(57)【要約】【課題】ディスプレイ装置用光学部材およびこれを含んだディスプレイ装置用フィルタを提供する。【解決手段】光学部材は、透明樹脂材質の基材と、基材の一面に形成され、光吸収物質および導電性物質が充填されている複数の第１遮蔽部を備えた第１光学パターンとを含んで形成される。第１遮蔽部は、光吸収物質を含む外光遮蔽部および導電性物質を含む電磁波遮蔽部で成される。また、光学部材は、第１光学パターン上に形成され、第１光学パターンと交差して導電性物質を含む複数の第２遮蔽部を備えた第２光学パターンをさらに含むこともできる。【選択図】図３
2008277808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明樹脂材質の基材と、
前記基材の一面に形成され、光吸収物質および導電性物質が充填されている複数の第１遮蔽部を備えた第１光学パターンと、
を含むことを特徴とするディスプレイ装置用光学部材。
【請求項２】
前記ディスプレイ装置用光学部材は、
前記第１光学パターン上に形成され、前記第１光学パターンと交差して導電性物質を含む複数の第２遮蔽部を備えた第２光学パターン、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項３】
前記ディスプレイ装置用光学部材は、
前記基材の枠領域のうちの少なくとも一領域に、前記第２光学パターンの末端を覆うように配置される電極部、
をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項４】
前記第１光学パターンは、前記基材の一辺と平行なストライプ配列を有しており、
前記第２光学パターンは、前記第１光学パターンと垂直方向のストライプ配列を有することを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項５】
前記第１遮蔽部は、楔形、台形、Ｕ字形、または半円形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項６】
前記電極部の幅は、１０〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項７】
前記電極部は、前記基材の一辺に隣接した第１枠領域、および前記基材の一辺と交差する前記基材の他の一辺に隣接した第２枠領域に配置されることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項８】
前記電極部は、前記基材のすべての枠領域に配置されることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項９】
前記第２遮蔽部の線幅は５〜３０μｍであり、前記第２遮蔽部の厚さは３０μｍ以下であり、前記第２遮蔽部間の間隔は０．３〜１００ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項１０】
前記第１遮蔽部は、
前記基材の一面に形成され、光吸収物質を含む外光遮蔽部および導電性物質を含む電磁波遮蔽部で成されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項１１】
前記外光遮蔽部は、前記第１遮蔽部の上部に形成されており、前記電磁波遮蔽部は、前記第１遮蔽部の下部に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項１２】
前記電磁波遮蔽部は、前記第１遮蔽部の上部に形成されており、前記外光遮蔽部は、前記第１遮蔽部の下部に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項１３】
前記導電性物質は、炭素ナノチューブ、金属粉末、および金属酸化物粉末からなる群より選択された少なくとも１つの物質であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項１４】
前記導電性物質は、平均粒径が１５μｍ以下の金属粒子であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項１５】
前記外光遮蔽部は、光吸収物質と導電性物質が９：１〜７：３の体積比で含まれていることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項１６】
前記電磁波遮蔽部は、光吸収物質と導電性物質が１：９〜３：７の体積比で含まれていることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項１７】
前記第１遮蔽部は、
高分子樹脂１０〜４０重量％、
光吸収物質１〜１０重量％、
導電性物質５０〜８５重量％、
で成されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項１８】
前記第２遮蔽部は、金属ペーストをスクリーンプリンティングまたはインクジェットコーティングで形成されることを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項１９】
前記電極部は、金属ペーストまたは金属テープで形成されることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置用光学部材。
【請求項２０】
透明基板と、
前記基板の一面に形成され、
ｉ）透明樹脂材質の基材と、
ｉｉ）前記基材の一面に形成され、光吸収物質および導電性物質が充填されている複数の第１遮蔽部を備えた第１光学パターンを含む光学部材と、
前記光学部材上に形成され、選択的に光を吸収する少なくとも１つの色素を含む色補正層と、
前記基板の他面に形成された反射防止層と、
を含むことを特徴とするディスプレイ装置用フィルタ。
【請求項２１】
ｉｉｉ）前記第１光学パターン上に形成され、前記第１光学パターンと交差して導電性物質を含む複数の第２遮蔽部を備えた第２光学パターン、
をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載のディスプレイ装置用フィルタ。
【請求項２２】
前記第１遮蔽部は、
光吸収物質を含む外光遮蔽部および導電性物質を含む電磁波遮蔽部で成されることを特徴とする請求項２０に記載のディスプレイ装置用フィルタ。
【請求項２３】
前記第１遮蔽部は、楔形、台形、Ｕ字形、または半円形の断面を有しており、前記第１遮蔽部は、光吸収物質の濃度が導電性物質の濃度よりも高い外光遮蔽部と、導電性物質の濃度が光吸収物質の濃度よりも高い電磁波遮蔽部の２つの領域に区分されることを特徴とする請求項２０に記載のディスプレイ装置用フィルタ。
【請求項２４】
透明基板と、
前記基板の一面に形成され、金属薄膜と金属酸化物薄膜が１〜３回積層された導電膜を含む電磁波遮蔽層と、
前記電磁波遮蔽層上に形成され、
ｉ）透明樹脂材質の基材と、
ｉｉ）前記基材の一面に形成され、光吸収物質を含む外光遮蔽部および導電性物質を含む電磁波遮蔽部をそれぞれ備えた複数の第１遮蔽部で成された第１光学パターンを含む光学部材と、
前記光学部材上に形成され、選択的に光を吸収する少なくとも１つの色素を含む色補正層と、
前記基板の他面に形成された反射防止層と、
を含むことを特徴とするディスプレイ装置用フィルタ。
【請求項２５】
前記光学部材は、
ｉｉｉ）前記第１光学パターン上に形成され、前記第１光学パターンと交差して導電性物質を含む複数の第２遮蔽部を備えた第２光学パターン、
をさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載のディスプレイ装置用フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ装置用光学部材およびこれを含んだディスプレイ装置用フィルタに関し、より詳細には、明室におけるコントラスト比（ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｒａｔｉｏ）と輝度を向上させて視野角を広げるだけでなく、電磁波遮蔽機能も複合的に実行することができるディスプレイ装置用光学部材およびこれを含んだディスプレイ装置用フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとする）装置は、既存のディスプレイ装置を代表する陰極線管（以下、ＣＲＴとする）に比べて大型化および薄型化を同時に満たすことができ、次世代ディスプレイ装置として脚光を浴びている。このようなＰＤＰ装置は、ガス放電現象を用いて画像を表示するものであって、表示容量、輝度、コントラスト比、残像、視野角などの各種表示能力が優れている。さらに、ＰＤＰ装置は、他の表示装置よりも大型化かつ薄型化が容易な発光型表示装置であるため、今後の高品質デジタルテレビとして最適な特性を備えていると評価されており、ＣＲＴを代替できるディスプレイ装置として注目されている。
【０００３】
ＰＤＰ装置は、電極に印加される直流または交流電圧によって電極間のガスから放電が発生し、これに伴う紫外線の放射によって蛍光体を励起させて発光するものである。
【０００４】
しかし、ＰＤＰ装置は、その駆動の特性上、電磁波および近赤外線の放出量が多く、蛍光体の表面反射が高いだけでなく、封入ガスであるヘリウム（Ｈｅ）やキセノン（Ｘｅ）から放出されるオレンジ光により、色純度がＣＲＴに満たないという短所がある。
【０００５】
さらに、ＰＤＰ装置から発生する電磁波および近赤外線は、人体に有害な影響を及ぼす上に、無線電話機やリモコンなどの精密機器に誤動作を誘発させる恐れもある。このようなＰＤＰ装置を用いるためには、ＰＤＰ装置から放出される電磁波と近赤外線の放出量を所定の値以下にまで抑制することが求められている。このために、電磁波および近赤外線を遮蔽するとともに、反射光を減少させて色純度を向上させるために、電磁波遮蔽、近赤外線遮蔽、光表面反射防止、および／または色純度改善などの機能を有するＰＤＰフィルタが採用されている。
【０００６】
このようなＰＤＰフィルタは、電磁波遮蔽層、近赤外線遮蔽層、ネオン光遮蔽層のような多数の機能性膜が接着剤または粘着剤によって積層されて製造されるようになる。ここで、電磁波遮蔽層としては、金属メッシュを用いたメッシュタイプと導電性膜を用いた導電膜タイプが存在する。
【０００７】
金属メッシュを用いる方法は、金属をコーティングした纎維を製織して用いる方法と、薄い銅ホイル（ｆｏｉｌ）をエッチングする方法の２種類に大別することができるが、エッチング方法によって製造されたメッシュフィルムが一般的に用いられている。
【０００８】
銅ホイルをエッチングする方法は、次のような工程に基づいて進行される。まず、銅フィルムをメッキ法で形成した後、画質向上のための黒化処理、接着力向上のための表面凹凸処理、および酸化防止処理などの表面処理を実施する。次に、この銅ホイルを、接着剤を用いてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムと接着する。接着したフィルムをリソグラフィ（ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）方法でパターン形成し、部分的にエッチングしてメッシュを形成する。
【０００９】
エッチング法によるメッシュの最大の問題点は、エッチング工法自体の工程費用が高いということと、銅の９０％以上をエッチングで無くさなければならないため、材料費が高いということである。銅の消耗を減らすために、エッチング方法の代わりにリソグラフィ方法で無電解メッキのためのシード（ｓｅｅｄ）層を形成した後、ここに銅をメッキ方法で形成する方法もある。しかしながら、リソグラフィによる工程の複雑性は、依然として問題点として残っている。
【００１０】
また、導電膜タイプの電磁波遮蔽層は、金属で成された金属層と高屈折率の透明層とを積層して製造されるが、電磁波遮蔽効率を高めるためには、金属層を３〜６回積層して形成するのが一般的である。しかし、導電膜タイプの電磁波遮蔽層を製造するために金属層を積層する工程は、薄膜蒸着工程であるため、極めて長い時間を要する上に、工程を繰り返えすほど全体膜の可視光透過率が減少するようになる。さらに、金属層の数が増えるほど製造時間が長くなり、単価が上昇するようになる。
【００１１】
したがって、導電膜タイプの電磁波（ＥＭＩ）遮蔽機能層において、金属層の積層回数を減少させながら薄膜蒸着工程を効率的に設計する必要があり、電磁波遮蔽効率だけでなく、膜の可視光透過率も高めることができる電磁波遮蔽機能が含まれた光学部材が適用されているＰＤＰフィルタの開発が求められている。さらに、電磁波遮蔽層がフィルタ内に含まれていなくても、電磁波遮蔽機能を十分に発揮することができるＰＤＰフィルタの開発が求めれている。
【００１２】
このように、メッシュタイプや導電膜タイプの電磁波遮蔽層の製造において、製造原価を低め、工程を効率化するための努力が継続されている。さらには、ＰＤＰフィルタ内で既存の電磁波遮蔽層の比重を減らし、他の光学部材で電磁波遮蔽機能を効率的に補完または代替することができる複合機能性の光学部材を開発するための努力が継続されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、前記のような問題点を解決するために案出されたものであって、電磁波遮蔽機能と外光遮蔽機能を同時に有する上に、製造工程も効率的なディスプレイ装置用の光学部材を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明は、前記のような光学部材を含むディスプレイ装置用フィルタを提供することを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、従来の導電膜タイプの電磁波遮蔽層よりも積層回数が少なく、従来の形態の電磁波遮蔽層を含まないディスプレイ装置用フィルタを提供することを目的とする。
【００１６】
さらに、本発明は、外部環境光を効率的に吸収して視野角を広げられるだけでなく、輝度を向上させることもでき、明室条件におけるコントラスト比が高いディスプレイ装置用フィルタを提供することを目的とする。
【００１７】
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した技術的な課題に制限されるものではなく、上述されていない他の技術的な課題は、下記の記載から当業者によって明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一実施形態に係る光学部材は、透明樹脂材質の基材と、前記基材の一面に形成され、光吸収物質および導電性物質が充填されている複数の第１遮蔽部を備えた第１光学パターンとを含んでいる。
【００１９】
また、前記光学部材は、前記第１光学パターン上に形成され、前記第１光学パターンと交差して導電性物質を含む複数の第２遮蔽部を備えた第２光学パターンをさらに含むことができる。
【００２０】
前記光学部材は、前記基材の枠領域のうちの少なくとも一領域に、前記第２光学パターンの末端を覆うように配置された電極部をさらに含むことができる。
【００２１】
前記第１光学パターンは、前記基材の一辺と平行したストライプ配列を成しており、前記第２光学パターンは、前記第１光学パターンと垂直方向のストライプ配列を成している。なお、前記第１遮蔽部は、楔形、台形、Ｕ字形、または半円形の断面を有することができる。
【００２２】
前記電極部の幅は、１０〜５０ｍｍである。また、前記電極部は、前記基材の一辺に隣接した第１枠領域および前記基材の一辺と交差する基材の他の一辺に隣接した第２枠領域に配置されても良いし、基材のすべての枠領域に配置されても良い。
【００２３】
前記第２遮蔽部の線幅は５〜３０μｍであり、前記第２遮蔽部間の間隔は０．３〜１００ｍｍであり、前記第２遮蔽部の厚さは３０μｍ以下である。
【００２４】
本発明の他の一実施形態に係る光学部材は、前記第１遮蔽部が前記基材の一面に形成され、光吸収物質を含む外光遮蔽部および導電性物質を含む電磁波遮蔽部で成されている。
【００２５】
前記第１遮蔽部は、光吸収物質の濃度が導電性物質の濃度よりも高い外光遮蔽部と、導電性物質の濃度が光吸収物質の濃度よりも高い電磁波遮蔽部の２つの領域に区分される。すなわち、前記外光遮蔽部は、前記第１遮蔽部の上部に形成されており、前記電磁波遮蔽部は、前記第１遮蔽部の下部に形成されていることを特徴とする。これとは反対に、前記電磁波遮蔽部は、前記第１遮蔽部の上部に形成されており、前記外光遮蔽部は、前記第１遮蔽部の下部に形成されていることを特徴としても良い。
【００２６】
前記外光遮蔽部は、光吸収物質と導電性物質が９：１〜７：３の体積比で含まれることを特徴とする。さらに、前記電磁波遮蔽部は、光吸収物質と導電性物質が１：９〜３：７の体積比で含まれることを特徴とする。
【００２７】
前記第１遮蔽部および前記第２遮蔽部に含まれる前記導電性物質は、炭素ナノチューブ、金属粉末、および金属酸化物粉末からなる群より選択された少なくとも１つの物質である。前記導電性物質としては、平均粒径が１５μｍ以下である金属粒子を用いることができる。
【００２８】
前記金属粉末は、コバルト、アルミニウム、亜鉛、ジルコニウム、白金、金、パラジウム、チタニウム、鉄、スズ、インジウム、ニッケル、モリブデン、タングステン、銀、および銅からなる群より選択された少なくとも１つの金属を含むことができる。前記金属酸化物は、酸化銅、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ、酸化アルミニウム亜鉛、および酸化インジウム亜鉛からなる群より選択された少なくとも１つの物質であり得る。
【００２９】
また、前記導電性物質は、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリイソチアナフテン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリ（ｐ−フェニレン）、およびこれらの誘導体からなる群より選択された少なくとも１つの高分子物質であり得る。
【００３０】
前記第１遮蔽部に含まれる光吸収物質は、カーボンブラックを含むことができる。前記第１遮蔽部は、高分子樹脂１０〜４０重量％、光吸収物質１〜１０重量％、および導電性物質５０〜８５重量％で成される。
【００３１】
前記第２遮蔽部は、金属ペーストをスクリーンプリンティングまたはインクジェットコーティングすることで形成され、前記金属ペーストは、高分子樹脂およびコバルト、アルミニウム、亜鉛、ジルコニウム、白金、金、パラジウム、チタニウム、鉄、スズ、インジウム、ニッケル、モリブデン、タングステン、銀、および銅からなる群より選択された少なくとも１つの金属を含む。また、前記金属ペーストは、前記高分子樹脂を１０〜３０重量％、前記金属を７０〜９０重量％含む。
【００３２】
前記電極部は、金属ペーストまたは金属テープで形成され、導電性高分子でも形成することができる。前記金属テープは、銅箔テープを用いることができ、前記導電性高分子は、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリイソチアナフテン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリ（ｐ−フェニレン）、およびこれらの誘導体からなる群より選択された少なくとも１つの高分子物質を含む。前記電極部を形成する金属ペーストは、高分子樹脂およびコバルト、アルミニウム、亜鉛、ジルコニウム、白金、金、パラジウム、チタニウム、鉄、スズ、インジウム、ニッケル、モリブデン、タングステン、銀、および銅からなる群より選択された少なくとも１つの金属を含んでおり、前記第２遮蔽部を形成することができる物質と同じである。
【００３３】
本発明の一実施形態に係るディスプレイ装置用フィルタは、複数の機能性部材が積層されて形成されており、前記機能性部材のうちの１つの機能性部材は、透明樹脂材質の基材と、前記基材の一面に形成され、光吸収物質および導電性物質が充填されている複数の第１遮蔽部を備えた第１光学パターンとを含んでいる。
【００３４】
前記ディスプレイ装置用フィルタは、透明基板、光学部材、色補正層、および反射防止層を含んでいる。前記光学部材は、前記基板の一面に形成され、ｉ）透明樹脂材質の基材と、ｉｉ）前記基材の一面に形成され、光吸収物質および導電性物質が充填されている複数の第１遮蔽部を備えた第１光学パターンとを含む。前記色補正層は、前記光学部材上に形成され、選択的に光を吸収する少なくとも１つの色素を含んでいる。また、前記反射防止層は、前記基板の他面に形成されている。
【００３５】
前記第１遮蔽部は、光吸収物質を含む外光遮蔽部および導電性物質を含む電磁波遮蔽部で成されることを特徴とする。前記第１遮蔽部は、楔形、台形、Ｕ字形、または半円形の断面を有する。さらに、前記第１遮蔽部は、光吸収物質の濃度が導電性物質の濃度よりも高い外光遮蔽部と、導電性物質の濃度が光吸収物質の濃度よりも高い電磁波遮蔽部の２つの領域に区分される。
【００３６】
また、本発明の他の実施形態に係るディスプレイ装置用フィルタは、複数の機能性部材が積層されて形成されており、前記機能性部材のうちのいずれか１つの機能性部材は、透明樹脂材質の基材と、前記基材の一面に形成され、光吸収物質および導電性物質が充填されている複数の第１遮蔽部を備えた第１光学パターンと、前記第１光学パターン上に形成され、前記第１光学パターンと交差して導電性物質を含む複数の第２遮蔽部を備えた第２光学パターンとを含んでいる。
【００３７】
前記第１光学パターンは、光吸収物質を含む外光遮蔽部および導電性物質を含む電磁波遮蔽部をそれぞれ備えた複数の第１遮蔽部で成されることができる。
【００３８】
また、前記機能性部材は、前記基材の枠領域のうちの少なくとも１つの領域に、前記第２光学パターンの末端を覆うように配置された電極部をさらに含むことができる。
【００３９】
前記複数の機能性部材は、電磁波遮蔽機能、色補正機能、反射防止機能などをそれぞれ独立的に実行しても良いし、複合的に組み合わせて機能を実行しても良い。前記機能性部材のうちの少なくとも１つの機能性部材は、選択的に光を吸収する少なくとも１つの色素を含んでおり、前記色素は、シアニン系、アントラキノン系、ナフトキノン系、フタロシアニン系、ナフタロシアニン系、ジイモニウム系、ニッケルジチオール系、アゾ系、ストリル系、およびメチン系染料のうちの少なくとも１つを含む。
【００４０】
本発明のさらに他の一実施形態に係るディスプレイ装置用フィルタは、透明基板、電磁波遮蔽層、光学部材、色補正層、および反射防止層を含んでいる。前記電磁波遮蔽層は、前記基板の一面に形成され、金属薄膜と金属酸化物薄膜が１〜３回積層された導電膜を含んでいる。また、前記光学部材は、ｉ）透明樹脂材質の基材と、ｉｉ）前記基材の一面に形成され、光吸収物質を含む外光遮蔽部および導電性物質を含む電磁波遮蔽部をそれぞれ備えた複数の第１遮蔽部で成された第１光学パターンとを含んでいる。また、前記色補正層は、前記光学部材上に形成され、特定の波長帯の光を吸収する色素を含んでいる。さらに、前記反射防止層は、前記基板の他面に形成されている。
【００４１】
前記光学部材は、ｉｉｉ）前記第１光学パターン上に形成され、前記第１光学パターンと交差して導電性物質を含む複数の第２遮蔽部を備えた第２光学パターンをさらに含むことができる。
【００４２】
本発明で用いられるディスプレイ装置は、格子パターンの画素（ｐｉｘｅｌ）でＲＧＢを実現するＰＤＰ装置、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、または電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）装置などに多様に適用することができる。以下、説明の便宜のために、ＰＤＰ装置およびこれに用いられるＰＤＰフィルタを用いて本発明を説明するが、本発明がこれに限定されるものではなく、上述した多様なディスプレイ装置およびこれに用いられるディスプレイ装置用フィルタに適用することができる。
【発明の効果】
【００４３】
上述したように、本発明に係るディスプレイ装置用光学部材は、外光遮蔽機能だけでなく、電磁波遮蔽機能も同時に実行することができる。特に、ディスプレイ装置用のフィルタ内に電磁波遮蔽層を別途に形成する必要がないため、製造工程が簡単であり、製造原価を低下させることができる。一方、電磁波遮蔽層を用いたとしても、導電膜タイプの電磁波遮蔽層において薄膜の積層回数を減らすことができる上に、ディスプレイ装置用フィルタの製造原価を低下させることもでき、製造工程を効率化かつ単純化させることができる。
【００４４】
また、本発明に係る光学部材は、外部環境光の効率的な吸収が可能であり、視野角を広められるだけでなく、ディスプレイの内部光を集光することで輝度を向上させることができ、明室条件におけるコントラスト比を高めることができる。このように、本発明に係るディスプレイ装置用の光学部材は、１つの光学部材で複合機能を実行できるため効率的であり、製造工程を単純化かつ効率化させることができる上に、製造原価の節減が可能なため経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るＰＤＰ装置およびＰＤＰフィルタについて詳細に説明する。
【００４６】
図１は、本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置を示した分解斜視図である。
【００４７】
図１を参照すれば、本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置１００の構造は、ケース１１０と、ケース１１０の上部を覆うカバー１５０と、ケース１１０内に収容される駆動回路基板１２０と、ガス放電現象が起こる放電セルを含むパネルアセンブリ（Ｐａｎｅｌ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）１３０と、ＰＤＰフィルタ１４０とで構成されている。
【００４８】
ＰＤＰフィルタ１４０は、パネルアセンブリ１３０の前面基板の上部に配置している。ＰＤＰフィルタ１４０は、パネルアセンブリ１３０の前面基板と離隔して配置されても良いし、接触して配置されても良い。また、パネルアセンブリ１３０とＰＤＰフィルタ１４０との間に異物が流入するなどの副作用を防いだり、ＰＤＰフィルタ１４０自体の強度を補強するために、前面基板と接着剤または粘着剤で結合することができる。
【００４９】
ＰＤＰフィルタ１４０には、透明基板上に導電性が優れた材料で形成された導電層が備えられており、この導電層は、カバー１５０を介してケース１１０に接地するようになる。すなわち、パネルアセンブリ１３０から発生した電磁波がユーザに到達する前に、これをＰＤＰフィルタ１４０の導電層を介してカバー１５０とケース１１０に接地させるのである。放電セルには放電ガスが封入されているが、放電ガスの例としては、Ｎｅ−Ｘｅ系ガス、Ｈｅ−Ｘｅ系ガスなどを挙げることができる。パネルアセンブリは、基本的に、蛍光灯と同じような発光原理に基づくものであり、発光セルの内部における放電によって放電ガスから放出された紫外線がパネルアセンブリ内の蛍光体層を励起発光させ、可視光に変換するようになる。
【００５０】
図２ａは、本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタを示した断面図である。
【００５１】
図２ａを参照すれば、ＰＤＰフィルタ２００ａは、透明基板２１０に多様な遮蔽機能を有する機能性光学部材が含まれている。このような機能性光学部材としては、電磁波遮蔽層２２０、光学部材２３０、色補正層２４０、および反射防止層２５０などがある。
【００５２】
透明基板２１０を基準とするとき、パネルアセンブリ側の方向には、電磁波遮蔽層２２０、光学部材２３０、色補正層２４０が配置されており、透明基板２１０の他面、すなわち外部環境光２９０が入射する方向には、反射防止層２５０が配置されている。
【００５３】
ただし、本発明がこれに限定されることはなく、透明基板２１０、電磁波遮蔽層２２０、光学部材２３０、色補正層２４０、および反射防止層２５０は、無作為に積層することができる上に、１つの光学部材が２つの以上の機能を複合的に実行することもできる。
【００５４】
透明基板２１０の材料としては、ガラス、石英などの無機化合物成形物と、透明な有機高分子成形物を挙げることができる。有機高分子成形物で形成された透明基板２１０としては、アクリルやポリカーボネートが一般的に用いられるが、本発明がこのような実施例に限定されることはない。透明基板２１０は、高透明性と高耐熱性を有することが好ましく、高分子成形物および高分子成形物の積層体を透明基板２１０として用いることができる。透明基板２１０の透明性については、可視光線の透過率が８０％以上であるものが好ましく、耐熱性については、ガラス転移温度が５０℃以上であるものが好ましい。高分子成形物は、可視光線波長領域において透明であれば良く、価格、耐熱性、透明性の面においてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましいが、これに限定されることはない。また、場合によっては、このような透明基板２１０は、フィルタの構成から除外される場合もある。
【００５５】
反射防止層２５０は、視聴者側から入射する外部環境光２９０が再び外部に反射することを防ぎ、ディスプレイのコントラスト比を向上させる。本実施形態において、反射防止層２５０は、透明基板２１０の他面に形成されているが、本発明がこのような積層順に限定されることはない。好ましくは、図２ａに示されたように、反射防止層２５０は、ＰＤＰフィルタ２００ａがＰＤＰ装置に装着されたときに視聴者側となる面、すなわちパネルアセンブリ側とは反対側の面に形成されるのが効率的である。
【００５６】
電磁波遮蔽層２２０は、パネルアセンブリから発生した電磁波を遮断する役割を担っている。ここで、電磁波を遮蔽するためには、ディスプレイ表面を導電性が高い物体で覆う必要がある。本発明の一実施形態に係る電磁波を遮蔽するための電磁波遮蔽層２２０としては、導電性メッシュフィルム、または金属薄膜と高屈折率透明薄膜とを積層した多層透明導電膜を用いることができる。ここで、導電性メッシュフィルムとしては、一般的に、接地された金属メッシュ、または合成樹脂や金属纎維のメッシュに金属被服したものを用いることができる。導電性メッシュフィルムを構成する金属の材質の例としては、銅、クロム、ニッケル、銀、モリブデン、タングステン、アルミニウムなどの電気伝導性が優れていて加工性がある金属であれば、すべて使用可能である。
【００５７】
さらに、多層導電膜は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を代表とする高屈折透明薄膜を電磁波遮蔽のために用いることができる。多層透明導電膜としては、金、銀、銅、白金、パラジウムなどの金属薄膜と、酸化インジウム、酸化第２スズ、酸化亜鉛などの高屈折率透明薄膜とを相互に積層した多層薄膜などが存在する。
【００５８】
図示してはいないが、本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタ２００ａは、近赤外線遮蔽層を別途に含むことができる。近赤外線遮蔽層は、パネルアセンブリから発生して無線電話機やリモコンなどの電子機器に誤動作を引き起こす強力な近赤外線を遮蔽する役割を担っている。
【００５９】
本発明の一実施形態において、電磁波遮蔽層２２０として金属薄膜と高屈折率透明薄膜とを積層した多層透明導電膜が用いられる場合には、多層透明導電膜が近赤外線を遮蔽する効果を有するようになる。したがって、このような場合には、近赤外線遮蔽層を別途に形成しなくても、電磁波遮蔽層２２０だけで近赤外線と電磁波を遮蔽する２つの機能を実行することができる。もちろん、このような場合でも、近赤外線遮蔽層を別途に形成しても良い。
【００６０】
ＰＤＰフィルタ２００ａは、特定の波長帯の光を選択的に吸収する色補正層２４０を含んでいる。図２ａにおいて、色補正層２４０は、光学部材２３０の一面、すなわちパネルアセンブリ側に位置しているが、このような積層順に限定されることはない。色補正層２４０は、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの量を減少させたり調節することによって色均衡を変化させたり校正してディスプレイの色再現範囲を増加させ、鮮明度を向上させる。
【００６１】
色補正層２４０は、多様な色素を含んでいる。このような色素としては、染料あるいは顔料を用いることができる。色素の種類としては、アントラキノン系、シアニン系、アゾ系、ストリル系、フタロシアニン系、メチン系などのネオン光遮蔽機能を有する有機色素を挙げることができるが、本発明がこれに限定されることはない。色素の種類と濃度は、色素の吸収波長、吸収係数、ディスプレイで要求される透過特性に応じて決定されるものであるため、特定の数値に限定されて用いられることはない。
【００６２】
また、図示してはいないが、ＰＤＰフィルタ２００ａは、拡散層を含むことができる。拡散層は、光学部材２３０や電磁波遮蔽層２２０の周期的なパターンがパネルアセンブリの前面基板に反射するときに、入射光と反射光との干渉現象によって起こり得るモアレ現象やニュートンリング現象を防ぐ役割を担っている。このような拡散層は、ＰＤＰフィルタ２００ａ内の任意の位置に配置することができるが、パネルアセンブリに隣接したＰＤＰフィルタ２００ａの一面に形成されることが好ましい。また、拡散層は、別途の層としてＰＤＰフィルタ２００ａ内に含まれても良いし、他の光学部材の機能と組み合わせて含まれても良い。
【００６３】
光学部材２３０は、透明樹脂材質の基材２３２および基材２３２の一面に形成され、複数の楔形の遮蔽部が光学パターン２３４の反復単位を成すようになる。光学パターン２３４は、楔形ストライプ、すなわち複数の陰刻の３次元形状の三角柱構造物で成されるが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、光学パターンは、陽刻の形態で成されても良いし、陰刻の形態で２次元あるいは３次元形状で成されても良い。
【００６４】
光学部材２３０は、透明基板２１０を基準として、反射防止層２５０の反対側の面に配置されている。しかし、本発明がこれに限定されることはなく、外部環境光２９０の吸収とパネル入射光２８０の透過が適切に成されるように光学部材２３０が配置される範囲であれば、光学部材間の積層順および積層方向を多様に変形することができる。
【００６５】
本実施形態において、光学パターン２３４は、基材の一面と平行な単位パターンの楔形の底面がパネルアセンブリ側を向いているが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、基材２３２の一面と平行な光学パターン２３４の楔形の底面が視聴者側を向いても良いし、光学パターンが基材の両面すべてに形成されても良い。
【００６６】
前記基材２３２は、可視光を透過させる透明材質で成された板状の支持体であって、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ウレタンアクリレート、ポリエステル、エポキシアクリレート、臭素化アクリレイト（Ｂｒｏｍｉｎａｔｅ  Ａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などで成されることができる。
【００６７】
光学部材２３０は、外光を吸収してパネルアセンブリに外部環境光２９０が流入することを防ぎ、パネルアセンブリから放出されるパネル入射光２８０を視聴者側に全反射する役割を担っている。したがって、可視光線に対する高い透過率と高いコントラスト比を得ることができる。これだけでなく、本発明に係る光学部材２３０は、光吸収物質が充填された外光遮蔽部と導電性物質が充填された電磁波遮蔽部とを同時に含んでおり、電磁波遮蔽機能を実行することもできる。
【００６８】
光学部材２３０を用いる場合に、電磁波遮蔽層２２０は、光学部材を基準として、透明基板２１０の反対側の面に形成されている。光学部材２３０は、電磁波遮蔽機能を実行することができ、金属薄膜と金属酸化物薄膜が１〜３回積層された導電膜であり、面抵抗が０．８Ω／□以下である電磁波遮蔽層２２０を用いることができる。すなわち、通常の積層回数である３〜６回よりも少ない回数で薄膜を積層しても、フィルタ２００ａの電磁波遮蔽機能が十分に実行されるようになるのである。
【００６９】
本実施形態では、電磁波遮蔽機能、反射防止機能、色補正機能に対応する光学部材それぞれを別個に分離して説明しているが、本発明がこれに限定されることはない。特に、本発明の光学部材２３０は、光吸収物質および導電性物質が同時に含まれており、電磁波遮蔽機能と外光遮蔽機能を同時に実行することができるため、上述したように、電磁波遮蔽層２２０の機能を補完または強化する役割を行うことができる。これだけでなく、光学部材２３０が電磁波遮蔽層２２０を代替することで、フィルタに電磁波遮蔽層が含まれなくても良くなる。
【００７０】
図２ｂは、本発明の他の一実施形態に係るＰＤＰフィルタを示した断面図である。
【００７１】
図２ｂを参照すれば、ＰＤＰフィルタ２００ｂは、透明基板２１０に多様な遮蔽機能を有する機能性部材が含まれている。このような機能性部材としては、外光遮蔽および電磁波遮蔽を同時に実行する複合機能性の光学部材２３０と、色補正層２４０と、反射防止層２５０などがある。
【００７２】
透明基板２１０を基準とするとき、パネルアセンブリ側の方向には、光学部材２３０および色補正層２４０が配置されている。また、透明基板２１０の他面、すなわち外部環境光２９０が入射する方向には、反射防止層２５０が配置されている。
【００７３】
ただし、本発明がこれに限定されることはなく、透明基板２１０、光学部材２３０、色補正層２４０、および反射防止層２５０は、無作為に積層することができる上に、１つの部材が２つの以上の機能を複合的に実行することもできる。また、本実施形態において、ＰＤＰフィルタ２００ｂは、上述したＰＤＰフィルタ２００ａと比較してみるとき、電磁波遮蔽層を含んでいないという点において異なっている。
【００７４】
透明基板２１０、光学部材２３０、色補正層２４０、および反射防止層２５０については、図２ａを用いて説明したため、具体的な説明は省略する。
【００７５】
本実施形態に係る光学部材２３０は、第１光学パターン２３４内に光吸収物質と導電性物質とが同時に充填されており、導電性物質で第２光学パターン（図示省略）が形成されているため、電磁波遮蔽機能を同時に実行することができる。したがって、光学部材２３０によって既存のメッシュタイプや導電膜タイプの電磁波遮蔽層を補完または代替できるようになるため、本実施形態では電磁波遮蔽層を含んでいない。
【００７６】
以下、本発明に係るディスプレイ装置用光学部材についてより詳細に説明するが、上述した内容と重複する説明は省略する。
【００７７】
図３は、本発明の一実施形態に係る光学部材を示した斜視図である。
【００７８】
図３を参照すれば、光学部材３００は、基材３２０と、複数の第１遮蔽部３４２で成された第１光学パターン３４０と、複数の第２遮蔽部３８２で成された第２光学パターン３８０と、電極部３６０とを含んでいる。
【００７９】
光学部材３００は、透明樹脂材質の基材３２０の一面に所定の形状を有する陰刻パターンを形成した後、陰刻パターンの内部に光吸収物質および導電性物質を含んだ樹脂を充填し、この樹脂成分を硬化させるという段階で製造される。陰刻パターンは、内部に光吸収物質および導電性物質を含有した樹脂が充填されて第１光学パターン３４０を形成するようになり、第１光学パターン３４０の反復単位は第１遮蔽部３４２である。
【００８０】
一般的なパターン形成方法としては、加熱した金型を熱可塑性樹脂に圧迫する熱プレス法、熱可塑性樹脂組成物を金型内に流し込んで固化させるキャスティング法、射出成形法、紫外線硬化性樹脂組成物を成形型内に流し込んで紫外線硬化させるＵＶ法などを挙げることができる。また、光学部材３００は、反射防止層が形成された基材の反対側の面に形成され、反射防止層を保護するために紫外線硬化性樹脂を用いることが好ましい。
【００８１】
第１光学パターン３４０の形態は、金型に応じて多様に形成することができるが、一般的には、楔形のパターンを形成する。パターンが形成された透明基材上に、カーボンブラックなどの着色粒子と導電性物質が含まれた樹脂を清拭（ｗｉｐｉｎｇ）法で満たした後、これを硬化する。
【００８２】
第２光学パターン３８０は、第１光学パターン３４０が形成された後に、第１光学パターン３４０のストライプ配列と垂直方向に、複数の第２遮蔽部３８２が一定した間隔で配置されて形成される。ただし、本発明がこれに限定されることはなく、第２光学パターン３８０は、第１光学パターン３４０と所定の角度を有して斜めに形成されても良い。
【００８３】
第２光学パターン３８０は、スクリーンプリンティング技法やインクジェットコーティング方法などを用い、導電性ペーストで第１光学パターン３４０上に複数の第２遮蔽部３８２として所定のパターンを形成することによって製造される。
【００８４】
第２遮蔽部３８２の線幅は５〜３０μｍであり、厚さは３０μｍ以下である。第２遮蔽部３８２の線幅は、基材３２０の一面と平行な方向、すなわち第１光学パターン３４０のストライプ配列と平行な方向としての幅を意味し、第２遮蔽部３８２の厚さは、基材３２０の一面に垂直な方向としての長さを意味する。ここで、第２遮蔽部３８２の線幅が５μｍよりも小さければ、小さな面積で第１遮蔽部３４２と電気的に連結するようになるため、電磁波遮蔽効果を十分に発揮できなくなる。この反面、線幅が３０μｍよりも大きかったり厚さが３０μｍよりも大きければ、第１光学パターン３４０上を覆う面積や厚さが大きくなるため、外光遮蔽機能が減少するようになり、線幅が３０μｍ以下の場合に比べて電磁波遮蔽効率はこれ以上増加せず、製造単価が上昇するようになる。
【００８５】
第２遮蔽部３８２間の間隔は、０．３〜１００ｍｍである。第２遮蔽部３８２は、一定の間隔で離隔されて配置されるのが一般的であるが、前記した範囲内で間隔が一定しないように変化されても良い。
【００８６】
以下、第１光学パターン３４０および第２光学パターン３８０を成す物質について説明する。
【００８７】
第１光学パターン３４０を成す第１遮蔽部３４２は、光吸収物質および導電性物質が充填されて形成されており、第２光学パターン３８０を成す第２遮蔽部３８２は、導電性物質を含んでいる。
【００８８】
第１遮蔽部３４２内には、光吸収物質と導電性物質が同時に充填されている。光吸収物質と導電性物質は、別個の物質が混合分散されている形態であっても良いし、単一種類の導電性光吸収物質であっても良い。光吸収物質と導電性物質のの重量比について説明すれば、光吸収物質の重量が導電性物質の重量に比べて１％未満であれば、光吸収性能が低くて外部光を効果的に吸収することができず、明室コントラストを向上させることができない。この反面、２０％以上であれば、光吸収物質の体積比が高くて体積当たりの導電性物質の量が相対的に減るようになり、導電性物質間に位置した光吸収物質が、導電性材料が所有する固有の電気伝導度を低下させ、電磁波遮蔽効率が低下するようになる。したがって、光吸収物質の重量は、導電性物質の重量に比べて１〜２０％、好ましくは１〜１２％、さらに好ましくは２〜５％となる。
【００８９】
導電性物質は、平均粒径が１５μｍ以下の金属粒子であることを特徴とする。これは、第１遮蔽部３４２の幅が一般的に２０〜３２μｍであるため、粒子サイズが小さいほど充填が容易なためである。
【００９０】
第１遮蔽部３４２の全体組成は、高分子樹脂１０〜４０重量％、導電性物質５０〜８５重量％、および光吸収物質１〜１０重量％で成されることができる。ここで、高分子樹脂としては、紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を用いることができ、ポルリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系列の樹脂を例示することができる。また、高分子樹脂は、単独で用いられても良いが、溶媒と混合した形態で用いられても良く、添加剤がさらに含まれても良い。このような添加剤は、導電性物質および光吸収物質が溶媒内で安定的に分散できるようにする分散剤の役割を担っている。また、分散剤としては、クエン酸（ＣＡ）などのカルボキシル基（ｃａｒｂｏｘｙｌ  ｇｒｏｕｐ）が付着した有機酸系列、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）またはその塩、共重合体（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）などを用いる。さらに、分散剤は、単独または２つ以上の組み合わせで用いることができる。
【００９１】
第１遮蔽部３４２内に充填される光吸収物質としては、カーボンブラックなどのカーボン系列物質を用いることができ、黒色無機物や有機物であれば使用可能である。
【００９２】
第１遮蔽部３４２および第２遮蔽部３８２内に含まれる導電性物質は、炭素ナノチューブ、金属粉末、および金属酸化物粉末からなる群より選択された少なくとも１つの物質であり得る。
【００９３】
ここで、金属粉末は、コバルト、アルミニウム、亜鉛、ジルコニウム、白金、金、パラジウム、チタニウム、鉄、スズ、インジウム、ニッケル、モリブデン、タングステン、銀、および銅からなる群より選択された少なくとも１つの金属を含むことができる。このうち、銀（Ａｇ）は、導電性、赤外線反射性、および可視光線透過性が優れているため、好ましく用いることができるが、化学的、物理的な安全性が低く、周囲環境の汚染物質、水蒸気、熱、光などによって劣化してしまう。これにより、銀に金、白金、パラジウム、銅、インジウム、スズなどの周囲環境に安定的な金属を１種以上含んだ合金も好ましく用いることができる。
【００９４】
このような金属酸化物は、酸化銅、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）、および酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）からなる群より選択された少なくとも１つの物質であり得る。また、金属酸化物は、透明性と電気伝導性を同時に満たすことができる。
【００９５】
また、導電性物質は、ポリチオフェン（Ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、ポリピロール（Ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ）、ポリアニリン（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｄｅｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ））、ポリ（３−アルキルチオフェン）（Ｐｏｌｙ（３−ａｌｋｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ））、ポリイソチアナフテン（Ｐｏｌｙｉｓｏ−ｔｈｉａｎａｐｈｔｈｅｎｅ）、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（Ｐｏｌｙ（ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ））、ポリ（ｐ−フェニレン）（Ｐｏｌｙ（ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ））、およびこれらの誘導体からなる群より選択された少なくとも１つの高分子物質であり得る。
【００９６】
図４は、本発明の一実施形態に係る光学部材の基材を示した斜視図である。以下、図３および図４を参照しながら、光学部材の電極部について説明する。
【００９７】
図４の基材４００は、第１光学パターン、第２光学パターン、および電極部が基材４００に形成される前を示したものであり、点線で示された基材４００のエッジ部分が枠領域である。枠領域は、基材４００の一辺に隣接した第１枠領域４２０と、一辺と交差する基材の他の一辺に隣接した第２枠領域４４０とを含んでいる。
【００９８】
電極部３６０は、基材４００の一辺に隣接した第１枠領域４２０、および基材の一辺と交差する基材の他の一辺に隣接した第２枠領域４４０に配置されるが、本発明がこれに限定されることはない。電極部は、すべての枠領域に配置されても良いし、互いに対向する２つの枠領域に形成され、第１光学パターン３４０または第２光学パターン３８０と平行するように形成されても良い。
【００９９】
電極部３６０の幅は、第１遮蔽部３４２および第２遮蔽部３８２内の導電性物質と連結して接地の役割を十分に行えるように決定されるが、具体的には１０〜５０ｍｍの範囲となる。
【０１００】
電極部３６０は、金属ペースト、金属テープ、または導電性高分子などの電気伝導性が高い物質で形成することができる。光学部材３００の枠領域にディスプレイ接地用の電極部３６０を形成する方法としては、マスクを活用したプリンティング技法や導電性銅箔テープラミ方法などを用いることができる。
【０１０１】
金属ペーストは、高分子樹脂およびコバルト、アルミニウム、亜鉛、ジルコニウム、白金、金、パラジウム、チタニウム、鉄、スズ、インジウム、ニッケル、モリブデン、タングステン、銀、および銅からなる群より選択された少なくとも１つの金属を含んでいる。また、金属ペーストは、高分子樹脂を１０〜３０重量％、金属を７０〜９０重量％含んでいる。高分子樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、または紫外線硬化性樹脂を用いることができる。高分子樹脂の例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂などを単独または混合して用いることができるが、本発明がこれに限定されることはない。金属ペーストに含まれた高分子樹脂は、樹脂だけで単独で用いられても良いし、添加剤や溶媒と混合した形態で用いられても良い。
【０１０２】
金属テープは銅箔テープであり得て、導電性高分子は、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリイソチアナフテン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリ（ｐ−フェニレン）、およびこれらの誘導体からなる群より選択された少なくとも１つの高分子物質を含む。
【０１０３】
このように電極部を形成する物質は、電気伝導度が高くて成形および加工が容易である場合には、光学部材で電極として使用可能であるが、このような物質のうちでパターンに充填された導電性物質と効果的に電気的な連結を成すためには、金属ペーストが好ましい。具体的に、金属ペーストの例としては、銀ペースト、銅ペースト、銀−炭素ペーストなどを用いることができる。
【０１０４】
また、電極部３６０と第２光学パターン３８０は、同じ種類の導電性物質として、１度の工程だけでともに形成することができる。例えば、電極部３６０と第２光学パターン３８０は、銀ペーストを用いてスクリーンプリンティング技法またはインクジェットコーティング方法で形成することができる。
【０１０５】
図５は、本発明の他の一実施形態に係る光学部材を示した断面図である。
【０１０６】
図５を参照すれば、光学部材５００は、基材５２０と、外光遮蔽部５４２および電磁波遮蔽部５４４で形成された複数の第１遮蔽部５４０とを含んでいる。第１遮蔽部５４０の断面は楔形であるが、本発明に係る第１遮蔽部の断面は、台形、Ｕ字形、半円形などその他の形態であっても良い。
【０１０７】
光学部材５００は、透明樹脂材質の基材５２０の一面に所定の形状を有する陰刻パターンを形成した後、この陰刻パターン内部に導電性物質を含んだ樹脂を充填して電磁波遮蔽部５４４を形成し、この電磁波遮蔽部５４４上に光吸収物質を含んだ樹脂を充填して外光遮蔽部５４２を形成した後、樹脂成分を硬化させる段階で製造される。
【０１０８】
一般的なパターン形成方法としては、加熱した金型を熱可塑性樹脂に圧迫する熱プレス法、熱可塑性樹脂組成物を金型内に流し込んで固化させるキャスティング法、射出成形法、紫外線硬化性樹脂組成物を成形型内に流し込んで紫外線硬化させるＵＶ法などを挙げることができる。パターンの形態は、金型に応じて多様に形成することができるが、一般的には、楔形形態のパターンを形成する。パターンが形成された透明基材上にカーボンブラックなどの着色粒子と導電性物質が含まれた樹脂を清拭法で満たした後、これを硬化する。
【０１０９】
第１遮蔽部５４０内には、基材５２０の一面と垂直方向に外光遮蔽部５４２と電磁波遮蔽部５４４が２段で区分されているが、本発明がこれに限定されることはなく、外光遮蔽部５４２と電磁波遮蔽部５４４が２段以上で区分されても良い。
【０１１０】
外光遮蔽部５４２内に充填される光吸収物質としては、カーボンブラックなどのカーボン系列物質を用いることができ、黒色無機物や有機物であれば使用可能である。
【０１１１】
電磁波遮蔽部５４４内に充填される導電性物質は、平均粒径が１５μｍ以下の金属粒子であることを特徴とする。これは、基材５２０の外部に露出している第１遮蔽部５４０の底面の幅が一般的に２０〜３２μｍであるため、粒子サイズが小さいほど充填が容易なためである。
【０１１２】
導電性物質は、炭素ナノチューブ、金属粉末、および金属酸化物粉末からなる群より選択された少なくとも１つの物質であり得る。また、これについての具体的な種類は、上述した通りである。
【０１１３】
第１遮蔽部５４０内に充填される高分子樹脂としては、紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を用いることができ、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系列の樹脂を例示することができる。また、高分子樹脂は、単独で用いられても良いし、溶媒と混合された形態で用いられても良く、添加剤がさらに含まれても良い。このような添加剤は、導電性物質と光吸収物質が溶媒内で安定的に分散できるようにする分散剤の役割を担っている。また、分散剤としては、クエン酸などのカルボキシル基が付着した有機酸系列、ポリアクリル酸またはその塩、共重合体などを用いる。さらに、分散剤は、単独または２つ以上を組み合わせて用いることができる。
【０１１４】
外光遮蔽部５４２は、高分子樹脂と光吸収物質で形成されるが、導電性物質を一部含むこともできる。すなわち、外光遮蔽部５４２は、光吸収物質と導電性物質が９：１〜７：３の体積比で含まれることもできる。このような場合に、外光遮蔽部５４２の主な機能は外光遮蔽であるが、付随的に第１遮蔽部５４０の下部に位置した電磁波遮蔽部５４４を電気的に連結して、電磁波遮蔽機能を効率的に実行できるようにもなる。
【０１１５】
同じように、電磁波遮蔽部５４４は、高分子樹脂と導電性物質で形成されるが、光吸収物質を一部含むこともできる。すなわち、電磁波遮蔽部は、光吸収物質と導電性物質が１：９〜３：７の体積比で含まれることもできる。このような場合に、電磁波遮蔽部５４４の主な機能は電磁波遮蔽であるが、付随的に外光遮蔽機能を実行できるようにもなる。
【０１１６】
また、本発明は、外光遮蔽部５４２および電磁波遮蔽部５４４内でそれぞれ光吸収物質と導電性物質の濃度が一定した場合だけでなく、濃度が不均一な場合または濃度が段階的に変化する場合も含まれる。
【０１１７】
光学部材５００は、第１遮蔽部５４０で成された光学パターンの両終端に導電性物質で電極を形成することで、電磁波遮蔽効率をさらに高めることもできる。
【０１１８】
図６は、本発明のさらに他の一実施形態に係る光学部材を示した断面図である。本実施形態に係る光学部材について、上述した内容と重複する説明は省略する。
【０１１９】
図６を参照すれば、光学部材６００は、基材６２０と、外光遮蔽部６４２および電磁波遮蔽部６４４で形成された複数の第１遮蔽部６４０とを含んでいる。光学部材６００は、透明樹脂材質の基材６２０の一面に所定の形状を有する陰パターンを形成した後、この陰刻パターン内部に光吸収物質を含んだ樹脂を充填して外光遮蔽部６４２を形成し、この外光遮蔽部上に導電性物質を含んだ樹脂を充填して電磁波遮蔽部６４４を形成した後、樹脂成分を硬化させる段階で製造される。
【０１２０】
図６のように、第１遮蔽部６４０内において、電磁波遮蔽部６４４が外光遮蔽部６４２の上端に形成される場合や、図５のように、第１遮蔽部５４０内において、電磁波遮蔽部５４４が外光遮蔽部５４２の下端に形成される場合は両者とも、電磁波遮蔽および外光遮蔽の効果を類似して示すようになる。したがって、光学部材５００、６００の外光遮蔽および電磁波遮蔽の効率は、第１遮蔽部５４０、６４０内において、外光遮蔽部５４２、６４２と電磁波遮蔽部５４４、６４４間の積層順には大きな影響を受けない。ただし、第１遮蔽部５４０、６４０内に充填された導電性物質の総含量が大いほど光学部材５００、６００の面抵抗が低くなるため、電磁波遮蔽効率が上昇するようになる。
【０１２１】
したがって、本発明の光学部材の外光遮蔽効率および電磁波遮蔽効率が最適となるように、第１遮蔽部内における外光遮蔽部および電磁波遮蔽部の相対的な体積の割合を調整することができ、外光遮蔽部に充填される光吸収物質と電磁波遮蔽部内に充填される導電性物質の含量を調整することができる。
【０１２２】
以下、実施例を参照しながら、本発明に係る光学部材の製造方法をより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は、本発明に係る光学部材およびディスプレイ装置用フィルタをより一層具体的に説明するための例示的なものに過ぎず、本発明の内容が下記の実施例に限定されることはない。
【０１２３】
［実施例１］
添加剤、溶媒、および高分子樹脂を混合した高分子樹脂混合物を準備した。添加剤はポリアクリル酸、溶媒はトルエン、高分子樹脂はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を用いた。また、球形銀（Ａｇ）粉末とカーボンブラックと高分子樹脂の混合物を７０：２：２８の重量比で分散させて製造した導電性ペーストを、台形断面を有して一定した間隔で配列されたストライプ形態の第１光学パターン内に充填して導電性光吸収フィルムを製造した。
【０１２４】
このように製造されたフィルム上に、スクリーンプリンタを用いて銀ペーストでフィルム上に第１光学パターンと垂直な方向で、線幅３０μｍ、厚さ１０μｍ、ピッチ５００μｍの間隔で第２光学パターンを形成した後、１２０℃の乾燥炉で５分間乾燥してフィルムを完成した。完成したフィルムの４つの枠領域には、銀ペーストで１０ｍｍ幅の電極部を形成して光学部材を完成した。
【０１２５】
［実施例２］
第２光学パターンを、線幅３０μｍ、厚さ１０μｍ、ピッチ１０ｍｍの間隔で形成したことを除き、実施例１と同じ過程を経てフィルムを完成した。完成したフィルムの４つの枠領域には、銀ペーストで１０ｍｍ幅の電極部を形成して光学部材を完成した。
【０１２６】
［比較例１］
実施例１と同じように第１光学パターンを形成して導電性光吸収フィルムを製作した後、第２光学パターンを形成せずに導電性光吸収フィルムを製作した。完成したフィルムの４つの枠領域には、銀ペーストで１０ｍｍ幅の電極部を形成して光学部材を完成した。
【０１２７】
前記のように製造された実施例１および２、比較例１による光学部材それぞれを厚さ３．０ｍｍのガラス基板上に粘着剤で積層した後、光学部材上に色補正フィルムを積層し、ガラス基板の反対側の面には反射防止層を積層してＰＤＰフィルタをそれぞれ製造した。
【０１２８】
実施例１および２、比較例１で製造された光学部材を用いて製作されたＰＤＰフィルタの電磁波遮蔽率を測定した。各ＰＤＰフィルタをパネルアセンブリに装着した状態で、電磁波測定設備標準であるＡＮＳＩＣ６３．４  １９９２を満たすシールドルームにおいて、ＣｌａｓｓＢ規定に基づいて測定した。
【０１２９】
次に、光学部材の外光吸収効果を調べるために外部環境光を人為的に形成し、ＰＤＰフィルタをパネルアセンブリに装着した後、ＰＤＰ画面の正面照度を１５０ルクス（ｌｕｘ）に調整した。ＰＤＰフィルタをパネルアセンブリに装着した状態でＰＤＰの画面を全黒画面で表示し、外部光の反射量を輝度計を用いて３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲で輝度を測定した。
【０１３０】
電磁波遮蔽率および外光反射量の測定結果は、下記の表１に示した通りである。
【０１３１】
【表１】
2008277808.tif 000003
【０１３２】
実施例１および２のように、光吸収物質および導電性物質が充填された第１光学パターンと垂直方向に導電性パターンを一定の間隔で形成したフィルムを適用したフィルタの場合には、電磁波遮蔽効率が優れており、外光反射量値も低く、ディスプレイの明室コントラスト比の向上機能も比較例１の光学部材と比べて同等ないし優位な性能を示した。
【０１３３】
以上のように、本発明に係るディスプレイ装置用の光学部材は、ディスプレイ装置用フィルタ内に別途の電磁波遮蔽層を配置しなくても、単一部材で電磁波遮蔽および外光遮蔽機能を十分に実行できることを知ることができた。
【０１３４】
上述したように、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当の技術分野において熟練した当業者にとっては、特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正および変更させることができることを理解することができるであろう。すなわち、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲に基づいて定められ、発明を実施するための最良の形態により制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置を示した分解斜視図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタを示した断面図である。
【図２ｂ】本発明の他の一実施形態に係るＰＤＰフィルタを示した断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光学部材を示した斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る光学部材の基材を示した斜視図である。
【図５】本発明の他の一実施形態に係る光学部材を示した断面図である。
【図６】本発明のさらに他の一実施形態に係る光学部材を示した断面図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１００：ＰＤＰ装置
１１０：ケース
１２０：駆動回路基板
１３０：パネルアセンブリ
１４０、２００ａ、２００ｂ：ＰＤＰフィルタ
１５０：カバー
２１０：透明基板
２２０：電磁波遮蔽層
２３０、３００、５００、６００：光学部材
２３２、３２０、４００、５２０、６２０：基材
２３４：光学パターン
２４０：色補正層
２５０：反射防止層
２８０：パネル入射光
２９０：外部環境光
３４０：第１光学パターン
３４２、５４０：第１遮蔽部
３６０：電極部
３８０：第２光学パターン
３８２：第２遮蔽部
４２０：第１枠領域
４４０：第２枠領域
５４２、６４２：外光遮蔽部
５４４、６４４：電磁波遮蔽部
【図１】
2008277808.tif 000004
【図２ａ】
2008277808.tif 000005
【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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