KR100299529B1 - Dichroic mirror for plasma display panel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 'PDP'라 함)용 다이크로익 미러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PDP 전극셀내에서 기체방전으로 발생된 자외선중 전면판 쪽으로 손실 되는 자외선을 반사시킴으로써 자외선 이용효율을 극대화할 수 있는 PDP용 다이크로익 미러와 자외선이 형광체에 흡수되어 변환된 가시광을 반사시킴으로써 가시광 이용효율을 극대화하여 PDP 휘도를 향상시킬 수 있는 PDP용 다이크로익 미러에 관한 것이다.The present invention relates to a dichroic mirror for a plasma display panel (hereinafter referred to as a 'PDP'), and more particularly, to reflect ultraviolet rays lost toward the front plate of ultraviolet rays generated by gas discharge in a PDP electrode cell. The present invention relates to a dichroic mirror for PDP that can maximize UV utilization efficiency and a dichroic mirror for PDP that can improve PDP brightness by maximizing visible light utilization efficiency by reflecting the converted visible light absorbed by the ultraviolet light. .
PDP는 기체방전시 생기는 플라즈마로부터 나오는 자외선을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하는 소자로서, 현재 거론되고 있는 여러 평판형 디스플레이 중에서도 대형화 및 칼라화가 용이하며, 넓은 시야각을 확보할 수 있다는 장점이 있어, 차세대 고선명 벽걸이 TV와 멀티미디어 표시장치로서 최근 들어 관심이 집중 되어 집중적인 연구가 이루어지고 있는 소자이다.PDP is a device that displays characters or graphics by using ultraviolet rays emitted from plasma generated during gas discharge. Among the various flat panel displays currently being discussed, it is easy to enlarge and colorize and secure a wide viewing angle. As a high-definition wall-mounted TV and multimedia display device, it is a device that has been intensively researched in recent years.
종래 교류 반사형 PDP 전극셀구조는 도 1에 도시된 바와 같이 방전유지전극(10), 버스(bus)전극(11), 유전층(12) 및 보호막(13)이 차례로 적층된 전면판과 어드레스전극(21) 및 유전층(22)이 차례로 적층된 배면판과 상기 전면판과 배면판을 일정간격으로 유지하며 셀간의 상호혼신을 방지하기 위한 격벽(31)과 상기 격벽 및 배면판에 도포된 형광체층(41)으로 구성된다.In the conventional AC reflective PDP electrode cell structure, as shown in FIG. 1, a front plate and an address electrode in which a
상기와 같은 종래 전극셀구조에서는 셀내에서 기체방전으로 발생된 자외선이 배면판 및 격벽에 도포된 형광체에 흡수되어 청, 녹, 적의 가시광이 나오게 되는데, 이때 상기 기체방전으로부터 발생된 자외선이 상기 형광체에 흡수되지 아니 하고 전면판 쪽으로 나가 손실되는 양이 PDP의 휘도를 저하시키는 문제점으로 지적되었다.In the conventional electrode cell structure as described above, the ultraviolet rays generated by the gas discharge in the cell are absorbed by the phosphor coated on the back plate and the partition wall so that visible light of blue, green, and red comes out, wherein the ultraviolet rays generated from the gas discharge are emitted to the phosphor. It is pointed out that the amount of loss that is not absorbed and goes out to the front panel lowers the brightness of the PDP.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 색분해 필터로서 유기물을 염색한 유기물필터를 주로 이용하여 왔으나, 종래의 유기물필터는 광의 이용율이 낮고 내열성에 문제점이 있었다.In order to solve such a problem, conventionally, an organic material filter in which organic materials are dyed as a color separation filter has been mainly used, but a conventional organic material filter has a low light utilization rate and a problem in heat resistance.
본 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 기체방전으로부터 발생되어 전면판으로 들어오는 자외선을 배면판 쪽으로 반사하여 자외선 이용효율을 극대화하여 PDP 휘도를 향상시키기 위한 고효율의 내열성 다이크로익 미러와 형광체에 흡수되어 변환된 가시광의 이용효율을 극대화하기 위하여 가시광의 대부분을 반사하는 고효율의 내열성 다이크로익 미러를 개발하였다.In order to solve the above problems, the present inventors reflect ultraviolet rays generated from gas discharge to the front plate toward the rear plate to maximize the utilization efficiency of ultraviolet rays and absorb them in a high-efficiency heat-resistant dichroic mirror and phosphor to improve PDP brightness. In order to maximize the utilization efficiency of the converted visible light, a highly efficient heat resistant dichroic mirror reflecting most of the visible light was developed.
본 발명의 목적은 자외선의 대부분은 반사시키면서도 가시광선의 90% 이상을 투과시키는 고효율의 내열성 다이크로익 미러, 즉 자외선 반사미러를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a highly efficient heat resistant dichroic mirror, ie an ultraviolet reflecting mirror, which transmits 90% or more of visible light while reflecting most of the ultraviolet light.
본 발명은 다른 목적은 가시광선의 대부분을 반사시키는 고효율의 내열성 다이크로익 미러를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a highly efficient heat resistant dichroic mirror that reflects most of the visible light.
상기 본 발명의 목적은 고굴절율물질인 LaF3와 저굴절율물질인 MgF2이 교대로 적층된 다이크로익 미러와 고굴절율물질인 TiO2및 저굴절율물질인 SiO2이 교대로 적층된 다이크로익 미러에 의해 달성된다.The object of the present invention is a dichroic mirror in which a dichroic mirror in which LaF 3 , which is a high refractive index material, and MgF 2, which is a low refractive index material is alternately stacked, a TiO 2 , which is a high refractive index material, and SiO 2, which is a low refractive index material, are alternately stacked. Achieved by a mirror.
도 1은 종래 교류 반사형 PDP 전극셀 분해사시도,1 is an exploded perspective view of a conventional AC reflective PDP electrode cell;
도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 다이크로익 미러(자외선 반사미러)의 단면도,2 is a cross-sectional view of a dichroic mirror (ultraviolet ray reflecting mirror) according to Embodiment 1 of the present invention;
도 3은 본 발명의 실시예 2에 의한 다이크로익 미러(가시광 반사미러)의 단면도,3 is a cross-sectional view of a dichroic mirror (visible light reflecting mirror) according to a second embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시예 1에 의한 다이크로익 미러의 반사 및 투과특성 측정도,4 is a measurement and reflection characteristics of the dichroic mirror according to the first embodiment of the present invention,
도 5는 본 발명의 실시예 2에 의한 다이크로익 미러 반사특성 측정도.5 is a dichroic mirror reflection characteristic measurement method according to a second embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 구성을 실시예를 통하여 상세히 설명하고자 하나, 본 실시예에 국한하는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail by way of examples, but is not limited to this embodiment.
<실시예 ><Example>
실시예 1Example 1
자외선 반사미러UV reflecting mirror
유리기판상에 전자빔증착기(Electron Beam Evaporator)를 이용하여 고굴절율 물질인 LaF3의 층과 저굴절율물질인 MgF2의 층을 교대로 11층 증착하였다. 기판온도를 250℃로 하고, 상기 증착기는 4Kv로 고정시켰고 저전류를 공급하여 저전력증착하였다. 이때의 적층구조는 도 2에 도시된 바와 같이 (H/2, L, H/2) 구성이 5번 적층된 구조이다. H는 고굴절율물질인 LaF3의 광학적 층두께를 나타내며, L은 저굴절율물질인 MgF2의 광학적 층두께를 나타내고, 광학적 층두께는
본 실시예에서의 고굴절율물질층의 두께 H는 207.2Å이고, 저굴절율물질층의 두께(L)는 260Å이며, 비투과대의 중심파장
또한 본 실시예에 있어서, 저굴절율물질로써는 MgF2를 선정하였으며, 상기 MgF2는 굴절율이 1.4∼1.6 정도이어며 자외선에서 흡수계수가 0.01∼10-6으로 가장 적은 물질로 알려져 있다.In the present embodiment, MgF 2 was selected as the low refractive index material, and MgF 2 has a refractive index of about 1.4 to 1.6 and is known to have the lowest absorption coefficient of 0.01 to 10 −6 in ultraviolet light.
본 실시예에 의한 다이크로익 미러는 (H/2, L, H/2) 구성이 5번 적층된 구조 이며, 상기 5번 적층이상의 적층구조 필터는 자외선 반사율이 높아지는 것은 물론이나 상기 5층이상의 필터를 PDP용으로 응용함에는 구조가 복잡하여 바람직하지 못하다.The dichroic mirror according to the present embodiment has a structure in which the (H / 2, L, H / 2) configuration is stacked five times, and the laminated structure filter of five or more laminations increases UV reflectance, but of course, Application of the filter for the PDP is not preferable because of its complicated structure.
실시예 2Example 2
가시광 반사미러Visible light reflecting mirror
유리기판상에 전자빔증착기를 이용하여 고굴절율물질인 TiO2의 층과 저굴절율물질인 SiO2의 층을 교대로 11층 증착하였다. 이때의 적층구조는 도 3에 도시된 바와 같이 (L/2, H, L/2) 구성이 5번 적층된 구조이며, 적층조건은 실시예 1과 동일하게 실시하였다.A layer of TiO 2 , a high refractive index material, and a layer of SiO 2 , a low refractive index material, were alternately deposited on a glass substrate using an electron beam evaporator. In this case, as shown in FIG. 3, the structure (L / 2, H, L / 2) was stacked five times, and the lamination conditions were performed in the same manner as in Example 1.
본 발명자가 가시광 반사필터의 고굴절율물질로 선정한 TiO2는 화학적 안정도가 우수하며, 또한 부착력이 우수하여 막형성에 유리하며, 저굴절율물질로 선정한 SiO2는 화학적, 기계적으로 안정한 막을 형성할 수 있다TiO 2 selected by the present inventors as a high refractive index material of the visible light filter has excellent chemical stability and excellent adhesion, which is advantageous for film formation, and SiO 2 selected as a low refractive index material can form a chemically and mechanically stable film.
본 실시예에 의한 다이크로익 미러는 (L/2, H, L/2) 구성이 5번 적층된 구조이며, 좀 더 복잡한 적층구조 미러는 Bandwidth가 커지고 반사특성이 좋아지는 경향이 있음은 물론이나 실제 PDP용으로 적용함에는 구조가 복잡하여 바람직하지 못하다.The dichroic mirror according to the present embodiment has a structure in which (L / 2, H, L / 2) configurations are stacked five times, and more complicated laminated mirrors tend to have a larger bandwidth and better reflection characteristics. It is not preferable to apply for actual PDP because the structure is complicated.
본 실시예 1에 의한 자외선 반사필터를 PDP용으로 적용하기 위하여는 상기 자외선 반사필터가 MgO 보호막과 유전체 사이에 삽입되어야 하고, 상기 자외선 반사필터를 장착함으로써 전면판 쪽으로 손실되는 자외선을 후면판 및 격벽에 도포된 형광체층으로 반사시킴으로써 자외선 반사율을 극대화하는 것이다. 상기 자외선 반사필터의 자외선 반사율을 최적화하는 MgO 보호막은 대략 100Å정도이다.In order to apply the ultraviolet reflective filter according to the first embodiment for the PDP, the ultraviolet reflective filter must be inserted between the MgO protective film and the dielectric material, and the ultraviolet ray lost to the front plate by mounting the ultraviolet reflective filter is attached to the rear plate and the partition wall. It is to maximize the ultraviolet reflectance by reflecting to the phosphor layer applied to. The MgO protective film for optimizing the ultraviolet reflectance of the ultraviolet reflector is about 100 mW.
또한, 본 실시예 2에 의한 가시광 반사필터를 PDP용으로 적용하기 위하여는 상기 가시광 반사필터를 형광체 및 유전체 사이에 삽입하여야 하고, 상기 가시광 반사필터의 장착으로 인하여 형광체에 흡수되는 자외선이 가시광으로 변환되면서 배면판으로 손실되는 가시광은 줄이고 전면판 쪽으로 반사되는 가시광량을 늘려 궁극적으로 PDP의 휘도를 향상시키는 것이다.In addition, in order to apply the visible light reflecting filter according to the second embodiment for the PDP, the visible light reflecting filter must be inserted between the phosphor and the dielectric, and the ultraviolet light absorbed by the phosphor due to the mounting of the visible light reflecting filter is converted into the visible light. As a result, the visible light lost to the back plate is reduced and the amount of visible light reflected toward the front plate is ultimately improved to improve the brightness of the PDP.
본 실시예 1에 의한 LaF3층 및 MgF2층으로 구성된 자외선 반사필터의 반사 특성 및 투과특성을 도 4에 도시하였다. 반사율(R)은 반사측정기(reflectometer)를 이용하여 진공도 10-5이하에서 측정되었고, 듀트륨램프(deuterium lamp)에서 나오는 빛은 10℃ 각도로 입사하였다. 도 4의 측정결과에 의하면, 본 발명에 의한 자외선 반사필터에 의한 자외선 반사율은 147㎚ 및 173㎚ 부근에서 최대 70% 이상을 나타내며, 이것은 방전된 플라즈마에서 나오는 자외선중 147㎚와 173㎚ 부근이 가장 강하다는 것을 상기하면, 본 발명에 의한 자외선 반사필터는 자외선의 손실을 효과적으로 방지하여 자외선 이용효율을 극대화할 수 있음을 나타내고 있다. 또한 가시광의 삼원색인 청, 녹, 적의 파장은 각각 450㎚, 550㎚, 630㎚인데, 상기 청, 녹,적 파장의 90%이상은 자외선 반사필터에 의해 반사됨이 없이 투과되고 있음을 알 수 있다.4 shows the reflection characteristics and the transmission characteristics of the ultraviolet reflection filter composed of the LaF 3 layer and the MgF 2 layer according to the first embodiment. Reflectance (R) was measured under a vacuum degree of 10 -5 or less using a reflectometer, and the light emitted from the deuterium lamp was incident at an angle of 10 ° C. According to the measurement results of FIG. 4, the ultraviolet reflectance by the ultraviolet reflector according to the present invention shows a maximum of 70% or more at around 147 nm and 173 nm, which is the most at around 147 nm and 173 nm out of the discharged plasma. Recalling that it is strong, the ultraviolet reflector filter according to the present invention effectively prevents the loss of ultraviolet rays to maximize the ultraviolet utilization efficiency. In addition, the wavelengths of blue, green, and red, which are three primary colors of visible light, are 450 nm, 550 nm, and 630 nm, respectively, and more than 90% of the blue, green, and red wavelengths are transmitted without being reflected by the ultraviolet reflection filter. have.
본 실시예 2에 의한 TiO2층 및 SiO2층으로 구성된 가시광 반사필터의 반사 특성을 도 5에 도시하였다. 반사율 측정조건은 상기와 동일하며, 도 5에서 알 수 있듯이 가시광의 삼원색 파장을 포함한 400nm 내지 650nm 범위에서 반사율은 거의 90% 이상임을 알 수 있다.The reflection characteristics of the visible light reflection filter including the TiO 2 layer and the SiO 2 layer according to the second embodiment are shown in FIG. 5. Reflectance measurement conditions are the same as described above, and as can be seen in FIG. 5, the reflectance in the range of 400 nm to 650 nm including the three primary wavelengths of visible light is almost 90% or more.
본 발명은 자외선의 대부분을 반사시키면서도 가시광의 90% 이상을 투과시키는 PDP용 고효율 내열성 자외선 반사필터에 관한 것으로, 고굴절율물질인 LaF3의 층과 저굴절율물질인 MgF2층이 적어도 11층이상 적층된 다이크로익 미러에 의하여, 형광체에 의한 가시광으로의 변환없이 PDP 전면으로 손실되는 자외선은 반사시키면서도 가시광은 반사시킴없이 투과시킴으로서 자외선 이용효율을 극대화하여 PDP 문제점으로 지적된 휘도 향상에 기여할 수 있다.The present invention relates to a high-efficiency heat-resistant UV reflective filter for PDP that reflects most of the ultraviolet light and transmits 90% or more of visible light, wherein at least 11 or more layers of LaF 3 , which is a high refractive index material, and an MgF 2 layer, which is a low refractive index material, are laminated. By using the dichroic mirror, the ultraviolet rays lost to the entire surface of the PDP without being converted into the visible light by the phosphor are reflected while the visible light is transmitted without reflecting, thereby maximizing the utilization efficiency of the ultraviolet rays and contributing to the improvement of the brightness pointed out as a PDP problem.
또한, 본 발명은 가시광의 대부분을 반사시키는 PDP용 고효율 내열성 가시광 반사필터에 관한 것으로, 고굴절율물질인 TiO2의 층 및 저굴절율물질인 SiO2의 층이 적어도 11층이상 적층된 다이크로익 미러에 의하여, PDP 배면으로 손실되는 가시광을 효과적으로 반사시켜 가시광 이용효율을 극대화하여 PDP 문제점으로 지적된 휘도 향상에 기여할 수 있다.In addition, the present invention relates to a highly efficient heat-resistant visible light reflection filter for PDP that reflects most of the visible light, the dichroic mirror in which at least 11 layers of TiO 2 layer of high refractive index material and SiO 2 layer of low refractive index material are laminated As a result, the visible light lost to the back surface of PDP can be effectively reflected to maximize the utilization efficiency of visible light, thereby contributing to the improvement of brightness pointed out as a PDP problem.
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