDP용 광학필터는, 상기의 유해 전자파를 차단하기 위해 동박을 폴리에스테르(예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트) 기재 필름 위에 부착시킨 후 패턴화시켜서 사용하는 금속 에칭 메쉬 필름, 금속 섬유 또는 금속 피복된 유기 섬유 등을 역시 필름 기재상 위에 가공하여 패턴화시킨 섬유 메쉬 타입, 또는 스퍼터링과 같은 드라이 코팅법에 의해 금속(Ag)층과 유전층을 번갈아 다층 박막으로 입히는 도전막 타입으로 크게 구분될 수 있다.

그러나 이들 전자파 차폐층은 제조 공정이 복잡하고, 제조 과정에서 손실되 는 원재료량이 많다는 문제점과 함께, 전자파 차폐층의 형성을 위한 별도의 필름 기재 및 필터로 제조할 경우 상기 필름을 부착할 수 있는 점착층 등이 별도로 필요한 문제점을 갖고 있으며, 특히 메쉬 타입으로 형성된 기존의 전자파 차폐층의 경우 헤이즈가 높아 선명한 화질을 구현하기 힘들기 때문에 필터로 사용되기 위해서는 별도의 투명 수지층이나 점착층을 이용하여 투명화를 시켜주는 공정이 필요하다는 점도 단점으로 지적되고 있다.

따라서 당해 기술 분야에서는 우수한 전자파 차단 성능 및 광학 특성을 요구하면서 제조 공정이 단순한 PDP 필터에 대한 요구가 지속되고 있으나, 아직까지 이런 기능을 만족시키는 광학필터는 제공되지 못하였다.

따라서, 본 발명에서는, 반사방지층을 포함하는 기능성 필름과, 근적외선 차단 및 선택적 흡광층을 포함하는 기능성 필름, 투명한 글래스 재료로 형성된 지지체와 전자파 차폐층을 포함하는 디스플레이용 광학 필터의 제조에 있어서, 상기 전자파 차폐층을 간단한 공정으로 형성할 수 있으면서도 이렇게 형성된 전자파 차폐층의 저항이 낮아 가정용 TV로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 막부착력이 우수하며 선폭 및 피치가 미세한 특성을 가진, 새로운 디스플레이용 광학 필터의 제조방법을 제공한다.

상기의 목적에 따라, 본 발명에서는 반사방지층, 근적외선 차단 및 선택적 흡광층, 투명 글래스 지지체 및 전자파 차폐층을 포함하는 디스플레이용 광학 필터를 제조하는 방법에 있어서, 상기 전자파 차폐층을, (a) 아크릴레이트 고분자 수지 5 내지 30 중량%, (b) 비점 200 ℃ 이상의 고비점 용제 5 내지 35 중량%, (c) 비점 200 ℃ 미만의 저비점 용제 5 내지 35 중량%, 및 (d) 금속 분말 50 내지 85 중량%를 포함하는 조성물을 인쇄함으로써 형성하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따르면 글래스 지지체에 예를 들면 그라비아 옵셋 인쇄법을 활용하여 도전성 메쉬 패턴을 직접 형성함으로써 전자파 차폐층을 형성함을 특징으로 하며, 이렇게 형성된 전자파 차폐층은 막부착력 등의 기계적 특성 및 전기 전도성이 우수하다.

본 발명에서 전자파 차폐막 원재료로 사용되는 인쇄용 조성물은 (a) 아크릴레이트 고분자 수지 5 내지 30 중량%, (b) 비점 200 ℃ 이상의 고비점 용제 5 내지 35 중량%, (c) 비점 200 ℃ 미만의 저비점 용제 5 내지 35 중량%, 및 (d) 금속 분말 50 내지 85 중량%를 포함한다.

본 발명에 사용되는 상기 성분 (a)의 아크릴레이트 고분자 수지는 통상의 아크릴레이트 고분자 수지를 사용할 수 있음은 물론이며, 바람직하게는 불포화 카르복실산 단량체, 방향족 단량체, 및 기타 단량체를 중합하여 제조할 수 있다.

상기 불포화 카르복실산 단량체는 고분자 내의 수소 결합을 통해 고분자의 탄성을 증가시키는 작용을 하며, 구체적으로 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 비닐초산, 또는 이들의 산 무수물 형태 등을 사용할 수 있다. 상기 불포화 카르복실산 단량체는 아크릴레이트 고분자 수지 제조시 사용되는 총 단량체를 기준으로 20 내지 50 중량%의 양으로 사용되는 것이 바람직하며, 그 함량이 상기 범위 내인 경우 고분자의 탄성 특성, 중합시 겔화의 방지, 및 중합도 조절을 모두 만족시킬 수 있어서 좋다.

상기 방향족 단량체는 글래스 지지체와의 밀착성과 안정적인 패턴을 형성시키는 작용을 하는 아크릴계 단량체로서, 구체적으로 스티렌, 벤질메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 2-니트로페닐아크릴레이트, 4-니트로페닐아크릴레이트, 2-니트로페닐메타크릴레이트, 4-니트로페닐 메타크릴레이트, 4-클로로페닐아크릴레이트 등을 사용할 수 있다. 상기 방향족 단량체는 아크릴레이트 고분자 수지 제조시 사용되는 총 단량체를 기준으로 10 내지 30 중량%의 양으로 사용되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 15 내지 20 중량%로 포함되는 것이 좋다. 그 함량이 상기 범위 내인 경우 기판과의 밀착성, 패턴의 접착력, 형성된 패턴의 직진성, 안정적인 패턴 구현, 소성 공정시 유기물의 용이한 제거를 모두 만족시킬 수 있어 좋다.

상기 불포화 카르복실산 단량체와 방향족 단량체 이외에 아크릴레이트 고분자 수지 제조시 사용되는 기타 단량체는 고분자의 유리전이 온도와 극성을 조절하는 작용을 한다. 상기 기타 단량체는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드 록시옥틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트 등의 아크릴계 단량체를 사용할 수 있으며, 그 함량은 고분자의 유리전이온도, 내열성, 기재와의 친밀성 등을 고려하여 아크릴레이트 고분자 수지 제조시 사용되는 총 단량체를 기준으로 20 내지 60 중량%의 양으로 사용되는 것이 좋다.

상기와 같은 단량체들을 중합하여 제조되는 아크릴레이트 고분자 수지는 불포화 카르복실산 단량체, 방향족 단량체 및 기타 단량체의 겔화를 방지하고, 옵셋 인쇄 공정시 적절한 휘발성을 제어할 수 있도록 용매 하에서 중합하여 제조할 수 있다. 상기 용매로는 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 에틸에테르프로피오네이트, 터핀올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디메틸아미노포름알데히드, 메틸에틸케톤, 부틸카비톨, 부틸카비톨아세테이트, 감마부티로락톤, 또는 에틸락테이트 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기와 같은 단량체들을 용매의 존재 하에서 중합하여 얻어진 상기 아크릴레이트 고분자 수지는 중량평균 분자량이 10,000 내지 100,000인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 20,000 내지 50,000인 것이 좋다. 중량평균분자량이 상기 범위 내인 경우, 고분자 수지의 유리전이 온도가 낮아 고분자의 유동특성이 증가하여 오프(off) 공정시 그라비아 홈으로부터 블랑킷으로의 패턴 전달이 어려울 수 있는 문제점과 고분자 수지의 과다한 탄성 특성으로 인해 그라비아 홈으로의 조성물 투입이 어렵다는 문제점을 동시에 해결할 수 있다.

상기 아크릴레이트 고분자 수지는 본 발명의 인쇄용 조성물(페이스트 형태)에 5 내지 30 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 5 중량% 미만일 경우에는 조성물의 탄성 감소로 인해 오프 공정시 문제가 발생할 수 있으며, 30 중량%를 초과할 경우에는 형성된 패턴의 전기저항이 증가하게 된다는 문제점이 있다.

본 발명에 사용되는 상기 성분 (b)의 비점 200℃ 이상의 고비점 용제는, 비점이 200℃ 이상이면 특별히 한정되지 않으며, 구체적인 예로서 감마부티로락톤, 부틸카비톨아세테이트, 카비톨, 메톡시메틸에테르프로피오네이트, 테핀올 (terpinol) 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

상기 고비점 용제는 본 발명의 인쇄용 페이스트 조성물에 5 내지 35 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 5 중량% 미만일 경우에는 용제의 유동성 감소 속도가 빨라져 인쇄공정 중 오프 공정에서 패턴의 전이가 용이하지 않으며, 35 중량%를 초과할 경우에는 옵셋 인쇄시 셋 공정에서 조성물의 억제가 곤란해져 패턴의 직진도가 떨어지며, 인쇄시 패턴 퍼짐 현상이 심화될 수 있다는 문제점이 있다.

또한 본 발명에서 사용하는 인쇄용 페이스트 조성물은 비점이 200℃ 미만인 저비점 용제 (성분 (c))를 포함한다. 상기 저비점 용제는 비점이 200℃ 미만이면 특별히 한정되지 않으며, 구체적인 예로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 에틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸에틸케톤, 에틸락테이트 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

상기 저비점 용제는 본 발명의 인쇄용 페이스트 조성물에 대하여 5 내지 35 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 5 중량% 미만일 경우에는 옵셋 인쇄시 셋 공정에서 조성물의 유동성 억제가 곤란해져 패턴의 직진도가 떨어지며, 인쇄시 패턴 퍼짐 현상이 심해질 수 있다는 문제점이 있으며, 35 중량%를 초과할 경우에는 유동성 감소 속도가 급속하게 빨라져 인쇄공정 중 오프 공정에서 패턴의 전이가 용이하지 않다는 문제점이 있다.

바람직하기로는 상기 고비점 용제와 저비점 용제의 총량이 본 발명의 인쇄용 페이스트 조성물에 40 중량% 이하인 것이 좋다. 그 함량이 40 중량%를 초과할 경우에는 페이스트의 점도가 낮아져서 인쇄특성이 악화될 우려가 있다.

또한 상기 고비점 용제와 저비점 용제를 적절히 혼용하여 최종 그라비아 옵셋 인쇄용 페이스트 조성물의 점도가 5,000 내지 20,000 cP가 되도록 조절하는 것이 좋다.

본 발명에 사용되는 상기 성분 (d)의 금속 분말은 디스플레이용 전극 형성에 사용될 수 있는 금속이나 전자파 차폐용으로 사용될 수 있는 금속 분말이면 특별히 한정되지 않으며, 구체적인 예로서 은, 구리, 니켈, ATO(안티몬 주석 산화물) 또는 이들을 포함하는 합금 등을 사용할 수 있다.

상기 금속 분말(d)은 본 발명의 인쇄용 페이스트 조성물에 50 내지 85 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 50 중량% 미만일 경우에는 형성된 패턴의 전기저항 증가로 인해 요구되는 전자파 차폐 성능이 저하될 수 있다는 문제점이 있으며, 85 중량%를 초과할 경우에는 초과할 경우에는 인쇄용 페이스트 조성물 이 점도가 상승하고, 분산이 어려워져 인쇄 특성이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.

상기와 같은 성분으로 이루어지는 본 발명의 인쇄용 조성물은 필요에 따라 선택적으로 금속 분말의 분산을 위한 분산제, 명암비(contrast ratio) 조절을 위한 블랙안료, 소성시 글라스와의 접착력 증가를 위한 유리 파우더 (glass powder) 등을 추가로 포함할 수 있으며, 그 함량은 본 발명의 인쇄용 조성물에 대하여 0.01 내지 10 중량%를 사용하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 3 중량%를 사용하는 것이 좋다.

본 발명에 따라 상기 인쇄용 조성물을 이용하여 형성된 전자파 차폐층은 표면 저항이 0.2 내지 1.2 Ω/□ 정도의 저저항 구현이 가능하다.

본 발명의 디스플레이용 광학 필터에 포함되는 기능층들은 당업계에 공지된 통상의 기능층일 수 있고 통상의 구조를 가질 수 있으며, 예를 들면 반사 방지 기능, 근적외선 차단 기능, 전자파 차단 기능, 선택적 흡광 기능을 포함한다.

예컨대, 도 1 및 2에 나타낸 모식도에서와 같이, 최외곽층에는 외광에 의한 반사를 억제하기 위한 반사방지층(1, a)을 배치하고, 근적외선 차단 물질 및 광선택 흡광 물질을 포함하는 층(5, g)이 상기 방법에 의해 전자파 차폐층이 직접 성형되어 있는 글래스 전면 또는 후면 어느 면에나 투명 점착제층(6,f)을 이용하여 적층되어 디스플레이용 광학 필터를 얻을 수 있으며, 또는 근적외선 차단 물질 및 광선택 흡광 물질을 포함하는 층(5,g)이, 반사방지층이 형성되어 있는 기재 필름 뒤쪽에 직접 성형된 필름을 적층하여 디스플레이용 광학 필터를 얻을 수 있다. 경우 에 따라서는, 전자파 차폐층이 반사 방지층의 방향으로 위치할 수도 있다.

상기 근적외선 차단 및 선택적 흡광층에 적용되는 근적외선 차단 물질로는 니켈 착체계와 디암모늄계의 혼합 색소나 구리나 아연 이온을 함유하는 화합물로 된 색소 또는 유기물 색소 등이 사용될 수 있고, 광선택 흡광제로는 옥타페닐테트라아자포피린 또는 테트라아자포피린 고리에 금속 원소가 중심 그룹으로 존재하고 암모니아, 물 및 할로겐으로 이루어진 군에서 어느 한 물질이 금속 원소와 배위 결합을 이룬 유도체 색소가 사용될 수 있으며, 상기 색소들 및 플라스틱 투명 수지를 용제와 혼합하여 용액을 제조하고 투명 기재 상에 1 내지 20㎛의 두께로 도포하여 근적외선 차단 및 광선택 흡광층을 제조할 수 있다. 이때, 플라스틱 수지 재료로는 폴리(메틸메타크릴레이트)(PMMA), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리카보네이트(PC), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리(비닐 부틸알)(PVB) 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 사용할 수 있고, 사용가능한 용제로는 톨루엔, 자일렌, 아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 프로필알콜, 이소프로필알콜, 메틸셀루솔브, 에틸셀루솔브, 디메틸포름아미드(DMF) 등이 있다.

한편, 반사방지층은 기재 필름 위에, 내스크래치성을 위하여 아크릴 수지로 된 하드코팅을 실시한 후, 저굴절율 단층막을 형성하거나 고굴절율 투명막과 저굴절율 투명막을 교대로 적층함으로써 형성될 수 있으며, 그 형성 방법으로는 상기 재료를 진공 성막하는 방법과 상기 재료가 포함된 용액을 습식 방식으로 롤 코팅하거나 다이 코팅하는 방법을 들 수 있다.

상기 반사방지층과 상기 근적외선 차단 및 선택적 흡광층은 별도의 기재상에 형성될 수도 있고, 하나의 기재상에서 양면에 각각 형성될 수도 있으며, 상기 근적외선 차단 및 선택적 흡광층은 점착제에 근적외선 차단 및 선택적 흡광 색소를 혼입시킴으로써 형성할 수도 있다.

이러한 본 발명의 광학 필터는 380 내지 780nm의 파장 범위에 대해서 30 내지 60%의 투과율을 갖는다. 또한, 각 기능성 필름을 라미네이팅한 후 별도의 투명화 공정을 거치지 않은 상태에서 측정한 헤이즈가 2~6%로 매우 낮다.

이렇게 형성된 디스플레이용 광학필터는 TV 세트에 별도의 지그(jig)를 통해 고정되어 사용될 수 있다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 자세히 설명하며, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시 목적으로 제공될 뿐 특허청구범위에 기재된 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

제조예 1

하기와 같은 방법으로 페이스트 조성물을 제조하였다.

아크릴레이트 고분자 수지로서, 메타크릴산 (MA) : 벤질아크릴레이트 (BA) : 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트(2-HEMA) : 메틸(메타)아크릴레이트(MMA) = 30 : 20 : 10 : 40의 중량비율로 중합된 고분자 수지 (중량평균분자량 25,000) 15 중량%; 고비점 용제로서의 테핀올 (α-, β-, γ-테피놀 혼합물) 10 중량%; 저비점 용제로서의 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트 (PGMEP) 10 중량%; 전극용 금속 분말로서 은 63 중량%; 및 아민기를 포함하는 유기 분산제 DS-101 (한국 산노 프코 제공) 2 중량%를 상온에서 혼합, 교반하고, 최종적으로 3-롤(roll) 밀로 밀링하여 원하는 인쇄용 페이스트 조성물을 얻었다.

이 페이스트 조성물을 이용하여 글래스 지지체의 한 면에 균일하게 그라비아 옵셋 인쇄를 실시하여 전자파 차폐층을 형성하였다. 구체적으로, 상기에서 제조한 인쇄용 페이스트 조성물을 그라비아 판에 도포한 후, 블레이드를 이용하여 균일한 두께로 한 다음, 블랑킷으로 그라비아 판의 조성물을 전이시켰다(오프(off) 공정). 그 다음, 블랑킷에 전이된 패턴을 UV 램프를 이용하여 1차 경화시킨 후, 블랑킷에 전이된 패턴을 글래스 기판에 전이시켰다(세트 공정). 상기 기판에 전이된 패턴을 UV 램프를 이용하여 2차 경화시키고 열처리를 통한 불순물 제거공정을 거쳐 전자파 차폐층을 형성시켰다.

제조예 2 내지 4

상기 제조예 1에서 인쇄용 페이스트 조성물을 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성을 사용하여 제조한 것 외에는 동일한 방법을 수행하여 전자파 차폐층을 형성하였다.

실시예 1

도 2에 개략적으로 나타낸 바와 같은 구조의 디스플레이용 광학 필터 적층체를 하기와 같이 제조하였다.

우선, 폴리에스터 필름 위에 하드코팅층, 지르코늄 산화물계 고굴절막, 플루오르실록산계 저굴절막을 습식 코팅법으로 순차적으로 적층하여 반사방지막을 얻었다. 한편, 근적외선 차단 및 광선택 흡광막은, 메틸에틸케톤(MEK) 1000ml에 폴리(메틸메타크릴레이트) 300g을 완전히 용해시킨 후, 여기에 옥타페닐테트라아자포피린 100mg 및 IFG022(일본화약사) 150mg을 가하여 용해시킨 다음, 이소프로필알콜 50ml 중의 아크리딘 오렌지 (알드리치 케미칼사) 120mg 용액을 천천히 가하여 얻은 용액을 일반 2축 연신 필름에 습식 코팅법으로 도포 (약 5㎛의 건조 두께)함으로써 얻었다.

이어서, 아크릴(acryl)계 투명 점착제를 실리콘 이형층이 코팅되어 있는 이형필름의 이형층상에 연속적으로 콤마 코팅 방식에 의해 도포하고, 열풍 건조 후에 다른 박리력을 가지는 이형필름을 도포면 위에 합지하여, 양면 이형 필름으로 형성된 투명 점착막을 롤(roll) 형태로 얻었다.

위와 같이 형성된, 반사방지 필름과 근적외선 차단 및 선택적 흡광막을 투명 점착막의 이형필름을 벗겨내면서 일정한 압력(3kgf/m²)을 가해 제조예 1에서 얻은 전자파 차폐층이 형성된 글래스 위에 부착시키는 과정을 통해 디스플레이용 광학필터 어셈블리를 제조하였다.

실시예 2

제조예 2에서 얻은 전자파 차폐층을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 디스플레이용 광학 필터 어셈블리를 제조하였다.

비교예 1

제조예 3에서 얻은 전자파 차폐층을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 디스플레이용 광학 필터 어셈블리를 제조하였다.

비교예 2

제조예 4에서 얻은 전자파 차폐층을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 디스플레이용 광학 필터 어셈블리를 제조하였다.

비교예 3

실시예 1과 동일한 방법으로 반사방지 필름, 점착필름, 근적외선 차단 및 광선택 흡광막을 제조하고, 실시예 1과 다르게 라인폭이 10㎛이고 라인 피치가 300㎛이며 개구율이 약 93%인 특성을 갖는 일반 엣칭 타입의 메쉬 필름에 투명 접착제를 도포 및 건조시킨 후 이형 필름을 라미네이팅하여 전자파 차단막을 얻었다.

이렇게 별도로 형성된 전자파 차단 필름을 이형필름을 제거하면서 일정한 압력(3kgf/m²)을 가해 글래스에 부착하는 과정을 통해 디스플레이용 광학필터 어셈블리를 제조하였다.

필름의 부착 구조는 도 3에서 나타난 것과 동일한 구조로 제작하였다.

특성 시험

상기 실시예 1 및 2, 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 디스플레이용 광학 필터에 대하여, ASTM D257의 규격에 따라 동일한 간격의 4개 탐침으로 이루어진 4 포인트 프루브(4 point probe)를 사용하여 표면 저항을 측정하였으며, 아울러 분광계(모델명 : 니뽄덴쇼쿠 NDH-5000)로 투과율과 헤이즈를 측정하였다. 또한, 전자파 차폐층의 메쉬 최소 선폭을 광학현미경을 사용하여 함께 측정하였고, 메쉬 패턴의 형상을 동일한 광학 현미경을 사용하여 평가하였다. 상기 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄용 페이스트 조성물을 이용하여 그라비아 옵셋 인쇄법에 의해 글래스에 직접 성형한 전자파 차폐층을 사용하여 제작한 디스플레이용 광학필터의 경우에는 헤이즈 값이 3%대로서 비교예 1 내지 3에 비해 투명성이 우수한 것을 확인할 수 있다.

메쉬패턴 형상을 비교한 결과, 실시예 1 및 2에서는 패턴 선폭이 15~20㎛ 정도로 균일하게 형성되어 있는 반면, 비교예 1의 경우에는 패턴 선폭이 50㎛ 수준으로 두껍고, 패턴의 인쇄 직진성도 불규칙하여 현미경으로 관찰한 외관이 불량한 것을 확인할 수 있었으며, 광투과율을 비교한 결과, 메쉬 선폭이 두껍고, 불규칙적으로 형성된 비교예 1의 경우에 36% 수준으로 투과율이 지나치게 떨어져서 근적외선 차단 및 광 선택 흡광막을 이용하여 초기에 목표로 설정된 필터 투과율에 비해 미달함을 알 수 있다.

비교예 2의 경우 인쇄 패턴이 제대로 형성되지 않아서 저항이 측정되지 않았고, 의미있는 선폭을 평가하기 어려웠다. 또한, 기존 광학필터에서 범용적으로 사용되고 있는 엣칭 타입의 메쉬 필름을 사용한 비교예 3에서는 메쉬 패턴 선폭이 10㎛으로 가늘고 균일하게 형성되어 있지만, 메쉬 필름에 기인한 헤이즈로 인해 필터 전체의 헤이즈가 매우 높아져 있음을 알 수 있다.

전자파 차폐 능력의 척도로 일반적으로 사용되는 표면저항의 경우, 실시예 1, 2의 경우, 표면저항이 0.4~0.8 Ω/□로 기존 광학필터에 일반적으로 사용되고 있는 엣칭 타입의 메쉬 필름을 사용한 비교예 3의 표면저항 0.05 Ω/□ 보다는 다소 높지만, 현재 광학필터 사업분야에서 가정용 PDP TV용으로 실제 채택되고 있는 다층 스퍼터링 타입 도전막으로 형성된 전자파 차폐막의 저항이 0.8~1.2 Ω/□임을 감안할 때 전자파 차폐 효과 또한 우수하다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 방법에 따라 제조된 디스플레이용 광학 필터는, 종래의 엣칭 타입으로 제조되는 메쉬 필름을 별도로 부착하여 전자파 차단 능력을 부여하는 방식과는 다르게, 그라비아 옵셋 인쇄에 적합한 인쇄용 페이스트를 글래스에 직접적으로 형성시킨 전자파 차단막을 사용함으로써, 폴리에스터 필름 및 점착층을 생략하여 필터의 구조가 현저하게 단순화되고, 동시에 광투명성이 상승되어 디스플레이 최종 화질 특성을 현저히 개선시키는 장점이 있다. 또한 단순한 공정으로 저저항 구현이 가능해져서 일반 가정용 PDP TV 등에 적용이 가능하고, 종래의 엣칭 타입으로 구현된 메쉬 필름에서 근원적인 문제점으로 지적되고 있는 재료비의 문제를 원천적으로 해결하여 저가로 광학 필터를 제작할 수 있는 효과가 있다.

Claims (17)

1. 반사방지층, 근적외선 차단 및 선택적 흡광층, 투명 글래스 지지체 및 전자파 차폐층을 포함하는 디스플레이용 광학 필터를 제조하는 방법에 있어서, 상기 전자파 차폐층을, (a) 아크릴레이트 고분자 수지 5 내지 30 중량%, (b) 비점 200 ℃ 이상의 고비점 용제 5 내지 35 중량%, (c) 비점 200 ℃ 미만의 저비점 용제 5 내지 35 중량%, 및 (d) 금속 분말 50 내지 85 중량%를 포함하는 조성물을 글래스 지지체 상에 직접 인쇄함으로써 형성시키는 것을 특징으로 하는, 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전자파 차폐층의 표면 저항이 0.2 내지 1.2 Ω/□인, 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   조성물을 그라비아 옵셋 인쇄법에 의해 인쇄하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   각 층 필름을 적층한 후 별도의 투명화 공정을 거치지 않은 상태에서 측정한 헤이 즈가 2~6%인 것을 특징으로 하는, 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 성분 (a)의 아크릴레이트 고분자 수지가, i) 불포화 카르복실산 단량체 20 내지 50 중량%, ii) 방향족 단량체 10 내지 30 중량%, 및 iii) 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2 히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 및 n-부틸아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 단량체 20 내지 60 중량%를 용매 하에서 중합하여 제조된 것임을 특징으로 하는 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 불포화 카르복실산 단량체가, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 비닐초산, 및 이들의 산 무수물 형태로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 방향족 단량체가, 스티렌, 벤질메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 2-니트로페닐아크릴레이트, 4-니트로페닐아크릴레이트, 2-니트로페닐메타크릴레이트, 4-니트로페닐메타크릴레이트, 2-니트로벤질메타크릴레이트, 4-니트로벤질메타크릴레이트, 2-클로로페닐메타크릴레이트, 4-클로 로페닐아크릴레이트, 2-클로로페닐메타크릴레이트, 및 4-클로로페닐메타크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 성분 (a)의 아크릴레이트 고분자 수지가 중량 평균 분자량이 10,000 내지 100,000인 것임을 특징으로 하는, 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 성분 (b)의 고비점 용제가 감마부티로락톤, 부틸카비톨아세테이트, 카비톨, 메톡시메틸에테르프로피오네이트 및 테핀올 (terpinol)로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는, 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 성분 (c)의 저비점 용제가 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜몬메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 에틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸에틸케톤, 및 에틸락테이트로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는, 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 고비점 용제와 저비점 용제의 총량이 조성물의 40 중량% 이하인 것을 특징으로 하는, 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    조성물의 점도가 5,000 내지 20,000 cP 범위인 것을 특징으로 하는, 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
13. 제 1 항에 있어서,

    반사방지층이 필터의 최외곽부에 형성됨을 특징으로 하는, 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
14. 제 1 항에 있어서,

    근적외선 차단 및 선택적 흡광층, 및 반사방지층이 하나의 투명 기재의 양 측면에 각각 형성됨을 특징으로 하는, 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
15. 제 1 항에 있어서,

    근적외선 차단 및 선택적 흡광층이 근적외선 차단 및 선택적 흡광 색소를 점착제에 혼입시킴으로써 형성됨을 특징으로 하는, 디스플레이용 광학 필터의 제조 방법.
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 디스플레이용 광학 필터.
17. 제 16 항에 있어서,

    380 내지 780nm의 파장 범위에 대한 광 투과율이 30 내지 60% 인 것을 특징으로 하는, 디스플레이용 광학 필터.

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