KR100850907B1 - 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 2는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이용 필터의 구성을 설명하기 위한 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널과 필터의 관계를 설명하기 위한 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널과 필터의 관계를 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 디스플레이용 필터 200 : 디스플레이 패널
본 발명은 디스플레이에 관한 것으로 보다 자세하게는 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 화상을 표시하는 디스플레이 패널의 전면에는 디스플레이 장치의 특성을 개선시키기 위한 필터가 배치된다.
에컨대, 플라즈마 디스플레이 패널을 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 패널과 후면 패널 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 방전 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 전술한 단위 방전 셀은 복수개가 모여 하나의 화소(Pixel)를 이룬다. 예컨대, 적색(Red, R) 셀, 녹색(Green, G) 셀, 청색(Blue, B) 셀이 모여 하나의 픽셀을 이루는 것이다.
이러한 단위 방전 셀에 고주파 전압이 인가되어 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultra Violet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다.
여기서, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에는 화상의 품질을 더욱 향상시키기 위한 일한으로 색 보정막 이나 유해한 전자파를 차단하는 전자파 차단막 등의 기능을 가진 필터를 배치하게 된다. 이와 같은 디스플레이용 필터는 플라즈마 디스플레이 패널의 콘트라스트 특성을 결정짓는 중대한 요소로 디스플레이 패널과 필터의 관계를 고려하여 설계하는 것이 필요하다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 콘트라스트 특성을 개선시킬 수 있는 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 설계를 최적화할 수 있는 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것에 제한되지 않으며, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제들은 이하 발명의 구성에서 나타나는 효과에 의해 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 이루기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널; 및 상기 디스플레이 패널 전면에 배치되는 디스플레이용 필터를 포함하고, 상기 디스플레이용 필터의 투과율은 다음 수학식
을 만족하는 것을 특징으로 한다.
상기 디스플레이용 필터의 투과율은 다음 수학식
을 만족하는 것을 특징으로 한다.
상기 디스플레이용 필터의 투과율은 상기 디스플레이용 필터의 전면 투과율(Tfin)과 상기 전면 투과율(Tfin)보다 α만큼 큰 배면 투과율(Tfout)을 포함하고, 상기 배면 투과율은 다음 수학식
을 만족하는 것을 특징으로 한다.
상기 배면 투과율은 다음 수학식
을 만족하는 것을 특징으로 한다.
상기 수학식은 대표 파장대인 그린 파장대에서 만족하는 것을 특징으로 한다
상기 수학식은 전체 파장대의 값에 대한 적분값의 평균값에서 만족하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 이루기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널; 및 상기 플라즈마 디스플레이 패널 전면에 배치되는 디스플레이용 필터를 포함하고, 상기 디스플레이용 필터의 투과율은 다음 수학식
을 만족하는 것을 특징으로 한다.
상기 디스플레이용 필터의 투과율은 다음 수학식
을 만족하는 것을 특징으로 한다.
상기 디스플레이용 필터의 투과율은 상기 디스플레이용 필터의 전면 투과율(Tfin)과 상기 전면 투과율(Tfin)보다 α만큼 큰 배면 투과율(Tfout)을 포함하고, 상기 배면 투과율은 다음 수학식
을 만족하는 것을 특징으로 한다.
상기 배면 투과율은 다음 수학식
을 만족하는 것을 특징으로 한다.
상기 수학식은 대표 파장대인 그린 파장대에서 만족하는 것을 특징으로 한다
상기 수학식은 전체 파장대의 값에 대한 적분값의 평균값에서 만족하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이용 필터 및 그의 제조방법과 그를 이용한 플라즈마 디스플레이 장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 일례로 플라즈마 디스플레이 장치를 설명하겠다. 그러난 플라즈마 디스플레이 장치에 한정되지 않고 디스플레이 자치 전반에 걸쳐 본 발명이 적용될 수 있음은 당연하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레 이 패널(200) 및 디스플레이용 필터(100)를 포함할 수 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 복수의 전극들, 예컨대 스캔 전극(Y), 서스테인 전극(Z), 어드레스 전극(X)을 포함하고, 구동 회로 기판(미도시)에 형성된 구동부들이 이러한 전극들에 구동전압을 공급하여 방전을 발생시켜 화상을 구현하는데, 이러한 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 구조의 일례를 자세히 살펴보면 다음 도 2와 같다.
도 2는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 일례로 화상이 디스플레이되는 표시 면인 전면 기판(211)에 스캔 전극(212,Y)과 서스테인 전극(213,Z)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지 전극 쌍이 배열된 전면 패널(210) 및 배면을 이루는 후면 기판(221) 상에 전술한 복수의 유지 전극 쌍과 교차 되도록 복수의 데이터 전극(223,X)이 배열된 후면 패널(220)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합 된다.
전면 패널(210)은 일례로 하나의 방전 셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(212,Y) 및 서스테인 전극(213,Z), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(212,Y) 및 서스테인 전극(213,Z)이 쌍을 이뤄 포함될 수 있다. 또한, 투명 전극(a)만으로나 버스 전극(b)만으로 형성하는 것도 가능하다. 스캔 전극(212,Y) 및 서스테인 전극(213,Z)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 상부 유전체 층(214)에 의해 덮어지고, 상부 유전체 층(214) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 일례로 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(215)이 형성된다.
후면 패널(220)은 일례로 복수 개의 방전 공간 즉, 방전 셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입 또는 웰 타입의 격벽(222)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 데이터 전극(223, X)이 격벽(222)에 대해 평행하게 배치된다. 후면 패널(220)의 상측면에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(224)가 도포된다. 데이터 전극(223, X)과 형광체(224) 사이에는 데이터 전극(223, X)을 보호하기 위한 하부 유전체층(225)이 형성된다.
이렇게 형성된 전면 패널(210)과 후면 패널(220)이 실링공정을 통해 합착되어 플라즈마 디스플레이 패널이 형성된다. 그리고 이러한 플라즈마 디스플레이 패널에는 복수의 전극들, 예컨대 스캔 전극(212,Y), 서스테인 전극(213,Z) 및 데이터 전극(223,X)등의 전극들에 구동 전압을 공급하는 구동부들이 형성된 구동 회로 기판(미도시)이 플라즈마 디스플레이 패널 후면에 배치된다.
이러한 구동 회로 기판의 구동부(미도시)는 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 소정 기간에, 예를 들면 리셋 기간에 리셋펄스, 어드레스기간에 스캔펄스, 서스테인 기간에 서스테인 펄스와 같은 구동펄스를 플라즈마 디스플레이 패널의 전극에 공급하여 화상을 구현하게 되는 것이다.
한편, 도 1 에 도시한 바와 같이 이러한 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 전면에는 디스플레이용 필터(100)가 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플 레이용 필터(100)는 디스플레이 패널 예컨대, 플라즈마 디스플레이 패널(200)과의 관계를 고려하여 설계할 수 있는데 이러한 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 필터(100)를 이하 도면을 참조하여 자세히 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이용 필터의 구성을 설명하기 위한 도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이용 필터(100)는 반사 방지층(110), 근적외선 차단층(120), 전자파 차폐층(130) 및 색 보정층(140)을 포함할 수 있다.
반사 방지층(110)은 외광의 반사를 차단할 수 있다. 예컨대, 패널의 외부광 특성을 개선시켜 콘트라스트 특성을 개선시킬 수 있다.
근 적외선 차단층(120)은 패널에서 방출하는 근 적외선(Near IR)을 차단할 수 있다.
전자파 차폐층(130)은 예컨대 메쉬 형태로 형성되어 디스플레이 장치의 전자파를 제거하는 역할을 할 수 있다.
색 보정층(140)은 디스플레이가 구현하는 화상의 색을 보정하는 색 보정물질 예컨대, 네온(Ne)가스에서 나오는 색을 차단하는 네온 컷 다이(Neon cut dye)를 포함하여 화상을 최적화할 수 있다.
이와 같이 디스플레이용 필터는 여러 층으로 구성되어 있고, 각 층마다 고유한 기능을 수행한다. 또한, 도 3과 같이 외광이 플라즈마 디스플레이 패널(200)로 입사되면 각 층마다 반사가 발생하여 종합적으로 외광에 대한 필터의 반사광으로 보여지게 된다.
여기서, 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 명실 명암비를 향상시키기 위해서 외광의 반사율을 감소시키기 위해 디스플레이용 필터(100)에서 외광의 반사율을 차단할 수 있는 반사 방지층(110)을 첨가하여 반사율 저감을 달성하게 된다. 또한, 이러한 디스플레이용 필터(100)는 디스플레이 패널의 휘도 향상을 위해 플라즈마 디스플레이 패널(200)이 구현하는 화상을 잘 투과시켜 패널의 휘도를 덜 감소시키는 방향으로 설계가 이뤄지게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 이러한 여러가지 요인을 모두 고려하여 디스플레이 장치의 명암비를 최적화시킬 수 있는데, 이를 살펴보면 다음 도 4와 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널과 필터의 관계를 설명하기 위한 도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 디스플레이 패널(200) 전면에 디스플레이용 필터(100)가 배치된다. 여기서, 디스플레이 패널(200)의 명암비의 영향을 미치는 요소들을 정의하면 다음과 같다. 디스플레이 패널(200)의 반사율은 RP, 디스플레이용 필터(100)의 반사율은 RF, 디스플레이용 필터(100)의 투과율은 TF,디스플레이 패널(200)의 휘도는 B 및 외광의 휘도는 L로 정의할 수 있다.
여기서, 디스플레이용 필터(100)의 투과율이 방향성이 없다면 TF로 동일할 수 있다. 또는 디스플레이용 필터(100)의 투과율이 방향성이 있다면 외광에 대응하 는 전면 투과율 Tfin과 디스플레이 패널의 광을 투과시키는 배면 투과율 Tfout으로 정의할 수 있는데, 예컨대 배면 투과율(Tfout)은 전면 투과율(Tfin)보다 α만큼 클 수 있다.
여기서, 디스플레이 패널(200)과 디스플레이용 필터(100)가 포함된 전체적인 디스플레이 장치(TV)의 실질적인 휘도는 다음 수학식 1과 같다.
즉, 디스플레이용 필터(100)에서 디스플레이 패널(200)의 휘도(B)를 투과시킨 것만큼 디스플레이 장치(TV)의 휘도로 보여지는 것이다.
디스플레이 장치(TV)의 반사광에 대한 수학식 2는 다음과 같다.
즉, 외광(L)을 디스플레이 패널(200) 및 디스플레이용 필터(100)의 양면이 반사하게 되는 것을 계산할 수 있다.
이와 같이 디스플레이 장치(TV)의 반사광과 휘도로 디스플레이 장치(TV)의 명실 명암비를 다음 수학식 3과 같이 계산할 수 있다.
디스플레이 장치(TV)의 명실 명암비ρ를 필터 투과율 TF에 대해 편미분하면 다음 수학식 4와 같다.
편미분 값이 0일 때 명실 명암비가 최대가 되는데, 디스플레이 장치(TV)의 명실 명암비ρ가 최대가 되는 조건은 다음 수학식 5와 같은 2차 방정식으로 표현될 수 있다.
위 수학식 5의 이차 방정식의 근을 구하면
필터의 투과율은 음의 값이 될 수 없으므로 최종적으로 수학식 6과 같이 정의 될 수 있다. 즉, 필터의 투과율이 수학식 6과 같은 값을 가질 때, 디스플레이 장치의 명실 명암비가 최대가 되는 것이다. 여기서, 디스플레이용 필터의 투과율이 방향성이 없다면 다음 수학식 7과 같이 간단히 정의할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 명암비를 최대화하기 위해 디스플레이 패널과 디스플레이용 필터의 설계를 최적화시킬 수 있는 관계식을 제시하고 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 반사율 및 디스플레이용 필터의 투과율 및 반사율의 관계로부터 다음 수학식 8의 관계식을 만족 할 때 디스플레이 장치의 명암비 특성을 개선시킬 수 있게 된다.
디스플레이용 필터(100)의 투과율이 방향성이 있다면 다음 수학식 9와 같이 정의할 수 있다.
이러한 디스플레이 패널(200)의 반사율 RP, 디스플레이용 필터(100)의 반사율 RF 및 디스플레이용 필터(100)의 투과율 TF의 관계식은 어떤 임의의 파장에서 성 립할 수 있다. 에컨대, 대표 파장대인 그린 파장대에서 만족할 수 있다. 또한, 전체 파장대의 값에 대한 적분값의 평균값에서 만족할 수 있다. 또한, 가시광선 전체 파장에 대한 평균값의 광 파장에서 만족할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(200)과 디스플레이용 필터(100)의 투과율 및 반사율을 고려하여 설계함으로써 명암비를 최대화할 수 있을 뿐만 아니라 설계 병경 및 산포에 의한 설계 오차를 최소화할 수 있는데, 이에 대해 살펴보면 다음 도 5와 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널과 필터의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 명암비는 디스플레이 패널의 반사율 RP, 디스플레이용 필터의 반사율 RF 및 디스플레이용 필터의 투과율 TF의 요소들과의 관계식으로 표현하여 그래프로 나타낼 수 있다. 즉, 디스플레이 장치(TV)의 명암비 ρ에서 B/L을 제외한 함수 f(Tf, Rp)는 다음 수학식 10과 같다.
이러한 f(Tf, Rp) 함수를 디스플레이용 필터의 반사율, Rf=0.02 일 때 디스플레이용 필터의 투과율 차이, α=0.0~0.3 에 대하여 함수 그래프를 그리면 도 5와 같다. 먼저, (a) 그래프를 보면 디스플레이용 필터의 투과율(Tf)이 방향성이 없을 때 즉, 전면 투과율(Tfin)과 배면 투과율(Tfout)이 동일하고, 필터의 반사율 Rf가 2% 일때, 필터의 투과율(Tf)과 패널의 반사율(Rp)에 따른 명암비의 곡선을 나타내었다. 즉, 필터의 투과율(Tf)과 패널의 반사율(Rp)에 따라 명암비가 최대가 되는 지점(ρmax at )을 연결하여 경계선을 긋고 경계선을 기준으로 좌, 우가 배경색이 달라지도록 도시 하였다.
예컨대, 디스플레이 패널의 반사율(Rp)이 30%라고 하면 필터의 투과율(Tf)은 25.8%로 설계할 때 명암비가 최대가 된다. 디스플레이 패널의 휘도가 일정하다고 하면 디스플레이 패널의 반사율은 낮게 필터의 투과율(Tf)은 높게 하는 화살표 a 방향으로 갈수록 명암비는 +4, +6, +8, +10과 같이 높아질 수 있다. 또한, 필터의 투과율(Tf)에 변동에 따른 명암비의 변화 정도 즉, 필터의 투과율(Tf)에 오차가 발생함에 따른 명암비의 변화폭의 민감도가 저감되어 설계의 자유도를 향상시킬 수 있 다.
이하 도 5의 (b), (c) 및 (d) 의 그래프는 디스플레이용 필터의 투과율(Tf)이 방향성이 있을 때 즉, 필터의 반사율 Rf가 2%로 동일하고, 배면 투과율(Tfout)이 전면 투과율(Tfin)보다 α만큼 크다고 가정하면, 도 5의 (b), (c) 및 (d)의 배면 투과율(Tfout)이 전면 투과율(Tfin)의 차이(α)를 각각 0.1, 0.2 및 0.3으로 했을 때의 필터의 투과율(Tf)과 패널의 반사율(Rp)에 따른 명암비 곡선을 나타내었다. 이렇게 필터의 투과율(Tf)과 패널의 반사율(Rp)에 따라 명암비가 최대가 되는 지점(ρmax at )을 연결하여 경계선을 긋고 경계선을 기준으로 좌, 우가 배경색이 달라지도록 도시 하였다.
이와 같이, 디스플레이 장치의 명암비를 최적화시킬 수 있는 설계 요소들의 수학적 관계를 통해 디스플레이 장치의 명암비를 극대화시킬 수 있으며 설계의 자유도를 가져올 수 있다. 또한, 이에 따라 디스플레이용 필터를 설계함으로써 기능성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 일실시예에 따른 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적 인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 장치는 콘트라스트 특성을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 장치는 콘트라스트 특성을 개선시킬 수 있는 설계의 자유도를 향상시키고, 필터의 기능성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Claims (12)
- 제 1 항에 있어서,상기 수학식은 대표 파장대인 그린 파장대에서 만족하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 수학식은 전체 파장값을 적분한 값들의 평균값에서 만족하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 수학식은 대표 파장대인 그린 파장대에서 만족하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 수학식은 전체 파장값을 적분한 값들의 평균값에서 만족하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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KR20010062587A (ko) * | 1999-12-22 | 2001-07-07 | 이데이 노부유끼 | 광-흡수성 반사방지 필터, 디스플레이 장치 및 이들의제조 방법 |
KR20060000775A (ko) * | 2004-06-29 | 2006-01-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이중영상 저감을 위한 광학 필터 및 이를 채용한 플라즈마디스플레이 패널 |
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2006
- 2006-09-29 KR KR1020060096596A patent/KR100850907B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
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KR20010062587A (ko) * | 1999-12-22 | 2001-07-07 | 이데이 노부유끼 | 광-흡수성 반사방지 필터, 디스플레이 장치 및 이들의제조 방법 |
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