KR20090050332A - 형광체 조성물 및 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR20090050332A
KR20090050332A KR1020070116712A KR20070116712A KR20090050332A KR 20090050332 A KR20090050332 A KR 20090050332A KR 1020070116712 A KR1020070116712 A KR 1020070116712A KR 20070116712 A KR20070116712 A KR 20070116712A KR 20090050332 A KR20090050332 A KR 20090050332A
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    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/7737—Phosphates

Abstract

본 발명은 형광체 조성물 및 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 형광체 조성물은 형광체 파우더(Powder)와, 바인더(Binder) 및 솔벤트(Solvent)를 포함하고, 형광체 파우더는 YVPO4:Eu 재질을 포함하고, 바인더의 함량은 형광체 파우더의 함량의 3%이상 20%이하일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판과, 전면 기판에 대항되게 배치되는 후면 기판과, 전면 기판과 후면 기판 사이에 배치되는 형광체 층을 포함하고, 형광체 층은 적색(Red) 광을 발산하는 제 1 형광체 층, 청색(Blue) 광을 발산하는 제 2 형광체 층 및 녹색(Green) 광을 발산하는 제 3 형광체 층을 포함하고, 제 1 형광체 층은 YVPO4:Eu 재질을 포함하고, 제 1 형광체 층, 제 2 형광체 층 또는 제 3 형광체 층 중 적어도 하나의 탄소(Carbon) 함유량은 500ppm(Parts Per Million)이하일 수 있다.

Description

형광체 조성물 및 플라즈마 디스플레이 패널{Composites for Phosphor and Plasma Display Panel}
본 발명은 형광체 조성물 및 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
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 일면은 색재현성을 향상시키고 색온도 특성을 향상시킬 수 있는 형광체 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 일면은 색재현성을 향상시키고 색온도 특성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 형광체 조성물은 형광체 파우더(Powder)와, 바인더(Binder) 및 솔벤트(Solvent)를 포함하고, 형광체 파우더는 YVPO4:Eu 재질을 포함하고, 바인더의 함량은 형광체 파우더의 함량의 3%이상 20%이하일 수 있다.
또한, 바인더의 함량은 형광체 파우더의 함량의 5%이상 17%이하일 수 있다.
또한, 형광체 파우더의 함량은 25중량부이상 50중량부이하이고, 바인더의 함량은 2중량부이상 9중량부이하이고, 솔벤트의 함량은 45중량부이상 75중량부이하일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판과, 전면 기판에 대항되게 배치되는 후면 기판과, 전면 기판과 후면 기판 사이에 배치되는 형광체 층을 포함하고, 형광체 층은 적색(Red) 광을 발산하는 제 1 형광체 층, 청색(Blue) 광을 발산하는 제 2 형광체 층 및 녹색(Green) 광을 발산하는 제 3 형광체 층을 포함하고, 제 1 형광체 층은 YVPO4:Eu 재질을 포함하고, 제 1 형 광체 층, 제 2 형광체 층 또는 제 3 형광체 층 중 적어도 하나의 탄소(Carbon) 함유량은 500ppm(Parts Per Million)이하일 수 있다.
또한, 제 2 형광체 층의 두께는 제 1 형광체 층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
또한, 제 2 형광체 층의 폭은 제 1 형광체 층의 폭보다 넓을 수 있다.
본 발명은 형광체 층의 성분은 변경함으로써 색재현성을 향상시키고 색온도 특성을 향상시킴으로써 영상의 화질을 향상시키는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 형광체 조성물 및 플라즈마 디스플레이 패널을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 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)을 포함할 수 있다.
스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)의 상부에는 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)을 절연시키는 상부 유전체 층(104)이 배치될 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 어드레스 전극(113)이 배치되고, 어드레스 전극(113)의 상부에는 어드레스 전극(113)을 절연시킬 수 있는 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 의해전면 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, 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, 여기 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.
또한, 이상의 설명에서는 하부 유전체 층(115) 및 상부 유전체 층(104)이 하나의 층(Layer)인 경우만을 도시하고 있지만, 하부 유전체 층(115) 또는 상부 유전체 층(104) 중 적어도 하나는 복수의 층으로 이루지는 것도 가능한 것이다.
또한, 후면 기판(111)에 배치되는 어드레스 전극(113)은 폭이나 두께가 실질적으로 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.
도 2는 스캔 전극과 서스테인 전극의 구조의 일례에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 살펴보면 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)은 각각 복수 층(Multi layer) 구조를 갖는 것이 가능하다. 예를 들면, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)은 투명 전극(102a, 103a)과 버스 전극(102b, 103b)을 포함할 수 있다.
여기서, 버스 전극(102b, 103b)은 실질적으로 불투명한 재질, 예컨대 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al) 재질 중 적어도 하나를 포함하고, 투명 전극(102a, 103a)은 실질적으로 투명한 재질, 예컨대 인듐주석산화물(ITO) 재질을 포함할 수 있다.
아울러, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 버스 전극(102b, 103b)과 투명 전극(102a, 103a)을 포함하는 경우에, 버스 전극(102b, 103b)에 의한 외부 광의 반사를 방지하기 위해 투명 전극(102a, 103a)과 버스 전극(102b, 103b)의 사이에 블랙 층(120, 130)이 더 포함될 수 있다.
한편, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)에서 투명 전극(102a, 103a)이 생략되는 것도 가능하다. 즉, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)은 투명 전극(102a, 103a)이 생략된 ITO-Less 전극인 것도 가능한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 여기, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 동작시키는 방법의 일례를 설명하는 것으로서, 본 발명이 도 3에 한정되는 것은 아니다.
도 3을 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 전압이 점진적으로 상승하는 상승 램프 신호가 공급될 수 있다. 그러면, 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. 그러면, 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 전압보다는 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㎲, 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.
형광체 층에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
형광체 층은 적색(R) 광을 발산하는 제 1 형광체 층, 청색(B) 광을 발산하는 제 2 형광체 층, 녹색(G) 광을 발산하는 제 3 형광체 층을 포함할 수 있다.
여기서, 청색(B) 광을 발산하는 제 2 형광체 층은 백색 계열의 색을 갖는 제 2 형광체 재질을 포함할 수 있다. 제 2 형광체 재질은 청색 광을 발산하는 것 이외에는 특별히 제한되지 않으나, 청색 광의 발광 효율을 고려할 때 (Ba, Sr, Eu)MgAl10O17일 수 있다.
또한, 녹색(Green) 광을 발산하는 제 3 형광체 층은 백색 계열의 색을 갖는 제 3 형광체 재질을 포함할 수 있다. 제 3 형광체 재질은 녹색 광을 발산하는 것 이외에는 특별히 제한되지 않으나, 녹색 광의 발광 효율을 고려할 때 Zn2Si04:Mn+2와 YBO3:Tb+3을 포함할 수 있다.
또한, 적색(Red) 광을 발산하는 제 1 형광체 층은 백색 계열의 색을 갖는 제 1 형광체 재질을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 형광체 재질은 적색 광을 발산하는 YVPO4:Eu을 포함한다. YVPO4:Eu는 적색 광을 발산하는 다른 형광체 재질, 예컨대 (Y, Gd)BO:Eu에 비해 적색 광의 발산 효율이 더 높아서 영상의 색감을 향상시킬 수 있다. 즉, 색 재현성을 향상시킬 수 있는 것이다. 이에 대해 첨부된 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 색좌표 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에는 제 1 형광체 재질은 YVPO4:Eu이고, 제 2 형광체 재질이 (Ba, Sr, Eu)MgAl10O17이고, 제 3 형광체 재질은 Zn2Si04:Mn+2와 YBO3:Tb+3이 5:5의 비율로 혼합된 것인 제 1 타입 패널(Type 1)과, 제 1 형광체 재질은 (Y, Gd)BO:Eu이고, 제 2 형광체 재질이 (Ba, Sr, Eu)MgAl10O17이고, 제 3 형광체 재질은 Zn2Si04:Mn+2와 YBO3:Tb+3이 5:5의 비율로 혼합된 것인 제 2 타입 패널(Type 2)을 제작하고, 각각의 패널에 동일한 영상을 표시하는 동안 MCPD-1000장비를 이용하여 색좌표를 측정한 그래프가 도시되어 있다.
도 4를 살펴보면, 제 2 타입인 경우에 녹색(G)의 색좌표(P1)는 X축으로 대략 0.276이고, Y축으로 대략 0.656이다. 또한, 적색(R)의 색좌표(P2)는 X축으로 대략0.630이고, Y축으로 대략 0.362이다. 또한, 청색(B)의 색좌표(P3)는 X축으로 대략 0.157이고, Y축으로 대략0.100이다.
반면에, 제 1 타입 패널의 경우에는 녹색(G)의 색좌표(P10)가 X축으로 대략 0.274이고, Y축으로 대략 0.655이다. 또한, 적색(R)의 색좌표(P20)는 X축으로 대략0.645이고, Y축으로 대략 0.350이다. 또한, 청색(B)의 색좌표(P30)는 X축으로 대략 0.158이고, Y축으로 대략0.095이다.
여기서, 제 2 타입 패널의 P1, P2 및 P3을 연결하는 삼각형의 면적에 비해 제 1 타입 패널의 P10, P20 및 P30을 연결하는 삼각형의 면적이 더 넓은 것을 알 수 있다. 이는, 제 1 타입 패널이 제 1 형광체 재질로서 YVPO4:Eu를 포함함으로써, 제 1 형광체 재질로서 (Y, Gd)BO:Eu를 포함하는 제 2 타입 패널에 비해 적색의 표현력이 향상됨으로써, 색 재현성이 더 우수한 것을 의미한다.
실제로, 시청자의 취향에 따라 그 정도의 차이는 있으나, (Y, Gd)BO:Eu는 오렌지 색에 가까운 적색 광을 발산하고, YVPO4:Eu는 (Y, Gd)BO:Eu보다 더 붉은 적색 광을 발산한다.
한편, 이상에서와 같이 제 1 형광체 층이 제 1 형광체 재질로서 YVPO4:Eu를 포함하는 경우에는 색재현성은 향상되지만 휘도는 오히려 감소할 수 있다. 이에 대해 첨부된 도 5를 결부하여 살펴보면 다음과 같다.
도 5는 형광체 재질에 따른 휘도 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에는 형광체 재질에 따른 구현되는 영상의 휘도에 대한 데이터가 도시되어 있다.
제 3 타입(Type 3)은 제 1 형광체 재질로 (Y, Gd)BO:Eu를 사용하여 패널을 제작한 것이고, 제 4 타입(Type 4)은 제 1 형광체 재질로 YVPO4:Eu를 사용하여 패널을 제작한 것이다.
휘도를 측정할 때는 모든 방전 셀을 턴-온(Turn-on)시키는 풀-화이트(Full-White, F/W)인 경우의 휘도와, 화면에 25% 윈도우(Window) 패턴의 영상을 표시하는 경우의 휘도를 각각 측정한다. 휘도의 단위는 [cd/m2]이다.
도 5를 살펴보면, 제 3 타입인 경우에 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 192V의 구동 전압을 걸어주고, 풀-화이트에서 발생하는 광의 휘도를 측정하면, 휘도는 대략 121[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴에서 발생하는 광의 휘도는 대략 318[cd/m2]이다.
또한, B 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 115[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 301[cd/m2]이다.
도 5의 데이터를 살펴보면, 제 1 형광체 재질로 YVPO4:Eu를 사용하는 제 4 타입의 경우가 제 1 형광체 재질로 (Y, Gd)BO:Eu를 사용하는 제 3 타입에 비해 휘도가 상대적으로 낮은 것을 알 수 있다.
한편, 형광체 층에는 탄소(Carbon) 성분이 잔존할 수 있는데, 이러한 탄소 성분은 휘도 특성을 저하시키는 요인이 될 수 있다.
예를 들어, 형광체 층에 잔존하는 탄소는 특정 환경에서 패널 내부로 배출될 수 있다. 그러면, 탄소는 산소와 결합하여 일산화탄소(CO) 또는 이산화탄소(CO2) 등의 불순 가스를 생성할 수 있고, 이와 같이 탄소에 의해 생성된 불순 가스는 방전 가스가 자외선을 방출하는 것을 방해하게 되고, 이에 따라 형광체 층에 조사되는 자외선의 양이 감소함으로써 영상의 휘도가 감소할 수 있는 것이다.
또한, 이상의 도 5에서와 같이 제 1 형광체 재질로 YVPO4:Eu를 사용하는 제 4 타입의 경우에 형광체 층에 포함되는 탄소 함유량이 상대적으로 많은 경우에는 휘도가 더욱 감소할 수 있다. 따라서, 제 1 형광체 재질로 YVPO4:Eu를 사용하는 경우에는 형광체 층의 탄소 함유량을 줄여 과도한 휘도 저하를 방지하는 것이 바람직할 수 있다.
도 6은 탄소 함유량과 휘도의 관계에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 6에는 형광체 층의 탄소 함유량이 100ppm(Parts Per Million)에서 700ppm사이일 때, 풀-화이트(Full-White) 패턴에 따른 휘도를 관찰한 데이터가 도시되어 있다. 여기서, 풀-화이트 패턴이란 모든 방전 셀을 온(On) 시키는 영상 패턴이다.
도 6을 살펴보면, 형광체 층의 탄소 함량이 100ppm인 경우에 풀-화이트 패턴 영상의 휘도는 대략 150[cd/m2]인 것을 알 수 있다.
또한, 형광체 층의 탄소 함량이 200ppm인 경우에는 풀-화이트 패턴 영상의 휘도는 대략 149[cd/m2]이고, 300ppm인 경우에는 147[cd/m2]이고, 400ppm인 경우에는 145[cd/m2]이고, 500ppm인 경우에는 142[cd/m2]이고, 600ppm인 경우에는 134[cd/m2]이고, 700ppm인 경우에는 132[cd/m2]인 것을 알 수 있다.
상기한 데이터를 살펴보면, 형광체 층의 탄소 함량이 100ppm에서 500ppm사이에서는 형광체 층의 탄소 함유량이 증가함에 따라 영상의 휘도가 완만하게 감소하다가, 형광체 층의 탄소 함유량이 500ppm에서 700ppm사이에서는 영상의 휘도가 급격하게 감소하는 것을 알 수 있다.
따라서 영상의 휘도가 과도하게 감소하는 것을 방지하기 위해서는 형광체 층의 탄소 함유량이 500ppm이하인 것이 바람직할 수 있다. 이러한 경우에는 형광체 층이 YVPO4:Eu를 포함하는 경우에도 영상의 휘도가 과도하게 감소하는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 형광체 층의 제조 방법의 일례에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 형광체 파우더(Powder), 바인더(Binder) 및 솔벤트(Solvent)를 혼합하여 형광체 조성물을 형성할 수 있다(S700). 이러한 형광체 조성물은 페이스트(Paste) 상태 또는 슬러리(Slurry) 상태일 수 있다.
이러한 형광체 조성물에는 필요에 따라 계면 활성제, 실리카, 분산안정제 등이 첨가제로서 더 추가될 수 있다.
여기서, 형광체 파우더는 적색 광을 발생시키는 적색 형광체 파우더로서 YVPO4:Eu 재질 또는 (Y, Gd)BO:Eu 재질 중 적어도 하나일 수 있고, 청색 광을 발생시키는 청색 형광체 파우더로서 (Ba, Sr, Eu)MgAl10O17 재질일 수 있고, 녹색 광을 발생시키는 녹색 형광체 파우더로서 Zn2Si04:Mn+2 재질 또는 YBO3:Tb+3 재질 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 바인더는 특별히 제한되지 않으며 에틸셀룰로오스 또는 아크릴 수지 계열이거나, PMA 또는 PVA 등의 고분자 계열의 바인더가 사용가능하다.
또한, 사용되는 용매도 특별히 제한되지 않으며 α-테르피네올, 부틸카르비톨, 디에틸렌글리콜, 메틸에테르 등이 사용가능하다.
또한, 안료는 이상에서 상세히 설명한 바와 같이 적색 안료, 청색 안료 또는 녹색 안료일 수 있다.
여기서, 형광체 파우더의 함량이 과도하게 많으면 형광체 파우더의 사용량의 증가에 따라 제조 단가가 과도하게 상승할 수 있고, 반면에 과도하게 적으면 이로부터 형성되는 형광체 층의 두께가 과도하게 얇아져서 발생하는 가시광선의 양이 감소함으로써 휘도가 감소할 수 있다. 이를 고려할 때 형광체 파우더의 함량은 25중량부이상 50중량부이하일 수 있다.
또한, 바인더의 함량이 과도하게 많은 경우에는 이후에서 상세히 설명되겠지만 형광체 조성물의 탄소 함유량이 증가함으로써 휘도가 과도하게 감소할 수 있고, 반면에 과도하게 적은 경우에는 형광체 층의 성형이 어려워질 수 있다. 이를 고려할 때 바인더의 함량은 2중량부이상 9중량부이하일 수 있다.
또한, 솔벤트의 함량이 과도하게 많은 경우에는 형광체 조성물의 점도가 과도하게 낮아서 형광체 조성물의 도포 공정 시 방전 셀에 도포된 형광체 조성물이 인접하는 다름 방전 셀로 넘치는 현상이 빈번하게 발생할 수 있고, 반면에 과도하게 적은 경우에는 형광체 조성물의 점도가 과도하게 높아서 방전 셀에 형광체 조성물을 원활하게 도포하기가 어려울 수 있다. 이를 고려할 때 솔벤트의 함량은 45중량부이상 75중량부이하일 수 있다.
형광체 조성물 형성 공정 이후에, 형광체 조성물을 격벽에 의해 구획된 방전 셀에 도포할 수 있다(S710).
이후, 방전 셀에 도포된 형광체 조성물을 소성할 수 있다(S720). 그러면, 형광체 조성물에서 바인더, 솔벤트 등이 연소됨으로써 형광체 층이 형성될 수 있다.
한편, 형광체 파우더, 바인더 및 솔벤트를 혼합하는 제 S700공정에서 형광체 조성물에 혼합되는 바인더의 양에 따라 형광체 조성물의 탄소(Carbon)의 함유량이 변경될 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 형광체 조성물에 함유되는 탄소는 이로부터 형성되는 형광체 층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도 특성에 악영향을 미칠 수 있다.
도 8 내지 도 9는 형광체 조성물의 탄소 함유량 및 이에 따른 휘도 특성에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 8에는 형광체 조성물에서 바인더 함유량의 변화에 따른 탄소 함유량에 대한 데이터가 도시되어 있다. 도 9에 도시된 데이터는 형광체 파우더, 솔벤트, 바인 더 및 안료를 혼합하여 형광체 조성물을 형성한 이후에, 형광체 조성물을 연소시키고, 연소된 형광체 조성물의 잔존 물질을 분석함으로써 탄소 함유량을 측정한 것이다.
A, B, C, D 타입에서 사용되는 형광체 파우더는 YVPO4:Eu 재질이고, E, F, G, H 타입에서 사용되는 형광체 파우더는 (Y, Gd)BO:Eu 재질이다.
도 8을 살펴보면 A 타입 형광체 조성물은 44.5중량부의 형광체 파우더, 35.5중량부의 솔벤트, 20중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 A 타입의 탄소 함유량은 대략 1883ppm(Parts Per Millon)이다.
B 타입 형광체 조성물은 44.5중량부의 형광체 파우더, 41.5중량부의 솔벤트, 14중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 B 타입의 탄소 함유량은 대략 1080ppm이다.
C 타입 형광체 조성물은 44.5중량부의 형광체 파우더, 45.5중량부의 솔벤트, 10중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 B 타입의 탄소 함유량은 대략 640ppm이다.
D 타입 형광체 조성물은 44.5중량부의 형광체 파우더, 51.5중량부의 솔벤트, 4중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 D 타입의 탄소 함유량은 대략 155ppm이다.
E 타입 형광체 조성물은 31.5중량부의 형광체 파우더, 49.5중량부의 솔벤트, 19중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 E 타입의 탄소 함유량은 대략 2370ppm 이다.
F 타입 형광체 조성물은 31.5중량부의 형광체 파우더, 56.5중량부의 솔벤트, 12중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 F 타입의 탄소 함유량은 대략 1825ppm이다.
G 타입 형광체 조성물은 31.5중량부의 형광체 파우더, 61.5중량부의 솔벤트, 7중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 G 타입의 탄소 함유량은 대략 722ppm이다.
H 타입 형광체 조성물은 31.5중량부의 형광체 파우더, 63중량부의 솔벤트, 5.5중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 H 타입의 탄소 함유량은 대략 207ppm이다.
이상의 도 8의 데이터를 고려하면, 형광체 조성물의 탄소 함유량은 바인더의 함유량에 따라 변경될 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 9에는 탄소 함유량의 변화에 따른 구현되는 영상의 휘도에 대한 데이터가 도시되어 있다. 도 9에 도시된 데이터는 도 8에 도시된 A~H 타입의 형광체 조성물을 이용하여 각각 A~H 타입의 플라즈마 디스플레이 패널을 제작하고, 제작한 플라즈마 디스플레이 패널을 동작시키면서 휘도를 측정한 것이다.
휘도를 측정할 때는 모든 방전 셀을 턴-온(Turn-on)시키는 풀-화이트(Full-White, F/W)인 경우의 휘도와, 화면에 25% 윈도우(Window) 패턴의 영상을 표시하는 경우의 휘도를 각각 측정한다. 휘도의 단위는 [cd/m2]이다.
도 9를 살펴보면, A 타입인 경우에 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 192V의 구동 전압을 걸어주고, 풀-화이트에서 발생하는 광의 휘도를 측정하면, 휘도는 대략 120[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴에서 발생하는 광의 휘도는 대략 319[cd/m2]이다.
또한, B 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 126[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 327[cd/m2]이다.
C 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 133[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 343[cd/m2]이다.
D 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 149[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 377[cd/m2]이다.
E 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 117[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 304[cd/m2]이다.
F 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 121[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 322[cd/m2]이다.
G 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 132[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 338[cd/m2]이다.
H 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 148[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 373[cd/m2]이다.
이상의 도 8 내지 도 9의 데이터를 고려하면, 형광체 조성물에서 탄소 함유량이 상대적으로 많은 경우에는 그 형광체 조성물로부터 제조되는 형광체 층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에서 구현되는 영상의 휘도가 저하될 수 있고, 반면에 탄소 함유량이 상대적으로 적은 경우에는 구현되는 영상의 휘도가 향상될 수 있다.
이와 같이, 탄소 함유량이 많을수록 구현되는 영상의 휘도가 저하되는 이유를 살펴보면 다음과 같다.
형광체 조성물의 소성 공정 시 형광체 조성물에 포함된 바인더가 연소되면서 바인더에 포함된 탄소 성분에 배출됨으로써, 패널 내부에 충진된 방전 가스에 탄소가 혼합될 수 있다. 이러한 탄소는 산소와 결합하여 일산화탄소(CO) 또는 이산화탄소(CO2) 등의 불순 가스를 생성할 수 있다. 이러한, 탄소에 의해 생성된 불순 가스는 방전 가스가 자외선을 방출하는 것을 방해하게 되고, 이에 따라 형광체 층에 조사되는 자외선의 양이 감소함으로써 영상의 휘도가 감소할 수 있는 것이다.
또한, 형광체 조성물의 소성 공정 시 형광체 조성물에 포함된 바인더가 연소되면서 바인더에 포함된 탄소 성분이 형광체 층 표면에 잔존할 수 있다. 그러면, 탄소 성분에 의해 형광체 층 표면의 일부가 가려질 수 있고, 이로 인해 구현되는 영상의 휘도가 감소할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 형광체 조성물에서 바인더와 형광체 파우더의 비율에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 10에는 형광체 파우더로 (Ba, Sr, Eu)MgAl10O17 재질을 사용하고, 바인더로는 아크릴 수지 재질을 사용하고, 솔벤트로는 디에틸렌글리콜을 사용하여 형광체 조성물을 형성하고, 여기서 바인더와 형광체 파우더의 비율(B/P)을 1%부터 25%까지 변경시키면서 형광체 조성물의 탄소 함유량을 측정한 데이터가 도시되어 있다.
도 10을 살펴보면, B/P가 1%인 경우, 즉 바인더의 함유량이 형광체 파우더의 함유량의 1%인 경우에 형광체 조성물의 탄소 함유량은 대략 70ppm이다.
B/P가 3%인 경우에는 형광체 조성물의 탄소 함유량은 대략 91ppm이다.
B/P가 5%인 경우에는 형광체 조성물의 탄소 함유량은 대략 107ppm이다.
B/P가 10%인 경우에는 형광체 조성물의 탄소 함유량은 대략 139ppm이다.
B/P가 15%인 경우에는 대략 196ppm이고, B/P가 17%인 경우에는 대략 282ppm이고, B/P가 20%인 경우에는 대략 440ppm이고, B/P가 25%인 경우에는 대략 895ppm이다.
도 10의 데이터를 고려하면, B/P가 17%이하인 범위에서는 형광체 층의 탄소 함량이 300ppm이하로 충분히 작은 값을 갖고, B/P가 17%에서 20%이하인 범위에서는 형광체 층의 탄소 함량이 증가하기는 하나 그 300ppm에서 대략 450ppm 사이의 안정 된 값을 갖는다. 이러한 경우에는 앞선 도 6에서 상세히 설명한 바와 같이 영상의 휘도가 충분히 높은 값을 가질 수 있다.
반면에, B/P가 25%이상인 경우에는 형광체 층의 탄소 함량이 800ppm이상으로 급격히 증가하는 것을 알 수 있다. 이러한 경우에는 영상의 휘도가 급격히 감소할 수 있다.
한편, 형광체 조성물에서 바인더의 함유량이 과도하게 적은 경우에는 형광체 조성물의 점도가 과도하게 낮아져서 형광체 층 형성 공정에 불리할 수 있다.
따라서 탄소 함유량을 낮추어 이로부터 제조되는 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 향상시키면서도, 형광체 조성물의 점도를 충분히 유지하기 위해서는 형광체 조성물에서 바인더의 함량이 형광체 파우더의 함량의 3%이상 20%이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5%이상 17%이하일 수 있다.
도 11은 형광체 조성물의 점도에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 11에는 바인더 함유량과 형광체 파우더 함유량의 비율[B/P]에 따른 형광체 조성물의 점도에 대한 데이터가 도시되어 있다.
여기서, 형광체 파우더는 Zn2Si04:Mn+2 재질과 YBO3:Tb+3 재질이 5:5로 혼합된 것이고, 바인더는 아크릴 수지 재질이고, 솔벤트는 디에틸렌글리콜이다.
도 11을 살펴보면, 실시예로서 형광체 파우더가 31.5중량부, 솔벤트가 64중량부, 바인더가 4.5중량부인 경우에는 B/P가 14.3이고, 이 경우의 형광체 조성물의 점도는 20Paㆍs이다.
비교예 1로서 형광체 파우더가 35중량부, 솔벤트가 55.2중량부, 바인더가 9.8중량부인 경우에는 B/P가 28이고, 이 경우의 형광체 조성물의 점도는 45Paㆍs이다.
비교예 2로서 형광체 파우더가 33중량부, 솔벤트가 56.7중량부, 바인더가 10.3중량부인 경우에는 B/P가 31.2이고, 이 경우의 형광체 조성물의 점도는 53Paㆍs이다.
실시예와 비교예 1, 2를 비교하면 실시예는 B/P가 대략 14.3으로서 바인더 함유량이 적고, 이에 따라 탄소 함유량이 상대적으로 적어서 구현되는 영상의 휘도 특성이 우수하며 점도는 20Paㆍs이고, 비교예 1과 2는 B/P가 28과 31.2로서 형광체 조성물에서 탄소 함유량이 과도하여 구현되는 영상의 휘도가 상대적으로 낮으며 점도는 실시예보다 더 높은 45Paㆍs와 53Paㆍs이다.
이와 같이, B/P를 3%이상 20%이하 바람직하게는 5%이상 17%이하로 하면 형광체 조성물에서 바인더의 함량이 감소함으로써 점도가 상대적으로 낮아질 수 있고, 따라서 형광체 조성물을 이용하여 형광체 층을 형성할 때는 디스펜싱(Dispensing) 법을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 이에 대해 첨부된 도 12 내지 도 13을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 12 내지 도 13은 형광체 조성물 도포 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12에는 디스펜싱법의 일례가 도시되어 있고, 도 13에는 스크린 인쇄법의 일례가 도시되어 있다.
디스펜싱법은 도 12에서와 같이 디스펜싱 장치(600)가 노즐(Nozzle)을 통해 페이스트(Paste) 또는 슬러리(Slurry) 상태의 형광체 조성물(610)을 기판에서 격벽에 의해 구획된 방전 셀에 디스펜싱하고, 이후에 건조 또는 소성 공정을 거쳐 형광체 층을 형성하는 방법이다.
스크린 인쇄법은 도 13에서와 같이 복수의 홀(631)이 형성된 스크린 마스크(Screen Mask, 630)를 배치하고, 스크린 마스크(630) 상부에 형광체 조성물(640)을 배치한 이후에, 압착기(Squeezer)를 이용하여 스크린 마스크(630)에 형성된 홀(631)을 통해 형광체 조성물(640)이 기판에 도포되도록 하는 방법이다.
스크린 인쇄법과 디스펜싱법을 비교하면, 디스펜싱법은 노즐을 통해 형광체 조성물을 방전 셀로 흘려보내는 것이고, 스크린 인쇄법은 압착기를 이용하여 압력을 가함으로써 방전 셀에 형광체 조성물을 강제로 밀어 넣는 방법이라 할 수 있다.
따라서 디스펜싱법에 사용되는 형광체 조성물의 점도는 스크린 인쇄법에 사용되는 형광체 조성물의 점도에 비해 더 낮은 것이 바람직할 수 있다. 즉, 디스펜싱법에 사용되는 형광체 조성물이 스크린 인쇄법에 사용되는 형광체 조성물에 비해 더 묽은 것이다.
이상에서 설명한 도 12 내지 도 13의 내용과 도 11의 데이터를 고려하면, 도 11의 실시예의 형광체 조성물은 디스펜싱법에 사용되고, 비교예 1, 2의 형광체 조성물은 스크린 인쇄법에 사용되는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 이상에서 상세히 설명한 바와 같이 B/P를 3%이상 20%이하 바람직하게는 5%이상 17%이하로 하면 형광체 조성물에서 바인더의 함량이 감소함으로써 점도가 상대적으로 낮아질 수 있고, 따라서 이러한 형광체 조성물은 디스펜싱법에 사용되는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 형광체 조성물의 점도가 과도하게 낮은 경우에는 형광체 조성물의 도포 공정 시 방전 셀에 도포된 형광체 조성물이 인접하는 다름 방전 셀로 넘치는 현상이 빈번하게 발생할 수 있고, 반면에 점도가 과도하게 높은 경우에는 형광체 조성물이 노즐을 통해 방전 셀로 흘러들어가기가 어렵다.
따라서 본 발명의 일실시예에 따른 형광체 조성물의 점도는 15Pa.s이상 25Pa.s이하인 것이 바람직할 수 있다.
한편, 제 1 형광체 층, 제 2 형광체 층 또는 제 3 형광체 층 중 적어도 하나에서 탄소 함유량을 조절하는 것이 가능하다.
예를 들면, 제 1, 2, 3 형광체 층 중 제 2, 3 형광체 층에서는 탄소 함유량이 500ppm이하로 하고, 제 1 형광체 층에서의 탄소 함유량은 500ppm보다 더 많게 하는 것이 가능하다.
이와 같이, 제 1 형광체 층의 탄소 함유량을 500ppm보다 많게 하고, 제 2, 3 형광체 층의 탄소 함유량을 500ppm이하로 하게 되면 적색 광 대비 청색 광과 녹색 광의 발생량이 증가할 수 있다. 그러면, 구현되는 영상에서 청색 및 녹색이 적색에 비해 상대적으로 강조됨으로써 색온도 특성이 향상될 수 있다.
한편, 제 1 형광체 층이 YVPO4:Eu 재질을 포함하는 경우에는 패널 전체에서 적색 광이 강조됨으로써 색재현성을 향상되지만, 영상의 색이 불그스름해짐으로써 색온도는 오히려 악화될 수 있다.
반면에, 제 1 형광체 층의 탄소 함유량을 500ppm보다 많게 하고, 제 2, 3 형 광체 층의 탄소 함유량을 500ppm이하로 하게 되면 제 1 형광체 층이 YVPO4:Eu 재질을 포함하는 경우에도 색온도 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 색온도 특성을 향상시키기 위하여 형광체 층의 폭을 조절하는 것이 가능하다. 이에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 14는 방전 셀의 폭에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 살펴보면, 제 2 형광체 층(114B)의 폭(W3)이 제 1 형광체 층(114R)의 폭(W1)보다 더 크다. 또한, 제 3 형광체 층(114G)의 폭(W2)은 제 1 형광체 층(114R)의 폭(W1)보다 더 클 수 있다.
여기서, 제 1, 2, 3 형광체 층(114R, 114B, 114G)의 폭(W1, W2, W3)은 스캔 전극(102) 또는 서스테인 전극(103)과 나란한 방향으로의 폭이다.
이와 같이, 제 2 형광체 층(114B)의 폭(W3)을 제 1 형광체 층(114R)의 폭(W1)보다 크게 하면, 제 2 형광체 층(114B)에서 방출하는 청색 광의 양이 증가할 수 있기 때문에 구현되는 영상의 색온도를 향상시킬 수 있다.
또한, 제 3 형광체 층(114G)은 제 1 형광체 층(114R) 및 제 2 형광체 층(114B)에 비해 동일 전압에 따라 발생하는 광량이 상대적으로 많다. 따라서 구현되는 영상의 색온도를 향상시키고, 이와 함께 영상의 휘도가 저하되는 것을 방지하기 위해서 제 3 형광체 층(114G)의 폭(W2)은 제 1 형광체 층(114R)의 폭(W1)보다 더 큰 것이 바람직할 수 있다.
도 15 내지 도 16은 제 1 형광체 층의 폭과 제 2 형광체 층의 폭의 관계에 대해 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 15에는 제 2 형광체 층의 폭(W3)과 제 1 형광체 층의 폭(W1)의 비율(W3/W1)을 0.9부터 1.5까지 변경하면서 구현되는 영상의 색온도를 측정한 데이터가 도시되어 있다. 이는, 제 1 형광체 층의 폭(W1)을 대략 290㎛로 고정한 상태에서 제 2 형광체 층의 폭(W3)을 변경하면서 측정한 데이터이다.
도 15를 살펴보면, W3/W1이 0.9이상 1.0이하인 경우에는 색온도가 대략 6720K이상 6800K이하로서 상대적으로 작다.
반면에, W3/W1이 1.01인 경우에는 색온도가 대략 7080K로 상승함을 알 수 있다.
또한, W3/W1이 1.05인 경우에는 색온도가 대략7160K이다. 또한, W3/W1이 1.06이상 1.25이하인 경우에는 색온도가 대략 7310K이상 7690K이하로서 상대적으로 높은 것을 알 수 있다.
또한, W3/W1이 1.4인 경우에는 색온도가 대략7790K이고, W3/W1이 1.5인 경우에는 색온도 향상 효과가 둔화되어 대략 7800K이다.
이상에서와 같이, W3/W1이 증가할수록 제 2 형광체 층에서 발생하는 청색 광의 양이 증가함으로써, 색온도가 상승하는 것을 알 수 있다. 반면에, W3/W1이 1.5이상인 경우에는 색온도가 향상 효과가 미미해지는 것을 알 수 있다.
다음, 도 16에는 제 2 형광체 층의 폭(W3)과 제 1 형광체 층의 폭(W1)의 비율(W3/W1)을 1.0부터 1.5까지 변경하면서 색구현성을 측정한 데이터가 도시되어 있다. 이는, 제 2 형광체 층의 폭(W3)을 대략 310㎛로 고정한 상태에서 제 1 형광체 층의 폭(W1)을 변경하면서 관찰한 데이터이다.
◎표시는 색구현성이 충분히 높아서 매우 양호함을 나타내고, ○표시는 상대적으로 양호함을 나타내고, X표시는 색구현성이 과도하게 낮아서 매우 불량함을 나타낸다.
도 16을 살펴보면, W3/W1이 1.0이상 1.25이하인 경우에는 색구현성이 매우 양호(◎)하다. 이는, 제 1 형광체 층의 폭(W1)과 제 2 형광체 층의 폭(W3)의 비율이 적절함으로써, 적색 및 청색을 충분히 선명하게 구현할 수 있음을 나타낸다.
또한, W3/W1이 1.25이상 1.40이하인 경우에는 색구현성이 상대적으로 양호(○)하다.
반면에, W3/W1이 1.50인 경우에는 제 2 형광체 층의 폭(W3)에 비해 제 1 형광체 층의 폭(W1)이 과도하게 작을 수 있다. 이에 따라 적색의 구현성이 저하됨으로써, 전체 색구현성은 매우 불량(X)하다.
이상의 도 15 내지 도 16의 데이터를 고려할 때, 스캔 전극 또는 서스테인 전극과 나란한 방향으로 제 2 형광체 층의 폭(33)은 제 1 형광체 층의 폭(W1)의 1.01배 이상 1.40배 이하인 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 1.06배 이상 1.25배 이하일 수 있다.
도 17은 형광체 층의 두께에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 17을 살펴보면, (c)의 제 2 방전 셀에 배치된 제 2 형광체 층(114B)의 두께(t2)가 (a)의 제 1 방전 셀에 배치된 제 1 형광체 층(114R)의 두께(t1)보다 더 두껍다. 또한, (b)의 제 3 방전 셀에 배치된 제 3 형광체 층(114G)의 두께(t3)는 제 1 형광체 층(114R)의 두께(t1)와 동일한 것도 가능하고, 상이한 것도 가능하다.
여기서, 제 1 형광체 층(114R)의 두께(t1)는 스캔 전극 또는 서스테인 전극과 나란한 방향으로의 제 1 형광체 층의 폭을 T라 할 때, T/2인 지점에서의 두께인 것이 바람직할 수 있다.
또한, 제 2 형광체 층(114B)의 두께(t2)는 스캔 전극 또는 서스테인 전극과 나란한 방향으로의 제 2 형광체 층의 폭을 T′라 할 때, T′/2인 지점에서의 두께인 것이 바람직할 수 있다.
이와 같이, 제 2 형광체 층(114B)의 두께(t2)를 제 1 형광체 층(114R)의 두께(t1)보다 더 두껍다는 것은, 제 2 방전 셀에 도포되는 제 2 형광체 재질의 양이 제 1 방전 셀에 도포되는 제 1 형광체 재질의 양보다 더 많음을 의미한다. 따라서 제 2 방전 셀에서 방출하는 청색 광의 양이 증가할 수 있기 때문에 구현되는 영상의 색온도를 향상시킬 수 있다.
도 18 내지 도 19는 제 1 형광체 층의 두께와 제 2 형광체 층의 두께의 관계에 대해 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 18에는 제 2 형광체 층의 두께(t2)와 제 1 형광체 층의 두께(t1)의 비율(t2/t1)을 0.95부터 1.4까지 변경하면서 구현되는 영상의 색온도를 측정한 데이터가 도시되어 있다. 이는, 제 1 형광체 층의 두께(t1)를 대략 13㎛로 고정한 상태에서 제 2 형광체 층의 두께(t2)를 변경하면서 측정한 데이터이다.
도 18을 살펴보면, t2/t1이 0.95이상 1.0이하인 경우에는 색온도가 대략 6770K이상 6800K이하로서 상대적으로 작다.
반면에, t2/t1이 1.01인 경우에는 색온도가 대략 6860K로 상승함을 알 수 있다.
또한, t2/t1이 1.05인 경우에는 색온도가 대략7250K이다. 또한, t2/t1이 1.1이상 1.26이하인 경우에는 색온도가 대략 7320K이상 7520K이하로서 상대적으로 높은 것을 알 수 있다.
또한, t2/t1이 1.3이상인 경우에는 색온도가 대략 7550K이상의 값을 갖는다.
이상에서와 같이, t2/t1이 증가할수록 제 2 방전 셀에서 발생하는 청색 광의 양이 증가함으로써, 색온도가 상승하는 것을 알 수 있다. 반면에, t2/t1이 1.35이상인 경우에는 t2/t1이 증가하여도 색온도의 향상 효과는 미미하다.
다음, 도 19에는 제 2 형광체 층의 두께(t2)와 제 1 형광체 층의 두께(t1)의 비율(t2/t1)을 0.95부터 1.4까지 변경하면서 색 구현성을 평가한 데이터가 도시되어 있다.
◎표시는 색 구현성이 충분히 높아서 매우 양호함을 나타내고, ○표시는 상대적으로 양호함을 나타내고, X표시는 색 구현성이 과도하게 낮아서 매우 불량함을 나타낸다.
도 19를 살펴보면 t2/t1이 0.95인 경우에는 색 구현성이 상대적으로 양호(○)하다. 또한, t2/t1이 1.3이상 1.32이하인 경우에도 색 구현성이 상대적으로 양호(○)하다.
또한, t2/t1이 1.0이상 1.26이하인 경우에는 색 구현성이 매우 양호(◎)하다. 이는, 제 1 형광체 층의 두께(t1)와 제 2 형광체 층의 두께(t2)의 비율이 적절 함으로써, 적색 및 청색을 충분히 선명하게 구현할 수 있음을 나타낸다.
반면에, t2/t1이 1.4이상인 경우에는 제 2 형광체 층의 두께(t2)에 비해 제 1 형광체 층의 두께(t1)가 과도하게 얇아서 적색의 구현성이 저하되고, 이에 따라 전체 색 구현성이 저하됨으로써 매우 불량(X)하다.
이상의 도 18 내지 도 19의 데이터를 고려할 때, 제 2 형광체 층의 두께(t2)는 제 1 형광체 층의 두께(t1)의 1.01배 이상 1.32배 이하인 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 1.05배 이상 1.26배 이하일 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 패널의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 2는 스캔 전극과 서스테인 전극의 구조의 일례에 대해 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 색좌표 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 형광체 재질에 따른 휘도 특성을 설명하기 위한 도면.
도 6은 탄소 함유량과 휘도의 관계에 대해 설명하기 위한 도면.
도 7은 형광체 층의 제조 방법의 일례에 대해 설명하기 위한 도면.
도 8 내지 도 9는 형광체 조성물의 탄소 함유량 및 이에 따른 휘도 특성에 대해 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 형광체 조성물에서 바인더와 형광체 파우더의 비율에 대해 설명하기 위한 도면.
도 11은 형광체 조성물의 점도에 대해 설명하기 위한 도면.
도 12 내지 도 13은 형광체 조성물 도포 방법을 설명하기 위한 도면.
도 14는 방전 셀의 폭에 대해 설명하기 위한 도면.
도 15 내지 도 16은 제 1 형광체 층의 폭과 제 2 형광체 층의 폭의 관계에 대해 설명하기 위한 도면.
도 17은 형광체 층의 두께에 대해 설명하기 위한 도면.
도 18 내지 도 19는 제 1 형광체 층의 두께와 제 2 형광체 층의 두께의 관계에 대해 설명하기 위한 도면.

Claims (6)

  1. 형광체 파우더(Powder);
    바인더(Binder); 및
    솔벤트(Solvent);
    를 포함하고,
    상기 형광체 파우더는 YVPO4:Eu 재질을 포함하고,
    상기 바인더의 함량은 상기 형광체 파우더의 함량의 3%이상 20%이하인 형광체 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바인더의 함량은 상기 형광체 파우더의 함량의 5%이상 17%이하인 형광체 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 형광체 파우더의 함량은 25중량부이상 50중량부이하이고,
    상기 바인더의 함량은 2중량부이상 9중량부이하이고,
    상기 솔벤트의 함량은 45중량부이상 75중량부이하인 형광체 조성물.
  4. 전면 기판;
    상기 전면 기판에 대항되게 배치되는 후면 기판;
    상기 전면 기판과 후면 기판 사이에 배치되는 형광체 층;
    을 포함하고,
    상기 형광체 층은 적색(Red) 광을 발산하는 제 1 형광체 층, 청색(Blue) 광을 발산하는 제 2 형광체 층 및 녹색(Green) 광을 발산하는 제 3 형광체 층을 포함하고,
    상기 제 1 형광체 층은 YVPO4:Eu 재질을 포함하고,
    상기 제 1 형광체 층, 제 2 형광체 층 또는 제 3 형광체 층 중 적어도 하나의 탄소(Carbon) 함유량은 500ppm(Parts Per Million)이하인 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 형광체 층의 두께는 상기 제 1 형광체 층의 두께보다 두꺼운 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 형광체 층의 폭은 상기 제 1 형광체 층의 폭보다 넓은 플라즈마 디스플레이 패널.
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