KR20090076669A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR20090076669A
KR20090076669A KR1020080002734A KR20080002734A KR20090076669A KR 20090076669 A KR20090076669 A KR 20090076669A KR 1020080002734 A KR1020080002734 A KR 1020080002734A KR 20080002734 A KR20080002734 A KR 20080002734A KR 20090076669 A KR20090076669 A KR 20090076669A
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oxygen
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안성용
이현수
정수락
김효정
이동우
김현하
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판과, 전면 기판과 대항되게 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이에 채워지는 방전 가스를 포함하고, 방전 가스는 크세논(Xe)을 15%이상 30%이하 포함하고, 질소(N2)를 0.01%이상 1.0%이하 포함할 수 있고, 또한 방전 가스는 질소를 0.05%이상 0.8%이하 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다른 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판과, 전면 기판과 대항되게 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이에 채워지는 방전 가스를 포함하고, 방전 가스는 크세논(Xe)을 15%이상 30%이하 포함하고, 산소(O2)를 0.01%이상 0.5%이하 포함할 수 있고, 또한 방전 가스는 산소를 0.05%이상 0.4%이하 포함할 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은 격벽으로 구획된 방전 셀(Cell) 내에 형성되는 형광체 층을 포함하고, 아울러 복수의 전극(Electrode)을 포함한다.
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 전면 기판과 후면 기판 사이에 채워지는 방전가스의 조성비를 조절하여 잔상의 발생이 저감되는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판과, 전면 기판과 대항되게 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이에 채워지는 방전 가스를 포함하고, 방전 가스는 크세논(Xe)을 15%이상 30%이하 포함하고, 질소(N2)를 0.01%이상 1.0%이하 포함할 수 있다.
또한, 방전 가스는 질소를 0.05%이상 0.8%이하 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다른 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판과, 전면 기판과 대항되게 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이에 채워지는 방전 가스를 포함하고, 방전 가스는 크세논(Xe)을 15%이상 30%이하 포함하고, 산소(O2)를 0.01%이상 0.5%이하 포함할 수 있다.
또한, 방전 가스는 산소를 0.05%이상 0.4%이하 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 또 다른 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판과, 전면 기판과 대항되게 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이에 채워지는 방전 가스를 포함하고, 방전 가스는 크세논(Xe), 질소(N2) 및 산소(O2)를 포함하 고, 크세논의 함량은 15%이상 30%이하이고, 질소의 함량은 산소의 함량보다 많을 수 있다.
또한, 질소의 함량은 0.01%이상 1.0%이하이고, 산소의 함량은 0.01%이상 0.5%이하일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 또 다른 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판과, 전면 기판과 대항되게 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이에 채워지는 방전 가스를 포함하고, 방전 가스는 크세논(Xe)을 15%이상 30%이하 포함하고, 질소(N2)를 0.01%이상 1.0%이하 포함하고, 크세논의 함량이 A%(A는 15이상 30이하의 실수)인 경우 질소의 함량은 C%(C는 0.01이상 1.0이하의 실수)이고, 크세논의 함량이 A%보다 많은 B%(B는 A보다 크고 30이하인 실수)인 경우 질소의 함량은 C%보다 많은 D%(D는 C보다 크고 1.0이하인 실수)일 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 잔상의 발생을 저감시킴으로써 구현되는 영상의 화질을 향상시키는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 살펴보면 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 서로 나란한 스캔 전 극(102, Y)과 서스테인 전극(103, Z)이 형성되는 전면 기판(101)과, 스캔 전극(102, Y) 및 서스테인 전극(103, Z)과 교차하는 어드레스 전극(113, X)이 형성되는 후면 기판(111)을 포함할 수 있다.
스캔 전극(102, Y)과 서스테인 전극(103, Z)의 상부에는 스캔 전극(102, Y) 및 서스테인 전극(103, Z)의 방전 전류를 제한하며 스캔 전극(102, Y)과 서스테인 전극(103, Z) 간을 절연시키는 상부 유전체층(104)이 배치될 수 있다.
상부 유전체 층(104)의 상부에는 방전 조건을 용이하게 하기 위한 보호 층(105)이 형성될 수 있다. 이러한 보호 층(105)은 2차 전자 방출 계수가 높은 재질, 예컨대 산화마그네슘(MgO) 재질을 포함할 수 있다.
후면 기판(111) 상에는 어드레스 전극(113, X)이 형성되고, 이러한 어드레스 전극(113, X)의 상부에는 어드레스 전극(113, X)을 절연시키는 하부 유전체 층(115)이 형성될 수 있다.
하부 유전체 층(115)의 상부에는 방전 공간 즉, 방전 셀을 구획하기 위한 스트라이프 타입(Stripe Type), 웰 타입(Well Type), 델타 타입(Delta Type), 벌집 타입 등의 격벽(112)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 전면 기판(101)과 후면 기판(111)의 사이에서 적색(Red : R)광을 방출하는 제 1 방전 셀, 청색(Blue : B)광을 방출하는 제 2 방전 셀 및 녹색(Green : G)광을 방출하는 제 3 방전 셀 등이 형성될 수 있다.
또한, 제 1, 2, 3 방전 셀 이외에 백색(White : W) 또는 황색(Yellow : Y)광을 방출하는 제 4 방전 셀이 더 형성되는 것도 가능하다.
한편, 제 1, 2, 3 방전 셀의 폭은 실질적으로 동일할 수도 있지만, 제 1 방전 셀, 제 2 방전 셀 및 제 3 방전 셀 중 적어도 하나의 폭이 다른 방전 셀의 폭과 다르게 할 수도 있다.
예컨대, 적색(R)광을 방출하는 제 1 방전 셀의 폭이 가장 작고, 녹색(G)광을 방출하는 제 3 방전 셀 및 청색(B)광을 방출하는 제 2 방전 셀의 폭을 제 1 방전 셀의 폭보다 크게 할 수 있다. 그러면, 구현되는 영상의 색온도 특성이 향상될 수 있다. 제 2 방전 셀의 폭은 제 3 방전 셀의 폭과 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 격벽(112)은 서로 교차하는 제 1 격벽(112a)과 제 2 격벽(112b)을 포함하고, 여기서, 제 1 격벽(112a)의 높이와 제 2 격벽(112b)의 높이가 서로 다를 수 있다. 여기서, 제 1 격벽(112a)은 후면 기판(111)의 장변과 나란하고, 제 2 격벽(112b)은 후면 기판(111)의 단변과 나란할 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 격벽(112)의 구조뿐만 아니라, 다양한 형상의 격벽의 구조도 가능할 것이다. 제 1 격벽(112a) 또는 제 2 격벽(112b) 중 하나 이상에 배기 통로로 사용 가능한 채널(Channel)이 형성된 채널형 격벽 구조, 제 1 격벽(112a) 또는 제 2 격벽(112b) 중 하나 이상에 홈(Hollow)이 형성된 홈형 격벽 구조 등이 가능할 것이다.
또한, 제 1, 2, 3 방전 셀 각각이 동일한 선상에 배열되는 것으로 도시 및 설명되고 있지만, 다른 형상으로 배열되는 것도 가능할 것이다. 예컨대, 제 1, 2, 3 방전 셀이 삼각형 형상으로 배열되는 델타(Delta) 타입의 배열도 가능할 것이다. 또한, 방전 셀의 형상도 사각형상뿐만 아니라 오각형, 육각형 등의 다양한 다각 형상도 가능할 것이다.
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 형성될 수 있다.
격벽(112)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 방전 가스가 채워질 수 있다. 방전가스에는 크세논(Xe), 네온(Ne) 등의 가스가 포함될 수 있다.
아울러, 격벽(112)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시 광을 방출하는 형광체 층(114)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 적색 광을 발생시키는 제 1 형광체 층, 청색 광을 발생시키는 제 2 형광체 층 및 녹색 광을 발생시키는 제 3 형광체 층이 형성될 수 있다.
또한, 제 1, 2, 3 형광체 이외에 백색(White : W) 및/또는 황색(Yellow : Y) 광을 발생시키는 제 4 형광체 층이 더 형성되는 것도 가능하다.
또한, 제 1, 2, 3 형광체 층의 두께가 다른 형광체 층과 상이할 수 있다. 예를 들면, 제 2 형광체 층 또는 제 3 형광체 층의 두께가 제 1 형광체 층의 두께보다 더 두꺼울 수 있다. 여기서, 제 2 형광체 층의 두께는 제 3 형광체 층의 두께와 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 이상의 설명에서는 상부 유전체 층(104) 및 하부 유전체 층(115)이 각각 하나의 층(Layer)인 경우만을 도시하고 있지만, 이러한 상부 유전체 층(104) 및 하부 유전체 층(115) 중 하나 이상은 복수의 층으로 이루지는 것도 가능한 것이다.
아울러, 격벽(112)으로 인한 외부 광의 반사를 방지하기 위해 격벽(112)의 상부에 외부 광을 흡수할 수 있는 블랙 층(미도시)을 더 배치하는 것도 가능하다.
또한, 격벽(112)과 대응되는 전면 기판(101) 상의 특정 위치에 또 다른 블랙 층(미도시)이 더 형성되는 것도 가능하다.
또한, 후면 기판(111) 상에 형성되는 어드레스 전극(113)은 폭이나 두께가 실질적으로 일정할 수도 있지만, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 폭이나 두께와 다를 수도 있을 것이다. 예컨대, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 그것보다 더 넓거나 두꺼울 수 있을 것이다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 살펴보면, 프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-Field) 중 적어도 하나의 서브필드의 초기화를 위한 리셋 기간(RP)에서는 스캔 전극(Y)으로 상승 신호(RS)와 하강 신호(FS)가 공급될 수 있다.
예를 들면, 리셋 기간의 셋업 기간(SU)에서는 스캔 전극에 상승신호가 공급되고, 셋업 기간 이후의 셋다운 기간(SD)에서는 스캔 전극에 하강신호가 공급될 수 있다.
스캔 전극에 상승 신호가 공급되면, 상승 신호에 의해 방전 셀 내에는 약한 암방전(Dark Discharge), 즉 셋업 방전이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 방전 셀 내에는 벽 전하(Wall Charge)의 분포가 균일해질 수 있다.
상승 신호가 공급된 이후, 스캔 전극에 하강 신호가 공급되면, 방전 셀 내에서 미약한 소거 방전(Erase Discharge), 즉 셋다운 방전이 발생한다. 이 셋다운 방 전에 의해 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 균일하게 잔류될 수 있다.
리셋 기간 이후의 어드레스 기간(AP)에서는 하강 신호의 최저 전압보다는 높은 전압을 갖는 스캔 바이어스 신호(Vsc)가 스캔 전극에 공급될 수 있다.
또한, 어드레스 기간에서는 스캔 바이어스 신호로부터 하강하는 스캔 신호(Scan)가 스캔 전극에 공급될 수 있다.
한편, 적어도 하나의 서브필드의 어드레스 기간에서 스캔 전극으로 공급되는 스캔 신호의 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 전극(X)에 데이터 신호(Data)가 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.
어드레스 기간 이후의 서스테인 기간(SP)에서는 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 적어도 하나에 서스테인 신호(SUS)가 공급될 수 있다. 예를 들면, 스캔 전극 과 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.
도 3 내지 도 4는 방전가스에서 크세논의 함량에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 4에는 크세논의 함유량과 휘도 및 방전 개시 전압의 관계에 대한 데이터가 도시되어 있다. 여기서는 방전 가스에 포함된 크세논(Xe)의 함량을 5%에서 35%까지 변경하면서 25% 윈도우 패턴 영상을 화면에 표시할 때의 휘도 및 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 방전 개시 전압(Firing Voltage)을 측정하였다.
도 3을 살펴보면, 방전 가스에서 크세논(Xe)의 함량이 대략 5%인 경우에는 구현되는 영상의 휘도가 336[cd/m2]이고, 9%인 경우에는 대략 356[cd/m2]로서 상대적으로 작다.
반면에, 크세논(Xe)의 함량이 10%인 경우에는 휘도가 대략 365[cd/m2]로 증가한다. 이와 같이, 크세논(Xe)의 함량이 증가함에 따라 휘도가 증가한 것은 크세논(Xe)의 함량이 증가하면 방전셀 내에서 벽전하의 양이 증가하여 방전의 세기가 강해질 수 있고, 이에 따라 방전 시 진공 자외선의 발생을 증가시킬 수 있기 때문일 수 있다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 11%인 경우에는 휘도가 대략 371[cd/m2]이고, 크세논(Xe)의 함량이 대략 12%이상 15%이하인 경우에는 휘도가 385[cd/m2]이상 400[cd/m2]이하의 높은 값을 갖는다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 16%이상 30%이하인 경우에는 휘도가 대략407[cd/m2]에서424[cd/m2] 사이 값을 갖는다.
한편, 크세논(Xe)의 함량이 35%이상인 경우에는 휘도 증가율이 둔화되어 426[cd/m2]를 갖는다.
이상에서와 같이, 방전 가스에서 크세논(Xe)의 함량이 증가하면 구현되는 영상의 휘도가 증가하지만, 크세논(Xe)의 함량이 35%이상으로 증가하는 경우에는 휘도의 증가량이 미미함을 알 수 있다.
다음, 도 4를 살펴보면, 방전 가스에서 크세논(Xe)의 함량이 대략 5%인 경에는 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 방전 개시 전압이 대략 133V이고, 9%인 경우에는 대략 134V로서 상대적으로 낮다.
반면에, 크세논(Xe)의 함량이 10%인 경우에는 방전 개시 전압은 대략 136V로 증가한다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 11%인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 139V이고, 크세논(Xe)의 함량이 대략 12%이상 15%이하인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 141V이상 143V이하이다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 16%이상 30%이하인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 144V이상 150V이하이고, 크세논(Xe)의 함량이 35%이상으로 급격하게 높아지는 경우에는 방전 개시 전압이 대략 155V이상으로 급격히 상승할 수 있다.
이상에서와 같이, 방전 가스에서 크세논(Xe)의 함량이 증가하게 되면, 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 방전 개시 전압이 상승함을 알 수 있다.
이상의 도 3 내지 도 4의 데이터를 고려할 때, 구현되는 영상의 휘도를 향상시키면서도 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 방전 개시 전압이 과도하게 높아지는 것을 방지하기 위해서는 전면 기판과 후면 기판 사이에는 채워지는 방전 가스는 크세논(Xe)을 10%이상 30%이하 포함하는 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 12%이상 20%이하 포함할 수 있다.
한편, 방전가스에서 크세논의 함량이 높아지게 되면 영상의 휘도를 향상시킬 수는 있지만, 구현되는 영상의 잔상이 증가할 수 있다. 이에 대해 첨부된 도 5 내지 도 6을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 5 내지 도 6은 잔상에 대해 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 5를 살펴보면 잔상의 관찰하기 위해 (a)와 같이 화면상에 5% 윈도우 영역(500)에 풀-화이트(Full-White)의 영상을 대략 30분 동안 표시한다.
이와 같이, 5% 윈도우 영역(500)에 영상을 상대적으로 긴 시간동안 표시하게 되면, 이 영역에서는 어드레스 방전 및 서스테인 방전이 상대적으로 긴 시간동안 발생하기 때문에 방전 가스의 불순물인 수소(H2)가 활성화될 수 있다.
이러한 경우에는, 도 6과 같이, 5% 윈도우 영역(500)에서 활성화된 수소가 보호층(105)의 MgO 재질에서 산소(O)와 결합할 수 있다. 그러면, 5% 윈도우 영역(500)에서 보호층(105)은 산소 결핍 현상을 겪게 되고, 이에 따라 방전 전압이 낮아질 수 있다.
즉, 5% 윈도우 영역(500)에서의 방전 전압은 다른 영역에서의 방전 전압보다 더 낮아질 수 있는 것이다.
그러면, 5% 윈도우 영역(500)에서는 리셋 기간에서 공급되는 상승 신호 및 하강 신호에 의해 발생하는 셋업 방전 및 셋다운 방전의 세기가 다른 영역에 비해 강해질 수 있고, 이에 따라 리셋 기간에서 발생하는 광량이 다른 영역에 비해 많을 수 있다.
이후, 도 5의 (b)와 같이 5% 윈도우 영역(500)을 오프시키면, 이 영역에서의 리셋 기간에서 발생하는 광량이 다른 영역에 비해 더 많기 때문에 5% 윈도우 영역(500)이 다른 영역에 비해 상대적으로 더 밝게 보일 수 있다. 이에 따라 잔상이 발생할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 활성화된 수소(H2)가 보호층(105)의 산소(O)와 결합함으로써, 보호층(105)의 산소 결핍이 발생할 수 있고, 이에 따라 잔상이 발생할 수 있는데, 이러한 잔상을 방지하기 위해 방전가스에 질소(N2) 또는 산소(O2)를 첨가할 수 있다. 이에 대해 첨부된 표 1, 표 2 및 도 7을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 7은 방전가스에 첨가된 질소의 작용의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
표 1은 질소의 함량과 잔상율 및 휘도의 관계에 대한 데이터이고, 표 2는 산소의 함량과 잔상율의 관계에 대한 데이터이다.
먼저, 표 1에는 질소의 함량이 0%에서 2%사이인 경우에 잔상율과 풀-화이트 윈도우 패턴의 휘도에 대한 데이터가 도시되어 있다.
잔상율을 측정할 때는, 5% 윈도우 영역에 영상을 대략 30분 동안 표시한 이후에, 전화면을 오프시키는 풀-블랙(Full-Black) 패턴 영상으로 전환한다. 여기서 풀-블랙 패턴 영상으로 전환된 이후 5% 윈도우 영역의 휘도를 A라 하고, 5% 윈도우 패턴을 제외한 나머지 부분의 휘도를 B라 할 때, 대략 (A/B)×100의 값을 잔상율이라 할 수 있다. 이러한 잔상율을 구하는 공식은 변경 가능한 것이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
표 1을 살펴보면, 크세논(Xe)의 함량이 10%인 경우에 질소(N2)의 함량이 0%인 경우에는 잔상율은 대략 43%이고 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 210(cd/m2)이다.
- 표 1 -
Xe(10%) Xe(15%) Xe(20%)
N2함량 잔상율 휘도 N2함량 잔상율 휘도 N2함량 잔상율 휘도
0 43 210 0 56 230 0 81 274
0.01 45 206 0.01 42 238 0.01 48 265
0.05 40 208 0.05 43 236 0.05 50 270
0.1 39 212 0.1 44 232 0.1 51 274
0.5 41 202 0.5 42 236 0.5 45 268
0.8 40 201 0.8 42 234 0.8 44 265
1 46 200 1 43 223 1 49 259
2 37 172 2 38 187 2 45 228
또한, 질소(N2)의 함량이 0.01%인 경우에는 잔상율은 대략 45%이고 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 206(cd/m2)이다. 질소(N2)의 함량이 0.05%인 경우에는 잔상율은 대략 40%이고 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 208(cd/m2)이다.
또한, 질소(N2)의 함량이 0.1%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 39%와 212(cd/m2)이고, 질소(N2)의 함량이 0.5%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 41%와 202(cd/m2)이고, 질소(N2)의 함량이 0.8%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 40%와 201(cd/m2)이고, 질소(N2)의 함량이 1%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 46%와 200(cd/m2)이고, 질소(N2)의 함량이 2%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 37%와 172(cd/m2)이다.
이와 같이, 크세논의 함량이 대략 10%정도로 상대적으로 적은 경우에는 크세논의 함량이 상대적으로 많은 경우에 비해 방전셀 내의 벽전하의 양이 상대적으로 적을 수 있고, 이에 따라 방전의 세기가 상대적으로 약할 수 있다. 그러면, 5% 윈도우 영역에서 활성화되는 수소(H2)의 양이 적을 수 있고, 이러한 경우에는 방전가스에 첨가된 질소(N2)가 불순물의 역할을 수행하여 질소가 방전을 방해하게 된다. 이에 따라, 크세논의 함량이 10%로 상대적으로 적은 경우에는 방전가스에 질소가 첨가되더라도 잔상율의 개선 효과는 미미하고, 아울러 풀-화이트 영상에 대한 휘도는 감소하는 것을 알 수 있다.
다음, 크세논(Xe)의 함량이 15%인 경우에 질소(N2)의 함량이 0%인 경우에는 잔상율은 대략 56%이고 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 230(cd/m2)이다. 이와 같이, 크세논의 함량이 증가하게 되면, 방전셀 내의 벽전하의 양이 상대적으로 많아질 수 있고, 이에 따라 5% 윈도우 영역에서 활성화된 수소의 양이 증가할 수 있다. 이에 따라, 보호층에서 수소에게 빼앗기는 산소의 양도 증가할 수 있고, 이로 인해 잔상율이 증가하는 것이다.
반면에, 질소(N2)의 함량이 0.01%인 경우에는 잔상율은 대략 42%이고 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 238(cd/m2)이다.
이와 같이, 방전가스에서 크세논의 함량이 상대적으로 많은 경우에 방전가스에 질소가 첨가되면 잔상율이 뚜렷하게 개선되는 것을 알 수 있다.
이는, 도 7과 같이 5% 윈도우 영역에서 수소가 활성화되더라도 방전가스에 첨가된 질소가 수소와 결합으로써 수소가 보호층(105)의 산소와 결합하는 것을 억제함으로써 보호층(105)의 산소 결핍을 방지할 수 있고, 이에 따라 5% 윈도우 영역에서의 스캔 전극과 서스테인 전극간의 방전 전압이 다른 영역에 비해 과도하게 낮아지는 것을 방지할 수 있기 때문일 수 있다.
또한, 질소(N2)의 함량이 0.05%인 경우에는 잔상율은 대략 43%이고 풀-화이 트 영상의 휘도는 대략 236(cd/m2)이다.
또한, 질소(N2)의 함량이 0.1%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 44%와 232(cd/m2)이고, 질소(N2)의 함량이 0.5%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 42%와 236(cd/m2)이고, 질소(N2)의 함량이 0.8%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 42%와 234(cd/m2)이고, 질소(N2)의 함량이 1%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 43%와 223(cd/m2)이고, 질소(N2)의 함량이 2%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 38%와 187(cd/m2)이다.
이상에서와 같이, 크세논의 함량이 대략 15%정도로 증가한 경우에는 크세논의 함량이 10%정도로 상대적으로 적은 경우에 비해 방전가스에 질소가 첨가되는 경우에 잔상율의 개선효과가 뚜렷하고, 아울러 영상의 휘도도 증가한 것을 알 수 있다.
반면에, 방전가스에서 질소의 함량이 2%이상으로 과도하게 높은 경우에는 활성화된 수소의 양에 비해 질소의 양이 과도하게 많아질 수 있고, 이에 따라 질소가 불순물의 역할을 수행하여 질소가 방전을 방해하게 됨으로써 영상의 휘도가 과도하게 낮아지는 것을 알 수 있다.
다음, 크세논(Xe)의 함량이 20%인 경우에 질소(N2)의 함량이 0%인 경우에는 잔상율은 대략 81%이고 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 274(cd/m2)이다. 이와 같이, 크세논의 함량이 대략 20% 정도로 증가하게 되면 잔상율이 급증할 수 있다.
반면에, 질소(N2)의 함량이 0.01%인 경우에는 잔상율은 대략 48%이고 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 265(cd/m2)이다.
또한, 질소(N2)의 함량이 0.05%인 경우에는 잔상율은 대략 50%이고 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 270(cd/m2)이다.
또한, 질소(N2)의 함량이 0.1%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 51%와 274(cd/m2)이고, 질소(N2)의 함량이 0.5%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 45%와 268(cd/m2)이고, 질소(N2)의 함량이 0.8%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 44%와 265(cd/m2)이고, 질소(N2)의 함량이 1%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 49%와 259(cd/m2)이고, 질소(N2)의 함량이 2%인 경우 잔상율과 풀-화이트 영상의 휘도는 대략 45%와 228(cd/m2)이다.
이상에서와 같이, 크세논의 함량이 대략 20%정도로 증가한 경우에는 크세논의 함량이 10%정도로 상대적으로 적은 경우에 비해 방전가스에 질소가 첨가되는 경우에 잔상율의 개선효과가 뚜렷하고, 아울러 영상의 휘도도 증가한 것을 알 수 있 다. 반면에, 방전가스에서 질소의 함량이 2%이상으로 과도하게 높은 경우에는 활성화된 수소의 양에 비해 질소의 양이 과도하게 많아질 수 있고, 이에 따라 질소가 불순물의 역할을 수행하여 질소가 방전을 방해하게 됨으로써 영상의 휘도가 과도하게 낮아지는 것을 알 수 있다.
이상의 표 1의 데이터를 고려할 때, 방전 가스는 크세논(Xe)을 15%이상 30%이하 포함할 때, 질소(N2)를 0.01%이상 1.0%이하 포함하는 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 방전 가스는 질소를 0.05%이상 0.8%이하 포함할 수 있다.
다음, 표 2에는 산소의 함량이 0%에서 2%사이인 경우에 잔상율에 대한 데이터가 도시되어 있다.
- 표 2 -
Xe(10%) Xe(15%) Xe(20%)
O2함량 잔상율 O2함량 잔상율 O2함량 잔상율
0 43 0 56 0 81
0.01 40 0.01 39 0.01 44
0.05 41 0.05 38 0.05 46
0.1 42 0.1 42 0.1 49
0.4 43 0.4 40 0.4 48
0.5 45 0.5 38 0.5 48
1 42 1 44 1 52
2 49 2 43 2 55
표 2를 살펴보면, 크세논(Xe)의 함량이 10%인 경우에 산소(O2)의 함량이 0%인 경우에는 잔상율은 대략 43%이다.
또한, 산소(O2)의 함량이 0.01%인 경우에는 잔상율은 대략 40%이고, 산소(O2)의 함량이 0.05%인 경우에는 잔상율은 대략 41%이다.
또한, 산소(O2)의 함량이 0.1%인 경우 잔상율은 대략 42%이고, 산소(O2)의 함량이 0.4%인 경우 잔상율은 대략 43%이고, 산소(O2)의 함량이 0.5%인 경우 잔상율은 대략 45%이고, 산소(O2)의 함량이 1%인 경우 잔상율은 대략 42%이고, 산소(O2)의 함량이 2%인 경우 잔상율은 대략 49%이다.
이와 같이, 크세논의 함량이 대략 10%정도로 상대적으로 적은 경우에는 크세논의 함량이 상대적으로 많은 경우에 비해 방전셀 내의 벽전하의 양이 상대적으로 적을 수 있고, 이에 따라 방전의 세기가 상대적으로 약할 수 있다. 그러면, 5% 윈도우 영역에서 활성화되는 수소(H2)의 양이 적을 수 있고, 이러한 경우에는 방전가스에 첨가된 산소(O2)가 불순물의 역할을 수행하여 산소가 방전을 방해하게 된다. 이에 따라, 크세논의 함량이 10%로 상대적으로 적은 경우에는 방전가스에 산소가 첨가되더라도 잔상율의 개선 효과는 미미한 것을 알 수 있다.
다음, 크세논(Xe)의 함량이 15%인 경우에 산소(O2)의 함량이 0%인 경우에는 잔상율은 대략 56%로서 과도하게 높을 수 있다.
반면에, 산소(O2)의 함량이 0.01%인 경우에는 잔상율은 대략 39%이다. 이와 같이, 방전가스에서 크세논의 함량이 상대적으로 많은 경우에 방전가스에 산소가 첨가되면 잔상율이 뚜렷하게 개선되는 것을 알 수 있다.
이는, 방전가스에 질소가 첨가되는 경우와 마찬가지로 5% 윈도우 영역에서 수소가 활성화되더라도 방전가스에 첨가된 산소가 수소와 결합으로써 수소가 보호 층(105)의 산소와 결합하는 것을 억제함으로써 보호층(105)의 산소 결핍을 방지할 수 있고, 이에 따라 5% 윈도우 영역에서의 스캔 전극과 서스테인 전극간의 방전 전압이 다른 영역에 비해 과도하게 낮아지는 것을 방지할 수 있기 때문일 수 있다.
또한, 산소(O2)의 함량이 0.05%인 경우에는 잔상율은 대략 38%이다. 또한, 산소(O2)의 함량이 0.1%인 경우 잔상율은 대략 42%이고, 산소(O2)의 함량이 0.4%인 경우 잔상율은 대략 40%이고, 산소(O2)의 함량이 0.5%인 경우 잔상율은 대략 38%이고, 산소(O2)의 함량이 1%인 경우 잔상율은 대략 44%이고, 산소(O2)의 함량이 2%인 경우 잔상율은 대략 43%이다.
이상에서와 같이, 크세논의 함량이 대략 15%정도로 증가한 경우에는 크세논의 함량이 10%정도로 상대적으로 적은 경우에 비해 방전가스에 산소가 첨가되는 경우에 잔상율의 개선효과가 뚜렷한 것을 알 수 있다.
반면에, 방전가스에서 산소의 함량이 1%이상으로 과도하게 높은 경우에는 활성화된 수소의 양에 비해 산소의 양이 과도하게 많아질 수 있고, 이에 따라 산소가 불순물의 역할을 수행하여 방전을 방해하게 됨으로써 영상의 휘도가 과도하게 낮아지는 것을 알 수 있다.
다음, 크세논(Xe)의 함량이 20%인 경우에 산소(O2)의 함량이 0%인 경우에는 잔상율은 대략 81%이이다. 이와 같이, 크세논의 함량이 대략 20% 정도로 증가하게 되면 잔상율이 급증할 수 있다.
반면에, 산소(O2)의 함량이 0.01%인 경우에는 잔상율은 대략 44%이다. 또한, 신소(O2)의 함량이 0.05%인 경우에는 잔상율은 대략 46%이다.
또한, 산소(O2)의 함량이 0.1%인 경우 잔상율은 대략 49%이고, 산소(O2)의 함량이 0.4%인 경우 잔상율은 대략 48%이고, 산소(O2)의 함량이 0.5%인 경우 잔상율은 대략 48%이고, 산소(O2)의 함량이 1%인 경우 잔상율은 대략 52%이고, 산소(O2)의 함량이 2%인 경우 잔상율은 대략 55%이다.
이상에서와 같이, 크세논의 함량이 대략 20%정도로 증가한 경우에는 크세논의 함량이 10%정도로 상대적으로 적은 경우에 비해 방전가스에 산소가 첨가되는 경우에 잔상율의 개선효과가 뚜렷한 것을 알 수 있다. 반면에, 방전가스에서 산소의 함량이 1%이상으로 과도하게 높은 경우에는 활성화된 수소의 양에 비해 산소의 양이 과도하게 많아질 수 있고, 이에 따라 산소가 불순물의 역할을 수행하여 방전을 방해하게 됨으로써 영상의 휘도가 과도하게 낮아지는 것을 알 수 있다.
이상의 표 2의 데이터를 고려할 때, 방전 가스는 크세논(Xe)을 15%이상 30%이하 포함할 때, 산소(O2)를 0.01%이상 0.5%이하 포함하는 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 방전 가스는 질소를 0.05%이상 0.4%이하 포함할 수 있다.
한편, 잔상의 발생을 방지하기 위해 방전가스에 질소(N2)와 산소(O2)를 함께 첨가하는 것도 가능하다. 이러한 경우에는, 질소(N2)의 함량은 산소(O2)의 함량보다 많은 것이 바람직할 수 있다.
산소(O2)는 방전셀 내에서 활성화된 수소(H2)와 결합함으로써 보호층의 산소 결핍을 방지하는 것은 가능하지만, 이로 인해 수증기(H2O)를 형성함으로서 방전을 방해할 수 있다. 또한, 질소(N2)는 방전셀 내에서 활성화된 수소(H2)와 결합함으로써 보호층의 산소 결핍을 방지하는 것은 가능하지만, 이로 인해 암모늄 계열(NH)의 불순물을 형성함으로써 방전을 방해할 수 있다.
여기서, 수증기는 방전의 암모늄 계열의 불순물에 비해 방전의 세기를 과도하게 약하게 할 수 있다. 따라서, 방전가스가 수소(H2)와 산소(O2)를 함께 포함하는 경우에는 산소(O2)의 함량이 수소(H2)의 함량보다 더 적은 것이 바람직할 수 있다. 또한, 이러한 경우에 질소의 함량은 0.01%이상 1.0%이하인 것이 바람직할 수 있고, 산소의 함량은 0.01%이상 0.5%이하인 것이 바람직할 수 있다.
한편, 이상의 내용을 고려하면, 방전가스에서 크세논의 함량이 증가하게 되면 방전셀 내의 벽전하의 양도 함께 증가함으로써 방전셀 내의 수소가 활성화될 가능성이 더욱 높고, 이에 따라 잔상이 발생한 가능성도 더욱 증가하는 것으로 판단할 수 있다.
따라서, 방전가스에서 크세논의 함량이 증가하면 질소의 함량 및 산소의 함량 중 적어도 하나는 증가하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 산소에 비해 질소가 방전에 미치는 영향이 더 적은 것을 고려하면, 방전가스에서 크세논의 함량이 증가할수록 질소의 함량을 증가시키는 것이 바람직할 수 있다.
예컨대, 크세논의 함량이 A%(A는 15이상 30이하의 실수)인 경우 질소의 함량은 C%(C는 0.01이상 1.0이하의 실수)일 수 있다.
아울러, 크세논의 함량이 A%보다 많은 B%(B는 A보다 크고 30이하인 실수)인 경우에는 질소의 함량이 C%보다 많은 D%(D는 C보다 크고 1.0이하인 실수)인 것이 바람직할 수 있는 것이다. 즉, 크세논의 함량이 증가함에 따라 질소의 함량도 증가하는 것이 바람직할 수 있는 것이다.
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 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 대해 설명하기 위한 도면.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 설명하기 위한 도면.
도 3 내지 도 4는 방전가스에서 크세논의 함량에 대해 설명하기 위한 도면.
도 5 내지 도 6은 잔상에 대해 설명하기 위한 도면.
도 7은 방전가스에 첨가된 질소의 작용의 일례를 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 번호의 설명>
101 : 전면 기판 102 : 스캔 전극
103 : 서스테인 전극 104 : 상부 유전체층
105 : 보호층 111 : 후면 기판
112 : 격벽 113 : 어드레스 전극
114 : 형광체층 115 : 하부 유전체층

Claims (7)

  1. 전면 기판;
    상기 전면 기판과 대항되게 배치되는 후면 기판; 및
    상기 전면 기판과 후면 기판 사이에 채워지는 방전 가스;
    를 포함하고,
    상기 방전 가스는 크세논(Xe)을 15%이상 30%이하 포함하고, 질소(N2)를 0.01%이상 1.0%이하 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전 가스는 질소를 0.05%이상 0.8%이하 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 전면 기판;
    상기 전면 기판과 대항되게 배치되는 후면 기판; 및
    상기 전면 기판과 후면 기판 사이에 채워지는 방전 가스;
    를 포함하고,
    상기 방전 가스는 크세논(Xe)을 15%이상 30%이하 포함하고, 산소(O2)를 0.01%이상 0.5%이하 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 방전 가스는 산소를 0.05%이상 0.4%이하 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 전면 기판;
    상기 전면 기판과 대항되게 배치되는 후면 기판; 및
    상기 전면 기판과 후면 기판 사이에 채워지는 방전 가스;
    를 포함하고,
    상기 방전 가스는 크세논(Xe), 질소(N2) 및 산소(O2)를 포함하고,
    상기 크세논의 함량은 15%이상 30%이하이고, 상기 질소의 함량은 상기 산소의 함량보다 많은 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 질소의 함량은 0.01%이상 1.0%이하이고, 상기 산소의 함량은 0.01%이상 0.5%이하인 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 전면 기판;
    상기 전면 기판과 대항되게 배치되는 후면 기판; 및
    상기 전면 기판과 후면 기판 사이에 채워지는 방전 가스;
    를 포함하고,
    상기 방전 가스는 크세논(Xe)을 15%이상 30%이하 포함하고, 질소(N2)를 0.01%이상 1.0%이하 포함하고,
    상기 크세논의 함량이 A%(A는 15이상 30이하의 실수)인 경우 상기 질소의 함량은 C%(C는 0.01이상 1.0이하의 실수)이고,
    상기 크세논의 함량이 상기 A%보다 많은 B%(B는 A보다 크고 30이하인 실수)인 경우 상기 질소의 함량은 상기 C%보다 많은 D%(D는 C보다 크고 1.0이하인 실수)인 플라즈마 디스플레이 패널.
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