KR20100090057A - 플라즈마 디스플레이 필터 및 그를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 필터 및 그를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 필터는, 투명 기판에 적층되는 전자파 차폐층과 500 내지 600nm 영역의 파장을 흡수하는 광흡수색소를 함유하는 색온도보정층을 포함하며, 적색(R)의 투과율 대비 청색(B)의 투과율의 비(B/R)가 1.2 이상, 1.4 이하이고 녹색(G)의 투과율은 적색(R)의 투과율보다 크며 청색(B)의 투과율보다 작은 것을 특징으로 한다.

플라즈마 디스플레이, 필터, 색온도, 전자파 차폐, 색소

Description

플라즈마 디스플레이 필터 및 그를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치{Filter for Plasma Display Panel and Plasma Display using the same}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 필터 및 그를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 색온도 향상을 통해 시청자들에게 편안하고 푸른색을 띄는 영상을 제공해 주는 플라즈마 디스플레이 필터 및 그를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 장치는 가스방전현상을 이용하여 영상을 구현하는 평판 디스플레이 모듈로서 박형화가 가능하고 넓은 시야각을 갖는 고화질의 대화면을 구현할 수 있어서 최근 각광을 받고 있다.

플라즈마 디스플레이 장치는 그 내부에 형성된 방전셀 내에서 방전이 발생하고, 방전가스로부터 방출되는 자외선이 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 형광체(이하, RGB 형광체라고 한다)를 여기시켜 가시광을 발광시킴으로서 영상을 구현한다. 즉, 플라즈마 디스플레이 장치에 형성되는 각 방전셀에는 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B) 형광체(이하, RGB 형광체라고 한다) 중 어느 하나의 형광체로 이루어진 형광체층이 형성되는데, 이 같은 형광체층들은 순차적으로 적색(R), 녹색(G) 또는 청 색(B) 형광체가 연속적으로 인접해 있는 각 방전셀에 하나씩 도포된다. 여기서 적색(R) 형광체층이 구비된 방전셀, 녹색(G) 형광체층이 구비된 방전셀 및 청색(B) 형광체층이 구비된 방전셀 등 서로 인접해 있는 세 개의 방전셀들은 상호 작용하여 하나의 단위 픽셀을 구성한다.

그런데, 종래 플라즈마 디스플레이 장치에서 방출되는 가시광 중 청색(B) 형광체에서 발생하는 가시광(즉, 청색광)의 투과율이 다른 것들보다 상대적으로 매우 낮다. 이 때문에 플라즈마 디스플레이 장치의 색온도가 8500(K) 이하의 낮은 값을 가지게 되는 문제점이 있다.

도 1 은 종래 플라즈마 디스플레이 장치의 광투과 스펙트럼을 도시한다. 종래 플라즈마 디스플레이 장치에는 전자파를 차폐하기 위해 광학 필터에 전자파 차폐층을 포함하고 있다. 도시한 바와 같이 종래 플라즈마 디스플레이 장치의 파장별 광투과 곡선(A)을 보면, 500 내지 600nm 영역의 파장, 즉 녹색영역의 광 투과율이 상대적으로 높고, 680 내지 780nm 영역의 파장, 즉 청색영역의 광 투과율이 낮다. 이는 전자파 차폐층에 사용되는 재료의 광투과 특성에 의해 가시광의 단파장 영역 투과율이 상대적으로 작아 플라즈마 디스플레이 장치의 색온도를 저하시키는 문제점을 초래한다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 색온도 향상을 통해 시청자들에게 편안하고 푸른색을 띄는 영상을 제공해 주는 플라즈마 디스플레이 필터 및 그를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전자파 차폐를 위해 사용되는 도전막에 의한 청색 영역의 광 투과율 손실을 보상하며 청색 영역의 광 투과율을 상대적으로 가장 크게 하여 색온도를 향상시킨 플라즈마 디스플레이 필터 및 그를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 플라즈마 디스플레이 필터는, 투명 기판에 적층되는 전자파 차폐층과 500 내지 600nm 영역의 파장을 흡수하는 광흡수색소를 함유하는 색온도보정층을 포함하며, 적색(R)의 투과율 대비 청색(B)의 투과율의 비(B/R)가 1.2 이상, 1.4 이하이고 녹색(G)의 투과율은 적색(R)의 투과율보다 크며 청색(B)의 투과율보다 작은 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 같이 구성된 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 필터는 플라즈마 디스플레이의 색온도를 10,000(K) 이상, 14,000(K) 이하가 되도록 구현됨으로써, 시청자에게 시각적 편안함과 푸른색을 띄는 색재현 특성을 제공해 주는 유용한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 필터는, 플라즈마 디스플레이의 상대적으로 낮은 청색 투과율을 보상하고 전자파 차폐층의 광투과 특성으로 인해 저하되는 색온도를 향상시켜 플라즈마 디스플레이 시청자들에게 편안한 영상을 제공해 주는 유용한 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 필터가 적용된 플라즈마 디스플레이 장치의 개략적인 구조를 도시한다. 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 디스플레이 모듈(9)과 디스플레이 모듈(9) 전방에 설치되는 디스플레이 필터(10)를 포함한다.

플라즈마 디스플레이 모듈은(9)은 구동회로기판(5)에 장착되는 제1 기판(1)과 제2 기판(3) 사이에 방전셀(2)이 형성되며, 방전셀(2)에는 네온(Ne)과 제논(Xe) 혼합가스가 채워진다. 또한, 제1 기판(1)과 제2 기판(3)의 내측면에는 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B) 형광물질이 발라져 있다. 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치는 방전셀(2)에 채워진 혼합가스에 강한 전기장을 걸어주면, 혼합가스에서 방출된 자외선이 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B) 형광물질과 부딪쳐 고유의 가시광선과 전자파(EMI), 근적외선(NIR), 색순도를 저하시키는 오렌지광을 방출한다.

본 발명에 따른 디스플레이 필터(10)는 다수의 광학 필름을 포함하는 광학필 터로서 근적외선(NIR) 차폐층(16), 외광 차폐층(15), 전자파(EMI) 차폐층(14), 색온도보정층(13), 투명 기판(12) 및 반사방지층(11)을 포함한다.

반사방지층(11)은 외광 반사를 억제하여 시인성을 향상시킨다. 반사방지층(11)은 가시영역에 있어서 굴절률이 1.5 이하, 바람직하게는 1.4 이하로 낮은 불소계투명 고분자수지나 불화마그네슘, 실리콘계수지나 산화규소의 박막 등을 예를 들면, 1/4 파장의 광학막 두께에 의하여 단일층 형성한 것을 사용할 수 있다. 또한, 반사방지층(11)은 굴절률이 다른 금속산화물, 불화물, 규화물, 붕화물, 탄화물, 질화물, 황화물 등의 무기화합물 또는 실리콘계수지나 아크릴수지, 불소계수지 등의 유기화합물의 박막을 2층 이상 다층 적층한 구조를 가질 수 있다.

투명 기판(12)은 광학 필름을 적층하기 위한 것으로, 반강화 유리 또는 투명 고분자 수지를 사용할 수 있다. 상기 고분자 수지로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEtylene Terephthalate, PET), 아크릴(Acryl), 폴리카보네이트(Polycabonate, PC), 우레탄 아크릴레이트(Urethane Acrylate), 폴리에스테르(Polyester), 에폭시 아크릴레이트(Epoxy Acrylate), 브롬화 아크릴레이트(Brominate Acrylate), 폴리염화비닐(PolyVinyl Chloride, PVC) 등이 있다.

색온도보정층(13)은 다양한 색소를 함유하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 투과량을 감소시키거나 조절하여 색균형을 변화시키거나 교정한다. 색온도보정층(13)에 함유되는 색소의 종류와 농도는 색소의 흡수파장, 흡수계수, 디스플레이 장치에서 요구되는 광투과 특성에 따라 결정된다.

바람직하게, 색온도보정층(13)에는 디스플레이 필터(10)가 적색(R)의 투과율 대비 청색(B)의 투과율의 비(B/R)가 1.2 이상, 1.4 이하이고, 녹색(G)의 투과율은 적색(R)의 투과율보다 크며 청색(B)의 투과율보다 작은 값을 갖도록 하는 색소가 함유된다.

일례로, 색온도보정층(13)은 500 내지 600nm 영역의 파장을 흡수하는 광흡수색소를 함유한다. 광흡수색소는 580 내지 600nm에서 최대흡수율을 갖는 네온 컷 색소를 포함할 수 있다. 예컨대, 네온 컷 색소로는 시아닌계, 폴리메틴계, 스쿠아릴륨염계, 프탈로시아닌계, 나프탈로시아닌계, 퀴논계, 아자포르피린계, 아조계, 아조킬레이트계, 아즈레늄계, 피릴륨계, 크로코늄계, 인도아닐린킬레이트계, 인도나프톨킬레이트계, 디티올금속착체계, 피로메텐계, 아조메틴계, 크산텐계, 또는 옥소놀계로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

또한, 색온도보정층(13)은 디스플레이의 색재현 범위를 증가시키고, 화면의 선명도를 향상시키기 위하여 유기계 및 무기계 안료를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 염료 혹은 안료의 종류는 안트라퀴논계, 시아닌계, 아조계, 스트릴계, 프탈로시아닌계, 메틴계 등이 있다.

색온도보정층(13)은 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 수지에 색소를 첨가하고 가열성형하여 고분자 필름으로 제작하거나, 색소를 함유하는 도료를 제조한 후 투명 고분자 필름에 코팅하거나, 또는 색소를 접착제에 첨가하여 맞춤 고분자 필름으로 제작할 수 있다.

전자파(EMI) 차폐층(14)은 디스플레이 모듈(9)로부터 방출되는 인체에 유해한 전자파(EMI)를 차단한다. 일례로, 전자파(EMI) 차폐층(14)은 금, 은, 구리, 백 금, 팔라듐 등의 금속박막 또는 인듐주석산화물(ITO), 산화제2주석, 산화아연(ZnO), 알루미늄이 도핑된 산화아연(AZO) 등의 고굴절률 투명박막을 적층한 다층 투명도전막으로 구현될 수 있다. 다른 예로, 전자파(EMI) 차폐층(14)은 금속 패턴이 형성된 도전성 메쉬 필름으로 구현될 수 있다. 근적외선(NIR) 차폐층(16)을 별도로 형성하지 않고 전자파(EMI) 차폐층(14)만으로 근적외선(NIR)과 전자파(EMI)를 차폐하는 두 가지 기능을 수행할 수 있다.

외광 차폐층(15)은 디스플레이 모듈(9)로 유입되는 외부 환경광을 차단하고, 디스플레이 모듈(9)에서 방출되는 영상광을 반사시켜 디스플레이 모듈(9)에 의한 재반사를 통해 외부로 방출하는 역할을 한다. 외광 차폐층(15)에는 그 일면에 평행하게 배열된 다수의 쐐기형 블랙 스트라이프(black stripe)(151)를 포함한다. 여기서, 쐐기형은 음각 또는 양각 형태의 삼각형, 사각형, 사다리꼴, U자형 등을 포함한다. 블랙 스트라이프(black stripe)(151)는 외부 환경광을 흡수하며, 디스플레이 모듈(9)로부터 방출되는 광을 시청자 쪽으로 반사한다. 블랙 스트라이프(black stripe)(151)는 빛을 흡수할 수 있는 검은색 무기물 및/또는 유기물, 금속으로 형성될 수 있다. 블랙 스트라이프(black stripe)(151)는 전기 저항이 작은 금속 분말을 이용하여 형성되는 경우, 금속 분말의 농도에 따른 전기 저항의 조절이 가능하기 때문에 전자파 차폐기능을 수행할 수 있다.

근적외선(NIR) 차폐층(16)은 무선전화기나 리모콘 등의 전자기기의 오동작을 야기하는 근적외선(NIR)을 차폐한다. 근적외선 흡수물질로는 니켈 착체계와 디암모늄계의 혼합색소, 구리 이온과 아연 이온을 함유하는 화합물 색소, 시아닌계 색소, 안트라퀴논계 색소, 스쿠아릴륨계，아조메틴계，오키소놀，아조계 또는 벤질리덴계 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.

도 3 은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 필터에 포함되는 색온도보정층에 함유되는 색소 배합을 다양하게 변경하면서 플라즈마 디스플레이 장치의 광투과 스펙트럼을 실험한 그래프이다.

도 3을 참조하면, 실시예1(T1) 내지 실시예 5(T5)에 따른 플라즈마 디스플레이용 필터는 500 내지 600nm 영역의 파장, 즉 녹색영역에서 광 흡수가 일어났음을 알 수 있다. 반면에 종래 상대적으로 낮은 광 투과율을 보이던 680 내지 780nm 영역의 파장, 즉 청색영역의 광 투과율이 높아졌음을 알 수 있다.

실시예1(T1) 내지 실시예 5(T5)에 따른 플라즈마 디스플레이용 필터를 사용하는 디스플레이 장치에서의 색온도와 색온도 향상정도, 색재현 정도, 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B)의 광 투과율, 및 적색(R)의 투과율 대비 청색(B)의 투과율의 비(B/R)를 측정한 결과를 정리하면 표 1과 같다.

항목		참고예	비교예	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5
색온도(K)		7,414	6,701	8,082	10,463	13,461	13,680	15,486
색온도 향상정도(ΔK)		-	- 731	+668	+3,049	+6,047	+6,266	+8,072
NTSC 대비 색재현		81.2%	81%	90%	89%	89.2%	90%	91%
투과율	R		77%	83%	60%	51%	59%	47%
	G		78%	88%	64%	55%	73%	67%
	B		74%	90%	74%	68%	82%	80%
B/R 상대 투과비			0.96	1.09	1.24	1.33	1.39	1.71

여기서, 참고예는 전자파 차폐층과 색온도보정층이 없는 디스플레이 필터를 사용한 것이고, 비교예는 전자파 차폐층으로 도전막을 사용하며 색온도보정층이 없는 디스플레이 필터를 사용한 것이고, 실시예1 내지 실시예5는 다양한 색소 배합을 갖는 색온도보정층과 전자파 차폐층으로 도전막을 사용하는 디스플레이 필터를 사용한 것을 의미한다.

실험결과, 플라즈마 디스플레이의 색온도가 10,000(K) 이상, 14,000(K) 이하인 실시예 2, 3, 4의 경우에서 시각적으로 편안하고, 외관 영상이 푸른색을 띄도록 하는 색재현 특성이 나타났다. 반면에, 플라즈마 디스플레이 색온도가 14,000(K)를 초과하는 경우, 즉 실시예 5의 경우에는 플라즈마 디스플레이의 외관 영상이 지나치게 푸른색을 띄게 되어 시청자에게 시각적인 피로감을 주는 것으로 나타났다. 또한, 실시예 1과 같이 플라즈마 디스플레이의 색온도가 10,000(K) 미만인 경우, 외관 영상이 푸른색을 띄도록 하는 효과가 미미한 것으로 나타났다.

한편, 실시예 2, 3, 4에서의 색온도 향상정도(ΔK)와 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B)의 광 투과율, 및 적색(R)의 투과율 대비 청색(B)의 투과율의 비(B/R)를 살펴보면, 색온도 향상정도(ΔK)는 3,000(K) 이상 6,500(K) 이하이며, 적색(R)의 투과율 대비 청색(B)의 투과율의 비(B/R)가 1.2 이상, 1.4 이하이고, 녹색(G)의 투과율은 적색(R)의 투과율보다 크며 청색(B)의 투과율보다 작은 값을 갖는 것으로 나타났다.

지금까지, 본 명세서에는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 실시예들로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1 은 종래 플라즈마 디스플레이 장치의 광투과 스펙트럼을 도시한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 필터가 적용된 플라즈마 디스플레이 장치의 개략적인 구조를 도시한다.

도 3 은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 필터에 포함되는 색온도보정층의 색소 배합을 다양하게 변경하면서 플라즈마 디스플레이 장치의 광투과 스펙트럼을 실험한 그래프이다.

Claims (5)

1. 투명 기판에 적층되는 전자파 차폐층과 색온도보정층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 필터에 있어서,

   상기 색온도보정층이 500 내지 600nm 영역의 파장을 흡수하는 광흡수색소를 함유하며,

   상기 필터는 적색(R)의 투과율 대비 청색(B)의 투과율의 비(B/R)가 1.2 이상, 1.4 이하이고, 녹색(G)의 투과율은 적색(R)의 투과율보다 크며 청색(B)의 투과율보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 필터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전자파 차폐층이,

   금속박막과 고굴절률 투명박막을 적층한 다층 투명도전막인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 필터.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 광흡수색소가 580 내지 600nm에서 최대흡수율을 갖는 네온 컷 색소를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 필터.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 플라즈마 디스플레이 필터를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 플라즈마 디스플레이 장치의 색온도가 10,000(K) 이상, 14,000(K) 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.

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