KR100734920B1

KR100734920B1 - 플라즈마 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR100734920B1
Application number: KR1020060094688A
Authority: KR
Inventors: 박유; 서태덕; 주준환
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2007-07-03
Also published as: CN101106054B; CN101106054A

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 그 장치는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 형성되는 필터를 포함하고, 필터는 베이스부 및 베이스부 상에 형성되며, 베이스부 보다 작은 굴절률을 가지는 패턴부를 구비하는 외광차단시트를 포함하고, 외광차단시트의 두께는 패턴부 높이의 1.01배 내지 2.25배이며 ,패턴부의 상, 하측 경사면과 하단이 이루는 제1 내각 및 제2 내각은 서로 상이한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 플라즈마 디스플레이 장치는 외부로부터 입사되는 빛을 최대한 흡수 및 차단하는 외광차단시트가 패널의 전면에 부착됨으로써 블랙(black) 영상을 효과적으로 구현할 수 있으며 명실 콘트라스트(contrast)를 개선할 수 있다. 또한, 패턴부의 경사면이 비대칭으로 형성되어 개구율을 확보할 수 있다.

PDP, 전면필터, 휘도, 명실 콘트라스트, 외광 차단

Description

플라즈마 디스플레이 장치{plasma display device}

도 1은 플라즈마 디스플레이 장치의 패널구조에 대한 일실시예를 도시한 도,

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극배치에 대한 일실시예를 도시한 도,

도 3은 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서 화상의 한 프레임이 복수의 서브필드로 시분할 구동되는 방법에 대한 일실시예를 도시한 도,

도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 외광차단시트의 구조에 대한 여러 실시예들을 도시한 도,

도 5은 본 발명에 따른 외광차단시트의 전면을 도시한 도,

도 6a 내지 도 7b는 본 발명에 따른 필터의 적층구조에 대한 실시예들을 도시한 단면도,

도 8는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 대한 구조를 도시한 도.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 특히 패널의 외부로 부터 입사되는 외광을 차단시키기 위하여, 서로 다른 굴절율을 가지는 두 물질로 이루어진 외광차단시트를 패널의 전면에 설치함으로써, 패널의 명실콘트라스트와 휘도를 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 PDP라 함)은 방전공간에 설치된 전극들에 소정의 전압을 인가하여 방전을 일으키고, 가스방전시 발생하는 플라즈마가 형광체를 여기 시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하는 장치로서, 대형화 및 경량화와 평면 박형화가 용이하고, 상하 좌우로 넓은 시야각을 제공하며, 풀 컬러 및 고휘도를 구현하는 것이 가능하다는 장점이 있다.

이러한 PDP는 블랙(Black) 영상을 구현할 때, 패널의 하판에 노출되어 있는 흰색계통의 형광체로 인하여 외부광이 PDP의 패널 전면에서 반사됨으로써, 블랙영상이 밝은 계열의 어두운 색으로 인지되어 콘트라스트가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 패널로 입사되는 외부광을 효과적으로 차단하여 빛의 반사를 방지하고, PDP의 명실콘트라스트를 획기적으로 향상시킴과 동시에 패널의 휘도를 개선하는 외광차단시트를 포함하여 구비되는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널; 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 형성되는 필터를 포함하고, 상기 필터는 베이스부 및 상기 베이스부 상에 형성되며 상기 베이스부보다 작은 굴절률을 가지는 패턴부를 구비하는 외광차단시트를 포함하고, 상기 외광차단시트의 두께는 상기 패턴부 높이의 1.01배 내지 2.25배이며 상기 패턴부의 상, 하측 경사면과 하단이 이루는 제1 내각 및 제2 내각은 서로 상이한 것을 특징으로 한다.

이러한, 상기 패턴부의 제2 내각은 상기 제1 내각의 1.01배 내지 1.45배, 또는 1.02배 내지 1.32배이며, 상기 패턴부의 제2 내각은 81도 내지 115도인 것을 특징으로 한다.

또한, 서로 인접한 상기 패턴부 사이의 간격은 상기 패턴부 하단 폭의 1.1배 내지 5배이며, 상기 패턴부의 높이는 서로 인접한 상기 패턴부 사이 간격의 0.89배 내지 4.25배이며, 서로 인접한 상기 패턴부 상단 사이의 간격은 하단 사이 간격의 1배 내지 3.25배인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 패턴부의 굴절률은 상기 베이스부의 굴절률의 0.300배 내지 0.999배인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터는 외부광의 반사를 방지하는 AR층; 상기 패널로부터 방사되는 근적외선을 차폐하는 NIR차폐층; 및 전자파를 차폐하는 EMI차폐층 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 대한 일실시예를 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판(10) 상에 형성되는 유지전극쌍인 스캔전극(11) 및 서스테인전극(12)과, 하부기판(20)상에 형성되는 어드레스전극(22)을 포함한다.

유지전극쌍(11, 12) 각각은 통상 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide; ITO)로 형성된 투명전극(11a, 12a)과, 은(Ag), 크롬(Cr) 등의 금속 또는 크롬/구리/크롬(Cr/Cu/Cr)의 적층형이나 크롬/알루미늄/크롬(Cr/Al/Cr)의 적층형으로 형성될 수 있는 버스전극(11b, 12b)을 포함하여 구성된다. 이때, 버스전극(11b, 12b)은 투명전극(11a, 12a) 상에 형성되어, 저항이 높은 투명전극(11a, 12a)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다.

또한, PDP에는 상부기판(10)의 외부에서 발생하는 외부광을 흡수하여 반사되는 것을 줄여주는 광 차단의 기능과 상부기판(10)의 퓨리티(purity)와, PDP의 콘트라스트를 향상시키는 기능을 하는 블랙매트릭스(Black Matrix, BM)가 형성된다.

이러한 블랙매트릭스는, 하부기판(20)에 형성되는 격벽(21)과 중첩되는 위치에 형성되는 제1 블랙매트릭스(15)와, 투명전극(11a, 12a)과 버스전극(11b, 12b)사이에 형성되는 제2 블랙매트릭스(11c, 12c)로 구성된다. 이와 같이, 제1 및 제2 블랙매트릭스(15, 11c, 12c)로 분리되어 형성되는 블랙매트릭스를 분리형 BM 이라하며, 제2 블랙매트릭스(11c, 12c)는 전극 사이에 층을 이루어 형성되기 때문에 블랙층 또는 블랙전극층이라고 할 수도 있다.

스캔전극(11)과 서스테인전극(12)이 각각 형성된 상부기판(10)에는 상부유전체층(13)과 보호층(14)이 적층되고, 상부유전체층(13)에는 플라즈마가 발생되는 하전입자들이 축적된다. 보호층(14)은 가스방전 시에 발생되는 하전입자들의 스퍼터링으로부터 상부유전체층(13)을 보호하고, 2차 전자의 방출효율을 높이게 된다.

또한, 어드레스전극(22)은 스캔전극(11) 및 서스테인전극(12)과 교차되는 방향으로 하부기판(20)에 형성되고, 어드레스전극(22)이 형성된 하부기판(20)상에는 하부유전체층(24)과 격벽(21)이 형성되고, 하부유전체층(24)과 격벽(21)의 표면에는 가스방전시 발생된 자외선에 의해 발광되어 가시광을 발생시키는 형광체(23)가 도포된다.

격벽(21)은 어드레스전극(22)과 나란한 방향으로 형성된 세로격벽(21a)과, 어드레스전극(22)과 교차하는 방향으로 형성된 가로격벽(21b)으로 구성되고, 방전셀을 물리적으로 구분하며, 방전에 의해 생성된 자외선과 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.

도 1에 도시된 패널의 구조는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 대한 일실시예에 불과하므로, 본 발명은 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 한정되지 아니한다. 예컨대, 본 발명에 따른 PDP는 유지전극쌍(11, 12) 각각이 ITO로 이루어진 투명전극(11a, 12a)을 생략하고, 버스전극(11b, 12b)만을 포함하는 구조일 수 있다. 이러한 구조는 투명전극(11a, 12a)을 사용하지 않으므로, 패널 제조의 단가를 낮출 수 있는 장점이 있고, 버스전극(11b, 12b)은 위에 열거한 재료 이외에 감광성 재료 등과 같은 다양한 재료가 사용 가능할 것이 다.

또한, 도 1에 도시된 PDP의 격벽 구조는 세로격벽(21a)과 가로격벽(21b)에 의해 방전셀이 폐쇄구조인 클로즈타입(Close Type)을 나타내고 있으나, 이에 한정되지 않고 가로격벽(21b)이 생략된 구조인 스트라이프타입(Stripe Type), 세로격벽(21a)과 가로격벽(21b)의 높이가 다른 차등형 격벽 구조, 세로격벽(21a) 또는 가로격벽(21b) 중 적어도 하나 이상에 배기 통로로 사용 가능한 채널(Channel)이 형성된 채널형 격벽 구조, 세로격벽(21a) 또는 가로격벽(21b) 중 하나 이상에 홈(Hollow)이 형성된 홈형 격벽 구조 등이 가능할 것이다.

여기서, 차등형 격벽 구조인 경우에는 가로격벽(21b)의 높이가 높은 것이 더 바람직하고, 채널형 격벽 구조나 홈형 격벽 구조인 경우에는 가로격벽(21b)에 채널이 형성되거나 홈이 형성되는 것이 바람직할 것이다.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 R, G 및 B 방전셀 각각이 동일한 선상에 배열되는 것으로 도시 및 설명되고 있지만, 다른 형상으로 배열되는 것도 가능할 것이다. 예컨대, R,G 및 B 방전셀이 삼각형 형상으로 배열되는 델타(Delta) 타입의 배열도 가능할 것이고, 방전셀의 형상도 사각형상뿐만 아니라, 오각형, 육각형 등의 다양한 다각 형상도 가능할 것이다.

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 일실시예를 도시한 것으로, 플라즈마 디스플레이 패널을 구성하는 복수의 방전셀들은 도 2에 도시된 바와 같이 매트릭스 형태로 배치되는 것이 바람직하다. 복수의 방전셀들은 각각 스캔전극들(Y1 내지 Ym), 서스테인전극들(Z1 내지 Zm) 및 어드레스전극들(X1 내지 Xn) 의 교차부에 마련된다. 스캔전극(Y1 내지 Ym)은 순차적으로 구동되거나 동시에 구동될 수 있고, 서스테인전극(Z1 내지 Zm)은 동시에 구동될 수 있다. 어드레스전극(X1 내지 Xn)은 기수 번째 전극들과 우수 번째 전극들로 분할되어 구동되거나 순차적으로 구동될 수 있다.

도 2에 도시된 전극 배치는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극배치에 대한 일실시예에 불과하므로, 본 발명은 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치 및 구동 방식에 한정되지 아니한다. 예컨대, 상기 스캔전극들(Y1 내지 Ym) 중 2 개의 스캔전극들이 동시에 스캐닝되는 듀얼 스캔(dual scan) 방식도 가능하며, 어드레스전극들(X1 내지 Xn)은 패널의 중앙 부분에서 상, 하로 분할되어 구동될 수도 있다.

도 3은 PDP에 있어서, 화상의 한 프레임이 복수의 서브필드로 시분할 구동되는 방법에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 단위 프레임은 화상의 계조를 표현하기 위하여 소정 개수, 예컨대 8개의 서브필드(SF1, ..., SF8)로 시분할 구동될 수 있다. 또한, 각 서브필드(SF1, ..., SF8)는 리셋구간(미도시)과, 어드레스구간(A1, ..., A8) 및, 서스테인구간(S1, ..., S8)으로 분할된다.

각 어드레스구간(A1, ..., A8)에서는, 어드레스전극(X)에 데이터신호가 인가되고, 각 스캔전극(Y)에는 이에 상응하는 스캔펄스가 순차적으로 인가된다. 각 서스테인구간(S1, ..., S8)에서는 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z)에 서스테인펄스가 교호하게 인가되어, 어드레스구간(A1, ..., A8)에서 선택된 방전셀들에서 서스테인 방전을 일으킨다.

플라즈마 디스플레이 패널의 휘도는 단위 프레임에서 차지하는 서스테인구간(S1, ..., S8)내의 서스테인방전횟수에 비례한다. 1 화상을 형성하는 하나의 프레임이 8개의 서브필드와 256 계조로 표현되는 경우에, 각 서브필드에는 차례대로 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128의 비율로 서로 다른 서스테인펄스의 수가 할당될 수 있다. 또는, 133 계조의 휘도를 얻기 위해서는 서브필드 1 구간, 서브필드 3 구간 및 서브필드 8 구간동안 셀 들을 어드레싱하여 서스테인방전 하면 된다.

한편, 각 서브필드에 할당되는 서스테인방전횟수는 서브필드들의 가중치에 따라 가변적으로 결정될 수 있다. 즉, 도 3에서는 한 프레임을 8개의 서브필드로 분할하는 경우를 예로 들어 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 한 프레임을 형성하는 서브필드의 수를 설계사양에 따라 다양하게 변형하는 것이 가능하다. 예를 들어, 한 프레임을 12 또는 16 서브필드 등과 같이, 8 서브필드 이상 또는 이하로 분할하여 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시킬 수 있을 것이다.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 외광차단시트의 구조에 대한 실시예들을 나타내는 단면도이다.

도 4a 내지 도 4f를 참조하면, 본 발명의 외광차단시트(100)는 베이스부(110)및 패턴부(120)를 포함하여 이루어진다.

통상적으로 PDP의 명실콘트라스트 저하에 영향을 주는 외부광은 사용자의 머리 상단에 존재하는 경우가 많다. 이와 같은 외부광은 패턴부(120) 내 측으로 굴절되어 흡수 및 차단되도록 하고, 화상을 표시하기 위하여 패널의 내부에서 방출되는 광이 패턴부(120)의 경사면(c,d)에서는 전반사가 일어나기 위해서는 패턴부(120)의 굴절률을 베이스부(110)의 굴절률보다 작게 하는 것이 바람직하다. 그러한 경우, 외광이 관찰자측으로 반사되지 않도록 외광을 흡수하고, 패널로부터 방출되는 광의 반사량을 높임으로써 디스플레이 영상의 명실 콘트라스트를 향상시킨다.

패널로 입사되는 외광의 각도를 고려하여 외광의 흡수 및 패널 광의 전반사를 최대화하기 위해서는, 패턴부(120)의 굴절율은 베이스부(110)의 굴절율의 0.3배 내지 0.999배인 것이 바람직하다. 패널로부터 방출되는 광이 패턴부(120)의 경사면에서 전반사되는 것을 최대화하기 위해, 플라즈마 디스플레이 패널의 상하 시야각을 고려하면 패턴부(120)의 굴절율은 베이스부(110)의 굴절율의 0.3배 내지 0.8배인 것이 바람직하다.

베이스부(110)는 빛이 원활하게 투과됨과 동시에 소정의 각도만큼 굴절되도록 하기 위하여 소정의 굴절율을 가지는 투명한 플라스틱 재질로 형성된다. 예컨대, 자외선(UV) 경화방식으로 형성되는 수지(Resin)계열의 물질로 이루어지는 것이 바람직하나, 패널의 전면을 보호하는 효과를 높이기 위하여 견고한 글라스(Glass) 재질이 사용될 수도 있다.

또한, 외부광을 최대한 차단할 수 있도록 베이스부(110) 상에 형성되는 패턴부(120)는 상단(a)보다 하단(b)의 폭이 큰 단면형상을 가진다. 예컨대, 상단(a)의 폭이 0에 근접한 뾰족한 형상인 삼각형인 것이 바람직하나, 소정의 폭을 가지도록 형성되어 사다리꼴 형상을 가질 수도 있으며 곡선인 형상을 가질 수도 있을 것이다. 외광차단시트(100)의 외광 차단 효과를 극대화하기 위하여 패턴부(120)의 상단 (a)은 외부로부터 빛이 입사되는 사용자 측(A)으로 배치되고, 하단(b)은 패널 측(B)으로 배치하는 것이 바람직하다.

또한, 패턴부(120)는 투명한 플라스틱 재질로 이루어진 베이스부(110) 보다 어두운 색을 띠며, 외부로부터 입사되는 빛을 더욱 효과적으로 차단 및 흡수하기 위하여 광흡수특성을 가지는 물질계열이 첨가될 수 있고, 검은색계열의 물질이 첨가되어 형성되거나 표면에 도포 될 수 있을 것이다.

통상적으로 사용자의 머리 상단에 존재하는 외부광은 차단함과 동시에 패널의 개구율을 보다 넓게 확보하기 위하여 패턴부의 하단(b)과, 차단되는 외부광원이 존재하는 위치를 기준으로 상,하로 구분되는 2개의 경사면(c, d) 각각이 이루는 각은 서로 상이하게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, PDP의 명실콘트라스트에 주로 영향을 미치는 외부광이 입사되는 상측 경사면(c)과 하단이 이루는 제1 내각(θ1)은, 하측 경사면(d)과 하단이 이루는 제2 내각(θ2)보다 작은 것이 바람직하며, 패턴부(120)의 제2 내각(θ2)은 제1 내각(θ1)의 1.01배 내지 1.45배인 것이 바람직하다.

외광차단시트(100)에 구비되는 패턴부(120)의 제2 내각(θ2)이 제1 내각(θ1)의 1.02배 내지 1.32배일 때, 패턴부의 제조가 용이한 범위에서 외광차단시트(100)의 개구율을 최대한 확보할 수 있고, 외광 차단 효과 및 패널 내부광 반사를 최대화할 수 있다.

다음의 표 1은 패턴부(120)의 제1 내각(θ1)과 제2 내각(θ2)에 따라 외광차단시트(100)의 개구율과 패널 내부광 통과 여부를 실험한 결과이다.

θ1	θ2	개구율	내부광통과
80도	80도	50%	○
80도	82도	60%	○
80도	85도	63%	○
80도	87도	65%	○
80도	90도	68%	○
80도	92도	70%	○
80도	95도	73%	○
80도	98도	75%	○
80도	100도	78%	○
80도	105도	80%	○
80도	110도	83%	△
80도	115도	85%	△
80도	120도	88%	X
80도	125도	90%	X

표 1을 참조하면, 패턴부(120)의 제1 내각(θ1)이 80도일 경우, 패턴부(120)의 제2 내각(θ2)이 80도보다 높게 형성되어야 패널의 명암비를 대비하여 내부 광의 투과량 손실을 최소화할 수 있는 개구율 50%를 넘어서는 동시에 점점 개구율이 높아진다. 그러나, 제2 내각(θ2)이 120도 이상이 되면 개구율은 88%로 이상으로 좋아지지만 패널내부에서 방출되는 빛이 통과할 수 없게 된다.

즉, 패턴부(120)의 제2 내각(θ2)이 제1 내각(θ1)보다 1.01배 내지 1.45배일 때, 외광차단시트(100)의 개구율을 충분히 확보할 수 있으며, 패널 내부로부터 방출되는 빛이 충분히 외부로 통과될 수 있다. 더욱이, 제조공정상의 용이성을 고려하여 개구율 및 패널내부광의 통과율을 최대화하기 위해서는 패턴부(120)의 제2 내각(θ2)은 제1 내각(θ1)보다 1.02배 내지 1.32배일 수 있으며, 제2 내각(θ2)은 81도 내지 115도로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 패턴부(120)의 제1 내각(θ1)과, 제 1 내각(θ1) 보다 큰 제2 내각(θ2)이 90도 보다는 작은 예각인 외광차단시트(100)가 형성될 수 있을 것이고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 패턴부(120a)의 제1 내각(θ1)보다 큰 제2 내각(θ2)이 직각으로 형성될 수 있으며, 도 4c에 도시된 바와 같이 패턴부(120b)의 제1 내각(θ1) 및 90도보다 큰 제2 내각(θ2)이 115도 보다는 작은 둔각으로 형성될 수도 있을 것이다. 이때, 패턴부(120)의 제1 내각(θ1)보다 큰 제2 내각(θ2)이 점점 커질수록 개구율이 향상되지만, 패널로부터 방출되는 빛이 패턴부(120)에서 전반사가 이루어져 사용자로 도달될 수 있도록 하기 위하여 패턴부(120)의 제2 내각(θ2)은 위의 표 1에서 설명한 바와 같이 115도보다 작은 각도로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

또한, 외광차단시트(100)의 패턴부(120)는 도 4d에 도시된 바와 같이 삼각형이 아닌 사각형, 사다리꼴 등과 같은 다각형 형상을 가질 수 있으며, 도 4e에 도시된 바와 같이 패턴부(120d)의 단면형상중에서 상단(a)이 곡선으로 형성될 수 있을 것이다.

여기서, 도 4e 내지 도 4f를 참조하여 본 발명의 외광차단시트의 구조에 대하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 외광차단시트의 두께(T)가 20㎛ 내지 250㎛일때, 제조 공정이 용이하고, 적절한 광투과율을 가질 수 있다. 패널로부터 방출되는 빛이 원활하게 투과되도록 하고, 외부에서 입사되는 빛이 굴절되어 패턴부(120)로 효과적으로 흡수 및 차단 되도록 하고, 시트의 견고성을 확보하기 위해, 외광차단시트의 두께(T)는 100㎛ 내지 180㎛로 형성될 수 있다.

또한, 외광차단시트에 구비되는 패턴부의 높이(h)가 80㎛ 내지 170㎛일 때, 패턴부의 제조가 가장 용이하며, 외광차단시트의 적절한 개구율을 확보할 수 있으며 외광 차단 효과 및 패널로부터 방출되는 빛의 반사 효과를 최대화할 수 있다.

이와 같은 패턴부의 높이(h)는 외광차단시트의 두께(T)에 따라 가변 될 수 있다. 일반적으로 패널로 입사되어 명실콘트라스트 저하에 영향을 주는 외광은 주로 패널의 위치보다 상측에 위치하게 되므로, 패널로 입사되는 외광을 효과적으로 차단하기 위해, 패턴부의 높이(h)는 외광차단시트의 두께(T)에 대해 일정 비율 범위 내의 값을 가지는 것이 바람직하다.

도 4f를 참조하면, 패턴부의 높이(h)가 증가할수록 패턴부 상단 부분의 베이스부 두께가 얇아져 절연 파괴가 발생할 수 있으며, 패턴부의 높이(h)가 감소할수록 일정 범위 내의 각도를 가지는 외광이 패널로 입사되어 외광 차단이 제대로 이루어지지 않게 된다.

다음의 표 2는 외광차단시트의 두께(T)와 패턴부의 높이(h)에 따라 외광차단시트의 졀연 파괴 및 외광 차단 효과를 실험한 결과이다.

시트의 두께(T)	패턴부의 높이(h)	절연 파괴	외광 차단
120㎛	120㎛	○	○
120㎛	115㎛	△	○
120㎛	110㎛	X	○
120㎛	105㎛	X	○
120㎛	100㎛	X	○
120㎛	95㎛	X	○
120㎛	90㎛	X	○
120㎛	85㎛	X	○
120㎛	80㎛	X	○
120㎛	75㎛	X	△
120㎛	70㎛	X	△
120㎛	65㎛	X	△
120㎛	60㎛	X	△
120㎛	55㎛	X	△
120㎛	50㎛	X	X

표 2를 참조하면, 외광차단시트의 두께(T)가 120㎛일 경우, 패턴부의 높이(h)가 120㎛ 이상으로 형성되면 패턴부가 절연 파괴될 위험이 있어 제품의 불량률이 증가할 수 있다. 패턴부의 높이(h)가 115㎛ 이하로 형성되면 패턴부가 절연 파괴될 우려가 없어 외광차단시트의 불량률을 감소시킬 수 있다. 그러나, 패턴부의 높이(h)가 75㎛이하로 형성될 때에는 패턴부에 의해 외부광이 차단되는 효율이 감소될 수 있으며, 50㎛이하로 형성되는 경우에는 외광이 패널로 입사될 수 있다.

외광차단시트의 두께(T)가 패턴부 높이(h)의 1.01배 내지 2.25배일 때, 패턴부 상단 부분의 절연 파괴를 방지할 수 있으며, 외광이 패널로 입사되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 절연 파괴 및 외광의 패널 입사를 방지함과 동시에, 패널로부터 방출되는 빛의 반사율을 증가시키고 시야각을 충분히 확보하기 위해서는 외광차단시트의 두께(T)가 패턴부 높이(h)의 1.01배 내지 1.5배일 수 있다.

도 4f를 참조하면, 패턴부를 포함하는 외광차단시트의 개구율을 확보하고, 외광차단 효과 및 패널내부광 반사효율을 최대화하고, 제조상의 용이성을 고려하여 패턴부의 하단폭(P1)은 18㎛ 내지 35㎛로 형성되는 것이 바람직하다.

패널 광이 사용자측으로 방출되어 적정 휘도의 디스플레이 영상을 표시하기 위한 개구율을 확보하고, 외광 차단 효과 및 패널 광 반사 효율을 증가시키기 위한 최적의 패턴부(120) 경사면 기울기를 확보하기 위해, 서로 인접한 패턴부 사이의 최단거리(P2)는 40㎛ 내지 90㎛일 수 있으며, 서로 인접한 패턴부 상단 사이의 간격(P3)은 60㎛ 내지 130㎛일 수 있다.

상기와 같은 이유에 따라, 서로 인접한 두 패턴부 사이의 최단거리(P2)는 이 패턴부(120) 하단 폭의 1.1배 내지 5배일 때, 디스플레이를 위한 개구율을 확보할 수 있다. 또한, 개구율 확보와 동시에 외광 차단 효과 및 패널광 반사 효율을 최적화하기 위해서는 서로 인접한 두 패턴부 사이의 최단거리(P2)이 패턴부(120) 하단 폭의 1.5배 내지 3.5배일 수 있다.

다음의 표 3은 외광차단시트(100)의 패턴부 하단 폭(P1)과 패턴부 높이 중간(h/2)에서의 폭에 따라 외광차단시트의 개구율 및 외광 차단 효과를 실험한 결과로서, 패턴부 하단 폭이 23㎛인 경우이다.

패턴 하단폭	패턴 중앙폭	개구율	외광 차단
23.0㎛	23.0㎛	50%	○
23.0㎛	22.0㎛	55%	○
23.0㎛	20.0㎛	60%	○
23.0㎛	18.0㎛	65%	○
23.0㎛	16.0㎛	70%	○
23.0㎛	14.0㎛	72%	○
23.0㎛	12.0㎛	75%	○
23.0㎛	10.0㎛	78%	○
23.0㎛	9.0㎛	80%	○
23.0㎛	8.0㎛	83%	△
23.0㎛	6.0㎛	85%	△
23.0㎛	5.0㎛	90%	X

표 3을 참조하면, 외광차단시트(100)의 패턴부 하단폭(P1)이 23.0㎛일 경우, 패턴부 중앙(h/2)에서의 폭이 23㎛이하로 형성되면 패널내부에서 방출되는 광이 사용자측으로 통과되어 영상이 디스플레이 되는 적절한 50%이상의 개구율을 확보할 수 있게된다. 그러나, 패턴부 중앙(h/2)에서의 폭이 8㎛이하로 형성되면 외광이 차단되는 효율이 감소 될 수 있으며, 5㎛이하로 형성되는 경우에는 외광이 패널로 입사될 수 있게 된다.

따라서, 외광차단시트의 패턴부 중앙높이(h/2)에서의 폭은 하단폭(P2)의 1배 내지 3.5배 또는 1.5배 내지 2.5배 일 때, 외광이 패널로 입사되는 것을 방지할 수 있으며 적절한 개구율을 확보할 수 있다.

또한, 외광이 패널내부로 입사되는 각도를 고려하여 패턴부의 높이(h)는 서로 인접한 패턴부 사이의 최단거리의 0.89배 내지 4.25배의 비를 가지며, 그러한 경우 패널내부에서 방출되는 빛의 반사율 및 외광차단효율이 최대화 되며, 패턴부의 높이(h)에 따른 상, 하 시야각을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 외광차단시트의 개구율이 최대한 확보되도록 하기 위하여 서로 인접한 패턴부 상단사이의 거리는 서로 인접한 패턴부 사이의 최단거리의 1배 내지 3.25배로 형성되어 개구율을 확보함과 동시에 외광차단효율을 최대화하게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 외광차단시트를 나타내는 전면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 패턴부(120)는 베이스부(110)상에 일렬로 소정의 간격으로 형성되는 것이 바람직하다. 도 5에서는 패턴부(120)가 외광차단시트(100)의 상단 또는 하단과 평행하게 형성되어 있으나, 외광차단시트의 상단 또는 하단과 일정한 각도를 가지고 비스듬히 형성될 수도 있다. 그러한 경우, 패널 내부의 블랙 매트릭스 및 블랙층, 격벽, 버스전극 등에 의해 발생하는 모아레(Moire)현상을 방지할 수 있다. 모아레 현상이란 비슷한 격자 모양의 패턴이 겹쳐지면서 발생하는 저주파의 패턴을 말하는데, 예를 들어 모기장을 겹쳐 놓았을 때 보이는 물결 무늬 패턴과 같은 것이다. 이러한 모아레 현상은 외광차단시트의 상단 또는 하단과 이루는 패턴부의 각도뿐만 아니라, 패턴부의 폭과 실질적으로 같은 패턴부의 하단폭과 패널내부에 형성되는 버스 전극의 폭 및 세로격벽의 폭과 연관성이 있다.

다음의 표 4는 외광차단시트의 패턴부 하단 폭과 패널의 상부 기판에 형성되는 버스 전극 폭의 비율에 따라 모아레 현상 발생 여부 및 외광 차단 효과를 실험한 결과로서, 버스 전극의 폭이 90㎛인 경우이다.

패턴부 하단 폭 / 버스 전극 폭	모아레	외광 차단
0.10	△	×
0.15	△	×
0.20	×	△
0.25	×	○
0.30	×	○
0.35	×	○
0.40	×	○
0.45	△	○
0.50	△	○
0.55	○	○
0.60	○	○

표 4를 참조하면, 패턴부 하단의 폭이 버스 전극 폭의 0.2배 내지 0.5배일 때, 모아레 현상을 감소시키고 패널로 입사되는 외광을 감소시킬 수 있다. 또한, 모아레 현상을 방지하고 외광을 효과적으로 차단하는 동시에, 패널 광의 방출을 위한 개구율을 확보하기 위해서는, 패턴부 하단의 폭이 버스 전극 폭의 0.25배 내지 0.4배인 것이 바람직하다.

다음의 표 5는 외광차단시트의 패턴부 하단 폭과 패널의 하부 기판에 형성되는 세로 격벽의 폭의 비율에 따라 모아레 현상 발생 여부 및 외광 차단 효과를 실험한 결과로서, 세로 격벽의 폭이 50㎛인 경우이다.

패턴부 하단 폭 / 세로 격벽 상단 폭	모아레	외광 차단
0.10	○	×
0.15	△	×
0.20	△	×
0.25	△	×
0.30	×	△
0.35	×	△
0.40	×	○
0.45	×	○
0.50	×	○
0.55	×	○
0.60	×	○
0.65	×	○
0.70	△	○
0.75	△	○
0.80	△	○
0.85	○	○
0.90	○	○

표 5를 참조하면, 패턴부 하단의 폭이 세로 격벽 폭의 0.3배 내지 0.8배일 때, 모아레 현상을 감소시키고 패널로 입사되는 외광을 감소시킬 수 있다. 또한, 모아레 현상을 방지하고 외광을 효과적으로 차단하는 동시에, 패널 광의 방출을 위한 개구율을 확보하기 위해서는, 패턴부 하단의 폭이 세로 격벽 폭의 0.4배 내지 0.65배인 것이 바람직하다.

도 6a 내지 도 7b는 본 발명에 따른 필터의 구조에 대한 실시예들을 단면도로 도시한 것으로, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 형성되는 필터는 AR/NIR 시트, EMI 차폐시트, 외광차단시트, 광특성시트 등을 포함할 수 있다.

도 6a 내지 도 7b를 참조하면, AR/NIR 시트(210)는 투명한 플라스틱 재질로 이루어진 베이스시트(213)의 전면에 외부로부터 입사되는 빛이 반사되는 것을 방지하여 눈부심 현상을 감소시키는 기능이 있는 AR(Anti-Reflection)층(211)이 부착되고, 후면에는 패널로부터 방사되 는 근적외선을 차폐하여 리모콘등과 같이 적외선을 이용하여 전달되는 신호들이 정상적으로 전달될 수 있도록 하는 NIR(Near Infrared) 차폐층(212)이 부착된다. 이때, 베이스시트(213)는 사용 조건이나 제조에 견딜 수 있는 투명성, 절연성, 내열성, 기계적 강도 등을 고려하여, 여러 가지 재료가 적용가능 하다. 예컨대, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, 비닐계 수지, 아크릴계 수지, 셀룰로우스계 수지 등이 사용될 수 있으며, 통상적으로 투명성이 좋고, 가시광선 투과율이 80%이상 확보되는 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트 등과 같은 폴리에스테르계열의 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 베이스시트(213)의 두께는 기계적 강도가 충분하지 못하여 시트가 훼손되는 것을 방지하고, 필요이상의 두께로 많은 비용이 소비되지 않는 것을 고려하여 50㎛ 내지 500㎛로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

AR층(211)으로는 일반적인 반사방지막이 적용될 수가 있으며, NIR 차폐층(212)은 PDP가 발하는 파장 800㎚ 내지 1100㎚ 대역의 근적외선 투과율이 20%이하, 바람직하기는 10%이하로서, 실용에 제공될 수 있을 정도의 근적외선 흡수제를 사용하여 형성된다. 근적외선 흡수제의 재료로는 가시광선 영역의 광투과성이 높은 예컨대, 폴리메틴계, 시아닌계 화합물, 부타로시아닌계 화합물, 나트타로시아닌계 화합물, 나프토키노계 화합물, 안토라퀴논계 화합물, 디치올계 화합물, 이모늄계 화합물, 디이모눔계 화합물 등의 근적외선흡수색소를 들 수 있다.

EMI 차폐시트(220)는 투명한 플라스틱 재질로 이루어진 베이스시트(222)의 전면에 EMI(Electromagnetic Interference)를 차폐하여 패널로부터 방사되는 EMI가 외부로 방출되는 것을 방지하는 EMI 차폐층(221)이 부착된다. 이때, 통상적으로 EMI 차폐층(221)은 도전성을 가지는 물질을 이용하여 메쉬(Mesh) 구조의 패턴을 구비하며, EMI 차폐층의 접지를 위해 패턴의 외부, 즉 화상이 표시되지 않는 EMI차폐시트(220)의 비유효영역에는 도전성 물질이 전체적으로 도포 된다. 여기서, EMI 차폐시트의 패턴을 이루는 금속층의 재료로는, 예컨대 금, 은, 철, 니켈, 크롬, 알미늄 등 충분히 전파를 차폐할 수 있을 정도의 도전성을 가진 금속이 사용될 수 있으며, 단일 물질로 형성될 수도 있고, 합금 또는 다층으로 형성될 수 있을 것이다. 또한, 패턴의 하면이 흑화 처리되어 패널내부에 형성된 블랙매트릭스와 같이 패널의 명실콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 패턴의 외주면 중 적어도 일면은 흑화 처리되어 베이스부보다 어두운 색을 가진다. 그러한 경우 패널에 햇빛이나 전등 빛 등과 같은 외부광이 입사했을 때, 흑화 처리된 부분으로부터 반사가 억제 및 흡수되어, PDP의 표시화상을 높은 콘트라스트로 개선할 수 있게 된다. 흑화 처리 방법으로는 도금법이 바람직하며, 그러한 경우, 밀착력이 뛰어나 패턴의 모든 면이 쉽게 흑화될 수가 있으며. 도금의 제료로는 동, 코발트, 니켈, 아연, 주석, 크롬 중 선택된 적어도 한 가지 또는 두가지 이상의 화합물, 예컨대 산화구리, 이산화구리, 산화철 등의 산화화합물 등이 사용될 수 있다.

EMI 차폐층의 패턴 폭은 10㎛ 내지 30㎛로 형성되는 것이 바람직하며, 그러한 경우 전자파차폐를 위한 충분한 전기저항값을 가질 수 있으며, 적절한 광 투과율을 위한 개구율이 확보될 수 있다.

통상적으로 외부광원은 실내나 외부에서나 사용자의 머리 상단에 존재하는 경우가 제일 많다. 이러한 외부 광을 효과적으로 차단하여 PDP의 블랙영상을 더욱 어둡게 표현될 수 있도록 하는 외광차단시트(230)가 부착된다.

이와 같은 AR/NIR 시트(210), EMI 차폐시트(220), 외광차단시트(230) 사이에는 점착제(240)가 층을 이루고 있으며, 각각의 시트들 및 필터가 패널의 전방에 견고하게 설치될 수 있도록 한다. 또한, 각각의 시트들에 포함되는 베이스시트의 재질은 외광차단시트 제작의 용이성을 고려하여 실질적으로 동일한 재질을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 도 6a 에서는 AR/NIR 시트(210), EMI 차폐시트(220), 외광차단시트(230)의 순으로 적층된 것을 도시하고 있으나, 도 6b에 도시된 바와 같이 AR/NIR 시트(210), 외광차단시트(230), EMI 차폐시트(220)의 순으로 적층 될 수 있듯이 각 시트의 적층순서는 당업자에 의하여 다르게 적층될 수 있을 것이다. 또한, 각각의 시트 중 적어도 어느 한 층이 생략될 수도 있을 것이다.

도 7a 내지 도 7b를 참조하면, 패널의 전방에 설치되는 필터(300)는 도 6a 및도 6b에 도시된 바와 같은 AR/NIR 시트(310), EMI 차폐시트(330) 및 외광차단시트(340) 이외에 광특성시트(320)를 더 포함할 수 있다. 광특성시트(320)는 패널로부터 입사되는 광의 색온도 및 휘도 특성을 개선시키며, 투명한 플라스틱 재질로 이루어진 베이스시트(322)의 전면 또는 후면에 소정의 염료와 점착제로 이루어진 광특성층(321)이 적층된다.

도 6a 내지 도 7b에 도시된 각각의 시트에 포함되어 있는 베이스시트 중 적어도 하나의 베이스시트가 생략될 수도 있고, 베이스시트들 중 어느 하나는 플라스틱 재질이 아닌 견고한 글라스(Glass)가 사용되어 패널을 보호하는 기능을 향상시킬 수 있다. 이때, 글라스는 패널로부터 소정 간격을 가지고 이격되어 형성되는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구조를 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에는 필터(100)가 형성되는 것이 바람직하며, 필터(100)에는 외광 차단시트, AR(Anti-Reflection)시트, NIR(Near Infrared)차폐시트, EMI(ELectro Magmetic Interferenc e)차폐 시트, 광특성 시트 등이 포함될 수 있다.

필터(100)와 패널 사이에 10㎛ 내지 30㎛의 두께를 가지는 점착제가 층을 이루어 패널과 필터(100)의 부착을 용이하게 함과 동시에 접착성을 높일 수 있다. 또한, 외부압력 등으로부터 상기 패널을 보호하기 위해, 필터(100)와 상기 패널 사이에 점착층이 30㎛ 내지 120㎛의 두께로 형성될 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 본 발명의 기술상 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 용용이 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 외부로부터 입사되는 빛은 최대한 흡수 및 차단함과 동시에 패널의 개구율이 확보되는 외광차단시트를 포함하기 때문에, PDP의 블랙영상을 효과적으로 구현할 수 있고, 화면의 휘가 개선되는 효과가 있다.

Claims

플라즈마 디스플레이 패널; 및

상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전방에 설치되는 필터를 포함하고,

상기 필터는,

베이스부; 및

상기 베이스부 상에 형성되는 복수의 패턴부들을 구비하는 외광차단시트를 포함하며,

상기 패턴부는 하단, 상기 하단과 연결된 상측 경사면 및 하측 경사면을 포함하고, 상기 외광차단시트의 두께는 상기 패턴부의 높이의 1.01배 내지 1.5배이며, 상기 패턴부의 상측 경사면과 상기 하단이 이루는 제1 내각은 상기 하측 경사면과 상기 하단이 이루는 제2 내각과 서로 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 제1 내각은 상기 제2 내각보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 제2 내각은 상기 제1 내각의 1.01배 내지 1.45배인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 제2 내각은 상기 제1 내각의 1.02배 내지 1.32배인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 제2 내각은 81도 내지 115도인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 패턴부의 하단 폭은 상기 패턴부의 중간 높이에서의 폭의 1배 내지 3.5배인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

서로 인접한 상기 패턴부의 하단 사이의 간격은 상기 패턴부 하단 폭의 1.1배 내지 5배인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 패턴부의 높이는 서로 인접한 상기 패턴부의 하단 사이의 간격의 0.89배 내지 4.25배인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

서로 인접한 상기 패턴부의 상단 사이의 간격은 하단 사이의 간격의 1배 내지 3.25배인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 패턴부의 굴절률은 상기 베이스부의 굴절률보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 패턴부의 굴절률은 상기 베이스부의 굴절률의 0.300배 내지 0.999배인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 필터는,

외부광의 반사를 방지하는 반사방지층;

상기 패널로부터 방사되는 근적외선을 차폐하는 근적외선 차폐층; 및

전자파를 차폐하는 전자파 차폐층 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 패턴부의 하단 폭은 18㎛ 내지 35㎛인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 패턴부의 높이는 80㎛ 내지 170㎛인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

서로 인접한 상기 패턴부의 하단 사이의 간격은 40㎛ 내지 90㎛인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
베이스부; 및

상기 베이스부 상에 형성되는 복수의 패턴부를 구비하는 외광차단시트를 포함하고,

상기 패턴부는 하단, 상기 하단과 연결된 상측 경사면 및 하측 경사면을 포함하고,

상기 외광차단시트의 두께는 상기 패턴부 높이의 1.01배 내지 1.5배이며, 상기 패턴부의 상측 경사면과 상기 하단이 이루는 제1 내각은 상기 하측 경사면과 상기 하단이 이루는 제2 내각과 서로 상이한 것을 특징으로 하는 필터.
제16 항에 있어서,

상기 제1 내각은 상기 제2 내각보다 작은 것을 특징으로 하는 필터.
제16 항에 있어서,

상기 제2 내각은 상기 제1 내각의 1.01배 내지 1.45배인 것을 특징으로 하는 필터.
제16 항에 있어서,

상기 제2 내각은 상기 제1 내각의 1.02배 내지 1.32배인 것을 특징으로 하는 필터.
제16 항에 있어서,

상기 제2 내각은 81도 내지 115도인 것을 특징으로 하는 필터.
제16 항에 있어서,

상기 패턴부의 하단 폭은 상기 패턴부의 중간 높이에서의 폭의 1배 내지 3.5배인 것을 특징으로 하는 필터.
제16 항에 있어서,

서로 인접한 상기 패턴부의 하단 사이의 간격은 상기 패턴부 하단 폭의 1.1배 내지 5배인 것을 특징으로 하는 필터.
제16 항에 있어서,

상기 패턴부의 높이는 서로 인접한 상기 패턴부의 하단 사이의 간격의 0.89배 내지 4.25배인 것을 특징으로 하는 필터.
제16 항에 있어서,

서로 인접한 상기 패턴부의 상단 사이의 간격은 하단 사이의 간격의 1배 내지 3.25배인 것을 특징으로 하는 필터.
제16 항에 있어서,

외부광의 반사를 방지하는 반사방지층;

상기 패널로부터 방사되는 근적외선을 차폐하는 근적외선 차폐층; 및

전자파를 차폐하는 전자파 차폐층 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제16 항에 있어서,

상기 패턴부의 굴절률은 상기 베이스부의 굴절률의 0.300배 내지 0.999배인 것을 특징으로 하는 필터.
삭제
제16 항에 있어서,

상기 외광차단시트의 두께는 100um 내지 180um인 것을 특징으로 하는 필터.
제16 항에 있어서,

상기 패턴부의 높이는 80um 내지 110um인 것을 특징으로 하는 필터.
삭제