KR200262584Y1 - 분리형 구조를 갖는 전광판용 플라즈마 표시소자 - Google Patents

Abstract

본 고안은 적, 녹, 청색에 대한 각각의 방전셀을 분리형 구조체로 제작함으로써 소자 제조를 용이하게 하고 제조경비를 절감하면서도 표시면적의 크기를 자유롭게 할 수 있는 분리형구조를 갖는 전광판용 플라즈마 표시소자에 관한 것이다.

본 고안은 전면 유리기판의 하부면에 소정의 폭을 갖는 투명전극 배열이 진공증착되는 상판과 배면 유리기판의 상부면에 금속전극이 소정의 폭으로 증착되는 하판 사이에, 사각 유리봉의 내부상면에는 보호막이 도포되고 내부하면에는 형광체가 도포되는 적, 녹, 청색에 대한 각각의 방전셀 구조체가 삽입되고, 상기 배면 유리기판의 가장자리에 간격재가 축설되어 상기 방전셀 구조체들의 측면 유동을 지지하고 상판과 하판을 접착 고정하는 것을 특징으로 한다.

Description

분리형 구조를 갖는 전광판용 플라즈마 표시소자{The plasma disply panel with the separated panel structure for the electrical commercial board}

본 고안은 분리형 구조를 갖는 전광판용 플라즈마 표시소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방전셀을 분리형 구조로 제작 조립함으로써 소자 제조를 용이하게 하고 제조경비를 절감하면서도 표시면적의 크기를 자유롭게 할 수 있는 분리형 구조를 갖는 전광판용 플라즈마 표시소자에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마는 양전하와 음전하가 비슷한 양으로 섞여 있어서 전기적으로 중성을 띄는 상태이다. 진공상태에서 양극과 음극에 강한 전압을 인가하면 그 안에 있는 방전가스가 활성화되었다가 시간이 지남에 따라 본래의 안정화 상태로 돌아가면서 오로라처럼 강하고 아름다운 빛을 내며, 이러한 현상을 이용한 것이 플라즈마 디스플레이(Plasma Disply)장치이다.

이러한 플라즈마 디스플레이 장치(PDP : Plasma Disply Panel)는 전면 유리기판과 배면 유리기판, 및 격벽으로 둘러쌓인 방전셀에 방전가스를 주입하여 밀봉한 다음 전압을 가해 방전을 일으켜 방전시 나오는 빛을 디스플레이에 이용하는 것으로서, 상기 유리기판 사이에 크세논(Xe), 네온(Ne) 등의 가스를 채우고 격벽으로 이루어진 방전셀에 3원색 형광체를 바른 뒤 유리기판에 설치한 전극에 전압을 인가하면 방전현상이 일어나고 자외선이 형광체에 부딪치면서 발광하여 칼라표시를 구현하게 된다.

이와 같은 PDP 표시장치는 박형(薄型)이면서도 대면적의 표시소자의 구성이 가능하기 때문에, 최근 옥외 광고탑, 열차 시간표, 은행 단말기, 네온사인 등의 공공표지판 및 전광판 등에 사용되고 있다.

한편, 도 1은 종래의 전광판용 교류구동형 플라즈마 표시소자의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전광판용 PDP 소자는 기본적으로 상판(10)과 하판(15)이 봉지재(7)에 의해 용융, 합착되고 그 내부에 형성되는 방전셀(8)에는 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크세논(Xe), 수은(Hg) 등의 방전가스가 주입 밀봉되어 이뤄진다.

상기 상판(10)은 소정의 두께를 갖는 전면 유리기판(1)을 수 mm 정도로 절삭가공하여 각 방전셀(8)에 대한 홈과 유리격벽을 형성한 후 이런한 유리격벽 사이에 산화마그네슘(MgO)을 소정의 두께로 증착하여 보호막(4)을 형성하고, 그 이면부에는 산화인듐주석(In₂O₃:Sn)을 수천 Å의 두께로 진공증착한 후 사진식각법 또는 샌드블라스트법을 이용하여 수백 미크론 ~ 수 mm 정도의 폭을 갖는 투명전극(3)을 형성함으로써 제작된다.

또한, 상기 하판(15)은 소정의 폭을 갖는 배면 유리기판(2)을 수 mm 정도로 절삭가공하여 각 방전셀(8)에 대한 홈과 유리격벽을 형성한 후 유리격벽사이에 후막인쇄법 또는 분사법에 의해 적, 녹, 청색 형광체(6a,6b,6c)를 폭 수백 미크론 ~ 수 mm, 두께 수십 미크론 정도로 형성시키고, 그 이면부에는 소정의 폭 및 두께를 갖는 알루미늄(Al) 또는 크롬(Cr) 재질의 금속전극(5)을 형성함으로써 제작된다.

또한, 이와 같이 제작되는 상판(10)과 하판(15)을 프리트 유리가 주성분인 봉지재(7)를 통해 용융, 합착시키고, 그 내부를 진공배기시킨 후 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크세논(Xe), 수은(Hg) 등으로 구성된 방전가스를 수십∼수백 Torr 압력 분위기로 주입 밀봉하여 전광판용 PDP 소자를 완성하게 된다.

이때, 상기 투명전극(3)과 금속전극(5) 사이에 30KHz의 교류전압을 300V 정도 인가하면 주입된 혼합가스에서 자외선이 발생하고 이 자외선에 의해 적, 녹, 청 형광체(6a,6b,6c)가 여기되어 적, 녹, 청색 가시광(A,B,C)을 얻게 되며, 필요한 화소부위에 선택적으로 전원을 인가함으로써 소정의 화상이나 정보를 표시하게 된다.

이와 같은 구조를 갖는 종래의 전광판용 PDP소자는 유리를 절삭가공하여 기존 PDP 표시소자의 격벽을 대체하고, 유리 자체를 유전체로 활용하여 투명 유전체와 백색 유전체를 대체함으로써 제조공정과 제조경비를 줄이는 잇점이 있다.

또한, 전면, 배면 유리기판이 일체형 교각구조의 형태를 유지하므로 대기압의 압력에 유리기판에 휘지 않고 버틸 수 있는 견고한 구조물을 이루고 있다.

하지만, 유리를 절삭가공하는 번거로운 공정이 필요하고 모든 방전셀이 봉지재에 의해 기밀을 유지해야하기 때문에 소자의 제작이 용이하지 않고 그 제작비용이 크게 되는 문제점이 있다.

또한, 유리기판 및 상,하판이 고정적인 구조체로 이뤄지기 때문에 상업적 응용을 위한 표시면적의 다양한 요구에 신속히 대응할 수 없는 단점이 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 적, 녹, 청 3원색에 대한 각 방전셀을 분리형 구조로 제작 조립함으로써 소자의 제조 용이성 및 제조경비의 절감을 도모하고 표시면적의 크기를 자유롭게 할 수 있는 분리형 구조를 갖는 전광판용 플라즈마 표시소자를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 전광판용 교류구동형 플라즈마 표시소자의 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 전광판용 교류구동형 플라즈마 표시소자의 단면도.

도 3는 본 고안의 방전셀의 형성에 사용되는 사각 유리봉의 구조도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1,21. 전면 유리기판 2,22. 배면 유리기판

3,23. 투명전극 4,24. 보호막

5,25. 금속전극 6a,26a. 적색 형광체

6b,26b. 녹색 형광체 6c,26c. 청색 형광체

27. 사각 유리봉 28. 방전셀 구조체

29. 간격재

이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 고안에 따른 분리형 구조를 갖는 전광판용 플라즈마 표시소자는 전면 유리기판 및 투명전극이 구비된 상판과, 배면 유리기판 및 금속전극을 포함하는 하판 사이에 적, 녹, 청 3원색에 대한 방전셀이 형성되어 상기 투명전극과 금속전극에 교류전원이 인가됨에 따라 플라즈마 방전현상에 의해 화상 또는 문자를 디스플레이하는 플라즈마 표시소자에 있어서, 사각 유리봉의 내부면에 보호막과 적, 녹, 청색의 형광체중 어느 하나가 소정의 두께로 도포되고 그 내부에 방전가스가 소정의 압력 분위기로 주입 밀봉되는 구조로 이뤄지는 적, 녹, 청색에 대한 각각의 방전셀 구조체가 상판과 하판사이에 삽입 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 전면 유리기판의 하부면에 소정의 폭을 갖는 투명전극 배열이 진공증착되는 상판과 배면 유리기판의 상부면에 금속전극이 소정의 폭으로 증착되는 하판 사이에, 사각 유리봉의 내부상면에는 보호막이 도포되고 내부하면에는 형광체가 도포되는 적, 녹, 청색에 대한 각각의 방전셀 구조체가 삽입되고, 상기 배면 유리기판의 가장자리에 간격재가 축설되어 상기 방전셀 구조체들의 측면 유동을 지지하고 상판과 하판을 접착 고정하는 구조로 되는 것이 바람직하다.

본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 도 2는 본 고안에 따른 전광판용 교류구동형 플라즈마 표시소자의 단면도이고, 도 3은 본 고안의 방전셀의 형성에 사용되는 사각 유리봉의 구조도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 전광판용 교류구동형 플라즈마 표시소자는 전면 유리기판(21)과 투명전극(23)으로 구성된 상판(20), 배면 유리기판(22)과 금속전극(25)으로 구성된 하판(30), 및 보호막(24)과형광체(26a,26b,26c)가 그 내부에 도포된 사각 유리봉(27)으로 되는 적, 녹, 청색에 대한 3개의 방전셀 구조체(28)로 이뤄진다.

상기 상판(20)은 두께 3mm 정도인 전면 유리기판(21)의 하면에 산화인듐주석(In₂O₃:Sn) 재질의 투명전극(23)이 소정의 폭으로 배열 증착된다.

또한, 상기 하판(30)은 상기 전면 유리기판(21)과 동일 재질의 배면 유리기판(22)의 상면에 소정의 폭을 갖는 금속전극(25)이 상기 투명전극(23)과 직각 방향을 이루면서 배열된다.

상기 금속전극(25)은 형광된 가시광을 전면부로 반사하여 소자의 화면휘도를 증대시키기 위하여 광반사율이 좋은 크롬(Cr)이나 알루미늄(Al) 등의 금속재를 사용한다.

또한, 상기 방전셀 구조체(28)는 3개의 사각 유리봉(27)에 의해 적, 녹, 청색에 대한 각각의 방전셀 구조체가 개별적으로 형성됨으로써 용이하게 조립하고 분리가능하게 되며, 상기 사각 유리봉(27)의 내부상면에는 소정의 두께를 갖는 보호막(24)이 도포되어 이온충돌에 의한 유리봉(27)의 마모를 방지하고, 상기 사각 유리봉(27)의 내부하면에는 적색(또는 녹색, 청색)의 형광체(26a,26b,26c)가 소정의 두께로 도포되는 구조를 이뤄진다

상기 사각 유리봉(27)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 면의 두께가 1mm 이하이고, 그 높이(a)와 폭(b)는 수 mm이며, 길이(c)는 수십 cm ~ 수 m 정도의 치수를 갖는다.

이러한 사각 유리봉(27)의 치수는 PDP 전광판의 용도 및 크기에 따라 적절하게 조정하여 실시할 수 있다.

또한, 상기 방전셀 구조체(28)는 상기 사각 유리봉(27)내를 진공 배기시키고 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크세논(Xe), 수은(Hg) 등으로 구성된 혼합 가스를 수십∼수백 Torr의 압력 분위기로 주입한 후 그 양 끝을 용융, 밀봉함으로써 이뤄진다.

이와 같은 사각 유리봉(27)은 각 방전셀을 구분하는 유리격벽으로서의 역할을 할 뿐만 아니라 투명전극(23)과 금속전극(25)사이에서 교류 구동에 필요한 유전체로서의 기능을 하게 된다.

또한, 간격재(29)가 유리질 접착제를 통해 상기 상판(20)과 하판(30)의 가장자리에 접착되어 상기 방전셀 구조체(28)의 측방 유동을 고정하는 기능을 한다.

이하, 본 고안에 따른 PDP 전광판의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 두께 3㎜ 정도의 전면유리기판(21)에 산화인듐주석(In₂O₃:Sn)을 진공증착법에 의하여 수천 Å의 두께로 증착한 뒤, 사진식각법이나 샌드블라스트법으로 수백 미크론 ∼ 수 ㎜ 정도의 폭을 갖는 투명전극(23)의 배열을 형성하여 상판(20)을 제작한다.

상기 전면 유리기판(21)과 동일 재질의 배면 유리기판(22)에 광반사율이 좋은 크롬(Cr)이나 알루미뉴(Al)을 진공증착법에 의하여 수천 Å의 두께로 증착한 뒤 사진 식각법이나 샌드블라스트법으로 수백 미크론 ∼ 수 ㎜ 정도의 폭을 갖는 금속전극(25) 배열을 형성하여 하판(30)을 제작한다.

또한, 편평도가 양호한 사각 유리봉(27)을, PDP 전광판의 용도 및 크기에 적합하도록, 그 높이(a), 폭(b), 길이(c)의 치수를 결정하여 제작하고, 그 내부상면에는 마그네슘 산화물을, 그 내부하면에는 적색(또는 녹색, 청색) 형광체를 분사법에 의해 도포하고 건조, 소성하여 소정의 두께를 갖는 보호막(24)과 형광체층(26a,26b,26c)을 형성한다.

그리고, 상기 사각 유리봉(27)을 한 개씩 혹은 여러개를 동시에 진공 배기시키고 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크세논(Xe), 수은(Hg) 등으로 구성된 혼합 가스를 수십∼수백 Torr의 압력 분위기로 주입한 뒤, 그 양끝은 토치를 사용하여 용융, 밀봉시킴으로써, 적, 녹, 청 3원색 각각에 대한 방전셀 구조체(28)를 제작한다.

이와 같이 상판(20)과 하판(30), 및 방전셀 구조체(28)가 완성되면, 유리질 접착제를 사용하여 간격재(29)를 상기 배면 유리기판(22)의 상면 가장자리에 미리 고정시키고, 상기 간격재(29)의 사이에 방전셀 구조체(28)를 적, 녹, 청색의 순서로 끼워 넣은 후 상기 상판(20)을 덮고, 상판과 간격재를 유리질 접착제로 고정시킴으로써 본 고안에 따른 PDP 전광판을 조립하게 된다.

상기된 바와 같은 PDP 전광판의 투명전극(23)과 금속전극(25) 사이에 30KHz의 교류전압을 300V정도 인가하면 주입된 혼합가스에서 자외선이 발생하고 이 자외선에 의해 적, 녹, 청 형광체(26a,26b,26c)가 여기되어 적, 녹, 청색 가시광(A,B,C)을 얻게 된다. 화상이나 문자의 표시에는 필요한 화소부위에 선택적으로 구동함으로써 화상이나 정보를 표시할 수 있다.

본 고안은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 고안의 기술 사상이 허용하는범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 고안에 의하면, 사각 유리봉으로 적, 녹, 청 3원색에 대한 각 방전셀을 개별적으로 제작하고 이들 구조체에 대한 분리 및 조립이 용이하게 이뤄짐으로써, 소자의 제조 용이성 및 제조경비의 절감을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 디스플레이 면적의 크기를 수십 cm에서 수 m까지 자유롭게 조절할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 전면 유리기판 및 투명전극이 구비된 상판과, 배면 유리기판 및 금속전극을 포함하는 하판 사이에 적, 녹, 청 3원색에 대한 방전셀이 형성되어 상기 투명전극과 금속전극에 교류전원이 인가됨에 따라 플라즈마 방전현상에 의해 화상 또는 문자를 디스플레이하는 플라즈마 표시소자에 있어서,

   사각 유리봉의 내부면에 보호막과 적, 녹, 청색의 형광체중 어느 하나가 소정의 두께로 도포되고 그 내부에 방전가스가 소정의 압력 분위기로 주입 밀봉되는 구조로 이뤄지는 적, 녹, 청색에 대한 각각의 방전셀 구조체가 상판과 하판사이에 삽입 고정되는 것을 특징으로 하는 분리형 구조를 갖는 전광판용 플라즈마 표시소자.
2. 제 1항에 있어서, 전면 유리기판의 하부면에 소정의 폭을 갖는 투명전극 배열이 진공증착되는 상판과 배면 유리기판의 상부면에 금속전극이 소정의 폭으로 증착되는 하판 사이에, 사각 유리봉의 내부상면에는 보호막이 도포되고 내부하면에는 형광체가 도포되는 적, 녹, 청색에 대한 각각의 방전셀 구조체가 삽입되고, 상기 배면 유리기판의 가장자리에 간격재가 축설되어 상기 방전셀 구조체들의 측면 유동을 지지하고 상판과 하판을 접착 고정하는 것을 특징으로 하는 분리형 구조를 갖는 전광판용 플라즈마 표시소자.