KR20060110506A

KR20060110506A - 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터 및 이를 채용한플라즈마 디스플레이 패널

Info

Publication number: KR20060110506A
Application number: KR1020050032798A
Authority: KR
Inventors: 문동건
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2006-10-25

Abstract

본 발명은 반사방지층; 490 내지 620nm의 광을 선택적으로 흡수하는 제1 선택적 광 흡수층; 전자파 차폐층을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터 및 이를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터 및 이를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널{Optical filter for plasma display panel and plasma display panel employing the same}

도 1a-1b 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 광학 필터의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고,

도 3은 본 발명의 광학 필터를 채용한 플라즈마 디스플레이 장치의 구조를 보여주는 부분 사시도이고,

도 4는 실시예 1-3에 따라 제조된 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터에 있어서, 파장에 따른 투과율 특성을 조사하였고

도 5는 전면 반사 및 후면 반사를 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>

10, 20… 플라즈마 디스플레이 패널의 패널

11, 21… 전자파 차폐층 12, 22… 제1선택적 광흡수층

13, 23… 제2선택적 광흡수층 14… 반사방지층

300… 광학 필터

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터 및 이를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 디스플레이의 후면 반사가 저감된 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터 및 이를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널은 다른 화상 표시 장치에 비하여 대형화가 용이한 박형의 발광형 표시 장치로서, 고품질 디지털 텔레비전에 가장 적합한 특성을 갖고 있는 것으로 평가된다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 발광 및 회로에 의하여 생성되는 전자파와, 화면 발광시 사용되는 불활성 기체의 플라즈마에 의한 근적외선의 불필요한 발광으로 인하여 색순도 특성 및 콘트라스트 특성이 저하된다. 따라서, 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생되는 전자파 및 근적외선에 의한 인체의 유해함과 정밀기기의 오작동을 방지할 뿐만 아니라, 표면반사를 줄이고 색순도 및 콘트라스트를 향상시키기 위하여 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 필터를 설치하고 있다.

종래기술의 플라즈마 디스플레이 패널에 사용되는 광학 필터는 일반적으로 투명 기판상에 전자파 차폐층, 색감 향상을 위한 광흡수층 및 외광 반사를 위한 반사방지층이 적층된 구조를 갖고 있다.

상기한 광학 필터는 전면 반사 저감 효과는 우수한 편이지만, 유리/투명 기판이나 플라즈마 디스플레이 패널에서의 후면 반사를 줄여주는 효과는 미흡한 편이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 편광판 또는 위상지연판을 사용하는 방법이 제안되었다.

그러나 이 방법에 의하면 투과율이 50% 이하 수준이기 때문에 휘도 감소가 심한 편이라 개선의 여지가 많다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상술한 문제점을 해결하기 위하여 디스플레이에서의 후면 반사를 효과적으로 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 밝은 외광하에서도 선명한 영상을 구현할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터 및 이를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 반사방지층;

490 내지 620nm의 광을 선택적으로 흡수하는 제1 선택적 광 흡수층;및

전자파 차폐층을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터를 제공한다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 상술한 광학 필터를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 의하여 이루어진다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 디스플레이의 화질 향상 및 시감 향상을 위하여 디스플레이의 경면 반사를 줄일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터를 제공하며, 이를 위하여 490 내지 620nm에서 흡수 피크를 갖는 착색제를 함유한 선택적 광흡수층을 적용한다.

도 1a-1b 및 도 2는 본 발명의 구현 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 광학필터의 구조를 나타낸 것이다.

도 1a의 광학 필터는 직부착 필터로서, 플라즈마 디스플레이 패널 (10) 상부에 전자차폐층(11)이 적층되어 있고, 그 상부에 490 내지 620nm에서 흡수 피크를 갖는 착색제를 함유한 제1 선택적 광 흡수층(13); 및 반사방지층(14)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.

도 1b의 광학 필터는 전자차폐층(11)과 제1선택적 광 흡수층(13) 사이에 근적외선 영역의 광을 차단하여 리모콘 오동작 및 타기기의 영향을 제거하기 위한 제2선택적 광 흡수층(12)이 더 적층된 구조를 구비한다.

도 2의 광학 필터는 거치식 필터로서, 플라즈마 디스플레이 패널(20)과 소정거리 이격되게 위치하여, 전자차 차폐층(21), 투명 기재(25), 제2선택적 광 흡수층(22), 490 내지 620nm에서 흡수 피크를 갖는 착색제를 함유한 제1 선택적 광 흡수층(23) 및 반사방지층(24)이 순차적으로 적층된 구조를 갖고 있다.

상기 반사방지층은 전면 반사를 저감시키는 효과를 갖고 있고, 상기 제1선택적 광흡수층은 후면 반사를 효과적으로 감소시킨다.

도 1a-1b 및 도 2로부터 알 수 있듯이 직부착 필터는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 위치해야 후면 반사를 억제하는 효과를 나타내며, 거치식 필터의 경우에는 490-620nm 파장 영역에서 흡수 특성을 나타내는 제1선택적 광흡수층이 투명 기재의 전면에 위치한다.

상술한 광학 필터를 제조하는 방법을 설명하기로 하되, 그 중에서도 도 2의 필터의 형성방법을 예를 들어 살펴보면 다음과 같다.

상기 투명 기재로는, 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (PET), TAC (Tri-acetyl-cellulose), 폴리비닐알콜 (PVA), 폴리에틸렌 (PE) 등과 같은 투명성 물질로 이루어진 기판이 사용될 수 있다. 이때, 투명 기재의 두께는 통상적으로 10 내지 1000 ㎛이고, 상기 접착층은 점착제 등을 이용하여 형성되며, 이의 구체적인 재료로는 아크릴계 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지 등을 들 수 있으며, 그 두께는 통상적으로 1 내지 100 ㎛이다.

상기 투명 기재의 일면상에 색재현성을 향상시키기 위하여 490 내지 620nm 파장 영역에서 흡수 피크를 갖는 착색제를 이용하여 제1선택적 흡수층을 형성한다.

상기 490 내지 620nm 파장 영역에서 흡수 피크를 갖는 착색제로서, 스쿼아릴륨계, 시아닌계, 아조메탄계, 로다민계, 안트라퀴논계, 프탈로시아닌계, 플루오레세인(fluorescein), 에오신(Eosin), 디메틸BDPY(N,N'-Difluoroboryl-1,9-dimethyl-5-(4-iodophenyl)-dipyrrin), 설포호다민(sulforhodamine) 및 금속 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 이용한다.

상기 제1선택적 광 흡수층의 투과율은 50 내지 90%이다. 만약 제1 선택적 광 흡수층의 투과율이 90 % 미만이면 후면 반사 저감 효과가 미미하고, 투과율이 50 % 초과하면 전체 PDP휘도 저하가 심하고, 색재현 향상에 좋지 않은 영향이 있으므로 바람직하지 못하다.

상기 제1선택 광 흡수층의 두께는 통상적으로 0.1 ㎛ 내지 10㎛이다. 제1 선택적 광 흡수층의 두께가 0.1 ㎛ 미만이면 균일한 두께로 코팅하기가 어렵고, 흡수 율 자체가 낮기 때문에 적절한 수준의 기능을 구현하기가 어려우며, 흡수층의 두께가 10㎛를 초과하면 후처리 공정에서 기포문제가 발생할 가능성이 있으며, 코팅층이 갈라지는 현상이 발생할 수 있어 바람직하지 못하다.

필요에 따라서는, 상기 투명 기재와 제1선택적 광 흡수층 사이에 제2선택적 광 흡수층을 더 형성할 수 있다.

상기 제2선택적 광 흡수층은 테트라아자포르피린 화합물 등과 같은 선택적 흡광 물질을 이용하여 형성한다. 그리고 상기 제2선택 광 흡수층의 두께는 통상적으로 1 ㎛ 내지 100㎛이다. 제2 선택적 광 흡수층의 두께가 1 ㎛ 미만이면 균일한 두께로 코팅하기가 어렵고, 흡수율 자체가 낮기 때문에 적절한 수준의 색재현 범위를 구현하기가 어려우며, 근적외선 흡수율 측면에서도 충분한 효과를 나타내기가 어렵고, 제2선택적 광 흡수층의 두께가 100㎛를 초과하면 후처리 공정에서 기포문제가 발생할 가능성이 있으며, 코팅층이 갈라지는 현상이 발생할 수 있어 바람직하지 못하다.

한편, 상기 투명기재의 다른 일면에 접착층을 이용하여 전자파 차폐층을 형성한다.

상기 전자파 차폐층은 디스플레이에서 발생되는 전자파를 차폐하기 위한 것으로서, 이에 제한되는 것은 아니지만, Ag, Cu, Ni, Al, Au, Fe, In, Zn, Pt, Cr, Pd 등으로 이루어진 금속 메시 또는 상기 재료를 다층 박막 형태로 제작할 수도 있으며, 통상적으로 박막일 경우 10 nm 내지 500 nm의 두께로 형성되며, 금속 메시일 경우에는 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께로 형성된다.

그 후, 상기 제1선택적 광 흡수층의 상부에 반사방지층을 적층한다.

상기 반사 방지층은 외광 반사를 방지하고, 콘트라스트에 영향을 미치는 확산 반사를 줄이기 위한 것으로서, 이에 제한되는 것은 아니지만, TiO₂, SiO₂, Y₂O₃, MgF₂, Na₃AlF₆ 등과 같은 굴절률이 다른 물질을 일층 또는 다층으로 적층하여 형성하며, 통상적으로 10 nm 내지 100 nm의 두께를 갖는다.

상기 광학필터는 후면 반사율이 유리 기판 대비 90% 이하이고, 제1선택적 광흡수층의 투과율이 40% 이상인 것이 바람직하다.

이하, 상술한 광학필터를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 전면기판; 상기 전면기판에 대해 평행하게 배치된 배면기판; 상기 전면 기판에 일정한 거리를 두고 배치된 상기 광학 필터; 상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되어 발광셀들을 구획하는 격벽; 일 방향으로 배치된 발광셀들에 걸쳐서 연장되며 후방 유전체층에 의하여 매립된 어드레스 전극들; 상기 발광셀 내에 배치된 형광체층; 상기 어드레스 전극이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 연장되며 전방 유전체층에 의하여 매립된 유지전극쌍들; 및 상기 발광셀 내에 있는 방전가스를 구비하여 구성된다.

상기 어드레스 전극들은 상기 배면기판과 후방 유전체층 사이에 배치되고, 상기 격벽은 상기 후방 유전체층 상에 배치되며, 상기 유지 전극쌍들은 전면기판과 전방 유전체층 사이에 배치되고, 상기 전방 유전체층은 보호막에 의하여 덮일 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 광학 필터(특히 도 2의 광학필터)를 채용한 플라즈마 디스플레이 장치의 구조를 보여주는 부분 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 광학 필터 (300)는 전방패널 (370), 후방패널 (360)을 구비한 플라즈마 표시 장치의 전방패널 (370) 앞에 일정 거리를 두고 배치되어 있다.

본 발명의 광학 필터 (300)는 전방 패널 (370)을 향한 방향으로부터, 전자파 차폐층 (305), 투명기재 (304), 제2선택적 광흡수층 (303), 제1선택적 광흡수층 (302), 및 반사 방지층 (301)이 순차적으로 적층된 구조를 갖고 있다. 여기에서 제2선택적 광흡수층 (303),은 선택적으로 형성가능한 층이다.

상기 전방 패널 (370)은 전면 기판 (351), 상기 전면 기판의 배면에 형성된 Y 전극과 X 전극을 구비한 유지 전극쌍, 상기 유지 전극쌍들을 덮는 전방 유전체층 (355a) 및 상기 전방 유전체층을 덮는 보호막 (356)을 구비한다. 상기 Y 전극과 X 전극 각각은 ITO 등으로 형성된 투명전극 (353a, 353b)과 도전성이 우수한 금속으로 형성된 버스전극 (354)을 구비한다.

상기 후방패널 (360)은 배면기판 (352), 배면기판의 전면에 상기 유지 전극쌍과 교차하도록 형성된 어드레스 전극 (353c)들, 상기 어드레스 전극들을 덮는 후방 유전체층 (356b), 상기 후방 유전체층 상에 형성되어 발광셀들을 구획하는 격벽 (357), 및 상기 발광셀 내에 배치된 형광체층 (358)을 구비한다.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 보다 상세하게 설명하기로 하되, 본 발 명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

투명 기재로서 두께 약 125㎛의 PET 필름을 사용하고, 필름상에 최대 흡수 피크 파장이 약 490nm인 플루오레세인(fluorescein ,Basic ethanol[Aldrich社])을 포함하는 제1선택적 광흡수층을 점착재로서 아크릴계 수지를 사용하여 접착시켰다.

상기 제1선택적 광흡수층의 상부에는 동일한 점착재를 사용하여 두께 100 ㎛의 반사 방지 필름 (일본 화학사 제조, 반사 방지 필름 중 반사 방지층은 300 nm)을 접착시켰다.

이어서, 유리 기판의 다른 일면에는 전자파 차폐층으로서 메시(Mesh) (line width 10 ㎛, pitch 300 ㎛)를 접착시킴으로써 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터를 제조하였다.

실시예 2

제1선택적 광흡수층 형성시 최대 흡수 피크 파장이 약 490nm인 플루오레세인(fluorescein, Basic ethanol) 대신 최대 흡수 피크 파장이 약 550nm인 Rose Bengal(C20H2Cl4I4Na2O5)[Aldrich社]을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터를 제조하였다.

실시예 3

제1선택적 광흡수층 형성시 최대 흡수 피크 파장이 약 490nm인 플루오레세인(fluorescein, Basic ethanol) 대신 최대 흡수 피크 파장이 약 590nm인 설포호다민(sulforhodamine)[Aldrich社]을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방 법에 따라 실시하여 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터를 제조하였다.

비교예 1

제2선택적 광흡수층 상부에 제1선택적 광흡수층을 형성하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터를 제조하였다.

상기 실시예 1-3에 따라 제조된 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터에 있어서, 파장에 따른 투과율 특성을 조사하였고 그 결과는 도 4에 나타난 바와 같다.

상기 실시예 1-3 및 비교예 1에 따라 제조된 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터에 있어서, 제1선택적 광흡수층의 전체 투과율을 80-95%로 조정하면서 하기 방법에 따라 전면 반사율 및 후면 반사율을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

도 5는 전면 반사 및 후면 반사를 설명하기 도면이며, 이를 참조하여 전면반사율과 후면 반사율의 평가 방법은 다음과 같다.

(1) 전면 반사율

반사율 측정장치를 이용하여 Panel Glass의 전면에서 반사되는 값만 측정

(2) 후면 반사율

반사율 측정장치를 이용하여 Panel Glass의 후면에서 반사되는 값만 측정

후면 반사율은 파장에 따른 눈의 민감도인 시감곡선을 고려한 결과이다.

	전면반사율(%)	후면반사율(%)
	전면반사율(%)	투과율(80%)	투과율(85%)	투과율(90%)	투과율(95%)
실시예 1	53.0	63.6	72.8	82	91.2
실시예 2	52.6	28.4	40.8	53.2	65.7
실시예 3	53.7	40.5	51.3	62.1	72.9
비교예 1	52.1	100	100	100	100
참고예*	100	100	100	100	100

* 유리기판에 대한 데이터임(각각의 흡수 파장별 투과율에 따른 후면반사 측정)

상기 표 1로부터 알 수 있듯이, 실시예 1-3 및 비교예 1의 경우는 유리 기판 대비 전면 반사율이 동일한 수준을 나타냈다.

그러나 후면 반사율의 경우(투과율이 약 90%인 경우), 실시예 1에서는 유리 기판 대비 82% 수준이고, 실시예 2의 경우에는 유리기판 대비 약 53% 수준, 실시예 3에서는 유리 기판 대비 약 625 수준으로 반사율을 효과적으로 저감시킬 수 있었다. 이와 같이 상기 실시예 1-3의 광학 필터는 비교예 1의 경우와 비교하여 후면 반사율 저감 효과가 향상된다는 것을 알 수 있었다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 광학필터는 반사방지층을 형성한 후에도 미흡한 후면 반사를 효과적으로 감소시킬 수 있고, 밝은 외광이 존재하는 경우에도 디스플레이에 형성되는 상을 시청하는 위치에 무관하게 선명한 화면을 볼 수 있다는 장점을 갖는다.

Claims

반사방지층;

490 내지 620nm의 광을 선택적으로 흡수하는 제1선택적 광 흡수층;및

전자파 차폐층을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터.
제1항에 있어서, 상기 제1선택적 광 흡수층이 스쿼아릴륨계, 시아닌계, 아조메탄계, 로다민계, 안트라퀴논계, 프탈로시아닌계, 플루오레세인(fluorescein), 에오신(Eosin), 디메틸BDPY(N,N'-Difluoroboryl-1,9-dimethyl-5-(4-iodophenyl)-dipyrrin), 설포호다민(sulforhodamine) 및 금속 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터.
제1항에 있어서, 상기 제1선택적 광 흡수층과 전자파 차폐층 사이에 투명 기재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터.
제3항에 있어서, 상기 투명 기재가 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐알콜, TAC(Tri-acetyl-cellulose)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어진 기판인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터.
제3항에 있어서, 상기 제1선택적 광흡수층과 투명 기재 사이에 근적외선 영역의 광을 흡수하는 제2선택적 광 흡수층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 광학필터.
제1항에 있어서, 상기 제1선택적 광흡수층과 전자차폐층 사이에 근적외선 영역의 광을 흡수하는 제2선택적 광 흡수층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 광학필터.
제1항에 있어서, 상기 필터의 후면 반사율이 유리 기판 대비 90% 이하이고, 제1선택적 광흡수층의 투과율이 50% 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 광학 필터.
제1항 내지 제7항중 어느 한 항에 따른 광학 필터를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널.