(57)【要約】【課題】外光遮蔽フイルム及びそれを具備する表示装置用フィルターを開示する。【解決手段】外光遮蔽フイルムは、外部空気層を通過して入射する外光を透過させて、空気層の屈折率より０超過０．５６以下大きい屈折率を有して、下記の数式（１）を満足する基材と基材に形成された外光遮蔽パターンとを含む。  ０゜＜（θ１−θ２）≦３５゜−−−−−数式（１）  ここで、θ１は、前記外光が前記基材に入射する時の入射角を示し、θ２は前記外光が前記空気層と前記基材との間の屈折率の差によって屈折する時の屈折角を示す。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部空気層を通過して入射する外光を透過させて、前記空気層の屈折率より０超過０．５６以下大きい屈折率を有して、下記数式（１）を満足する基材、及び該基材に形成された外光遮蔽パターンを含む外光遮蔽フイルム。
０゜＜（θ１−θ２）≦３５゜−−−−−数式（１）
ここで、θ１は前記外光が前記基材に入射する時の入射角を示し、θ２は前記外光が前記空気層と前記基材との間の屈折率差によって屈折する時の屈折角を示す。
【請求項２】
前記基材の一面に形成されて前記基材を支持する支持体をさらに含む、請求項１に記載の外光遮蔽フイルム。
【請求項３】
前記外光遮蔽パターンが、光硬化性樹脂１００重量部及び着色剤０．５ないし１０重量部を含む、請求項１に記載の外光遮蔽フイルム。
【請求項４】
請求項１の外光遮蔽フイルムを含むことを特徴とする表示装置用フィルター。
【請求項５】
前記外光遮蔽フイルムの一面に形成された色補正層をさらに含む、請求項４に記載の表示装置用フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関するもので、詳細には、表示装置に具備される外光遮蔽フイルム及びそれを具備する表示装置用フィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示装置は、テレビ、ＰＣのモニター、ポータブル表示装置などを総称した言葉であり、画面が大面積化及び薄型化される傾向にある。
【０００３】
表示装置を代表していた陰極線管（ＣＲＴ）装置が、次第に液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）装置、電界放出表示装置（ＦＥＤ）及び有機電界発光表示装置（ＯＬＥＤ）などの平板表示装置（ＦＰＤ）に置き換わってきている。
【０００４】
以下では、前記表示装置の中で説明の便宜上、ＰＤＰフィルター及びＰＤＰ装置を例にあげて説明するが、本発明はこれに限定されず、本発明のディスプレイ装置用フィルターが適用されるディスプレイ装置は、ＰＤＰ装置、ＯＬＥＤ装置、ＬＣＤ装置または、ＦＥＤ装置などの大型ディスプレイ装置と、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、小型ゲーム機の表示窓、携帯電話の表示窓などの小型モバイルディスプレイ装置と、フレキシブルディスプレイ装置などに多様に適用され得る。
【０００５】
ＰＤＰ装置は、輝度、コントラスト、残像、視野角などの表示能力が優れていて脚光を浴びている。
【０００６】
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で放電が発生して、そ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ことによって画像を表示する。
【０００７】
しかし、前記ＰＤＰ装置は、特性上、電磁波及び近赤外線の放出量が多いという問題点を有している。電磁波及び近赤外線は、人体に有害な影響を及ぼし、無線電話機やリモートコントローラーなどの精密器機の誤動作を誘発し得る。また、蛍光体の表面反射が大きくて、ヘリウム（Ｈｅ）またはキセノン（Ｘｅ）ガスから出るオレンジ色の光によってＣＲＴ装置に比べて色純度が良くないという問題点がある。
【０００８】
したがって、ＰＤＰ装置は、電磁波及び近赤外線を抑制して、反射を減少させて色純度を高めるためにＰＤＰフィルターを採用している。ＰＤＰフィルターは、ディスプレイパネルの前方に設置される。ＰＤＰフィルターは、一般的に粘着剤または接着剤を使用して、電磁波遮蔽層などの複数の機能性層を粘着または接着することによって製造される。
【０００９】
背景技術による表示装置用フィルターは、概略的に、外光遮蔽フイルムを含み、該外光遮蔽フイルムは、自体に具備された外光遮蔽パターンを使用して外部から入射する外光を遮断することができる。
【００１０】
しかし、従来の外光遮蔽フイルムは、その遮蔽性能があまり良くなく、プラズマディスプレイパネルの明暗比（Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｒａｔｉｏ：ＣＲ）向上効果が微々であるという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、明暗比を向上させられる外光遮蔽フイルム及びそれを具備する表示装置用フィルターを提供することである。
【００１２】
本発明が解決しようとする他の課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及していない他の課題は、下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に、明確に理解されるだろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の解決しようとする課題を達成するための本発明の一実施例による外光遮蔽フイルムは、外部空気層を通過して入射する外光を透過させて、前記空気層の屈折率より０超過０．５６以下大きい屈折率を有して、下記数式（１）を満足する基材及び該基材に形成された外光遮蔽パターンを含む。
【００１４】
０゜＜（θ１−θ２）≦３５゜−−−−−数式（１）
【００１５】
ここで、θ１は、前記外光が前記基材に入射する時の入射角を示して、θ２は前記外光が前記空気層と前記基材との間の屈折率の差によって屈折する時の屈折角を示す。
【００１６】
一方、前記解決しようとする課題を達成するための本発明の一実施例による表示装置用フィルターは、前記外光遮蔽フイルムを含む。
【００１７】
その他、実施例の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すれば明確になるだろう。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、外光遮蔽フイルムに具備される基材と外部空気層との間の屈折率差、及び外光が基材に入射する時の入射角及び基材と外部空気層との間の屈折率差によって発生する屈折角差を使用して、明暗比特性を向上することができる。このような明暗比特性は、外光遮蔽パターンの光吸収能力が低下しても維持することができる。さらに、外光遮蔽パターンの最適形状及び光吸収能力の向上を通じて、明暗比特性をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施例による外光遮蔽フイルム及びそれを具備する表示装置用フィルターに対して詳しく説明する。一方、明細書全体にわたって、同一参照符号は同一構成要素を指称する。
【００２０】
本発明の一実施例では、外光遮蔽フイルム及びそれを具備する表示装置用フィルターとして、プラズマディスプレイパネルに装着される外光遮蔽フイルム及びそれを具備する表示装置用フィルターを例にあげて説明するが、本発明はこれに限られない。一例として、本発明の外光遮蔽フイルム及びそれを具備する表示装置用フィルターは、前記プラズマディスプレイパネルの他に他の平板表示装置、例えば、液晶表示装置、電界放出表示装置及び有機電界発光表示装置などにも装着することができる。
【００２１】
図１は、本発明の一実施例による外光遮蔽フイルムを概略的に説明するための斜視図である。図２は、本発明の一実施例による外光遮蔽フイルムを具体的に説明するための断面図である。図２では、説明の便宜上、図１に図示した支持体を図示していない。
【００２２】
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例による外光遮蔽フイルム１６０は、基材１６２及び前記基材１６２に形成された外光遮蔽パターン１６４を含む。図１及び図２では、外光遮蔽パターンが基材の一面に形成された実施例を図示しているが、これ以外にも多様な変形が可能である。例えば、基材の両面または基材の内部に形成することも可能である。
【００２３】
また、本発明の一実施例による外光遮蔽フイルム１６０は、前記基材１６２の一面に形成された支持体１６６をさらに含むことができる。ここで、前記支持体１６６は、前記外光遮蔽パターン１６４が形成された基材１６２を支持する役割を遂行するが、前記支持体１６６は、外光遮蔽フイルム１６０の仕様などによって本発明の一実施例による外光遮蔽フイルム１６０に具備されないこともある。
【００２４】
基材１６２は、外部空気層を通過して入射する外光（ＥＬ）を透過させることができる。前記基材１６２は、透明かつ低屈折率を有する樹脂を含むことができる。ここで、「低屈折率」と言うのは、１超過１．５６以下の屈折率を意味する。ここで、外部空気層の屈折率が１なので、前記基材１６２は前記空気層の屈折率より０超過０．５６以下大きい屈折率を有するようになる。
【００２５】
前記基材１６２が光透過性及び低屈折性だけ満足すると良いので、前記樹脂は特別に限定されないが、本発明の一実施例では前記樹脂にフッ素変性樹脂を使用することができる。
【００２６】
前記フッ素変性樹脂は、フッ素置換基を含んだ化合物及び光硬化反応が可能な作用基を有した化合物を反応させて得られたモノマーまたはオリゴマー形態の化合物である。
【００２７】
ここで、フッ素置換基を含んだ化合物の例としては、フルオロオレフィン（例えば、フルオロエチレン、フルオロビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン及びパーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）、フッ素化メタアクリル酸エステル、フッ素化アルキルメタアクリル、フッ素化ビニルエーテルなどがある。また、光硬化反応が可能な作用基を有した化合物の例としては、エポキシ基を有するメタアクリレート、カルボキシル基を有するメタアクリレート、ヒドロキシ基を有するメタアクリレート、アミノ基を有するメタアクリレート、スルホン酸を有するメタアクリレートなどがある。
【００２８】
前記フッ素変性樹脂は、より好ましい形態を有することができる。一例として、前記フッ素変性樹脂は、パーフルオロポリエーテルを含む化合物に多官能アクリレートを反応させたフッ素変性多官能アクリレート化合物で構成することができるが、これに限らない。
【００２９】
外光遮蔽パターン１６４は、外部空気層を通過して基材１６２に入射した後、前記基材１６２と前記空気層との間の屈折率差によって屈折した外光（ＥＬ）を吸収することができる。同時に、前記外光遮蔽パターン１６４は、前記外光遮蔽フイルム１６０がプラズマディスプレイパネルの前方に装着される時、パネルアセンブリー自体から放出される光（ＩＬ）中で一部の光（ＩＬ１）を遮断して、一部の光（ＩＬ２）を外部に全反射させることができる。
【００３０】
これを通じて、外光遮蔽パターン１６４は、プラズマディスプレイパネルの明暗比、特に、明るい環境下での明暗比を向上させることができる。一方、未説明符号ＩＬ３は、パネルアセンブリー自体から放出される光（ＩＬ）の中で外光遮蔽フイルム１６０を直接透過する光を示している。
【００３１】
前記外光遮蔽パターン１６４は、具体的に、底面１６４ａ及び前記底面１６４ａから基材１６２の内部方向、すなわち、−Ｚ軸方向に沿って斜めに延長するように形成されることで、所定地点で楔形をなす傾斜面１６４ｂを具備することができる。同時に、前記外光遮蔽パターン１６４は、Ｘ軸方向に沿ってストライプ形状に形成することができる。本実施例で、前記底面１６４ａは外部に露出して基材１６２の一面の一部をなす。また、前記傾斜面１６４ｂは互いに対称的に形成するように図示しているが、非対称的に形成してもかまわない。
【００３２】
ここで、前記外光遮蔽パターン１６４は、その形状が前述の内容に限られない。一例として、前記外光遮蔽パターン１６４は、基材１６２の一面から突き出るように形成してもよい。また、前記外光遮蔽パターン１６４は、Ｘ軸方向に沿って一定なまたは無作為的な曲率を有するように形成してもよい。前記外光遮蔽パターン１６４は、ＹＺ平面上、すなわち、外光遮蔽パターンの断面形状が三角形、台形型、部分円弧型及び部分楕円弧形中のいずれか一つであることができる。
【００３３】
前記外光遮蔽パターン１６４は、外光（ＥＬ）を効果的に遮蔽するために、その幅（Ｗ）に対する高さ（Ｈ）の比が大きければ大きいほど良いが、基材１６２の厚さ（Ｔ）及び外光遮蔽パターン１６４のピッチ（Ｐ）などを考慮して、その幅（Ｗ）に対する高さ（Ｈ）の比が最小４以上になるように形成することができる。
【００３４】
前記外光遮蔽パターン１６４は、基材の屈折率より小さいか同じであることができ、大きいこともあり得るが、基材１６２の屈折率より０以上０．５以下小さな屈折率を有することが好ましい。基材の屈折率より小さくすることで、表示パネルアセンブリーから出射される一部光（ＩＬ２）を外光遮蔽パターンが全反射させて優秀な明暗比を得ることができる。但し、外光遮蔽パターンの屈折率が小さすぎると、選択することができる材料が極めて限定され、二重像イメージ（ゴースト）が生じ得るので、外光遮蔽パターンは前記の範囲の屈折率値を有することが好ましい。
【００３５】
前記外光遮蔽パターン１６４は、具体的に、光硬化性樹脂１００重量部及び着色剤０．５ないし１０重量部を含むことができる。この外にも、前記外光遮蔽パターン１６４は、光硬化開始剤及び光安定剤などをさらに含むことができる。
【００３６】
特に限定されないが、本発明の一実施例では前記光硬化性樹脂に１．３５ないし１．５の間の値を有するウレタン系またはアクリル系を使用することができる。
【００３７】
前記着色剤は、前記外光（ＥＬ）を実質的に吸収することにより外光（ＥＬ）を遮蔽する役割をする。前記着色剤が０．５重量部未満なら、外光（ＥＬ）遮蔽効果が微々であるという問題点がある。また、前記着色剤が１０重量部を超過すると、図３に図示したように、上下視野角が減少する問題点がある。図３は、本発明の一実施例による外光遮蔽フイルムの上下視野角特性に対してシミュレーションした結果を示したグラフであり、ガウシアン（ｇａｕｓｓｉａｎ）関数を有する上下視野角が光吸収能力増加時に減少するということを図示している。
【００３８】
前述した構成を有する本発明の一実施例による外光遮蔽フイルム１６０では、基材１６２と外部空気層との間の屈折率差、及び外光（ＥＬ）が基材１６２に入射する時の入射角及び基材１６２と外部空気層との間の屈折率差によって発生する屈折角差を使用して、明暗比特性を向上させることができる。これをより具体的に説明するため、外光（ＥＬ）入射角（θ１）が４０度の場合を例にあげて、基材１６２の屈折率（ｎ１）による屈折角（θ２）をシミュレーションして下記の表１を作成した。
【００３９】
【表１】
2009098697.tif 000003
【００４０】
図２及び表１を参照すると、外部空気層を通過して基材１６２に入射する外光（ＥＬ）の入射角（θ１）が４０度で一定な場合に、基材１６２の屈折率（ｎ１）が減少すると、前記外光（ＥＬ）が前記空気層と前記基材１６２との間の屈折率差によって屈折する時の屈折角（θ２）は大きくなる。これによって、前記屈折した外光（ＥＬ）が外光遮蔽パターン１６４に入射する入射角（θ３）は小さくなる。これにより、前記外光（ＥＬ）は前記外光遮蔽パターン１６４に効果的に吸収される。
【００４１】
ここで、前記外光（ＥＬ）は、前記基材１６２と前記外光遮蔽パターン１６４間の屈折率差に起因して、前記外光遮蔽パターン１６４に吸収されないで外光遮蔽パターン１６４の表面で全反射あるいは反射し得るため、下記数式１を満足する必要がある。
【００４２】
０゜＜（θ１−θ２）≦３５゜・・・数式１
【００４３】
一方、前記外光遮蔽パターン１６４による明暗比特性は、上述したように、外光遮蔽パターン１６４の光吸収能力と形状にも影響を受ける。
【００４４】
これをより具体的に説明するため、前記外光遮蔽パターン１６４の幅（Ｗ）を２２μｍ、高さ（Ｈ）を１０２．２μｍ、ピッチ（Ｐ）を７３．４μｍ、楔角（θ４）を４．５度にして光吸収能力による明暗比をシミュレーションして、下記表２を作成した。下記表２で光吸収能力の単位は任意的である。
【００４５】
【表２】
2009098697.tif 000004
【００４６】
図２及び表２を参照すると、外光遮蔽パターン１６４の光吸収能力が向上するにつれて明暗比特性が向上することが分かる。ここで、光吸収能力が３０のように小さい時、屈折率（ｎ１）が０．２減少した場合にはその明暗比は０．９上昇するが、光吸収能力が１００のように大きい時、屈折率（ｎ１）が０．１減少しても明暗比は７０上昇する。
【００４７】
前記のような光吸収能力を向上させるために本発明の一実施例による外光遮蔽フイルム１６０では、外光遮蔽パターン１６４が光硬化性樹脂１００重量部及び着色剤０．５ないし１０重量部を含む。
【００４８】
そして、このような明暗比特性は、光吸収能力だけではなく外光遮蔽パターン１６４の形状に起因したりするので、本発明の一実施例による外光遮蔽フイルム１６０では、外光遮蔽パターン１６４の幅（Ｗ）及び高さ（Ｈ）の比が最小１：４以上になるようにするのである。
【００４９】
一方、図４は、本発明の一実施例による表示装置用フィルターを概略的に説明するための断面図である。図４に図示した表示装置用フィルターの中で外光遮蔽パターンは、前述したのとおなじなので、同一番号を使用して説明して、重複する説明は省略して、その特徴に対してのみ説明する。
【００５０】
図４を参照すると、本発明の一実施例による表示装置用フィルター２５０は、外光遮蔽フイルム１６０を含む。また、本発明の一実施例による表示装置用フィルター２５０は、透明基板２７２、反射防止層２７４、電磁波遮蔽層２７６及び色補正層２８０をさらに含むことができる。また図示しなかったが、近赤外線遮蔽層、ハードコーティング層、アンチグレア層など、多様な層をさらに含むことができる。
【００５１】
図４では、外光遮蔽フイルム１６０が電磁波遮蔽層の背面に配置される実施例を図示しているが、各層の積層順序は多様に変形することができる。また、各層は、隣接層に直接形成したり粘着層または接着層を介して粘着または接着したりすることができる。ここで、粘着層または接着層に色補正色素などを含ませることで、色補正機能などを遂行するようにできる。
【００５２】
反射防止層２７４は、外光（ＥＬ）の反射を減らして是認性を良くすることができる。
【００５３】
電磁波遮蔽層２７６は、プラズマディスプレイパネルから発生する電磁波を効果的に遮断することができる。前記電磁波遮蔽層２７６は、例えば、導電性メッシュフイルムまたは多層透明導電膜などの形態に形成することができる。導電膜を使用する場合、付加的に近赤外線遮蔽効果を得ることができる。
【００５４】
一方、本発明の一実施例では、各機能を遂行する層が各々別個の物として分離して説明しているが、本発明はこれに限らない。一例として、ふたつ以上の層が遂行する機能を一つのハイブリッド層で遂行するようにできる。
【００５５】
色補正層２８０は、約５８０〜６００ｎｍの波長で６０％以上の透過率を有して、赤色（Ｒ）、緑（Ｇ）、青色（Ｂ）の量を減少させたり調節したりして、色の均衡を変化させたり校正することができる。しかし、前記色補正層２８０は、本発明の一実施例による表示装置用フィルター２５０の他の構成要素が前記色補正層２８０の役割を遂行する場合には、除去することができる。色補正層には、ネオンカット色素を含むことができる。
【００５６】
一方、図５は、本発明の一実施例による表示装置を概略的に説明するための分解斜視図である。
【００５７】
図５を参照すると、本発明の一実施例による表示装置の一種類であるプラズマディスプレイパネル３００は、概略的に、ケース３１０、該ケース３１０の上部を覆うカバー３２０、前記ケース３１０内に収容される駆動回路基板３３０、ガス放電現象が起きる発光セルを含み、画像を表示するパネルアセンブリー３４０及びパネルアセンブリー３４０の前面に装着される表示装置用フィルター２５０で構成することができる。ここで、表示装置用フィルター２５０の電磁波遮蔽層２７６は、カバー３２０を通じてケース３１０と接地することができる。これにより、パネルアセンブリー３４０から発生した電磁波及び近赤外線などが視聴者に到逹しないようにすることができる。
【００５８】
以上、添付図面を参照して本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須な特徴を変更しなくても、他の具体的な形態で実施することができるということを理解することができるだろう。
【００５９】
したがって、以上で記述した実施例は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供するものであって、すべての面で例示的なものであり、限定的ではないことを理解しなければならず、本発明は請求項の範疇によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施例による外光遮蔽フイルムを概略的に説明するための斜視図である。
【図２】本発明の一実施例による外光遮蔽フイルムを具体的に説明するための断面図である。
【図３】本発明の一実施例による外光遮蔽フイルムの上下視野角特性に対してシミュレーションした結果を示したグラフである。
【図４】本発明の一実施例による表示装置用フィルターを概略的に説明するための断面図である。
【図５】本発明の一実施例による表示装置を概略的に説明するための分解斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１６０：外光遮蔽フイルム
１６２：基材
１６４：外光遮蔽パターン
１６６：支持体
２５０：表示装置用フィルター
２７０：フィルターベース
２７２：透明基板
２７４：反射防止層
２７６：電磁波遮蔽層
２８０：色補正層
３００：プラズマディスプレイパネル
３１０：ケース
３２０：カバー
３３０：駆動回路基板
３４０：パネルアセンブリー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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