KR20080101392A - 고휘도 플라스마 광고 판넬 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라스마 광고 판넬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 옥외 광고용으로 사용할 수 있는 고휘도 플라스마 광고 판넬에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고휘도 평면 플라스마 광고 판넬은, 하면에 증착 형성된 방전 전극과, 상면에 표시하고자 하는 광고패턴 형상으로 일부가 제거되어 형성된 제1방전공간을 구비한 하판그래스와, 상기 하판그래스의 상면에 형성된 제1 방전공간의 광고 패턴과 동일한 패턴으로 연장된 제2 방전공간을 형성하기 위하여 유전체를 스크린 인쇄하여 형성한 유전체 격벽과, 상면에 증착 형성된 방전전극을 구비하고 하면이 상기 유전체 격벽의 상면에 밀착된 상판그래스와, 상기 하판그래스와 상판그래스 사이의 가장자리 둘레에 도포되어 소성된 합착 실재와, 상기 하판그래스의 제1 방전공간에 도포된 형광체와, 상기 제1 및 제2 방전공간에 주입된 가스를 포함하는 것을 특징으로 한다. 고휘도를 내기 위하여서는 상기 방전공간에 주입된 가스는 수은을 포함하는 것이 바람직하다.
플라스마, 수은, 유전체 격벽, 인쇄

Description

고휘도 플라스마 광고 판넬 및 그 제조방법{HIGH BRIGHTNESS PLASMA SIGN PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
도 1은 종래의 플라스마 광고 판넬의 구조를 나타내는 개략도
도 2는 본 발명에 따른 플라스마 광고 판넬의 일실시예의 구조를 나타내는 개략도
도 3은 본 발명에 따른 플라스마 광고 판넬의 제조방법의 흐름도
<도면 부호의 간단한 설명>
10 하판그래스 11 방전 전극
12 전극테이프 20 유전체 격벽
30 유전체 실재 40 상판그래스
41 방전전극 42 전극테이프
50 제1 방전공간 50 제2 방전공간
70 형광체
대한민국 특허 제10-367474호, 발명의 명칭 '평판전극을 이용한 네온사인장 치 및 하판구조'(인용문헌 1)
본 발명은 플라스마 광고 판넬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 옥외 광고용으로 사용할 수 있는 고휘도 플라스마 광고 판넬 및 그 제조방법에 관한 것이다.
플라스마 디스플레이 판넬(PLASMA DISPLAY PANEL)은 전면 유리기판과 배면 유리기판 사이에 형성된 방전 공간에 주입된 가스의 방전시 나오는 빛을 이용한 표시장치이다. 통상 방전 가스로는 크세논, 네온 등의 가스가 사용되고, 방전공간에는 칼라를 표시하기 위한 형광체가 도포되어 있다. 플라스마 디스플레이 판넬은 박형으로 대면적의 표시장치를 저렴하게 제조할 수 있기 때문에 대형 광고용 표시 장치에 적합하다.
도 1에는 상기 인용문헌 1에 개시된 플라스마 평면 광고 판넬의 개략도가 도시되어 있다. 상기 인용문헌에 개시된 네온사인 장치는, 도시된 것과 같이 상면에 방전 전극(1)을 구비한 상판그래스(2)와, 하면에 방전전극(6)을 구비한 하판그래스(5)를 포함한다. 상판그래스의 하면에는 보호층(3)이 형성되어 있다. 하판그래스(5)의 상면에는 샌드브래스팅에 의해서 형성된 방전공간(12)이 형성되어 있다. 방전공간(12)의 하부에는 형광체(7)가 도포 되어 있다. 또한, 하판그래스(5)에는 방전공간에 진공을 형성하고 방전가스 주입을 위한 배기구(9)가 형성되어 있고, 배기구에는 배기튜브(11)가 연결되어 있다. 방전 가스로는 크세논, 네온 등의 불활성 가스가 주입된다.
상기와 같은 플라스마 평면 광고 판넬의 작동하는 원리는, 상하의 전극에 전 원을 인가하며, 불활성 가스에서 방출되는 빛(UV 선)이 방전공간에 도포된 형광체를 여기시켜서 가시광선을 방출하게 한다. 방전공간을 광고하고자 하는 문자나 모양을 갖는 패턴으로 형성하여 광고용 판넬로 이용한다.
최근 플라스마 디스플레이를 이용한 대형 광고 판넬에 대한 수요가 증가하고 있다. 이는, 기존의 네온사인에 비하여 전력 소비가 적고, 제조원가가 저렴하며, 면광원으로서 광고에 보다 효과적이라는 장점 때문이다. 그러나, 상기와 종래의 플라스마 광고장치는 불활성 가스 중 크세논을 주로 사용하기 때문에 휘도가 600 내지 700 cd/㎠ 정도로, 옥외용 광고판으로 사용하기에는 휘도가 충분하지 못한 결점이 있다. 즉, 종래의 플라스마 광고 판넬은 저휘도로 주로 옥내용으로 사용범위가 제한되어 수요자의 욕구를 충족시키기 못하고 있다.
플라스마 디스플레이 광고 판넬의 휘도를 높게 하기 위하여는, 불활성 가스 이외에 방전 공간에 수은 증기를 넣으면 가능하나, 도 1에 도시된 것과 같은 구조를 갖는 종래의 디스플레이 광고 판넬은 방전공간이 충분치 못하여 수은 증기를 주입할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수은 증기의 주입이 가능하여 고휘도를 낼 수 있는 구조를 갖는 플라스마 광고 판넬를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 고휘도 플라스마 광고 판넬의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 따른 고휘도 평면 플라스마 광고 판넬은, 하면에 부착된 방전 전극과 상면에 표시하고자 하는 광고패턴 형상으로 일부가 제거되어 형성된 제1방전공간을 구비한 하판그래스와, 상기 하판그래스의 상면에 형성된 제1 방전공간의 광고 패턴과 동일한 패턴으로 연장된 제2 방전공간을 형성하기 위하여 유전체로 스크린 인쇄하여 형성된 유전체 격벽과, 상면에 부착된 방전 전극을 구비하고 하면이 상기 유전체 격벽의 상면에 밀착된 상판그래스와, 상기 하판그래스와 상판그래스 사이의 가장자리 둘레에 도포되어 소성된 합착 실재(seal)와, 상기 하판그래스의 제1 방전공간에 도포된 형광체와, 상기 제1 및 제2 방전공간에 주입된 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다. 고휘도를 내기 위하여서는 상기 방전공간에 주입된 가스는 수은을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 하판그래스의 상면에 형성된 제1방전공간은 샌드 블라스팅에 의하여 형성하고, 상기 유전체 격벽은 실크스크린 프린팅으로 형성한다. 본 발명의 플라스마 광고 판넬에 있어서, 상기 유전체 격벽은 주입되는 가스의 포화 증기를 형성하기 위하여 적어도 높이가 3 내지 5 mm 범위인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 플라스마 광고 판넬은 평면으로 제조하는 것이 바람직하나, 광고의 필요성에 따라서 곡면을 갖도록 제조될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 저렴한 비용으로 수은의 포화 증기압을 형성할 수 있는 방전공간을 적층 인쇄에 의하여 형성된 유전체 격벽으로 제1 방전공간과 연통하는 제2 방전공간을 형성하여 확보할 수 있게 된다. 따라서, 저렴한 비용으로 고휘도의 플라스마 광고장치를 제공할 수 있게 된다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 평면 플라스마 광고 판넬의 일시예의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 플라스마 광고 판넬(100)은 하판글래스(110)와, 상판글래스(140)와, 상판글래스(140)와 하판글래스 사이에 인쇄되어 적층된 유전체 격벽(120)을 포함한다. 또한, 유전체 격벽의 둘레에는 상판글래스(140)와 하판글래스(110)를 합착하고 방전공간을 외부와 밀폐하기 위한 합착 실재(130)가 접착되어 있다. 상판글래스(140)의 상면과 하판글래스(110)의 하면에는 각각 방전전극(111, 141)이 부착되어 있다. 방전 전극은 통상 투명한 ITO(Indium Tin Oxide)를 유리기판에 증착하여 제조하나, 이에 한정되는 것은 아니고 산화인듐이나 산화주석, 산화아연 등을 사용할 수도 있다. 각각의 방전 전극(111, 141)에는 전원을 인가하기 위한 전극(112, 142)이 각각 부착되어 있다. 방전 전극(111, 141)에 전원을 인가하기 위한 전극(112, 142)은 실버 페이스트나 카본 페이스트 등의 도전성 페이스트를 이용하여 형성하거나, 도전성 테입을 부착하여 형성한다. 합착 실재(130)는 상부글래스(140)의 하면에 사전에 도포하고, 하판글래스(110)와 합체한 후에 소성하여 방전공간(150, 160)이 완전히 밀폐되도록 한다.
하판글래스(110)의 상면에는 표시하고자 하는 광고패턴이 새겨진 제1 방전공간(150)이 형성되어 있다. 제1 방전공간의 높이는 통상 1 내지 2 mm 범위이다. 제1 방전공간(150)은 샌드 블라스트, 레이저, 부식 등에 여러가지 공정에 의하여 형성할 수 있다. 제1 방전공간(150)의 하부면에는 형광체(170)가 도포되어 있다. 형광체(170)의 도포는 스프레이, 인쇄, 디핑(deeping) 등의 방법으로 행하여 진다. 형광체(170)는 광고 패턴을 표시하고자 하는 색상에 따라 적색, 녹색, 청색 형광체를 적당한 비율로 혼합된 것을 사용한다. 제1 방전공간(150)의 상부에는 제1 방전공간(150)과 동일한 패턴을 갖도록 유전체 격벽(120)에 의하여 제2 방전공간이 형성되어 있다. 유전체 격벽(120)은 스크린 인쇄를 여러 번 박복하여 적층하여 형성한다. 유전체 격벽(120)에 의하여 형성되는 제2 방전공간(160)의 높이는 3 내지 5 mm 의 범위이다. 상기 제1 방전공간(150)과 제2 방전공간에는 플라스마 방전을 위한 가스가 충전되어 있다. 본 실시예에서 방전공간(150, 160)에 주입된 가스는 수은을 포함한다. 종래의 판넬에 비하여 본 실시예의 판넬은 하판그래스(110)에 의해서 형성된 제1 방전공간(150)에 유전체 격벽에 의하여 형성된 제2 방전공간(160)을 더하여 충분한 방전 공간이 확보되므로, 고휘도를 낼 수 있는 수은의 포화증기압 유지가 가능해진다.
본 발명의 다른 측면에 따른 플라스마 광고 판넬의 제조방법은, 상면에 방전 전극이 부착된 상판그래스의 하면에 합착 실재를 도포하는 단계와, 하면에 부착된 방전 전극과 상면에 표시하고자 하는 광고 패턴 형상으로 일부가 제거되어 형성된 제1방전공간을 구비한 하판그래스의 상면에 상기 제1 방전공간의 광고 패턴과 동일한 패턴으로 연장된 제2 방전공간을 형성하기 위하여 유전체로 스크린 인쇄를 반복하여 유전체 격벽을 형성하는 단계와, 상기 하판그래스의 상부에 상판그래스를 적층하고 합착 실재를 소성하여 방전공간을 밀폐하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 3을 참조하여, 본 실시예의 플라스마 광고 판넬을 제조하는 공정에 대하여 설명한다.
먼저, 상면에 방전 전극이 증착된 상판그래스를 세정하고(S10), 건조한 후(S20), 하면의 가장자리 둘레에 합착용 실재를 도포한다(S30). 다음으로 실재가 도포된 상판그래스를 배치 오븐에서 소성한다.
다음으로, 하면에 방전 전극이 증착된 하판그래스의 적당한 위치에 배기홀을 천공하고 세정하여(S50) 건조한 후(S60), 상면에 광고 패턴을 갖는 방전공간을 형성하기 위하여 패턴이 형성된 도안 시트를 부착한 후에 샌드 브라스팅하여 방전공간을 형성한다(S70). 다음으로 도안 시트를 제거하고 세정 및 건조를 행한다(S80). 다음으로, 광고패턴과 동일한 패턴을 갖는 마스크를 제작하고, 상면에 유전체로 반복적으로 실크 스크린 인쇄를 해서 대략 3 내지 5 mm 의 두께가 되도록 유전체 격벽을 적층 형성한 후(S90), 건조한다(S100). 다음으로, 방전공간의 하부면에 형광체를 스프레이로 도포하고(S110), 건조한다(S120).
다음으로, 하판그래스의 상부에 상판그래스를 장착하여 합체한다(S130). 다음으로 하판그래스의 배기홀에 유리로 된 튜브(배기 팁)를 부착한다(S140). 다음으로, 합착 실재가 접착되는 온도까지 가열하여 상판 및 하판 그래스를 합착시킨 후(S150), 약 150도의 온도에서 건조시킨다(S160). 다음으로, 배기팁으로 통하여 방전공간 내의 공기를 배기시켜서 진공을 형성한다(S170). 다음으로, 배기팁으로 방전공간에 수은의 확산이 용이하게 되도록 네온이나 아르콘 등의 불활성 가스를 주입한다. 이 때 주입되는 불활성 가스는 아르곤(Ar) 및 네온(Ne) 가스의 혼합비를 2 : 98 내지 5 : 95 범위의 비율, 바람직하기로는 3 : 97 비율로 하는 것이 좋다. 다음으로, 방전공간에 잔류하는 산소 질소 등 유해한 성분을 흡착하여 제거하기 위한 지르코늄, 바나듐 등을 포함하는 산화성이 높은 물질로 된 게터(GETTER)를 주입하다(S190). 특히 상기 게터는 수은을 포함하고 있는 게터이다. 다음으로 고주파 유도가열을 이용하여 수은의 확산온도까지 가열하여 게터에서 수은을 추출한 다음 수은 확산을 위하여 소성로에서 확산시킨다(S200). 수은의 확산은 약 350℃ 의 온도 분위기에서 10 내지 15min 가열하여 행한다. 다음으로 상판그래스의 상면과 하판그래스의 하면에 각각 전원을 인가하기 위한 전극테입을 부착하고(210), 에이징한다(S20). 본 발명에 따라서, 패널의 광고패턴이 형성된 방전공간이 가로 및 세로 각각 30cm 이고, 높이가 5 mm 인 경우 방전공간의 체적은 450 cm3
가 되고, 이 경우 방전공간은 수은을 확산시켜서 수은의 증기압을 유지할 수 있게된다. 방전공간의 체적이 이 450 cm3 이하인 경우에는 수은의 양과 혼합가스비를 조절한다. 수은의 증기압이 지나치게 낮으면 전자와 수은 원자의 충돌(Mean free path)하는 기회가 적게 되고, 또 역으로 너무 높은 경우에는 자외선 235.7nm가 공명 복사선이기 때문에 정상준위의 수은 원자에 흡수되어 버리는 양이 많아지기 때문에 발광 효율이 나빠진다. 또한, 고휘도를 내기 위한 조건으로 판넬의 표면온도가 약 36℃ 유지한 상태에서 수은의 증기압이 0.007 ～ 0.009mmHg 범위에 있도록 하는 것이 바람직하다. 종래의 PDP 구조에서 수은 증기를 이용하여 고휘도 광고판넬을 제조하고자 할 경우, 방전공간의 확보와 증기압을 유지하기 위한 온도 조절에 문제점이 있었다. 본 발명에 따른 광고판넬은 고휘도의 옥외용으로 충분한 방전공간을 확보하고 상판 및 하판에 부착된 전극 자체가 방열이 되는 구조로서 글라스 표면온도를 30~40℃ 정도로 항상 유지되어 수은증기를 이용한 고휘도를 낼 수 있는 충분한 조건이 된다.
본 발명에 의하여, 하판그래스에 샌드 블라스팅에 의하여 형성된 방전공간의 상부에 유전체 격벽을 인쇄에 의하여 적층 형성하여 방전공간을 확장하는 방법을 제공한다. 또한, 상판 및 하판 글라스에 부착된 방전 전극으로부터 방열되는 열에 의하여 방전공간을 수은증기를 이용하여 고휘도를 낼 수 있는 조건이 유지된다. 따라서, 수은의 확산을 위한 충분한 공간을 확보하고 수은 증기를 이용한 고휘도 발광 조건을 유지하도록 하여 고휘도 플라스마 광고 판넬을 저렴하고 간단하게 제조할 수 있게 된다.
본 발명에 의하면, 상판글래스와 하판글래스 사이에 유전체 격벽에 의하여 형성된 제2 방전공간을 구비한 평면 광고 판넬을 제공하여 옥외용으로 사용할 수 있는 고휘도 플라스마 광고 판넬을 제공된다. 또한, 유전체 격벽을 인쇄에 의하여 적층하여 형성하는 방법을 제공하여 고휘도 광고 판넬을 저렴하게 제조할 수 있는 방법을 제공한다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (7)

  1. 하면에 부착된 방전 전극과 상면에 표시하고자 하는 광고패턴 형상으로 일부가 제거되어 형성된 제1방전공간을 구비한 하판그래스와,
    상기 하판그래스의 상면에 형성된 제1 방전공간의 광고 패턴과 동일한 패턴으로 연장된 제2 방전공간을 형성하기 위하여 유전체로 스크린 인쇄하여 형성된 유전체 격벽과,
    상면에 부착된 방전 전극을 구비하고 하면이 상기 유전체 격벽의 상면에 밀착된 상판그래스와,
    상기 하판그래스와 상판그래스 사이의 가장자리 둘레에 도포되어 소성된 합착 실재와,
    상기 하판그래스의 제1 방전공간에 도포된 형광체와,
    상기 제1 및 제2 방전공간에 주입된 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 고휘도 평면 플라스마 광고 판넬.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방전공간에 주입된 가스는 수은을 포함하는 것을 특징으로 하는 고휘도 평면 플라스마 광고 판넬.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유전체 격벽은 적어도 높이가 3 내지 5 mm 범위인 것을 특징으로 하는 고휘도 평면 플라스마 광고 판넬.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하판그래스의 상면에 형성된 제1방전공간은 샌드 블라스팅에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 고휘도 평면 플라스마 광고 판넬.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방전공간에 주입된 가스는 아르곤, 네온을 포함하고, 아르곤 및 수은의 비율은 2 : 98 내지 5 : 95 범위인 것을 특징으로 하는 고휘도 평면 플라스마 광고 판넬.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수은은 약 35도 분위기 위에 증기압이 0.007 내지 0.009 mmHg 범위가 되도록 주입된 것을 특징으로 하는 고휘도 평면 플라스마 광고 판넬.
  7. 상면에 방전 전극이 부착된 상판그래스의 하면에 합착 실재를 도포하는 단계와,
    하면에 부착된 방전 전극과 상면에 표시하고자 하는 광고 패턴 형상으로 일부가 제거되어 형성된 제1방전공간을 구비한 하판그래스의 상면에 상기 제1 방전공 간의 광고 패턴과 동일한 패턴으로 연장된 제2 방전공간을 형성하기 위하여 유전체로 스크린 인쇄를 반복하여 유전체 격벽을 형성하는 단계와,
    상기 하판그래스의 상부에 상판그래스를 적층하고 합착 실재를 소성하여 방전공간을 밀폐하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고위도 플라스마 광고판넬의 제조방법.
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