KR100509761B1

KR100509761B1 - 전면필터

Info

Publication number: KR100509761B1
Application number: KR10-2003-0013364A
Authority: KR
Inventors: 장명수; 류병길; 차홍래; 김경구; 김영성
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2005-08-25
Also published as: KR20040078423A

Abstract

본 발명은 컨트라스트를 향상시킬 수 있도록 한 전면필터에 관한 것이다.

본 발명의 전면필터는 패널로부터 입사되는 빛의 차단 및 투과를 전계에 따라 조절하기 위한 광셔터층을 구비하고, 상기 광셔터층은 염료를 함유한 고분자 분산 액정(PDLC)을 이용하여 오프모드시 고분자와 액정과의 굴절율 차로 산란된 빛을 염료가 흡수함으로써 빛을 차단하게 된다.

이에 따라, 본 발명의 전면필터는 염료를 함유한 PDLC 광셔터층을 이용하여 리셋기간 및 어드레스기간과 같은 PDP의 비표시기간에 패널로부터 입사되는 빛을 차단함으로써 PDP의 컨트라스트를 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 전면필터는 NIR 차폐막과 염료를 함유한 PDLC 광셔터층을 일원화함으로써 전면필터 제조공정을 단축시킬 수 있게 된다.

Description

전면필터{FRONT-FILTER}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로 특히, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 부착되는 전면필터에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널은 He+Xe, Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 적색, 녹색, 청색을 발광하는 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다. 특히, 3전극 교류 면방전형 PDP는 방전시 표면에 벽전하가 축적되며 방전에 의해 발생되는 스퍼터링으로부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.

도 1 은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타내는 사시도이다.

도 1 을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성된 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z)과, 하부기판(18) 상에 형성된 어드레스전극(X)을 구비한다. 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z) 각각은 투명전극(12Y,12Z)과, 투명전극(12Y,12Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극(13Y,13Z)을 포함한다.

투명전극(12Y,12Z)은 통상 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO)로 상부기판(10) 상에 형성된다. 금속버스전극(13Y,13Z)은 통상 크롬(Cr) 등의 금속으로 투명전극(12Y,12Z) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(12Y,12Z)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다. 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z)이 나란하게 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전체층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

어드레스전극(X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체층(22), 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전체층(22)과 격벽(24) 표면에는 형광체층(26)이 도포된다. 어드레스전극(X)은 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(24)은 스트라이프(Stripe) 또는 격자 형태로 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(26)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(10,18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전공간에는 불활성 혼합가스가 주입된다.

PDP는 화상의 계조를 구현하기 위하여, 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 시분할 구동하게 된다. 각 서브필드는 전화면을 초기화시키기 위한 초기화기간과, 스캔라인을 선택하고 선택된 스캔라인에서 셀을 선택하기 위한 어드레스기간과, 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인기간으로 나누어진다.

예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 도 2와 같이 1/60초에 해당하는 프레임 기간(16.67ms)은 8개의 서브필드들(SF1내지SF8)로 나누어지게 된다. 8개의 서브필드들(SF1내지SF8) 각각은 전술한 바와 같이, 초기화 기간, 어드레스기간과 서스테인기간으로 나누어지게 된다. 각 서브필드의 초기화기간과 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에 서스테인 기간은 각 서브필드에서 2ⁿ(n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다.

이와 같이 구동되는 PDP에서 상부기판(10) 상에는 전자파를 차폐함과 아울러 외부광의 반사를 방지하기 위하여 전면필터가 설치된다.

도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 일측을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 3을 참조하면, 종래 PDP는 상부기판(10)과 하부기판(18)이 합착되어 형성되는 패널(32)과, 패널(32)의 전면에 설치되는 전면필터(30)와, 패널(32)의 후면에 설치되는 방열판(34)과, 방열판(34)에 부착되도록 설치되는 인쇄회로기판(36)과, PDP의 후면을 감싸도록 형성되는 백 커버(38)와, 전면필터(30)와 백 커버(38)를 접속시키기 위한 필터 지지부(40)와, 필터 지지부(40)를 감싸도록 전면필터(30)와 백 커버(38) 사이에 설치되는 지지부재(42)를 구비한다.

인쇄회로기판(36)은 패널(32)의 전극들로 구동신호를 공급한다. 이를 위해, 인쇄회로기판(36)은 도시되지 않은 다양한 구동부들을 구비한다. 패널(32)은 인쇄회로기판(36)으로부터 공급되는 구동신호에 응답하여 소정의 화상을 표시한다. 방열판(34)은 패널(32) 및 인쇄회로기판(36)으로부터 발생되는 열을 방열시킨다. 백 커버(38)는 외부의 충격으로부터 패널(32)을 보호함과 아울러 후면으로 방출되는 전자파(ElectroMagnetic Interference : 이하 "EMI"라 함)를 차단한다.

필터 지지부(40)는 전면필터(30)를 백 커버(38)에 전기적으로 접속시킨다. 이와 같은 필터 지지부(40)는 전면필터(30)를 백 커버(38)에 접지시킴과 아울러 측면으로 EMI가 방출되는 것을 방지한다. 지지부재(42)는 필터 지지부(40), 전면필터(30) 및 백 커버(38) 등을 지지한다.

전면필터(30)는 EMI를 차폐함과 아울러 외부광의 반사를 방지한다. 이를 위해, 전면필터(30)는 도 5와 같이 무반사막(50), 광특성 막(52), 글래스(54), EMI 차폐막(56) 및 근적외선(near infrared rays : 이하 "NIR"이라 함) 차폐막(58)을 구비한다. 여기서, 실제로 전면필터(30)의 각 막들(50,52,54,56,58) 사이에는 점착층이 형성되어 각 막들(50,52,54,56,58) 사이를 접착시키게 된다. 또한, 일반적으로 광특성막(52)은 점착층에 특정 물질을 삽입하여 형성된다. 그리고, 전면필터(30)의 구조는 그 제조업체에 따라서 약간씩 변화된다. 본원에서는 설명의 편의성을 위해 점착층을 도시하지 않았으며 광특성막(52)을 특정층으로 표시하였고, 현재 일반적으로 사용되는 전면필터(30)의 구조를 예로 들었다.

무반사막(Antireflection Coating)(50)은 외부로부터 입사되는 광이 다시 외부로 반사되는 것을 방지하여 PDP의 컨트라스트를 향상시키게 된다. 이와 같은 무반사막(50)은 전면필터(30)의 표면에 형성된다. 한편, 무반사막(50)은 전면필터(30)의 배면에 추가로 형성될 수 있다. 광특성막(52)은 패널(32)로부터 입사되는 광 중 적색(R) 및 녹색(G)의 휘도를 낮춤과 아울러 청색(B)의 휘도를 높여 PDP의 광특성을 개선시킨다.

글래스(54)는 외부 충격으로부터 전면필터(30)가 파손되는 것을 방지한다. 다시 말하여, 글래스(54)는 전면필터(30)가 외부 충격으로부터 파손되는 것을 방지하도록 전면필터(30)를 지지한다. EMI 차폐막(56)은 EMI를 차폐하여 패널(32)로부터 입사되는 EMI가 외부로 방출되는 것을 방지한다. NIR 차폐막(58)은 패널(32)에서 방사되는 NIR을 차폐하여 리모트 콘트롤러등과 같이 IR을 이용하여 신호를 전달하는 장치들이 신호를 정상적으로 전달할 수 있도록 기준 이상의 NIR이 외부로 방출되는 것을 방지한다. 한편, EMI 차폐막(56) 및 NIR 차폐막(58)은 하나의 층으로 구성될 수 있다.

이와 같은 전면필터(30)는 도 5와 같이 필터 지지부(40)를 통하여 백 커버(38)와 전기적으로 접속된다. 이를 상세히 설명하면, 필터 지지부(40)는 전면필터(30)의 일측단에서 전면필터(30)의 배면에 접속된다. 이 때, 필터 지지부(40)는 EMI 차폐막(56) 및 NIR 차폐막(58) 중 적어도 하나 이상의 막과 전기적으로 접속된다. 즉, 필터 지지부(40)는 전면필터(30)를 백 커버(38)에 접속시켜 EMI 및/또는 NIR을 차폐하게 된다.

이와 같은 종래의 전면필터(30)는 외부로부터의 충격에 의한 전면필터(30)의 파손을 방지하기 위하여 글래스(54)가 이용된다. 하지만, 이와 같이 글래스(54)가 전면필터(30)에 삽입되면 전면필터(30)의 두께가 두꺼워지는 단점이 있다. 또한, 전면필터(30)에 글래스(54)가 삽입되면 그 무게가 무거워짐과 아울러 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.

따라서, 도 6과 같이 글래스(54)를 제거한 필름형 전면필터(60)가 제안되었다. 필름형 전면필터(60)는 무반사막(62), 광특성막(64), EMI 차폐막(66) 및 NIR 차폐막(68)을 구비한다. 여기서, 필름형 전면필터(60)의 각 막들(62,64,66,68) 사이에는 점착층이 형성되어 각 막들(62,64,66,68) 사이를 접착시키게 된다. 그리고, 일반적으로 광특성막(64)은 점착층에 특정 물질을 삽입하여 형성된다. 또한, 필름형 전면필터(60)의 구조는 사용하는 업체에 따라서 약간씩 변화된다. 본원에서는 설명의 편의성을 위해 점착층을 도시하지 않았으며 광특성막(64)을 특정층으로 표시하였다.

무반사막(62)은 필름형 전면필터(60)의 표면에 형성되어 외부로부터 입사되는 광이 다시 외부로 반사되는 것을 방지한다. 이와 같은 무반사막(62)은 필름형 전면필터(60)의 배면에 추가로 형성될 수 있다. 광특성막(64)은 패널(32)로부터 입사되는 광 중 적색(R) 및 녹색(G)의 휘도를 낮춤과 아울러 청색(B)의 휘도를 높여 PDP의 광특성을 개선시킨다.

EMI 차폐막(66)은 EMI를 차폐하여 패널(32)로부터 입사되는 EMI가 외부로 방출되는 것을 방지한다. 이러한 EMI 차폐막(66)은 후술할 NIR 차폐막(68)과 하나의 층으로 구성될 수 있다.

NIR 차폐막(66)은 패널(32)로부터 입사되는 NIR을 차폐한다. 여기서, NIR은 700~1200nm의 파장영역에 속하는 것으로서 PDP의 패널 내에 충진된 혼합가스 중 방전시 800~1000nm의 선(rays)을 방출하는 Xe에 의해 생성된다. 이러한 NIR이 외부로 방출되면 IR을 사용하여 신호를 전달하는 리모트 컨트롤러 등과 같은 장치의 신호가 PDP에 정상적으로 전달될 수 없게 된다. 즉, NIR의 방출은 리모트 컨트롤러의 오작동을 일으키게 된다. 이에 의해 NIR 차폐막(68)은 리모트 컨트롤러 등으로부터 패널(32)로 전달되는 신호들이 정상적으로 전달될 수 있도록 근적외선 흡수염료를 사용하여 기준 이상의 NIR이 외부로 방출되는 것을 방지한다.

이와 같은 필름형 전면필터(60)는 글래스(54)를 포함하는 전면필터(30)에 비하여 무게가 가볍고 아울러 박형화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 필름형 전면필터(60)는 글래스(54)를 포함한 전면필터(30)에 비하여 제조비용을 절감할 수 있다. 이 때, PDP는 화질을 향상시키기 위해 컨트라스트를 향상시키는 것이 필수적이다. 이를 위해, 컨트라스트를 향상시킬 수 있는 기능을 가진 필름형 전면필터(60) 및 글래스(54)를 포함하는 전면필터(30)와 같은 필터를 이용하게 된다. 그런데, 이러한 전면필터들은 휘도를 저하시키는 단점을 갖고 있어 광효율을 높일 수 있는 방안이 필요한 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은 컨트라스트를 향상시킬 수 있도록 한 전면필터를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 전면필터는 패널로부터 입사되는 빛의 차단 및 투과를 전계에 따라 조절하기 위한 광셔터층을 구비하고, 상기 광셔터층은 염료를 함유한 고분자 분산 액정(PDLC)을 이용하여 오프모드시 고분자와 액정과의 굴절율 차로 산란된 빛을 염료가 흡수함으로써 빛을 차단하게 된다.그리고, 상기 전면필터는 외부광 반사를 방지하는 반사방지막과, 패널로부터 입사되는 광의 색보정을 위한 광특성막과, 패널로부터 입사되는 전자파를 차단하기 위한 전자파차폐막과, 패널로부터 입사되는 근적외선을 차단하기 위한 근적외선 차폐막을 더 구비한다.상기 광셔터층은 필름형태로 제조되어 상기 막들 사이 중 어느 하나에 부착된다. 상기 광셔터층은 액정과, 액정을 매립시켜 드롭형태로 유지시키는 가교성 고분자와, 액정에 용해되며 상기 액정의 배열에 따라 같은 방향으로 배열된 염료를 포함한다.상기 가교성 고분자는 우레탄 아크릴레이트이고, 상기 염료는 아조기를 포함하는 염료 및 안트라퀴논계 염료 중 적어도 어느 하나를 포함하는 이색성 색소이다. 여기서, 상기 염료는 액정에 쉽게 용해되고, 대전되어 있지 않으면서 안정된 화합물이며, 빛을 흡수하는 특성이 우수하고, 분자형태가 봉상으로 길쭉하여 상기 액정의 배향을 따라 배열된 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전면필터에서 상기 광셔터층은 근적외선 차단을 위한 극적외선 흡수 염료를 추가로 포함하고, 이러한 전면필터는 외부광 반사를 방지하는 반사방지막과, 상기 패널로부터 입사되는 광의 색보정을 위한 광특성막과, 상기 패널로부터 입사되는 전자파를 차단하기 위한 전자파차폐막을 더 구비한다.

삭제

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 필름형 전면필터(80)는 무반사막(82), 광특성막(84), EMI 차폐막(86), NIR 차폐막(88), 염료(Dye)를 함유한 PDLC(Polymer Dispersion Liquid Crystals : 고분자분산 액정, 이하 "PDLC"라 함) 광셔터층(90)을 구비한다.

여기서, 필름형 전면필터(80)의 각 막들(82,84,86,88,90) 사이에는 점착층이 형성되어 각 막들(82,84,86,88,90) 사이 및 패널(32) 사이를 접착시키게 된다. 그리고, 일반적으로 광특성막(84)은 점착층에 특정 물질을 삽입하여 형성된다. 또한, 필름형 전면필터(80)의 구조는 사용하는 업체에 따라서 약간씩 변화된다. 본원에서는 설명의 편의성을 위해 점착층을 도시하지 않았으며 광특성막(84)을 특정층으로 표시하였다.

무반사막(82)은 필름형 전면필터(80)의 표면에 형성되어 외부로부터 입사되는 광이 다시 외부로 반사되는 것을 방지한다. 광특성막(84)은 패널(32)로부터 입사되는 광 중 적색(R) 및 녹색(G)의 휘도를 낮춤과 아울러 청색(B)의 휘도를 높여 PDP의 광특성을 개선시킨다.

EMI 차폐막(86)은 EMI를 차폐하여 패널(32)로부터 입사되는 EMI가 외부로 방출되는 것을 방지한다. 이러한 EMI 차폐막(86)은 후술할 NIR 차폐막(88)과 하나의 층으로 구성될 수 있다.

NIR 차폐막(88)은 패널(32)로부터 입사되는 NIR을 차폐한다. 여기서, NIR은 700~1200nm의 파장영역에 속하는 것으로서 PDP의 패널 내에 충진된 혼합가스 중 방전시 800~1000nm의 선(rays)을 방출하는 Xe에 의해 생성된다. 이러한 NIR이 외부로 방출되면 IR을 사용하여 신호를 전달하는 리모트 컨트롤러 등과 같은 장치의 신호가 PDP에 정상적으로 전달될 수 없게 된다. 즉, NIR의 방출은 리모트 컨트롤러의 오작동을 일으키게 된다. 이에 의해 NIR 차폐막(88)은 리모트 컨트롤러 등으로부터 패널(32)로 전달되는 신호들이 정상적으로 전달될 수 있도록 근적외선 흡수염료를 사용하여 기준 이상의 NIR이 외부로 방출되는 것을 방지한다.

염료(즉, 이색성 색소)를 함유한 PDLC 광셔터층(90)은 PDP의 리셋기간 및 어드레스기간 같은 비표시기간에 패널(32)로부터 입사되는 빛이 방출되는 것을 차단함으로써 PDP의 컨트라스트를 향상시킨다. PDLC는 액정 드롭(drop) 즉, 고분자에 둘러싸여 고분자 내에 매립된 액정을 이용하는 것으로서, 일반적인 TN 액정(Twisted nematic)을 사용할 때와 달리 편광판을 필요로 하지 않는다. 편광판은 비드와 슬릿이 많아 빛이 흡수 산란되는 등 광효율을 저하시키게 되는데 PDLC는 광효율을 저하시키는 편광판을 채용하지 않고 편광판 역할을 할 수 있는 고분자를 사용함으로써 PDP의 컨트라스트를 향상시킴과 아울러 광효율을 높일 수 있게 된다.

이를 상세히 설명하면, 도 8에 도시된 바와 같이 PDLC는 염료를 함유하는 액정이 고분자에 쌓여 드롭형태로 존재하게 된다. 이러한 PDLC는 전계가 인가되지 않은 오프모드시 액정이 고분자와 나란하게 배열되지 않음으로서 액정과 고분자는 굴절률의 차가 생긴다. 이때, 패널로부터 PDLC로 입사되는 빛은 액정과 고분자의 굴절률 차에 의해 산란되면서 고분자 내에 함유된 염료에 의해 흡수되어 외부로 방출되지 않게 된다. PDLC에 전계가 인가되면 액정이 고분자와 나란히 배열되어 액정과 고분자의 굴절률 차가 없어지면서 패널로부터 입사되는 빛을 투과시키게 된다.

이러한 PDLC는 우레탄 아크릴레이트와 같은 가교성 수지, E7과 같은 액정, MMA(메틸 메타크릴레이트 :Methyl-Methacrylate), 이색성 색소(dichroic dyes), 및 Darocure-173이나 Irgacure-184와 같은 광개시제를 사용하여 제조될 수 있다. 광개시제를 포함한 수지에 자외선 등과 같은 광개시제를 활성화시키는 빛을 조사하게 되면 아래 반응식 1과 같이 가교성 수지가 중합되면서 고분자중합체가 된다. 이때, 액정 및 염료를 첨가하면 반응식 2와 같이 액정 및 염료를 포함한 드롭형태의 고분자중합체로 변하게 된다.

PDLC에 사용되는 염료는 이색성 색소로서 액정 및 고분자의 배향 축을 따라 빛이 편광될 때 특정 파장의 빛을 더 흡수하는 특성을 나타내는 염료이다. 이 염료분자들은 액정 속에 용해되어 있어 액정의 배향에 따라 배열되는 게스트-호스트 작용(guest-host작용)을 받게 된다. 따라서, 액정에 인가되는 전계에 따라 액정 및 염료분자는 같은 방향으로 배열된다. 이러한 염료의 예로는 도 9에 도시된 바와 같은 아조기를 포함하는 염료, 안트라퀴논계염료들이 있으며, 액정에 쉽게 용해되고 대전특성이 없는 안정된 물질로서 빛을 잘 흡수함과 아울러 분자 모양이 길어 액정의 배열에 따라 잘 배열되는 특성을 가지는 염료가 사용된다.

이와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전면필터는 염료를 함유한 PDLC를 이용한 광셔터층을 구비함으로써 리셋기간 및 어드레스기간과 같은 PDP의 비표시기간에 패널로부터 입사되는 빛을 차단함으로써 PDP의 컨트라스트를 향상시킬 수 있게 된다. 이를 상세히 설명하면, 종래 전면필터를 사용한 경우 암실 컨트라스트비가 600 :1 인 것에 비해 PDLC 광셔터층을 구비한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전면필터는 암실 컨트라스트비가 1440 : 1로 향상되었다. 또한, 광효율을 저하시키는 편광판을 채용하지 않음으로써 PDP의 휘도 저하없이 컨트라스트를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 필름형 전면필터(100)는 무반사막(102), 광특성막(104), EMI 차폐막(106), NIR 차폐 기능을 갖는 PDLC 광셔터층(108)을 구비한다.

여기서, 필름형 전면필터(100)의 각 막들(102,104,106,108) 사이에는 점착층이 형성되어 각 막들(102,104,106,108) 사이 및 패널(32) 사이를 접착시키게 된다. 그리고, 일반적으로 광특성막(104)은 점착층에 특정 물질을 삽입하여 형성된다. 또한, 필름형 전면필터(100)의 구조는 사용하는 업체에 따라서 약간씩 변화된다. 본원에서는 설명의 편의성을 위해 점착층을 도시하지 않았으며 광특성막(104)을 특정층으로 표시하지 않았다.

무반사막(102)은 필름형 전면필터(100)의 표면에 형성되어 외부로부터 입사되는 광이 다시 외부로 반사되는 것을 방지한다. 광특성막(104)은 패널(32)로부터 입사되는 광의 색보정으로, 즉 적색(R) 및 녹색(G)의 휘도를 낮춤과 아울러 청색(B)의 휘도를 높여 PDP의 광특성을 개선시킨다.

EMI 차폐막(106)은 EMI를 차폐하여 패널(32)로부터 입사되는 EMI가 외부로 방출되는 것을 방지한다. 이러한 EMI 차폐막(106)은 NIR 차폐기능도 포함할 수 있다.

NIR 차폐 기능을 갖는 PDLC 광셔터층(108)은 NIR 차폐 염료를 더 함유하여 패널(32)로부터 입사되는 NIR을 차폐함과 아울러 전술한 광셔터 기능을 수행하게 된다. NIR은 700~1200nm의 파장영역에 속하는 것으로서 PDP의 패널(32) 내에 충진된 혼합가스 중 방전시 800~1000nm의 선(rays)을 방출하는 Xe에 의해 생성된다. 이러한 NIR이 외부로 방출되면 IR을 사용하여 신호를 전달하는 리모트 컨트롤러 등과 같은 장치의 신호가 PDP에 정상적으로 전달될 수 없게 된다. 즉, NIR의 방출은 리모트 컨트롤러의 오작동을 일으키게 된다. 이에 의해 NIR 차폐기능을 갖는 PDLC광셔터층(108)은 리모트 컨트롤러 등으로부터 패널(32)로 전달되는 신호들이 정상적으로 전달될 수 있도록 근적외선(NIR) 흡수 염료를 사용하여 기준 이상의 NIR이 외부로 방출되는 것을 방지한다.

그리고, PDLC 광셔터층(108)은 전술한 바와 같이 이색성 색소 (dichroic dyes)인 염료를 함유하여 PDP의 리셋기간 및 어드레스기간 같은 비표시기간에 패널(32)로부터 입사되는 빛이 방출되는 것을 차단함으로써 PDP의 컨트라스트를 향상시킨다. PDLC는 액정드롭(drop) 즉, 고분자에 둘러싸여 고분자 내에 매립된 액정을 이용하는 것으로서, 일반적인 TN 액정(Twisted nematic)을 사용할 때와 달리 편광판을 필요로 하지 않는다. 편광판은 비드와 슬릿이 많아 빛이 흡수 산란되는 등 광효율을 저하시키게 되는데 PDLC는 광효율을 저하시키는 편광판을 채용하지 않고 편광판 역할을 할 수 있는 고분자를 사용함으로써 PDP의 컨트라스트를 향상시킴과 아울러 광효율을 높일 수 있게 된다.

이를 상세히 설명하면, 도 8에 도시된 바와 같이 PDLC는 이색성 색소인 염료를 함유하는 액정이 고분자에 쌓여 드롭형태로 존재하게 된다. 이러한 PDLC는 전계가 인가되지 않은 오프모드시 액정이 고분자와 나란하게 배열되지 않음으로서 액정과 고분자는 굴절률의 차가 생긴다. 이때, 패널로부터 PDLC로 입사되는 빛은 액정과 고분자의 굴절률 차에 의해 산란되면서 고분자 내에 함유된 염료에 의해 흡수되어 외부로 방출되지 않게 된다. PDLC에 전계가 인가되면 액정이 고분자와 나란히 배열되어 액정과 고분자의 굴절률 차가 없어지면서 패널로부터 입사되는 빛을 투과시키게 된다.

PDLC에 사용되는 염료는 이색성 색소로서 액정 및 고분자의 배향 축을 따라 빛이 편광될 때 특정 파장의 빛을 더 흡수하는 특성을 나타내는 염료이다. 이 염료분자들은 액정 속에 용해되어 있어 액정의 배향에 따라 배열되는 게스트-호스트 작용(guest-host작용)을 받게 된다. 따라서, 액정에 인가되는 전계에 따라 액정 및 염료분자는 같은 방향으로 배열된다. 이러한 염료의 예로는 도 9에 도시된 바와 같은 아조기를 포함하는 염료, 안트라퀴논계염료들이 있으며, 액정에 쉽게 용해되고 대전특성이 없는 안정된 물질로서 빛을 잘 흡수함과 아울러 분자 모양이 길어 액정의 배열에 따라 잘 배열되는 특성을 가지는 염료가 사용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전면필터는 NIR 차폐 기능을 갖는 PDLC를 이용한 광셔터층을 구비함으로써 리셋기간 및 어드레스기간과 같은 PDP의 비표시기간에 패널로부터 입사되는 빛을 차단함으로써 PDP의 컨트라스트를 향상시킬 수 있게 된다. 이를 상세히 설명하면, 종래 전면필터를 사용한 경우 암실 컨트라스트비가 600 :1 인 것에 비해 PDLC 광셔터층을 구비한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전면필터는 암실 컨트라스트비가 1440 : 1로 향상되었다. 또한, 광효율을 저하시키는 편광판을 채용하지 않음으로써 PDP의 휘도 저하없이 컨트라스트를 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 아울러, NIR 차폐막과 광셔터층을 일원화시켜 전면필터 제조공정을 단축화시킴으로써 그만큼 제조비용을 감소시키는 효과가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전면필터는 염료를 함유한 PDLC를 이용한 광셔터층을 구비함으로써 리셋기간 및 어드레스기간과 같은 PDP의 비표시기간에 패널로부터 입사되는 빛을 차단함으로써 PDP의 컨트라스트를 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 광효율을 저하시키는 편광판을 채용하지 않음으로써 PDP의 휘도 저하없이 컨트라스트를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

아울러, 본 발명에 따른 전면필터는 NIR 차폐막과 염료를 함유한 PDLC 광셔터층을 일원화하여 제조할 수도 있으므로 전면필터 제조공정을 단축화시킴으로써 그만큼 제조비용을 감소시키는 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함으로 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타내는 사시도.

도 2는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널에서 256계조를 표현하기 위한 프레임을 나타내는 도면.

도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이의 일측을 개략적으로 나타내는 단면도.

도 4는 도 3에 도시된 전면필터를 개략적으로 나타내는 단면도.

도 5는 도 3에 도시된 전면필터와 필터 지지부의 접지과정을 상세히 나타내는 도면.

도 6은 필름형 전면필터를 개략적으로 나타내는 단면도.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터를 나타내는 단면도.

도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전면필터의 광셔터층을 나타내는 단면도.

도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전면필터의 광셔터층에 사용된 염료를 나타내는 도면.

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터를 나타내는 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 상부기판 12Y,12Z : 투명전극

13Y,13Z : 버스전극 14,22 : 유전체층

16 : 보호막 18 : 하부기판

24 : 격벽 26 : 형광체층

30,60 : 전면필터 32 : 패널

34 : 방열판 36 : 인쇄회로기판

38 : 백 커버 40 : 필터지지부

42 : 지지부재 50,62,82,102 : 무반사막

52,64,84,104 : 광특성막 54 : 글래스

56,66,86,106 : EMI 차폐막 58,68,88 : NIR 차폐막

90 : PDLC 광셔터층 108 : NIR차폐기능을 갖는 광셔터층

Claims

패널의 전면에 설치된 전면필터에 있어서,

상기 패널로부터 입사되는 빛의 차단 및 투과를 전계에 따라 조절하기 위한 광셔터층을 구비하고,

상기 광셔터층은 염료를 함유한 고분자 분산 액정(PDLC)을 이용하여 오프모드시 상기 고분자와 액정과의 굴절율 차로 산란된 빛을 상기 염료가 흡수함으로써 상기 빛을 차단하는 것을 특징으로 하는 전면필터.
제 1 항에 있어서,

상기 전면필터는

외부광 반사를 방지하는 반사방지막과,

상기 패널로부터 입사되는 광의 색보정을 위한 광특성막과,

상기 패널로부터 입사되는 전자파를 차단하기 위한 전자파차폐막과,

상기 패널로부터 입사되는 근적외선을 차단하기 위한 근적외선 차폐막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전면필터.
제 2 항에 있어서,

상기 광셔터층은 필름형태로 제조되어 상기 막들 사이 중 어느 하나에 부착된 것을 특징으로 하는 전면필터.
제 1 항에 있어서,

상기 광셔터층은

상기 액정과,

상기 액정을 매립시켜 드롭형태로 유지시키는 가교성 고분자와,

상기 액정에 용해되며 상기 액정의 배열에 따라 같은 방향으로 배열된 상기 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 전면필터.
제 4 항에 있어서,

상기 가교성 고분자는 우레탄 아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 전면필터.
제 4 항에 있어서,

상기 염료는 아조기를 포함하는 염료 및 안트라퀴논계 염료 중 적어도 어느 하나를 포함하는 이색성 색소인 것을 특징으로 하는 전면필터.
제 6 항에 있어서,

상기 염료는 액정에 쉽게 용해되는 것을 특징으로 하는 전면필터.
제 6 항에 있어서,

상기 염료는 대전되어 있지 않으며 안정된 화합물인 것을 특징으로 하는 전면필터.
제 6 항에 있어서,

상기 염료는 빛을 흡수하는 특성이 우수한 것을 특징으로 하는 전면필터.
제 6 항에 있어서,

상기 염료는 분자형태가 봉상으로 길쭉하여 상기 액정의 배향을 따라 배열된것을 특징으로 하는 전면필터.
제 1 항과 제 4 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광셔터층은 근적외선 차단을 위한 극적외선 흡수 염료를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전면필터.
제 11 항에 있어서,

상기 전면필터는

외부광 반사를 방지하는 반사방지막과,

상기 패널로부터 입사되는 광의 색보정을 위한 광특성막과,

상기 패널로부터 입사되는 전자파를 차단하기 위한 전자파차폐막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전면필터.