KR20060042478A - 마이크로렌즈배열를 적용한 플라즈마 디스플레이 패널의전면필터 - Google Patents

마이크로렌즈배열를 적용한 플라즈마 디스플레이 패널의전면필터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 근 적외선 차폐 필름부, 전자파 차폐 필름부, 반사방지 필름부가 차례로 적층되어 플라즈마 디스플레이 패널의 상부에 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터에 관한 것으로써, 상기 전자파 차폐 필름부에 마이크로렌즈 배열시트가 포함되는 것을 특징으로 한다.
플라즈마, 디스플레이, 패널, 필터, 마이크로, 렌즈, 블랙매트릭스

Description

마이크로렌즈배열를 적용한 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터{Front Filter of Plasma Display Panel with microlens array}
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터 단면도이다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터 중 전자파 차폐 필름부의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로렌즈 배열시트가 적용된 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로렌즈 배열시트가 적용된 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로렌즈 배열시트의 사시도, 평면도 및 저면도이다.
{도면의 주요부호에 대한 설명}
101 : 마이크로렌즈 배열 101-1 : 마이크로렌즈 배열
102 : 블랙매트릭스
102-1 : 블랙매트릭스와 일체화 된 전도성 매쉬부
103 : 접착제 106: 프레넬 렌즈를 비롯한 회절형 시트
201 : 반사방지 필름부
202 : 전자파 차폐 필름부 202-1 : 전도성 메쉬부
202-2 : PET 필름 203 : 근 적외선 차폐 필름부
204 : 플라즈마 디스플레이 패널
205 : 마이크로렌즈 배열시트가 적용된 전자파 차폐 필름부
206 : 접착제 207 : 공기 또는 공기와 접착제로 이루어진 공간
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터에 관한 것으로써, 특히 플라즈마 디스플레이 패널에 마이크로 렌즈 배열 시트를 적용하여 명시 콘트라스트를 향상시키고, 정면 휘도를 개선하면서 동시에 전자파 차폐 기능을 하는 전도성 메쉬부에 집적하여 제작이 가능함으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 전자파 차폐 기능을 포함하여 광학 성능을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터에 관한 것이다.
최근 대화면, 고화질의 평판 디스플레이에 요구에 부응하여 고화질, 대면적을 갖는 다양한 디스플레이가 제공되고 있으며, 이 중 플라즈마 기술을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널이 크게 발전하고 있다. 현재 플라즈마 디스플레이 패널의 경우, 구조적으로 패널 부분과 전면 필터로 나누어 보면, 패널의 각 셀(cell)에서 나오는 발산 광을 필터에서 광학적 보정과 전자파 차폐 등을 통해 시청자가 보게 된다. 플라즈마 디스플레이 패널의 특성상, 랜덤(random)하게 발산되는 광에 의하여 패널 내 셀 사이에 위치하는 블랙매트릭스와 필터를 통해 명시 콘트라스트가 결정되는데, 블랙매트릭스(black matrix)율, 즉 BM율의 한계 등에 의해 콘트라스트 개선이 필요한 상황이다. 또한 광 특성상 정면 휘도를 개선하기 위해서는 광의 방향을 정면으로 모아줄 필요가 있다.
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터 구조를 나타내고 있다.
도 1을 참조하면, 전면필터는 크게 반사방지 필름부(Anti Reflection film, 'AR')(201), 전자파 차폐 필름부(Electro-Magnetic Interference(EMI) Shielding film)(202), 근 적외선 차폐 필름부(Near Infra Red film, 'NIR')(203)로 나누어 볼 수 있으며, 휘도 저하나 무아레 현상 등을 최소화하면서 전자파 및 적외선 차단, 콘트라스트 개선 및 색조 보정 등 최적의 영상을 보여주도록 하는 기능을 갖추고 있다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터 중 전자파 차폐 필름부의 단면도이다. 상기 전자파 차폐 필름부(202)는 구리 등을 이용한 전도성 메쉬 또는 전도성 필름(202-1)과 PET필름(202-2)을 포함하고, 상기 층은 접착제(202-3)에 의해서 접착된다.
플라즈마 디스플레이 패널의 전면 필터는 영상에 영향을 미쳐서는 안되면서, 플라즈마 디스플레이 패널에서 새어 나오는 전자파나 적외선을 차단해야 하며, 콘트라스트의 개선이나 색조 보정을 할 필요가 있는 역할을 해 왔다. 전자파 차폐용으로는 도전성 필름 및 도전성 메쉬(202-1)가 사용되어 왔으며, 높은 투과율과 낮은 면 저항, 전자파 차단 효과 및 무아레 방지 등을 고려하여 필터가 제작된다.
그러나, 고 세밀화 및 대형화에 따른 패널의 전극 개수 및 길이 증가 등이 더욱더 필터의 역할이 커져 가며, 현재 다른 경쟁 디스플레이에 비해 플라즈마 디스플레이 패널의 경우 명시 콘트라스트 등의 개선이 필요한 상황이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 플라즈마 디스플레이 패널에 블랙매트릭스를 갖는 마이크로렌즈 배열시트를 적용하여 명시 콘트라스트를 향상시키고, 또한 정면 휘도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 마이크로 렌즈 배열 시트를 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터 내 전자파 차폐 기능의 전도성 메쉬에 집적하여 제작함으로써 보다 효율적으로 광학 성능 및 전자파 차폐 기능을 향상할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면패널을 제공하는 데 있다.
본 발명은 근 적외선 차폐 필름부, 전자파 차폐 필름부, 반사방지 필름부가 차례로 적층되어 플라즈마 디스플레이 패널의 상부에 형성되는 플라즈마 디스플레 이 패널의 전면필터에 관한 것으로써, 상기 전자파 차폐 필름부에 마이크로렌즈 배열시트가 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 전자파 차폐 필름부는 PET 필름부와 전도성 메쉬부가 차례로 적층되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 마이크로렌즈 배열시트는 마이크로렌즈를 장착하도록 형성된 기판과, 상기 기판 전면에 배열되는 다수의 마이크로렌즈 배열과, 상기 기판 이면에 형성된 블랙매트릭스를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 마이크로렌즈 배열의 개별 렌즈는 평면 볼록렌즈로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 마이크로렌즈 배열 형상은 육각형, 사각형, 마름모 중 선택되는 1종의 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 마이크로렌즈 배열시트는 전면 필터부 내 전도성 메쉬부에 적층이 될 수 있다.
본 발명에서 상기 마이크로렌즈 배열시트는 전도성 메쉬부와 블랙매트릭스와 함께 일체화되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 마이크로렌즈 배열시트는 광학 성능 향상을 위해 두 개 이상의 배열 시트의 조합으로 구성되어 질 수 있다.
본 발명에서 상기 마이크로렌즈 배열시트는 광학 성능 향상을 위해 프레넬렌즈와 같은 회절형 시트와 조합으로 구성되어 질 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터 단면도이다.
상기 실시예에서, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터는 반사방지 필름부(201), 근 적외선 차폐 필름부(203), 및 마이크로렌즈 배열시트를 포함하는 전자파 차폐 필름부(205)를 포함한다.
상기 실시예는, 상기 마이크로렌즈 배열시트가 상기 전자파 차폐 필름부(205)에 적층되는 모습을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3a는 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도를 나타낸 것으로써, 본 발명에서는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터 중 전자파 차폐 필름부(205)에 마이크로렌즈 배열시트를 적용하여 광학적 성능을 개선시킨다. 상기 전자파 차폐 필름부(205)는 구리 등을 이용한 전도성 메쉬 또는 전도성 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐 필름부에 상기 마이크로렌즈 배열시트를 적용한 단면도로써, 상기 전자파 차폐 필름부(205)에는 상기 마이크 로렌즈 배열시트(101, 102) 및 전도성 메쉬부(205-1)가 차례로 적층되고, 상기 마이크로렌즈 배열시트와 상기 전도성 메쉬부는 접착제(205-3)에 의해서 접착된다. 상기 마이크로렌즈 배열시트(101, 102)에서 마이크로 렌즈(101)가 형성된 면과 상기 전도성 메쉬부(205-1) 상부에는 접착제(103, 205-3)가 형성되어 하부에는 근 적외선 차폐 필름부(203)가, 상부에는 반사방지 필름부(201)가 접착된다.
상기 마이크로렌즈(101)는 플라즈마 디스플레이 패널로 부터의 발산 광 분포를 모아주는 역할을 하며, 반대 면에 형성된 블랙매트릭스(102) 사이의 광 출사구를 통해 광이 전달된다. 광 분포를 모아주기 위하여 단위 렌즈 또는 마이크로렌즈 배열 시트를 2개 이상 사용한 렌즈의 조합이 이용될 수 있으며, 필요에 따라서 프레넬 렌즈와의 조합이 이용될 수 있다. 또한 적절한 굴절률의 조절을 필요로 한다. 마이크로렌즈 배열 시트의 블랙매트릭스 율을 종래 비율보다 좀 더 높게 하여 명시 콘트라스트를 개선할 수 있다. 또한 광 분포를 적절히 줄여 줌으로서 정면 휘도의 개선을 이룰 수 있다. 광 분포의 조절은 상호 교환관계(trade-off)인 정면 휘도와 시야각의 값을 조절하여 목표하는 광학 성능에 맞게 조절한다. 마이크로렌즈 배열 시트의 렌즈(101)는 패널의 단위 셀과 정렬이 되어 플라즈마 디스플레이 패널에 장착이 되거나, 혹은 렌즈의 사이즈를 셀 사이즈에 비해 상당 수준 작게 하여 정렬과 무관하게 장착되어 질 수 있다.
도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 차폐 필름부에 상기 마이크로렌즈 배열시트를 적용한 단면도로써, 마이크로렌즈 배열시트의 블랙매트릭스(102-1)와 전도성 메쉬부(205-3)를 일체화하여 적용한 방법을 개략적으로 나타낸 것이 다.
도 3c를 참조하면, PET 필름(205-2) 상부에 마이크로렌즈 배열시트(101, 102-1)가 적층되고, 상기 마이크로렌즈 배열시트 상부에 전도성 메쉬부(205-3)가 적층된다. 상기 PET 필름(205-2)과 상기 마이크로렌즈 배열시트(101)는 접착제(103)에 의해서 접착되는 것이 바람직하다. 상기 마이크로렌즈 배열시트의 블랙매트릭스(102-1)는 상기 전도성 메쉬부(205-3)와 일체화되어 형성된다. 종래의 전도성 메쉬는 전자파 차단 역할을 하나, 금속 메쉬를 이용하기 때문에 전체 투과율을 낮추는 단점이 있었다. 그러나, 본 발명에서는 블랙매트릭스(102-1)를 전도성 메쉬부(205-3)와 일체화하여 전도성 블랙매트릭스를 사용하거나 또는 금속 메쉬 층의 하단 층에 블랙매트릭스 층을 삽입하여, 보다 높은 투과율을 포함한 광학적 성능을 개선시키며, 전자파 차단 역할도 효율적으로 개선할 수 있는 장점이 있다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예로, 상기 설명한 바와 같이 두 개이상의 렌즈 조합으로 형성하여 마이크로렌즈 배열시트(101-1)를 이용하여 PDP 패널로 부터 나오는 광의 분포를 평행광에 가깝게 형성하며, 이를 마이크로렌즈 배열 시트(101)을 통하여 광을 적당히 집광함으로서 광 출사구를 형성하며, 그 이외의 부분은 블랙 매트릭스와 전도성 메쉬를 집적함으로써 콘트라스트 개선 및 정면 휘도 개선을 할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예로, 도4a에서의 마이크로렌즈 배열시트(101-1) 대신 프레넬 렌즈와 같은 회절형 렌즈 시트(106)을 사용하여 광의 분포를 평형광에 가깝게 형성하며, 이를 마이크로렌즈 배열 시트(101)을 통하여 PDP의 광 성능 개선을 이루고자 하는 실시 예이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로렌즈 배열시트의 사시도이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로렌즈 배열 시트의 평면도 및 저면도이다.
도 5a 및 5b를 참조하면, 상기 마이크로렌즈 배열 시트는 마이크로렌즈를 장착하도록 형성된 시트 또는 필름 형태의 기판과, 기판의 전면에 배열되어 형성된 다수의 마이크로렌즈 배열(101)과, 그 반대 면에 형성된 블랙매트릭스(102)를 포함한다. 상기 마이크로 렌즈(101)의 형상은 육각형으로 실시예를 들었으나, 사각형, 마름모 등 다양한 형태로도 가능하다.
상기 마이크로렌즈(101)는 평면 볼록 렌즈로 형성된 것이 바람직하며, 그 형상은 수평과 수직의 곡률이 다른 형태를 가질 수 있고 비구면을 포함한 아나몰픽(anamorphic) 형상을 가질 수 있다. 마이크로렌즈(101) 사이의 간격은 거의 없는, 즉 채움율이 100%에 가까움으로서 광효율을 극대화 할 수 있으며, 단위 마이크로렌즈(101) 크기는 수십 마이크로미터에서 수백 마이크로미터가 적절하다. 상기 기판은 렌즈 성형시 필요한 받침 역할을 하는 다중체(polymer) 재질로 형성된 것이 바람직하며, 마이크로렌즈 배열 시트를 형성하는 재료는 높은 투과도를 갖는다. 그리고, 마이크로렌즈의 각각에 대응하는 정렬된 광 출사구(aperture)가 상기 마이크로렌즈 배열 면의 이면에 형성되어 광 출사구를 제외한 전면은 블랙매트릭스로 형성된 것이 효과적이다. 전체 면적에서 블랙매트릭스(102)가 차지하는 비율인 블랙매 트릭스 율(BM율)은 명시 콘트라스트를 제어할 수 있는 값으로 일반적으로 BM율이 높아지면 명시 콘트라스트는 커진다. 블랙매트릭스(102)의 재료는 블랙 감광성 잉크, 블랙 나노 미립자 등이 이용될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 플라즈마 디스플레이 패널에 블랙매트릭스를 갖는 마이크로렌즈 배열시트를 적용하여 명시 콘트라스트를 향상시키고, 또한 정면 휘도가 향상된다.
또한, 마이크로 렌즈 배열 시트를 플라즈마 디스플레이 패널 필터 내 전자파 차폐 기능의 전도성 메쉬에 집적하여 제작함으로써 보다 효율적으로 광학 성능 및 전자파 차폐 기능을 향상할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 근 적외선 차폐 필름부, 전자파 차폐 필름부, 반사방지 필름부로 구성되어 있는, 플라즈마 디스플레이 패널의 상부에 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터에 있어서,
    상기 전자파 차폐 필름부에 마이크로렌즈 배열시트가 포함되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 마이크로렌즈 배열시트는 마이크로렌즈를 장착하도록 형성된 기판과, 상기 기판 전면에 배열되는 다수의 마이크로렌즈 배열과, 상기 기판 이면에 형성된 블랙매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 마이크로렌즈 배열 시트는 개별 단위 렌즈 또는 렌즈의 조합을 통하여 PDP의 발산 광의 분포를 줄여 정면으로의 광의 분포를 적절히 증가시켜 정면 휘도를 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 마이크로렌즈 배열 시트의 블랙 매트릭스 부분과 필터 내 전도성 메쉬(mesh)를 일체화하거나 부가하여 적용할 수 있는 기능성 시트 및 상기 시트를 적용한 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 마이크로 렌즈 배열의 개별 렌즈는 평면 볼록(planar-convex) 렌즈로 형성된 것을 특징으로 하며, 형상은 구면 또는 비구면 형상 또는 아나몰픽(anamorphic) 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 마이크로렌즈 배열 형상은 육각형, 사각형, 마름모 중 선택되는 1종의 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 마이크로 렌즈 배열 시트는 광학적 성능 향상을 위하여 1개 또는 2개 이상 렌즈 배열 시트를 적용할 수 있으며, 2개 시트 이상 적용시, 블랙 매트릭스 층을 포함한 마이크로 렌즈 배열 시트는 1개인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터.
  8. 제 3항에 있어서, 상기 마이크로 렌즈 배열 시트는 광학적 성능 향상을 위하여 1개 또는 2개 이상 렌즈 배열 시트와 함께 프레넬 렌즈 시트가 적용이 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면필터.
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