KR20090039215A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20090039215A
KR20090039215A KR1020070104718A KR20070104718A KR20090039215A KR 20090039215 A KR20090039215 A KR 20090039215A KR 1020070104718 A KR1020070104718 A KR 1020070104718A KR 20070104718 A KR20070104718 A KR 20070104718A KR 20090039215 A KR20090039215 A KR 20090039215A
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박윤섭
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널과, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 배치되는 영상 필터를 포함하고, 영상 필터는 유리 기판을 포함하고, 유리 기판은 철(Fe) 재질을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 영상 필터의 유리 기판에 철(Fe) 재질을 포함함으로써, 외부로 방출되는 자외선을 차단하여 플라즈마 디스플레이 패널의 발광 효율을 높이고, 휘도를 향상시키는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma Display Apparatus}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널과, 이러한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극에 구동 신호를 공급하는 구동부를 포함할 수 있다.
플라즈마 디스플레이 패널에는 격벽으로 구획된 방전 셀(Cell) 내에 형광체 층이 형성되고, 아울러 복수의 전극(Electrode)이 형성된다.
플라즈마 디스플레이 패널의 전극에 구동 신호를 공급하면, 방전 셀 내에서는 공급되는 구동 신호에 의해 방전이 발생한다. 여기서, 방전 셀 내에서 구동 신호에 의해 방전이 될 때, 방전 셀 내에 충진 되어 있는 방전 가스가 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고, 이러한 진공 자외선이 방전 셀 내에 형성된 형광체를 발광시켜 가시 광을 발생시킨다. 이러한 가시 광에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 화면상에 영상이 표시된다.
본 발명의 일실시예는 영상 필터에 포함되는 유리 기판을 개선하여 자외선 차단율을 높이고, 이에 따라 발광 효율과 휘도가 향상된 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널과, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 배치되는 영상 필터를 포함하고, 영상 필터는 유리 기판을 포함하고, 유리 기판은 철(Fe) 재질을 포함한다.
또한, 철 재질의 함량은 0.1중량부 이상 0.9중량부 이하이다.
또한, 철 재질의 함량은 0.4중량부 이상 0.7중량부 이하이다.
또한, 플라즈마 디스플레이 패널 내부에는 크세논(Xe)을 포함하는 방전 가스가 채워지고, 크세논의 함량은 10%이상 20%이하이다.
또한, 크세논의 함량은 12%이상 15%이하이다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 영상 필터의 유리 기판에 철(Fe) 재질을 포함함으로써, 외부로 방출되는 자외선을 차단하여 플라즈마 디스플레이 패널의 발광 효율을 높이고, 휘도를 향상시키는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구성에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 방전을 이용하여 영상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널(100)과 이러한 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 전면에 배치되는 영상 필터(110)를 포함할 수 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(100)은 서로 나란한 스캔 전극(102, Y)과 서스테인 전극(103, Z)이 배치되는 전면 기판(101)과, 전면 기판(101)에 대항되게 배치되며 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)과 교차하는 어드레스 전극(113)이 배치되는 후면 기판(111)이 실 층(Seal Layer, 미도시)에 의해 합착되어 이루어질 수 있다.
스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 배치된 전면 기판(101)의 상부에는 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)을 매립하는 상부 유전체 층(104)이 배치된다.
상부 유전체 층(104)은 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)의 방전 전류를 제한하며 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)간을 절연시킬 수 있다.
상부 유전체 층(104) 상부에는 방전 조건을 용이하게 하기 위한 보호 층(105)이 배치될 수 있다. 이러한 보호 층(105)은 이차전자 방출 계수가 높은 재질, 예컨대 산화마그네슘(MgO) 재질을 포함할 수 있다.
또한, 후면 기판(111)에는 전극, 예컨대 어드레스 전극(113)이 배치되고, 어드레스 전극(113)이 배치된 후면 기판(111)에는 어드레스 전극(113)을 덮으며 어드레스 전극(113)을 절연시킬 수 있는 유전체 층, 예컨대 하부 유전체 층(115)이 배치될 수 있다.
하부 유전체 층(115)의 상부에는 방전 공간 즉, 방전 셀을 구획하는 스트라이프 타입(Stripe Type), 웰 타입(Well Type), 델타 타입(Delta Type), 벌집 타입 등의 격벽(112)이 배치될 수 있다. 이러한 격벽(112)에 의해 전면 기판(101)과 후면 기판(111)의 사이에서 적색(Red : R), 녹색(Green : G), 청색(Blue : B) 방전 셀 등이 구비될 수 있다. 또한, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 방전 셀 이외에 백색(White : W) 또는 황색(Yellow : Y) 방전 셀이 더 구비되는 것도 가능하다.
격벽(112)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 크세논(Xe), 네온(Ne) 등의 방전 가스가 채워질 수 있다.
아울러, 격벽(112)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시 광을 방출하는 형광체 층(114)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 적색(Red : R) 광을 발산하는 제 1 형광체 층, 청색(Blue, B) 광을 발산하는 제 2 형광체 층, 녹색(Green : G) 광을 발산하는 제 3 형광체 층이 배치될 수 있다. 또한, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 광 이외에 백색(White : W) 광 또는 황색(Yellow : Y) 광을 발산하는 다른 형광체 층이 더 배치되는 것도 가능하다.
또한, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀 중 적어도 어느 하나의 방전 셀에서의 형광체 층(114)의 두께가 다른 방전 셀과 상이할 수 있다. 예를 들면, 녹 색(G) 방전 셀의 형광체 층, 즉 제 3 형광체 층 또는 청색(B) 방전 셀에서의 형광체 층, 즉 제 2 형광체 층의 두께가 적색(R) 방전 셀에서의 형광체 층, 즉 제 1 형광체 층의 두께보다 더 두꺼울 수 있다. 여기서, 제 3 형광체 층의 두께는 제 2 형광체 층의 두께와 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)에서는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀의 폭은 실질적으로 동일할 수도 있지만, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀 중 적어도 하나의 폭이 다른 방전 셀의 폭과 다른 것도 가능하다.
예컨대, 적색(R) 방전 셀의 폭이 가장 작고, 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀의 폭을 적색(R) 방전 셀의 폭보다 크게 할 수 있다. 여기서, 녹색(G) 방전 셀의 폭은 청색(B) 방전 셀의 폭과 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다.
그러면 방전 셀 내에 배치되는 형광체 층(114)의 폭도 방전 셀의 폭에 관련하여 변경된다. 예를 들면, 청색(B) 방전 셀에 배치되는 제 2 형광체 층의 폭이 적색(R) 방전 셀 내에 배치되는 제 1 형광체 층의 폭보다 넓고, 아울러 녹색(G) 방전 셀에 배치되는 제 3 형광체 층의 폭이 적색(R) 방전 셀 내에 배치되는 제 1 형광체 층의 폭보다 넓을 수 있고, 이에 따라 구현되는 영상의 색온도 특성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 도 1에 도시된 격벽(112)의 구조뿐만 아니라, 다양한 형상의 격벽의 구조도 가능하다. 예컨대, 격벽(112)은 제 1 격벽(112b)과 제 2 격벽(112a)을 포함하고, 여기서, 제 1 격벽(112b)의 높이와 제 2 격벽(112a)의 높이가 서로 다른 차등형 격벽 구조 등이 가능하다.
이러한, 차등형 격벽 구조인 경우에는 제 1 격벽(112b) 또는 제 2 격벽(112a) 중 제 1 격벽(112b)의 높이가 제 2 격벽(112a)의 높이보다 더 낮을 수 있다.
또한, 도 1에서는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀 각각이 동일한 선상에 배열되는 것으로 도시 및 설명되고 있지만, 다른 형상으로 배열되는 것도 가능하다. 예컨대, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀이 삼각형 형상으로 배열되는 델타(Delta) 타입의 배열도 가능하다. 또한, 방전 셀의 형상도 사각형상뿐만 아니라 오각형, 육각형 등의 다양한 다각 형상도 가능하다.
또한, 도 1에서는 후면 기판(111)에 격벽(112)이 형성된 경우만을 도시하고 있지만, 격벽(112)은 전면 기판(101) 또는 후면 기판(111) 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 일례만을 도시하고 설명한 것으로써, 본 발명이 이상에서 설명한 구조의 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다. 예를 들면, 이상의 설명에서는 번호 115의 하부 유전체 층 및 번호 104번의 상부 유전체 층이 하나의 층(Layer)인 경우만을 도시하고 있지만, 하부 유전체 층 또는 상부 유전체 층 중 적어도 하나는 복수의 층으로 이루지는 것도 가능한 것이다.
또한, 후면 기판(111)에 배치되는 어드레스 전극(113)은 폭이나 두께가 실질 적으로 일정할 수도 있지만, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 폭이나 두께와 다를 수도 있다. 예컨대, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 그것보다 더 넓거나 두꺼울 수 있다.
영상 필터(110)는 유리 기판(160)과 외부로부터 입사되는 광을 차단하는 차광층(120), 컬러층(Color Layer, 130), 전자파 차폐층(140)이 합착되어 이루어질 수 있다.
또한, 차광층(120)과 컬러층(130)의 사이에는 제 1 접착층(151)이 형성되어 차광층(120)과 컬러층(130)을 접착시키는 것이 바람직하고, 또한, 컬러층(130)과 전자파 차폐층(140)의 사이에는 제 2 접착층(152)이 형성되어, 컬러층(130)과 전자파 차폐층(140)을 접착시키는 것이 바람직하다.
유리 기판(160)은 차광층(120), 컬러층(130), 전자파 차폐층(140)이 형성될 수 있는 공간을 마련할 수 있다.
이러한, 유리 기판(160)에는 철(Fe) 재질을 포함할 수 있다.
유리 기판(160)에 철 재질을 포함하게 되면, 외부로 방출되는 자외선을 효과적으로 차단할 수 있다.
이와 같이, 영상 필터(110)의 유리 기판(160)이 철 재질을 포함함에 따른 자외선 차단 효과에 대해서는 이후에 더욱 상세히 설명하기로 한다.
유리 기판(160)의 유리 재질은 특별히 제한되지 않으나, PbO-B203-SiO2계 유리, P2O6-B2O3-ZnO계 유리, ZnO-B2O3-RO(RO는 BaO, SrO, La2O3, Bi2O3, P2O3, SnO 중 어 느 하나)계 유리, ZnO-BaO-RO(RO는 SrO, La2O3, Bi2O3, P2O3, SnO 중 어느 하나)계 유리, ZnO-Bi2O3-RO(RO는 SrO, La2O3, P2O3, SnO 중 어느 하나)계 유리 재질 중 어느 하나이거나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 포함되는 영상 필터(110)의 일례를 설명한 것으로서, 본 발명이 도 1에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.
예를 들면, 유리 기판(160)과 차광층(120), 컬러층(130), 전자파 차폐층(140) 중에서, 유리 기판(160)과 전자파 차폐층(140)을 제외한 차광층(120), 컬러층(130) 중 하나가 생략되는 것도 가능하다.
또한, 상술한 차광층(120), 컬러층(130), 전자파 차폐층(140), 유리 기판(160) 이외에도 눈부심 방지층(Anti-Glare Layer), 근적외선 차폐층, 외부의 입사광의 반사를 방지하는 무반사층, 플라즈마 디스플레이 패널의 특성에 따라 색깔마다의 투과율이 다른 광특성층 등 다양한 기능의 층들이 더 포함되는 것도 가능하다.
또한, 이상에서 설명한 영상 필터(110)에서 차광층(120), 컬러층(130), 전자파 차폐층(140), 유리 기판(160)의 위치는 변경될 수 있다. 예를 들면, 유리 기판(160)의 상부에 전자파 차폐층(140)이 배치되고, 전자파 차폐층(140)의 상부에 컬러층(130)이 배치되고, 컬러층(130)의 상부에 차광층(120)이 배치되는 것도 가능한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 여기, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 동작시키는 방법의 일례를 설명하는 것으로서, 본 발명이 도 2에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 동작시키는 방법은 다양하게 변경될 수 있다.
도 2를 살펴보면, 초기화를 위한 리셋 기간에서는 스캔 전극으로 리셋 신호가 공급될 수 있다. 리셋 신호는 상승 램프(Ramp-Up) 신호와 하강 램프(Ramp-Down) 신호를 포함할 수 있다.
예를 들어, 셋업(Set-Up) 기간에서는 스캔 전극으로 제 1 전압(V1)부터 제 2 전압(V2)까지 급격히 상승한 이후 제 2 전압(V2)부터 제 3 전압(V3)까지 전압이 점진적으로 상승하는 상승 램프 신호가 공급될 수 있다. 여기서, 제 1 전압(V1)은 그라운드 레벨(GND)의 전압일 수 있다.
이러한 셋업 기간에서는 상승 램프 신호에 의해 방전 셀 내에는 약한 암방전(Dark Discharge), 즉 셋업 방전이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 방전 셀 내에는 어느 정도의 벽 전하(Wall Charge)가 쌓일 수 있다.
셋업 기간 이후의 셋다운(Set-Down) 기간에서는 상승 램프 신호 이후에 이러한 상승 램프 신호와 반대 극성 방향의 하강 램프 신호가 스캔 전극에 공급될 수 있다.
여기서, 하강 램프 신호는 상승 램프 신호의 피크(Peak) 전압, 즉 제 3 전압(V3)보다 낮은 제 4 전압(V4)부터 제 5 전압(V5)까지 점진적으로 하강할 수 있 다.
이러한 하강 램프 신호가 공급됨에 따라, 방전 셀 내에서 미약한 소거 방전(Erase Discharge), 즉 셋다운 방전이 발생한다. 이 셋다운 방전에 의해 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 균일하게 잔류된다.
리셋 기간 이후의 어드레스 기간에서는 하강 램프 신호의 최저 전압, 즉 제 5 전압(V5)보다는 높은 전압, 예컨대 제 6 전압(V6)을 실질적으로 유지하는 스캔 바이어스 신호가 스캔 전극에 공급된다.
아울러, 스캔 바이어스 신호로부터 하강하는 스캔 신호가 스캔 전극에 공급될 수 있다.
한편, 적어도 하나의 서브필드의 어드레스 기간에서 스캔 전극으로 공급되는 스캔 신호(Scan)의 펄스폭은 다른 서브필드의 스캔 신호의 펄스폭과 다를 수 있다. 예컨대, 시간상 뒤에 위치하는 서브필드에서의 스캔 신호의 폭이 앞에 위치하는 서브필드에서의 스캔 신호의 폭보다 작을 수 있다. 또한, 서브필드의 배열 순서에 따른 스캔 신호 폭의 감소는 2.6㎲(마이크로초), 2.3㎲, 2.1㎲, 1.9㎲ 등과 같이 점진적으로 이루어질 수 있거나 2.6㎲, 2.3㎲, 2.3㎲, 2.1㎲......1.9㎲, 1.9㎲ 등과 같이 이루어질 수도 있다.
이와 같이, 스캔 신호가 스캔 전극으로 공급될 때, 스캔 신호에 대응되게 어드레스 전극에 데이터 신호가 공급될 수 있다.
이러한 스캔 신호와 데이터 신호가 공급되면, 스캔 신호와 데이터 신호 간의 전압 차와 리셋 기간에 생성된 벽 전하들에 의한 벽 전압이 더해지면서 데이터 신호가 공급되는 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 발생될 수 있다.
여기서, 어드레스 기간에서 서스테인 전극의 간섭에 의해 어드레스 방전이 불안정해지는 것을 방지하기 위해 서스테인 전극에 서스테인 바이어스 신호가 공급될 수 있다.
서스테인 바이어스 신호는 서스테인 기간에서 공급되는 서스테인 신호의 전압보다는 작고 그라운드 레벨(GND)의 전압보다는 큰 서스테인 바이어스 전압(Vz)을 실질적으로 일정하게 유지할 수 있다.
이후, 영상 표시를 위한 서스테인 기간에서는 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 적어도 하나에 서스테인 신호가 공급될 수 있다. 예를 들면, 스캔 전극과 서스테인 전극에 교번적으로 서스테인 신호가 공급될 수 있다.
이러한 서스테인 신호가 공급되면, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전 셀은 방전 셀 내의 벽 전압과 서스테인 신호의 서스테인 전압(Vs)이 더해지면서 서스테인 신호가 공급될 때 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 발생될 수 있다.
한편, 적어도 하나의 서브필드에서는 서스테인 기간에서 복수의 서스테인 신호가 공급되고, 복수의 서스테인 신호 중 적어도 하나의 서스테인 신호의 펄스폭은 다른 서스테인 신호의 펄스폭과 다를 수 있다. 예를 들면, 복수의 서스테인 신호 중 가장 먼저 공급되는 서스테인 신호의 펄스폭이 다른 서스테인 신호의 펄스폭보다 클 수 있다. 그러면, 서스테인 방전이 더욱 안정될 수 있다.
도 3은 영상 필터의 유리 기판에 포함되는 철 재질의 함량에 따른 영상 필터의 자외선 차단율에 대해 설명하기 위한 도면이다.
여기, 도 3에서는 유리 기판에 포함되는 철의 함량을 0중량부 ~ 1.0중량부 사이에서 변화시키며 각각의 경우에서 측정된 자외선 차단율에 대한 데이터가 도시되어 있다.
여기서, 유리 기판의 두께나 조사되는 빛의 양 등의 다른 조건들은 모두 동일하고, 철의 함량만 변화시켜 가면서 자외선 차단율을 측정하였다.
도 3을 살펴보면, 유리 기판에 포함되는 철의 함량이 0중량부인 경우에는 철이 함유되지 않은 상태로, 플라즈마 디스플레이 내부에서 방출되는 자외선을 유리 기판이 차단하기 어렵기 때문에 자외선 차단율이 73.6%로서 매우 낮다.
반면에, 철의 함량이 0.1중량부 이상 0.3중량부 이하인 경우에는 자외선 차단율이 73.9% ~ 76.4%로서 높진 않지만 비교적 양호한 차단율을 유지한다.
또한, 철의 함량이 0.4중량부 이상 0.7중량부 이하인 경우에는 자외선 차단율이 79.2%이상 87.7%이하로서 자외선 차단율이 급격히 상승하였다.
또한, 철의 함량이 0.8중량부 이상 0.9중량부 이하인 경우에는, 자외선 차단율의 상승폭이 철의 함량이 0.4중량부 이상 0.7중량부 이하인 경우보다는 줄어들었지만, 자외선 차단율이 89.4%이상 90.5%이하로서 매우 높은 자외선 차단율을 유지한다.
또한, 철의 함량이 1.0중량부인 경우에는 자외선 차단율이 90.7%로서 매우 높은 차단율을 보인다.
자외선 차단율이 높을수록 플라즈마 디스플레이 패널의 발광 효율이 좋아지고, 이에 따라 휘도도 높아지게 된다.
여기서, 외부로 방출되는 자외선을 차단하면 발광 효율이 좋아지고 휘도가 높아지는 이유를 살펴보면, 방전 셀 내에서 구동 신호에 의해 방전이 될 때, 방전 셀 내에 충진 되어 있는 방전 가스가 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생시키고, 이러한 진공 자외선이 방전 셀 내에 형성된 형광체를 발광시켜 가시 광을 발생시킨다.
여기서, 자외선이 외부로 방출되는 것을 차단하게 되면 유리 기판에 의해 차단된 자외선이 방전 셀 내로 다시 반사될 수 있고, 이에 따라 더 많은 양의 자외선이 방전 셀 내에 존재할 수 있게 되어 형광체를 발광시키기에 더 유리할 수 있게 된다.
이와 같이 발광 과정에서 중요한 역할을 하는 자외선이 외부로 방출되는 것을 차단하여 방전 셀 내로 반사하게 되면, 방전이 잘 일어날 수 있게 되어 발광 효율이 높아질 수 있고, 이에 따라 휘도도 향상될 수 있는 것이다.
다음, 도 4는 유리 기판에 포함되는 철의 함량에 따른 유리 기판의 투과율에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 살펴보면, 유리 기판에 포함되는 철의 함량을 0중량부에서 1.2중량부까지 변화시켜 가면서 관찰한 유리 기판의 투과율을 나타낸 것이다.
여기에서도 도 3의 경우와 같이, 유리 기판의 두께나 조사되는 빛의 양 등의 다른 조건들은 모두 동일하고, 철의 함량만 변화시켜 가면서 투과율을 관찰한 결과 를 나타내었다.
철의 함량이 0중량부 ~ 0.7중량부에서는 투과율이 90.1% ~ 84.1%로 매우 양호한 투과율을 유지한다.
또한, 철의 함량이 0.7중량부 ~ 0.9중량부에서는 투과율이 84.1% ~ 80.9%로 하강폭이 약간 커졌지만 양호한 투과율을 유지한다.
반면에, 철의 함량이 0.9중량부 이상인 경우에는 투과율이 80%이하로 급격히 하강하게 된다.
이상의 도 3 및 도 4의 내용을 종합해보면, 영상 필터의 유리 기판에 포함되는 철 재질의 함량이 많아질수록 자외선 차단율은 높아지고, 투과율은 떨어진다.
철 재질의 함량이 0중량부 ~ 0.1중량부에서는 자외선 차단율이 아주 약간 상승하였지만 거의 변화가 없었고, 함량이 0.1중량부 ~ 0.4중량부에서는 자외선 차단율이 조금씩 상승하여 자외선 차단 효과를 보이기 시작하고, 함량이 0.4중량부 ~ 0.7중량부에서는 자외선 차단율이 급격이 상승하였고, 함량이 0.7중량부 ~ 0.9중량부에서는 자외선 차단율의 상승폭이 다시 약간 감소하였고, 함량이 0.9중량부 ~ 1.0중량부에서는 자외선 차단율의 상승이 미미하였다.
또한, 투과율의 측면에서 살펴보면, 함량이 0중량부 ~ 0.7중량부까지는 양호한 투과율을 유지하다가, 함량이 0.7중량부 ~ 0.9중량부에서는 투과율의 하강폭이 약간 커졌지만 양호한 투과율을 나타내었고, 함량이 0.9중량부 이상인 경우에는 투과율이 급격히 하강하여 영상의 휘도가 저하되는 경우가 발생하였다.
유리 기판에 포함되는 철 재질의 함량이 많아질수록 자외선 차단율이 높아져 구현되는 영상의 휘도가 상승하게 되지만, 함량이 과도하게 많아지면 유리 기판의 투과율이 떨어져 오히려 휘도가 감소할 수 있게 된다.
반면에, 유리 기판에 포함되는 철 재질의 함량이 너무 적은 경우에는 유리 기판의 투과율은 양호하지만, 자외선 차단율이 감소하여 발광 효율이 저하되고, 이에 따라 영상의 휘도도 떨어지게 된다.
이에 따라 자외선 차단율을 높여 발광 효율 향상시키면서, 투과율이 과도하게 낮아져서 휘도가 과도하게 감소하는 것을 방지하기 위해 철의 함량은 0.1중량부 이상 0.9중량부 이하인 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.4중량부 이상 0.7중량부 이하일 수 있다.
도 5 및 도 6은 전자파 차폐층에 대해 설명하기 위한 도면이다.
전자파 차폐층은 스퍼터(Sputter) 타입의 전자파 차폐층과 메쉬(Mesh) 타입의 전자파 차폐층으로 구분할 수 있다.
먼저, 도 5는 스퍼터 타입의 전자파 차폐층에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 살펴보면, 스퍼터 타입의 전자파 차폐층(140)은 투명층(141)과 불투명 금속층(142)이 차례로 적층된 구조를 갖는다.
스퍼터 타입의 전자파 차폐층(140)에서는 투명층(141) 및 금속층(142)의 두께가 과도하게 두꺼운 경우에는 광투과율이 과도하게 저하될 수 있어서, 광투과율의 과도한 감소를 방지하기 위해 투명층(141) 및 금속층(142)의 두께를 대략 1000Å이하로 상대적으로 얇게 해야 한다.
이러한, 스퍼터 타입의 전자파 차폐층(140)은 근적외선 차폐층(미도시)과 유 사한 구조를 갖기 때문에 스퍼터 타입의 전자파 차폐층(140) 하나만으로 전자파 및 근적외선을 모두 차폐할 수 있다는 장점이 있다.
다음, 도 6은 메쉬 타입의 전자파 차폐층에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 살펴보면, 메쉬 타입의 전자파 차폐층(600)은 베이스 층(601)과, 베이스 층(601)에 형성되는 메쉬 형태의 금속층(602)을 포함할 수 있다.
메쉬 형태의 금속층(602)에 의한 광 반사를 방지하기 위해 메쉬 형태의 금속층(602)의 흑색도(Degree Of Blackness)를 베이스 층(601)의 흑색도보다 더 높게 할 수 있다. 예를 들면, 도시하지는 않았지만 메쉬 형태의 금속층(602)의 상부에 실질적으로 검은색을 갖는 재질, 예컨대 탄소(C)재질, 코발트(Co) 또는 루테늄(Ru)을 도포함으로써 메쉬 형태의 금속층(602)에 의한 광의 반사를 방지할 수 있다.
이러한 메쉬 타입의 전자파 차폐층(600)의 제조 방법의 일례를 살펴보면, 먼저 베이스 층(601)에 금속막을 형성하고, 형성한 금속막을 현상, 노광, 에칭 공정을 통해 메쉬 형태의 금속층(602)으로 형성할 수 있다.
이상에서 설명한 메쉬 타입의 전자파 차폐층(600)은 금속층(601)의 전기 저항값이 상대적으로 낮아서 스퍼터 타입의 전자파 차폐층(140)에 비해 전자파 차폐율이 높은 장점이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서는, 도 5 및 도 6에서 설명한 스퍼터 타입의 전자파 차폐층과 메쉬 타입의 전자파 차폐층 중 어느 것을 사용하여도 무방하다.
도 7은 필터의 차광층에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 살펴보면, 필터의 차광층(120)은 제 1 부분(First Portion, 820), 제 2 부분(Second Portion, 810)을 포함한다.
제 1 부분(820)은 실질적으로 투명할 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제 1 부분(820)은 실질적으로 투명한 수질 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 제 1 부분(820)의 흑색도(Degree Of Blackness)를 제 1 흑색도라 하겠다.
제 2 부분(810)은 제 1 부분(820)에 형성되며 제 1 부분(820)의 제 1 흑색도보다 더 큰 제 2 흑색도를 갖는다. 즉, 제 2 부분(810)은 제 1 부분(820)보다 더 어두운 색을 갖는다. 예를 들면, 제 2 부분(810)는 탄소(Carbon) 재질을 포함하여 실질적으로 검은 색을 가질 수 있다.
아울러, 제 2 부분(810)은 제 1 부분(820)의 방향으로 진행할수록 폭이 점진적으로 감소하는 부분을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제 2 부분(810)의 밑면과 나란한 제 1 부분(820)의 일면과 제 2 부분(810)는 소정의 각도(θ1)를 이룰 수 있다. 이러한 각도(θ1)는 대략 70°이상 90°미만일 수 있다.
이러한, 차광층(120)의 기능에 대해 첨부된 도 9를 결부하여 살펴보면 다음과 같다.
도 8은 차광층의 기능에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 살펴보면, 필터의 내측, 즉 도시하지는 않았지만 플라즈마 디스플레이 패널 내부에 위치하는 a 지점에서 발생한 광은 직접 외측으로 방출되고, 아울러 b, c 지점에서 발생한 광은 제 2 부분(810)에 의해 전반사되어 외측으로 방출될 수 있다. 반면에, 필터의 외측, 즉 플라즈마 디스플레이 패널의 외부에 위치하는 d, e 지점으로부터 입사되는 광은 제 2 부분(810)에 흡수될 수 있다.
여기서, 제 2 부분(810)의 굴절률이 제 1 부분(820)의 굴절률보다 더 작고, 아울러 제 2 부분(810)의 밑면과 나란한 제 1 부분(820)의 일면과 제 2 부분(810)이 소정의 각도(θ1)를 이루게 하면, 필터의 내측에서 발생하는 광은 보다 효과적으로 외부로 방출되고, 아울러 외부로부터 필터로 입사되는 광은 보다 효과적으로 흡수할 수 있다.
이와 같이, 필터의 내측에서 발생한 광은 외측으로 효과적으로 방출되고, 반면에 필터의 외측으로부터 입사되는 광은 흡수됨으로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 화면에 표시되는 영상의 콘트라스트(Contrast) 특성이 향상될 수 있다.
한편, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 가스에 포함되는 크세논(Xe)은 방전 셀 내에서 진공 자외선의 발생량을 증가시킴으로써, 휘도를 증가시킬 수 있다.
따라서 방전 가스에 포함되는 크세논(Xe)은 함유량을 조절하여, 유리 기판이 철을 과도하게 포함함에 따라 감소할 수 있는 휘도를 보상하는 것도 가능하다. 이에 대해 첨부된 도 9a 내지 도 9b를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 9a 내지 도 9b는 방전 가스에 포함되는 크세논의 함유량에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 9a 내지 도 9b에는 영상 필터의 유리 기판에는 코발트 재질의 청색 안료가 포함되어 있는 상태에서, 방전 가스에 크세논(Xe)이 포함되고, 크세논(Xe)의 함량을 5%에서 25%까지 변경하면서 25% 윈도우 패턴 영상을 화면에 표시할 때의 휘도 및 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 방전 개시 전압(Firing Voltage)을 측정한 데이터가 도시되어 있다.
도 9a를 살펴보면, 방전 가스에서 크세논(Xe)의 함량이 대략 5%인 경우에는 구현되는 영상의 휘도가 328[cd/m2]이고, 9%인 경우에는 대략 345[cd/m2]로서, 상대적으로 작다.
반면에, 크세논(Xe)의 함량이 10%인 경우에는 휘도가 대략 351[cd/m2]로 증가한다. 이와 같이, 크세논(Xe)의 함량이 증가함에 따라 휘도가 증가한 것은 크세논(Xe)은 방전 시 진공 자외선의 발생을 증가시킬 수 있는 특성을 갖고, 이에 따라 방전 셀 내에 채워진 방전 가스의 크세논(Xe) 함량이 증가하게 되면 방전 셀에서 발생하는 광의 양이 증가하기 때문이다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 11%인 경우에는 휘도가 대략 353[cd/m2]이고, 크세논(Xe)의 함량이 대략 12%이상 15%이하인 경우에는 휘도가 371[cd/m2]이상 391[cd/m2]이하의 높은 값을 갖는다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 16%이상인 경우에는 휘도가 대략 395[cd/m2]이상이다.
이상의 도 9a의 데이터를 살펴보면 크세논(Xe)의 함량이 10%이상 20%이하의 범위 내에서는 크세논(Xe)의 함량이 증가할수록 구현되는 영상의 휘도는 점진적으로 증가하지만,
크세논(Xe)의 함량이 25%이상인 경우에는 휘도 향상 효과가 미미해짐을 알 수 있다.
다음, 도 9b를 살펴보면, 방전 가스에서 크세논(Xe)의 함량이 대략 5%인 경우에는 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 방전 개시 전압이 대략 135V이고, 9%인 경우에는 대략 136V로서, 상대적으로 작다.
반면에, 크세논(Xe)의 함량이 10%인 경우에는 방전 개시 전압은 대략 137V로 증가한다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 11%인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 137V이고, 크세논(Xe)의 함량이 대략 12%이상 15%이하인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 138V이상 140V이하이다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 16%이상 20%이하인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 141V이상 143V이하이고, 크세논(Xe)의 함량이 25%이상인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 153V이상으로 급격히 상승할 수 있다.
이상에서와 같이, 영상 필터의 유리 기판에 철이 포함되는 경우에도, 크세논(Xe)의 함량이 증가하면 구현되는 영상의 휘도가 증가하고, 이와는 반대로 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 방전 개시 전압이 상승함을 알 수 있다.
따라서 자외선 차단율을 높여 플라즈마 디스플레이 패널의 발광 효율을 향상시키면서도 구현되는 영상의 휘도를 충분히 높게 유지하기 위해, 전면 기판과 후면 기판 사이에는 채워지는 방전 가스는 크세논(Xe)을 10%이상 20%이하 포함하는 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 12%이상 15%이하 포함할 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구성에 대해 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 3은 영상 필터의 유리 기판에 포함되는 철의 함량에 따른 영상 필터의 자외선 차단율에 대해 설명하기 위한 도면.
도 4는 유리 기판에 포함되는 철의 함량에 따른 휘도와 발광 효율에 대해 설명하기 위한 도면.
도 5는 스퍼터 타입의 전자파 차폐층에 대해 설명하기 위한 도면.
도 6은 메쉬 타입의 전자파 차폐층에 대해 설명하기 위한 도면.
도 7은 필터의 차광층에 대해 설명하기 위한 도면.
도 8은 차광층의 기능에 대해 설명하기 위한 도면.
도 9a 내지 도 9b는 방전 가스에 포함되는 크세논의 함유량에 대해 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 플라즈마 디스플레이 패널 110 : 영상 필터
120 : 차광층 130 : 컬러층
140 : 전자파 차폐층 160 : 유리 기판

Claims (5)

  1. 플라즈마 디스플레이 패널과,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 배치되는 영상 필터를 포함하고,
    상기 영상 필터는 유리 기판을 포함하고,
    상기 유리 기판은 철(Fe) 재질을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 철 재질의 함량은 0.1중량부 이상 0.9중량부 이하인 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 철 재질의 함량은 0.4중량부 이상 0.7중량부 이하인 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널 내부에는 크세논(Xe)을 포함하는 방전 가스가 채워지고,
    상기 크세논의 함량은 10%이상 20%이하인 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 크세논의 함량은 12%이상 15%이하인 플라즈마 디스플레이 장치.
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