KR20020012092A

KR20020012092A - 분리형 구조를 갖는 전광판용 플라즈마 표시소자 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20020012092A
Application number: KR1020000045549A
Authority: KR
Inventors: 이준세
Original assignee: 곽이광; 주식회사 에스에이텍
Priority date: 2000-08-05
Filing date: 2000-08-05
Publication date: 2002-02-15

Abstract

본 발명은 옥외 광고탑, 열차 시각표, 은행 단말기, 네온사인 등 공공 표지판에 사용되는 교류 구동형 플라즈마 전광판의 구조 및 그 제조방법에 관한 것으로 상판과 하판, 그리고 방전셀을 분리형 구조로 제작하여 조립함으로써 제조방법이 간단하고 제조경비를 절감하면서도 표시면적의 크기를 자유롭게 할 수 있는 것을 특징으로 하는 기술이다.

Description

분리형 구조를 갖는 전광판용 플라즈마 표시소자 제작방법{A fabrication method of the plasma display panel with the separated panel structure for the electrical commercial board}

본 발명은 옥외 광고탑, 열차 시각표, 은행 단말기, 네온사인 등 공공 표지판에 사용되는 교류 구동형 플라즈마 전광판(이하 PDP 전광판이라 부름)의 구조 및 그 제조방법에 관한 것으로써 상판과 하판, 그리고 방전셀을 분리형 구조로 제작하여 조립함으로써 제조방법이 간단하고 제조경비를 절감하면서도 표시면적의 크기를 자유롭게 할 수 있는 것을 특징으로 하는 PDP전광판의 구조와 제조방법에 관한 것이다.

이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 구성 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

벽걸이 TV나 PC 모니터용으로 사용되고 있는 교류구동형 PDP표시소자(제1도)의 구조는 상판과 하판으로 구성된다. 상판은 전면유리기판(1)에 진공증착법으로 형성한 투명한 표시전극(2)과 교류구동시 전하를 축적하여 흐르는 전류를 제한하기 위해 스크린프린팅 등의 방법으로 후막소성한 유리질의 투명 유전체층(3)과 기체 방전시 투명 유전체층(3)을 보호하고 표면전자를 방출하여 방전전압을 낮추기 위한 산화물을 진공증착한 보호막(4)으로 구성된다. 한편 하판에서는 배면 유리기판(5)에 은풀 등의 재료를 사용하여 후막인쇄법 등의 방법으로 어드레스 전극(6)을 형성하고 이어 백색 산화물 유전체를 후막 인쇄법으로 백색 유전체층(7)을 형성한 뒤 흑색 산화물재료를 사용하여 격벽(7)을 사진 식각법, 샌드블라스터법 혹은 스크린프린팅 등의 방법으로 형성하여 기체방전이 일어날 수 있는 방전셀(11)을 확보한다. 방전셀(11)의 측면과 밑면에는 적, 녹, 청색의 삼원색 빛을 낼 수 있는 형광체(9A, 9B, 9C)가 후막 인쇄법 등의 방법으로 형성된다. 상판과 하판은 봉지재(10)를 후막소성하여 합착되어지고 방전셀(11)내의 공기를 빼어낸 뒤아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크세논(Xe), 수은(Hg) 등으로 구성된 혼합가스를 방전셀(11) 내에 주입하여 PDP표시소자를 제조한다. PDP표시소자의 전극들(2, 6)사이에 교류가 걸리면 방전현상에 의해 방전셀(11)내의 크세논가스로부터 자외선이 발생된다. 발생된 자외선에 의해 형광체(9A, 9B, 9C)가 여기되어 글씨나 화상을 표시할 수 있는 적, 녹, 청색의 가시광(12A, 12B, 12C)이 전면유리기판(1) 밖으로 나오는 것이다. 이와 같이 종래의 벽걸이 TV용 PDP 표시소자는 미세한 화상을 재현하기 위해서 방전셀(11)의 크기가 가로 세로 높이가 각각 수백 미크론 이내로 구성되어야한다. 따라서 수십 마이크론의 폭과 수백 미크론의 높이를 갖는 격벽(10)을 사진 식각법, 샌드블라스터법 혹은 스크린프린팅 등의 방법으로 정교하게 형성하여야하며 격벽 형성과정에서 수율이 현저하게 떨어져서 제조경비가 상승하게 된다. 한편 기체방전이 저전압에서 지속적으로 일어날 수 있도록 고가인 투명유전체(3)와 백색 유전체(7)을 수십 마이크론의 두께로 후막소성하고 있어 제조경비 상승의 원인이 되고 있다.

한편 옥외 광고탑, 열차 시각표, 은행 단말기, 네온사인 등 공공 표지판에 사용되는 PDP 전광판에서는 벽걸이 TV용 PDP 표시소자처럼 미세한 화소를 요구하지 않으므로 방전셀의 크기는 수백 미크론∼수mm 정도의 크기를 유지하면 된다. 따라서 방전셀과 관련된 격벽 사이의 간격도 수백 미크론∼수 mm 정도로 형성되며 격벽의 폭도 수백 미크론∼수 mm 정도이면 먼 거리에서 문자나 화상을 시인성이 떨어지지 않게 표시할 수 있다. 이처럼 벽걸이 TV용 PDP 표시소자처럼 미세한 방전셀을 얻기 위한 엄격한 격벽 제조 기술이 요구되지 않으므로 PDP전광판은 제 2도와 같이전면, 배면 기판유리(1, 5)를 절삭 가공하여 격벽(8)과 유전체(3, 7)를 대체한 구조를 갖고 있다. 이하 종래의 PDP전광판의 제작방법에 대해 자세히 설명한다. 이 전광판은 기본적으로 표시전극(투명전극)/전면 유리기판/방전셀/형광체/배면유리기판/어드레스 전극(금속전극)의 구조를 갖는다.(도면상에 나타난 표시전극(2)와 전면 유리기판(1)은 실제 구조에서는 90도 회전되어 있다.) 이하 PDP전광판의 제작방법을 상세히 설명하면 다음과 같다. 두께 3mm 정도의 전면유리기판(1)에 산화인듐주석(In₂O₃:Sn)을 진공증착법에 의하여 수천 옹스트롬 증착한 뒤 사진 식각법이나 샌드블라스트 법으로 수백 미크론∼수 mm 정도의 폭을 갖는 투명전극(2)을 형성한다. 혹은 수백 미크론∼수 mm 정도의 폭을 갖는 메탈 마스크를 전면유리에 씌워 진공증착법으로 직접 투명전극(2)을 형성한다. 투명전극(2)이 형성된 전면 유리를 샌드블라스트법으로 투명전극(2)이 형성된 반대 측의 유리를 깊이 수mm 정도로 절삭해내어 절삭된 부분의 홈과 홈 사이에 저절로 형성된 유리격벽(13)이 깊이 수 mm, 폭 수백 미크론∼수 mm 정도의 크기를 갖게 한다. 유리격벽(13) 사이에 산화마그네슘(MgO)을 메탈마스크를 씌워 진공증착법에 의하여 수천 옹스트롬 증착하여 보호막(4)을 형성함으로써 상판을 제작한다. 한편 전면 유리와 동일 재질의 배면 유리기판(5) 광의 반사율이 좋은 크롬(Cr)이나 알루미늄(Al)을 진공증착법에 의하여 수천 옹스트롬 증착한 뒤 사진 식각법이나 샌드블라스트 법으로 수백 미크론∼수 mm 정도의 폭을 갖는 금속전극(6)을 형성한다. 혹은 수백 미크론∼수 mm 정도의 폭을 갖는 메탈 마스크를 배면유리에 씌워 진공증착법으로 직접 금속전극(6)을 형성한다. 금속전극(6)이 형성된 배면유리를 샌드블라스트법으로 금속전극(6)이 형성된 반대 측의 유리를 깊이 수mm 정도로 절삭해내어 절삭된 부분의 홈과 홈 사이에 저절로 형성된 유리격벽(13)이 깊이 수mm, 폭 수백 미크론∼수mm 정도의 크기를 갖게 한다. 유리격벽(13)사이에 후막 인쇄법 혹은 분사법에 의해 적, 녹, 청 형광체(9A, 9B, 9C)를 폭 수백 미크론∼수 mm, 두께 수십 미크론 정도로 형성시킨 뒤 소성하여 하판을 제작한다. 제작된 상, 하판은 프리트 유리가 주성분인 봉지재(10)를 후막 인쇄한 뒤 투명전극(2)와 금속전극(6)이 서로 직각으로 되게 포개어 전기로에서 용융 합착시킨다. 합착된 전광판의 방전셀(11)을 배기시키고 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크세논(Xe), 수은(Hg) 등으로 구성된 혼합가스를 수십∼수백 Torr주입하고 투명전극(2)와 금속전극(6)사이에 30 KHz의 교류전압을 300 V 정도 인가하면 주입된 혼합가스에서 자외선이 발생하고 이 자외선에 의해 적, 녹, 청 형광체(9A, 9B, 9C)가 여기되어 적, 녹, 청색 가시광(12A, 12B, 12C)을 얻게 된다. 화상이나 문자의 표시에는 필요한 화소부위에 선택적으로 구동함으로써 화상이나 정보를 표시할 수 있다. 이와 같은 방법으로 제작된 PDP전광판은 유리를 절삭가공하여 기존 PDP표시소자의 격벽(8)을 대체하고 유리 자체를 유전체로 활용하여 투명 유전체(3)와 백색 유전체(7)를 대체하여 제조공정과 제조경비를 줄이는 잇점이 있다. 또한 전면, 배면 유리기판(1, 5)가 일체형 교각구조의 형태를 유지하므로 대기압의 압력에 유리기판에 휘지 않고 버틸 수 있는 견고한 구조물을 이루고 있다. 그러나 유리를 절삭가공하는 번거로운 공정이 필요하며 모든 방전셀(11)이 봉지재(10)에 의해 기밀을 유지해야하며 상업적 응용을 위한 표시면적의 다양한 요구에 신속히 대응할 수 없는 단점이 있다.

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제1도는 벽걸이 TV용 교류구동형 플라즈마 표시소자의 단면도

제2도는 종래의 전광판용 교류구동형 플라즈마 표시소자의 단면도

제3도는 본 발명의 전광판용 교류구동형 플라즈마 표시소자의 단면도

제4도는 본 발명의 방전셀의 형성에 사용되는 사각 유리봉의 구조도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 전면 유리기판 2: 표시전극(투명전극) 3: 투명 유전체층

4: 보호막 5: 배면 유리기판 6: 어드레스 전극(금속전극)

7: 백색 유전체 8: 격벽 9A: 적색 형광체 9B: 녹색 형광체

9C: 청색 형광체 10: 봉지재 10': 간격재 11: 방전셀

12A:적색광 12B: 녹색광 12C: 청색광 13: 유리 격벽 13':사각 유리봉

제 3도의 본 발명은 전면 기판유리(1)와 투명전극(2)로 구성된 상판, 배면 기판유리(5)와 금속전극(6)으로 구성된 하판, 그리고 사각 유리봉(13')과 이 속에 형성된 보호막(4)과 형광체(9A, 9B, 9C)로 구성된 방전셀(11)의 세개의 분리된 구조체를 갖는다. 가장자리의 간격재(10')은 단순히 방전셀(11)을 상,하판 사이에 설치할 때 방전셀(11)이 왼쪽이나 오른쪽으로 밀리지 않고 제 위치에 고정되도록 하는 기능을 갖는다. 이하 본 발명의 PDP 전광판의 제조방법에 대해 상세히 설명한다. 두께 3mm 정도의 전면유리기판(1)에 산화인듐주석(In₂O₃:Sn)을 진공증착법에 의하여 수천 옹스트롬 증착한 뒤 사진 식각법이나 샌드블라스트 법으로 수백 미크론∼수mm 정도의 폭을 갖는 투명전극(2)을 형성하여 상판을 제작한다. 한편 전면 유리와 동일 재질의 배면 유리기판(5)에 광반사율이 좋은 크롬(Cr)이나 알루미늄(Al)을 진공증착법에 의하여 수천 옹스트롬 증착한 뒤 사진 식각법이나 샌드블라스트 법으로 수백 미크론∼수 mm 정도의 폭을 갖는 금속전극(6)을 형성하여 하판을 제작한다. 본 발명의 핵심 구조체인 방전셀(11)은 제 4도와 같은 편평도가 양호한 사각 유리봉(높이 a, 폭 b, 길이 c)을 제작하여 윗면에는 마그네슘(Mg) 산화물을, 밑면에는 형광체를 분사법에 의해 입히고 건조, 소성하여 보호막(4)과 형광체층(9A, 9B, 9C)를 형성한다. 두께가 1 mm 이하인 사각 유리봉(13')의 높이 a, 폭 b, 길이 c는 PDP 전광판의 용도와 크기에 따라 결정되며 a와 b는 수 mm, c는 수십 cm에서수 m까지 범위의 크기를 갖는다. 이 사각 유리봉(13')은 전광판의 투명전극(2)와 금속전극(6)사이에 위치하므로 방전셀(11)을 형성하는 유리 격벽(13)의 역할 외에 교류 구동에 필요한 유전체(3, 7)의 역할도 하고 있다. 보호막(4)과 형광체층(9A, 9B, 9C)이 형성된 사각 유리봉(13')은 한 개씩 혹은 여러개를 동시에 진공 배기 시키고 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크세논(Xe), 수은(Hg) 등으로 구성된 혼합가스를 수십∼수백 Torr 주입한 뒤 양 끝을 토치를 사용하여 용융, 밀봉시킨다. 전면 유리 기판(5)과 유리질 접착제를 사용하여 미리 고정시킨 두 간격재(10') 사이에 밀봉된 사각 유리봉(13')을 적, 녹, 청색의 순서로 교대로 끼워 넣고 상판을 위에서 덮어 PDP 전광판을 조립한다. 상판과 간격재(10')은 역시 유리질 접착제를 사용하여 고정시킨다. 투명전극(2)와 금속전극(6)사이에 30 KHz의 교류전압을 300 V 정도 인가하면 주입된 혼합가스에서 자외선이 발생하고 이 자외선에 의해 적, 녹, 청 형광체(9A, 9B, 9C)가 여기되어 적, 녹, 청색 가시광(12A, 12B, 12C)을 얻게 된다. 화상이나 문자의 표시에는 필요한 화소부위에 선택적으로 구동함으로써 화상이나 정보를 표시할 수 있다.

본 발명의 요체는 상판과 하판, 그리고 방전셀을 분리형 구조로 제작하여 조립함으로써 제조방법이 간단하고 제조경비를 절감하면서도 표시면적의 크기를 자유롭게 하는 데 있다. 이와 같은 방법으로 제작된 PDP전광판은 사각 유리봉(13')을 사용하여 사각 유리봉 내에 보호막과 형광층을 형성하여 방전셀(11)을 적, 녹, 청 삼원색에 대해 개별적으로 제작함으로써 기존의 유리를 절삭가공하는 번거로운 공정을 피할 수 있으며 도 2에서와 같이 모든 방전셀(11)이 봉지재(10)에 의해 기밀을 유지해야하는 단점을 제거할 수 있으며 표시면적의 크기를 수십 cm에서 수 m까지 자유롭게 할 수 있다.

Claims

상판과 하판, 그리고 방전셀을 분리형 구조로 제작하여 조립함으로써 제조방법이 간단하고 제조경비를 절감하면서도 표시면적의 크기를 자유롭게 할 목적으로 사각 유리봉을 사용하고, 사각 유리봉 내에 보호막과 형광층을 형성하여 방전셀을 적, 녹, 청 삼원색에 대해 개별적으로 제작하는 것을 특징으로 하는 옥외 광고탑, 열차 시각표, 은행 단말기, 네온사인 등의 공공 표지판에 사용되는 교류 구동형 플라즈마 전광판의 구조와 제조방법.
제 1 항에 있어서 사각 유리봉을 투명전극과 금속전극사이에 두어 격벽과 유전체의 역할을 동시에 하게 하는 것을 특징으로하는 옥외 광고탑, 열차 시각표, 은행 단말기, 네온사인 등의 공공 표지판에 사용되는 교류 구동형 플라즈마 전광판의 구조와 제조방법