KR100525148B1 - 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 방전에 의해서 발생된 자외선으로 인한 액정과 배향막의 열화를 방지할 수 있도록 개선된 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이가 설명된다. 이 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이는 신호 전극 열을 포함하는 액정 셀, 방전 채널 행을 포함하는 플라즈마 셀, 및 액정 셀을 플라즈마 셀에 접합하기 위한 중간 박판 유리를 포함한다. 이 박판 유리는 플라즈마 셀측의 방전 채널에서 발생된 자외선을 흡수하거나 반사시키는 기능을 가지고 있어 자외선이 액정 셀측에 입사되는 것을 방지하는 자외선 투과 방지층을 포함한다.

Description

플라즈마 어드레스 액정 디스플레이{PLASMA ADDRESSED LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 셀이 중간 박판 유리(thin glass sheet)를 통해 플라즈마 셀 상에 적층된 평면 패널 구조를 가진 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이에 관한 것으로서, 특히, 플라즈마 셀측에서 발생되는 자외선에 의해서 액정 셀이 열화되는 것을 방지하기 위한 기술에 관한 것이다.
플라즈마 어드레스 액정 디스플레이는 예를 들어, 일본 특허 공개 공보 평성 제 4-265931호에 개시되어 있다. 도 2는 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 구조를 도시한다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 이 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이는 액정 셀(1), 플라즈마 셀(2) 및 이들 사이에 개재된 공통 박판 유리(3)를 포함하는 평면 패널 구조를 갖는다. 이 박판 유리(3)는 그 두께가 약 50㎛로 대단히 얇기 때문에, "마이크로시트(microsheet)"라 칭한다. 이 플라즈마 셀(2)은 박판 유리(3)와 결합된 하부 유리 기판(4)을 가지며, 이온화가능한 가스가 이들 사이의 갭에 봉입(sealing)된다. 하부 유리 기판(4)의 내부 표면에는 스트립(stripe)형 방전 전극들을 형성한다. 이들 방전 전극들은 교대로 배치되어 있는 애노드(A)와 캐소드(K)로 구성될 수 있다. 방전 전극들은 스크린 프린팅(screen printing) 등에 의해서 높은 생산성과 높은 작업성으로 평면 유리 기판(4) 상에서 미세하게 프린트되고 소성될 수 있다. 이온화가능한 가스로 채워지는 갭을 방전 채널들(5)로 분할하기 위해서 이들 방전 전극들의 애노드(A) 상에 분할벽(7)을 형성한다. 또한 분할벽(7)의 상부를 박판 유리(3)의 일면측에 접촉하는 방식으로 스크린 프린팅에 의해서 분할벽(7)을 형성 및 소성할 수 있다. 이러한 방식으로, 방전 채널들(5)이 유리 기판(4)의 수평면, 박판 유리(3)의 수평면 및 분할벽들(7)의 수직 측면들에 의해서 둘러싸이게 된다. 상술된 바와 같이, 스트립형 방전 전극들은 교대로 배치된 애노드(A)와 캐소드(K)로 작용하고, 이들 사이에서 플라즈마 방전을 일으킨다. 이 플라즈마 방전은 자외선을 발생시킨다. 또한, 박판 유리(3)는 유리 프릿 등에 의해서 하부 유리 기판(4)과 접합된다.
액정 셀(1)은 투명한 상부 유리 기판(8)을 구비한다. 유리 기판(8)은 이들 사이 발생된 소정의 갭을 봉입 재료 등을 사용하여 박판 유리(3)의 타면측 상에서 접착하여 접합시킨다. 이 갭을 액정(9)으로 봉입하여 채운다. 액정(9)은 예를 들면, 90°트위스트 배향되는 네마틱 액정으로 구성된다. 신호 전극들(10)은 상부 유리 기판(8)의 내부면에 형성된다. 신호 전극들(10)은 스트립형 방전 채널들(5)에 수직이며, 매트릭스형 픽셀들이 신호 전극들(10)과 방전 채널들(5) 사이의 교차부에서 형성된다. 상기와 같은 구성을 갖는 평면 패널 구조는 투과형 구조(transmission type)로 구성되는데, 플라즈마 셀(2)을 광 입사측에 위치시키고 액정 셀(1)을 광 출사측에 위치시킨다. 편광자(polarizer)(11)는 플라즈마 셀(2)의 외부 표면 상에 장착되어 배면광(12)으로부터 방출된 조명광(illuminating lights)을 선형 편광 입사광으로 변환한다. 검광자(13)는 액정 셀(1)의 외부 표면에 장착되어 액정 셀(1)을 투과하는 선형 편광 출사광(outgoing light)을 검광한다.
상기 구성을 가진 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이에서는, 선 순차(line-sequential) 방식으로 플라즈마 방전을 수행하는 기능을 갖는 방전 셀(5) 행에 스위칭가능하게 주사하고, 이 주사와 동기하여 액정 셀(1) 측의 신호 전극(10) 열에 영상 신호를 공급함으로써 디스플레이를 수행할 수 있다. 플라즈마 방전이 하나의 방전 채널에서 일어날 때, 방전 채널의 내부는 거의 일정한 애노드 전위 상태에 있게 되고, 따라서 하나의 행에 대해서 픽셀 선택을 하게 된다. 즉, 방전 채널(5)은 샘플링 스위치로 작용한다. 영상 신호가 플라즈마 샘플링 스위치가 도통되어 있는 상태에서 선택된 픽셀에 대응하는 각각의 신호 전극들로 공급될 때, 관련 픽셀들이 샘플링된다. 따라서, 픽셀의 점등(lighting-on)이나 소등(lighting-off) 상태를 제어할 수 있다. 이 플라즈마 샘플링 스위치가 비도통 상태가 된 후에, 픽셀에서 신호 전압이 유지된다. 보다 명확하게는, 액정 셀(1)이 신호 전압에 따라서 입사 편광을 출사 편광으로 변환하여, 영상 디스플레이를 수행한다. 이러한 목적을 달성하기 위해서, 액정(9)은 예를 들어, 트위스트로 배향되는 네마틱 액정으로 구성된다. 이 액정(9)으로 배향하기 위해서, 배향막(alignment film)(14)을 상부 유리 기판(8)의 내부 표면에 형성하고, 배향막(15)을 액정(9)과 접촉되어 있는 박판 유리(3)의 표면에 형성한다.
플라즈마 어드레스 액정 디스플레이에서, 플라즈마 셀(2) 측의 방전 채널들(5)을 주사함으로써 액정 셀(1)을 어드레스한다. 플라즈마 채널(5)의 주사시 플라즈마 방전이 발생된다. 이 때, 플라즈마 방전은 자외선을 발생시킨다. 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이와 관련된 기술에서, 플라즈마 방전에 의해서 발생된 자외선은 중간 박판 유리(3)를 투과하여 액정 셀(1)로 직접 입사된다. 액정 셀(1)은 액정(9), 배향막(14 및 15) 등으로 구성되는 유기 물질들을 포함한다. 일반적으로, 자외선은 액정(9)과 배향막(14 및 15)으로 구성되는 유기 물질들을 열화시킨다. 이것은 액정(9)의 전압 보유율(retention ratio)을 저하시키거나 및/또는 트위스트로 배향하는 액정(9)의 프리-틸트 각(pre-tilt angle)을 변화시킨다. 그 결과, 스크린 내의 전압 보유율의 불규칙성(unevenness)으로 의한 잔상 현상(after-image phenomenon)의 문제와 액정의 전압/투과율 특성이 변화되는 문제를 야기하게 된다.
본 발명의 목적은 플라즈마 방전에 의해서 발생되는 자외선에 의한 액정과 배향막의 열화를 방지할 수 있도록 개선된 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 양상에 따르면, 신호 전극 열을 포함한 액정 셀, 방전 채널 행을 포함한 플라즈마 셀, 및 액정 셀을 플라즈마 셀에 접합시키기 위한 중간 박판 유리를 포함하고, 박판 유리는 플라즈마 셀측 상의 방전 채널들에서 발생된 자외선을 흡수하거나 반사시키는 기능을 가지고 있어, 액정 셀측으로 자외선이 입사되는 것을 방지하는 자외선 투과 방지층을 포함하는 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이를 제공한다. 이 자외선 투과 방지층은 바람직하게는 박판 유리의 적어도 하나의 표면에 도포된 자외선 투과 방지막을 포함한다. 또한, 자외선 투과 방지막은 바람직하게는 적어도 TiO2 또는 ZnO을 함유한다.
본 발명의 제2 양상에 따르면, 본 발명의 제1 양상에서 설명된 구성을 갖는 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 제조 방법이 제공되는데, 이 제조 방법은 박판 유리의 일표면에 자외선을 흡수하거나 반사시키는 기능을 가진 자외선 투과 방지막을 프린팅, 스핀-코팅, 증착 또는 스퍼터링에 의해서 미리 형성하는 단계; 박판 유리의 일면측 상에 플라즈마 셀을 접합시키는 단계; 및 박판 유리의 타면측 상에 액정 셀을 접합시키는 단계를 포함한다. 다른 방법으로, 상기 방법은 박판 유리의 양측 표면 상에서 자외선을 흡수하거나 반사시키는 기능을 가진 자외선 투과 방지막을 담금(dipping)에 의해서 미리 도포하고 이 자외선 투과 방지막을 소성하는 단계, 박판 유리의 일면측 상에 플라즈마 셀을 접합시키는 단계, 및 박판 유리의 타측 표면 상에서 액정 셀을 접합시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이에 따르면, 자외선 투과 방지층을 플라즈마 셀로부터 액정 셀을 분리시키기 위해서 제공되는 박판 유리 상에 제공한다. 이 자외선 투과 방지막은 플라즈마 셀측에서 플라즈마 방전에 의해서 발생된 자외선이 액정 셀측의 액정 층과 배향막으로 조사되는 것을 방지한다. 이에 의해, 액정과 배향막의 열화를 방지하여 장시간 동안 액정 셀의 디스플레이 특성을 안정되게 유지할 수 있다.
이제, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명할 것이다.
(제1 실시예)
도 1은 본 발명의 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 제1 실시예를 도시한 대표적인 부분 단면도이다. 주의할 점은, 도 2에 도시된 종래 기술의 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 해당 부분에 대응되는 부분은 쉽게 이해할 수 있도록 동일한 도면 부호를 사용하여 표시된다는 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이는, 신호 전극(10) 열을 포함한 액정 셀(1)이 중간 박판 유리(3)를 통해 방전 채널(5) 행을 포함하는 플라즈마 셀(2)과 접합하는 평면 패널 구조를 갖는다. 중간 박판 유리(3)는 약 50㎛의 아주 얇은 두께가 되도록 미리 형성된다. 액정 셀(1)은 이들 사이에 소정의 갭을 갖도록 박판 유리(3)에 접착적으로 접합되는 상부 유리 기판(8)을 가진다. 이 갭을 예를 들어, 트위스트로 배향하는 네마틱 액정(9)으로 봉입하여 채운다. 액정(9)의 배향(alignment)을 제어하기 위해서, 배향막(14)을 유리 기판(8)의 내부면에 형성하고 배향막(15)을 박판 유리(3)의 상부면측에 형성한다. 배향막들(14 및 15) 각각은 폴리이미드 막(polyimide film)과 같은 유기 물질로 구성된다. 게다가, 플라즈마 셀(2)은 그 사이에 소정의 갭을 가지면서 박판 유리(3)와 결합되는 하부 유리 기판(4)을 가지고 있다. 이 갭은 스트립형 분할벽들(7)에 의해서 분할되어 방전 채널들(5)을 형성한다. 방전 채널들(5) 안을 이온화가능한 가스로 봉입한다. 각각의 방전 채널들(5)을 따라서 애노드(A)와 캐소드(K)를 형성한다. 이들 방전 전극들 사이에 소정의 전압을 인가함으로써, 방전 채널들(5)에서 플라즈마 방전이 일어난다. 이 플라즈마 방전은 자외선을 발생시킨다.
본 발명의 특징에 따르면, 박판 유리(3)는 플라즈마 셀(2)측의 방전 채널들(5)에서 발생된 자외선을 흡수하거나 반사시키고 이에 의해서 자외선이 액정 셀(1)측으로 입사되는 것을 방지하는 기능을 가진 자외선 투과 방지층을 포함한다. 본 실시예에서, 이 자외선 투과 방지층은 박판 유리(3)의 적어도 하나의 표면에 도포된 자외선 투과 방지막(6)으로 구성된다. 자외선 투과 방지막(6)은 적어도 TiO2 또는 ZnO을 함유한다. 자외선 투과 방지막(6) 이외에, 자외선 투과 방지층은 박판 유리(3)에 자외선 반사 물질이나 자외선 흡수 물질을 분산시켜서 형성할 수 있다. 본 발명에 따르면, 이러한 방식으로, 액정 셀(1)을 플라즈마 셀(2)과 분리시키기 위해 배치된 중간 박판 유리(3)에 자외선 투과 방지막(6)이 형성되어 플라즈마 방전에 의해 발생된 자외선이 액정(9)과 배향막(14, 15)으로 입사되는 것을 방지한다. 구체적으로, 방전 채널들(5) 상에 직접 배치된 박판 유리(3)와 배향막(15) 사이에 자외선 투과 방지막(6)을 형성한다. 자외선 투과 방지막(6)은 자외선을 흡수하거나 반사시키는 기능을 가지고 있으며, 이 기능에 의해서 자외선에 의한 액정(9)과 배향막(14 및 15)의 열화를 감소시키는 역할을 수행한다.
(제2 실시예)
도 3은 본 발명의 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 제2 실시예의 대표적인 부분 단면도이다. 보다 쉽게 이해할 수 있도록, 도 1의 제1 실시예의 해당 부분에 대응되는 부분들은 동일한 도면 부호로 나타낸다. 본 실시예에서는, 박판 유리(3)의 상부 표면측이 아니라 박판 유리(3)의 하부 표면측 상에 자외선 투과 방지막(6)을 형성한다. 상기의 구성을 가진 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이를 다음 공정들에 따라서 제조할 수 있다. 먼저, 자외선을 흡수하거나 반사시키는 기능을 가진 자외선 투과 방지막(6)을 프린팅, 스핀-코팅, 증착, 또는 스퍼터링에 의해서 단일 박판 유리의 일면에 미리 형성한다. 예를 들면, 프린팅이나 스핀-코팅에 의해서 자외선 투과 방지막(6)을 코팅하는 경우에는, 액상 코팅제를 프린팅이나 스핀-코팅에 의해서 박판 유리의 표면 상에 도포하고, 가열 처리하여 소성한다. 코팅제를 소성하는 온도는 코팅제의 물질에 따라서 약 300℃가 된다. 본 실시예에서는 자외선 투과 방지막(6)을 단일 박판 유리 상에 형성하기 때문에, 다음 공정에 영향을 미치게 되는 어떠한 열적 역효과없이 코팅제의 가열 온도가 상기의 고온에 도달하도록 특정 온도로 가열할 수 있다. 다음에는, 플라즈마 셀(2)이 박판 유리(3)의 한 표면측에 접합된다. 보다 상세하게는, 애노드(A), 캐소드(K) 및 분할벽들(7)이 스크린 프린팅 등에 의해서 하부 유리 기판(4) 상에 미리 형성된다. 유리 기판(4)은 그 후 유리 프릿(glass frit) 등에 의해서 박판 유리(3)의 하부면과 접합된다. 또한, 박판 유리(3)와 유리 기판(4) 사이에 위치하고 분할벽들(7)에 의해서 분할되는 갭을 이온화가능한 가스로 봉입하고, 이에 의해서 방전 채널들(5)을 형성한다. 그 다음, 액정 셀(1)이 박판 유리(3) 타면측에 접합된다. 보다 상세하게는, 폴리이미드 막 등으로 구성된 배향막(15)이 박판 유리(3)의 상부면 상에 형성된다. ITO 등으로 구성된 투과성 도전막으로 형성된 신호 전극들(10)은 상부 유리 기판(8)의 일면측에서 스트립형으로 패턴화된다. 또한, 배향막(14)이 형성된다. 이들 사이에 소정 갭을 가지면서 봉입 물질에 의해 박판 유리(3)의 상부면 상에 유리 기판(8)을 접착하여 접합한다. 최종적으로, 유리 기판(8)과 박판 유리(3) 사이의 갭을 액정(9)으로 봉입하여 채우고, 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이를 완성한다.
이제, 본 발명의 특징적 구성요소인 자외선 투과 방지막(6)을 형성하는 방법을 아래에서 상세히 설명한다. 본 실시예에서, 자외선을 반사시키는 기능을 가진 TiO2를 포함하는 (Nissan Chemical Industries, Ltd.에 의해서 생산된) 코팅제를 사용하여, 스핀-코팅에 의해서 자외선 투과 방지막(6)을 형성한다. 이 코팅제를 스핀-코팅에 의해서 소정 회전 속도로 박판 유리(3)의 표면 상에 도포하고, 이후에 고 전압 램프(140㎽)를 사용하여 약 5분 동안 자외선을 조사하여 일시적으로 경화시킨다. 그 후에는, 생성된 막을 30분 동안 300℃의 온도에서 가열하여 소성한다. 그 결과, 약 70㎚의 두께를 가진 자외선 투과 방지막(6)을 안정하게 형성한다.
다른 실시예로서, TONEN CORPORATION에 의해서 생산된 코팅제를 사용하여, 스핀-코팅에 의해서 자외선 투과 방지막(6)을 형성한다. 이 코팅제는 크실렌/톨루엔(xylene/toluene)(비휘발성 함유량: 30 중량%) 용매에 폴리실라잔(polysilazane)을 용해시킨 용액에 ZnO 초미립자를 분산시켜서 형성한다. 이 용액을 스핀-코팅에 의해서 박판 유리(3)의 표면에 도포하고, 300℃에서 1시간 동안 소성한다. 자외선 투과 방지막(6)은 SiO2와 ZnO의 혼합 조성을 가진다. 20초당 500rpm의 회전 속도에서 상기 용액을 스핀-코팅함으로써, 1,000㎚ 두께를 가진 자외선 투과 방지막(6)을 얻는다. 20초 동안 1000rpm의 회전 속도로 상기 용액을 스핀-코팅함으로써 800㎚의 두께를 가진 자외선 투과 방지막(6)을 얻는다. 또한, 20초 동안 1,500rpm의 회전 속도에서의 상기 용액의 스핀-코팅은 약 630㎚ 두께를 가진 자외선 투과 방지막(6)을 형성한다. 이러한 조건에서 형성된 자외선 투과 방지막(6)은 약 360㎚ 이하 범위의 파장을 가진 자외선을 차단할 수 있다.
(제3 실시예)
도 4는 본 발명의 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 제3 실시예를 도시하는 대표적인 부분 단면도이다. 쉽게 이해할 수 있도록, 도 1에 도시된 제1 실시예의 해당 부분에 대응하는 부분들이 동일한 도면 부호로 표시된다. 본 실시예에서는, 박판 유리(3)의 양측 표면 상에 자외선 투과 방지막(6)을 형성한다. 여기서는, 자외선을 흡수하거나 반사시키는 기능을 가진 자외선 투과 방지막(6)을 담금(dipping)에 의해서 단일 기판 상태의 박판 유리(3)의 양측 표면에 미리 도포한 다음, 이 막을 소성한다. TiO2나 ZnO의 입자들이 분산된 용액에서 박판 유리(3)를 담그고, 코팅제로 코팅된 박판 유리(3)를 드로잉(drawing), 건조 및 소성 처리함으로써 담금 공정을 수행하여, 자외선 투과 방지막(6)을 형성한다. 이 담금 공정은 스핀-코팅 등을 사용하는 상술된 공정과 비교할 때 작업 공정이 보다 간단하다는 장점이 있다.
도 5는 액정(9)의 흡수 스펙트럼의 한 예를 도시한 그래프이다. 본 그래프에서, 가로 좌표는 파장을 나타내고 세로 좌표는 흡광도(absorbance)를 나타낸다. 그래프에서 명백해지는 것과 같이, 이 액정은 400㎚ 이하 범위의 파장을 가진 자외선을 흡수한다. 유기 물질로 구성되는 액정은 자외선 조사에 의한 액정 결합의 분해에 의해 통상적으로 열화된다. 자외선의 흡수에 의한 액정(9)의 열화는 신호 전압의 보유율을 저하시킨다.
도 6은 자외선이 조사에 의한 액정(9)의 프리-틸트 각의 변화를 도시한 그래프이다. 이 그래프에서, 가로 좌표는 자외선의 조사 시간을 나타내고 세로 좌표는 프리-틸트 각을 나타낸다. 프리-틸트 각은 배향막(14 및 15) 사이의 계면에서 액정 분자들의 틸트 각(tilt angle)을 나타낸다. 자외선을 조사하기 전 상태에서, 프리-틸트 각은 약 4°이다. 이는, 액정의 분자들이 거의 수평 방향으로 배향되도록 제어된다는 것을 의미한다. 그러나, 배향막(15)은 자외선의 조사에 의해서 열화되어, 프리-틸트 각이 상향 이동한다. 경과 시간에 따른 프리-틸트 각의 변화는 액정 셀(1)의 동작 특성을 변화시킨다. 구체적으로, 액정 셀(1)의 전압/투과율 특성이 시간 경과에 따라 변화된다는 문제가 발생한다.
도 7a 및 도 7b는 방전 채널(5)에서 발생된 플라즈마 방전의 발광 스펙트럼을 각각 도시한 그래프이다. 이들 그래프에서, 가로 좌표는 파장을 나타내고, 세로 좌표는 발광 강도를 나타낸다. 도 7b의 그래프에서, 도 7a의 치수는 세로 좌표를 따라 커진다. 발광 스펙트럼은 박판 유리(3)에서 측정된다. 그래프들에서 알 수 있는 바와 같이, 자외선의 두개의 발광 피크(UV)는 380㎚ 이하의 파장 범위에서 관찰되는데, 하나는 254㎚의 파장에서 관찰되고 다른 하나는 365㎚의 파장에서 관찰된다. 이 피크들 각각은 방전 채널(5)에 포함된 미량의 수은에 의한 자외선 발광 스펙트럼이다. 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이에서, 액정 셀(1)로부터 플라즈마 셀(2)을 분리시키기 위해 배치된 박판 유리(3)는 약 50㎛로 매우 얇으므로, 방전 채널들(5)에 의해서 발생된 자외선을 차단할 수 없다.
도 8a는 박판 유리(3)의 투과율 특성을 도시한 그래프이다. 이 그래프에서, 가로 좌표는 파장을 나타내고 세로 좌표는 투과율을 나타낸다. 이 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 박판 유리(3)는 380㎚ 이하 범위의 파장을 가진 자외선을 완전히 차단할 수 없다. 예를 들면, 박판 유리(3)에서는 254㎚의 파장을 가진 자외선의 약 60%가 투과된다.
도 8b는 자외선 투과 방지막(6)이 형성된 박판 유리(3)의 투과율 특성을 도시한 그래프이다. 이 그래프에서, 가로 좌표는 파장을 나타내고 세로 좌표는 투과율을 나타낸다. 이 그래프는 자외선 투과 방지막(6)에 추가하여 배향막(15)이 형성된 박판 유리(3)의 투과율 특성을 도시한다. 박판 유리(3)로는, 50㎛ 두께를 가진 비알칼리계 유리판이 이용된다. 자외선 투과 방지막(6)은 TiO2를 함유한 코팅제로 구성되며 약 90㎚의 두께를 가진다. 배향막(15)으로는, 각각 약 30㎚의 두께를 가진 두가지 형태의 배향막(S1 및 S2)이 사용될 수 있다. 배향막(S1 및 S2)은 투과율 특성이 서로 다르다. 배향막(S2)은 배향막(S1)보다 투과율 특성이 낮기 때문에, 자외선의 차광 성능면에서 배향막(S2)이 우수하다. 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 배향막(S1)의 사용은 자외선(파장 : 254㎚)의 투과율을 14%로 감소시키고, 배향막(S2)의 사용은 자외선(파장 : 254㎚)의 투과율을 11%로 감소시킨다. 이 경우, 배향막의 재료 선택은 자외선의 투과율을 감소시키는데 다소 효과적이다. 각각의 경우, 박판 유리(3) 상의 자외선 투과 방지막(6)의 형성은 자외선의 투과율을 상당히 감소시킨다. 자외선 투과 방지막(6)의 재료로서는 상술된 TiO2(티타늄 산화물)이나 ZnO(산화 아연)이 사용될 수 있다.
도 9a는 종래 기술의 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 전압/투과율 특성을 도시한 그래프이다. 본 그래프에서, 가로 좌표는 액정 셀(1)의 신호 전극들(10)로 인가되는 신호 전압들을 나타내고, 세로 좌표는 액정 셀(1)의 투과율을 나타낸다. 마크 ○에 의해서 표시되는 데이타는 초기값을 나타내고 마크 ●에 의해서 표시되는 데이타는 1,400 시간 동안 방전된 후 특성을 나타낸 것이다. 이 그래프는 도 6을 참조하여 설명된 바와 같이 자외선의 조사에 의해서 액정(9)의 프리-틸트 각이 변화되는 것과, 액정(9)의 프리-틸트 각이 자외선의 조사 시간이 증가함에 따라 커지는 것을 나타낸다. 종래 기술의 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이가 장시간 동안 동작할 때, 액정(9)의 프리-틸트 각이 증가되어, 도 9a와 같이 전압/투과율 특성이 저전압측으로 이동된다. 따라서, 시간 경과에 따른 설정 특성이 재현될 수 없다.
도 9b는 자외선 투과 방지막(6)을 포함하는 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 전압/투과율 특성을 도시한 그래프이다. 본 발명의 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이에서는, 그래프에 도시된 바와 같이, 장시간이 경과한 후에도 액정 셀(1)의 전압/투과율 특성이 크게 변화되지 않는다. 그 결과, 자외선 투과 방지막(6)이 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 장시간의 동작을 안정되게 유지하는데 충분히 효과적이라는 것을 알 수 있다.
바람직한 실시예들이 특정 용어들을 사용하여 설명되었으나, 이러한 설명은 단지 예시적인 것이다. 다음의 청구 범위의 기술 범위나 기술 정신에 이탈되지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변화가 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명은 플라즈마 셀과 액정 셀 사이에 개재된 박판 유리가 플라즈마 셀측의 방전 채널에서 발생하는 자외선을 흡수하거나 반사하여 액정 셀측으로 입사하는 것을 방지하는 기능을 가진 자외선 투과 방지막을 구비한다. 따라서, 액정 셀의 액정 재료와 배향막이 자외선에 의해서 열화되는 것을 방지할 수 있고, 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 동작을 장기간 동안 안정되게 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 제1 실시예에 대한 대표적인 부분 단면도.
도 2는 종래 기술의 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 일 실시예를 도시한 부분 단면도.
도 3은 본 발명의 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 제2 실시예를 도시한 부분 단면도.
도 4는 본 발명의 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 제3 실시예를 도시한 대표적인 부분 단면도.
도 5는 액정의 흡수 스펙트럼을 도시한 그래프.
도 6은 자외선의 조사에 의한 액정의 프리-틸트 각(pre-tilt angle)의 변화를 도시한 그래프.
도 7a 및 도 7b는 방전 채널에서 발생된 플라즈마 방전의 발광 스펙트럼을 각각 도시한 그래프.
도 8a 및 도 8b는 박판 유리와, 자외선 투과 방지막이 형성된 박판 유리의 투과율 특성을 각각 도시한 그래프.
도 9a 및 도 9b는 액정 셀들의 전압/투과율 특성을 각각 도시한 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 액정 셀
2 : 플라즈마 셀
3 : 박판 유리
4 : 하부 유리 기판
5 : 방전 채널들
6 : 자외선 투과 방지막
7 : 분할벽
8 : 상부 유리 기판
9 : 액정
10 : 신호 전극들
11 : 편광자
12 : 배면광
13 : 검광자

Claims (4)

  1. 열(列) 형상의 신호 전극을 포함하고, 액정이 봉입된 액정 셀, 및 행(行) 형상의 방전 채널을 포함하는 플라즈마 셀을 중간 박판 유리를 개재하여 서로 접합한 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이로서,
    상기 박판 유리의 적어도 한쪽 면에는, 플라즈마 셀측의 방전 채널들로부터 발생한 자외선을 흡수 또는 반사하여, 액정의 프리틸트 각의 증대에 의한 전압/투과율 특성의 변화를 방지하기 위한 자외선 투과 방지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 투과 방지막은 적어도 TiO2 또는 ZnO을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이.
  3. 열 형상의 신호 전극을 포함하고, 액정이 봉입된 액정 셀, 및 행 형상의 방전 채널을 포함하는 플라즈마 셀을 중간 박판 유리를 개재하여 서로 접합한 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이 제조 방법으로서,
    미리 박판 유리의 한쪽 면에, 자외선에 대한 반사 기능을 가지는 TiO2, 폴리실라잔에 ZnO 초미립자를 분산시킨 코팅제를 인쇄, 스핀-코팅, 증착 또는 스퍼터링에 의해 형성하는 단계;
    해당 박판 유리의 일면측에 플라즈마 셀을 접합시키는 단계; 및
    해당 박판 유리의 타면측에 액정 셀을 접합시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이 제조 방법.
  4. 열 형상의 신호 전극을 포함하고, 액정이 봉입된 액정 셀, 및 행 형상의 방전 채널을 포함하는 플라즈마 셀을 중간 박판 유리를 개재하여 서로 접합한 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이의 제조 방법으로서,
    미리 박판 유리의 양면에 자외선을 흡수 또는 반사하는 기능을 가진 자외선 투과 방지막을, TiO2 또는 ZnO를 분산시킨 용액 내에 박판 유리를 침지(浸漬)시키는 담금(dipping)을 행한 후, 끌어올려 건조 및 소성하는 단계;
    해당 박판 유리의 일면 측에 플라즈마 셀을 접합시키는 단계; 및
    해당 박판 유리의 타면 측에 액정 셀을 접합시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 액정 디스플레이 제조 방법.
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