KR100647607B1 - 플라즈마 방전 스위치 및 이를 구비한 전류 구동 소자 - Google Patents

플라즈마 방전 스위치 및 이를 구비한 전류 구동 소자 Download PDF

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Abstract

플라즈마 방전 스위치 및 이를 구비한 전류 구동 소자가 개시된다. 개시된 플라즈마 방전 스위치는 복수의 방전셀; 및 방전셀 내부에 플라즈마 방전을 일으키기 위하여 방전셀마다 쌍을 이루어 마련되는 것으로, 플라즈마 방전 중에는 그 사이에 전류가 흐르는 제1 및 제2 전극;을 구비하여, 방전셀 내부에 플라즈마 방전을 발생 소멸시켜 제1 및 제2 전극 사이의 전류 흐름을 스위칭하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 방전 스위치 및 이를 구비한 전류 구동 소자{Plasma discharge switch and current driving device having the same}
도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 어드레스전극과 직교하는 방향으로 절단한 단면도이다.
도 2b은 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 어드레스전극과 나란한 방향으로 절단한 단면도이다.
도 3은 종래 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 방전 스위치를 구비한 유기 발광 소자의 일부 평면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 도 4의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 유기 발광 소자의 개략적인 구성도이다.
도 8a는 플라즈마 방전 스위치가 오프(OFF)된 상태에서의 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자의 등가 회로도이다.
도 8b는 플라즈마 방전 스위치가 오프(OFF)된 상태에서 각 전극들에 인가되는 전압을 보여주는 도면이다.
도 9a는 플라즈마 방전 스위치가 온(ON)된 상태에서의 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자의 등가 회로도이다.
도 9b는 플라즈마 방전 스위치가 온(ON)된 상태에서 각 전극들에 인가되는 전압을 보여주는 도면이다.
도 10는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110,210... 제1 기판 111... 어드레스전극
113,213... 격벽 114,214... 방전셀
120,220... 제2 기판 121,221... 제1 전극
122,222... 제2 전극 123,223... 제3 전극
125,225... 유기발광층 130... 플라즈마 방전 스위치
140... 발광다이오드
본 발명은 플라즈마 방전 스위치 및 이를 구비한 전류 구동 소자에 관한 것으로, 상세하게는 방전셀에서 발생되는 플라즈마 방전의 전류 스위칭(current switching) 특성을 이용한 플라즈마 방전 스위치 및 이를 구비한 전류 구동 소자에 관한 것이다.
최근에는 정보전달매체로서 평판 표시장치(FPD; Flat Panel Display)가 급속 도로 발전하고 있는데, 이러한 평판 표시장치로는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; Plasma Display Panel), 유기 발광 소자(OLED; Organic Light Emitting Device), 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display), 전계방출 표시소자(FED; Field Emission Display) 등이 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 전기적 방전을 이용하여 화상을 형성하는 장치로서, 휘도나 시야각 등의 표시 성능이 우수하여 그 사용이 날로 증대되고 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 전극에 인가되는 직류 또는 교류 전압에 의하여 방전셀 내부에서 플라즈마 방전이 일어나게 되고, 이 방전 과정에서 발생되는 자외선에 의하여 형광체가 여기되어 가시광을 발산하게 된다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 그 방전 형식에 따라 직류형(DC type)과 교류형(AC type)으로 분류될 수 있다. 직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 모든 전극들이 방전공간에 노출되는 구조로서, 대응 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어진다. 교류형 플라즈마 디스플레이 패널은 적어도 하나의 전극이 유전체층으로 감싸지고, 대응하는 전극들 사이에 직접적인 전하의 이동이 이루어지지 않는 대신 벽전하(wall charge)에 의하여 방전이 수행된다.
또한, 플라즈마 디스플레이 패널은 전극들의 배치 구조에 따라 대향 방전형(facing discharge type)과 면 방전형(surface discharge type)으로 분류될 수 있다. 대향 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 쌍을 이루는 두 개의 유지전극이 각각 상부기판과 하부기판에 배치된 구조로서, 방전이 기판에 수직인 방향으로 이루어진다. 그리고, 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 쌍을 이루는 두 개의 유지 전극이 동일한 기판에 배치된 구조로서, 방전이 기판에 나란한 방향으로 이루어진다.
도 1에는 종래의 일반적인 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널이 도시되어 있다. 그리고, 도 2a 및 도 2b에는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 어드레스전극에 직교하는 방향 및 나란한 방향으로 절단한 단면이 도시되어 있다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 일정간격으로 상호 대면하는 상부기판(20)과 하부기판(10)을 구비한다. 상기 상부기판(20)과 하부기판(10) 사이의 공간은 플라즈마 방전이 일어나는 방전공간이 된다.
하부기판(10)의 상면에는 다수의 어드레스 전극(11)이 스트라이프(stripe) 형태로 배열되어 있으며, 이 어드레스 전극들(11)은 제1 유전체층(12)에 의해 매립되어 있다. 상기 제1 유전체층(12)의 상면에는 상기 방전공간을 구획하여 방전셀들(14)을 형성하고, 이 방전셀들(14) 간의 전기적, 광학적 간섭을 방지하는 다수의 격벽(13)이 서로 소정 간격을 두고 형성되어 있다. 그리고, 상기 방전셀들(14)의 내면에는 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체층(15)이 소정 두께 도포되어 있으며, 상기 방전셀들(14)의 내부에는 방전가스가 채워진다.
상부기판(20)은 가시광이 투과될 수 있는 투명기판으로서 주로 유리로 이루어지며, 격벽들(13)이 형성된 하부기판(10)에 결합된다. 상기 상부기판(20)의 하면에는 어드레스 전극들(11)과 직교하는 스트라이프 형태의 유지전극들(sustain electrode, 21a, 21b)이 쌍을 이루며 형성되어 있다. 상기 유지전극들(21a, 21b)은 가시광이 투과될 수 있도록 주로 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전성 재 료로 이루어진다. 그리고, 상기 유지전극들(21a, 21b)의 라인 저항을 줄이기 위하여, 유지전극들(21a, 21b) 각각의 하면에는 금속재질로 이루어진 버스전극들(22a, 22b)이 유지전극들(21a, 21b)보다 폭을 좁게 하여 형성되어 있다. 이러한 유지전극들(21a, 21b)과 버스전극들(22a, 22b)은 투명한 제2 유전체층(23)에 의해 매립되어 있다. 상기 제2 유전체층(23)의 하면에는 산화마그네슘(MgO)으로 이루어진 보호막(24)이 형성되어 있다. 상기 보호막(24)은 플라즈마 입자의 스퍼터링에 의한 제2 유전체층(23)의 손상을 방지하고 2차 전자를 방출하여 방전전압을 낮추어 주는 역할을 한다.
이와 같은 구성을 가진 플라즈마 디스플레이 패널의 구동은 크게 어드레스방전(address discharge)을 위한 구동과 유지방전(sustain discharge)을 위한 구동으로 나뉜다. 어드레스방전은 어드레스전극(11)과 한 쌍의 유지전극(21a,21b) 중 어느 하나의 전극 사이에서 일어나며, 이 때 벽전하가 형성된다. 다음으로, 유지방전은 한 쌍의 유지전극(21a, 21b) 사이의 전위차에 의해서 일어나며, 이 유지방전에 의해 발생되는 자외선에 의하여 형광체가 여기되어 가시광을 발산하게 된다.
유기 발광 소자(OLED)는 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 광에너지로 변환하는 소자를 말하는 것으로서, 애노드(anode) 전극과 캐소드(cathode) 전극에서 각각 주입된 정공과 전자가 유기 분자에서 재결합하여 여기자(exciton)가 발생되면서 발광이 이루어지는 소자이다. 이러한 유기 발광 소자는 낮은 소비전력, 얇은 두께 및 높은 응답속도 등을 가진다는 장점이 있다.
도 3에는 유기 발광 소자의 개략적인 구조를 보여주는 단면이 도시되어 있 다. 도 3을 참조하면, 유기 발광 소자는 애노드 전극(31), 발광층(35) 및 캐소드 전극(41)이 순차적으로 적층되는 구조를 가진다. 그리고, 이러한 유기 발광 소자의 구동을 위한 스위칭 소자로서 poly-Si TFT 어레이 또는 a-Si TFT 어레이 등과 같은 TFT 어레이가 사용된다.
그러나, 이러한 TFT 어레이는 그 제조 공정이 복잡하고, 고가의 제조 비용이 소요된다는 문제점이 있다. 또한, poly-Si TFT 어레이의 경우에는 균일성이 낮아 표시 화면에 무라(mura)가 유발되는 문제점이 있으며, a-Si TFT 어레이의 경우에는 a-Si TFT의 수명(life-time)이 짧아 실제 적용에 어려움이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 유기 발광 소자의 구동을 위한 스위칭 소자로서 플라즈마 방전 스위치(Plasma Discharge Switch)를 이용한다. 즉, 전술한 종래 플라즈마 디스플레이 패널에서는 플라즈마 방전이 오직 표시 기능(display function) 만을 수행하는데 이용되었다. 그러나, 본 발명은 플라즈마 방전이 가지는 스위칭(switching) 특성 및 데이터 저장(data storage) 특성을 이용하여 각 방전셀(discharge cell)들을 유기 발광 소자와 같은 전류 구동 소자를 구동시키기 위한 스위칭 어레이(switching array)로 사용하게 된다.
본 발명은 플라즈마 방전의 스위칭 특성 및 데이터 저장 특성을 이용한 플라즈마 방전 스위치 및 이를 구비한 전류 구동 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여,
본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 방전 스위치는,
복수의 방전셀; 및
상기 방전셀 내부에 플라즈마 방전을 일으키기 위하여 상기 방전셀마다 쌍을 이루어 마련되는 것으로, 플라즈마 방전 중에는 그 사이에 전류가 흐르는 제1 및 제2 전극;을 구비하여,
상기 방전셀 내부에 플라즈마 방전을 발생 소멸시켜 상기 제1 및 제2 전극 사이의 전류 흐름을 스위칭하는 것을 특징으로 한다.
상기 플라즈마 방전 스위치는 서로 대향되게 배치되어 그 사이에 상기 방전셀들을 형성하는 제1 및 제2 기판을 더 구비한다.
상기 제1 전극은 상기 제1 기판 상에 형성되며, 상기 제2 전극은 상기 제2 기판 상에 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나의 기판 상에 형성될 수도 있다.
상기 방전셀마다 어드레스 방전을 위한 어드레스전극이 더 마련될 수 있다. 이때, 상기 어드레스전극은 상기 제1 기판 상에 형성되며, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 상기 제2 기판 상에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 방전셀 내부에는 방전가스가 채워지는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 전류 구동 소자는,
복수의 방전셀; 및
상기 방전셀 내부에 플라즈마 방전을 일으키기 위하여 상기 방전셀마다 쌍을 이루어 마련되는 것으로, 플라즈마 방전 중에는 그 사이에 전류 통로가 형성되는 제1 및 제2 전극;을 구비하여,
상기 방전셀 내부에 플라즈마 방전을 발생 소멸시켜 상기 방전전극들 사이의 전류 흐름을 스위칭하는 플라즈마 방전 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 방전셀마다 어드레스방전을 위한 어드레스전극이 더 마련될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는,
서로 대향되게 배치되는 제1 및 제2 기판과, 상기 제1 및 제2 기판 사이에 형성되는 복수의 방전셀(dicharge cell)과, 상기 방전셀마다 마련되는 한 쌍의 제1 및 제2 전극을 포함하는 플라즈마 방전 스위치;
상기 제1 및 제2 기판 사이에 상기 방전셀들 각각에 대응하여 형성되는 것으로, 그 상부에는 상기 제2 전극이 위치하는 복수의 표시셀(display cell);
상기 표시셀 하부의 제2 기판 상에 형성되는 제3 전극; 및
상기 제2 및 제3 전극 사이에 형성되는 유기발광층;을 구비한다.
여기서, 상기 방전셀들 및 표시셀들은 동일 평면 상에 형성되며, 서로 대응하는 상기 방전셀과 표시셀은 인접하여 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2 기판 사이에는 상기 제1 및 제2 기판 사이의 공간을 구획하여 상기 방전셀들 및 표시셀들을 형성하는 다수의 격벽이 마련되는 것이 바람직하다.
상기 제2 전극은 그 일측이 상기 방전셀로부터 상기 표시셀의 상부까지 연장 되어 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제1 전극은 제1 기판 상에 형성되며, 상기 제2 전극은 제2 기판 상에 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 제2 기판 상에 형성될 수도 있다.
상기 방전셀마다 어드레스 방전을 위한 어드레스전극이 더 마련될 수 있다. 이때, 상기 어드레스전극은 상기 제1 기판 상에 형성되며, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 상기 제2 기판 상에 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자는,
서로 대향되게 배치되는 제1 및 제2 기판과, 상기 제1 및 제2 기판 사이의 상부 공간에 형성되는 복수의 방전셀과, 상기 방전셀마다 마련되는 한 쌍의 제1 및 제2 전극을 포함하는 플라즈마 방전 스위치;
상기 방전셀들 각각에 대응하여 상기 제1 및 제2 기판 사이의 하부 공간에 형성되는 것으로, 그 상부에는 상기 제2 전극이 위치하는 복수의 표시셀;
상기 표시셀 하부의 상기 제2 기판 상에 형성되는 제3 전극; 및
상기 제2 및 제3 전극 사이에 형성되는 유기발광층;을 구비한다.
상기 제1 전극은 상기 제2 전극과 교차하는 방향으로 상기 제1 기판 상에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2 기판 사이에는 상기 제1 및 제2 기판 사이의 공간을 구획하여 상기 방전셀들 및 표시셀들을 형성하는 다수의 격벽이 마련되는 것이 바람직하 다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 방전 스위치를 구비한 유기 발광 소자의 일부 평면도이다. 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ'선을 따라 절단한 단면도이며, 도 6은 도 4의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 절단한 단면도이다. 그리고, 도 7은 도 4에 도시된 유기 발광 소자의 개략적인 구성도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 복수의 플라즈마 방전 스위치(Plasma discharge switch)와, 상기 플라즈마 방전 스위치에 의하여 발광되어 화상을 표시하는 복수의 표시셀(display cell)을 구비한다.
상기 플라즈마 방전 스위치는 제1 및 제2 기판(110,120)과, 상기 제1 및 제2 기판(110,120) 사이에 형성되는 복수의 방전셀(discharge cell,114)과, 상기 방전셀(114) 내부에 플라즈마 방전을 일으키는 방전전극들을 포함한다.
그리고, 상기 제1 및 제2 기판(110,120) 사이에는 상기 방전셀들(114) 각각에 대응하는 복수의 표시셀이 형성된다. 여기서, 상기 표시셀들은 방전셀들(114)과 동일 평면 상에 형성되며, 서로 대응하는 방전셀(114)과 표시셀은 인접하여 형성된다.
상기 제1 및 제2 기판(110,120)은 각각 상부 및 하부기판으로서 일정 간격을 두고 서로 대향되게 배치된다. 이러한 제1 및 제2 기판(110,120)은 가시광이 투과될 수 있도록 투명한 유리로 이루어 질 수 있다.
그리고, 상기 제1 및 제2 기판(110,120) 사이에는 제1 및 제2 기판(110,120) 사이의 간격을 일정하게 유지시키고, 제1 및 제2 기판(110,120) 사이의 공간을 구획하여 방전셀들(114) 및 표시셀들을 형성하는 다수의 격벽(113)이 마련된다. 그리고, 상기 방전셀(114) 내부에는 방전가스가 채워진다.
상기 방전전극들은 상기 방전셀(114) 마다 마련되는 어드레스전극(111)과 한 쌍의 제1 및 제2 전극(121,122)을 포함한다. 상기 어드레스전극(111)은 어드레스방전(address discharge)을 위한 전극으로서, 상기 제1 기판(110)의 하면에 형성된다. 그리고, 상기 제1 및 제2 전극(121,122)은 유지방전(sustain discharge)을 위한 전극으로서, 상기 제2 기판(120)의 상면에 어드레스전극(111)과 직교하는 방향으로 서로 나란하게 형성된다. 여기서, 상기 어드레스전극(111)과 제1 및 제2 전극(121,122)은 투명한 도전성 물질인 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어질 수 있다.
상기 표시셀의 상부에는 상기 제2 전극(122)이 위치한다. 이를 위하여, 상기 제2 전극(122)은 그 일측이 상기 제2 기판(120)의 상면으로부터 격벽(113)의 벽면을 통하여 상기 표시셀의 상부까지 연장되어 형성된다. 그리고, 상기 표시셀 하부의 제2 기판(120)의 상면에는 제3 전극(123)이 형성된다. 상기 제2 및 제3 전극 (122,123)사이에는 제2 및 제3 전극(122,123) 사이에 생기는 소정의 전압차에 의하여 상기 제2 및 제3 전극(122,123)으로부터 주입된 정공과 전자가 결합하여 발광이 이루어지는 유기발광층(organic light emitting layer,125)이 형성된다. 여기서, 상기 제2 및 제3 전극(122,123)은 각각 예를 들면 애노드(anode) 전극 및 캐소드(cathode) 전극이 될 수 있다.
이하에서는, 상기와 같은 구조의 유기 발광 소자의 동작 과정을 도 7과 함께 도 8a, 도 8b 및 도 9a, 도 9b를 참조하여 설명하기로 한다.
도 8a는 플라즈마 방전 스위치가 오프(OFF)된 상태에서의 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자의 등가 회로도이다. 도 8a에서 참조부호 130은 플라즈마 방전에 의하여 제1 전극과 제2 전극(도 7의 122) 사이의 전류 흐름을 스위칭하는 플라즈마 방전 스위치를 나타내고, 참조부호 140은 상기 플라즈마 방전 스위치에 전기적으로 연결되는 발광다이오드를 나타낸다. 그리고, 도 8b는 플라즈마 방전 스위치가 오프(OFF)된 상태에서 각 전극들에 인가되는 전압을 보여주는 도면이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 제1 전극(121)과 제 3 전극(123) 사이에 소정의 전압차 VH가 존재하여도 어드레스전극(111)에 전압이 인가되지 않으면, 어드레스방전 및 유지방전은 일어나지 않는다. 따라서, 제1 전극(121)과 제2 전극(도 7의 122) 사이에서는 전류가 흐르지 않게 되므로 플라즈마 방전 스위치(130)가 오프(OFF) 상태가 된다. 그리고, 이 상태에서는 상기 제2 전극(122)과 제3 전극 (123)사이에 전압차가 존재하지 않으므로 발광다이오드는 발광하지 않게 된다.
도 9a는 플라즈마 방전 스위치가 온(ON)된 상태에서의 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자의 등가 회로도이다. 그리고, 도 9b는 플라즈마 방전 스위치가 온(ON)된 상태에서 각 전극들에 인가되는 전압을 보여주는 도면이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 제1 전극(121)과 제3 전극(123) 사이에 소정의 전압차 VH가 존재하는 상태에서 어드레스전극(111)에 소정의 전압 VA를 인가하면, 방전셀(도 7의 114) 내부에서는 어드레스방전이 일어나게 된다. 이러한 어드레스방전에 의하여 제1 전극(121)및 제 2 전극(도 7의 122) 사이에서는 유지방전이 일어나게 된다. 상기 유지방전에 의하여 방전셀(114) 내부에는 전류 통로가 형성되어 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이에 전류가 흐르게 되므로 플라즈마 방전 스위치(130)는 온(OFF) 상태가 된다. 이 상태에서, 상기 제2 전극(122)에는 상기 제1 전극(121)을 통하여 소정의 전압이 인가된다. 그 결과, 제2 전극(122)과 제3 전극(123) 사이에는 전압차가 발생하게 되고, 이에 따라 유기발광층(도7의 125) 내부로 전자와 정공이 주입되어 결합함으로써 발광다이오드(140)가 발광하게 된다. 그리고, 이렇게 발생된 가시광은 도 6에 도시된 바와 같이 제2 기판(120)을 통하여 외부로 출사되면서 화상을 형성하게 된다.
한편, 상기한 플라즈마 방전 스위치에서, 플라즈마 방전으로 나타나는 여기 입자 등에 의한 메모리 효과는 일반적인 능동형(active matrix) 스위칭 어레이의 메모리 소자로서의 역할을 하게 된다.
이상에서는 방전셀(114)마다 어드레스전극(111)과 한 쌍의 제1 및 제2 전극(121,122)이 마련되는 경우를 설명하였지만, 이와 달리 방전셀(114)마다 플라즈마 방전을 위한 한 쌍의 제1 및 제2 전극이 마련될 수도 있다. 이때, 상기 제1 및 제 2 전극은 각각 제1 및 제2 기판(110,120) 상에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제 2 전극은 제1 및 제2 기판(110,120) 중 어느 하나의 기판 상에 형성될 수도 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자는 복수의 플라즈마 방전 스위치와, 상기 플라즈마 방전 스위치에 의하여 발광되어 화상을 표시하는 복수의 표시셀을 구비한다.
상기 플라즈마 방전 스위치는 서로 일정간격을 두고 대향되게 배치되는 제1 및 제2 기판(210,220)과, 상기 제1 및 제2 기판(210,220) 사이의 상부공간에 형성되는 복수의 방전셀(214)과, 상기 방전셀(214) 내부에 플라즈마 방전을 위한 방전전극들을 포함한다.
한편, 상기 제1 및 제2 기판(210,220) 사이의 하부공간에는 상기 표시셀들이 상기 방전셀들(214) 각각에 대응하여 형성된다.
상기 방전전극들은 상기 방전셀(214) 마다 마련되는 한 쌍의 제1 및 제2 전극(221,222)을 포함한다. 여기서, 상기 제1 전극(221)은 상기 제1 기판(210)의 하면에 형성되며, 상기 제2 전극(222)은 상기 표시셀의 상부에 상기 제1 전극(221)과 직교하는 방향으로 형성된다. 상기 제1 및 제2 전극(221,222)은 투명한 도전성 물질인 ITO로 이루어질 수 있다.
상기 제1 및 제2 기판(210,220) 사이에는 제1 및 제2 기판(210,220) 사이의 간격을 일정하게 유지시키고, 제1 및 제2 기판(210,220) 사이의 공간을 구획하여 상기 방전셀들(214) 및 표시셀들을 형성하는 다수의 격벽(213)이 마련된다. 그리고, 상기 방전셀(214) 내부에는 방전가스가 채워진다.
상기 표시셀의 상부에는 전술한 바와 같이 상기 제2 전극(222)이 위치한다.그리고, 상기 표시셀 하부의 제2 기판(220)의 상면에는 제3 전극(223)이 형성된다. 상기 제2 및 제3 전극 (222,223)사이에는 제2 및 제3 전극(222,223) 사이에 생기는 전압차에 의하여 상기 제2 및 제3 전극(222,223)으로부터 주입된 정공과 전자가 결합하여 발광이 이루어지는 유기발광층(225)이 형성된다. 여기서, 상기 제2 및 제3 전극(222,223)은 각각 예를 들면 애노드(anode) 전극 및 캐소드(cathode) 전극이 될 수 있다.
상기와 같은 구조의 유기 발광 소자에서, 제1 전극(221)과 제2 전극(222) 사이에 소정의 전압을 인가하여 제1 전극(221)과 제2 전극(222) 사이에 어드레스 방전을 발생시키고 이어서 유지전압을 인가하면 방전셀(214) 내부에 방전이 유지되므로, 방전셀(214) 내부에서는 전류 통로가 형성되어 제1 전극(221)과 제2 전극(222) 사이에 전류가 흐르게 된다. 그리고, 이러한 전류 흐름으로 인하여 제2 전극(222)과 제3 전극(223) 사이에 소정의 전압차가 생기게 되고, 이에 따라 유기발광층(225) 내부로 전자와 정공이 주입되어 결합함으로써 가시광이 발생된다. 한편, 제1 전극(221)과 제2 전극(222) 사이에 어드레스 방전을 일으키지 않으면, 유지전압을 인가해도 방전셀(214) 내부에서는 플라즈마 방전이 발생되지 않으므로 제1 전극(221)과 제2 전극(222) 사이에는 전류가 흐르지 않게 되고, 이에 따라 유기발광층(225)은 발광하지 않게 된다.
상기한 실시예에서는 플라즈마 방전 스위치를 구비한 유기 발광 소자가 설명되었으나, 본 발명은 상기한 유기 발광 소자에 한정되지 않고, 전류 스위칭 소자로서 상기한 플라즈마 방전 스위치를 사용하는 다양한 전류 구동 소자에 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 플라즈마 방전의 스위칭 특성 및 데이터 저장 특성을 이용하여 방전셀들을 유기 발광 소자와 같은 전류 구동 소자를 구동시키기 위한 스위칭 어레이로 사용함으로써 저가의 대면적 스위칭 어레이를 제작할 수 있다.

Claims (24)

  1. 복수의 방전셀; 및
    상기 방전셀 내부에 플라즈마 방전을 일으키기 위하여 상기 방전셀마다 쌍을 이루어 마련되는 것으로, 플라즈마 방전 중에는 그 사이에 전류가 흐르는 제1 및 제2 전극;을 구비하여,
    상기 방전셀 내부에 플라즈마 방전을 발생 소멸시킴으로써 상기 제1 전극과 제2 전극 사이의 전류 흐름을 스위칭하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 방전 스위치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    서로 대향되게 배치되어 그 사이에 상기 방전셀들을 형성하는 제1 및 제2 기 판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 방전 스위치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제1 기판 상에 형성되며, 상기 제2 전극은 상기 제2 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 방전 스위치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극은 상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나의 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 방전 스위치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 방전셀마다 어드레스 방전을 위한 어드레스전극이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 방전 스위치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 어드레스전극은 상기 제1 기판 상에 형성되며, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 상기 제2 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 방전 스위치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전셀 내부에는 방전가스가 채워지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 방전 스위치.
  8. 복수의 방전셀; 및
    상기 방전셀 내부에 플라즈마 방전을 일으키기 위하여 상기 방전셀마다 쌍을 이루어 마련되는 것으로, 플라즈마 방전 중에는 그 사이에 전류 통로가 형성되는 제1 및 제2 전극;을 구비하여,
    상기 방전셀 내부에 플라즈마 방전을 발생 소멸시킴으로써 상기 제1 전극과 제2 전극 사이의 전류 흐름을 스위칭하는 플라즈마 방전 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 구동 소자.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 방전셀마다 어드레스방전을 위한 어드레스전극이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 전류 구동 소자.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 방전셀 내부에는 방전가스가 채워지는 것을 특징으로 하는 전류 구동 소자.
  11. 서로 대향되게 배치되는 제1 및 제2 기판과, 상기 제1 및 제2 기판 사이에 형성되는 복수의 방전셀(dicharge cell)과, 상기 방전셀 내부에 플라즈마 방전을 일으키기 위하여 상기 방전셀마다 쌍을 이루어 마련되는 것으로 플라즈마 방전 중에는 그 사이에 전류 통로가 형성되는 제1 및 제2 전극을 포함하는 플라즈마 방전 스위치;
    상기 제1 및 제2 기판 사이에 상기 방전셀들 각각에 대응하여 형성되는 것으로, 그 상부에는 상기 제2 전극이 위치하는 복수의 표시셀(display cell);
    상기 표시셀 하부의 제2 기판 상에 형성되는 제3 전극; 및
    상기 제2 및 제3 전극 사이에 형성되는 유기발광층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 방전셀들 및 표시셀들은 동일 평면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  13. 제 12 항에 있어서,
    서로 대응하는 상기 방전셀과 표시셀은 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기판 사이에는 상기 제1 및 제2 기판 사이의 공간을 구획하여 상기 방전셀들 및 표시셀들을 형성하는 다수의 격벽이 마련되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 그 일측이 상기 방전셀로부터 상기 표시셀의 상부까지 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 제1 기판 상에 형성되며, 상기 제2 전극은 제2 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극은 상기 제2 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 방전셀마다 어드레스 방전을 위한 어드레스전극이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 어드레스전극은 상기 제1 기판 상에 형성되며, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 상기 제2 기판 상에 형성되는 것을 특징으 로 하는 유기 발광 소자.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 방전셀에는 방전가스가 채워지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  21. 서로 대향되게 배치되는 제1 및 제2 기판과, 상기 제1 및 제2 기판 사이의 상부 공간에 형성되는 복수의 방전셀과, 상기 방전셀 내부에 플라즈마 방전을 일으키기 위하여 상기 방전셀마다 쌍을 이루어 마련되는 것으로 플라즈마 방전 중에는 그 사이에 전류 통로가 형성되는 제1 및 제2 전극을 포함하는 플라즈마 방전 스위치;
    상기 방전셀들 각각에 대응하여 상기 제1 및 제2 기판 사이의 하부 공간에 형성되는 것으로, 그 상부에는 상기 제2 전극이 위치하는 복수의 표시셀;
    상기 표시셀 하부의 상기 제2 기판 상에 형성되는 제3 전극; 및
    상기 제2 및 제3 전극 사이에 형성되는 유기발광층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제2 전극과 교차하는 방향으로 상기 제1 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기판 사이에는 상기 제1 및 제2 기판 사이의 공간을 구획하 여 상기 방전셀들 및 표시셀들을 형성하는 다수의 격벽이 마련되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 방전셀에는 방전가스가 채워지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
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JPH11109890A (ja) * 1997-09-29 1999-04-23 Idemitsu Kosan Co Ltd プラズマアドレス型有機ｅｌ装置
JP3976589B2 (ja) * 2001-06-26 2007-09-19 シャープ株式会社 スイッチング素子およびそれを備える表示装置
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