KR20040072423A - front filter of Plasma Display Panel - Google Patents

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KR20040072423A
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Abstract

PURPOSE: A front filter for a plasma display panel is provided to improve a light/darkness contrast ratio and a brightness of PDP in result of having a photo shutter function changed by an electric field. CONSTITUTION: A front filter for a plasma display panel comprises an adhesive(20) added with a dye on a tempered glass(10), a photo shutter(60) deposited successively with an ITO(64)/Electrical Optical(EO)/ITO on the adhesive, an EMI shielding layer formed with a mesh(30) or an Ag/ITO(30') on the photo shutter, an anti-reflection(AR) coating film(50) formed at a both side of the most outside, two electrode surfaces formed between the PDP panel and the EMI shielding layer and applying an electric field, and a polymer dispersed liquid crystal(PDLC)(62) formed between the two electrode surfaces and doped with the dye changing a photo property by an electric field applied at an electrode.

Description

플라즈마 디스플레이 패널용 전면필터{front filter of Plasma Display Panel}Front filter of plasma display panel

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 외부에서 인가되는 전계에 따라 광을 투과 또는 차단하는 특성이 추가되어 광특성을 향상시킬 수 있는 전면필터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma display panel. More particularly, the present invention relates to a front surface filter that can improve light characteristics by adding a property to transmit or block light according to an electric field applied from the outside.

100V의 고전압으로 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP)은 고품격 동영상 구현을 위해서 패널의 전면부에 다양한 기능을 가지는 전면필터를 필요로 한다.Plasma Display Panels (PDPs) driven at high voltages of 100V require front filters having various functions on the front side of the panel to realize high quality video.

이러한 전면필터의 기능은 첫째, 외부 충격으로부터 패널을 보호, 둘째, 고전압 구동에 따른 패널에서 방출되는 전자파 차단, 셋째, 리모콘 오작동을 방지하기 위한 근적외선 차단, 넷째, 색순도 개선, 색온도 조정, 명암 대조비 향상 등의 광특성 향상 등이 있다.The function of the front filter is to firstly protect the panel from external shocks, secondly, to block electromagnetic waves emitted from the panel due to high-voltage driving, and thirdly, to block near-infrared rays to prevent the remote control from malfunctioning. Optical characteristics such as;

현재 시판되고 있는 PDP의 전면 필터는 강화유리 양면에 앞에서 말한 필터의 기능들을 수행하는 층들을 부착한 형태의 구조를 가지며, 상기 전면필터는 사용하는 전자파 차폐재의 종류에 따라 금속 메쉬형과 Ag/ITO형으로 구분된다.PDP front filters currently on the market have a structure that attaches layers to perform the functions of the aforementioned filters on both sides of tempered glass, and the front filter has a metal mesh type and Ag / ITO depending on the type of electromagnetic shielding material used. Are divided into types.

도 1(a)(b)은 종래 기술에 따른 PDP 전면 필터의 구조를 나타낸 도면으로, 도 1(a)은 금속 메쉬형 전면필터를 나타낸 도면이고, 도 1(b)은 Ag/ITO 전면필터를 나타낸 도면이다.Figure 1 (a) (b) is a view showing the structure of the PDP front filter according to the prior art, Figure 1 (a) is a view showing a metal mesh type front filter, Figure 1 (b) Ag / ITO front filter The figure which shows.

도 1(b)과 같이, 상기 Ag/ITO 다층박막을 사용하는 경우는 이 자체가 전자파차단기능 뿐 아니라 근적외선 차단기능이 있으며, 도 1(a)과 같이, 상기 금속 메쉬를 사용하는 경우는 근적외선 차단 기능을 하는 층이 별도로 필요하게 된다.As shown in FIG. 1 (b), when the Ag / ITO multilayer thin film is used, it has not only an electromagnetic wave blocking function but also a near infrared ray blocking function. As shown in FIG. A separate layer is required for the blocking function.

또한, 상기 강화유리와 금속 메쉬 또는 Ag/ITO 사이에 특정 파장을 흡수하는 색소(dye)막을 형성한다. 즉, 특별히 설계된 색소(dye) 조합을 사용하여 색순도 개선과 색온도 보정을 수행하여 광특성을 향상시킨다.In addition, a dye film that absorbs a specific wavelength is formed between the tempered glass and the metal mesh or Ag / ITO. That is, color purity improvement and color temperature correction are performed using a specially designed dye combination to improve optical characteristics.

그리고 최종적으로 양면 위층에 무반사 코팅(anti-reflection coating)막을 부착 또는 증착하게 된다.Finally, an anti-reflection coating film is attached or deposited on both upper layers.

이러한 전면 필터의 복잡한 구조와 특히 광특성 향상을 위해 특정 파장의 빛을 흡수케 하는 색소(dye)로 인해 광특성 향상에도 불구하고 대부분의 필터들은 40~55%정도의 광 투과율을 가지게 된다.Due to the complex structure of the front filter and the dye that absorbs light of a specific wavelength to improve the optical properties, most of the filters have a light transmittance of 40 to 55% despite the improvement of the optical properties.

이와 같은 필터들의 낮은 광 투과율은 PDP 휘도를 떨어뜨리게 하여 발광효율 저하의 원인이 되고 있다. 그렇다고, 필터의 투과율을 높게 가져가면, PDP 자체의 강한 외광 산란에 의해 명실 명암대조비가 떨어져 고품위의 동영상 구현이 어렵게 된다.The low light transmittance of these filters causes the PDP brightness to drop, causing a decrease in luminous efficiency. However, if the transmittance of the filter is increased, the contrast contrast of the bright room is lowered due to the strong external light scattering of the PDP itself, making it difficult to realize high quality video.

이상에서 설명한 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 전면 필터는 다음과 같은 문제점이 있다.The front filter for a plasma display panel according to the related art described above has the following problems.

필터의 투과율을 높이면 PDP의 휘도는 증가하나 명실 명암대조비가 감소하고, 투과율을 낮추면 명실 명암대조비가 증가하지만 휘도는 감소하게 된다. 이처럼 종래의 전면필터는 휘도와 명암대조비를 동시에 향상시킬 수 없는 단점을 가지고있다.Increasing the transmittance of the filter increases the brightness of the PDP but decreases the contrast contrast ratio, while decreasing the transmittance increases the brightness contrast ratio but decreases the luminance. As described above, the conventional front filter has a disadvantage in that the luminance and contrast ratio cannot be improved at the same time.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, PDP 휘도를 향상시키면서 명실 흑백 대조비를 저하시키지 않는 새로운 전면필터의 동작 개념을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an operation concept of a new front filter which improves PDP brightness and does not lower the clear black and white contrast ratio.

본 발명의 다른 목적은 새로운 전면필터에 이용될 수 있는 물질 또는 시스템의 한 예로 색소 도프된(dye-doped) PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)를 제안하고 그것의 요구사항을 밝히는데 있다.Another object of the present invention is to propose a dye-doped Polymer Dispersed Liquid Crystal (PDLC) as an example of a material or system that can be used in a new front filter and to reveal its requirements.

본 발명의 또 다른 목적은 색소 도프된(dye-doped) PDLC를 이용한 전면필터의 제작공정을 제공하고자 한다.It is another object of the present invention to provide a manufacturing process of a front filter using a dye-doped PDLC.

도 1(a)(b)은 종래 기술에 따른 PDP 전면 필터의 구조를 나타낸 도면1 (a) and (b) are views showing the structure of a PDP front filter according to the prior art

도 2(a)(b)는 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 구동 방식의 개략도Figure 2 (a) (b) is a schematic diagram of a plasma display driving method according to the prior art

도 3 은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 전면필터의 구조를 나타낸 도면3 is a view showing the structure of a front filter for a plasma display panel according to the present invention;

도 4(a)(b)는 본 발명에 따른 전면필터에서 액정이 고형화된 폴리머에 의해 둘러싸여 있는 색소 도프된 PDLC의 구조를 나타낸 도면Figure 4 (a) (b) is a view showing a structure of a dye-doped PDLC surrounded by a polymer solidified liquid crystal in the front filter according to the present invention

도 5(a)(b)는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 구동과 광셔터 동작 방식의 개략도5 (a) (b) are schematic diagrams of a plasma display driving and optical shutter operation method according to the present invention;

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 강화 유리 20 : 색소가 첨가된 접착제10 tempered glass 20 pigmented additives

30 : 금속 메쉬 30' : Ag/ITO30: metal mesh 30 ': Ag / ITO

40 : 접착제 50 : 무반사 코팅막(AR)40: adhesive 50: antireflective coating film (AR)

60 : 광셔터 62 : 색소 도프된 PDLC60: optical shutter 62: pigment-doped PDLC

64 : ITO 70 : 폴리머64: ITO 70: polymer

80 : 액정 90 : 색소80: liquid crystal 90: pigment

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 전면필터의 특징은 강화유리 상에 색소가 첨가된 접착제와, 상기 접착제상에 ITO/EO/ITO로 순차적으로 증착된 광셔터와, 상기 광셔터 상에 메쉬 또는 Ag/ITO로 형성되는 EMI 차단창과, 가장 바깥쪽 양면에 형성된 무반사 코팅막(AR)으로 구성되는 플라즈마 디스플레이(PDP) 패널용 전면필터에 있어서, 상기 PDP 패널과 EMI 차단층 사이에 형성되어 전계를 인가할 수 있는 두 전극면과, 상기 두 전극면 사이에 형성되어 전극에 인가되는 전계에 의해 광특성이 달라지는 색소 도프된(dye-doped) PDLC을 포함하여 구성되는데 있다.Features of the front filter for a plasma display panel according to the present invention for achieving the above object is an adhesive with a pigment added on the tempered glass, an optical shutter sequentially deposited on the adhesive by ITO / EO / ITO, In the front filter for a plasma display (PDP) panel consisting of an EMI shielding window formed of a mesh or Ag / ITO on the optical shutter, and an anti-reflective coating film (AR) formed on the outermost both sides, the PDP panel and the EMI shielding layer And two dye-doped PDLCs formed between the two electrode surfaces capable of applying an electric field and the optical properties of the two electrode surfaces formed between the two electrode surfaces and applied to the electrodes.

이때, 상기 색소 도프된(dye-doped) PDLC은 수백정도로 수의 반응속도를 가지는 것이 바람직하다.At this time, the dye-doped PDLC is hundreds Can be enough It is preferable to have a reaction rate of.

그리고 상기 전계에 의해 광특성이 달라지는 것은 빛이 투과하는 상태와 빛이 차단되는 상태로 달라지는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the optical properties vary by the electric field in a state in which light is transmitted and in a state in which light is blocked.

또한, 상기 색소 도프된(dye-doped) PDLC는 네마틱(nematic) 액정, 강유전성 액정(ferroelectric liquid crystal) 중 적어도 하나 이상으로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the dye-doped PDLC is preferably composed of at least one of a nematic liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal (ferroelectric liquid crystal).

그리고 상기 네마틱 액정 및 강유전성 액정은 액정 방울 크기를 수백 또는 수십 nm로 구성하는 것이 바람직하다.In addition, the nematic liquid crystal and the ferroelectric liquid crystal preferably form liquid crystal droplets of several hundreds or tens of nm.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 전면필터의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the front filter for a plasma display panel according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3 은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 전면필터의 구조를 나타낸 도면이다.3 is a view showing the structure of a front filter for a plasma display panel according to the present invention.

도 3과 같이, 강화유리(10) 상에 색소가 첨가된 접착제(20)와, 상기 접착제(20)상에 ITO(64)/EO(62)/ITO(64)로 순차적으로 증착된 광셔터(60)와, 상기 광셔터(60) 상에 메쉬 또는 Ag/ITO로 형성된 EMI 차단층(30)(30')과, 가장 바깥쪽 양면에 무반사 코팅막(AR)(50)으로 구성된다.As shown in FIG. 3, the optical shutter 20 sequentially deposited with pigments on the tempered glass 10 and ITO 64 / EO 62 / ITO 64 on the adhesive 20. 60, an EMI shielding layer 30 (30 ') formed of a mesh or Ag / ITO on the optical shutter 60, and an antireflective coating (AR) 50 on both outermost surfaces.

이때, 상기 전자광(Electrical Optical : EO) 물질(62)은 수백정도로 최대 1의 반응속도를 가진다.At this time, the electrical optical (EO) material 62 is hundreds Up to 1 degree It has a reaction rate of.

이와 같이 구성되는 플라즈마 디스플레이 패널의 동영상 구동 원리를 살펴보면 다음과 같다.The driving principle of the video of the plasma display panel configured as described above is as follows.

1초에 60프레임의 정지 화면의 신호가 PDP로 입력된다. 즉 1/60 =16.6ms(milli-second)의 시간 동안에 패널 상에 한 프레임의 정지영상이 구현된다.In one second, a 60-frame still picture signal is input to the PDP. In other words, one frame still image is implemented on the panel for a time of 1/60 = 16.6 ms (milli-second).

이때, 본 발명은 PDP 구동방식 중에서도 주사기간과 원하는 화면이 디스플레이되는 시간이 분리된 ADS(Address Display Separated) 방식에 쉽게 적용될 수 있다.At this time, the present invention can be easily applied to the ADS (Address Display Separated) method in which the time between the syringes and the desired screen is displayed among the PDP driving methods.

ADS 방식 또한 계조 표현 방법에 따라 하나의 프레임을 이루는 서브필드(SubField : SF)의 구성방식이 다양한데, 그 중 가장 대적인 Fujistu 방식을 기준으로 본 발명을 설명한다.The ADS method also has various configuration methods of subfields (SF) forming one frame according to the gradation representation method, and the present invention will be described based on the most popular Fujistu method.

Fujistu 방식은 도면 2 에서와 같이, 한 프레임이 8 개의 서브필드(SF)로 이루어지는데, 각각의 SF는 직전 SF에서 PDP 셀에 만들어진 전하를 제거하여 초기 상태로 만드는 리셋 주기(period)와, 입력신호에 따라 차례로 각각의 셀에 전하를 만드는 어드레스 주기와, 동시에 전체 셀에 고전압의 구동신호를 걸어 주어, 빛을 내게 하는 지속(sustain) 주기로 구성되어 있다.In the Fujistu method, as shown in FIG. 2, one frame is composed of eight subfields (SFs), each of which has a reset period for removing an electric charge generated in the PDP cell from the previous SF to an initial state and an input. It consists of an address cycle for generating charges in each cell in accordance with the signal, and a sustain cycle for emitting light by applying a high voltage driving signal to all cells at the same time.

한편, 각 SF의 각 주기의 시간은 리셋 주기의 경우 300~400 sec, 어드레스 주기의 경우는 600 sec의 시간으로 정의된다.On the other hand, the time of each cycle of each SF is defined as a time of 300 ~ 400 sec for the reset period, 600 seconds for the address period.

이때, 상기 리셋 주기와 어드레스 주기는 각각 동일한 시간이 소요되는데 비해, 상기 지속 주기의 경우, 각 SF의 비트 순서에 따라의시간 비를 가진다.In this case, the reset period and the address period each take the same time, whereas in the case of the sustain period, according to the bit order of each SF Has a time ratio.

어드레스 주기 동안 입력신호가 1 (또는 on)인 셀에 전하가 차징(charging) 되고, 0 (또는 off)인 셀은 차징을 시키지 않는다.During the address period, the charge is charged to the cell with the input signal 1 (or on), and the cell with 0 (or off) is not charged.

이에 따라, 플라즈마의 비선형(nonlinear) 특성상, 방전하기 위한 전압 값은 차징(charging)된 셀이 더 낮아지므로, 이 문턱 전압 보다 약간 높은 전압으로 전체 셀에 지속 신호를 입력하면 방전이 일어난 셀은 방전이 일어나 발광이 되지만, 그렇지 않은 셀은 발광되지 않는다.Accordingly, due to the nonlinear characteristics of the plasma, the voltage value for discharging is lower in the charged cell. Therefore, when the sustain signal is input to all the cells at a voltage slightly higher than this threshold voltage, the discharged cell is discharged. This happens and the light is emitted, but the cells that do not emit light.

이와 같이 한 프레임 안에서 발광시간이 다른 SF들을 선택하므로써 각 셀의 256 계조 표현이 가능해진다.In this way, by selecting SFs having different emission times in one frame, 256 gray levels of each cell can be represented.

여기서 PDP 패널의 광특성 조건 중의 하나는 명암 대조비이다.One of the optical characteristics of the PDP panel is the contrast ratio.

이것은 0 인 신호를 입력시켰을 때의 밝기와 255 인 신호를 입력시킬 때의 밝기의 비를 의미한다.This means the ratio of the brightness when a signal of 0 is input and the brightness when a signal of 255 is input.

실제 측정 조건에 따라 명암 대조비는 명실 명암대조비와 암실 명암대조비가 있다.According to the actual measurement conditions, the contrast ratio is the contrast contrast ratio and darkroom contrast ratio.

암실 명암대조비는 외부조명을 완전히 차단한 상황에서 측정하는데, 실제 0 인 신호를 입력하면 PDP 패널의 구동특성상 약간의 빛이 방출되어 암실 명암대조비를 제한하게 된다.Dark-room contrast ratio is measured under the condition that the external lighting is completely blocked. When inputting a signal of 0, some light is emitted due to the driving characteristics of the PDP panel, thereby limiting the contrast ratio.

즉, 리셋 및 어드레스 주기에서 차징된 전하를 없애는 과정에서 원치 않는 빛이 방출된다.That is, unwanted light is emitted in the process of eliminating the charge charged in the reset and address periods.

명실 명암대조비의 경우 실생활에서 TV를 시청하는 조건과 비슷하게 밝은 조명 아래에서 측정하게 된다. 이 경우 조명의 빛이 패널에 의해 반사되어 암의 밝기를 증가시키게 된다.Contrast contrast is measured under bright light, similar to the conditions of watching TV in real life. In this case, the light of the illumination is reflected by the panel to increase the brightness of the arm.

PDP 패널에 기존의 전면필터를 부착하면 외부조명의 빛이 패널에 의해 반사 될 때 필터를 두 번 통과하게 되므로, 필터의 투과율이 50% 라면, 필터가 없는 경우와 비교 외광의 영향이 1/4 (1/2 x 1/2)로 줄게 된다.Attaching a conventional front filter to a PDP panel allows the external light to pass through the filter twice when reflected by the panel. Therefore, if the filter transmittance is 50%, the effect of external light is 1/4 compared to the case without the filter. Is reduced to (1/2 x 1/2).

한편, 패널에 나오는 빛의 양은 1/2 만 줄게 되어, 명실 명암대조비는로 패널 대비 대략 2 배가 된다.On the other hand, the amount of light on the panel is reduced by 1/2, so the contrast ratio That's about twice the panel.

반면 암실 명암대조비의 경우는 명과 암이 모두 같은 비율로 줄기 때문에 변화가 없게 된다.Dark contrast contrast ratios, on the other hand, remain unchanged because both light and dark stem at the same rate.

본 발명에서는 도 3과 같이, 기존 전면필터에 외부인가 전계에 의해 광특성이 달라지는 광셔터층(60)의 기능을 색소 도프된 PDLC(62)로 구현하고 있다.In the present invention, as shown in FIG. 3, the function of the optical shutter layer 60 whose optical characteristics are changed by an external electric field applied to the existing front filter is implemented by the dye-doped PDLC 62.

상기 광셔터층(60)은 전계인가를 위한 투명전극 물질인 ITO(Indium Tin Oxide)(64)가 증착된 투명기판 사이에 색소 도프된 PDLC층(62)이 위치한다.The optical shutter layer 60 has a PDLC layer 62 doped with pigments between transparent substrates on which Indium Tin Oxide (ITO) 64, which is a transparent electrode material for applying an electric field, is positioned.

상기 광셔터층(60)의 위치는 강화 유리(10) 위 또는 아래 어디에도 위치할 수 있는데, PDP 패널과 EMI 차단층(메쉬 또는 Ag/ITO)(30)(30') 사이에 반드시 위치해야 한다.The location of the optical shutter layer 60 may be located above or below the tempered glass 10, which must be located between the PDP panel and the EMI shielding layer (mesh or Ag / ITO) 30, 30 ′. .

경우에 따라 상기 EMI 차단층(30)(30')이 EO 물질의 한쪽 전극(패널 반대쪽)이 될 수 있다.In some cases, the EMI blocking layers 30 and 30 'may be one electrode of the EO material (the other side of the panel).

이렇게 하면 전면필터의 구조가 좀 더 단순화 될 수 있다.This can simplify the structure of the front filter.

도 4(a)(b)는 본 발명에 따른 전면필터에서 액정이 고형화된 폴리머에 의해 둘러싸여 있는 색소 도프된 PDLC의 구조를 나타낸 도면이다.Figure 4 (a) (b) is a view showing a structure of a dye-doped PDLC surrounded by a polymer solidified liquid crystal in the front filter according to the present invention.

기본적인 구조나 원리, 제작방법은 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)와 유사하다.The basic structure, principle, and manufacturing method are similar to PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal).

즉, 액정(liquid crystal)(80)과 단량체/중합체(monomer/prepolymer) 또는 폴리머(70)를 균질(homogeneous) 또는 비균질(inhomogeneous) 하게 섞은 다음, 상 분리(phase separation) 또는 동봉(encapsulation) 방법으로 제작된다.That is, the liquid crystal 80 and the monomer / polymer or polymer 70 are mixed homogeneously or inhomogeneously, and then a phase separation or encapsulation method is performed. Is produced by.

처음부터 액정에 그 구조가 비슷한 일차원 형태의 색소를 1% 정도 넣게 되면, 색소 도프된 PDLC(62)가 된다.From the beginning, when a 1-dimensional dye having a similar structure is added to the liquid crystal, it becomes a dye-doped PDLC 62.

이때, 폴리머(70)를 사용하는 경우 색소(90)가 쉽게 액정(80)에만 섞이지만 단량체(monomer)를 사용하는 경우 색소(90)가 단량체에 섞일 수가 있어 적절한 색소(90)의 선택이 요구된다.In this case, when the polymer 70 is used, the dye 90 is easily mixed with the liquid crystal 80, but when the monomer is used, the dye 90 may be mixed with the monomer, so the selection of an appropriate dye 90 is required. do.

또한, 상기 PDLC(62)에 전계를 가하지 않으면 도 4(a)처럼 액정 방울이 임의로 배열된다. 이 경우 광이방성을 가진 액정(80)과 폴리머(70)의 굴절률 차이에 의해 빛 산란이 된다.In addition, if no electric field is applied to the PDLC 62, liquid crystal droplets are arbitrarily arranged as shown in FIG. In this case, light scatters due to the difference in refractive index between the liquid crystal 80 having the optical anisotropy and the polymer 70.

그리고 상기 PDLC(62)에 전계를 가하게 되면 도 4(b)와 같이 액정 방울이 한 방향으로 배열된다.When an electric field is applied to the PDLC 62, liquid crystal droplets are arranged in one direction as shown in FIG.

도 4(b)는 액정 유전율의 이방성이 양(positive)인 경우를 나타낸다.4 (b) shows a case where the anisotropy of the liquid crystal dielectric constant is positive.

이때, 상기 PDLC(62)에서는 액정의 수직성분 굴절률과 폴리머(70)의 굴절률이 같도록 물질을 선택하여 굴절률 차이가 없으므로 빛이 통과하게 된다.In this case, the PDLC 62 selects a material such that the refractive index of the vertical component of the liquid crystal is the same as that of the polymer 70, and thus light does not pass through the difference in refractive index.

그리고 색소 도프된 PDLC(62)의 색소(90)는 액정(80)과 구조가 비슷해 액정(80)에 둘러싸여 상기 액정(80)과 같이 움직이는데, 전기장이 색소(90)의 길이 방향이 되는 경우 빛은 색소(90)에 의해 흡수되고 수직이 되면 흡수가 최소가 된다.In addition, the dye 90 of the pigment-doped PDLC 62 has a structure similar to that of the liquid crystal 80 and is surrounded by the liquid crystal 80 to move together with the liquid crystal 80. When the electric field becomes the length direction of the pigment 90, light is emitted. When the silver is absorbed by the dye 90 and becomes vertical, absorption is minimized.

따라서, 상기 색소 도프된 PDLC(62)는 도 4(a)에서 처럼 전계가 인가되지 않으면 액정(80)과 같이 임의로 배열되어 입사된 빛이나 산란된 빛을 흡수하게 되어 투과율이 낮게 된다.Therefore, the dye-doped PDLC 62 is arbitrarily arranged like the liquid crystal 80 to absorb incident light or scattered light when an electric field is not applied as shown in FIG.

그리고 상기 색소 도프된 PDLC(62)는 도 4(b)에서 처럼 전계가 인가되면 색소(90)가 빛의 진행 방향으로 배열되므로 흡수가 최소가 된다.In the dye-doped PDLC 62, when the electric field is applied as shown in FIG. 4 (b), absorption is minimized since the dye 90 is arranged in the direction of light propagation.

이처럼 본 발명에서는 전계에 따라 투과율의 변화가 생기는 상기 색소 도프된 PDLC(62)를 광셔터 물질(60)로 사용한다.As described above, in the present invention, the dye-doped PDLC 62 having a change in transmittance depending on the electric field is used as the optical shutter material 60.

즉, 전계가 인가되면 투과율이 최대가 되고 전계가 0이면 투과율이 최소가 된다.That is, when an electric field is applied, the transmittance is maximum, and when the electric field is 0, the transmittance is minimum.

상기 색소 도프된 PDLC(62)를 포함하는 광셔터(60)의 동작과정은 PDP 구동과정과 연관되어 있다.The operation of the optical shutter 60 including the dye-doped PDLC 62 is related to the PDP driving process.

즉, 도 5에서 처럼 PDP에 화면 정보가 디스플레이되는 것은 지속(sustain) 기간 동안인데, 이 기간에는 색소 도프된 PDLC(62)에 전압을 가하여 광셔터(60)를 투과 상태로 만들고 화면정보가 나타나지 않는 리셋 기간과 어드레스 기간동안은 전압을 0으로 하여 상기 광셔터(60)의 투과율이 최소가 되게 한다.That is, as shown in FIG. 5, the screen information is displayed on the PDP during a sustain period. In this period, the optical shutter 60 is transmitted by applying a voltage to the pigment-doped PDLC 62 and the screen information appears. During the reset period and the address period, the voltage is set to 0 to minimize the transmittance of the optical shutter 60.

이렇게 하면 리셋/어드레스 기간동안에 PDP 패널에서 발생하는 원치 않는 빛의 방출을 최소화시켜, 암실에서의 흑(黑)의 휘도를 낮추게 되어 백(白) 휘도의 저하없이 암실 계조를 향상시킬 수 있다.This minimizes the emission of unwanted light generated in the PDP panel during the reset / address period, thereby lowering the black luminance in the dark room and improving the dark gray level without deteriorating the white luminance.

명실의 경우에도 리셋/어드레스 기간동안 투과율이 최소이면서 그 자체가 반사보다는 색소(90)에 의한 흡수의 기여가 커서 외광 반사를 더 낮출 수 있게 되어 명실에서의 흑(黑)의 휘도를 낮출 수 있게 된다.Even in the bright room, the transmittance is minimal during the reset / address period, and the contribution of the absorption by the pigment 90 is greater than the reflection itself, so that the external light reflection can be lowered, thereby lowering the brightness of black in the bright room. do.

이렇게 하면, PDP의 가장 큰 이슈인 흑상태를 더욱 검게 만드는데 기여할 수 있다.This can contribute to blackening the black state, the biggest issue of PDP.

그리고 상기 색소 도프된 PDLC(62)의 광셔터 기능이 제대로 작동하기 위해서는 PDLC의 응답시간이 중요한 인자가 된다.In order for the optical shutter function of the dye-doped PDLC 62 to work properly, the response time of the PDLC becomes an important factor.

리셋/어드레스 시간은 대략 0.9로 PDP 구동 방식이나 패널 크기에 따라 달라지게 된다.Reset / address time is approximately 0.9 This depends on the PDP drive method and panel size.

그리고 경우에 따라서는 리셋이 없이 어드레스만 할 수도 있다.In some cases, the address can be set without reset.

도 5에서 처럼 투과율이 10%-90%인 시간차로 정의될 때, 광셔터(60)가 응답시간 0.1~0.2이하가 되면 광셔터 기능이 최적화 될 수 있지만, 그 보다 더 길어지더라도 PDP 구동방식을 보완하여 계조의 개선이라는 잇점을 얻을 수 있다.When the transmittance is defined as a time difference of 10% to 90% as shown in FIG. 5, the optical shutter 60 has a response time of 0.1 to 0.2. If the optical shutter function can be optimized below, the longer the length, the better the gradation can be obtained by complementing the PDP driving method.

이때, 상기 색소 도프된 PDLC(62)의 경우 응답시간은 인가되는 전계의 세기, 액정의 크기, 유전율, 액정 폴리머간의 표면작용 등에 의해 좌우된다. 그리고 전계는으로 주어진다. 또한, 응답시간은 전계의 제곱에 반비례하므로, 두께를 얇게 하거나 전압을 크게 하면, 응답시간을 줄일 수 있다.In this case, in the case of the dye-doped PDLC 62, the response time depends on the intensity of the applied electric field, the size of the liquid crystal, the dielectric constant, and the surface action between the liquid crystal polymers. And the electric field Given by In addition, since the response time is inversely proportional to the square of the electric field, the response time can be reduced by reducing the thickness or increasing the voltage.

따라서, PDP의 경우 사용하는 전압이 최대 200V까지 되므로 기존 PDLC의 응용과는 달리 PDP 광셔터(60)에 적용할 수 있는 전압의 크기를 키울 수 있어 응답시간을 낮출 수 있다.Therefore, in the case of PDP, since the voltage used is up to 200V, it is possible to increase the magnitude of the voltage applicable to the PDP optical shutter 60, unlike the existing PDLC application, thereby reducing the response time.

또한, 액정 방울 크기를 수백 또는 수십 nm로 가져가면 응답시간이 100로 낮아진다.Also, if the liquid crystal droplet size is brought to hundreds or tens of nm, the response time is 100 Lowers.

그리고 네마틱(nematic) 액정 대신 강유전성 액정(ferroelectric liquid crystal)을 일부 넣어주면 응답시간을 낮출 수 있다.If a part of the ferroelectric liquid crystal is added instead of the nematic liquid crystal, the response time may be lowered.

또한, 상기 색소 도프된 PDLC(62)가 광셔터(60)로서 가지는 장점은 빠른 응답시간외에도 '온(on)'상태의 투과율이 80% 정도로 높다는 점이다.In addition, the advantage of the pigment-doped PDLC 62 as the optical shutter 60 is that the transmittance in the 'on' state is high as high as 80% in addition to the fast response time.

액정(80)이 사용되는 경우, 편광판을 하나 또는 두 장을 사용하는데 이 경우 최대 투과율이 40%를 넘길 수 없다.When the liquid crystal 80 is used, one or two polarizers are used, in which case the maximum transmittance cannot exceed 40%.

따라서 편광판을 사용하는 경우 '오프(off)'의 투과율이 낮아 흑(黑) 휘도를 낮추는데는 기여가 크지만, 필터가 가져야 할 다른 기능에 의해 투과율이 감소하는 것을 고려한다면, '온(on)' 투과율이 높은 PDLC가 PDP 필터용 광셔터로 적합하다.Therefore, the use of the polarizing plate contributes to the low black transmittance due to the low 'off' transmittance. However, when considering the decrease in transmittance due to other functions the filter should have, the 'on' 'PDLC with high transmittance is suitable as optical shutter for PDP filter.

일반적인 PDLC에서 '오프(off)'상태에서 투과율 감소는 굴절률 차이에 의한 산란에 의한 것이어서, 외광반사를 더욱 증가시키는데 비해, 색소 도프된 PDLC(62)의 경우 '오프(off)'시 색소에 의한 흡수가 추가되기 때문에 외광반사를 줄일 수 있게 되어 계조 향상에 기여할 수 있다.The decrease in transmittance in the 'off' state in general PDLC is due to scattering due to the difference in refractive index, which further increases the external light reflection, whereas in the case of the dye-doped PDLC 62, due to the pigment at the time of 'off' Since absorption is added, it is possible to reduce external light reflection, thereby contributing to the improvement of gradation.

결론적으로 상기 색소 도프된 PDLC(62)를 광셔터(60)를 이용한 전면필터를 PDP에 적용할 수 있는 것은 실제로 원하는 영상이 나오는 시간과 패널에 데이터를쓰는 시간이 확연히 구분되어 있고, 한 프레임 안에서도 영상이 나오는 시간의 비율이 2/3 정도에 불과하기 때문에 이 나머지 시간 동안은 패널에서 나오는 빛과 외부 광원에 의해 패널로 입사되는 빛을 모두 차단함으로써 암실 계조와 명실 계조를 동시에 향상시키게 된다.In conclusion, it is possible to apply the front filter using the optical shutter 60 to the pigment-doped PDLC 62 to the PDP, and the time when the desired image is actually displayed and the time to write data to the panel are clearly distinguished. Since only 2/3 of the time the image comes out, the rest of the time is to block both the light from the panel and the light incident on the panel by the external light source, thereby improving both dark and gradation.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 전면필터는 전계에 의해 광특성이 변화되는 광셔터 기능을 포함하여 PDP 패널의 휘도와 명실/암실 명암대조비를 현격히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the front filter for a plasma display panel according to the present invention includes an optical shutter function in which optical characteristics are changed by an electric field, thereby significantly improving the brightness and contrast of a dark / dark contrast ratio of a PDP panel.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

Claims (5)

강화유리 상에 색소가 첨가된 접착제와, 상기 접착제상에 ITO/EO/ITO로 순차적으로 증착된 광셔터와, 상기 광셔터 상에 메쉬 또는 Ag/ITO로 형성되는 EMI 차단창과, 가장 바깥쪽 양면에 형성된 무반사 코팅막(AR)으로 구성되는 플라즈마 디스플레이(PDP) 패널용 전면필터에 있어서,An adhesive added with pigment on tempered glass, an optical shutter sequentially deposited on the adhesive in ITO / EO / ITO, an EMI shielding window formed of mesh or Ag / ITO on the optical shutter, and the outermost both sides In the front filter for a plasma display (PDP) panel composed of an antireflective coating film (AR) formed in the 상기 PDP 패널과 EMI 차단층 사이에 형성되어 전계를 인가할 수 있는 두 전극면과,Two electrode surfaces formed between the PDP panel and the EMI blocking layer to apply an electric field; 상기 두 전극면 사이에 형성되어 전극에 인가되는 전계에 의해 광특성이 달라지는 색소 도프된(dye-doped) PDLC을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 전면필터.And a dye-doped PDLC formed between the two electrode surfaces, the optical properties of which are changed by an electric field applied to the electrode. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 색소 도프된(dye-doped) PDLC은 수백정도로 수의 반응속도를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 전면필터.The dye-doped PDLC is hundreds of Can be enough Front filter for plasma display panel, characterized in that having a reaction rate of. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전계에 의해 광특성이 달라지는 것은 빛이 투과하는 상태와 빛이 차단되는 상태로 달라지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 전면필터.The optical characteristic of the plasma display panel is changed in a state in which light is transmitted and the light is blocked. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 색소 도프된(dye-doped) PDLC는 네마틱(nematic) 액정, 강유전성 액정(ferroelectric liquid crystal) 중 적어도 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 전면필터.The dye-doped PDLC is at least one of a nematic liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal (ferroelectric liquid crystal) front filter for a plasma display panel. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 네마틱 액정 및 강유전성 액정은 액정 방울 크기를 수백 또는 수십 nm로 구성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 전면필터.The nematic liquid crystal and the ferroelectric liquid crystal have a liquid crystal droplet size of several hundred or tens of nm, the front filter for a plasma display panel.
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