LED, OLED, LCD, PDP에 대하여 조사

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LED, OLED, LCD, PDP에 대하여 조사에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

)전극과 주사(scan; Y)전극이 나란히 위치하고, 하판에는 신호(address)전극을 상판의 두 전극과 90° 교차하여 배치하여, 형광막은 반사형으로 채용하고 있다. 상판은 유지방전을 위한 sustain 전극과 scan전극을 형성한다. 이는 투과도를 고려하여 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성되고, 전극의 가장자리에는 ITO의 높은 저항을 보상하기 위하여 주로 Ag의 버스전극을 형성한다. 전극위에 자연스러운 용량성 형성을 통한 전류제한을 위하여 PbO 계열의 유전층을 도포한다. 이 같은 유전층 형성으로 AC PDP의 주요 특징 중의 하나인 메모리 특성이 나타난다. 유전층 위에는 유전층을 이온의 스퍼터링으로부터 보호하여 주며, 방전시 낮은 에너지의 이온이 표면에 부딪혔을 때 비교적 높은 이차전자 발생계수의 특성을 가져 방전 플라스마의 구동 및 유지전압을 낮추어주는 MgO 보호막을 증착한다. 하판의 경우 방전셀을 선택할 수 있는 역할을 하는 신호전극을 설치하고, 그 위에 유전층을 도포한다. 그리고 방전셀을 구분하고, 상하판 사이의 공간을 확보하기 위하여 높이 130㎛ 정도의 격벽(barrier rib)을 설치한 다음 형광체를 격벽과 신호 전극을 덮고 있는 유전체위에 도포한다. 격벽을 따라서 도포된 빨강(R), 녹색(G), 파랑(B)에 해당하는 세 개의 골이 하나의 화소를 이룬다. 이렇게 구성된 PDP의 상판과 하판사이는 방전기체가 300~500 Torr 정도로 채워지고, 방전기체는 주로 페닝(Penning)혼합기체를 사용한다. 이러한 혼합기체는 He, Ne, Ar 또는 이들의 혼합기체로 바탕기체(buffer gas)를 형성하고, 형광체를 발광시키는 진공자외선을 내비칠 수 있는 Xe 기체를 섞어서 사용한다.

PDP플라tm마는 기체방전현상 중에서도 대기압에 가까운 고압력 글로우 플라스마이다. 아래의 그림은 기체 방전현상에 있어서 I-V 특성곡선은 나타내며 여기서 알 수 있듯이 글로우 방전영역을 이용하는 PDP는 방전 개시전압보다 낮은 전압으로 방전을 유지할 수 있다는 장점을 가진다. 일반적으로 PDP 플라스마의 전자온도는 0.8 ~ 1eV의 값을 가지며, Ne 및 Xe 이온밀도는 각각 5 × 1010cm - 3 및 4 × 1011cm - 3 정도의 값을 가지며, 이온화율은 바탕기체를 기준으로 하였을 때 약 10 - 5 정도의 값을 가진다. 이와 같은 비열(nonthermal) PDP 플라스마의 기본 특성 연구 및 방전현상과 관련된 전기광학 특성의 연구는 고휘도, 고효율의 차세대 PDP 제작에 필요한 기초 핵심기술이라 할 수 있다.
<기체방전의 I-V 특성 곡선과 방전모드>
-AC PDP의 발광원리
PDP는 방전에 의한 플라스마 생성을 통하여 발광을 얻는다. 일종의 미세한 칼라형광등의 조합이라고 말할 수 있다. AC PDP의 발광원리는 다음과 같다. 먼저 X전극과 Y전극에 펄스형태의 전위차가 형성되어 방전이 일어나고, 방전과정에서 생성된 진공자외선에 의하여 RGB의 형광체가 각각 여기되며, 우리는 그 광의 조합을 보게 된다. 이때의 방전은 여러 가지 parameter에 영향을 받겠지만, 특히 PDP내부의 방전기체의 종류와 압력, 그리고 MgO 보호막의 이차전자 방출특성에 크게 관계하며, 전극의 구조와 구동조건에 따라 많이 달라진다.
<방전원리>
AC PDP의 방전현상와 안정적인 구동법을 이해하기 위해서는 유전체의 벽에 쌓인 벽전하 및 벽전압을 정량적으로 측정할 필요가 있다. 미소 면방전 AC PDP 플라스마는 MgO 보호층으로 전하가 이동되어 주어진 교류 펄스와는 반대 부호인 벽전하를 형성하며, 이 벽전하는 다음 번 교류 신호와 같은 극성을 갖는 벽전압을 형성하게 된다. 이때 미소 방전전극의 갭(gap) 전위는 외부에서 가해주는 전위와 벽전하에 의한 벽전압의 합으로써 주어지게 되며, 따라서 PDP의 방전 유지전압은 방전 개시 전압보다 작게 된다. 이와 같은 특성을 AC PDP의 동작여유 또는 기억특성이라고 한다. 표시전극과 주사전극의 폭 및 이들 사이의 간격, 유전체의 두께, 격벽의 높이, 동작 기체의 종류 및 조성비, 동작 압력, 구동 펄스의 형태에 따라서 미소 면방전 플라스마의 전기광학 특성이 다르며, 이들을 활용하여 고효율, 고휘도 PDP를 개발할 수 있는 것이다.
PDP는 다른 디스플레이와 비교할 때 몇 가지의 특징을 가진다. PDP는 아주 강한 비선형을 가진다. CRT의 경우 형광체 표면에 입사되는 전자빔의 에너지에 따라 계조가 결정되는데 반해 PDP는 계조 표시를 위하여 방전의 횟수로써 조절한다. 즉 PDP의 표시는 오로지 방전의 on, off로만 이루어지며, 방전의 on상태는 일정 전압 이상이 되었을 경우에만 가능하다. 이는 PDP가 아날로그가 아닌 디지털적인 디스플레이라는 표현과 상통한다.
또한 이러한 디지털 방식의 계조표현은 256계조인 경우 256(R) × 256(G) × 256(B) = 167만가지의 다양한 색을 구현할 수 있어 다른 디스플레이에 비하여 우수한 특성을 갖는다.

또한 PDP는 형광등과 유사한 원리로서 자체 발광하므로, 대화면일 경우라도 밝기가 균일하고, 명암비(Contrast)가 비교적 높으며, 시야각이 약 160˚ 이상의 넓은 시야각을 확보할 수 있고, 평면이기 때문에 화상의 찌그러짐이나 불균일성이 있을 수 없다. 또한 지구 표면 자기장의 영향을 받지 않고, 온도의 영향이 거의 없으므로 극한 상황에서 다른 디스플레이에 비해 훨씬 유리하다고 할 수 있다. 그리고 기체 방전을 이용한 디스플레이기 때문에 응답속도가 빠르고 우수한 동영상을 얻을 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이러한 여러 가지 특징들을 고려 했을 때, 차세대 가정용 디스플레이를 포함한 대형 디스플레이 분야에서 PDP는 아주 높은 가능성을 가지고 있다고 이야기 할 수 있다. <디스플레이의 종류별 비교>그림은 여러 디스플레이의 성능을 PDP와 비교한 것으로써, 대부분의 분야에서 월등한 성능을 나타내며 앞으로 대형 디스플레이 시장의 주역으로써 손색이 없음을 확인 할 수 있다.
<디스플레이의 종류별 비교>

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LED,   OLED,   LCD,   PDP