KR100515829B1

KR100515829B1 - 자외선-가시광선 컨버터가 구비된 플라즈마 디스플레이 패널

Info

Publication number: KR100515829B1
Application number: KR10-2003-0009414A
Authority: KR
Inventors: 하타나카히데카주; 김기영; 손승현; 홍경준
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2005-09-21
Also published as: JP2004247311A; US7202603B2; KR20040073731A; JP4373240B2; US20040160185A1

Abstract

자외선-가시광선 컨버터가 구비된 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)에 관해 개시되어 있다. 개시된 본 발명은 전면패널 및 배면패널을 구비하고 상기 전면패널 앞에 필터세트를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 전면패널 및 상기 필터세트사이에 상기 전면패널로부터 방출되는 자외선이 가시광선으로 변환되는 광 변환수단이 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다. 이러한 본 발명을 이용하면, 방전 셀 내의 플라즈마 형성영역으로부터 방출되는 자외선의 대부분을 가시광선으로 변환시킬 수 있기 때문에, 자연히 효율도 향상된다.

Description

자외선-가시광선 컨버터가 구비된 플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel comprising converter converting UV to visible light}

본 발명은 평판표시장치에 관한 것으로서, 자세하게는 자외선이 가시광선으로 변환되는 컨버터가 구비된 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 PDP라 한다)에 관한 것이다.

PDP는 전면유리와 배면유리 및 그 사이의 칸막이에 의해 밀폐된 유리사이에 Ne+Xe 등의 가스를 넣어 양극과 음극에 전압을 인가하여 Xe에서 나오는 자외선을 형광체로 가시광로 변환시키고, 이를 표시광으로 이용하는 평판형 영상표시장치의 하나이다.

PDP는 현재 활발히 연구되고 있는 LCD(Liquid Crystal Display), FED(Field Emission Display), ELD(Electro-luminescence Display)와 같은 여러 분야의 평판 디스플레이 중에서도 대형화에 적합한 많은 장점을 가지고 있다.

PDP의 고휘도 및 고발광효율은 효율적인 전극구조 및 구동회로 채용에 의한 플라즈마 생성 및 이로부터의 자외선 방사효율 개선, 형광체의 가시광 변환 효율 개선 등을 통해 이루어 질 수 있으리라 기대된다.

도 1은 이러한 특성을 갖는 종래 기술에 의한 AC형 PDP의 사시도를 보여준다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 PDP에 전면 유리기판(10)과 이것과 평행하게 마주하는 배면 유리기판(12)이 구비되어 있고, 전면 유리기판(10) 앞쪽에 필터 세트(filter set)(30)가 구비되어 있다. 필터 세트(30)에 의해 PDP로부터 방출되는 적외선(IR), EMI 등이 차단된다. 필터 세트(30)는 블랙 스트라이프 영역(32)과 필터링 영역(32b)으로 구성된다. 필터링 영역(32b)은 방전 셀에서 발생된 적외선이나 EMI 등과 같은 필터링 요소들이 입사되어 필터링 되는 영역이다. 블랙 스트라이프 영역(32)은 하기될 격벽(26)과 일대 일로 대응되고, 한 방전 셀에서 발생된 상기 필터링 요소들이 이웃한 방전 셀로 입사되는 것을 방지하기 위한 것이다. 전면 유리기판(10)의 배면 유리기판(12)과 마주하는 면상에 제1 및 제2 방전유지전극(sustaining electrode)(14a, 14b)이 평행하게 배열되어 있다. 제1 및 제2 방전유지전극은 투명하다. 제1 및 제2 방전유지전극(14a, 14b)사이에 도 2에 도시된 바와 같이 갭(d)이 존재한다. 제1 방전유지전극(14a) 상에 제1 버스 전극(bus electrode)(16a)이, 제2 방전유지전극(14b) 상에 제2 버스 전극(16b)이 각각 형성되어 있다. 제1 및 제2 버스전극(16a, 16b)은 방전시 저항에 의한 전압강하를 방지하기 위한 것이다. 제1 및 제2 방전유지전극(14a, 14b)과 제1 및 제2 버스전극(16a, 16b)은 제1 유전층(18)으로 덮여 있고, 제1 유전층(18)은 보호막(20)으로 덮여 있다. 보호막(20)은 방전으로부터 내구성이 약한 제1 유전층(18)을 보호하여 PDP가 장시간 안정되게 동작할 수 있게 함과 동시에 방전시에 2차 전자를 다량 방출하여 방전 전압을 낮추는 역할을 한다. 보호막(20)으로는 마그네슘 산화막(MgO)이 널리 사용된다.

배면 유리기판(12) 상에는 픽셀(pixel) 어드레싱(addressing)을 위한 어드레스 전극(address electrode)(22)이 구비되어 있다. 어드레스 전극(22)은 방전 셀에 하나씩 구비되어 하나의 픽셀에 세 개의 어드레스 전극(22)이 구비된다. 이때, 어드레스 전극(22)은 모두 평행하게 배열되는데, 제1 및 제2 방전유지전극(14a, 14b)과는 수직하게 배열된다. 배면 유리기판(12) 상에 어드레스 전극(22)을 덮는 제2 유전층(24)이 형성되어 있고, 제2 유전층(24) 상에 격벽(barrier rib)(26)이 복수개 구비되어 있다. 제2 유전층(24)은 광 반사를 위해 구비된 것이다. 격벽(26)은 주어진 간격만큼 이격되어 있다. 격벽(26)은 어드레스 전극(22)사이의 제2 유전층(24) 상에 위치되어 있다. 따라서 제2 유전층(24) 상에서 볼 때, 어드레스 전극(22)과 격벽(26)은 교번되게 배열된다. 격벽(26)은 전면 및 배면 유리기판(10, 12)을 접합하는 과정에서 전면 유리기판(10) 이면에 구비된 보호막(20)과 밀착된다. 이러한 격벽(26)사이에 제2 유전층(24) 표면 및 격벽(26)의 표면에 형광층(28a, 28b, 28c)이 도포되어 있다. 제1 형광층(28a)은 자외선에 의해 여기되어 적색(R)광을, 제2 형광층(28b)은 녹색(G)광을, 제3 형광층(28c)은 청색(B)광을 각각 방출하는 것이다.

도 3은 상기한 PDP의 단위 방전 셀에 대한 단면도로써, 어드레스 전극(22)에 수직한 방향으로 절개한 단면이 도시되어 있다.

도 3에서, 참조부호 A1은 방전 셀 내의 플라즈마 형성 영역(32)으로부터 형광층(28a, 28b, 28c)을 향하여 방출되는 파장이 147nm 및 173nm인 자외선(이하, 제1 자외선이라 함)을, A2는 상기 제1 자외선에 의해 여기된 형광층(28a, 28b, 28c)이 안정화되면서 방출된 가시광을 나타낸다. 그리고 참조부호 A3는 제1 자외선(A1)과 반대 방향으로 방출되는 파장이 147nm 및 173nm인 자외선(이하, 제2 자외선이라 함)을 나타낸다.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 PDP의 경우, 셀 내의 플라즈마 형성영역(32)으로부터 방출되는 자외선 중의 일부, 곧 상기 제2 자외선(A3)이 전면패널에 흡수된다. 곧, 종래 기술에 의한 PDP에서 형광층(28a, 28b, 28c)은 플라즈마 형성영역(32)으로부터 방출된 자외선의 대부분이 아니라 일부에 의해서만 여기된다.

형광층(28a, 28b, 28c)으로부터 방출되는 가시광은 형광층(28a, 28b, 28c)에 조사되는 자외선의 양에 비례하여 증가되는 바, 종래의 PDP는 상기한 바와 같이 형광층(28a, 28b, 28c)에 조사되는 자외선의 양이 제한되는 관계로 형광층(28a, 28b, 28c)으로부터 방출되는 가시광의 양 또한 제한될 수밖에 없다. 결국, 종래 기술에 의한 PDP의 휘도 및 효율은 낮아지게 된다.

따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 셀 밖으로 방출되는 자외선을 휘도 개선에 이용할 수 있는 PDP를 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 전면패널 및 배면패널을 구비하고 상기 전면패널 앞에 필터세트를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 전면패널 및 상기 필터세트사이에 상기 전면패널로부터 방출되는 자외선이 가시광선으로 변환되는 광 변환수단이 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

상기 광 변환수단은 상기 전면패널 앞면 또는 상기 필터세트의 이면에 부착된다. 이때, 상기 광 변환수단은 형광막으로 구비된다.

상기 광 변환수단은 소정 두께의 형광판이다. 이때, 상기 형광판은 적어도 파장이 330nm인 자외선을 가시광선으로 변환시키는 형광물질로 된 판인 것이 바람직하다.

상기 형광판은 상기 전면패널로부터 방출되는 가시광이 상기 형광판을 투과하는 과정에서 손실되는 광량보다 많은 가시광을 방출하는 두께로 형성된 것이 바람직하다.

상기 형광판은 상기 자외선에 대해 각각 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 가시광을 방출하는 적색, 녹색 및 청색 형광판이 일체화된 것이다.

상기 형광판의 두께를 t라 할 때, 상기 적색 형광판의 두께가 0㎛<t<35㎛, 바람직하게는 5㎛≤t<35㎛, 상기 녹색 형광판의 두께가 0㎛<t<36㎛, 바람직하게는 5㎛≤t<36㎛, 상기 청색 형광판의 두께가 0㎛<t<37㎛, 바람직하게는 5㎛≤t<37㎛인 범위내에서 상기 형광판의 두께는 동일하거나 다르다.

상기 적색 형광판은 Y₂O₂S:Eu판이고, 상기 녹색 및 청색 형광판은 모두 BAM판이다.

상기 전면 및 배면패널사이의 방전영역에 파장이 적어도 330nm인 자외선을 방출하는 플라즈마 소오스 가스가 존재하고, 상기 배면패널의 상기 방전영역에 노출된 면에 상기 자외선에 의해 여기되어 가시광을 방출하는 형광막이 덮여 있다.

이러한 본 발명을 이용하면, 방전 셀 내의 플라즈마 형성영역으로부터 방출되는 자외선의 대부분을 가시광선으로 변환시킬 수 있기 때문에, 자연히 효율도 향상된다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 PDP를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 PDP의 분해 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 PDP는 서로 대향하도록 전면패널(FP) 및 배면패널(BP)을 구비하고, 전면패널(FP) 앞쪽에 광 변환수단(70) 및 필터 세트(80)를 구비한다.

전면패널(FP)은 전면유리기판(40), 제1 및 제2 방전유지전극들(42, 44), 제1 및 제2 버스전극들(46, 48), 제1 유전막(50) 및 보호막(52)으로 구성된다. 전면유리기판(40)은 사용자를 향하는 제1 면과 배면패널(BP)을 향하는 제2 면을 구비한다. 제1 및 제2 방전유지전극들(42, 44)은 전면유리기판(40)의 상기 제2 면에 구비되어 있되, 소정 간격을 두고 서로 평행하게 구비되어 있다. 제1 및 제2 버스전극들(46, 48)은 각각 이러한 제1 및 제2 방전유지전극들(42, 44) 상에 구비되어 있다. 제1 및 제2 버스전극들(46, 48)은 각각 제1 및 제2 방전유지전극들(42, 44)과 평행하다. 제1 유전막(50)은 제1 및 제2 버스전극들(46, 48)과 제1 및 제2 방전유지전극들(42, 44)을 덮으면서 전면유리기판(40)의 상기 제2 면상에 형성되어 있다. 제1 유전막(50)의 표면은 평평하다. 보호막(52)은 이러한 제1 유전막(50)의 표면상에 형성되어 있다.

배면패널(BP)은 배면유리기판(60), 어드레스 전극(62), 제2 유전막(64), 격벽(barrier rib)(66), 제1 내지 제3 형광층들(68a, 68b, 68c)을 구비한다. 배면유리기판(60)은 전면패널(FP)을 향하는 제3 면과 반대쪽을 향하는 제4 면을 갖는 균일한 두께의 유리판이다. 어드레스 전극(62)은 배면유리기판(60)의 상기 제3 면상에 소정 거리만큼 떨어진 상태로 서로 평행하게 형성되어 있다. 제2 유전막(64)은 배면유리기판(60)의 상기 제3 면상에 형성되어 있고, 그 표면은 평평하다. 어드레스 전극(62)은 이러한 제2 유전막(64)으로 덮여있다. 격벽(66)은 어드레스 전극(62)사이의 제2 유전막(64) 상에 형성되어 어드레스 전극(62)과 평행하며 스트라이프 형태이다. 격벽(66)은 소정의 높이로 형성되어 있다. 격벽(66)의 높이는 격벽(66)의 간격과 함께 PDP의 방전 셀 영역을 결정하는 중요 인자(factor)이다. 격벽(66) 두 개는 방전 셀을 정의한다. 어드레스 전극(62)이 격벽(66)사이의 제2 유전막(64)에 한 개씩 구비되어 있으므로, PDP에 구비된 어드레스 전극(62)과 방전 셀의 수는 동일하게 된다. 제1 내지 제3 형광층(68a, 68b, 68c)은 각각 단위 화소를 이루는 세 개의 방전 셀에 구비된 것으로써, 격벽(66)사이의 제2 유전막(64) 표면 및 격벽(66) 표면에 도포되어, 조사되는 자외선에 의해 여기된 다음 안정화되는 과정에서 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 가시광을 방출한다. 제1 내지 제3 형광층(68a, 68b, 68c)은 적어도 330nm보다 큰 파장을 갖는 자외선(UV)에 여기되는 것으로, 예를 들면 제1 형광층(68a)은 상기 자외선에 대해 적색광을 방출하는 Y₂O₂S:Eu층, 제2 형광층(68b)은 녹색광을 방출하는 BAM(BaAl₁₂O ₁₉:Mn)층, 제3 형광층(68c)은 청색광을 방출하는 BAM(BaMgAl₁₀O₁₇:Eu)층인 것이 바람직하다.

제1 내지 제3 형광층(68a, 68b, 68c)의 여기를 위해 파장이 330nm이상인 자외선을 사용하는 경우, 형광체의 스톡스 효율(stokes efficiency)이 종래의 파장이 147nm인 자외선을 사용할 때보다 2배정도 높아진다. 또한 전면패널(FP)에 대한 투과율도 높아진다.

PDP의 방전영역에서 생성된 자외선 중 일부는 상기 방전영역 위쪽으로 방출되어 전면패널(FP)을 통과한다. 광 변환수단(70)은 이와 같이 전면패널(FP)을 통과한 자외선을 가시광으로 변환시켜 PDP의 휘도 및 광효율을 높이기 위한 것으로, 예를 들면 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)과 제1 블랙 스트라이프(70d)가 일체로 구성된 형광판이 될 수 있다. 이때, 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)은 각각 제1 내지 제3 형광체(68a, 68b, 68c)가 구비된 세 방전 셀에 대응된다. 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)사이에 구비된 제1 블랙 스트라이프(70d)는 격벽(66)과 대응되는 위치에 구비되어 있다. 제1 블랙 스트라이프(70d)에 의해 이웃한 방전 셀 간의 전자파 간섭, 곧 자외선이나 가시광의 유입이 방지된다.

제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)은 방전영역으로부터 방출되는 자외선을 가시광으로 변환시키기 위한 것이므로, 상기 방전영역으로부터 방출되는 자외선에 쉽게 여기되어 가시광을 방출할 수 있는 부재인 것이 바람직하다. 그리고 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)은 각각 제1 내지 제3 형광층(68a, 68b, 68c)이 구비된 세 방전 셀에 대응되기 때문에, 제1 형광판(70a)은 적색광을, 제2 형광판(70b)은 녹색광을, 제3 형광판(70c)은 청색광을 방출하는 형광물질로 된 것이 바람직하다. 이에 따라, 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)은 제1 내지 제3 형광체(68a, 68b, 68c)와 동일한 형광 물질로 된 것이 더욱 바람직하나, 다른 형광물질로 된 것일 수 있다. 곧, 제1 형광판(70a)은 Y₂O₂S:Eu판이고, 제2 및 제3 형광판(70b, 70c)은 모두 BAM판인 것이 바람직하나, 적어도 파장이 330nm보다 긴 자외선에 기인하여 적색, 녹색 및 청색광을 방출할 수 있는 것이면 상기한 것외의 다른 형광판, 예컨대 유기 광 루미네슨트 물질 염료(organic photo-luminescent material dye)판이라도 무방하다. 광 변환수단(70)은 막 또는 파우더 형태로 구비될 수 있는데, 이에 대해서는 후술된다.

광 변환수단(70) 앞쪽에 구비된 필터 세트(80)는 그 하부에 구성된 요소들로부터 방출되는 유해파를 차단하기 위한 것으로, 제1 내지 제3 필터(80a, 80b, 80c)와 제2 블랙 스트라이프(80d)가 일체화된 것이다. 제1 내지 제3 필터(80a, 80b, 80c)는 각각 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)에 대응되는 위치에, 제2 블랙 스트라이프(80d)는 제1 블랙 스트라이프(70d)에 대응되는 위치에 구비된다.

도 5는 도 4를 어드레스 전극(62)에 수직한 방향으로 절개한 부분 단면도로써, 제2 형광체(68b)가 구비된 방전 셀(C)에 대한 단면을 보여준다. 도 5에서 참조부호 PA는 플라즈마가 형성되는 영역을 나타낸다. 플라즈마 방전영역(PA)은 본 발명자가 편의 상 도시한 것이다. 때문에 플라즈마 형성영역(PA)이 도 5에 도시한 바와 같이 한정되는 것으로 해석하는 것은 바람직하지 않다.

후술되는 본 발명의 다른 실시예에 의한 PDP는 도 5를 기준으로 설명되는 바, 이러한 설명은 제1 및 제3 형광체(68a, 68c)가 구비된 방전 셀에도 그대로 적용된다.

도 5에 도시되어 있지는 않지만, 방전 셀(C)에 플라즈마 형성을 위한 소오스 가스가 채워져 있다. 상기 소오스 가스로는 플라즈마 형성과정에서 파장이 적어도 330nm보다 긴 자외선을 방출할 수 있는 가스, 예를 들면 질소가스(N₂), 플루오르 제논가스(XeF^*) 등이 사용될 수 있으나, 상기 질소가스를 사용하는 것이 바람직하다. 질소가스가 상기 소오스 가스로써 사용될 때, 소정량의 첨가가스를 함께 사용하는 것이 바람직하고, 상기 첨가가스로는 헬륨가스(He), 네온가스(Ne), 아르곤가스(Ar), 크립톤 가스(Kr) 또는 제논가스(Xe) 등이 바람직하다.

도 6은 질소가스의 제2 포지티브 밴드 스펙트럼(2nd positive band spectrum)을 보여주는 것으로, 337nm, 358nm 및 381nm에서 뚜렷한 세기를 갖는 것을 알 수 있다. 따라서 상기 소오스 가스가 질소가스인 경우, 플라즈마 형성과정에서 상기 소오스 가스로부터 파장이 330nm보다 긴 세 개 파장의 자외선이 방출됨을 알 수 있다.

도 7은 전면패널(FP) 및 전면유리기판(40)에 대한 광 투과율을 보여주는 그래프들로써, 제1 그래프(G1)는 2.8mm 두께의 전면유리기판(40)에 대한 광 투과율을, 제2 그래프(G2)는 전면패널(FP)에 대한 광 투과율을 보여준다.

제1 및 제2 그래프들(G1, G2)을 참조하면, 질소가스로부터 방출되는, 파장이 337nm인 자외선(이하, 제1 자외선이라 함)의 전면패널(FP)에 대한 투과율(transmittance)은 31％, 파장이 358nm인 자외선(이하, 제2 자외선이라 함)의 전면패널(FP)에 대한 투과율은 66％, 파장이 381nm인 자외선(이하, 제3 자외선이라 함)의 전면패널(FP)에 대한 투과율은 73％정도인 것을 알 수 있다. 이로부터 상기 소오스 가스가 질소가스인 경우, 방전 셀(C)의 플라즈마 형성영역(PA)으로부터 전면패널(FP)로 방출되는 자외선 중에서 적어도 31％는 전면패널(FP)을 통과한다는 것을 알 수 있다.

아래의 표 1은 이를 요약한 것이다.

파장(nm)	투과율(transmittance)(％)
337	31
358	66
381	73

다음에는 이와 같이 전면패널(FP)을 투과한 상기 제1 내지 제3 자외선이 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)에 조사되었을 때, 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)의 여기 정도를 살펴본다.

도 8은 자외선에 대한 제2 및 제3 형광판(70b, 70c)의 여기 곡선을 보여준다.

도 8을 참조하면, 제2 및 제3 형광판(70b, 70c)의 경우, 상기 제1 내지 제3 자외선이 조사되었을 때, 여기되는 비율은 각각 74％, 61％ 및 49％인 것을 알 수 있다.

도 9를 참조하면, 상기 제1 내지 제3 자외선에 대한 제1 형광판(70a)의 여기 비율은 각각 64％, 52％ 및 17％인 것을 알 수 있다.

제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)은 여기된 후 안정화되는 과정에서 가시광이 방출되기 때문에, 도 8 및 도 9에 도시한 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)의 여기 비율은 상기 제1 내지 제3 자외선에 대한 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)의 가시광 변환율을 직접 나타내는 것으로 볼 수 있다.

이와 같이, 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)을 포함하는 광 변환수단(70)에 의해 전면패널(FP)을 투과한 자외선이 가시광으로 변환되기 때문에, PDP로부터 사용자에게 도달되는 총 광량은 제1 내지 제3 형광체(68a, 68b, 68c)로부터 방출되는 가시광(이하, 제1 가시광이라 함)에 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)으로부터 방출되는 가시광(이하, 제2 가시광이라 함)이 더해져서 종래의 상기 제1 가시광만 도달될 때보다 훨씬 증가하게 된다. 곧, 본 발명에 의한 PDP의 휘도는 증가하게 된다.

상기 제1 가시광은 전면패널(FP) 앞에 구비된 광 변환수단(70)을 통과하면서 일부가 손실된다. 따라서 광 변환수단(70) 앞쪽에서 측정된 상기 제1 가시광의 광량은 광 변환수단(70)이 없을 때 측정된 것보다 적어지게 된다. 때문에 광 변환수단(70)으로부터 방출되는 광량, 곧 상기 제2 가시광의 광량은 광 변환수단(70)에 의해 손실되는 상기 제1 가시광의 광량보다 많은 것이 바람직하다.

이와 같이 광 변환수단(70)은 상기 제1 가시광의 손실 및 상기 제2 가시광의 방출 모두에 관련되어 있기 때문에, 광 변환수단(70)은 PDP로부터 사용자에게 도달되는 총 광량이 종래보다 증가되는 물리적 특성, 예컨대 두께를 갖는 것이 바람직하다.

광 변환수단(70)에 의한 상기 제1 가시광의 손실량은 광 변환수단(70)에 대한 상기 제1 가시광의 투과율(transmittance)을 살펴서 알 수 있고, 이를 통해서 광 변환수단(70)의 적정 두께 범위가 결정된다.

구체적으로, 도 10은 제2 형광판(70b)의 두께에 따른 가시광, 곧 녹색광(G)의 투과율을 보여주는 그래프이다. 제1 및 제3 형광판(70a, 70c)의 두께에 따른 적색광(R) 및 청색광(B)의 투과율 변화(미도시)는 도 10에 도시한 녹색광(G)의 투과율 그래프와 유사한 경향을 보이지만, 투과율 값은 서로 조금씩 다르다. 아래의 표 2는 이러한 사실을 요약한 것이다.

제1 내지 제3 형광판 두께(㎛)	적색광(R),녹색광(G) 및 청색광(B)의 투과율(％)
0	100
2	97
4	95
6	92
8	89
10	87
15	81
20	76

도 10과 표 2를 참조하면, 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)에 대한 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)의 투과율은 수치상 동일한 것을 알 수 있다.

제3 형광판(70c)의 두께 범위

전면패널(FP) 앞쪽에서 측정된 상기 제1 가시광 중 청색광에 대한 휘도는 76.8cd/㎡이고, 상기 제2 가시광에 대한 휘도는 30.9cd/㎡이므로, 광 변환수단(70) 앞쪽에서 측정된 청색광의 총 휘도는 전면패널(FP) 앞쪽에서 측정된 상기 제1 가시광의 청색광 휘도(76.8cd/㎡)보다 높아야 한다(이하, 제3 조건이라 함). 따라서 상기 청색광에 대한 총 휘도는 다음 수학식 1로 주어진다. 수학식 1에서 T3은 제3 형광판(70c)에 대한 상기 제1 가시광의 청색광 투과율(이하, 제3 투과율이라 함)을 나타낸다.

76.8(cd/㎡) ＜ 30.9(cd/㎡) + T3×76.8(cd/㎡)

수학식 1로부터 상기 제3 조건을 만족하는 제3 투과율(T3)이 얻어진다.

제3 투과율(T3)은 다음 수학식 2로 주어진다.

T3 ＞ 60％

제3 형광판(70c)의 두께는 37㎛보다 얇은 것이 바람직하다. 곧, 제3 형광판(70c)의 두께(t)는 0㎛<t<37㎛, 바람직하게는 5㎛≤t<37㎛이다.

제2 형광판(70b)의 두께범위

전면패널(FP) 앞쪽에서 측정된 상기 제1 가시광 중 녹색광에 대한 휘도는 78.8cd/㎡이고, 상기 제2 가시광 중 녹색광에 대한 휘도는 청색광과 마찬가지로 30.9cd/㎡이므로, 광 변환수단(70) 앞쪽에서 측정된 녹색광의 총 휘도는 전면패널(FP) 앞쪽에서 측정된 상기 제1 가시광의 녹색광 휘도(76.8cd/㎡)보다 높아야 한다(이하, 제2 조건이라 함). 따라서 상기 녹색광에 대한 총 휘도는 다음 수학식 3으로 주어진다. 수학식 3에서 T2는 제2 형광판(70b)에 대한 상기 제1 가시광의 녹색광 투과율(이하, 제2 투과율이라 함)을 나타낸다.

78.8(cd/㎡) ＜ 30.9(cd/㎡) + T2×78.8(cd/㎡)

수학식 3으로부터 상기 제2 조건을 만족하는 제2 투과율(T2)이 얻어진다.

제2 투과율(T2)은 다음 수학식 4로 주어진다.

T2 ＞ 61％

수학식 4와 제2 형광판(70b)의 두께에 따른 제2 투과율(T3)을 보여주는 도 10을 참조하면, 수학식 4를 만족하는 제2 형광판(70b)의 두께는 36㎛보다 얇은 것이 바람직하다. 곧, 제2 형광판(70b)의 두께는 0㎛<t<36㎛, 바람직하게는 5㎛≤t<36㎛이다.

이와 같이 제2 및 제3 형광판(70b, 70c)의 두께 범위는 거의 동일하므로, 양자의 두께는 동일한 것이 바람직하다.

제1 형광판(70a)의 두께범위

전면패널(FP) 앞쪽에서 측정된 상기 제1 가시광의 적색광에 대한 휘도는 60.1cd/㎡이고, 상기 제2 가시광 중 적색광에 대한 휘도는 22.8cd/㎡이므로, 광 변환수단(70) 앞쪽에서 측정된 적색광의 총 휘도는 전면패널(FP) 앞쪽에서 측정된 상기 제1 가시광의 적색광 휘도(60.1cd/㎡)보다 높아야 한다(이하, 제1 조건이라 함). 따라서 광 변환수단(70) 앞쪽에서 측정된 상기 적색광에 대한 총 휘도는 다음 수학식 5로 주어진다. 수학식 5에서 T1은 제1 형광판(70a)에 대한 상기 제1 가시광의 적색광 투과율(이하, 제1 투과율이라 함)을 나타낸다.

60.1(cd/㎡) ＜ 22.8(cd/㎡) + T1×60.1(cd/㎡)

수학식 5로부터 상기 제1 조건을 만족하는 제1 투과율(T1)이 얻어진다.

제1 투과율(T1)은 다음 수학식 6으로 주어진다.

T1 ＞ 62％

수학식 6을 만족하는 제1 형광판(70a)의 두께는 35㎛보다 얇은 것이 바람직하다. 곧, 제1 형광판(70a)의 두께는 0㎛<t<35㎛, 바람직하게는 5㎛≤t<35㎛이다.

상기한 바와 같이, 광 변환수단(70) 앞쪽에서 측정된 총 휘도가 전면패널(FP) 앞쪽에서 측정된 상기 제1 가시광의 휘도보다 크기 위해, 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)의 두께는 각각 35㎛, 36㎛ 및 37㎛보다 얇아야 하는 바, 서로 다른 두께일 수 있으나, 제조 공정 등을 고려할 때 동일한 두께인 것이 바람직하다. 곧, 제1 내지 제3 형광판(70a, 70b, 70c)의 두께는 35㎛미만에서 동일한 것이 바람직하다.

다음에는 도 4에 도시한 본 발명의 실시예에 의한 PDP의 변형예에 대해 설명한다.

구체적으로, 도 4에 도시한 PDP에서 광 변환수단(70)은 도 5에 도시한 바와 같이 전면패널(FP)과 필터 세트(80)사이에 구비되어 있으나, 광 변환수단(70)은 도 11에 도시한 바와 같이, 전면패널(FP)의 앞면, 곧 전면유리기판(40)의 제1 면에 부착될 수 있다. 또는 도 12에 도시한 바와 같이 광 변환수단(70)은 필터 세트(80)의 전면유리기판(40)의 제1 면과 마주하는 면에 부착될 수 있다.

이와 같이 광 변환수단(70)이 전면유리기판(40)의 제1 면 또는 필터세트(80)에 부착된 경우, 광 변환수단(70)은 막 형태 또는 파우더(powder) 형태로 구비될 수도 있다.

한편, 도면으로 도시하지는 않았지만, 광 변환수단(70)을 구비하는 대신, 필터세트(80) 자체를 자외선을 가시광선으로 변환시키는 컨버터로 사용할 수도 있다. 곧, 필터세트(80)를 적외선이나 EMI 등을 차단하는 필터 세트 고유의 역할뿐만 아니라 전면패널(FP)을 통과하여 나오는 자외선을 가시광선으로 변환시킬 수 있도록 구성할 수 있다. 이러한 필터세트(80)는 전면패널(FP)에 부착될 수 있다.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 광 변환수단(70)을 필터 세트(80)에 부착하는 실시예에 있어서, 단순히 양자를 부착시키는 것이 아니라 단일체로 구성할 수 있을 것이다. 또한, 광 변환수단(70)을 구성함에 있어서, 단일층으로 구성하는 것이 아니라 전체 두께는 동일하게 하되, 소정의 간격만큼 이격된 복수의 얇은 층으로 구성할 수도 있을 것이다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 PDP는 전면패널과 필터 세트사이의 임의 위치에, 조사되는 자외선을 가시광선으로 변환시키는 광 변환수단이 구비되어 있다. 이에 따라, 상기 광 변환수단 앞쪽에서 측정된 총 광량 또는 휘도는 상기 광 변환 수단이 없을 때 측정된 그것보다 증가된다. 또한 본 발명의 PDP를 이용하면 효율도 높일 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 PDP의 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 방전유지전극 및 버스전극만을 별도 분리하여 나타낸 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 PDP를 버스전극에 수직한 방향으로 자른 단면도이다.

도 4는 필터 세트와 전면패널사이에 광 변환수단을 구비하는 본 발명의 실시예에 의한 PDP의 분해 사시도이다.

도 5는 도 4를 어드레스 전극에 수직한 방향으로 절개한 부분 단면도이다.

도 6은 도 4에 도시한 PDP에 플라즈마 형성용 소오스 가스로 사용된 질소가스의 제2 포지티브 밴드 스펙트럼(2nd positive band spectrum)을 나타낸 그래프이다.

도 7은 도 4에 도시한 PDP의 전면패널 및 전면유리기판에 대한 광 투과율을 나타낸 그래프이다.

도 8은 자외선에 의해 여기(excitation)되는 제2 및 제3 형광판의 여기 곡선을 나타낸 그래프이다.

도 9는 자외선에 의해 여기되는 제1 형광판의 여기 곡선을 나타낸 그래프이다.

도 10은 광 변환수단의 두께에 따른 녹색광(G)의 투과율을 보여주는 그래프이다.

도 11 및 도 12는 도 5에 도시한 본 발명의 실시예에 의한 PDP의 변형예를 나타낸 단면도들이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

40:전면유리기판 42, 44:제1 및 제2 방전유지전극

46, 48:제1 및 제2 버스전극 50, 64:제1 및 제2 유전막

52:보호막 60:배면유리기판

62:어드레스 전극 66:격벽

68a, 68b, 68c:제1 내지 제3 형광층

70:광 변환수단 70a, 70b, 70c:제1 내지 제3 형광판

70d, 80d:제1 및 제2 블랙 스트라이프

80:필터 세트 80a, 80b, 80c:제1 내지 제3 필터

C:방전 셀 PA:플라즈마 형성영역

Claims

전면패널 및 배면패널을 구비하고 상기 전면패널 앞에 필터세트를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

상기 전면패널 및 상기 필터세트사이에 상기 전면패널로부터 방출되는 자외선이 가시광선으로 변환되는 광 변환수단이 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 광 변환수단은 상기 전면패널 앞면에 부착된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 광 변환수단은 상기 필터세트의 이면에 부착된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 변환수단은 소정 두께의 형광판인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 4 항에 있어서, 상기 형광판은 적어도 파장이 330nm보다 긴 자외선을 가시광선으로 변환시키는 형광물질로 된 판인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 4 항에 있어서, 상기 형광판은 상기 전면패널로부터 방출되는 가시광이 상기 형광판을 투과하는 과정에서 손실되는 광량보다 많은 가시광을 방출하는 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 6 항에 있어서, 상기 형광판은 상기 자외선에 대해 각각 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 가시광을 방출하는 적색, 녹색 및 청색 형광판이 일체화된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 6 항에 있어서, 상기 형광판의 두께를 t할 때, 상기 형광판은 0㎛<t<35㎛의 범위에서 동일한 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 7 항에 있어서, 상기 형광판의 두께를 t라 할 때, 상기 적색 형광판의 두께는 0㎛<t<35㎛, 상기 녹색 형광판의 두께는 0㎛<t<36㎛, 상기 청색 형광판의 두께는 0㎛<t<37㎛인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 7 항에 있어서, 상기 적색 형광판은 Y₂O₂S:Eu판이고, 상기 녹색 및 청색 형광판은 모두 BAM판인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 5 항에 있어서, 상기 형광물질은 유기 광 루미네슨트 물질(organic photo-luminescent material)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 광 변환 수단은 형광막인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 전면 및 배면패널사이의 방전영역에 파장이 330nm 보다 긴 자외선을 방출하는 플라즈마 소오스 가스가 존재하고, 상기 배면패널의 상기 방전영역에 노출된 면에 상기 자외선에 의해 여기되어 가시광을 방출하는 형광막이 덮여 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 13 항에 있어서, 상기 형광막은 적색광을 방출하는 Y₂O₂S:Eu막, 녹색광을 방출하는 BAM막 또는 청색광을 방출하는 BAM막인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.