KR101448875B1 - 필터 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 필터 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치는 필터의 필름층의 적어도 일면에 중심부분의 두께가 외곽 부분의 두께보다 큰 적어도 하나의 집광부가 형성된다. 따라서, 패널에서 발생하는 가시광선을 효율적으로 집광하여 디스플레이 영상의 휘도를 향상시킬 수 있고, 블랙(black) 영상을 효과적으로 구현하여 명실 콘트라스트(contrast)를 개선할 수 있다.

PDP, 명실 콘트라스트, 필터, 휘도, 외광차단시트, 필름층

Description

필터 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치{Filter and plasma display device having it}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필터의 필름층의 적어도 일면에 중심부분의 두께가 외곽 부분의 두께보다 큰 적어도 하나의 집광부가 형성되어, 패널로부터 방출되는 가시광선을 집광할 수 있는 필터 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이(Plasm display) 장치에 관한 것으로서, 특히 패널의 외부로부터 입사되는 외광을 차단시키기 위해 외광차단시트(sheet)를 제작하여 패널의 전면에 위치시킴으로써, 패널의 명실 콘트라스트(contrast)를 향상시키는 것과 동시에 휘도가 유지되는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)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.

그러나, 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 블랙(Black) 영상을 구현할 때, 패널의 하판에 노출되어 있는 흰색계통의 형광체로 인하여 외부광이 패널의 전면에서 반사됨으로써, 블랙영상이 밝은 계열의 어두운 색으로 인지되어 명실 콘트라스트가 저하되고, 디스플레이 패널에서 발생하는 가시광선이 분산되어 디스플레이 영상의 휘도가 낮아지는 문제점이 있다.

본 발명은 필터의 필름층의 적어도 일면에 중심부분의 두께가 외곽 부분의 두께보다 큰 적어도 하나의 집광부가 형성되어, 패널로부터 방출되는 가시광선을 집광할 수 있는 필터 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 플라즈다 디스플레이 패널의 전면에 형성되는 필터에 있어서, 상기 필터는 베이스부, 상기 베이스부 상에 형성되며 외광을 흡수하는 복수의 패턴부들 및 상기 베이스부의 적어도 하나의 일면에 형성되는 필름층을 포함하는 외광차단시트를 포함하고, 상기 필름층의 적어도 일면에는 중심부분의 두께가 외곽 부분 의 두께보다 큰 집광부가 형성될 수 있다. 이 때, 상기 집광부의 굴절율은 상기 베이스부의 굴절율보다 클 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 베이스부는 상기 패널과 상기 필름층 사이에 위치하고, 상기 집광부는 상기 패널의 반대 방향으로 볼록하게 돌출될 수 있다. 이 때, 상기 패턴부는 상단과 하단 중 폭이 넓은 하단이 상기 패널에 더 인접하게 배치될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 베이스부는 상기 패널과 상기 필름층 사이에 위치하고, 상기 집광부는 상기 패널의 방향으로 삼각형 형상으로 돌출될 수 있다. 이 때, 상기 패턴부는 상단과 하단 중 폭이 넓은 하단이 상기 패널에 더 인접하게 배치될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 필름층은 상기 패널과 상기 베이스부 사이에 위치하고, 상기 집광부는 상기 패널의 반대 방향으로 볼록하게 돌출되어 형성될 수 있다. 이 때, 상기 패턴부는 상단과 하단 중 폭이 작은 상단이 상기 패널에 더 인접하게 배치될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 필름층은 PET(Poly Ethylene Terephthalate) 또는 PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate) 중 적어도 어느하나를 포함하고, 상기 필름층의 적어도 일면에는 복수의 글래스 입자가 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 외광의 반사를 방지하는 AR층, 상기 패널로부터 방사되는 근적외선을 차폐하는 NIR차폐층, 및 전자파를 차폐하는 EMI차폐층 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 필터 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치에서는, 필터의 필름층의 적어도 일면에 중심부분의 두께가 외곽 부분의 두께보다 큰 적어도 하나의 집광부가 형성됨으로써, 패널에서 발생하는 가시광선을 효율적으로 집광하여 디스플레이 영상의 휘도를 향상시킬 수 있고, 블랙(black) 영상을 효과적으로 구현하여 명실 콘트라스트(contrast)를 개선할 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 일실시예를 사시도로 도시한 것이다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판(10) 상에 형성되는 유지 전극 쌍인 스캔 전극(11) 및 서스테인 전극(12), 하부기판(20) 상에 형성되는 어드레스 전극(22)을 포함한다.

상기 유지 전극 쌍(11, 12)은 통상 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide;ITO)로 형성된 투명전극(11a, 12a)과 버스 전극(11b, 12b)을 포함하며, 상기 버스 전극(11b, 12b)은 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 있다. 버스 전극(11b, 12b)은 투명전극(11a, 12a) 상에 형성되어, 저항이 높은 투명전극(11a, 12a)에 의한 전압 강하를 줄이는 역할을 한다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면 유지 전극쌍(11, 12)은 투명전극(11a 12a)과 버스 전극(11b, 12b)이 적층된 구조 뿐만 아니라, 투명 전극(11a, 12a)이 없이 버스 전극(11b, 12b)만으로도 구성될 수 있다. 이러한 구조는 투명 전극(11a, 12a)을 사용하지 않으므로, 패널 제조의 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 이러한 구조에 사용되는 버스 전극(11b, 12b)은 위에 열거한 재료 이외에 감광성 재료등 다양한 재료가 가능할 것이다.

스캔 전극(11) 및 서스테인 전극(12)의 투명전극(11a, 12a)과 버스전극(11b, 11c)의 사이에는 상부 기판(10)의 외부에서 발생하는 외부광을 흡수하여 반사를 줄여주는 광차단의 기능과 상부 기판(10)의 퓨리티(Purity) 및 콘트라스트를 향상시키는 기능을 하는 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM, 15)가 배열된다.

본 발명의 일실시예에 따른 블랙 매트릭스(15)는 상부 기판(10)에 형성되는데, 격벽(21)과 중첩되는 위치에 형성되는 제1 블랙 매트릭스(15)와, 투명전극(11a, 12a)과 버스전극(11b, 12b)사이에 형성되는 제2 블랙 매트릭스(11c, 12c)로 구성될 수 있다. 여기서, 제 1 블랙 매트릭스(15)와 블랙층 또는 블랙 전극층이라고도 하는 제 2 블랙 매트릭스(11c, 12c)는 형성 과정에서 동시에 형성되어 물리적으로 연결될 수 있고, 동시에 형성되지 않아 물리적으로 연결되지 않을 수도 있다.

또한, 물리적으로 연결되어 형성되는 경우, 제 1 블랙 매트릭스(15)와 제 2 블랙 매트릭스(11c, 12c)는 동일한 재질로 형성되지만, 물리적으로 분리되어 형성 되는 경우에는 다른 재질로 형성될 수 있다.

스캔 전극(11)과 서스테인 전극(12)이 나란하게 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(13)과 보호막(14)이 적층된다. 상부 유전체층(13)에는 방전에 의하여 발생된 하전입자들이 축적되고, 유지 전극 쌍(11, 12)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 보호막(14)은 가스 방전시 발생된 하전입자들의 스피터링으로부터 상부 유전체층(13)을 보호하고, 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다.

또한, 어드레스 전극(22)은 스캔 전극(11) 및 서스테인 전극(12)과 교차되는 방향으로 형성된다. 또한, 어드레스 전극(22)이 형성된 하부기판(20) 상에는 하부 유전체층(24)과 격벽(21)이 형성된다.

또한, 하부 유전체층(24)과 격벽(21)의 표면에는 형광체층(23)이 형성된다. 격벽(21)은 세로 격벽(21a)와 가로 격벽(21b)가 폐쇄형으로 형성되고, 방전셀을 물리적으로 구분하며, 방전에 의해 생성된 자외선과 가시광선이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.

본 발명의 일실시예에는 도 1에 도시된 격벽(21)의 구조뿐만 아니라, 다양한 형상의 격벽(21)의 구조도 가능할 것이다. 예컨대, 세로 격벽(21a)과 가로 격벽(21b)의 높이가 다른 차등형 격벽 구조, 세로 격벽(21a) 또는 가로 격벽(21b) 중 적어도 하나 이상에 배기 통로로 사용 가능한 채널(Channel)이 형성된 채널형 격벽 구조, 세로 격벽(21a) 또는 가로 격벽(21b) 중 하나 이상에 홈(Hollow)이 형성된 홈형 격벽 구조 등이 가능할 것이다.

여기서, 차등형 격벽 구조인 경우에는 가로 격벽(21b)의 높이가 높은 것이 더 바람직하고, 채널형 격벽 구조나 홈형 격벽 구조인 경우에는 가로 격벽(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 것이다. 또한, 방전셀의 형상도 사각형상뿐 아니라, 오각형, 육각형 등의 다양한 다각 형상도 가능할 것이다.

또한, 형광체층(23)은 가스 방전시 발생된 자외선에 의해 발광되어 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B) 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 여기서, 상부/하부 기판(10, 20)과 격벽(21) 사이에 마련된 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe, Ne+Xe 및 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에는 필터(100)가 형성되는 것이 바람직하다. 이하에서는 필터(100)의 구조에 대한 실시예를 설명하기로 한다.

도 2는 도 1에 도시된 필터에 구비되는 외광 차단 시트 구조에 대한 일실시예를 단면도로 도시한 것으로, 외광 차단 시트는 베이스부(200) 및 패턴부(210)를 포함하여 이루어진다.

베이스부(200)는 빛이 원활히 투과될 수 있도록 투명한 플라스틱 재질, 예를 들어 자외선(UV) 경화 방식으로 형성된 수지(Resin)계열의 물질로 이루어지는 것이 바람직하며, 패널의 전면을 보호하는 효과를 높이기 위하여 견고한 글라스(Glass) 재질이 사용될 수도 있다.

도 2를 참조하면, 패턴부(210)는 베이스부(200) 상에 형성되며 외광을 흡수한다. 패턴부(210)의 형상은 삼각형일 수 있으며, 그 이외에 사다리꼴, 사각형 등의 여러 형상을 가질 수도 있다. 패턴부(210)는 베이스부(200)보다 어두운 색의 물질로 형성되며, 바람직하게는 검은색의 물질로 이루어진다. 예를 들어, 패턴부(210)는 카본(carbon) 계열의 물질로 형성하거나 검은색의 염료를 도포하여 외광을 흡수하는 효과를 극대화할 수 있다. 이하에서는 패턴부(210)의 상단과 하단 중 폭이 더 넓은 것을 패턴부(210)의 하단이라 한다.

도 2에 있어서, 패턴부(210)의 하단이 패널 측에 배치되며, 패턴부(210)의 상단이 외광이 입사되는 관찰자 측에 배치될 수 있다. 또한, 상기 배치와 반대로 패턴부(210)의 하단이 관찰자 측으로 배치되고, 패턴부(210)의 상단이 패널 측에 배치될 수도 있다.

외부 광원은 패널의 상측에 위치하는 것이 일반적이므로, 외광은 상측으로부터 비스듬히 패널로 입사되어 패턴부(210)에 흡수된다.

패턴부(210)는 광흡수입자를 포함할 수 있으며, 광흡수입자는 특정 색으로 착색된 수지 입자일 수 있다. 광흡수 효과를 최대화하기 위해, 광흡수입자는 검은색으로 착색되는 것이 바람직하다.

광흡수입자의 제조 및 패턴부(210) 내부로의 첨가가 용이하고, 외광을 흡수하는 효과를 최대화하기 위해, 광흡수입자의 크기는 1㎛ 이상일 수 있다. 또한, 광흡수입자의 크기가 1㎛ 이상인 경우, 패턴부(210)로 굴절되는 외광을 효과적으로 흡수하기 위해 패턴부(210)는 광흡수입자를 10 중량% 이상 포함할 수 있다. 즉, 패턴부(210) 전체 중량의 10% 이상의 중량의 광흡수입자들이 패턴부(210)에 포함될 수 있다.

도 3 내지 도 6은 외광 차단 시트의 구조에 따른 광특성을 설명하기 위해 외광 차단 시트의 구조에 대한 실시예들을 단면도로 도시한 것이다.

도 3의 경우는, 외광을 흡수하여 차단하고, 패널(310)로부터 방출되는 가시광선을 전반사하여 패널광의 반사율을 높이기 위해, 패턴부(305)의 굴절율, 적어도 패턴부(305)의 일부분인 경사면의 굴절율을 베이스부(300)의 굴절율보다 작게 한 경우이다.

상기한 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널의 명실 콘트라스트를 저하시키는 외광은 패널(310)의 상측에 위치하는 경우가 많다. 도 3을 참조하면, 스넬(snell)의 법칙에 의해, 외광 차단 시트로 비스듬히 입사되는 외광(점선으로 표시됨)은 베이스부(300)보다 작은 굴절율을 가지는 패턴부(305) 내부로 굴절되어 흡수된다. 패턴부(305) 내부로 굴절되는 외광은 광흡수입자에 의해 흡수될 수 있다.

또한, 디스플레이를 위해 패널(310)로부터 외부로 방출되는 광(실선으로 표시됨)은 패턴부(305)의 경사면에서 전반사되어 관찰자측인 외부로 반사되게 된다.

상기한 바와 같이, 외광(점선으로 표시됨)은 패턴부(305)로 굴절되어 흡수되고 패널(310)로부터 방출되는 광(실선으로 표시됨)은 패턴부(305)에서 전반사되는 이유는, 도 3에 도시된 바와 같이 패널(310) 광이 패턴부(305) 경사면과 이루는 각보다 외광이 패턴부(305) 경사면과 이루는 각이 크기 때문이다.

따라서 본 발명에 따른 외광 차단 시트는 외광이 관찰자측으로 반사되지 않도록 외광을 흡수하고, 패널(310)로부터 방출되는 광의 반사량을 높임으로써 디스플레이 영상의 명실 콘트라스트를 향상시킨다.

패널(310)로 입사되는 외광의 각도를 고려하여 외광의 흡수 및 패널(305) 광의 전반사를 최대화하기 위해서는, 패턴부(305)의 굴절율은 베이스부(300)의 굴절율의 0.3배 이상 1배 미만인 것이 바람직하다. 패널(310)로부터 방출되는 광이 패턴부(305)의 경사면에서 전반사되는 것을 최대화하기 위해, 플라즈마 디스플레이 패널의 상하 시야각을 고려하면 패턴부(305)의 굴절율은 베이스부(300)의 굴절율의 0.3배 내지 0.8배인 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 바와 같이 패턴부(305)의 상단이 관찰자 측에 배치되고 패턴부(305)의 굴절율이 베이스부(300)의 굴절율 보다 작은 경우에는, 패널로부터 방출되는 광이 패턴부(305)의 경사면에서 반사되어 관찰자 측으로 퍼져나가기 때문에, 관찰자 측에서 볼 때 영상이 또렷하지 않고 흐트러져 보이는 고스트(ghost) 현상이 발생할 수 있다.

도 4는 패턴부(325)의 상단이 관찰자 측에 배치되고 패턴부(325)의 굴절율이 베이스부(320)의 굴절율 보다 큰 경우이다. 도 4를 참조하면, 패턴부(325)의 굴절율이 베이스부(320)의 굴절율 보다 크므로 스넬의 법칙에 따라 패턴부(325)로 입사되는 외광 및 패널 광은 모두 패턴부(325)로 흡수된다.

따라서 패턴부(325)의 상단이 관찰자 측에 배치되고 패턴부(325)의 굴절율이 베이스부(320)의 굴절율 보다 클 때, 고스트 현상을 감소시킬 수 있다. 패턴부(325)로 비스듬히 입사되는 패널 광을 충분히 흡수하여 고스트 현상을 방지하기 위해, 패턴부(325)의 굴절율과 베이스부(320)의 굴절율의 차이는 0.05 이상인 것이 바람직하다.

패턴부(325)의 굴절율을 베이스부(320)의 굴절율 보다 크게 하는 경우, 외광 차단 시트의 투과율 및 명실 콘트라스트가 감소될 수 있으므로, 고스트 현상을 방지함과 동시에 외광 차단 시트의 투과율을 크게 저하시키지 않기 위해, 패턴부(325)의 굴절율과 베이스부(320)의 굴절율의 차이는 0.05 내지 0.3인 것이 바람직하다. 또한, 고스트 현상을 방지함과 동시에 패널의 명실 코트라스를 적정 수준으로 유지하기 위해서는, 패턴부(325)의 굴절율을 베이스부(320)의 굴절율의 1.0배 내지 1.3배로 하는 것이 바람직하다.

도 5는 패턴부(345)의 하단이 관찰자 측에 배치되고 패턴부(345)의 굴절율이 베이스부(340)의 굴절율 보다 작은 경우이다. 도 5에 도시된 바와 같이 패턴부(345)의 하단을 외광이 입사되는 관찰자 측에 배치하여 패턴부(345)의 하단에 외광이 흡수되도록 함으로써, 외광 차단 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 경우보다 패턴부(345)의 하단 사이 간격을 크게 할 수 있으므로, 외광 차단 시트의 개구율을 향상시킬 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 패널(350)로부터 방출되는 패널 광은 패턴부(345)의 경사면에서 반사되어, 베이스부(340)를 통과한 패널 광을 중심으로 모일 수 있 다. 그에 따라, 외광 차단 시트의 투과율을 크게 저하시키지 아니하고, 고스트 현상을 감소시킬 수 있다.

패널 광이 패턴부(345)의 경사면에서 반사되어 베이스부(340)를 통과한 패널 광을 중심으로 모임에 따라 고스트 현상을 방지하기 위해서는, 패널(350)과 외광 차단 시트 사이의 간격(d)이 1.5 내지 3.5mm인 것이 바람직하다.

도 6은 패턴부(365)의 하단이 관찰자 측에 배치되고 패턴부(365)의 굴절율이 베이스부(360)의 굴절율 보다 큰 경우이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 패턴부(365)의 굴절율이 베이스부(360)의 굴절율 보다 크므로 패턴부(365)의 경사면으로 입사되는 패널 광은 패턴부(365)로 흡수될 수 있다. 그에 따라, 베이스부(360)를 통과한 패널 광에 의해 영상이 디스플레이 되므로 고스트 현상이 감소될 수 있다.

또한, 패턴부(365)의 굴절율이 베이스부(360)의 굴절율 보다 크므로 외광 흡수 효과가 향상될 수 있다.

도 7은 필름층(530)에 집광부(540)가 형성된 구조에 대한 제1 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 필터(500)는 외광차단시트를 포함한다. 외광차단시트는 베이스부(520), 베이스부(520) 상에 형성되며 외광을 흡수하는 복수의 패턴부(525)들 및 베이스부(520)의 적어도 하나의 일면에 형성되는 필름층(530)을 포함한다. 베이스부(520)는 전술한 바와 같이, 수지(Resin) 계열의 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 베이스부(520) 및 복수의 패턴부(525)들에 대한 구체적인 구성은 전술한 바와 동일한 바, 이하 설명을 생략한다.

필름층(530)은 PET(Poly Ethylene Terephthalate) 또는 PMMA(Poly methyl Meta Acrylate) 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 필름층(530)의 적어도 일면에는 복수의 글래스 입자가 형성될 수 있다. 필름층(530)으로 PET를 이용하는 경우, 투명도가 높아 패널(510)로부터 발생한 광이 외부로 용이하게 방출될 수 있고, 필름층(530)으로 PMMA를 이용하는 경우, 외광차단시트의 두께가 두꺼운 반면 내열성이 좋아 발열이 많은 대형 디스플레이 장치에 이용될 수 있다.

필름층(530)의 적어도 일면에는 중심부분의 두께가 외곽 부분의 두께보다 큰 집광부(540)가 형성된다. 집광부(540)는 패널(510)로부터 발생한 광이 외부로 효율적으로 방출될 수 있도록, 상기 광을 모아주는 기능을 한다. 집광부(540)의 굴절율은 베이스부(520)과 동일할 수 있다. 집광부(540)와 베이스부(520)의 굴절율이 동일하더라도, 집광부(540)의 형상에 따라 굴절율을 조절할 수 있는 효과가 도출될 수 있기 때문이다. 하지만, 집광부(540)의 형상에 구애받음이 없이, 집광부(540)의 굴절율은 베이스부(520)의 굴절율보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.

도 7을 참조하면, 베이스부(520)는 패널(510)과 필름층(530) 사이에 위치하고, 집광부(540)는 패널(510)의 반대 방향으로 볼록하게 돌출되어 형성된다. 구체적으로, 집광부(540)는 필름층(530)의 일면 중 패널(510)의 반대방향측 일면에 형성된다. 집광부(540)의 형상은 돌출된 반구형, 사다리꼴형 등 다양할 수 있으나, 집광의 효율을 위해 볼록하게 돌출된 반구형인 것이 바람직하다. 여기서, 패턴부(525)는 폭이 넓은 하단이 패널(510)에 더 인접하게 배치된다.

서로 인접하는 두 패턴부(525) 사이에서는 패널(510)로부터 방출되는 광이 직접 패널 반대방향으로 방출될 수 있지만, 패턴부(525)에서 반사된 광을 효율적으로 모으기 위해서는 도 7에 도시된 바와 같이, 집광부의 최외측 돌출부(525a)와 패턴부의 최외측 돌출부(540a)는 패널의 반대 방향으로 동일 선상(A)에 배치되는 것이 집광의 효율 향상을 위해 바람직하다.

도 7을 참조하면, 집광부(540)의 굴절율이 베이스부(520)의 굴절율보다 크므로, 스넬(snell)의 법칙에 의해 패널로부터 방출되는 광은 입사각(θ1)보다 큰 각(θ2)으로 집광부(540)와 베이스부(520)가 접하는 부분에서 굴절되게 된다. 따라서 패널(510)로부터 방출되는 광은 패널(510)의 정면인 관찰자측으로 집광되어, 디스플레이 영상의 휘도 및 명실 콘트라스트(contrast)가 향상될 수 있다.

패널(510)로부터 방출되는 광이 집광부(540)와 베이스부(520)가 접하는 부분에서 패널(510)의 반대 방향으로 굴절되기 위해, 패널 광의 입사각을 고려하면 집광부(540)의 굴절율은 베이스부(520)의 굴절율의 1.01배 내지 1.9배인 것이 바람직하다.

또한, 패널(510)로부터 방출되는 광의 집광 효율을 향상시키고 패널 광이 집광부(540)의 하단에서 반사되어 디스플레이 영상의 휘도가 저하되는 것을 방지하기 위해, 집광부(540)의 굴절율은 베이스부(520)의 굴절율의 1.03배 내지 1.65배일 수 있다. 또한, 디스플레이 영상의 명실 콘트라스트를 향상시키는 동시에 영상의 휘도가 저하되는 것을 방지하기 위해, 집광부(540)의 가시광 투과율은 40%이상인 것이 바람직하다.

도 8은 필름층(630)에 집광부(640)가 형성된 구조에 대한 제2 실시예를 나타내는 단면도이다. 이하에서는 도 7에 도시된 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. 도 8을 참조하면, 베이스부(620)는 패널(610)과 필름층(630) 사이에 위치하고, 집광부(640)는 패널(610)의 방향으로 삼각형 형상으로 돌출된다. 상기 삼각형은 집광의 효율 및 패널(610)의 좌측과 우측의 집광효과를 균일하게 도출하기 위해 이등변 삼각형인 것이 바람직하다. 여기서, 패턴부(625)는 폭이 넓은 하단이 패널(610)에 더 인접하게 배치될 수 있다. 따라서, 도 8에 점선으로 도시된 바와 같이, 패널(610)로부터 방출되는 광이 베이스부(620)을 거쳐 집광부(640)를 통과하여 패널(610)의 반대방향으로 집광되어 방출될 수 있다.

도 9는 필름층(730)에 집광부(740)가 형성된 구조에 대한 제3 실시예를 나타내는 단면도이다. 이하에서는 도 7에 도시된 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. 도 9를 참조하면, 필름층(730)은 패널(710)과 베이스부(720) 사이에 위치하고, 집광부(740)는 패널(710)의 반대 방향으로 볼록하게 돌출되어 형성된다. 여기서, 패턴부(725)는 폭이 작은 상단이 패널(710)에 더 인접하게 배치되고, 집광부(740)의 최외측 돌출부(740a)는 복수의 패턴부(725)들 중 서로 인접한 두 패턴부(725) 사이(720a)와 대향되는 위치에 배치된다. 구체적으로, 집광부(740)의 최외측 돌출부(740a)가 패턴부(725)와 대향하는 경우에는, 집광부(740)에서 집광되어 방출되는 광이 패턴부(725)에 흡수 또는 반사되어 집광효과가 감소될 수 있다. 따라서, 집광 의 효율을 향상시키기 위해서 집광부(740)의 최외측 돌출부(740a)가 두 패턴부(725)사이와 대향되는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 집광부(740)에서 집광된 광이 주위의 간섭없이 외부로 방출될 수 있으므로, 디스플레이 영상의 휘도가 향상될 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 필터(800)의 구조를 도시한 단면도이다. 본 발명에 따른 필터(800)는 AR/NIR 시트(810), EMI 차폐시트(820) 및 외광차단시트(830)를 포함할 수 있으며, 상기 시트들(810, 820, 830) 사이에는 점착층(840)이 형성되어 있을 수 있다.

AR/NIR 시트(810)는 투명한 플라스틱 재질로 이루어진 베이스시트(813)의 전면에 외부로부터 입사되는 빛이 반사되는 것을 방지하여 눈부심 현상을 감소시키는 기능이 있는 AR(Anti-Reflection)층(811)이 부착되고, 후면에는 패널로부터 방사되는 근적외선을 차폐하여 리모콘 등과 같이 적외선을 이용하여 전달되는 신호들이 정상적으로 전달될 수 있도록 하는 NIR(Near Infrared) 차폐시트(812)이 부착될 수 있다.

EMI 차폐시트(820)는 EMI(Electromagnetic Interference)를 차폐하여 패널로부터 방사되는 EMI가 외부로 방출되는 것을 방지하며, 전도성을 가지는 복수의 층들, 예를 들어 복수의 금속층들과 전도성을 가지는 투명층들이 교번적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.

AR/NIR 시트(810), EMI 차폐시트(820) 및 외광차단시트(830) 사이에는 점착 층(840)이 형성될 수 있으며, 각각의 시트들(810, 820, 830) 및 필터(800)가 패널의 전면에 견고하게 부착될 수 있도록 한다. 또한, 각각의 시트들(810, 820, 830) 사이에 포함된 베이스시트의 재질은 필터 제작의 용이성을 고려하여 실질적으로 동일한 재질을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 도 10에서는 AR/NIR 시트(810), EMI 차폐시트(820) 및 외광차단시트(830)의 순으로 적층되어 있으나, 각 시트의 적층순서는 당업자에 의하여 다르게 적층될 수 있을 것이다. 또한, 도시된 시트들(810, 820, 830) 중 적어도 어느 한 층이 생략되거나, 다른 기능층이 추가될 수도 있을 것이다.

도 10에 도시된 베이스시트들 중 적어도 하나의 베이스시트가 생략될 수도 있고, 상기 베이스 시트들 중 어느 하나는 플라스틱 재질이 아닌 견고한 글라스(Glass)가 사용되어 패널을 보호하는 기능을 향상시킬 수 있다. 상기 글라스는 패널로부터 소정 간격을 가지고 이격되어 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 외광차단시트를 포함하는 필터는 접착제를 이용해 패널에 부착되는 필름 필터 타입으로 형성될 수 있으며, 그와 달리 글라스를 포함하여 패널로부터 이격되어 배치되는 글라스 필터 타입으로도 형성될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기 술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

본 발명은 패널에서 발생하는 가시광선을 효율적으로 집광하여 디스플레이 영상의 휘도를 향상시킬 수 있는 바, 필터 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치에 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 일실시예를 사시도로 도시한 것이다.

도 2는 도 1에 도시된 필터에 구비되는 외광 차단 시트 구조에 대한 일실시예를 나타내는 단면도이다.

도 3 내지 도 6은 외광 차단 시트의 구조에 따른 광특성을 나타내는 단면도이다.

도 7은 필름층에 집광부가 형성된 구조에 대한 제1 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 8은 필름층에 집광부가 형성된 구조에 대한 제2 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 9는 필름층에 집광부가 형성된 구조에 대한 제3 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 10은 본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 필터의 구조를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 간단한 설명>

100,500,600,700,800: 필터 200,300,320,340,360,520,620,720: 베이스부

210,305,325,345,365,524,625,725: 패턴부

530,630,730: 필름층 540,640,740: 집광부

Claims (15)

1. 디스플레이 패널의 전면에 형성되는 필터에 있어서,

   베이스부;

   상기 베이스부의 적어도 하나의 일면에 형성되고, 상기 패널과 상기 베이스부 사이에 위치하는 필름층; 및

   상기 베이스부 상에 형성되어 외광을 흡수하는 복수의 패턴부들을 포함하는 외광차단시트를 포함하고,

   상기 외광차단시트의 적어도 일면에는 중심부분의 두께가 외곽 부분의 두께보다 큰 집광부가 형성되고,

   상기 집광부는 상기 패널의 반대 방향으로 볼록하게 돌출되어 형성되며,

   상기 집광부의 최외측 돌출부는 상기 복수의 패턴부들 중 서로 인접한 두 패턴부 사이와 대향되는 위치에 배치되는 필터.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 베이스부는 상기 패널과 상기 필름층 사이에 위치하고, 상기 집광부는 상기 패널의 반대 방향으로 볼록하게 돌출되는 필터.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 패턴부는 상단과 하단 중 폭이 넓은 하단이 상기 패널에 더 인접하게 배치되는 필터.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 집광부의 최외측 돌출부와 상기 패턴부의 최외측 돌출부는 상기 패널의 반대 방향으로 동일 선상에 배치되는 필터.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 집광부의 굴절율은 상기 베이스부의 굴절율보다 큰 필터.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 베이스부는 상기 패널과 상기 필름층 사이에 위치하고, 상기 집광부는 상기 패널의 방향으로 삼각형 형상으로 돌출되는 필터.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 패턴부는 상단과 하단 중 폭이 넓은 하단이 상기 패널에 더 인접하게 배치되는 필터.
9. 삭제
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 패턴부는 상단과 하단 중 폭이 작은 상단이 상기 패널에 더 인접하게 배치되는 필터.
11. 삭제
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 패턴부는 광흡수 입자를 포함하는 필터.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 필름층은 PET(Poly Ethylene Terephthalate) 또는 PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate) 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 필름층의 적어도 일면에는 복수의 글래스 입자가 형성되는 필터.
14. 제 1 항에 있어서,

    외광의 반사를 방지하는 AR층;

    상기 패널로부터 방사되는 근적외선을 차폐하는 NIR차폐층; 및

    전자파를 차폐하는 EMI차폐층 중 적어도 하나를 더 포함하는 필터.
15. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 8 항, 제 10 항,제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 필터가 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 배치된 플라즈마 디스플레이 장치.

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