KR20040025452A - Plasma display panel using Kr-Ne mixture as discharge gas - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A plasma display panel is provided to achieve improved luminance by increasing the volume of the vacuum ultraviolet ray, while reducing a power consumption. CONSTITUTION: A plasma display panel is characterized in that the plasma display panel uses, as a discharge gas, the mixture of Krypton-Neon based gases, wherein the Krypton gas is added at the ratio of 30vol% to 70vol% in the Krypton-Neon based gas mixture. By adjusting the composition of the discharge gas, improved luminance and luminous efficiency of the plasma display panel are achieved.

Description

크립톤-네온 계의 방전 가스를 적용한 플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel using Kr-Ne mixture as discharge gas}Plasma display panel using Krypton-neon discharge gas {Plasma display panel using Kr-Ne mixture as discharge gas}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 특히 방전 가스로서 크립톤-네온 계의 혼합 가스를 사용하여 발광 효율을 향상시키고 동시에 소비 전력을 감소시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma display panel, and more particularly, to a plasma display panel capable of improving luminous efficiency and simultaneously reducing power consumption by using a krypton-neon-based mixed gas as a discharge gas.

최근 고품질 대화면 텔레비전에 대한 기대가 높아짐에 따라 CRT, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 PDP라 칭함) 등 각 디스플레이 분야에서 이에 적합한 디스플레이 소자의 개발이 진행되고 있다.Recently, as the expectation for high-quality large-screen televisions increases, development of display devices suitable for the CRT, liquid crystal displays, and plasma display panels (hereinafter referred to as PDPs) in each display field is progressing.

CRT는 해상도, 화질 면에서 우수하지만 화면의 크기에 따라 중량과 부피가 커지는 점에서 40인치 이상의 대화면에는 적합하지 않다. 또 LCD는 소비전력과 구동전압이 낮은 뛰어난 특성을 가지고 있지만 대화면화 하기에 기술상의 어려움이 있으며 좁은 시야각과 느린 응답속도도 극복해야할 문제점으로 남아 있다.CRT is excellent in terms of resolution and image quality, but it is not suitable for large screens of 40 inches or more in terms of weight and volume depending on the size of the screen. In addition, although LCD has excellent characteristics with low power consumption and driving voltage, there are technical difficulties in making a large screen, and a narrow viewing angle and slow response speed remain problems to overcome.

이에 반해 PDP는 두께가 얇고 가벼우며 응답속도나 시야각에 있어서도 유리하고, 무엇보다 대화면화 하기가 용이하여 이미 63인치 급의 제품이 개발되어 있다.On the other hand, PDP is thin and light, it is advantageous in response speed and viewing angle, and above all, it is easy to make a big screen, and 63-inch products have already been developed.

PDP는 크게 직류형과 교류형으로 나누어지는데, 현재는 교류형이 주류를 이루고 있다.PDP is largely divided into DC type and AC type, but AC type is the mainstream.

일반적인 교류 면방전형 PDP는 전면기판과 배면기판이 평행하게 배치되고, 격벽으로 구분된 방전 공간 내에는 방전가스가 봉입되어 있다. 상기 전면기판에는 표시전극이 설치되고, 그 아래에 유전체층과 보호층이 적층되어 있으며, 배면기판 상에는 어드레스 전극과 격벽 그리고 적색 또는 녹색 또는 청색의 자외선 여기 형광체로 이루어지는 형광체층이 설치되어 있다.In a typical AC surface discharge type PDP, a front substrate and a rear substrate are arranged in parallel, and discharge gas is enclosed in a discharge space divided by a partition wall. A display electrode is provided on the front substrate, and a dielectric layer and a protective layer are stacked below, and a phosphor layer made of an address electrode, a partition wall, and an ultraviolet-excited phosphor of red, green, or blue is provided on the rear substrate.

방전 가스의 조성으로서는 일반적으로 헬륨(He)과 네온(Ne), 제논(Xe)의 혼합 가스계나 네온(Ne)과 제논(Xe)의 혼합 가스계가 이용되고 있고, 그 봉입 압력은 방전 전압을 250V 이하로 억제하는 것을 고려하여 통상 100∼500 Torr 정도의 범위로 설정되어 있다.As the composition of the discharge gas, a mixed gas system of helium (He), neon (Ne), and xenon (Xe), or a mixed gas system of neon (Ne) and xenon (Xe) is generally used. In consideration of restraining below, it sets to the range of about 100-500 Torr normally.

PDP의 발광 원리는 전극에 전압을 인가함에 따라 발생하는 가스 방전(Gas Discharge)에 의해서 형성된 진공 자외선(Vacuum Ultra Violet)이 형광체와 충돌하여 형광체를 여기 시킴으로써 가시광을 방출하는데, 방전 에너지를 자외선으로 변환하는 효율이나 자외선을 가시광으로 변환하는 효율이 낮아 높은 휘도를 얻기가 어렵다.The emission principle of PDP emits visible light by exciting the phosphor by vacuum ultraviolet (Vacuum Ultra Violet) formed by the gas discharge generated by applying a voltage to the electrode, and converts the discharge energy into ultraviolet It is difficult to obtain high luminance due to low efficiency and low efficiency of converting ultraviolet light into visible light.

예를 들어 헬륨(He)-제논(Xe) 혹은 네온(Ne)-제논(Xe)계 가스 조성의 PDP에서는, 전기 에너지의 약 2% 만이 자외선 방사에 사용되고, 방사된 자외선이 최종적으로 가시광으로 변환되는 것은 0.2% 정도에 지나지 않는다. 이와 같은 낮은 자외선 발생효율의 원인은 PDP 방전시에 방전 가스가 기저상태에서 자기 흡수(self absorption)되는 데에 기인한다.For example, in PDPs of helium (He) -xenon (Xe) or neon (Ne) -xenon (Xe) -based gas compositions, only about 2% of electrical energy is used for ultraviolet radiation, and the emitted ultraviolet rays are finally converted into visible light. Only 0.2%. The cause of such low UV generation efficiency is due to self-absorption of the discharge gas in the ground state during PDP discharge.

또한, 기존 헬륨(He)-제논(Xe) 혹은 헬륨(He)-네온(Ne)-제논(Xe)계의 가스 조성에서, 헬륨 및 제논 가스는 패널 수명을 단축시키는 문제점이 있다.In addition, in the conventional helium (He)-xenon (Xe) or helium (He)-neon (Ne)-xenon (Xe) -based gas composition, helium and xenon gas has a problem of shortening the panel life.

따라서, PDP를 비롯한 방전 패널에서는 패널 수명을 고려하여 헬륨과 제논을 사용하지 않고 발광 휘도 및 효율을 향상시키고 소비전력을 감소시키는 기술이 요구되고 있다.Accordingly, in the discharge panel including the PDP, a technology for improving light emission brightness and efficiency and reducing power consumption without using helium and xenon in consideration of the panel life is required.

또한, PDP에서 양호한 화질을 얻기 위해서는 휘도 뿐만 아니라 색온도를 향상시켜 화이트 밸런스(white balance)를 조정하는 것이 중요하다.In addition, in order to obtain good image quality in the PDP, it is important to adjust the white balance by improving not only the luminance but also the color temperature.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 발광 휘도 와 효율을 향상시킴과 동시에 소비 전력을 감소시킬 수 있는 크립톤-네온 계의 방전 가스를 적용한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a plasma display panel employing a krypton-neon-based discharge gas that can improve light emission brightness and efficiency and reduce power consumption. .

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도 특성을 나타낸 그래프.1 is a graph showing the luminance characteristics of a plasma display panel according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 발광 효율 특성을 나타낸 그래프.2 is a graph showing the luminous efficiency characteristics of the plasma display panel according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 소비 전력 특성을 나타낸 그래프.3 is a graph showing power consumption characteristics of the plasma display panel according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 색온도 특성을 나타낸 그래프.4 is a graph showing color temperature characteristics of the plasma display panel according to the present invention;

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 크립톤-네온 계의 방전 가스를 적용한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 크립톤(Kr)-네온(Ne) 계의 혼합 가스에서 크립톤 가스가 30vol%∼70vol% 차지하는 것을 방전 가스로 이용하는 것을 특징으로 한다.In the plasma display panel to which the krypton-neon-based discharge gas of the present invention is applied, the krypton gas occupies 30 vol% to 70 vol% of the krypton (Kr) -neon (Ne) -based mixed gas. It is characterized by using as a discharge gas.

이하, 종래 기술에 따른 방전 가스 조성을 적용한 플라즈마 디스플레이 패널과 본 발명의 방전 가스 조성을 적용한 플라즈마 디스플레이 패널의 특성을 실험을 통해 대비하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the characteristics of the plasma display panel to which the discharge gas composition according to the prior art is applied and the plasma display panel to which the discharge gas composition of the present invention is applied will be described in comparison with experiments.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 방전 가스 조성을 적용한 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도, 발광 효율 및 소비 전력 등의 특성을 나타낸 그래프이다.1 to 3 are graphs showing characteristics such as brightness, luminous efficiency and power consumption of a plasma display panel to which the discharge gas composition of the present invention is applied.

실험 조건은 다음과 같다.Experimental conditions are as follows.

측정전압을 220V로 인가한 상태에서 봉입 압력을 300, 400, 500 Torr 로 각각 설정한 다음 크립톤-네온 계의 혼합 가스 내에 크립톤 가스를 10vol%∼70vol%로 PDP의 특성을 측정하였다.In the state in which the measurement voltage was applied at 220 V, the encapsulation pressure was set to 300, 400, and 500 Torr, respectively, and the characteristics of the PDP were measured at 10 to 70 vol% of krypton gas in the krypton-neon mixed gas.

먼저, 도 1 및 도 2에서는 봉입 압력과 크립톤 첨가량이 증가할수록 휘도 및 발광 효율이 우수하게 나타나는데, 그 이유는 봉입 압력과 크립톤 첨가량이 높을수록 크립톤 엑시머(Excimer)의 형성이 증가하여 진공 자외선의 형광체 여기 효율이 높아짐에 따라 휘도와 효율이 향상 된 것이다.First, in FIG. 1 and FIG. 2, the luminance and the light emission efficiency are excellent as the loading pressure and the amount of krypton are increased. As the excitation efficiency is increased, the luminance and efficiency are improved.

한편, 도 3에 나타난 것과 같이, 봉입압력이 높을수록, 또 크립톤 가스의 첨가량이 증가할수록, 소비되는 전력을 감소시키는 것을 알 수 있는데 그 이유는 다음과 같다.On the other hand, as shown in Figure 3, the higher the sealing pressure, and as the amount of krypton gas added increases, it can be seen that the power consumption is reduced for the following reasons.

봉입압력이 높을수록, 또 원자 반경이 큰 크립톤 가스를 많이 첨가할수록, 삼체충돌 (Three-Body collision)이 일어나 이온화( Ionization ) 반응보다는 자외선 발광을 일으키는 여기( Excitation ) 반응이 많이 일어나게 된다. 이온화 반응이 적게 일어나면 PDP 소자의 구동시에 흐르는 전류가 감소하게 되어 소비전력이 감소하게 되는 것이다.The higher the encapsulation pressure and the larger the krypton gas with the larger atomic radius, the more three-body collision occurs, causing more excitation reactions that cause ultraviolet light emission than the ionization reaction. If the ionization reaction occurs less, the current flowing during the driving of the PDP element is reduced, thereby reducing the power consumption.

도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 색온도 특성을 나타낸 그래프로서 실험 조건은 도 1 내지 도 3에 적용된 것과 같다.4 is a graph illustrating color temperature characteristics of the plasma display panel according to the present invention, and experimental conditions are the same as those applied to FIGS. 1 to 3.

도 4에 도시한 바와 같이, 크립톤 가스의 첨가량이 증가할수록 색온도 값이 향상되는 것을 알 수 있는데, 이는 상술한 바와 같이, 크립톤의 농도가 증가함에 따라서 네온 가스로부터 나오는 가시광이 감소되는 동시에 크립톤 엑시머 증가로 인한 진공자외선의 발광량이 늘어나기 때문이다.As shown in FIG. 4, it can be seen that as the amount of krypton gas is increased, the color temperature value is improved. As described above, as the concentration of krypton increases, the visible light from the neon gas decreases and krypton excimer increases. This is because the amount of emitted light of vacuum ultraviolet rays increases.

표 1은 종래 가스 조성을 가진 플라즈마 디스플레이 패널과 본 발명의 네온, 크립톤 가스 조성을 가진 PDP 패널의 휘도, 발광 효율, 소비전력 및 색온도 특성에 대한 실험 결과를 나타낸 것이다.Table 1 shows the experimental results of the brightness, luminous efficiency, power consumption and color temperature characteristics of the plasma display panel having a conventional gas composition and the PDP panel having a neon and krypton gas composition of the present invention.

여기서, 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 적용된 방전 가스의 조성은 Xe 4%, Ne 25%, He 71%이다.Here, the composition of the discharge gas applied to the plasma display panel according to the prior art is Xe 4%, Ne 25%, He 71%.

방전가스의 조성Composition of discharge gas 휘도(cd/m2)Luminance (cd / m 2 ) 발광효율(lm/W)Luminous Efficiency (lm / W) 소비전력(W)Power Consumption (W) 색온도(oK)Color temperature ( o K) 4%Xe -25%Ne - He bal., 500torr(종래)4% Xe -25% Ne-He bal., 500torr (conventional) 372372 0.62250.6225 5.145.14 63306330 60%Kr - Ne bal., 500torr60% Kr-Ne bal., 500torr 532532 1.66261.6626 2.752.75 66806680

표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 방전 가스 조성을 적용한 결과 종래의 방전 가스 조성을 사용한 플라즈마 디스플레이 패널보다 휘도, 발광효율, 소비전력 및 색온도 등 모든 특성에서 향상된 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있다.As shown in Table 1, as a result of applying the discharge gas composition of the present invention, it can be seen that improved characteristics can be obtained in all characteristics such as luminance, luminous efficiency, power consumption, and color temperature than the plasma display panel using the conventional discharge gas composition.

상술한 바와 같은 본 발명의 크립톤-네온 계의 방전 가스를 적용한 플라즈마 디스플레이 패널은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the plasma display panel to which the krypton-neon discharge gas of the present invention is applied has the following effects.

크립톤-네온 계의 혼합 가스에 크립톤 가스를 첨가시킴으로써 진공 자외선의 발광량을 증가시켜 고휘도를 구현할 수 있으며 동시에 자외선 발광량을 증가시켜 발광 효율을 향상시킬 수 있다.By adding krypton gas to the krypton-neon mixed gas, the luminance of vacuum ultraviolet rays may be increased to achieve high brightness, and at the same time, the emission of ultraviolet rays may be increased to improve the emission efficiency.

또한, 동일한 전력으로 기존의 플라즈마 디스플레이 패널보다 우수한 발광 효율을 나타내기 때문에 소비 전력을 절감할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the luminous efficiency is higher than that of the conventional plasma display panel at the same power, there is an advantage of reducing power consumption.

Claims (1)

플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 크립톤(Kr)-네온(Ne) 계의 혼합 가스에서 크립톤 가스가 30vol%∼70vol% 차지하는 것을 방전 가스로 이용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.A plasma display panel comprising a krypton gas (Kr) -neon (Ne) -based mixed gas as a discharge gas, wherein 30% by volume to 70% by volume of krypton gas is used.
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