KR20070088816A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

디스플레이 패널에 있는 형광 층은 플라스마 불포화 형광 물질을 포함한다. 이것은 UV광 생성 효율을 개선시키고, 더 높은 지속 전압의 이용을 가능하게 하여 효율과 휘도의 추가 개선을 이루게 한다.

불포화 형광 물질, UV광, 효율, 디스플레이 패널, 지속 전압, 휘도

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은, 적어도 2개의 디스플레이 전극을 구비한 제 1 투명 기판(substrate)과, 적어도 사용 중 디스플레이 전극과 어드레스 전극이 픽셀을 한정하는 형광 물질을 구비한 제 2 기판과, 상기 두 개의 기판 사이에 가스 방전 혼합물을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

어드레스 전극은 제 1 및 제 2 기판 둘 모두에 존재할 수 있다. 형광 물질은 디스플레이 장치의 유형에 따라 패턴화되어 있거나 패턴화되어 있지 않다.

이런 유형의 디스플레이 장치는, 예컨대 HDTV 같은, 특히 대형의 평면 디스플레이 스크린으로 사용된다.

위에서 기술된 타입의 플라스마 디스플레이 장치(PDP)는 유럽특허 EP-A-0 779 643에서 알려져 있다. 이 문건은 상기 패널의 휘도를 증가시키는 방법에 대해 언급하고 있다. 특히, 바람직한 가스 방전 혼합물(10%에서 100% 미만사이의 크세논)이 상기 휘도 증가 목적을 위하여 제안된다. 크세논의 함유 비율이 크면 클수록 UV 방사의 양을 증가시키게 되고, 따라서 UV 방사를 가시광선으로의 변화를 일으키기 위하여 형광 물질에 입사되는 광전자의 수를 증가시키게 된다.

본 발명은 구동 주파수 증가에 따른 휘도 효율의 포화 현상을 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 플라스마 디스플레이 패널은, 형광 물질 층이 적어도 하나의 불포화 녹색 형광 물질(non-saturating green phosphor)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 불포화 형광 물질은, 예를 들어 효율(방출된 광자의 수/들어온 광자의 수)이 보다 높은 주파수(적어도 30kHz 까지, 바람직하게는 100kHz 또는 그 이상까지)에서 최대 15% 감소하는 것을 의미한다.

본 발명은, 특히, 플라스마 디스플레이 패널이 "지속 모드(sustain mode)"{지속 주파수(실제 30-300kHz)}로 동작하는 주파수에서, 총 효율이, UV 선의 양을 증가시키는 효과보다 UV 선을 가시광으로 변환하기 위하여 사용되는 형광 물질의 용량에 훨씬 더 크게 의존한다는 인식을 기초로 한다. Zn₂SiO₄:Mn(규산아연광)과 같이 흔히 사용되는 녹색 형광 물질은 이미 약 1kHz에서부터 포화 현상을 갖는다. 효율(방출 광자의 수/들어온 광자의 수)은 약 90%로 이미 감소했고, 더 높은 주파수에서는 더 빨리 감소한다 (100kHz에서 약 50%로 감소).

다른 한편으로, 불포화 형광 물질이 사용되면, 효율은 넓은 주파수 범위에 걸쳐 실질적으로 일정하게 유지된다.

예를 들어, 적절한 불포화 형광 물질은 (Ce,Gd)MgB₅O₁₀:Tb 또는 CBT 이다.

본 발명에 따른 플라스마 디스플레이 패널의 바람직한 실시예는, 디스플레이 패널이, 생성된 플라스마를 피크 대 피크 전압이 적어도 400V 인 펄스 패턴(지속 전압)을 통해 지속시키는 구동 수단을 포함하는 것이 특징이다. 이것은 정확한 컬러를 얻기 위하여 기존의 적색 및 청색 형광 물질과 함께 결합될 수 있다.

불포화 형광 물질이 사용되기 때문에, 상기 전압의 증가는 더 높은 광 출력을 야기한다. 포화 형광 물질이 사용되는 경우에는, 위와 같은 전압의 증가가 거의 아무런 영향을 끼치지 않는다. 플라스마 상태에서 생성된 UV 방사의 양은 상승된 전압에 의해 증가되지만, UV 방사를 가시광선으로 변환하는 효율은, 포화 형광 물질에 있어서는, 더 높은 주파수에서 감소하는 것이 사실이다.

본 발명의 상기 측면 및 다른 측면은 이하에서 설명되는 실시예들을 참조하여 명확하게 될 것이다.

본 발명은 효율을 개선하는, 적어도 하나의 불포화 형광 물질을 갖는 형광 물질을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다. 더불어, 휘도와 효율은 지속 전압의 증가로 한층 더 개선된다.

도면들은 개략적이며 일정한 축적으로 작성되지 않았다.

도 1은, 이 경우에 교류 디스 플레이 패널(AC PDP)인, 플라스마 디스플레이 장치(10)를 나타내는데, 유전층(예컨대, 유리)(3)으로 덮인 2개의 디스플레이 전극(2)을 갖는 제 1 기판(1)과 형광 물질(8)이 제공된 제 2 투명 기판(5)을 포함한다. 본 예에서, 제 2 기판(5)에는 어드레스 전극들(6)이 배치되어 있다. 도 1은 어드레스 전극(6)의 한 부분만을 나타내는데; 일반적으로, 어드레스 전극은 디스플레이 전극(2)의 방향에 대해 횡단하는 방향으로 위치한다. 관련된 예에서, 어드레스 전극(6)과 디스플레이 전극(2)에 의해 정의된 픽셀은, 방전 공간을 경계짓는 칸막이 벽들(partition walls)(7)에 의해 구분된다. 예를 들어, 짝수와 홀수 번호의 디스플레이 전극의 쌍에 의해 픽셀이 교대로 정의될 때 또는 다르게 (어드레스 전극과 함께) 정의될 때, 칸막이 벽(7)은 반드시 필요한 것은 아니다. 대안적으로, 디스플레이 전극과 어드레스 전극은 하나의 기판에 제공될 수 있다.

기판(1과 5)사이에서, 본 예에서는 네온 크세논 혼합물로 구성된 가스 방전 혼합물(9)이 방전 공간에 존재한다. 대안적으로 가능한 다른 혼합물에는, 예를 들어, 헬륨-크세논, 아르곤-크세논, 크립톤-크세논, 아르곤-네온-크세논, 아르곤-헬륨-크세논, 크립톤-네온-크세논, 크립톤-헬륨-크세논, 또는 이들의 혼합물로서, 크세논 함유량이 5%에서 100% 미만인 혼합물들이 있다.

알려진 바와 같이, 플라스마 디스플레이 장치(플라즈마 디스플레이 패널 즉 PDP)의 방전 공간에 있는 픽셀의 위치에서 UV 방사가 생성되는데, 상기 방사는 형광 물질(8)로 하여금 빛을 발하게 한다. 이렇게 하기 위하여, 디스플레이 전극(2)은 X 와 Y 구동기(20, 21)에 의해 구동되고, 어드레스 전극은 A 구동기(22)에 의해 구동된다(도 2). 또한, 인입 신호(11)는 프레임 메모리(frame memory)(12)와 부프레임(sub-frame) 생성기(13)에 저장된다. X 및 Y 구동기를 경유해 디스플레이 전극(2)에 에너지를 가하는 지속 펄스, 리셋 펄스 및 점화 펄스에 대하여 요구되는 펄스들은 프로세싱 유닛(14)에서 생성되는데 반해, 어드레싱 동작은 어드레스 생성기(16)에 의해 제어되는 A 구동기(22)를 경유해 발생한다. 상호 동기화(mutual synchronization)는 타이밍 제어 회로(15)를 경유해 수행된다.

픽셀이 점화된 후에, 그 점화 상태는 픽셀 내의 디스플레이 전극들 사이의 지속 펄스에 의해 지속된다. 디스플레이되는 그레이 레벨(grey hue)에 따라, 상기 지속 펄스는 각 픽셀에서 더 자주 또는 더 드물게 나타난다. 그러므로 지속 주파수는 해당 셀에서 사용되는 (최대) 주파수를 결정한다. 구동 모드에 따라, 주파수는 30kHz와 500kHz 사이일 수 있다.

도 3은 이러한 디스 플레이 장치에서 상기 지속 주파수의 함수로서, 포화 형광 물질{Zn₂SiO₄:Mn(규산아연광)}과 불포화 형광 물질{(Ce,Gd)MgB₅O₁₀:Tb, 또는 CBT}의 가시광선으로의 변환 효율을 나타낸다. 이 주파수는 가스 방전 혼합물(9)에서 생성된 UV 광자 수의 측정값(주파수의 증가에 따라 광자 수가 증가함)을 말하는 반면, 효율은 형광 물질에 충돌하는 UV 광자 당 가시광 광자의 수로 측정된다.

도 3은 명확하게, 규산 아연광에 있어서의 효율이 아마도 큰 소실 시간(decay time)으로 인해 대략 1 kHz부터 이미 감소하는 것을 도시(곡선 a)하는데 반하여, CBT의 효율은 100kHz 까지(또는 그 이상) 거의 감소하지 않는 것을 도시 (곡선 b)하고 있다.

도 4는 여러가지 지속 전압 값들에 대하여 CTB를 사용하는 플라스마 디스플레이 패널의 휘도에 이용되는 네온 크세논 혼합물에 대하여 크세논 백분율에 따른 영향을 도시한다. 상기 효율은 지속 펄스에 대해 피크 대 피크 전압의 여러가지 값들에 대한 상기 백분율의 함수로 나타난다{실제로, 이 값의 절반, 즉 (가상) 어스에 대한 전압의 크기가 지속 전압으로서 지칭된다}. 모든 측정은 50 kHz의 지속 주파수에서 이루어졌다. 상기 측정들에 의해 보여지는 것은, 300V 의 피크 대 피크 전압에 대하여 크세논 함유율 8 %이상에서는 플라즈마가 전혀 생성되지 않는 반면에, 350V 와 400V 전압에서는 크세논 백분율의 증가에 따라 효율이 단지 약간 감소하는데 그친다는 점이다. 아마도, UV 방사의 생성은, 플라즈마 생성에서부터 가시 광자의 방출까지의 전 과정에 있어, 상기 전압에서 전체 휘도에 결정적인 요인이다. 더 높은 피크 대 피크 전압(450 V, 500 V)에서, 더 많은 UV 광자가 생성되는데, 사용된 형광 물질이 50 kHz에서 불포화이므로, 가시 광선 영역에서 UV 광자 당 광자들이 더 많이 생성되어, 휘도는 크게 증가한다.

도 5는 상기 디스플레이 패널의 효율에 대한 비슷한 곡선을 도시한다.

본 발명은, 단지 하나의 예에 대한 방법만 밝혔지만, 비슷한 고려사항(consideration)도 다른 불포화 형광 물질에 적용할 수 있다.

요약하면, 본 발명은 효율을 개선하는, 적어도 하나의 불포화 형광 물질을 갖는 형광 물질을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다. 더불어, 휘도와 효율은 지속 전압의 증가로 한층 더 개선된다.

본 발명은 각각 또는 모든 새로운 특징적 특성, 그리고 각각 및 모든 특징적 특성의 조합에 귀속된다.

도 1은 플라스마 디스플레이 패널의 한 부분에 대한 개략적인 단면도.

도 2는 플라스마 디스플레이 패널의 한 부분에 대한 개략도.

도 3은 지속 주파수의 함수로서, 두 형광 물질의 행동을 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 플라스마 디스플레이 패널에 있어, 지속 전압의 함수로서의 가스 방전 혼합물에 있는 크세논 함유량의 함수로서의 휘도를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 플라스마 디스플레이 패널에 있어, 지속 전압의 함수로서의 가스 방전 혼합물에 있는 크세논 함유량의 함수로서의 효율을 나타내는 도면.

Claims (3)

1. 유전체 층으로 도포된 디스플레이 전극을 갖는 전면 기판;

   형광 물질 및 어드레스 전극을 갖는 후면 기판 - 적어도 사용하는 동안, 디스플레이 전극 및 어드레스 전극은 픽셀을 정의함 -;

   지속 펄스들로 상기 디스플레이 전극을 구동하기 위한 디스플레이 구동 수단;

   상기 어드레스 전극을 구동하고, 상기 픽셀을 어드레싱하기 위한 어드레스 구동 수단; 및

   상기 전면 및 후면 기판 사이의 Ne, Ar, Kr 및 He로부터 선택된 하나 이상의 가스 및 Xe를 포함하는 가스 방전 혼합물

   을 포함하는 플라스마 디스플레이 패널로서,

   상기 형광 물질은 녹색 불포화 형광 물질을 포함하고, 상기 지속 펄스의 주파수는 100 kHz 내지 0.5 MHz이며, 상기 지속 펄스의 피크 대 피크 전압은 적어도 400 V이고, 상기 가스 방전 혼합물은 10% 내지 100%의 크세논(Xe)을 갖는 희유 가스(rare gas)를 포함하는 플라스마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서, 상기 녹색 불포화 형광 물질은 (Ce_x,Gd_1-x)MgB₅O₁₀:Tb인 플라스마 디스플레이 패널.
3. 제1항에 있어서, 상기 지속 펄스의 피크 대 피크 전압은 적어도 450 V인 플라스마 디스플레이 패널.

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