KR20090122014A - 디스플레이 필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치 - Google Patents

디스플레이 필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20090122014A
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Abstract

본 발명의 디스플레이 필터 및 이를 포함하는 디스플레이 장치는 베이스부 및 베이스부에 형성되며, 레진으로 코팅한 자성체를 포함한다. 따라서, 본 발명은 디스플레이 장치의 휘도를 증가시키고 명실에서의 콘트라스트와 전자파 차폐 효율을 향상시킬 수 있다.
자성체, 콘트라스트, 디스플레이 필터

Description

디스플레이 필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치{Display filter and display apparatus comprising the same}
본 발명은 디스플레이 필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베이스부 및 베이스부에 형성되며, 레진으로 코팅한 자성체를 포함하는 디스플레이 필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
현대 사회가 고도로 정보화 되어감에 따라 이미지 디스플레이 관련부품 및 기기가 현저하게 진보하고 보급되고 있으며, 그 중에서 화상을 표시하는 디스플레이 장치는 대형화와 동시에 박형화가 진행되고 있다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 장치는 방전공간에 설치된 전극들에 소정의 전압을 인가하여 방전을 일으키고, 가스 방전시 발생하는 플라즈마가 형광체를 여기 시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하는 장치로서, 대형화 및 경량화와 평면 박형화가 용이하고 풀 컬러 및 고휘도를 구현하는 것이 가능하다는 장점이 있다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 블랙(Black) 영상을 구현할 때, 패널의 하판에 노출되어 있는 흰색계통의 형광체로 인하여 외부광 이 패널의 전면에서 반사됨으로써, 블랙영상이 밝은 계열의 어두운 색으로 인지될 수 있으며, 가스 방전시 높은 전압이 인가됨에 따라 전자파 및 근적외선을 발생시킬 수 있다.
본 발명은 베이스부 내에 레진으로 코팅한 자성체를 포함함으로써, 디스플레이 장치의 휘도를 증가시키고 명실에서의 콘트라스트와 전자파 차폐 효율을 향상시킬 수 있는 디스플레이 필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 베이스부 및 베이스부에 형성되며, 레진으로 코팅한 자성체를 포함하는 디스플레이 필터를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널의 전면에 배치되는 디스플레이 필터를 포함하고, 상기 디스플레이 필터는, 베이스부 및 베이스부에 형성되며, 레진으로 코팅한 자성체를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 디스플레이 필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치는 레진으로 코팅된 자성체를 포함함으로써, 외부로부터 입사되는 빛을 최대한 흡수 및 차단하여 명실 콘트라스트를 개선할 수 있으며, 휘도를 증가시키고 전자파 차폐효율을 향상시킬 수 있다.
디스플레이 장치란 격자 패턴의 화소(pixel)를 가지고 RGB를 구현하는 PDP(Plasma Display Panel)장치, OLED(Organic Light Emitting Diode)장치, LCD(Liquid Crystal Display)장치 등의 대형 디스플레이 장치와 PDA(Personal Digital Assistants), 소형 게임기 표시창, 휴대폰 표시창 등의 모바일(mobile) 디스플레이 장치와 연성(Flexible) 디스플레이 장치 등을 의미한다.
다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 PDP를 이용하여 본 발의 디스플레이 필터 및 디스플레이 장치를 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 앞서 언급한 다양한 디스플레이 장치 및 이에 사용되는 디스플레이 필터에 적용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 1의 플라즈마 디스플레이 장치(50)는, 크게 디스플레이 필터(100), 플라즈마 디스플레이 패널(120) 를 포함한다.
디스플레이 필터(100)는, 베이스부, 레진으로 코팅한 자성체를 포함함으로써, 외부광을 효과적으로 차단하고, 플라즈마 디스플레이 패널(120)에서 발생한 빛
을 외부로 효율적으로 전달할 수 있다. 특히, 베이스부와 굴절율이 다른 레진과 레진으로 코팅된 자성체에 의해 외부광의 흡수 및 전자파 차폐 효과가 향상될 수 있다.
디스플레이 필터에 대한 상세한 설명은 도 2를 참조하여 후술한다.
플라즈마 디스플레이 패널(120)은, 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 롬/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.
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.
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 형성되는 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.
어드레스 전극(22)은 스캔 전극(11) 및 서스테인 전극(12)과 교차되는 방향으로 형성된다. 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.
도 1에 도시된 격벽(21)의 구조뿐만 아니라, 다양한 형상의 격벽(21)의 구조도 가능할 것이며, R, G 및 B 방전셀 각각이 동일한 선상에 배열되는 것으로 도시 및 설명되고 있지만, 다른 형상으로 배열되는 것도 가능할 것이다.
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 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 필터의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 필터(200)는 베이스부(210) 및 베이스부(210)에 형성되며 레진(230)으로 코팅된 자성체(220)를 포함할 수 있다.
베이스부(210)는 디스플레이 패널에서 발생한 광이 외부로 투과할 수 있도록 투명한 수지로 구성될 수 있다. 투명한 수지의 종류에는 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 등과 같은 광경화 또는 UV 경화 수지가 사용될 수 있고, 여기에 각종 첨가제가 추가될 수 있다.
베이스부(210)의 두께(T)가 20㎛ 내지 250㎛일때, 제조 공정이 용이하고, 적절한 광투과율을 가질 수 있다. 패널로부터 방출되는 빛이 원활하게 투과되도록 하고, 외부에서 입사되는 빛이 굴절되어 효과적으로 흡수 및 차단 되도록 하고, 견고성을 확보하기 위해, 베이스부(210)의 두께(T)는 100㎛ 내지 180㎛로 형성될 수 있다.
자성체(220)는 전기적, 자기적인 성질에 의하여 영향을 받는 물질 중 구조적으로는 침상형, 기둥형 또는 뿔형 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖는 재료를 사용 할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 필터(200)는 Fe2O3 또는 Fe3O4를 자성체(220)의 재료로 사용할 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니다.
Fe2O3 또는 Fe3O4 이외에도 크롬이나 코발트 등의 산화물 계열을 사용할 수 있다. 즉 전기적, 자기적 성질을 띠면서 구조적으로 침상형, 기둥형 또는 뿔형을 만들 수 있는 금속 화합물, 특히 금속 산화물 계열은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 필터(200)에서 자성체(220)의 재료로써 사용할 수 있는 것이다.
자성체(220)는 특정 색으로 착색될 수 있으며, 광흡수 효과를 최대화하기 위해 검은색으로 착색되는 것이 바람직하며, 자성체(220)는 외부 자기장에 의해 베이스부(210)의 필름평면에 수직한 방향으로 정렬될 수 있다.
또한, 레진(230)에 의해 코팅된 자성체(220)의 외광 흡수 효과를 최대화하기 위해, 자성체(220)의 크기는 단면의 장축이 140nm, 단축이 20nm 내외의 범위를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 필터(200)는 자성체(220)를 베이스부(210)의 필름평면에 수직한 방향으로 정렬함으로써, 외부에서 들어오는 빛은 수직으로 정렬된 자성체(220)에 의해 흡수되거나 차단되어 디스플레이 장치의 명실 컨트라스트를 향상시킬 수 있으며, 디스플레이 패널로부터 발생하는 빛은 효율적으로 외부로 방출시킬 수 있어 휘도를 증가시킬 수 있다.
한편, 플라즈마 디스플레이 패널은 전극에 인가되는 직류 또는 교류 전압에 의하여 전극 사이의 가스에서 방전이 발생하고, 여기에서 수반되는 자외선의 방사 에 의하여 형광체를 여기시켜 발광하게 된다. 즉 플라즈마 디스플레이 패널 장치는 가스에 높은 전압을 가하였을 때 발생하는 가스 방전 현상을 이용하여 화상을 표시하는 것으로, 높은 전압이 인가됨으로 인해 인체에 유해한 전자파(Electro-Magnetic Interference,EMI) 및 리모컨 등의 오작동을 일으키는 근적외선(Near Infrared Ray, NIR)등을 발생시킨다.
그러나, 상술한 바와 같이 디스플레이 필터(200)를, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 부착하여 사용하게 되면, 디스플레이 필터(200) 내에 구비되는 자성체(220)가 자기적 성질을 가지고 있어, 플라즈마 디스플레이 패널로부터 발생하는 전기장, 자기장에 반응하여 흡수 또는 반사되므로 전자파 차폐 효과를 가져올 수 있다.
자성체(220)는 레진(230)에 의해 코팅되어 필름평면에 수직한 방향으로 정렬할 수 있다. 레진(230)은 베이스부(210)의 굴절율과 다를 수 있다.
도 3a 내지 도 3b는 도 2의 디스플레이 필터의 광특성을 나타내는 단면도이다.
도 3a는 베이스부(210)의 굴절율(n1) 보다 레진(230)의 굴절율(n2)이 작은 경우이다.
도 3a를 참조하여 설명하면, 베이스부(210)의 굴절율(n1) 보다 레진(230)의 굴절율(n2)이 작은 경우, 디스플레이필터(200)로 비스듬히 입사되는 외부광(250)은 베이스부(210)보다 작은 굴절율을 가지는 레진(230)의 내부로 굴절되어 흡수된다. 레진(230)의 내부로 굴절되는 외부광(250)은 자성체(230)에 의해 흡수될 수 있다.
또한, 디스플레이를 위해 패널(240)로부터 외부로 방출되는 광(270)은 레진(230)의 표면에서 전반사되어 관찰자측인 외부로 나아가게 된다.
상기한 바와 같이, 외부광(250)은 레진(230)에 굴절되어 흡수되고, 패널(240)로부터 방출되는 광(270)은 레진(230)에서 전반사되는 이유는 도 3a에 도시된 바와 같이 레진(230)의 접선(260)과 외부광(250)이 이루는 각(θ2)이 레진의 접선(280)과 패널(240)로부터 방출되는 광(270)이 이루는 각(θ1)보다 크기 때문이다.
따라서, 본 발명에 따른 디스플레이 필터(200)는 외부광(250)이 관찰자측으로 반사되지 않도록 외부광(250)을 흡수하고, 패널(240)로부터 방출되는 광(270)의 반사량을 높임으로써 디스플레이 영상의 명실 콘트라스트를 향상시킬 수 있으며, 디스플레이 장치의 휘도를 높일 수 있다.
도 3b는 베이스부(210)의 굴절율(n1) 보다 레진(230)의 굴절율(n2)이 큰 경우이다.
도 3b를 참조하여 설명하면, 베이스부(210)의 굴절율(n1) 보다 레진(230)의 굴절율(n2)이 큰 경우에는, 외부광(250) 및 디스 플레이 패널(240)로부터 방출되는 광(270) 모두 레진(230)에 흡수된다. 따라서, 디스플레이 영상의 명실 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 필터의 제조과정을 설명하기 위한 도이다.
우선 자성체(220)를 레진(230)에 의해 코팅을 한다. 코팅은 유동층 코팅, 분 말 배합, 기계적 융합 공정 및 입자를 현탁액 내에 및 이동 중에 유지시키기 위하여 고속 가스 유동을 이용하여 미세 분무(mist)로서 코팅을 도포하는 것을 포함하며, 화학 기상 증착법을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
특히 자성체(220)는 레진(230)에 의해 지극히 얇게 코팅되어 캡슐화 될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 베이스부(210)를 형성하는 투명한 수지에 레진(230)에 의해 코팅된 자성체(220)를 혼합하여 페이스트(paste) 또는 슬러리(slurry) 상태로 만들 수 있다.
레진(230)은 베이스부(210) 보다 그 굴절율이 크거나 작을 수 있다.
베이스부(210)보다 작은 굴절율을 갖는 레진(230)에 의해 자성체(220)을 코팅하는 경우는, 외부광(250)은 레진(230)에 굴절되어 흡수되고, 패널로부터 방출되는 광(240)은 레진(230)에서 전반사 될 수 있으며, 베이스부(210)보다 큰 굴절율을 갖는 레진(230)에 의해 자성체(220)을 코팅하는 경우는, 외부광(250) 및 패널로부터 방출되는 광(270) 모두 레진(230)에 흡수될 수 있어, 디스플레이 장치의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
도 4b를 참조하면, 자성체(220)을 포함하고 유동성을 갖는 디스플레이 필터(200)를 N극과 S극이 대향되게 배치된 자기장 안에 배치할 수 있다. N극과 S극은 서로 간에 자기력을 발생시키므로, 레진(230)에 포함된 자성체(220)는 자기력에 의하여 필름평면에 수직한 방향으로 정렬될 수 있다. 즉 자기력선과 평행한 방향으로 배향되는 것이다.
이때, 자성체(220)의 형태가 뿔형인 경우에는 자성체(220)에 미리 극성을 가하여 뿔형의 밑면이 패널쪽으로 배치되게 하는 것이 바람직하다.
자성체(220)이 필름평면에 수직한 방향으로 정렬된 후, 유동성의 디스플레이 필터(200)를 경화시키는 방법으로 UV(ultra violet)경화나 열경화로 아직 경화되지 않은 디스플레이 필터(200)를 경화시킬 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 만약 자성체(220)가 화면의 왜곡 현상을 발생시킬 정도로 강한 자성을 띠는 경우에는 탈자기를 통과시켜 자성을 제거해 주는 방법도 가능하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 필터의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3b는 도 2의 디스플레이 필터의 광특성을 나타내는 단면도이다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 필터의 제조과정을 설명하기 위한 도이다.

Claims (12)

  1. 베이스부; 및
    상기 베이스부에 형성되며, 레진으로 코팅한 자성체; 를 포함하는 디스플레이 필터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스부와 상기 레진의 굴절율이 다른 디스플레이 필터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 자성체는 외부 자장에 의해 상기 필터평면에 수직한 방향으로 정렬된 디스플레이 필터.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 자성체는 상기 레진에 의해 캡슐화되어 있는 디스플레이 필터.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 자성체은 침상형, 기둥형 및 뿔형 중 어느 하나인 디스플레이 필터.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 자성체은 Fe2O3 및 Fe3O4 중 어느 하나인 디스플레이 필터.
  7. 디스플레이 패널; 및
    상기 디스플레이 패널의 전면에 배치되는 디스플레이 필터;를 포함하고,
    상기 디스플레이 필터는,
    베이스부; 및
    상기 베이스부에 형성되며, 레진으로 코팅한 자성체; 를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 베이스부와 상기 레진의 굴절율이 다른 디스플레이 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 자성체는 외부 자장에 의해 상기 필터평면에 수직한 방향으로 정렬된 디스플레이 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 자성체는 상기 레진에 의해 캡슐화되어 있는 디스플레이 장치.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 자성체는 Fe2O3 및 Fe3O4 중 어느 하나인 디스플레이 장치.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 자성체는 침상형, 기둥형 및 뿔형 중 어느 하나인 디스플레이 장치.
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