KR20040003098A - Multi-layer thin film structure of pdp filter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 PDP라 함)의 전면 필터(Filter)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1.5Ω 이하의 면저항을 갖는 동시에 전반적인 제조공정을 간소화시킬 수 있는 PDP 필터의 다층박막 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a front filter of a plasma display panel (hereinafter referred to as a PDP), and more particularly, to a multilayer of a PDP filter having a sheet resistance of 1.5 Ω or less and simplifying the overall manufacturing process. It relates to a thin film structure.
잘 알려진 바와 같이, PDP는 기존의 디스플레이장치를 대표하는 CRT에 비해 대형화 및 박형화를 동시에 만족할 수 있어 차세대 디스플레이 장치로서 각광받고있다.As is well known, PDP has been spotlighted as a next-generation display device because it can satisfy both size and thickness at the same time compared to the CRT representing a conventional display device.
그러나, 이러한 PDP에서는 그 구동 특성상 강한 근적외선광을 방출하게 되는데, 이 근적외선광은 무선 전화기나 리모콘 등의 작동에 영향을 미쳐 오동작을 유발할 수도 있다. 그리고, PDP는 강한 전자파를 발생하며, 이러한 전자파 또한 인체나 다른 전자기기에 영향을 주기 때문에 이를 소정치 이하로 억제하는 것이 요구되고 있다. 이를 위해, PDP에서는 이러한 근적외선 및 전자파를 차폐하는 동시에 외부 조명에 의한 반사광을 감소시킬 수 있는 전면 필터가 구비되며, 이 전면 필터는 PDP의 전면부에 장착되는 관계로 투명성도 동시에 만족해야 한다.However, such a PDP emits a strong near infrared light due to its driving characteristics. The near infrared light may affect the operation of a cordless telephone or a remote controller and cause a malfunction. In addition, since PDP generates strong electromagnetic waves, and these electromagnetic waves also affect the human body or other electronic devices, it is required to suppress them below a predetermined value. To this end, the PDP is provided with a front filter capable of shielding such near infrared rays and electromagnetic waves and at the same time reducing the reflected light caused by external illumination. Since the front filter is mounted on the front part of the PDP, transparency must be satisfied at the same time.
한편, 이러한 각각의 특성을 만족하기 위해 개발된 종래의 일반적인 PDP 필터는 금속 메시(Mesh) 타입과 투명도전막 타입으로 구분할 수 있다. 먼저, 메시 타입의 PDP 필터는 전자파를 차폐하는 데는 튀어난 특성을 나타내지만 상대적으로 투명성이 저하되거나 화면의 왜곡이 발생할 수 있는 문제점이 있으며, 메시 자체가 고가이기 때문에 전반적인 제품의 단가가 상승되는 문제점이 있다.Meanwhile, conventional PDP filters developed to satisfy each of these characteristics may be classified into a metal mesh type and a transparent conductive film type. First of all, the mesh type PDP filter has excellent characteristics in shielding electromagnetic waves, but there is a problem that the transparency may be degraded or the screen may be distorted. Since the mesh itself is expensive, the overall price of the product increases. There is this.
따라서, 이를 대체하기 위한 방법으로서 ITO로 대표되는 투명도전막을 이용한 PDP 필터가 널리 사용되고 있다. 그리고, 이 투명도전막은 통상적으로 금속박막과 고굴절 투명 투명박막이 교번적으로 코팅되는 다층박막 형태를 띄고 있으며, 이때 금속박막으로는 은(Ag) 또는 은을 주성분으로 하는 합금이 주로 이용된다.Therefore, a PDP filter using a transparent conductive film represented by ITO is widely used as a method for replacing this. In addition, the transparent conductive film has a form of a multilayer thin film in which a metal thin film and a high refractive transparent transparent thin film are alternately coated, and in this case, silver (Ag) or an alloy mainly composed of silver is mainly used as the metal thin film.
이를 설명하기 위해서 도 1에서는 종래의 일반적인 PDP 필터의 구조를 예시적으로 도시하였다.To illustrate this, FIG. 1 exemplarily illustrates a structure of a conventional general PDP filter.
동도면을 참조하여 설명하면, 먼저 종래의 일반적인 PDP 필터는 저반사 필름(13), 투명 기판(15) 및 코팅층(17)으로 이루어지는데, 통상적으로 저반사 필름 (13)은 그 일면에 저반사 코팅처리가 되어 있으며, 다른 일면에는 접착물질이 도포되어 투명 기판(15)과 접착이 용이하도록 구성되어 있다. 따라서, 동도면에서 각 저반사 필름(13)의 외측에는 저반사 코팅 처리가 되어 있으며, 투명 기판(15)을 향한 내측에는 접착물질이 도포되어 있다. 그리고, 필요에 따라 저반사 필름(13)의 각 일면에는 색상 보정을 위한 색소가 첨가될 수도 있다.Referring to the same figure, first, a conventional general PDP filter is composed of a low reflection film 13, a transparent substrate 15 and a coating layer 17, the low reflection film 13 is usually a low reflection on one surface The coating is applied, and an adhesive material is applied to the other surface to facilitate adhesion to the transparent substrate 15. Therefore, a low reflection coating treatment is applied to the outside of each low reflection film 13 in the same plane, and an adhesive material is applied to the inside of the low reflection film 13 toward the transparent substrate 15. And, if necessary, a color for color correction may be added to each surface of the low reflection film 13.
투명 기판(15)은 광 투과율이 소정치 이상이 되는 기판으로서, 통상적으로 투명 유리를 사용하며 이 투명 기판(15)의 일면, 즉 PDP 모듈의 전면부에 대향하는 일면에는 동도면에 도시된 바와 같이 코팅층(17)이 형성된다. 이 코팅층(17)은 전술한 바와 같이 PDP 필터에서 요구되는 전자파 차폐와 광 투과율을 동시에 만족시킬 수 있도록 하는 다층박막 형태로 이루어진다. 따라서, 이 코팅층(17)을 형성하는 다층박막의 구조 및 물질에 따라 PDP 필터의 전반적인 특성이 좌우된다고 할 수 있다.The transparent substrate 15 is a substrate having a light transmittance of a predetermined value or more, and typically uses transparent glass, and one surface of the transparent substrate 15, that is, one surface opposite to the front portion of the PDP module, is shown in the same drawing. Likewise, the coating layer 17 is formed. As described above, the coating layer 17 is formed in the form of a multilayer thin film to satisfy the electromagnetic shielding and the light transmittance required by the PDP filter at the same time. Therefore, it can be said that the overall characteristics of the PDP filter depend on the structure and material of the multilayer thin film forming the coating layer 17.
이러한 PDP 필터의 다층박막 구조에 대한 가장 대표적인 종래 기술로는 1997년 5월 27일자로 국내 특허출원된 특허출원 제1997-20914호, '투명적층체 및 그 것을 사용한 디스플레이용 필터'를 예로 들 수 있다.The most representative conventional technology for the multilayer thin film structure of such a PDP filter may be exemplified by Korean Patent Application No. 1997-20914 filed on May 27, 1997, 'Transparent laminated body and display filter using the same'. have.
상기한 선행 특허에 따른 종래의 PDP 필터의 다층박막 구조는, 은(Ag) 또는 은을 함유한 합금으로 이루어진 금속박막층과 고굴절 투명박막층을 3회 반복하여 적층한 구조, 즉 금속박막층(Ag)이 3회 적층된 구조를 갖는다.The multilayer thin film structure of the conventional PDP filter according to the foregoing patent has a structure in which a metal thin film layer made of silver (Ag) or an alloy containing silver and a high refractive transparent thin film layer are repeatedly stacked three times, namely, a metal thin film layer (Ag) It has a laminated structure three times.
도 2는 상기한 선행 특허에 따른 PDP 필터의 다층박막 구조를 도시한 도면으로서, 동도면에 도시된 바와 같이 종래의 PDP 필터에서는 투명 기판(15) 위에 고굴절 투명박막층(21)과 금속박막층(22)을 3회 반복 적층하여 각각의 고굴절 투명박막층(23, 25)과 금속박막층(24, 26)을 형성한 다음, 최종적으로 고굴절 투명박막층 (27)을 한번 더 적층한 구조를 갖는다.FIG. 2 is a diagram illustrating a multilayer thin film structure of a PDP filter according to the foregoing patent. In the conventional PDP filter, a high refractive index transparent thin film layer 21 and a metal thin film layer 22 are disposed on a transparent substrate 15 in a conventional PDP filter. ) Is repeated three times to form each of the high refractive index transparent thin film layers 23 and 25 and the metal thin film layers 24 and 26, and finally, the high refractive transparent thin film layer 27 is laminated one more time.
여기서, 고굴절 투명박막층(21, 23, 25, 27)을 형성하는 물질로서는 산화인듐을 사용하였으며, 금속박막층(22, 24, 26)을 형성하는 물질로서는 은 또는 은이 함유된 합금을 사용하였다. 그리고, 두 번째 금속박막층(24)을 첫 번째 및 세 번째 금속박막층(22, 26) 보다 두껍게 형성하는 특징을 갖고 있다.Indium oxide was used as a material for forming the high refractive transparent thin film layers 21, 23, 25, and 27, and silver or an alloy containing silver was used as the material for forming the metal thin film layers 22, 24, and 26. The second metal thin film layer 24 is thicker than the first and third metal thin film layers 22 and 26.
결국, 이러한 다층박막 구조를 갖는 종래의 PDP 필터는 3Ω 이하의 면저항과 50% 이상의 가시광선 투과율을 갖는 동시에 근적외선의 투과율을 최소화할 수 있는 특성을 나타낸다.As a result, the conventional PDP filter having such a multilayer thin film structure has a sheet resistance of 3 Ω or less and a visible light transmittance of 50% or more, and at the same time, minimizes near-infrared transmittance.
하지만, 상기한 선행 특허에 따르면 근적외선 투과율을 최소화할 수 있는 반면, 가시광선의 투과율은 기존의 PDP 필터에 비해 오히려 감소되는 문제점이 있다. 또한, 상술한 바와 같은 다층박막 구조에서는 금속박막층을 최소한 3회 이상 반복해서 적층해야 하기 때문에 코팅 설비의 규모가 커지는 문제점이 있으며, 재료비 및 생산원가가 상승되는 동시에 전반적인 공정 시간이 길어져 생산성이 저하되는 문제점이 있다.However, according to the foregoing patent, while the near-infrared transmittance can be minimized, the transmittance of visible light is rather reduced compared to the conventional PDP filter. In addition, in the multilayer thin film structure as described above, since the metal thin film layer must be repeatedly stacked at least three times, there is a problem in that the size of the coating equipment is increased. As a result, the material cost and production cost increase, and the overall process time increases, resulting in a decrease in productivity. There is a problem.
다른 한편, PDP 필터는 통상적으로 면저항이 1.5Ω 이하가 요구되는 제품군과 2.5Ω 이하가 요구되는 제품군으로 크게 분류할 수 있는데, 이는 최근에 각 국가별로 요구되고 있는 안전규격에 의한 것이다. 여기서, 통상적으로 면저항이 1.5Ω 이하인 제품군은 면저항이 2.5Ω 이하인 제품군에 비해 광 투과율은 떨어지나 반사율은 높은 특성을 갖는다. 이와 관련하여, 상기한 선행 특허는 3Ω 이하의 면저항이 요구되는 PDP 필터에는 적합하나 1.5Ω 이하의 면저항이 요구되는 PDP 필터에는 부적합한 문제점이 있다.On the other hand, PDP filters can be broadly classified into a family requiring sheet resistance of 1.5 Ω or less and a product requiring 2.5 Ω or less, which is due to safety standards recently required for each country. Here, a product having a sheet resistance of 1.5 Ω or less typically has a low light transmittance but a high reflectance compared to a product having a sheet resistance of 2.5 Ω or less. In this regard, the above-mentioned prior patent is suitable for PDP filters requiring a sheet resistance of 3 Ω or less, but unsuitable for PDP filters requiring a sheet resistance of 1.5 Ω or less.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, PDP 필터의 투명 기판에 다층박막을 형성하는 과정에서 금속박막층을 2회만 삽입함으로써 전반적인 제조 공정을 간소화시킬 수 있는 동시에 면저항 1.5Ω 이하의 규격을 만족하는 PDP 필터의 다층박막 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems of the prior art, by inserting the metal thin film layer only two times in the process of forming a multilayer thin film on the transparent substrate of the PDP filter can simplify the overall manufacturing process and at the same time the sheet resistance 1.5 It is an object of the present invention to provide a multilayer thin film structure of a PDP filter satisfying a specification of Ω or less.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
PDP 필터의 다층박막 구조에 있어서, 투명 기판 위에 제 1 고굴절 투명박막, 제 1 보조 투명박막, 제 1 금속박막, 제 2 고굴절 투명박막, 제 2 보조 투명박막, 제 2 금속박막 및 제 3 고굴절 투명박막이 순차적으로 코팅하는 구조를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 금속박막은, 은(Ag) 또는 은을 주성분으로 하는 합금으로 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 보조 투명박막은 Si층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PDP 필터의 다층박막 구조를 제공한다.In the multilayer thin film structure of the PDP filter, the first high refractive transparent thin film, the first auxiliary transparent thin film, the first metal thin film, the second high refractive transparent thin film, the second auxiliary transparent thin film, the second metal thin film and the third high refractive transparent film on the transparent substrate The thin film has a structure of sequentially coating, wherein the first and the second metal thin film is formed of silver (Ag) or an alloy containing silver as a main component, the first and second auxiliary transparent thin film is composed of a Si layer A multilayer thin film structure of a PDP filter is provided.
도 1에서는 종래의 일반적인 PDP 필터의 구조를 예시적으로 도시한 도면.1 exemplarily illustrates a structure of a conventional general PDP filter.
도 2는 종래 기술에 따른 PDP 필터의 다층박막 구조를 도시한 도면.2 is a diagram illustrating a multilayer thin film structure of a PDP filter according to the prior art.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 PDP 필터의 다층박막 구조를 도시한 도면.3A illustrates a multilayer thin film structure of a PDP filter according to a first embodiment of the present invention.
도 3b는 도 3a에 도시된 구조를 갖는 PDP 필터의 분광 투과반사율을 도시한 그래프.FIG. 3B is a graph showing the spectral transmittance reflectance of the PDP filter having the structure shown in FIG. 3A. FIG.
도 3c는 도 3a에 도시된 구조를 갖는 PDP 필터의 입사각에 따른 반사색상의 변화를 도시한 그래프.FIG. 3C is a graph showing a change in reflection color according to an incident angle of a PDP filter having the structure shown in FIG. 3A. FIG.
도 4a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 PDP 필터의 다층박막 구조를 도시한 도면.4A illustrates a multilayer thin film structure of a PDP filter according to a second embodiment of the present invention.
도 4b는 도 4a에 도시된 구조를 갖는 PDP 필터의 분광 투과반사율을 도시한 그래프.FIG. 4B is a graph showing the spectral transmittance reflectance of the PDP filter having the structure shown in FIG. 4A. FIG.
도 4c는 도 4a에 도시된 구조를 갖는 PDP 필터의 입사각에 따른 반사색상의 변화를 도시한 그래프.4C is a graph showing a change in reflection color according to an angle of incidence of a PDP filter having the structure shown in FIG. 4A.
도 5a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 PDP 필터의 다층박막 구조를 도시한도면.5A is a diagram showing a multilayer thin film structure of a PDP filter according to a third embodiment of the present invention;
도 5b는 도 5a에 도시된 구조를 갖는 PDP 필터의 분광 투과반사율을 도시한 그래프.5B is a graph showing the spectral transmittance reflectance of the PDP filter having the structure shown in FIG. 5A.
도 5c는 도 5a에 도시된 구조를 갖는 PDP 필터의 입사각에 따른 반사색상의 변화를 도시한 그래프.FIG. 5C is a graph showing a change in reflection color according to an incident angle of a PDP filter having the structure shown in FIG. 5A. FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
15 : 투명 기판31, 41, 51 : 제 1 고굴절 투명박막15: transparent substrate 31, 41, 51: first high refractive transparent thin film
32, 42, 52 : 제 1 보조 투명박막33, 43, 53 : 제 1 금속박막32, 42, 52: first auxiliary transparent thin film 33, 43, 53: first metal thin film
34, 44, 54 : 제 1 보호층35, 45, 55 : 제 2 고굴절 투명박막34, 44, 54: first protective layer 35, 45, 55: second high refractive transparent thin film
36, 46, 56 : 제 2 보조 투명박막37, 47, 57 : 제 2 금속박막36, 46, 56: 2nd auxiliary transparent thin film 37, 47, 57: 2nd metal thin film
38, 48, 58 : 제 2 보호층39, 49, 59 : 제 3 고굴절 투명박막38, 48, 58: second protective layer 39, 49, 59: third high refractive transparent thin film
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명에서는 금속박막층을 2번 삽입하여 PDP 필터의 다층박막을 형성함으로써 전반적인 공정을 간소화할 수 있는 동시에 1.5Ω 이하의 면저항과 저반사 특성을 개선할 수 있는 PDP 필터의 다층박막 구조를 제공하며, 이하에서 설명되는 각각의 실시예에서는 이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수회에 걸친 실험에 의해서 산출된 최적의 PDP 필터용 다층박막 구조를 제시한다.First, the present invention provides a multilayer thin film structure of a PDP filter that can insert a metal thin layer twice to form a multilayer thin film of a PDP filter, which can simplify the overall process and improve sheet resistance and low reflection characteristics of 1.5 Ω or less. Each embodiment described below presents an optimal multilayer thin film structure for a PDP filter produced by several experiments to achieve the object of the present invention.
이러한 본 발명에 따른 PDP 필터는 고굴절 투명박막층과 보조 투명박막층 및 금속박막층이 2회 반복 적층된 구조를 갖으며, 금속박막층을 보호하기 위한 보호층이 추가 적층될 수도 있다. 여기서, 고굴절 투명박막층은 TiO2또는 Nb2O5를 사용하여 형성하며, 보조 투명박막층으로서는 Si를, 그리고 금속박막층으로서는 Ag 또는 Ag를 주성분으로 하는 합금을 사용하여 형성되는 코팅층을 의미한다.The PDP filter according to the present invention has a structure in which a high refractive transparent thin film layer, an auxiliary transparent thin film layer, and a metal thin film layer are repeatedly stacked twice, and a protective layer for protecting the metal thin film layer may be further stacked. Here, the high refractive index transparent thin film layer is formed using TiO 2 or Nb 2 O 5 , and means a coating layer formed using an alloy containing Si as an auxiliary transparent thin film layer and Ag or Ag as a main component.
한편, 본 발명에 따라 Ag층이 2번 삽입되고 면저항 1.5Ω이하의 특성을 만족시키는 PDP 필터를 구현하기 위해서는 그 원리상 각 Ag층의 두께의 합이 적어도 30㎜ 이상이 요구되며, 더욱 바람직하게는 각각 17㎚ 이상이 되도록 해야한다.On the other hand, according to the present invention, in order to implement a PDP filter in which the Ag layer is inserted twice and satisfies the characteristics of the sheet resistance of 1.5 mA or less, the sum of the thicknesses of the Ag layers is required at least 30 mm or more, Should be 17 nm or more, respectively.
이에 대해 상세히 설명하면, 일반적으로 덩어리 상태의 은(Ag)은 비저항 1.6×10-6Ω㎝의 비저항을 갖지만, 투명할 정도로 얇게 코팅하면 통상적으로 은은 연속적으로 균일하게 도포되지 않는다. 따라서, 투명박막으로 코팅된 은은 3∼4배 정도의 비저항 값을 갖게 된다. 이러한 특성상 PDP 필터의 다층박막을 형성함에 있어서 2개의 Ag층을 이용하여 면저항 1.5Ω을 얻기 위해서는 각 Ag층의 면저항이 3.0Ω이 되어야하며, 따라서 하나의 Ag층의 두께는 17㎚ 이상이 되어야한다.In detail, agglomerated silver (Ag) generally has a specific resistance of 1.6 × 10 −6 cm 3 , but when the coating is thin enough to be transparent, silver is not normally uniformly applied. Therefore, silver coated with the transparent thin film has a specific resistance value of about 3 to 4 times. Due to these characteristics, in order to obtain a sheet resistance of 1.5Ω using two Ag layers in forming a multilayer thin film of a PDP filter, the sheet resistance of each Ag layer should be 3.0Ω, and therefore, the thickness of one Ag layer should be 17 nm or more. .
하지만, 이때 Ag층의 두께가 두꺼워질수록 PDP 필터의 반사 특성은 넓은 U자형에서 V자형으로 변화하여 전반적인 반사율은 증가하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 각 Ag층의 두께를 약 17㎚로 한정하고, 금속박막층과 고굴절 투명박막층 사이에 실리콘 금속층(Si)을 삽입하여 고굴절 투명박막의 보조 역할을 수행하도록 하였다. 즉, Ag층의 두께가 두꺼워짐으로 인해 저하되는 반사율을 보정하기 위해 보조 투명박막층으로서 Si층을 추가 형성한다.However, as the Ag layer becomes thicker, the reflection characteristic of the PDP filter changes from a wide U shape to a V shape, thereby increasing the overall reflectance. Therefore, in the present invention, the thickness of each Ag layer is limited to about 17 nm, and a silicon metal layer (Si) is inserted between the metal thin film layer and the high refractive transparent thin film layer to perform an auxiliary role of the high refractive transparent thin film. That is, an Si layer is further formed as an auxiliary transparent thin film layer in order to correct the reflectance which is lowered due to the thickening of the Ag layer.
이와 같이, Si층을 삽입하는 다층박막 구조는 종래의 일부 PDP 필터에서도 사용되었으나, 종래의 PDP 필터에서는 이 Si층을 산화물을 코팅하는 과정에서 산소 플라즈마에 의해 Ag층이 파괴되는 현상을 방지하기 위한 목적, 즉 단순한 블로커 (Blocker) 기능으로만 사용하였다. 따라서, 종래의 Si층을 이용하는 종래의 PDP 필터에서는 Ag층의 손상을 방지할 수 있는 최소한의 두께로 코팅하도록 되어 있으나, 본 발명에서는 이 Si층을 블로커로 사용하기보다는 반사율 저하를 방지하기 위한 보조 투명박막으로 사용하기 때문에 그 두께를 광학 설계상 10㎜ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2∼5㎚가 되도록 하는 것이 바람직하다.As described above, the multilayer thin film structure in which the Si layer is inserted has been used in some conventional PDP filters. However, in the conventional PDP filter, the Ag layer is prevented from being destroyed by the oxygen plasma during the oxide coating of the Si layer. It was used only as a purpose, that is, as a simple blocker function. Therefore, the conventional PDP filter using the conventional Si layer is to be coated with a minimum thickness that can prevent the damage to the Ag layer, but in the present invention, the auxiliary layer for preventing the decrease in reflectance rather than using the Si layer as a blocker In order to use it as a transparent thin film, it is preferable to make the thickness into 10 mm or less in optical design, and it is preferable to set it as 2-5 nm more preferably.
이하에서는 상술한 바와 같은 특성 및 조건을 만족시킬 수 있는 다양한 실시예에 따른 PDP 필터의 다층박막 구조를 제시한다.Hereinafter, a multilayer thin film structure of a PDP filter according to various embodiments capable of satisfying the above-described characteristics and conditions will be presented.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 PDP 필터의 다층박막 구조를 도시한 도면으로서, 투명 기판(15) 위에 제 1 TiO2층(31), 제 1 Si층(32), 제 1 Ag층(33), 제 1 ITO층(34), 제 2 TiO2층(35), 제 2 Si층(36), 제 2 Ag층(37), 제 2 ITO층(38) 및 제 3 TiO2층(39)을 순차적으로 적층한 구조를 도시하였다.3A is a diagram illustrating a multilayer thin film structure of a PDP filter according to a first embodiment of the present invention, in which a first TiO 2 layer 31, a first Si layer 32, and a first Ag are disposed on a transparent substrate 15. Layer 33, first ITO layer 34, second TiO 2 layer 35, second Si layer 36, second Ag layer 37, second ITO layer 38 and third TiO 2 The structure in which the layers 39 are sequentially stacked is illustrated.
본 실시예에서는 고굴절 투명박막을 형성하는 물질 중에서 굴절률이 가장 높은 물질로 알려진 TiO2를 사용하였으며, 동도면에 도시된 제 1 및 제 2 Si층(32, 36)은 전술한 바와 같이 제 1 및 제 2 Ag층(33, 37)에 대한 보조 투명박막층으로서의 기능을 하게 된다. 여기서, 각 Si층(32, 36)은 전술한 바와 같이 각 Ag층(33, 37)의 두께와 PDP 필터의 반사율에 따라 2∼5㎚ 범위 내에서 조절하는 것이 바람직하다.In the present embodiment, TiO 2, which is known as a material having the highest refractive index, is used among the materials forming the high refractive transparent thin film, and the first and second Si layers 32 and 36 shown in the same drawing are the first and the same. It functions as an auxiliary transparent thin film layer for the second Ag layers 33 and 37. Here, each of the Si layers 32 and 36 is preferably adjusted within the range of 2 to 5 nm depending on the thickness of each Ag layer 33 and 37 and the reflectance of the PDP filter.
그리고, 제 1 및 제 2 ITO층(34, 38)은 각각 제 1 및 제 2 TiO2층(35, 39)을 코팅하는 과정에서 산소 플라즈마로 인하여 제 1 및 제 2 Ag층(33, 37)의 전기전도성이 소멸되는 것을 방지하기 위한 블로커로서의 기능을 하게 되며, 제 1 및 제 2 Ag층(33, 37)의 전기전도성이 정상인 범위 내에서 가능한 얇게 코팅하는 것이 바람직하다.In addition, the first and second ITO layers 34 and 38 respectively form the first and second Ag layers 33 and 37 due to the oxygen plasma in the process of coating the first and second TiO 2 layers 35 and 39, respectively. It serves as a blocker to prevent the electrical conductivity from disappearing, it is preferable to coat as thin as possible within the range of the electrical conductivity of the first and second Ag layers 33, 37 is normal.
이러한 구조를 갖는 다층박막에 있어서 각 층에 대한 최적의 두께는 제 1 TiO2층(31)이 22∼32㎚, 제 1 Si층(32)이 2∼5㎚, 제 1 Ag층(33)이 12∼20㎚, 제 1 ITO층(34)이 2∼10㎚, 제 2 TiO2층(35)이 40∼60㎚, 제 2 Si층(36)이 2∼5㎚, 제 2 Ag층(37)이 12∼20㎚, 제 2 ITO층(38)이 2∼10㎚이며 제 3 TiO2층(39)이 20∼32㎚가 되도록 한다. 더욱 바람직하게는, 제 1 TiO2층(31)이 26㎚, 제 1 Si층(32)이 4㎚, 제 1 Ag층(33)이 17㎚, 제 1 ITO층(34)이 4㎚, 제 2 TiO2층(35)이 58㎚, 제 2 Si층(36)이 4㎚, 제 2 Ag층(37)이 17㎚, 제 2 ITO층(38)이 4㎚이며 제 3 TiO2층(39)이 29㎚가 되도록 하는 것이 바람직하다.In the multilayer thin film having such a structure, the optimum thickness for each layer is 22 to 32 nm for the first TiO 2 layer 31, 2 to 5 nm for the first Si layer 32, and the first Ag layer 33. The 12-20 nm, the first ITO layer 34 is 2-10 nm, the second TiO 2 layer 35 is 40-60 nm, the second Si layer 36 is 2-5 nm, the second Ag layer. (37) is 12-20 nm, the 2nd ITO layer 38 is 2-10 nm, and the 3rd TiO 2 layer 39 is 20-32 nm. More preferably, the first TiO 2 layer 31 is 26 nm, the first Si layer 32 is 4 nm, the first Ag layer 33 is 17 nm, the first ITO layer 34 is 4 nm, The second TiO 2 layer 35 is 58 nm, the second Si layer 36 is 4 nm, the second Ag layer 37 is 17 nm, the second ITO layer 38 is 4 nm, and the third TiO 2 layer is It is preferable to make (39) 29 nm.
도 3b는 도 3a에 도시된 바와 같은 다층박막 구조를 갖는 PDP 필터의 분광 투과반사율을 측정하여 도시한 그래프이며, 도 3c는 입사각에 따른 반사색상의 변화를 도시한 그래프이다.FIG. 3B is a graph showing the spectral transmittance reflectance of the PDP filter having the multilayer thin film structure as shown in FIG. 3A. FIG. 3C is a graph showing the change of the reflection color according to the incident angle.
도 3b에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 다층박막 구조의 PDP 필터에서는 반사율이 4% 이하가 되는 저반사 영역이 전체 199㎚ 구간으로서 종래의 일반적인 PDP 필터(87㎚)에 비해 현저한 개선도를 보인다. 따라서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 붉은 색의 반사색상이 나타나지 않는 특성을 갖는다.As shown in FIG. 3B, in the PDP filter having the multilayer thin film structure according to the present embodiment, the low reflection region having a reflectance of 4% or less is a whole 199 nm section, which is a significant improvement over the conventional PDP filter (87 nm). see. Thus, as shown in FIG. 3C, the red color does not appear.
도 4a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 PDP 필터의 다층박막 구조를 도시한 도면으로서, 투명 기판(15) 위에 제 1 TiO2층(41), 제 1 Si층(42), 제 1 Ag층(43), 제 2 Si층(44), 제 2 TiO2층(45), 제 3 Si층(46), 제 2 Ag층(47), 제 4 Si층(48) 및 제 3 TiO2층(49)을 순차적으로 코팅한 다층박막 구조를 갖는다.FIG. 4A is a diagram illustrating a multilayer thin film structure of a PDP filter according to a second embodiment of the present invention, in which a first TiO 2 layer 41, a first Si layer 42, and a first Ag are disposed on a transparent substrate 15. Layer 43, second Si layer 44, second TiO 2 layer 45, third Si layer 46, second Ag layer 47, fourth Si layer 48 and third TiO 2 It has a multilayer thin film structure in which the layer 49 is sequentially coated.
동도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 각 Ag층(43, 47)의 양쪽에 각각의 Si층(42와 44, 46과 48)을 형성하여 각각의 Si층(42, 44, 46, 48)이 보조 투명박막으로서의 기능은 물론, 각 Ag(43, 47)을 보호하기 위한 블로커의 기능을 동시에 수행하도록 구성하였다.As shown in the figure, in this embodiment, respective Si layers 42, 44, 46, and 48 are formed on both sides of each Ag layer 43, 47, respectively. 48) was configured not only to function as an auxiliary transparent thin film, but also to perform a function of a blocker for protecting each Ag 43 and 47 simultaneously.
이러한 제 2 실시예에 따른 다층박막에 있어서 각 층에 대한 두께는 제 1 TiO2층(41)이 20∼32㎚, 제 1 Si층(42)이 2∼5㎚, 제 1 Ag층(43)이 12∼20㎚, 제 2Si층(44)이 2∼5㎚, 제 2 TiO2층(45)이 40∼65㎚, 제 3 Si층(46)이 2∼5㎚, 제 2 Ag층(47)이 12∼20㎚, 제 4 Si층(48)이 2∼5㎚ 및 제 3 TiO2층(49)이 20∼32㎚이며, 더욱 바람직하게는 제 1 TiO2층(41)이 약 31㎚, 제 1 Si층(42)이 약 3.5㎚, 제 1 Ag층(43)이 약 17㎚, 제 2 Si층(44)이 약 3.5㎚, 제 2 TiO2층(45)이 약 54㎚, 제 3 Si층(46)이 약 3.5㎚, 제 2 Ag층(47)이 약 17㎚, 제 4 Si층(48)이 약 3.5㎚ 및 제 3 TiO2층(49)이 약 23㎚가 되로독 하는 것이 바람직하다.In the multilayer thin film according to the second embodiment, the thickness of each layer is 20 to 32 nm for the first TiO 2 layer 41, 2 to 5 nm for the first Si layer 42, and first Ag layer 43. ) 12-20 nm, 2nd Si layer 44 2-5nm, 2nd TiO 2 layer 45 40-65nm, 3rd Si layer 46 2-5nm, 2nd Ag layer (47) is 12-20 nm, the 4th Si layer 48 is 2-5 nm, and the 3rd TiO 2 layer 49 is 20-32 nm, More preferably, the 1st TiO 2 layer 41 is About 31 nm, first Si layer 42 about 3.5 nm, first Ag layer 43 about 17 nm, second Si layer 44 about 3.5 nm, second TiO 2 layer 45 about 54 nm, third Si layer 46 about 3.5 nm, second Ag layer 47 about 17 nm, fourth Si layer 48 about 3.5 nm, and third TiO 2 layer 49 about 23 nm It is preferable to read back to nm.
도 4b는 도 4a에 도시된 바와 같은 다층박막 구조를 갖는 PDP 필터의 분광 투과반사율을 측정하여 도시한 그래프로서, 동도면에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 다층박막 구조의 PDP 필터에서는 반사율이 4% 이하가 되는 저반사 영역이 전체 230㎚ 구간으로서 종래의 일반적인 PDP 필터(87㎚)는 물론 전술한 제 1 실시예에 보다 개선된 특성을 나타낸다. 또한, 본 실시예에 따른 PDP 필터는 평균반사율 1%미만으로 매우 낮은 전반사 특성을 갖는다.FIG. 4B is a graph showing the spectral transmittance reflectance of the PDP filter having the multilayer thin film structure as shown in FIG. 4A. As shown in the drawing, the reflectance of the PDP filter having the multilayer thin film structure according to the present embodiment is The low reflection region, which becomes 4% or less, is an overall 230 nm section, which shows improved characteristics in the first embodiment described above as well as the conventional general PDP filter (87 nm). In addition, the PDP filter according to the present embodiment has a very low total reflection characteristic with an average reflectance of less than 1%.
도 4c는 도 4a에 도시된 바와 같은 다층박막 구조를 갖는 PDP 필터의 입사각에 따른 반사색상의 변화를 도시한 그래프로서, 동도면에 도시된 바와 같이 붉은 색의 반사색상이 거의 나타나지 않는 특성을 갖는다. 즉, 본 실시예에 다른 PDP 필터의 경우에는 도 4b에 도시된 바와 같이 저반사 영역이 매우 넓기 때문에 어떠한 각도로 기울이더라도 반사색상이 붉은 색을 띄지 않는 특성을 갖는다.FIG. 4C is a graph illustrating a change in reflection color according to an incident angle of a PDP filter having a multilayer thin film structure as shown in FIG. 4A, and has a characteristic in which a red reflection color hardly appears as shown in FIG. . That is, in the case of the PDP filter according to the present embodiment, as shown in FIG. 4B, since the low reflection region is very wide, the reflection color does not appear red even when tilted at any angle.
도 5a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 PDP 필터의 다층박막 구조를 도시한도면으로서, 투명 기판(15) 위에 제 1 Nb2O5층(51), 제 1 Si층(52), 제 1 Ag층(53), 제 2 Si층(54), 제 2 Nb2O5층(55), 제 3 Si층(56), 제 2 Ag층(57), 제 4 Si층(58) 및 제 3 Nb2O5층(59)을 순차적으로 적층한 구조를 도시하였다.FIG. 5A is a diagram illustrating a multilayer thin film structure of a PDP filter according to a third embodiment of the present invention, wherein the first Nb 2 O 5 layer 51, the first Si layer 52, and the first Nb 2 O 5 layer are formed on a transparent substrate 15. 1 Ag layer 53, second Si layer 54, second Nb 2 O 5 layer 55, third Si layer 56, second Ag layer 57, fourth Si layer 58 and A structure in which the third Nb 2 O 5 layer 59 is sequentially stacked is illustrated.
본 실시예에서는 동도면에 도시된 바와 같이, 전술한 제 2 실시예에서 사용한 TiO2에 대신에 상대적으로 코팅이 용이한 Nb2O5를 사용하였다.In the present embodiment, as shown in the same figure, Nb 2 O 5, which is relatively easy to coat, was used instead of TiO 2 used in the above-described second embodiment.
여기서, 각 층에 대한 두께는 제 1 Nb2O5층(51)이 22∼38㎚, 제 1 Si층(52)이 2∼5㎚, 제 1 Ag층(53)이 12∼20㎚, 제 2 Si층(54)이 2∼5㎚, 제 2 Nb2O5층(55)이 50∼75㎚, 제 3 Si층(56)이 2∼5㎚, 제 2 Ag층(57)이 12∼20㎚, 제 4 Si층(58)이 2∼5㎚, 그리고 제 3 Nb2O5층(59)이 22∼38㎚이다. 더욱 바람직하게는, 제 1 Nb2O5층(51)이 약 35㎚, 제 1 Si층(52)이 약 3㎚, 제 1 Ag층(53)이 약 17㎚, 제 2 Si층(54)이 약 3㎚, 제 2 Nb2O5층(55)이 약 54㎚, 제 3 Si층(56)이 약 3㎚, 제 2 Ag층(57)이 약 17㎚, 제 4 Si층(58)이 약 3㎚, 그리고 제 3 Nb2O5층(59)이 약 23㎚가 되도록 하는 것이 바람직하다.The thickness of each layer is 22 to 38 nm for the first Nb 2 O 5 layer 51, 2 to 5 nm for the first Si layer 52, 12 to 20 nm for the first Ag layer 53, The second Si layer 54 is 2-5 nm, the second Nb 2 O 5 layer 55 is 50-75 nm, the third Si layer 56 is 2-5 nm, and the second Ag layer 57 is 12~20㎚, claim 4 Si layer 58 is 2~5㎚, and Nb 2 O 5 layer of claim 3 (59) is a 22~38㎚. More preferably, the first Nb 2 O 5 layer 51 is about 35 nm, the first Si layer 52 is about 3 nm, the first Ag layer 53 is about 17 nm, and the second Si layer 54 ) Is about 3 nm, the second Nb 2 O 5 layer 55 is about 54 nm, the third Si layer 56 is about 3 nm, the second Ag layer 57 is about 17 nm, and the fourth Si layer ( 58) is about 3 nm and the third Nb 2 O 5 layer 59 is about 23 nm.
도 5b 및 5c는 도 5a에 도시된 바와 같은 다층박막 구조를 갖는 PDP 필터의 분광 투과반사율 및 입사각에 따른 반사색상의 변화를 각각 도시한 그래프이다.5B and 5C are graphs showing changes in reflection color according to spectral transmission reflectance and incident angle of the PDP filter having the multilayer thin film structure as shown in FIG. 5A, respectively.
각각의 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 다층박막 구조의 PDP 필터에서는 반사율이 4% 이하가 되는 저반사 영역이 전체 214㎚(447∼660㎜) 구간으로서 종래의 일반적인 PDP 필터(87㎚) 보다 현저히 개선된 특성을 나타낸다. 그리고, 이와 같이 저반사 영역이 확장됨으로 인해 입사각이 80°로 개선되어 붉은 색의 반사 색상도 나타나지 않는 특성을 갖는다. 또한, 가시광선의 평균투과율은 67%가 되며, 반사율은 1% 미만의 우수한 특성을 갖는 PDP 필터를 구현할 수 있다.As shown in each drawing, in the PDP filter of the multilayer thin film structure according to the present embodiment, a low reflection region having a reflectance of 4% or less is a total of 214 nm (447 to 660 mm), and a conventional PDP filter 87 Nm) shows significantly improved properties. In addition, as the low reflection region is extended in this manner, the incident angle is improved to 80 °, and thus the red reflection color does not appear. In addition, the average transmittance of the visible light is 67%, it is possible to implement a PDP filter having excellent characteristics of less than 1% reflectance.
표 1은 상술한 제 1 내지 제 3 실시예에 따라 형성된 다층박막을 갖는 PDP 필터의 각 항목별 특성을 도 2a에 도시한 바와 같은 종래의 PDP 필터와 비교하여 도시한 도표이다.Table 1 is a chart showing the characteristics of each item of the PDP filter having a multi-layer thin film formed in accordance with the first to third embodiments described above compared with the conventional PDP filter as shown in Figure 2a.
즉, 상술한 바와 같은 각각의 실시예에서는 유효범위의 광 투과율(50%)을 갖는 동시에 반사율은 최소화된 면저항 1.5Ω 이하의 PDP 필터를 구현할 수 있으며, 특히 금속층(Ag층)을 2회만 삽입하여 다층박막을 형성함으로써 종래의 PDP 필터에 비해 그 제조공정을 단순화시킬 수 있게 된다.That is, in each of the embodiments described above, a PDP filter having a light transmittance (50%) in the effective range and a minimum reflectance of 1.5 Ω or less can be realized. By forming a multilayer thin film, the manufacturing process can be simplified as compared with a conventional PDP filter.
결과적으로, 상기한 바와 같은 각각의 실시예를 종합하여 보면, 본 발명에 따른 PDP 필터의 다층박막 구조에서는 투명 기판(15) 위에 제 1 고굴절 투명박막 (31 또는 41 또는 51), 제 1 보조 투명박막(32 또는 42 또는 52), 제 1 금속박막 (33 또는 43 또는 53), 제 2 고굴절 투명박막(35 또는 45 또는 55), 제 2 보조 투명박막(36 또는 46 또는 56), 제 2 금속박막(37 또는 47 또는 57) 및 제 3 고굴절 투명박막(39 또는 49 또는 59)을 순차적으로 코팅하는 구조를 가지며, 제 1 금속박막(33 또는 43 또는 53)과 제 2 고굴절 투명박막(35 또는 45 또는 55) 사이, 그리고 제 2 금속박막(37 또는 47 또는 57)과 제 3 고굴절 투명박막(39 또는 49 또는 59) 사이에 블로커를 삽입한 구조를 갖는다.As a result, when combining the respective embodiments as described above, in the multilayer thin film structure of the PDP filter according to the present invention, the first high refractive index transparent film 31 or 41 or 51, the first auxiliary transparent on the transparent substrate 15 Thin film 32 or 42 or 52, first metal thin film 33 or 43 or 53, second high refractive transparent film 35 or 45 or 55, second auxiliary transparent thin film 36 or 46 or 56, second metal The thin film 37 or 47 or 57 and the third high refractive transparent thin film 39 or 49 or 59 are sequentially coated, and the first metal thin film 33 or 43 or 53 and the second high refractive transparent thin film 35 or A blocker is inserted between 45 or 55 and between the second metal thin film 37 or 47 or 57 and the third high refractive transparent thin film 39 or 49 or 59.
따라서, 전반적으로 은 또는 은을 주성분으로 하는 금속박막층이 2회 삽입되는 구조로서, 면저항 1.5Ω 이하인 동시에 반사율이 현저히 감소된 PDP 필터를 구현할 수 있게 된다.Therefore, as a structure in which a metal thin film layer containing silver or silver as a main component is inserted twice, a PDP filter having a sheet resistance of 1.5 Ω or less and a markedly reduced reflectance can be realized.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, Ag층이 2번 삽입된 종래의 PDP 필터에 비해 공정의 간소화 및 생산 원가의 절감으로 인한 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 면저항 1.5Ω 이하의 규격을 만족하는 동시에 반사율이 향상된 PDP 필터를 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, compared to the conventional PDP filter in which the Ag layer is inserted twice, the productivity can be improved due to the simplification of the process and the reduction of production cost, and the sheet resistance of 1.5Ω or less is satisfied. At the same time, it is possible to provide a PDP filter with improved reflectance.
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