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KR100808210B1 - 두 개의 최대 흡광값을 가지는 광학 필터 - Google Patents

두 개의 최대 흡광값을 가지는 광학 필터 Download PDF

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KR100808210B1
KR100808210B1 KR1020010002079A KR20010002079A KR100808210B1 KR 100808210 B1 KR100808210 B1 KR 100808210B1 KR 1020010002079 A KR1020010002079 A KR 1020010002079A KR 20010002079 A KR20010002079 A KR 20010002079A KR 100808210 B1 KR100808210 B1 KR 100808210B1
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optical filter
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dye
absorption maximum
maximum point
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이쿠하라이사오
하라다토루
안도타쿠미
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후지필름 홀딩스 가부시끼가이샤
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Abstract

광학 필터는 투명 기재와 적어도 하나의 필터층을 포함한다. 이 광학 필터는 560 내지 629 nm의 파장범위에서 하나의 흡광 최대점을 갖는다. 이 광학 필터는 또한 700 내지 1,200 nm의 파장범위에서 또 하나의 흡광 최대점을 갖는다. 또한, 광학 필터로 덮인 표시 표면을 가지는 플라즈마 표시 패널이 개시된다.

Description

두 개의 최대 흡광값을 가지는 광학 필터 {Optical filter having two absorption maximums}
도 1은 본 발명의 광학 필터를 가지는 플라즈마 표시 패널의 적층 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광학 필터를 가지는 플라즈마 표시 패널의 또 하나의 적층 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광학 필터의 적층 구조를 도시하는 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 광학 필터의 또 하나의 적층 구조를 도시하는 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5은 본 발명에 따른 광학 필터를 가지는 전방 플레이트(front plate)의 적층 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 광학 필터를 가지는 전방 플레이트(front plate)의 또 하나의 적층 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 12에서 제조된 광학 필터의 스펙트럼 투과도를 도시하는 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 반사 방지층(antireflection layer) 2: 제2 필터층
3: 하드코팅층 4: 투명 폴리머필름기재
5: 제1 필터층
본 발명은 투명 기재와 필터층을 포함하는 광학 필터에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 색재현성을 개선하고 원격 제어되는 장치의 오작동을 방지하기 위하여, 플라즈마 표시 패널(PDP), 액정 표시장치(LCD), 전자 발광 표시장치(ELD), 형광지시관 또는 전계 방출 표시장치(field emission display) 등과 같은 표시장치에 사용되는 광학 필터에 관한 것이다.
액정 표시장치(LCD), 플라즈마 표시 패널(PDP), 전자 발광 표시장치(ELD), 음극관(CRT), 형광 지시관 또는 전계 방출 표시장치와 같은 표시장치는 세개의 기본 색(primary color) 들 (즉, 적색, 청색, 녹색)의 조합으로 컬러 이미지를 표시한다. 그러나, 이상적인 세 개의 기본 색들을 사용하는 것은 매우 어렵다 (실질적으로 불가능하다). 예를 들어, 플라즈마 표시 패널은 불필요한 성분을 포함하는 광 (560 내지 620 nm 파장 범위)을 방출하는 세가지 기본 색들의 인광 물질을 사용한다. 그러므로, 불필요한 성분을 흡광하는 광학 필터를 사용하여 표시된 이미지의 색 밸런스(color balance)를 교정하는 것이 제안되어 왔다. 색 교정을 위한 광학 필터는 일본 특허 공개 공보 소화58(1983)-153904호, 소화61(1986)-188501호, 평3(1991)-231988호, 평5(1993)-205643호, 평9(1997)-145918호, 평9(1997)-306366호, 및 평10(1998)-26704호에 개시되어 있다.
또한, 표시장치로부터 방출된 적외선 (주로 750 내지 1100 nm 범위 내)가 원격 제어장치의 오작동을 유발할 수 있다는 것이 보고 되어 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 적외선 흡광 필터가 사용된다. 적외선 흡광 필터에 사용되는 염료는 미국특허공보 제5,945,209호에 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 표시 이미지의 색 순도를 저하시키는 적외선 및 광 모두를 선택적으로 제거하는 광학 필터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 교정된 색 밸런스를 제공하고 원격 제어장치의 오작동을 방지하는 플라즈마 표시 패널을 제공하는데 있다.
본 발명은 투명 기재와, 적어도 하나의 필터층을 포함하는 광학 필터를 제공하며, 상기 광학 필터는 560 내지 620 nm 파장 범위내에서 흡광 최대점을 가지며, 또한 700 내지 1200nm 파장 범위내에서 또 하나의 흡광 최대점을 가진다.
또한 본 발명은 광학 필터로 덮인 표시 표면을 가지는 플라즈마 표시 패널을 제공하며, 상기 광학 필터는 투명 기재 및 적어도 하나의 필터층을 포함하고, 상기 광학 필터는 560 내지 620nm 파장 범위에서 흡광 최대점을 가지며, 또한 700 내지 1200nm 파장 범위 내에서 또 하나의 흡광 최대점을 가진다.
또한 본 발명은 광학 필터로 덮인 표시 표면을 가지는 플라즈마 표시 패널을 제공하며, 상기 광학 필터는 투명 기재와, 제1 필터층 및 제2 필터층을 포함하고, 상기 제1 필터층은 560 내지 620nm 파장 범위내에서 흡광 최대점을 가지고, 상기 제2 흡광층은 700 내지 1200 nm 파장 범위내에서 흡광 최대점을 가진다.
[적층 구조]
도 1은 본 발명의 광학 필터를 가지는 플라즈마 표시 패널의 적층 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 1에 표시된 플라즈마 표시 패널(A)은 광학 필터(C)로 덮인 표시 패널을 가진다. 광학 필터(C)는 표시 패널에 직접 부착된다.
도 2는 본 발명에 따른 광학 필터를 가지는 플라즈마 표시 패널의 또 하나의 적층 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2에 도시된 플라즈마 표시 패널(A)은 전방 플레이트(D)로 덮인 표시 패널을 갖는다. 상기 플라즈마 표시 패널(A)과 전방 플레이트(D) 사이에 간격이 존재한다. 전방 플레이트(D)는 두개의 광학 필터(C)들과 하나의 기재로 이루어진다.
도 1에 도시된 실시예는 도 2에 도시된 실시예보다 바람직하다. 즉, 광학 필터는 전방 플레이트없이 표시 표면에 직접 부착되는 것이 바람직하다.
도 3은 광학 필터의 적층 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
광학 필터는 도 1에 도시한 바와 같이 플라즈마 표시 패널에 부착될 수 있다. 도 3에 도시된 광학 필터는 반사 방지층(1), 제2 필터층(2), 하드코팅층(3), 투명 폴리머필름기재(4), 및 제1 필터층(5)의 순서로 이루어진다.
도 4는 본 발명에 따른 광학 필터의 또 하나의 적층 구조를 도시하는 개략적 으로 도시하는 단면도이다.
광학 필터는 도 1에 도시된 바와 같이 플라즈마 표시 패널에 부착될 수 있다. 도 4에 도시된 광학 필터는 반사 방지층(1), 제2 필터층(2), 하드코팅층(3), 투명 폴리머필름 기재(4) 및 제1 필터층(5)의 순서로 이루어진다.
도 4에 도시된 광학 필터는 반사 방지층(1), 하드코팅층(3), 투명 폴리머필름 기재(4), 제2 필터층(2) 및 제1 필터층(5)의 순서로 이루어진다.
도 5은 본 발명에 따른 광학 필터를 가지는 전방 플레이트(front plate)의 적층 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 전방 플레이트는 도 2에 도시된 바와 같이 플라즈마 표시 패널에 부착될 수 있다.
도 5에 도시된 전방 플레이트는 반사 방지층(1), 제2 필터층(2), 유리 플레이트 기재(6), 제1 필터층(5), 투명 기재(4), 및 반사 방지층(1)의 순서로 이루어진다.
도 6은 본 발명에 따른 광학 필터를 가지는 전방 플레이트(front plate)의 또 하나의 적층 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 전방 플레이트는 도 2에 도시된 바와 같이 플라즈마 표시 패널에 부착될 수 있다.
도 6에 도시된 광학 필터는 반사 방지층(1), 유리 플레이트 기재(6), 제2 필터층(2), 제1 필터층(5), 투명 기재(4) 및 반사 방지층(1)의 순서로 이루어진다.
[필터층]
광학 필터는 560 내지 620nm의 파장 범위에서 흡광 최대점을 가지고 700 내지 1200nm에서 또 하나의 흡광 최대점을 가진다. 이 흡광 최대점들은 이 흡광 최 대점을 가지는 적어도 하나의 필터층에 의해 얻어지는 것이 바람직하다.
필터층은 두 개의 흡광 최대점을 가지는 단일층으로 구성될 수 있다 (본 발명의 제1 실시예). 필터층은 또한, 하나는 560 내지 620nm의 파장 범위에서 흡광 최대점을 갖고, 또 하나는 700 내지 1200nm의 파장 범위에서 흡광 최대점을 갖는 두개의 층으로 구성될 수 있다 (본 발명의 제2 실시예). 각 흡광 최대점에서의 투과도는 0.01 내지 90%의 범위가 바람직하고, 0.1 내지 70% 범위내가 보다 바람직하다. 800nm에서의 투과도는 15% 이하가 보다 바람직하고, 850nm에서의 투과도는 10% 이하가 더욱 바람직하고, 5% 이하가 가장 바람직하다. 일반적으로 필터층은 염료 또는 안료를 포함하고, 두 개 이상의 흡광 최대점을 얻기 위해서는 염료를 포함하는 것이 바람직하다.
따라서, 560 내지 620 nm의 파장 범위내에서 흡광 최대점을 갖는 염료가 필터층에 사용되는 것이 바람직하다. 염료의 흡광 스펙트럼은 그 필터가 표시장치의 녹색 휘도에 영향을 주지 않으면서, 부적합한 광을 선택적으로 제거할 수 있는 날카로운 피크를 갖는 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, 그 피크의 절반폭(half-width)은 5 내지 100nm의 범위가 바람직하고, 10 내지 70nm의 범위가 더욱 바람직하고, 10 내지 50nm의 범위가 가장 바람직하다.
또한, 바람직하게는 700내지 1200nm의 파장 범위에서 흡광 최대점을 가지는 염료가 필터층에 사용된다. 이 염료는 바람직하게는 표시된 이미지의 밝기를 저하시키지 않도록 가시 광선(400 내지 700nm 범위내)을 적게 흡광하는 것이 바람직하다.
이 필터는 상기한 바람직한 흡광 스펙트럼을 얻기 위해, 응집 형태(aggregated form)의 염료를 포함하는 것이 바람직하다. 이 응집 형태의 염료는 날카로운 흡광 피크를 가지는데 이는 이 응집 염료가 소위 J 밴드를 형성하기 때문이다. 다수의 공보(예, 포토그래픽 사이언스 & 엔지니어링, 볼륨.18, 제323-335 (1974년)에는 응집 염료 및 그 J 밴드를 개시하고 있다. 응집 염료는 용액 내 염료보다 보다 긴 파장에서 흡광 최대점을 갖는다. 따라서, 이 염료가 응집 형태인지 아닌지는 흡광 최대점의 위치에 의해 쉽게 측정할 수 있다.
본 명세서에서 용액내 염료보다 30nm 이상 긴 파장에서 흡광 최대점을 나타내는 염료는 응집 형태인 것으로 간주된다. 파장 이동은 30nm 이상인 것이 바람직하고, 40nm 이상인 것이 더욱 바람직하고, 45nm 이상인 것이 가장 바람직하다.
어떤 염료들은 물에 용해될 때에만 응집하나, 일반적으로 응집체는 젤라틴 또는 염(예: 염화바륨, 염화칼륨, 염화나트륨, 염화칼슘)을 염료의 수용액으로 첨가시킴으로써 형성된다. 수용액에 젤라틴을 첨가하는 것이 특히 바람직하다. 염료 응집체는 고형 미립자의 분산물의 형태일 수 있고, 이것은 공지된 분산 장치에 의해 제조될 수 있다. 분산 장치의 예로 진동 볼 밀, 주행성(planetary)볼 밀, 샌드 밀, 콜로이드 밀, 제트 밀 및 롤 밀을 포함한다. 일본 특허 공개 공보 소화52(1977)-92716호 및 국제특허출원번호 제88/074794호는 분산 장치를 기재하고 있다. 수직 또는 수평 매체 분산 장치가 바람직하다.
분산물은 매질(예, 물, 알코올)의 존재하에서 제조할 수 있다. 분산 표면 활성제가 분산을 위해 바람직하게 사용된다. 음이온 표면 활성제 (일본 특허 공개 공보 소화52(1977)-92716호 및 국제특허출원번호 제88/074794호)가 분산 표면 활성제로서 바람직하게 사용된다. 또한, 음이온성 폴리머, 비이온성 표면 활성제, 또는 양이온성 표면 활성제가 필요하다면 사용할 수도 있다.
또한, 염료 미립자의 분말 염료를 적당한 용매에 용해하고, 저급 솔벤트를 첨가하여 미립자를 침전시킴으로써 얻을 수 있다. 그리고 상기 분산표면활성제를 이 경우에 사용할 수 있다. 염료의 응집체들인 염료의 결정 입자들은, pH 값을 조정하고, pH 값을 변화시켜 염료를 용해시키는 단계들에 의해 결정입자들을 침전시킴으로써 얻어질 수 있다.
응집 염료가 미립자 형태 (또는 결정 입자)인 경우, 평균적인 입자 크기(직경)는 바람직하게는 0.01 내지 10㎛ 내의 범위에 있다.
응집 형태로 사용되는 염료는 바람직하게는 메틴(methine) 염료 (예 : 시아닌, 메로시아닌, 옥소놀, 스티릴), 더욱 바람직하게는 시아닌 염료 또는 옥소놀 염료이다.
시아닌 염료는 다음의 구조식에 의해 정의된다.
Bo-Lo=Bs
이 구조식에서 Bs는 기본 핵(basic nucleus)의 오늄 체(onium body)이고, Lo는 홀수개의 메틴으로 구성되는 메틴 고리이다.
560-620nm의 파장범위에서 최대 흡광도를 가지는 염료는 트리메틴 시아닌 염료(바람직하게는 응집 형태)이고, 이 때 Lo는 3개의 메틴으로 이루어진다.
보다 바람직한 트리메틴 시아닌 염료는 다음의 구조식(I)으로 나타내어진다. (I)
Figure 112001000896873-pat00002
화학식 (I)에서, Z1 및 Z2는 각각 5-원 또는 6-원 질소 함유 헤테로사이클 고리를 형성하는 일군의 비-금속 원자이다. 이 질소-함유 헤테로사이클 고리는 다른 헤테로사이클 고리, 방향족 고리 또는 지방족 고리와 축합될 수 있다. 질소-함유 헤테로사이클 고리의 예로서, 옥사졸 고리, 이소옥사졸 고리, 벤즈옥사졸 고리, 나프트옥사졸 고리, 옥사졸로카르바졸 고리, 옥사졸로디벤조퓨란 고리, 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리, 나프토티아졸 고리, 인돌레닌 고리, 벤조인돌레닌 고리, 이미다졸 고리, 벤즈이미다졸 고리, 나프토이미다졸 고리, 퀴놀린 고리, 피리딘 고리, 피롤로피리딘 고리, 퓨로피롤 고리, 인돌리딘 고리, 이미다졸퀴녹살린 고리 및 퀴녹살린 고리를 포함한다.
5-원 질소-함유 헤테로사이클 고리가 6-원 고리에 비해 바람직하다. 5-원 질소-함유 헤테로사이클 고리는 벤젠 고리 또는 나프탈렌 고리와 축합되는 것이 바람직하다. 옥사졸로카르바졸 고리 및 옥사졸로디벤조퓨란 고리가 더욱 바람직하고 옥사졸로디벤조퓨란 고리가 가장 바람직하다.
치환기의 예로서, 할로겐 원자, 시아노, 니트로, 지방족기, 방향족기, 헤테로사이클기, -O-R11, -CO-R12, -CO-O-R13, -O-CO-R14, -NR15 R16, -NH-CO-R17, -CO- NR18R19, -NH-CO-NR20R21, -NH-CO-O-R22, -S-R23 , -SO2-R24, -SO2-O-R25, -NH-SO2-R26 및 -SO2-NR27R28을 포함한다. 이 때, R11,R12,R13 ,R14,R15,R16,R17,R18,R19,R20 ,R21,R22, R23, R24, R25, R26, R27 및 R28 각각은 독립적으로 수소, 지방족기, 방향족기 또는 헤테로사이클 기이다.
만일 -CO-O-R13 중의 R13 또는 -SO2-O-R25 중의 R25가 수소 원자이면( 즉, 작용기가 각각 카르복실 또는 술포이면), 수소 원자는 해리될 수 있거나 또는 그 기는 염의 형태일 수 있다.
본 명세서에서, "지방족 기"는 알킬기, 치환된 알킬기, 알케닐기, 치환된 알케닐기, 알키닐기, 치환된 알키닐기, 아랄킬기 또는 치환된 아랄킬기를 의미한다.
알킬기는 고리 구조 또는 가지형 사슬 구조이다. 알킬기는 바람직하게는 1 내지 20 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 12 탄소원자, 가장 바람직하게는 1 내지 8 탄소원자를 갖는다.
알킬기의 예로서 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, t-부틸, 사이클로프로필, 사이클로헥실 및 2-에틸헥실을 포함한다.
치환된 알킬기의 알킬 부분은 상술한 알킬기와 동일하다. 치환된 알킬기의 치환기의 예는 상술한 질소-함유 헤테로사이클 고리 및 축합 고리의 치환기 중 시아노, 니트로 및 지방족기를 제외한 것과 동일하다. 치환 알킬기의 예는 2-히드록 시에틸, 2-카르복시에틸, 2-메톡시에틸, 2-디에틸아미노에틸, 2-술포프로필 및 4-술포부틸이다.
알케닐기는 고리형 구조 또는 가지형 구조를 갖는다. 알케닐기는 바람직하게는 2 내지 20 탄소원자, 더욱 바람직하게는 2 내지 12 탄소원자 및 더욱 바람직하게는 2 내지 8 탄소원자를 갖는다. 알케닐기의 예는 비닐, 알릴, 1-프로페닐, 2-부테닐, 2-펜테닐 및 2-헥세닐을 포함한다.
치환된 알케닐 기의 알케닐 부분은 상술한 알케닐기와 동일하다. 치환된 알케닐 기의 치환기의 예는 치환된 알킬기의 치환기와 동일하다.
알키닐 기는 고리형 구조 또는 가지형 구조를 갖는다. 알키닐기는 바람직하게는 2 내지 20 탄소원자, 더욱 바람직하게는 2 내지 12 탄소원자 그리고 가장 바람직하게는 2 내지 8 탄소원자를 갖는다. 알키닐기의 예는 에티닐 및 2-프로피닐을 포함한다.
치환된 알키닐기의 알키닐 부분은 상술한 알키닐 기와 동일하다. 치환된 알키닐 기의 치환기의 예는 치환된 알킬기의 치환기와 동일하다.
아랄킬기의 알킬 부분은 상술한 알킬기와 동일하다. 아랄킬 기의 아릴 부분은 하기의 아릴기와 동일하다. 아랄킬기의 예는 벤질 및 펜에틸이다.
치환된 아랄킬기의 알킬 부분은 상술한 알킬기와 동일하다. 치환된 아랄킬기의 아릴 부분은 하기의 아릴기와 동일하다. 알킬 부분의 치환기의 예는 치환된 알킬 기의 치환기와 동일하다. 아릴 부분의 치환기의 예는 질소-함유 헤테로사이클 고리 및 축합 고리의 치환기와 동일하다.
본 명세서에서, "방향족 기"라는 용어는 아릴기 또는 치환된 아릴기를 의미한다.
아릴기는 바람직하게는 6 내지 25 개의 탄소원자를 포함하고, 더욱 바람직하게는 6 내지 10 탄소원자를 포함한다. 아릴기의 예는 페닐 및 나프틸을 포함한다.
치환된 아릴기의 아릴부분은 상술한 아릴기와 동일하다. 치환된 아릴기의 치환기의 예는 질소-함유 헤테로사이클 고리 및 축합 고리의 치환기와 동일하다.
헤테로사이클기는 치환기를 가질 수 있다. 헤테로사이클기는 바람직하게는 5-원 또는 6-원 헤테로사이클고리이다. 헤테로사이클 고리는 지방족기, 방향족기 또는 또 다른 헤테로사이클 고리와 축합될 수 있다. 헤테로사이클 고리(및 축합된 헤테로사이클 고리)의 예는 피리딘 고리, 피페리딘 고리, 퀴놀린 고리, 모르폴린 고리, 인돌 고리, 이미다졸 고리, 피라졸 고리, 카르바졸 고리, 페노티아진 고리, 페녹사진 고리, 인돌린 고리, 티아졸 고리, 피라진 고리, 티아디아진 고리, 벤조퀴놀린 고리 및 티아디아졸 고리를 포함한다.
헤테로사이클 고리의 치환기의 예는 질소-함유 헤테로사이클 고리 및 그 축합된 고리의 치환기와 동일하다.
화학식 (I)에서, R1 및 R2는 독립적으로 지방족기 또는 방향족기이다.
화학식 (I)에서, L1은 3개의 메틴으로 구성되는 메틴 사슬이다. 이 메틴 사슬은 치환기를 가질 수 있다. 치환기는 바람직하게는 사슬의 중심 메틴(즉, 메조-위치)에 위치할 수 있다. 치환기의 예는 질소-함유 헤테로사이클 고리 및 축합 고 리의 치환기와 동일하다. 메틴 사슬의 두 개의 치환기는 서로 결합하여 5-원 또는 6-원 고리를 만들 수 있다.
화학식 (I)에서, a 및 b 각각은 독립적으로 0 또는 1 이다. a 및 b 각각은 0인 것이 바람직하다.
화학식 (I)로 나타내어지는 트리메틴 시아닌 염료는 바람직하게는 카르복실 또는 술포기를 치환기로 갖는다.
화학식 (I)의 트리메틴 시아닌 염료는 전하 평형 이온(charge balance ion)으로서 음이온 또는 양이온을 더 가질 수 있다.
양이온의 예는 수소 이온, 금속 이온 및 암모늄 이온을 포함한다. 금속 이온은 바람직하게는 알칼리 금속 이온(나트륨 이온, 칼륨 이온, 리튬 이온)이다. 암모늄 이온은 유기 암모늄 이온(예 : 테트라메틸암모늄 이온, 트리에틸암모늄 이온)을 포함한다.
음이온의 예는 할로겐 이온(염화 이온, 브롬 이온, 요오드 이온), p-톨루엔술폰 이온, 에틸-술페이트 이온, PF6-, BF4- 및 ClO4-이다.
가장 바람직한 트리메틴 시아닌 염료는 다음의 화학식 (Ia)에 의해 나타내어질 수 있다. 치환기의 예는 질소-함유 헤테로사이클 고리 및 축합 고리의 치환기와 동일하다.

(Ia)
Figure 112001000896873-pat00003
화학식 (Ia)에서, R31 및 R32 각각은 독립적으로 지방족기이다.
화학식 (Ia)에서, 각각의 X3 및 X4는 독립적으로 -O-, -S-, -Se-, -NR33- 또는 -CR34R35-이다. X3 및 X4 각각은 -O-이 바람직하다.
R33, R34 및 R35은 각각 독립적으로 수소, 지방족기 또는 방향족기이다.
화학식 (Ia)에서, Y3 및 Y4의 하나는 단일 결합, -O- 또는 -NR36-이다. Y3 및 Y4의 하나는 바람직하게는 단일결합이다. Y3 및 Y4 의 다른 하나는 -O- 또는 -NR36-이다. Y5 및 Y6의 하나는 단일 결합, -O- 또는 -NR36-이다. Y5 및 Y6의 하나는 바람직하게는 단일결합이다. Y5 및 Y6 의 다른 하나는 -O- 또는 -NR36-이다. R36은 수소, 지방족기 또는 방향족기이다.
화학식 (Ia)에서, L4는 3개의 메틴으로 구성되는 메틴이다. 메틴 사슬은 치환기를 가질 수 있다. 이 치환기는 바람직하게는 사슬의 중심 메틴(즉, 메소-위치)에 위치한다. 메틴 사슬의 두 개의 치환기는 서로 병합되어 5-원 또는 5-원 고리를 형성할 수 있다.
화학식 (Ia)에서, 벤젠 고리 A,B,C 및 D는 치환기를 가질 수 있다. 이 치환기의 예는 질소-함유 헤테로사이클 고리 및 축합 고리의 치환기와 동일하다.
화학식 (Ia)에 의해 나타내어지는 트리메틴 시아닌 염료는 바람직하게는 치환기로서 카르복실 또는 술포기를 갖는다.
화학식 (Ia)의 트리메틴 시아닌 염료는 전하 평형 이온으로서 음이온 또는 양이온을 더 가질 수 있다.
양이온의 예는 수소 이온, 금속 이온 및 암모늄 이온을 포함한다. 금속이온은 바람직하게는 알칼리 금속 이온(나트륨 이온, 칼륨 이온, 리튬 이온)이다. 암모늄 이온은 유기 암모늄 이온(예:테트라메틸 암모늄 이온, 트리에틸암모늄 이온)을 포함한다.
음이온의 예는 할로겐 이온(염화 이온, 브롬화 이온, 요오드 이온), p-톨루엔술폰 이온, 에틸-술페이트 이온, PF6 -, BF4 - 및 ClO4 -을 포함한다.
화학식 (I)에 의해 나타내어지는 트리메틴 시아닌의 예는 아래와 같다.
Figure 112001000896873-pat00004
Figure 112001000896873-pat00005
Figure 112001000896873-pat00006


Figure 112001000896873-pat00007

Figure 112001000896873-pat00008

Figure 112001000896873-pat00009

Figure 112001000896873-pat00010

Figure 112001000896873-pat00011

Figure 112001000896873-pat00012
560 내지 620 nm의 파장범위에서의 흡광 최대점을 가지는 다른 메틴(트리메틴 옥소놀)의 예는 다음에 나타낸다.
Figure 112001000896873-pat00013
또한, 광학 필터는 560 내지 620 ㎚의 파장범위 내에서 뿐 아니라, 500 내지 550 ㎚의 파장범위에서 두 개의 흡광 최대점을 가지는 염료를 함유할 수 있다. 응집 형태(입상 분산물 형태와 같은)의 염료는 일반적으로 비-응집 형태의 동일한 염료와 비교하여 장파장 영역에서 흡광 최대점을 갖는다. 즉, 염료의 흡광 최대점은 비-응집 형태를 응집 형태로 바꿈으로써 장파장 영역으로 이동할 수 있다. 또한, 응집 형태의 흡광 최대점에서의 피크는 비-응집 형태의 것보다 날카롭다. 따라서, 500 내지 550 ㎚의 파장 범위에서의 흡광 최대점을 갖는 염료(비-응집 형태)는 종종 560 내지 620 ㎚의 파장범위에서(응집 형태로) 흡광 최대점을 더 갖는다. 560 내지 620 ㎚의 파장범위(응집 형태) 뿐 아니라 500 내지 550 ㎚의 파장범위(비-응집 형태)에서의 두 개의 흡광 최대점은 부분적으로 응집된 형태의 상기 염료를 사용함으로써 얻을 수 있다. 560 내지 620 ㎚의 파장범위에서 뿐만 아니라 500 내지 550 ㎚의 파장범위에서의 흡광 최대점을 가지는 염료의 예를 아래에 보인다.
Figure 112001000896873-pat00014
Figure 112001000896873-pat00015
700 내지 1,200 ㎚의 파장범위에서 흡광 최대점을 가지는 염료는 5개, 7개 또는 9개의 메틴을 가지는 시아닌 염료, 즉 펜타메틴 시아닌 염료, 헵타메틴 시아닌 염료 또는 노나메틴 시아닌 염료(특히 응집 형태의)가 바람직하다.
바람직한 펜타메틴, 헵타메틴 또는 노나메틴 시아닌 염료는 다음의 화학식(II)으로 나타내어진다.
Figure 112001000896873-pat00016
화학식 (II)에서, Z1 및 Z2는 독립적으로 5-원 또는 6-원 질소-함유 헤테로사이클 고리를 형성하는 비금속 원소의 그룹이다.
질소-함유 헤테로사이클 고리는 또 다른 헤테로사이클 고리, 방향족 고리 또는 지방족 고리와 축합될 수 있다.
질소-함유 헤테로사이클 고리는 옥사졸 고리, 이소옥사졸 고리, 벤즈옥사졸 고리, 타프토옥사졸 고리, 옥사졸로카르바졸 고리, 옥사졸로디벤조퓨란 고리, 티아졸고리, 벤조인돌레닌 고리, 이미다졸 고리, 벤즈이미다졸 고리, 나프토이미다졸 고리, 퀴놀린 고리, 피리딘 고리, 피롤로피리딘 고리, 퓨로피롤 고리, 인돌리진 고리, 이미다조퀴놀린옥살린 고리 및 퀴녹살린 고리를 포함한다. 5-원 질소-함유 헤테로사이클 고리는 바람직하게는 6-원 고리이다. 5-원 질소-함유 헤테로사이클 고리는 바람직하게는 벤젠 또는 나프탈렌고리로 축합된다. 인돌레닌 고리 및 벤조인돌레닌 고리가 가장 바람직하다.
질소-함유 헤테로사이클 고리 및 축합고리는 치환기를 가질 수 있다. 치환기의 예는 할로겐 원자, 시아노, 니트로, 지방족기, 방향족기, 헤테로사이클기, -O-R11, -CO-R12, -CO-O-R13, -O-CO-R14, -NR15R16 , -NH-CO-R17, -CO-NR18R19, -NH-CO-NR20R21, -NH-CO-O-R22, -S-R23, -SO2-R24, -SO2-O-R25 , -NH-SO2-R26 및 -SO2-NR27R28을 포함한다. 이 때, R11,R12,R13,R14,R15,R16,R17 ,R18,R19,R20,R21,R22, R23, R 24, R25, R26, R27 및 R28 각각은 독립적으로 수소, 지방족기, 방향족기 또는 헤테로사이클 기이다.
만일 -CO-O-R13 중의 R13 또는 -SO2-O-R25 중의 R25가 수소 원자이면( 즉, 작용기가 각각 카르복실 또는 술포이면), 수소 원자는 해리될 수 있거나 또는 그 기는 염의 형태일 수 있다.
화학식 (II)에서, R1 및 R2 각각은 독립적으로 지방족기 또는 방향족기이다.
화학식 (II)에서, L3는 5, 7 또는 9개의 메틴으로 구성되는 메틴 사슬이다. 메틴 사슬은 바람직하게는 7개의 메틴으로 구성된다. 따라서, 헵타메틴 시아닌 염료가 특히 바람직하다. 이 메틴 사슬은 치환기를 가질 수 있다. 이 치환기는 바람직하게는 사슬의 중심 메틴(즉, 메소-위치)에 위치한다. 치환기의 예는 화학식 (I)에 대해 기술된 질소-함유 헤테로사이클 고리 및 축합 고리의 치환기와 동일하다. 메틴 사슬의 두 개의 치환기는 서로 병합되어 5-원 또는 6-원 고리를 형성할 수 있다.
화학식 (II)에서, a 및 b 각각은 독립적으로 0 또는 1이다. a 및 b 각각은 0이 바람직하다.
화학식 (II)에 의해 나타내어지는 펜타메틴 시아닌, 헵타메틴 시아닌 또는 노나메틴 시아닌 염료는 바람직하게는 치환기로서 카르복실기 또는 술포기를 갖는다.
화학식(II)의 펜타메틴 시아닌, 헵타메틴 시아닌 또는 노나메틴 시아닌 염료는 전하 평형 이온으로서 양이온 또는 음이온을 더 가질 수 있다.
양이온의 예로는 수소 이온, 금속 이온 및 암모늄 이온을 포함한다. 금속 이온은 바람직하게는 알칼리 금속 이온(나트륨 이온, 칼륨 이온, 리튬 이온)이다. 암모늄 이온은 유기 암모늄 이온(예: 테트라메틸 암모늄 이온, 트리에틸암모늄 이온)을 포함한다.
음이온의 예는 할로겐 이온(염화 이온, 브롬 이온, 요오드 이온), p-톨루엔술폰 이온, 에틸술페이트, PF6 -, BF4 - 및 ClO4 -을 포함한다.
화학식 (I)에 의해 나타내어지는 헵타메틴 시아닌 염료의 예가 아래에 보여진다.
Figure 112001000896873-pat00017
Figure 112001000896873-pat00018
Figure 112001000896873-pat00019

Figure 112001000896873-pat00020
옥소놀 염료는 또한 700 내지 1,200 ㎚의 파장 범위에서 흡광 최대점을 가지는 염료로서 사용될 수 있다. 옥소놀 염료는 다음 식에 의해 정의된다.
Ak = Lo-Ae
이 식에서, Ak 는 케토 형태의 산성 핵이고, Ae 은 에놀 형태의 산성 핵이고, Lo는 홀수개의 메틴으로 구성되는 메틴 사슬이다.
옥소놀 염료(특히 응집 형태의)는 바람직하게는 다음의 화학식(III)에 의해 나타내어진다.
Figure 112001000896873-pat00021
이 화학식 (III)에서, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 지방족 또는 헤테로사이클(바람직하게는 헤테로사이클)고리를 형성하는 비-금속 원자의 그룹이다. 지방족 고리는 인다디온 고리를 포함한다. 헤테로사이클 고리는 5-피라졸론 고리, 옥사졸론 고리, 바르비튜르산 고리, 피리돈 고리, 로다닌 고리, 피라졸리디네디온 고리, 피라졸로피리돈 고리 및 메르드람산(nerdramic acid) 고리를 포함한다.
지방족 또는 헤테로사이클 고리는 치환기를 가질 수 있다. 치환기의 예는 할로겐 원자, 시아노, 니트로, 지방족기, 방향족기, 헤테로사이클기, -O-R11, -CO-R12, -CO-O-R13, -O-CO-R14, -NR15R16, -NH-CO-R17, -CO-NR 18R19, -NH-CO-NR20R21, -NH-CO-O-R22, -S-R23, -SO2-R24, -SO2-O-R25, -NH-SO2-R26 및 -SO2-NR27R28을 포함한다. 여기에서, R11,R12,R13,R14,R15,R16,R17 ,R18,R19,R20,R21,R22, R23, R 24, R25, R26, R27 및 R28 각각은 독립적으로 수소, 지방족기, 방향족기 또는 헤테로사이클 기이다.
만일 -CO-O-R13 중의 R13 또는 -SO2-O-R25 중의 R25가 수소 원자이면( 즉, 작용기가 각각 카르복실 또는 술포이면), 수소 원자는 해리될 수 있거나 또는 그 기는 염의 형태일 수 있다.
화학식 (III)에서, L3는 홀수 개의 메틴으로 구성되는 메틴 사슬이다. 메틴 의 수는 바람직하게는 3, 5 또는 7이다. 이 메틴 사슬은 치환기를 가질 수 있다. 이 치환기는 바람직하게는 사슬의 중심 메틴(즉, 메소-위치)에 위치한다. 치환기의 예는 화학식 (I)에 대해 기술된 질소-함유 헤테로사이클 고리 및 축합 고리의 치환기와 동일하다. 메틴 사슬의 두 개의 치환기는 서로 병합되어 5-원 또는 6-원 고리를 형성할 수 있다.
화학식 (III)에서, X2는 수소원자 또는 양이온이다. 화학식(III)의 옥소놀 염료는 전하 평형 이온으로서 음이온 또는 양이온을 추가로 가질 수 있다.
양이온의 예로서, 수소 이온, 금속 이온 및 암모늄 이온을 포함한다. 금속 이온은 바람직하게는 알칼리 금속 이온(나트륨 이온, 칼륨 이온, 리튬 이온)이다. 암모늄 이온은 유기 암모늄 이온(예 : 테트라메틸 암모늄 이온, 트리에틸암모늄 이온)을 포함한다.
음이온의 예는 할로겐 이온(염화 이온, 브롬 이온, 요오드 이온), p-톨루엔술폰 이온, 에틸술페이트, PF6-, BF4- 및 ClO4-을 포함한다.
화학식 (III)에 의해 나타내어지는 옥소놀 염료의 예를 아래에 나타내었다.
Figure 112001000896873-pat00022
700 내지 1,200㎚의 파장 범위에서 흡광 최대점을 가지는 다른 스쿠아릴륨(squarylium) 염료의 예가 아래에 보여진다.
Figure 112001000896873-pat00023
화학식 (I) 또는 (II)에 의해 나타내어지는 시아닌 염료는 F.M. Harmer(John Wiley & Sons, 1964)에 의한 "Heterocyclic Compound Cyanine Dyes and Related Compounds"; D.M.Sturmer(John Wiley & Sons, 1977)에 의한 "Heterocyclic Compounds Special Topics in Heterocyclic Chemistry" chapter 18, section 14, pp.482-515 ; "Rodds Chemistry of Carbon Compounds" 2nd. Ed. vol. IV, part B, 15 장, pp. 369-422 (Elsevier Science Publishing Company Inc., 1977) 및 일본특허공개공보 평5(1993)-88293 및 평6(1994)-313939호의 기재내용을 참고하여 제조될 수 있다.
화학식 (III)에 의해 나타내어지는 옥소놀 염료는 일본특허공개공보 평7(1995)-230671호, 유럽특허공보 제0,778,493호 및 미국특허 제5,459,265호의 기재를 참조하여 제조할 수 있다.
광학 필터(바람직하게는 필터층)는 560 내지 620 ㎚의 파장 범위 및 700 내지 1,200 ㎚의 파장범위에서의 흡광 최대점 뿐 아니라, 500 내지 550 ㎚의 파장 범위 내에서 또 하나의 흡광 최대점을 가질 수 있다. 500 내지 550 ㎚의 파장 범위 내에서의 흡광 최대점에서의 투과도는 바람직하게는 20 내지 85%의 범위이다.
500 내지 550 ㎚의 파장 범위에서의 흡광 최대점은 방출된 녹색 발광(눈에 의해 선택적으로 감지되는)의 세기를 조절할 수 있다. 녹색 발광은 바람직하게는 스펙트럼에서 점차적으로 끊어진다. 따라서, 500 내지 550 ㎚의 파장 범위에서의 흡광 피크의 절반폭(최대 흡광도의 절반을 나타내는 파장 영역의 폭)은 바람직하게는 30 내지 300 ㎚, 더욱 바람직하게는 40 내지 300 ㎚, 더욱 바람직하게는 50 내지 150 ㎚, 그리고 가장 바람직하게는 60 내지 150 ㎚이다.
스쿠아릴륨 염료(squarylium dyes), 아조메틴 염료, 시아닌 염료, 옥소놀 염 료, 안트라퀴논 염료, 아조 염료, 벤질리덴 염료 및 이들의 금속 킬레이트 화합물은 바람직하게는 500 내지 550 ㎚의 파장 영역에서 흡광 최대점을 가지는 염료로서 사용된다.
500 내지 550 ㎚의 파장 범위 영역에서 흡광 최대점을 가지는 염료의 예를 하기에 나타내었다.
Figure 112001000896873-pat00024
Figure 112001000896873-pat00025

Figure 112001000896873-pat00026
또한, 350 내지 450 ㎚ 또는 470 내지 530 ㎚의 파장 범위에서 흡광 최대점을 가지는 염료는 또한 필터층의 색 톤을 조정하는데도 바람직하게 사용된다. 이 염료의 예는 스쿠아릴륨 염료, 아조메틴 염료, 시아닌 염료, 메로시아닌 염료, 옥소놀 염료, 안트라퀴논 염료, 아조 염료, 벤질리덴 염료 및 이들의 금속 킬레이트를 포함한다.
상술한 바와 같이, 필터층은 둘 이상의 염료를 포함할 수 있다.
필터층은 바람직하게는 0.1㎛ 내지 1cm, 더욱 바람직하게는 0.5 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께를 갖는다.
필터층은 자외선 흡광제 또는 항-변색제를 더 포함할 수 있다. 항-변색제는 염료를 안정화시키고, 그 예로서 히드로퀴논 유도체(미국특허 제3,935,016호 및 제3,982,944호에 기재), 히드로퀴논 디에테르 유도체{미국특허 제4,254,216호 및 일본특허공개공보 소화55(1980)-21004호)에 기재}, 페놀 유도체{일본특허공개공보 소화54(1979)-145530호에 기재}, 스피로인단 또는 메틸렌디옥시벤제 유도체{영국특허공보 제2,077,455호, 제2,062,888호 및 일본특허공개공보 소화61(1986)-90155호에 기재}, 크로만, 스피로크로만 또는 쿠마린 유도체(미국특허 제3,432,300호, 제3,573,050호, 제3,574,627호, 제3,764,337호 및 일본특허공개공보 소화52(1978)-17729호 및 소화61(1986)-90156호에 기재}, 히드로퀴논 모노에테르 또는 p-아미노페놀 유도체{영국특허 제1,347,556호, 제2,066,975호, 일본특허공보 소화54(1979)-12337호 및 일본특허공개공보 소화55(1980)-6321호) 및 비스페놀 유도체{미국특허 제3,700,455호 및 일본특허공보 소화48(1973)-31625}호를 포함한다.
금속 착물{미국특허 4,245,018 및 일본특허공개공보 소화60(1985)-97353호} 역시 광 및 열에 대한 염료의 안정성을 개선시키기 위한 항-변색제로서 사용될 수 있다.
또한, 염료의 광에 대한 저항성을 향상시키기 위한 항-변색제로서 단일항 산소 켄처(singlet oxygen quencher)는 니트로소 화합물{일본특허공개공보 평2(1990)-300288호}, 디임모늄 화합물(미국특허 제0,465,612호), 니켈 착물{일본특허공개공보 평4(1992)-146189호} 및 산화 저해체(유럽특허공개공보 제820057A1호)을 포함한다.
필터층에 함유되는 바인더 폴리머의 예는 천연 고분자(예 : 젤라틴, 셀룰로오스 유도체, 알긴산) 및 합성 폴리머(예: 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리비닐 부 티랄, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 알콜, 염화폴리비닐, 스티렌-부타디엔 코폴리머, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 수용성 폴리이미드)을 포함한다. 바람직한 폴리머는 친수성의 것(예 : 상술한 천연 폴리머, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 알콜, 수용성 폴리이미드)이고, 젤라틴이 특히 바람직하다.
[투명 기재]
기재는 바람직하게는 폴리머 필름으로 제조된다.
폴리머 필름용 재료의 예로는 셀룰로오스 에스테르{예 : 디아세틸 셀룰로오즈, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC), 프로피오닐 셀룰로오스, 부티릴 셀룰로오스, 아세틸 프로피오닐 셀룰로오스, 니트로셀룰로오스), 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르(예: 폴리에틸렌 테레프탈레이드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리-1,,4-시클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌-1,2-디페녹시에탄-4,4'-디카르복실레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트), 폴리스티렌(예: 신디오택틱 폴리스티렌), 폴리올레핀(예:폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐), 폴리메틸 메타크릴레이트, 신디오택틱 폴리스티렌, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르케톤, 폴리에테르이미드 및 폴리옥시에틸렌을 포함한다. 트리아세틸 셀룰로오스(TAC), 폴리카보네이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 바람직하다.
투명 기재는 바람직하게는 5 ㎛ 내지 5cm, 더욱 바람직하게는 25 ㎛ 내지 1cm, 가장 바람직하게는 80 ㎛ 내지 1.2mm의 두께를 갖는다.
투명 기재는 바람직하게는 80% 이상의, 더욱 바람직하게는 86% 이상의 투과도를 갖는다. 기재의 헤이즈(haze)는 바람직하게는 2.0%이하, 더욱 바람직하게는 1.0% 이하의 범위이다. 기재는 바람직하게는 1.45 내지 1.70의 굴절율을 갖는다.
기재는 자외선 흡광제를 포함할 수 있다. 자외선 흡광제의 양은 바람직하게는 0.01 내지 20 중량%, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 10 중량%이다.
기재는 또한 필터층에 염료를 넣는 대신, 700 내지 1,200 ㎚의 파장 범위에서 흡광 최대점을 가지는 적외선 흡광제를 함유할 수 있다.
적외선 흡광제의 예로서 구리 수지 조성물{일본특허공개공보 평6(1994)-118228호에 기재}, 구리 화합물 및 인 화합물을 포함하는 수지 조성물{일본특허공개공보 소화62(1987)-5190호에 기재}, 구리 화합물 및 티오우레아 유도체를 함유하는 수지 조성물{일본특허공개공보 평6(1994)-73197호에 기재} 및 텅스텐 화합물을 함유하는 수지 조성물(미국특허 제3,647,729호에 기재)을 포함한다.
기재는 윤활제로서 불활성 무기 화합물의 입자를 추가로 포함할 수 있다. 무기 화합물의 예로서, SiO2, TiO2, BaSO4, CaCO3, 탈크 및 카올린을 포함한다.
기재는 표면 처리가 가해질 수 있다. 표면 처리의 예로서, 화학적 처리, 기계적 처리, 코로나 방전 처리, 불꽃 처리, UV 처리, 고주파 처리, 글로우 방전 처리, 활성 플라즈마 처리, 레이저 처리, 혼합산 처리 및 오존-산화 처리를 포함한다. 바람직한 처리는 글로우 방전처리, UV 처리, 코로나 방전 처리 및 불꽃 처리이다. 글로우 방전 처리가 특히 바람직하다. 기재와 그 위에 형성되는 층 간의 접착력을 향상시키기 위해서, 언더코팅층이 기재상에 형성될 수 있다.
광학 필터가 표시장치의 전방 플레이트에 부착되는 경우, 전방 플레이트는 투명 기재로서 무기 유리 플레이트를 갖는 것이 바람직하다. 유리 플레이트의 두께는 바람직하게는 1 내지 5mm, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 4.5 mm, 가장 바람직하게는 2 내지 4mm의 범위이다. 전방 플레이트를 보호하고, 안전성을 향상시키기 위해, 강화유리를 사용하는 것이 바람직하다.
[언더코팅층]
투명 기재와 필터층 사이에는 언더코팅층이 형성되는 것이 바람직하다. 언더코팅층은 연질 폴리머로부터 제조되는 것이 바람직하다. "연질 폴리머"라는 용어는 실온에서 1.000 내지 1MPa, 바람직하게는 800 내지 5 MPa, 그리고 더욱 바람직하게는 500 내지 10 MPa의 범위의 탄성계수를 가지는 폴리머를 의미한다.
언더코팅층은 바람직하게는 2 ㎚ 내지 20 ㎛, 더욱 바람직하게는 5 ㎚ 내지 5 ㎛, 가장 바람직하게는 50 ㎚ 내지 5 ㎛의 두께를 갖는다.
언더코팅층의 폴리머는 바람직하게는 -60 ℃ 내지 60 ℃의 유리전이온도를 갖는다. - 60 ℃ 내지 60 ℃의 유리전이온도를 가지는 폴리머는 염화비닐, 염화비닐리덴, 비닐아세테이트, 부타디엔, 네오프렌, 스티렌, 클로로프렌, 아크릴 에스테르, 메타크릴 에스테르, 아크릴로이트릴 또는 메틸비닐에테르의 중합 또는 공중합에 의해 제조된다.
유리전이온도는 바람직하게는 20 ℃ 이하의 범위, 더욱 바람직하게는 15 ℃ 이하의 범위, 더욱 바람직하게는 10 ℃ 이하의 범위, 그리고 가장 바람직하게는 5 ℃ 이하의 범위이다.
둘 이상의 언더코팅층을 기재에 형성되는 것이 바람직하다.
[반사 방지층]
광학 필터는 3.0% 이하, 더욱 바람직하게는 1.8% 이하의 범위의 반사도를 가지는 반사 방지층을 가질 수 있다.
반사 방지층으로서, 저굴절율층이 필수적이다. 저굴절율층의 굴절율은 기재의 것보다 낮고, 바람직하게는 1.20 내지 1.55(더욱 바람직하게는 1.30 내지 1.55)이다.
저굴절율층은 바람직하게는 50 내지 400 ㎚의, 더욱 바람직하게는 50 내지 20 ㎚의 두께를 갖는다.
다양한 종류의 저굴절율층이 제안되어 있고, 본 발명에 적합하다. 이들의 예로서, 저굴절율의 불소-함유 폴리머{일본특허공개공보 소화57(1982)-34526호, 평3(1991)-13013호, 평6(1994)-115023호, 평8(1996)-313702호 및 평7(1995)-168004호}, 졸-겔 법에 의해 형성된층{일본특허공개공보 평5(1993)-208811호, 평6(1994)-299091호 및 평7(1995)-168003호}, 및 미립자 함유층{일본특허공보 소화60(1985)-59250호, 및 일본특허공개공보 평5(1993)-13021호, 평6(1994)-56478호, 평7(1995)-92306호 및 평9(1997)-288201호}가 포함된다. 미립자 함유 저굴절율층은 입자간에 미세 공극을 더 함유할 수 있다. 이층에서의 공극율은 바람직하게는 3 내지 50 vol%의 범위, 더욱 바람직하게는 5 내지 35 vol%의 범위 내이다.
저굴절율층 외에도, 넓은 파장 범위에서 반사를 감소시키기 위해 고굴절율을 가지는 층(즉, 중간 및 고 굴절률층)이 형성되는 것이 바람직하다.
고굴절률층은 바람직하게는 1.65 내지 2.40 범위내, 더욱 바람직하게는 1.70 내지 2.20 범위내이다. 중간 굴절율층은 저굴절율층 및 고굴절율층의 중간의 굴절율을 갖는다. 굴절율은 바람직하게는 1.50 내지 1.90이다.
중간 굴절율층 및 고굴절율층은 바람직하게는 각각 5㎚ 내지 100㎛의 범위, 더욱 바람직하게는 10㎚ 내지 10㎛, 가장 바람직하게는 30㎚ 내지 1㎛의 범위의 두께를 갖는다. 각층의 헤이즈는 바람직하게는 5%이하, 더욱 바람직하게는 3%이하, 더욱 바람직하게는 1%이하이다.
중간 및 고굴절율층은 상대적으로 높은 굴절율을 가지는 바인더 폴리머로 형성할 수 있다. 이 바인더 폴리머의 예는 폴리스티렌, 스티렌 코폴리머, 폴리카보네이트, 멜라민 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지 및 사이클릭(알리사이클릭 또는 방향족의) 이소시아네이트 및 폴리올 간의 반응으로부터 유도되는 폴리우레탄을 포함한다. 또한, 사이클릭(방향족, 헤테로사이클릭 또는 알리사이클릭) 기를 가지는 다른 폴리머 및 불소를 제외한 할로겐 원자를 치환된 폴리머들 역시 높은 굴절율을 갖는다. 이 폴리머는 라디칼 경화를 위한 이중결합을 가지는 모노머의 중합에 의해 제조될 수 있다.
보다 높은 굴절율을 위해, 무기 미립자가 바인더 폴리머에 분산될 수 있다. 무기 미립자는 바람직하게는 1.80 내지 2.80의 굴절율을 가진다. 입자 재료로서, 금속 산화물 및 황화물이 바람직하다. 이들의 예로서, 티타늄 디옥사이드(금홍석, 금홍석/아나타제(anatase) 혼합결정, 아나타제, 무정형 구조), 주석 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물 및 지르코늄 산화물을 포함한다. 무기 미립자는 주 성분으로서 주 성분의 산화물 또는 황화물 뿐 아니라, 다른 원소를 포함할 수 있다. 여기 서 "주 성분"은 최대 함유량(중량%)으로 포함되는 성분을 의미한다. 다른 원소들은 Ti, Zr, Sn, Sb, Cu, Fe, Mn, Pb, Cd, As, Cr, Hg, Zn, Al, Mg, Si, P 및 S을 포함한다.
중간 및 고 굴절율층은 액체 또는 가용성 필름 형성가능한 무기 재료로부터 형성될 수 있다. 이러한 재료의 예는 다양한 원소의 알콕사이드, 유기산의 염, 배위 화합물(예 : 킬레이트 화합물,) 및 활성 무기 폴리머를 포함한다.
반사 방지층의 표면은 항-섬광 성능(입사광을 분산시킴으로써 표면이 주위 물체를 반사시키는 것을 막는)을 보이도록 제조할 수 있다. 예를 들어, 반사 방지층은 미세하게 거칠게 처리된 투명 기재의 표면 상에 형성될 수 있다. 아니면, 이 반사 방지층의 표면은 엠보싱 롤에 의해 거칠게 할 수 있다. 이러한 표면을 가지는 반사 방지층의 헤이즈는 일반적으로 3 내지 30%의 범위이다.
[전자기 차폐층]
광학 필터는 0.1 내지 500Ω/㎡의 범위, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 10Ω/㎡의 범위에서 표면 저항을 가지는 전자기 차폐층을 가질 수 있다. 이 전자기 차폐층은 광학 필터 상에 배치되기 때문에, 투명한 것이 바람직하다. 공지의 투명한 전기유도층이 전자기 차폐층으로 사용될 수 있다.
투명한 전기유도층으로서, 금속 또는 금속 산화물의 박막이 사용되는 것이 바람직하다. 바람직한 금속은 귀금속(금, 은, 팔라듐 및 이들의 합금) 및 금과 은의 합금이 특히 바람직하다. 이 합금은 바람직하게는 60 중량% 이상의 양의 은을 포함한다. 바람직한 금속 산화물의 예는 SnO2, ZnO, ITO 및 In2O3이다.
얇은 금속 산화물 막은 얇은 금속막 상에 겹쳐놓을 수 있다. 만일 그렇다면, 산화물막은 금속막의 산화를 방지하고, 결과적으로 가시광선에 대한 투과성을 향상시킨다. 겹쳐놓을 막을 위한 바람직한 금속 산화물은 2- 내지 4-가 금속의 산화물(예: 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물, 마그네슘 산화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물)이다. 또한, 금속 알콕사이드의 박막이 이 얇은 금속 필름 상에 겹쳐놓일 수 있다. 이 금속 산화물 또는 금속 알콕사이드 화합물의 박막은 금속막의 양면에 제공될 수도 있다. 이러한 경우, 양 면에서의 얇은 금속 산화물 또는 금속 알콕사이드 화합물 막은 서로 다를 수 있다.
얇은 금속막은 바람직하게는 4 내지 40㎚, 더욱 바람직하게는 5 내지 35㎚, 가장 바람직하게는 6 내지 30㎚의 두께를 갖는다.
얇은 금속 산화물 또는 금속 알콕사이드 화합물막은 바람직하게는 20 내지 300㎚, 더욱 바람직하게는 40 내지 100 ㎚의 두께를 갖는다.
전자기 차폐층은 스퍼터링법, 진공증착법, 이온플레이트법, 플라즈마 CVD법 또는 플라즈마 PVD법에 의해 형성할 수 있다. 이층은 또한 금속 또는 금속 산화물의 코팅액 분산입자를 도포함으로써 형성될 수 있다.
[다른 층]
광학 필터는 하드 코팅층, 평활층, 얼룩방지층, 정전기 방지층, UV 흡광층 또는 중간층을 추가로 포함할 수 있다.
하드 코팅층은 바람직하게는 가교폴리머를 포함할 수 있고, 아크릴, 우레탄 또는 에폭시 폴리머 또는 올리고머(예 : UV 경화성 수지) 또는 실리카 재료로부터 형성될 수 있다.
광학 필터의 최상층 표면에는 평활층을 형성할 수 있다. 이 평활층은 광학 필터 표면에 평활성을 부여하고, 필터의 스크레치 저항성을 향상시킨다. 평활층은 폴리유기실록산(예 : 실리콘 오일), 천연 왁스, 석유 왁스, 고지방산의 금속염, 불소 윤활제 또는 그 유도체로부터 형성될 수 있다. 평활층의 두께는 바람직하게는 2 내지 20㎚의 범위이다.
얼룩 방지층은 불소이온-함유 폴리머로부터 형성할 수 있다. 얼룩 방지층의 두께는 바람직하게는 2 내지 100 ㎚, 더욱 바람직하게는 5 내지 30㎚이다.
반사 방지층(중간, 고 및 저 굴절율층), 필터층, 언더코팅층, 하드코팅층, 평활층 및 기타 다른 층들은 공지의 코팅법에 의해 형성할 수 있다. 코팅법의 예로서 딥코팅, 에어 나이프 코팅, 커튼 코팅, 롤러 코팅, 와이어 바 코팅, 그라비어 코팅 및 호퍼에 의한 압출 코팅(미국특허 제2,681,294호에 기재)을 포함한다. 2개 이상의층이 코팅에 동시에 형성될 수 있다. 동시 코팅방법이 미국 특허 제2,761,791호, 제2,941,898호, 제3,508,947호 및 제3,526,528호; 및 "Coating Engineering" 253 페이지, Y.Harazaki, Asakura Shoten (1973)에 기재되어 있다.
[광학 필터의 용도]
본 발명의 광학 필터는 액정표시장치(LCD), 플라즈마 표시 패널(PDP), 전자 발광 표시장치(ELD) 또는 음극선관 표시장치(CRT)와 같은 표시장치에 적용될 수 있 다. 광학 필터가 반사 방지층을 가지는 경우, 광학 필터는 저굴절율층이 마주보이는 표면에 부착되도록 장치에 배치할 수 있다. 본 발명의 광학 필터는 특히 플라즈마 표시 패널(PDP)에서 효과적이다.
플라즈마 표시 패널(PDP)은 가스, 유리 기재(전방 및 후방 유리 기재), 전극, 전극유도부재, 후막인쇄부재 및 인광물질로 이루어진다. 유리 기재 각각은 전극 및 절연층으로 장착된다. 후방 유리 기재상에는 인광물질층이 추가로 형성된다. 가스는 기재들 사이에 넣어진다.
플라즈마 표시 패널(PDP)는 상업적으로 입수가능하고, 일본특허공개공보 평5(1993)-205643호 및 평9(1997)-306366호에 기재되어 있다.
본 발명의 광학 필터층은 스퍼터링법, 진공증착법, 이온플레이팅법, 플라즈마 CVD법 또는 플라즈마 PVD법에 의해 형성된다.
실시예 1
[광학 필터의 제조]
2축으로 신장된 투명 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(두께 : 175㎛)의 양 표면을 코로나 방전처리하고, 스티렌-부타디엔 코폴리머의 라텍스(굴절율 : 1.55, 유리전이온도 : 37℃)[LX407CS]를 양 표면에 도포하여 언더코팅층을 형성하였다(건조 두께 : 300nm 내지 150nm).
10 중량% 젤라틴 수용액 180g에, 1N 수산화나트륨 수용액을 첨가하여 pH값을 7로 조정하였다. 이 용액에, 17 mg/m2의 시아닌 염료(I-3) 및 32 mg/m2의 시아닌 염료(II-6)을 첨가하고, 30℃에서 24시간 동안 교반하였다. 이렇게 제조한 코팅 용액을 300nm 두께를 가지는 언더코팅층 위에 도포하고, 120℃에서 10분 동안 건조하여 필터층(두께 : 3.5㎛)을 형성하였다. 이와 같이 해서 광학 필터가 제조되었다.
[흡광도의 측정]
제조된 광학 필터의 흡광 스펙트럼을 측정하였다. 광학 필터는 594nm 및 940nm에서 흡광 최대점을 가졌다. 594nm 및 940nm 에서의 투과도는 각각 3% 및 5%였다. 594nm에서의 흡광 피크 절반폭은 37nm였다. 메탄올 내에서의 시아닌 염료(Ⅰ-1)는 510nm 에서 흡광 최대점(λmax)을 가졌고, 메탄올 내에서의 시아닌 염료(II-6)은 772nm에서 흡광 최대점(λmax)을 가졌다.
실시예 2
20 mg/m2의 시아닌 염료(I-26) 및 15 mg/m2의 시아닌 염료(II-1)을 첨가하는 점을 제외하고는 실시예 1의 공정을 반복하여, 광학 필터를 제조하였다.
제조된 광학 필터의 흡광 스펙트럼을 측정하였다. 광학 필터는 595nm 및 910nm에서 흡광 최대점을 가졌다. 595nm 및 910nm 에서의 투과도는 각각 9% 및 7%였다. 595nm에서의 흡광 피크 절반폭은 39nm였다. 메탄올 내에서의 시아닌 염료(Ⅰ-26)는 539nm 에서 흡광 최대점(λmax)을 가졌고, 메탄올 내에서의 시아닌 염료(II-1)은 770nm에서 흡광 최대점(λmax)을 가졌다.
실시예 3
20 mg/m2의 시아닌 염료(I-26) 및 16 mg/m2의 옥소놀 염료(III-1)을 첨가하는 점을 제외하고는 실시예 1의 공정을 반복하여, 광학 필터를 제조하였다.
제조된 광학 필터의 흡광 스펙트럼을 측정하였다. 광학 필터는 595nm 및 780nm에서 흡광 최대점을 가졌다. 595nm 및 780nm 에서의 투과도는 각각 9% 및 9%였다. 595nm에서의 흡광 피크 절반폭은 39nm였다. DMF 내에서의 옥소놀 염료(III-1)은 619nm에서 흡광 최대점(λmax)을 가졌다.
실시예 4
20 mg/m2의 시아닌 염료(I-26) 및 25 mg/m2의 시아닌 염료(II-5)을 첨가하는 점을 제외하고는 실시예 1의 공정을 반복하여, 광학 필터를 제조하였다.
제조된 광학 필터의 흡광 스펙트럼을 측정하였다. 광학 필터는 595nm 및 816nm에서 흡광 최대점을 가졌다. 595nm 및 816nm 에서의 투과도는 각각 9% 및 13%였다. 595nm에서의 흡광 피크 절반폭은 39nm였다. 물에서의 시아닌 염료(II-5)은 717nm에서 흡광 최대점(λmax)을 가졌다.
실시예 5
20 mg/m2의 시아닌 염료(I-26), 16 mg/m2의 옥소놀 염료(III-1), 25 mg/m2의 시아닌 염료(II-5) 및 32 mg/m2의 시아닌 염료(II-6)을 첨가하는 점을 제외하고는 실시예 1의 공정을 반복하여 광학 필터를 제조하였다.
제조된 광학 필터의 흡광 스펙트럼을 측정하였다. 광학 필터는 595nm, 780nm, 816nm 및 940nm에서 흡광 최대점을 가졌다. 595nm, 780nm, 816nm 및 940nm에서의 투과도는 각각 9%, 9%, 13% 및 5%였다. 595nm에서의 흡광 피크의 절반폭은 39nm였다.
비교예 1
시아닌 염료(I-26)만을 사용한 점 외에는 실시예 1과 동일한 공정을 이용하여 광학 필터를 제조하였다.
비교예 2
염료를 사용하지 않은 점 외에는 실시예 1과 동일한 공정을 이용하여 광학 필터를 제조하였다.
[광학 필터의 평가]
시판되고 있는 플라즈마 표시 패널(PDS4202J-H, 후지츠 리미티드제)로부터 표면 필름 및 전방 플레이트를 제거하였다. 실시예에서 제조된 각각의 광학 필터를 접착제를 이용하여 플라즈마 표시 패널에 직접 부착하였다. 표시 이미지의 콘트라스트 및 밝기를 측정하고, 색재현성(흰색 및 빨강)을 눈으로 관찰하였다. 또한, 원격 조절 TV 세트를 플라즈마 표시 패널 전방에 설치하고, 플라즈마 표시 패널이 TV 세트의 오작동을 유발하면 (+) 또는 그렇지 않으면 (-)로 시험하였다. 하기 표1에 그 결과를 나타낸다.
Figure 112001000896873-pat00001
실시예 6
실시예 1과 동일한 방법으로 시아닌 염료(I-3) 17㎎/㎡으로부터 필터층을 형성하였다(제1 필터층). 이렇게 형성된 제1 필터층 위에 실시에 1과 동일한 방식으로 32㎎/㎡ 시아닌 염료(II-6)으로부터 또 하나의 필터층(제2 필터층)을 형성하였다. 제조된 광학 필터를 상기 방식으로 평가하고, 이로부터 광학 필터가 실시예 1에서와 동일한 성능을 나타냄이 확인되었다.
실시예 7
[광학 필터의 제조]
2축으로 신장된 투명 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(두께 : 175㎛)의 양 표면을 코로나 방전처리하고, 스티렌-부타디엔 코폴리머의 라텍스(굴절율 : 1.55, 25℃에서의 탄성 계수 : 100MPa, 유리전이온도 : 37℃)[LX407C5, 니폰 제온 코퍼 레이티드 리미티드제]를 양 표면에 도포하여 언더코팅층을 형성하였다(건조 두께 : 300nm 내지 150nm).
아세트산 및 글루타르 알데히드를 함유하는 젤라틴 수용액을 건조 두께 300nm를 가지는 언더코팅층 상에 코팅하여 제2 언더코팅층(건조 두께 : 100nm)을 형성하였다.
아크릴레이트 라텍스(굴절률 : 1.50, 25℃에서의 탄성계수 : 120 MPa, 유리전이온도 50℃)[HA16, 재팬 아크릴 코퍼레이티드 리미티드제]를 건조두께 150nm을 가지는 언더코팅층상에 도포하여, 또 하나의 제2 언더코팅층(건조 두께 : 20nm)을 형성하였다.
반응성 불소카본 폴리머(JN-7219, JRS Co., Ltd.) 2.5g에 t-부탄올 1.3g을 첨가하였다. 이 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반하고, 폴리프로필렌 필터(다공사이즈 : 1 ㎛)을 통하여 여과하여 저 굴절율층을 위한 코팅 용액을 제조하였다. 이 코팅 용액을 건조 두께 20nm을 가지는 제2 언더코팅층 상에 도포하여 층(건조 두께 ; 96nm)을 형성하였다. 이 층을 120 ℃에서 15분 동안 건조 및 경화시켜서 저 굴절율층을 형성하였다.
10 중량% 젤라틴 수용액 180g에 염료(ab-3) 0.05g 및 염료(III-1) 0.05g을 첨가하고 40℃에서 30분 동안 교반하였다. 이 용액을 폴리프로필렌 필터(다공 사이즈 : 2㎛)를 통과시켜 여과하여 필터층을 위한 코팅 용액을 제조하였다. 이 코팅 용액을 건조 두께 100nm을 가지는 제2 언더코팅층 위에 코팅하고, 120℃에서 10분 동안 건조하여 필터층(두께 : 3.5 ㎛)을 형성하였다. 이와같이, 광학 필터를 제조 하였다.
[흡광도의 측정]
제조된 광학 필터의 흡광 스펙트럼을 측정하였다. 광학 필터는 586nm 및 780nm에서 흡광 최대점을 가졌다. 586nm 에서의 투과도는 9%였다. 586nm에서의 흡광 피크 절반폭은 30nm였다.
[전방 플레이트의 제조]
무색 투명 강화 유리 판(두께 : 3mm)에 은을 스퍼터링하여 은막(표면 저항 : 평방제곱당 2.2Ω, 두께 : 13nm)을 형성하였다. 은막 상에 각각 MgF2, SiO2, TiO2 및 MgF2을 순서대로 진공 증발시켜서, 각각 130 내지 140nm의 광학 두께(굴절율 및 두께의 제품)를 가지는 4개의 막을 형성하였다. 형성된 막의 평균 굴절율은 500 내지 600 nm의 파장범위에서 0.6%였다.
광학 필터의 필터층을 유리판(그 위에 무기막이 형성되지 않은)의 표면에 부착하고, 아크릴 점착제(두께 : 30㎛)를 이용하여 전방 플레이트를 형성하였다.
실시예 8
[전방 플레이트의 제조]
무색 투명 강화 유리 판(두께 : 3mm) 상에 TiO2 , 은, TiO2, 은, 그 다음 TiO2을 스퍼터링하여 5개의 무기 막(두께 : 각각 21, 13, 50, 13 및 21nm)을 형성하였다. 표면 저항은 평방제곱당 1.9Ω이었다. 형성된 막의 평균 굴절율은 500 내지 600nm의 파장범위에서 1.0% 였다.
실시예 7에서 제조된 광학 필터의 필터층을 유리판(그 위에 무기막이 형성되지 않은)의 표면에 부착하고, 아크릴 점착제(두께 : 30㎛)를 이용하여 전방 플레이트를 형성하였다.
실시예 9
[광학 필터의 제조]
두 개의 언더코팅층, 두 개의 제 2 언더코팅층 및 저 굴절율층을 실시예 7에서와 동일한 방식으로 투명 기재상에 코팅하였다.
10중량% 젤라틴 수용액 180g에 염료(I-3) 0.05g, 염료(a-2) 0.15g 및 염료 (III-1) 0.05g을 첨가하여 40℃에서 30분 동안 교반하였다. 이 용액을 폴리프로필렌 필터 (다공 사이즈 : 2㎛)를 통과시켜 여과하여 필터층을 위한 코팅 용액을 제조하였다. 이 코팅 용액을 건조 두께 10㎚를 가지는 제2 언더코팅층 상에 코팅하고, 120℃에서 10분 동안 건조하여 필터층(두께 ; 3.5㎛)을 형성하였다. 이와같이광학 필터층을 제조하였다.
[흡광도의 측정]
제조된 광학 필터의 흡광 스펙트럼을 측정하였다. 광학 필터는 535nm, 595nm 및 780nm에서 흡광 최대점을 가졌다. 535㎚에서의 투과도는 65%였다. 595㎚에서의 투과도는 25%였다. 535㎚에서의 흡광 피크의 절반폭은 63㎚였다. 595㎚에서의 흡광 피크의 절반폭은 29㎚였다.
[전방 플레이트의 제조]
상기 제조한 광학 필터가 사용된 점을 제외하고는 실시예 8에서와 동일한 방 식으로 전방 플레이트를 제조하였다.
[광학 필터의 평가]
시판되고 있는 플라즈마 표시 패널(PDS4202J-H, 후지츠 리미티드제)로부터 전방 플레이트를 제거하였다. 실시예 7 내지 9에서 제조된 각각의 전방 플레이트를 플라즈마 표시 패널에 부착하였다. 이 플레이트의 광학 필터를 전방 표면에 향하게 했다.
플레이트의 무기 막을 플라즈마 표시 패널의 뒤면에 부착된 금속성 그라운드에 전기적으로 연결하였다. 이 플라즈마 표시패널은 전자기파를 방출하고, 이는 무기 막에 전압을 유도한다. 이 전압을 금속 그라운드에 인가하여 전자기적 차폐기능을 평가하였다. 또한, 적외선 차단 기능을 평가하였다. 또한, 표시된 이미지의 콘트라스트를 측정하고, 색재현성을 눈으로 관찰하였다.
실시예 7 내지 9에서 제조된 각각의 전방 플레이트는 10 내지 200 MHz의 주파수에서 9 데시벨 이상의 전자기파 차단 기능을 가진다. 각 플레이트는 전자기파의 누설 레벨의 조절을 달성한다. 실시예 7 내지 9에서 제조된 각각의 전방 플레이트들은 8% 800㎚ 또는 약 3% 또는 850㎚에서 그 이하의 적외선 차단 기능을 갖는다. 따라서, 각각의 플레이트들은 표시 패널이 적외선 원격 조절기의 오작동을 유발하는 것을 방지할 수 있다.
실시예 7, 8 또는 9에서 제조된 전방 플레이트를 이용하여 표시 이미지의 콘트라스트를 개선하였다. 본래의 표시장치의 콘트라스트는 10:1인 반면, 실시예 7, 8 또는 9에서 제조된 전방 플레이트를 이용한 표시 패널의 콘트라스트는 15 : 1이 었다. 본래의 표시 패널에서 약간 오렌지 빛의 빨강(적색)은 실시예 7, 8 또는 9에서 제조된 전방 플레이트의 사용에 의해 순수한 빨강으로 변하였다. 본래의 표시패널에서의 녹색을 띤 청색은 이 전방 플레이트의 사용에 의해 선명한 청색으로 변화하였다. 본래의 표시 패널의 황색기를 띄는 흰색은 전방 플레이트의 사용에 의해 순수한 흰색으로 변화하였다.
실시예 10
[광학 필터의 제조]
2축으로 신장된 투명 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(두께 : 175㎛)의 양 표면을 코로나 방전처리하고, 스티렌-부타디엔 코폴리머의 라텍스(굴절율 : 1.55, 25℃에서의 탄성 계수 : 100MPa, 유리전이온도 : 37℃)[LX407C5, 니폰 제온 코퍼레이티드 리미티드제]를 양 표면에 도포하여 언더코팅층을 형성하였다(건조 두께 : 300nm 내지 150nm).
아크릴레이트 라텍스(굴절율 : 1.50, 25℃에서의 탄성 계수 : 120MPa, 유리전이온도 : 50℃)[HA16, 재팬 아크릴 코퍼레이티드 리미티드제]를 두께 200㎚를 가지는 언더코팅층에 코팅하여 제2 언더코팅층(건조 두께 : 50 ㎚)을 형성하였다.
제2 언더코팅층 상에 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 용액을 코팅하였다. 이 코팅층에 고압 수은 램프를 이용하여 750mJ/㎠의 자외선으로 조사하여, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트를 중합하여 하드 코팅층(건조 두께 : 10 ㎛)을 형성하였다.
상기 하드 코팅층 상에 TiO2 , 은, TiO2, 은, 그 다음 TiO2을 스퍼터링하여 5개의 무기 막(두께 : 각각 22, 13, 51, 14 및 21nm)을 형성하였다. 표면 저항은 평방제곱당 2.0Ω였다. 형성된 막의 평균 굴절율은 500 내지 600nm의 파장범위에서 1.1% 였다.
건조 두께 300㎚를 가지는 언더코팅층 상에 아세트산 및 글루타르 알데히드를 함유하는 젤라틴 수용액을 코팅하여 제2 언더코팅층(건조 두께 ; 100㎚)을 형성하였다.
10중량% 젤라틴 수용액 180g에, 염료(ab-3) 0.05g 및 염료(III-1) 0.05g을 첨가하고, 40℃에서 4분 동안 교반하였다. 이 용액을 폴리프로필렌 필터(다공 사이즈 : 2㎛)를 통과시켜 여과하여 필터층을 위한 코팅 용액을 제조하였다. 이 코팅 용액을 건조 두께 100㎚를 가지는 제2 언더코팅층 상에 코팅하고, 120℃에서 10분 동안 건조하여 필터층(두께 ; 3.5㎛)을 형성하였다. 이와같이 광학 필터를 제조하였다.
[흡광도의 측정]
제조된 광학 필터의 흡광 스펙트럼을 측정하였다. 광학 필터는 585nm 및 780nm에서 흡광 최대점을 가졌다. 585㎚에서의 투과도는 7%였다. 585㎚에서의 흡광 피크의 절반폭은 29㎚였다.
실시예 11
[광학 필터의 제조]
두 개의 언더코팅층, 두 개의 제2 언더코팅층 및 5개의 무기 막을 실시예 10에서와 동일한 방식으로 투명 기재상에 형성시켰다.
10중량% 젤라틴 수용액 180g에, 염료(I-3) 0.05g, 염료(a-2) 0.15g 및 염료 (III-1) 0.05g을 첨가하여 40℃에서 30분 동안 교반하였다. 이 용액을 폴리프로필렌 필터(다공 사이즈 : 2㎛)를 통과시켜 여과하여 필터층을 위한 코팅 용액을 제조하였다. 이 코팅 용액을 건조 두께 100㎚를 가지는 제2 언더코팅층 상에 코팅하고, 120℃에서 10분 동안 건조하여 필터층(두께 ; 3.5㎛)을 형성하였다. 이와같이 광학 필터층을 제조하였다.
[흡광도의 측정]
제조된 광학 필터의 흡광 스펙트럼을 측정하였다. 광학 필터는 535nm, 595nm 및 780nm에서 흡광 최대점을 가졌다. 535㎚에서의 투과도는 64%였다. 595㎚에서의 투과도는 23%였다. 535㎚에서의 흡광 피크의 절반폭은 62㎚였다. 595㎚에서의 흡광 피크의 절반폭은 29㎚였다.
[광학 필터의 평가]
시판되고 있는 플라즈마 표시 패널(PDS4202J-H, 후지츠 리미티드제)로부터 전방 플레이트를 제거하였다. 실시예 10 내지 11에서 제조된 각각의 광학 필터를 아크릴 접착제(두께 : 30㎛)를 이용하여 표시 패널 표면에 부착하였다. 이 광학 필터의 필터층을 표시 표면에 향하게 했다.
필터의 무기막을 플라즈마 표시 패널의 뒷면에 부착된 금속성 그라운드에 전기적으로 연결하였다. 이 플라즈마 표시 패널은 전자기파를 방출하고, 이는 무기 막에 전압을 유도한다. 이 전압을 금속 그라운드에 도입하여 전자기적 차페기능을 평가하였다. 또한, 적외선 차단 기능을 평가하였다. 또한, 표시된 이미지의 콘트라스트를 측정하고, 색재현성을 눈으로 관찰하였다.
실시예 10 내지 11에서 제조된 각각의 광학 필터는 10 내지 200 MHz의 주파수에서 9 데시벨 이상의 전자기파 차단 기능을 가진다. 각 필터들은 전자기파의 누설 레벨을 조절한다. 실시예 10 내지 11에서 제조된 각각의 광학 필터들은 800㎚에서 약 9% 또는 850㎚에서 4% 이하의 적외선 차단 기능을 갖는다. 따라서, 각각의 필터들은 표시 패널이 적외선 원격 조절기의 오작동을 유발하는 것을 방지할 수 있다.
실시예 10 및 11에서 제조된 광학 필터를 이용함으로써 표시된 이미지의 콘트라스트가 향상되었다.
전방에 광학필터가 없는 경우의 표시패널의 콘트라스트는 6:1인 반면, 실시예 10 또는 11 에서 제조된 광학 필터를 이용한 표시패널의 콘트라스트는 12:1이었다. 본래의 표시패널의 약간 오렌지빛을 띄는 빨강(적색)은 실시예 10 또는 11에서 제조된 광학 필터를 이용하여 완전한 빨강으로 변하였다. 전방 패널이 없는 경우의 표시장치의 녹색빛을 띄는 파랑(청색)은 광학 필터를 사용함으로써 완전한 파랑으로 변하였다. 전방 패널이 없을 때의 노란빛을 띄는 흰색은 광학 필터를 사용함으로써 완전한 흰색으로 변하였다.
실시예 12
다음 구조식의 염료(d) 34.5 mg/㎡, 염료(a-2) 17.3 mg/㎡, 염료(I-26) 10.0 mg/㎡, 염료(III-3) 43 mg/㎡, 염료(II-1) 90 mg/㎡ 및 염료(II-3) 40 mg/㎡을 첨가한 점을 제외하고는 실시예 1 의 공정을 반복하여 광학필터를 제조하였다.
염료(d)
Figure 112001000896873-pat00027
제조된 광학필터의 흡광 스펙트럼을 측정하였다. 광학필터는 400 nm(투과도 29 %), 534 nm(투과도 53 %), 592 nm(투과도 16 %), 810 nm(투과도 1 %), 914 nm(투과도 0 %) 및 982 nm(투과도 2 %)에서 흡광 최대점을 가졌다. 스펙트럼 투과도는 도 7 에 도시되어 있다.
본 발명에 의하면, 색재현성을 개선하고 원격 제어되는 장치의 오작동을 방지할 수 있는 표시장치에 사용할 수 있는 광학 필터를 제공할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (19)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 투명 기재와, 적어도 하나의 필터층을 포함하는 광학 필터에 있어서, 상기 광학 필터가 560 내지 620nm의 파장범위에서 하나의 흡광 최대점 및 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 또 하나의 흡광 최대점를 가지며, 상기 필터층은 염료와 바인더 폴리머를 함유하고, 상기 염료는 응집 형태인 것을 특징으로 하는 광학 필터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 염료는 메틴 염료인 것을 특징으로 하는 광학 필터.
  5. 삭제
  6. 투명 기재와, 적어도 하나의 필터층을 포함하는 광학 필터에 있어서, 상기 광학 필터가 560 내지 620nm의 파장범위에서 하나의 흡광 최대점 및 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 또 하나의 흡광 최대점를 가지고, 상기 필터층이 560 내지 620nm의 파장범위에서 하나의 흡광 최대점 및 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 또 하나의 흡광 최대점를 가지며, 상기 필터층은 응집 형태의 트리메틴 시아닌 염료 및 바인더 폴리머를 함유하고, 상기 시아닌 염료는 560 내지 620nm의 파장범위 내에서 흡광 최대점를 가지는 것을 특징으로 하는 광학 필터.
  7. 투명 기재와, 적어도 하나의 필터층을 포함하는 광학 필터에 있어서, 상기 광학 필터가 560 내지 620nm의 파장범위에서 하나의 흡광 최대점 및 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 또 하나의 흡광 최대점를 가지고, 상기 필터층이 560 내지 620nm의 파장범위에서 하나의 흡광 최대점 및 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 또 하나의 흡광 최대점를 가지며, 상기 필터층은 응집 형태의 펜타메틴 시아닌 염료, 헵타메틴 시아닌 염료, 노나메틴 시아닌 염료 또는 옥소놀 염료 및 바인더 폴리머를 함유하고, 상기 염료는 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 흡광 최대점을 가지는 것을 특징으로 하는 광학 필터.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 광학 필터로 덮인 표시 표면을 가지는 플라즈마 표시 패널에 있어서, 상기 광학 필터는 투명 기재와 적어도 하나의 필터층을 포함하고, 상기 광학 필터는 560 내지 620nm의 파장범위에서 하나의 흡광 최대점을 가지며, 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 또 하나의 흡광 최대점를 가지고, 상기 필터층이 560 내지 620nm의 파장범위에서 하나의 흡광 최대점을 가지며, 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 또 하나의 흡광 최대점를 가지고, 상기 필터층은 염료와 바인더 폴리머를 함유하며, 상기 염료는 응집 형태인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
  11. 제10항에 있어서, 상기 광학 필터는 표시 표면에 직접 부착된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 투명 기재와, 적어도 하나의 필터층을 포함하는 광학 필터에 있어서, 상기 광학 필터가 560 내지 620nm의 파장범위에서 하나의 흡광 최대점 및 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 또 하나의 흡광 최대점를 가지고, 상기 광학 필터가 제1 필터층과, 제2 필터층을 포함하며, 상기 제1 필터층이 560 내지 620nm의 파장범위에서 흡광 최대점을 가지고, 상기 제2 필터층이 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 흡광 최대점을 가지며, 상기 두 필터층 각각이 염료 및 바인더 폴리머를 함유하고, 상기 염료는 응집 형태인 것을 특징으로 하는 광학 필터.
  15. 제14항에 있어서, 상기 염료는 메틴 염료인 것을 특징으로 하는 광학 필터.
  16. 투명 기재와, 적어도 하나의 필터층을 포함하는 광학 필터에 있어서, 상기 광학 필터가 560 내지 620nm의 파장범위에서 하나의 흡광 최대점 및 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 또 하나의 흡광 최대점를 가지고, 상기 광학 필터가 제1 필터층과, 제2 필터층을 포함하며, 상기 제1 필터층이 560 내지 620nm의 파장범위에서 흡광 최대점을 가지고, 상기 제2 필터층이 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 흡광 최대점을 가지며, 상기 두 필터층 각각이 염료 및 바인더 폴리머를 함유하고, 상기 제1 필터층은 응집 형태의 트리메틴 시아닌 염료를 함유하며, 상기 트리메틴 시아닌 염료는 560 내지 620 nm의 파장범위에서 흡광 최대점을 가지는 것을 특징으로 하는 광학 필터.
  17. 투명 기재와, 적어도 하나의 필터층을 포함하는 광학 필터에 있어서, 상기 광학 필터가 560 내지 620nm의 파장범위에서 하나의 흡광 최대점 및 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 또 하나의 흡광 최대점를 가지고, 상기 광학 필터가 제1 필터층과, 제2 필터층을 포함하며, 상기 제1 필터층이 560 내지 620nm의 파장범위에서 흡광 최대점을 가지고, 상기 제2 필터층이 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 흡광 최대점을 가지며, 상기 두 필터층 각각이 염료 및 바인더 폴리머를 함유하고, 상기 제2 필터층은 응집 형태의 펜타메틴 시아닌 염료, 헵타메틴 시아닌 염료, 노나메틴 시아닌 염료 또는 옥소놀 염료 및 바인더 폴리머를 함유하고, 상기 염료는 700 내지 1,200 nm의 파장범위에서 흡광 최대점을 가지는 것을 특징으로 하는 광학 필터.
  18. 광학 필터로 덮인 표시 표면을 가지는 플라즈마 표시 패널에 있어서, 상기 광학 필터가 투명 기재, 제1 필터층 및 제2 필터층을 포함하고, 상기 제1 필터층이 560 내지 620nm의 파장범위에서 흡광 최대점을 가지며, 상기 제2 필터층이 700 내지 1,200nm의 파장범위에서 흡광 최대점을 가지고, 상기 두 필터층 각각이 염료 및 바인더 폴리머를 함유하며, 상기 염료는 응집 형태인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
  19. 제18항에 있어서, 상기 광학 필터는 표시 표면에 직접 부착된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
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