플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP)이 Liquid Crystal Display(LCD) 등 다른 대형 평면 디스플레이 분야와 경쟁하기 위해선 제품의 다양성과 발광 효율의 향상, 저가격화, 고화질화 등의 기술 발전이 요구된다. 본 논문에서는 우선 기존 PDP용 녹색 형광체의 특성과 문제점, 이를 해결하기 위한 방법에 대해 개괄적으로 논의한다. 또한, 제품의 다양성을 위해 개발 진행 중인 3D-PDP의 원리와 이의 실현을 위한 형광체의 요구 특성에 대해 기술한다. 대표적인 PDP용 녹색 형광체인 Zn2SiO4:Mn 형광체가 가진 문제점은 표면의 높은 음전하와 상대적으로 긴 잔광 시간으로 요약된다. 표면의 높은 음전하와 플라즈마의 가혹한 환경에 노출로 인한 열화 현상은 금속 산화물의 코팅을 통해 해결할 수 있음을 알 수 있었으며, 특히 Al2O3가 코팅되었을 때 가장 큰 효과를 볼 수 있음을 알 수 있었다. 상대적으로 긴 잔광 시간은 Mn 농도를 늘린 Zn2SiO4:Mn 형광체를 사용함으로 개선할 수 있고, 부족한 휘도는 YBO3:Tb 형광체를 혼합하여 사용함으로써 개선할 수 있었다. 아울러 본 연구에서는 YBO3:Tb 형광체 대신으로 115%의 휘도를 가지는 (Y, Gd)Al3(BO3)4:Tb 형광체의 사용이 가능함을 제안하였으며, 3D-PDP에 적용하기에 적합한 1 ms 내외의 잔광 시간을 가지는 (Mg, Zn)Al2O4:Mn 형광체를 제안하였다.

Plasma Display Panels(PDPs) require to have improved luminous efficiency, low manufacturing cost, and high image quality to compete with other flat display devices such as Liquid Crystal Displays(LCDs) and organic lightemitting diodes(OLEDs). In addition, the diversity of product line-up may be needed for high market share. In this paper, the optical characteristics of typical green phosphor for PDP application are reviewed and the problem-based solution will be proposed. We also shortly describe the principle of 3D-PDPs which are promising. Then, the requirement of green phosphor for 3D-PDP application is summarized and research achievement, as of now, is described. The typical problems of Zn2SiO4:Mn phosphor, which is the most well-known, are the negatively charged surface property and the long decay time, which leads to unstable discharge in green cell and afterimage. These problems were solved by coating the phosphor surface with metallic oxide. It was found that Al2O3 would be the best material for Zn2SiO4:Mn phosphor. It gives longevity as well as low operating voltage due to the charging effect in green cells. Also, new phosphors, (Y, Gd)Al3(BO3)4:Tb and (Mg, Zn)Al2O4:Mn phosphor are proposed for increasing the luminance and reducing the decay time, which are capable to apply for 3D-PDP application.

PDP Phosphor Coating Decay Time Longevity

Tachibani H, Mastsuda A, Haruk S, Kosugi N, Wani K, Weber LF, Proceedings of the 10th International Display Workshops [IDW’00] 651, Kobe, Japan, Nov. 29-Dec. 1 (2000)
Tamatani M, J. Lumin., 100, 317 (2002)
Yoon SJ, Jung YK, Seo JW, Lee BH, Kim YH, Kang BK, Displays, 23, 183 (2002)
Hong GY, Jeoung BW, Jeon BS, Yoo JS, Ha CH, Whang KW, J. Electrochem. Soc., 151(10), H205 (2004)
Jeoung BW, Hong GY, Han BY, Yoo JS, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1, 43, 7997 (2004)
Han BY, Yoo JS, “Aging Characteristics of the Green Phosphor for PDP Application,” Proceedings of the 5th International meeting on information display [IMID ‘05], P-106, 1262-1265, Daegu, Korea, Jul. 19-23 (2005)
Han BY, Yoo JS, Kim YK, Heo EG, Choi CK, Kim JK, Eletrochem. Solid St., 11, J89 (2008)
Betsui K, Namiki F, Kanazawa Y, Inoue H, Fujitsu Sci. Tech. J, 35, 229 (1999)
Oversluizen G, Zwart S, Gillies MF, Dekker T, Vink TJ, Microelecron. J., 35, 319 (2004)
Siegeo H, Utaro M, Sigeuki O, Matsushita Electric Ind., Co. Ltd., “Plasma Display Device,” Korean Patent No. 10-2001-0062387 (2001)
Han BY, Shin HH, Yoo JS, Kim CK, “Synthesis and Optical Characteristics of Green Emitting (Y,Gd)Al3(BO3)4:Tb Phosphor for PDP Application,” Proceedings of the 7th International meeting on information display [IMID ‘07], P2-26, 1352-1355, Daegu, Korea, Aug. 27-31 (2007)
Han BY, Hong GY, Yoo JS, Heo EG, Kim YK, J. Electrochem. Soc., 151, J331 (2008)
Lee BH, “Principles and Status of 3D Display Technologies,” proceedings of the SEMICON Korea 2007 FPD Workshop-Post LCD Technology, 75-104, Seoul, Korea, Feb. (2007)