오래전에 플라즈마는 PDP에 응용된다는 짧은 글을 올렸었습니다(http://marriott.tistory.com/56). PDP 의미가 Plasma Display Panel 이므로 플라즈마가 없어선 안되겠죠. 당시에는 PDP 구조만 간단히 설명했는데요, 그건 이곳이 PDP 나 LCD 등의 디스플레이를 말하는 곳도 아니었고, 좀더 자세히 들어가려면 방전 원리 등에 대한 기본이 필요했기 때문입니다. 그런데 방전 이야기는 이미 오래전에 끝나있으니 늦었지만 이번 기회에 조금더 자세히 확인해 볼까 합니다.
PDP 구조의 종류는 방전의 종류와 매우 닮아있습니다. 사실 그럴수 밖에 없죠. 방전관을 그대로 축소시킨 모양이니까요. 먼저 DC 방전 형태의 PDP 를 살펴봅시다.
DC 방전 type
언제나 발로 그린 개략적인 그림.
그러니 그림에 뭐가 없네요..위치가 어떠네요.. 따위의 질문은 받지않음 -_ -
그냥 딱 보면 전형적인 DC 방전 형태죠. 위 아래로 전극이 달려있고, DC 전원이 공급되어 방전이 나타납니다. 이때 플라즈마에서는 자외선이 방출되고 자외선에 반응하는 형광체에서 자외선의 에너지를 받은뒤 다시 가시광선을 방출합니다. 이 가시광선은 전면유리를 통해서 나오게 되고, 그것을 우리가 보고있는 겁니다. 형광등의 발광원리와 비교해보면 놀랄만큼 똑같습니다.
그런데 문제가 발생하죠. DC 방전은 전압이 걸려 방전이 시작되면 전류흐름을 원하는대로 제어하기 위해 별도의 외부 저항이 필요한 구조입니다. 또한 방전공간에 금속 전극이 그대로 노출되어 있기 때문에 방전시 이온과 전자가 지속적으로 전극에 충돌하여 전극 수명이 급격히 짧아집니다. DC가 아닌 AC를 사용한 PDP 에서는 이런 문제들이 나타나지 않습니다.
AC 대향 방전 type
각각의 부분들이 담당하는 역할이야 책이나 검색만 해도 쉽게 나오니 찾아보도록 하자 - _-
DC형 PDP 와 AC형 PDP 의 가장 큰 차이는 역시 파워의 종류이고, AC 에서는 전극이 세라믹 유전체층과 MgO 보호막층으로 덮여있다는 점 입니다. 즉, 바꿔말하면 세라믹 전극을 사용했다고 보면 됩니다. RF 방전 이야기를 했을때, 부도체에서 방전을 일으키려면 DC 가 아닌 AC(or RF)를 사용해야 한다는 말을 했었습니다. 그래서 이제 전극이 MgO 로 덮여있어도 방전이 가능해졌고, 전극을 보호할 수 있게 되어 수명이 길어졌습니다. 그리고 유전체 덕분에 전류제한이 가능해졌죠. 또한 이것은 벽전하(Wall charge)를 형성하여 방전전압 까지 낮추는 효과를 가져옵니다. 그런데, 문제는 형광체 입니다. 형광체는 여전히 플라즈마에 노출이 되어있고, 교류로 인해 전류방향이 바뀌면서 형광체에 지속적인 이온충격이 가해져서 형광체의 수명이 짧아집니다. 형광체의 보호를 위해 형광체 위에 보호막을 입히게 되면 특성이 급격히 저하합니다. 그래서 면방전형이 등장합니다.
AC 면방전 type
내가 봐도 그림이 졸라 칼라풀해 - _-
서로 마주보고 있던 전극중 후면기판쪽에 있던 방전전극을 전면쪽으로 옮겨버립니다. 즉, 한쪽 면에 방전용 전극 2개를 모두 설치하고 방전을 일으키죠. 그래서 면방전이라고 부릅니다(좀더 정확히 표현하자면 데이터용 어드레스 전극은 후면에 남아있고, 주 방전용 전극이 전면에 2개 있게 됩니다). 이 타입은 방전이 전면기판쪽에서만 나타나므로 형광체에 이온이 충돌할 일이 없어지고 형광체의 수명이 극대화 됩니다. 그래서 지금 현재의 PDP 들은 대부분 이 면방전 형태를 갖고있습니다.
여기까지 3가지 타입의 PDP에 대해 이야기를 했습니다만, 이것은 단지 전극 구조와 배치에 따른 분류일 뿐 입니다. 세밀하게 나누면 전극수나 형광체 위치에 따른 분류도 있게되죠. 어쨌든 위 3가지는 디스플레이 관련 공부하는 분들은 거의 필수적으로 한번쯤 배웠을 만한 내용입니다만, 어느 책을 봐도 나올만한 이 이야기를 여기서 또하는 이유는 단지 PDP에 몇개의 타입이 있냐, 차이점은 뭐냐.. 때문이 아닙니다. DC 방전 - AC 대향방전 - AC 면방전을 거쳐오면서 어떤 문제가 있었고, 그것을 해결하기 위해 많은 사람들이 어떻게 고민하고 어떤 방법들을 선택했는지를 같이 생각해보면 좋을듯 해서 입니다. 현실적으로 이러한 문제는 바로 여러분에게 주어집니다. 제품에 어떤 문제가 있으니 그것을 해결하고, 그리고 어떤 부분을 더 좋게 만들고 싶으니 그것을 개선하라- 라는 문제는 공돌이라면 언제든 겪어야 하는 과정이죠. 그렇게 해서 문제를 하나씩 풀어나가는 생각의 흐름. 그게 중요합니다.
...by 개날연..
어째 이제는 다른것에 더 신경써야하는, 그런때가 오는것 같군요..
사소하고 작은것이지만 언제나 즐겁게 만족하며 지내고 싶었는데..
역시 그냥 두질 않네요.. ㅜㅜ
글 : 개날라리연구원
그림 : 개날라리연구원
업로드 : 개날라리연구원
발행한곳 : 개날라리연구소
........ - _-y~
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