KR19990013789A - 플라즈마 어드레스형 표시장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

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KR19990013789A
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주니치로 나카야마
겐수케 고토
타다시 우네
사토루 아리요시
구니오 고지마
요시히코 미나미야마
요시히로 야마모토
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마치다 가츠히코
샤프 가부시끼가이샤
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Abstract

플라즈마 어드레스형 표시장치는 : 플라즈마 어드레스 기판; 칼라 필터 기판; 및 상기 플라즈마 어드레스 기판과 칼라 필터 기판 사이에 삽입된 표시 매체층을 포함한다. 상기 플라즈마 어드레스 기판은 : 제 1 기판; 상기 표시 매체층 근방에 제공된 유전체 시트; 상기 제 1 기판상에 일정 간격으로 형성된 다수의 전극선; 상기 다수의 전극선상에 각각 제공된 다수의 격벽; 및 상기 제 1 기판, 유전체 시트 및 격벽에 의해 둘러싸인 다수의 스트립형 플라즈마 방전 채널을 포함한다. 상기 칼라 필터 기판은 : 제 2 기판; 상기 제 2 기판상에 제공된 칼라 필터층; 및 상기 다수의 스트립형 플라즈마 방전 채널과 직교하는 방향으로 연장하도록 상기 칼라 필터층상에 제공된 다수의 스트립형 전극을 포함한다. 인접한 2개의 플라즈마 방전 채널들이 상기 다수의 스트립형 전극들중 하나와 겹치는 각 영역에 의해 1개의 화소가 구성된다.

Description

플라즈마 어드레스형 표시장치 및 그의 제조방법
본 발명은 플라즈마 어드레스형 표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
플랫 패널 디스플레이 등의 표시장치의 개발은 소형화, 단색화 및 2진 표시화로 방향이 설정되었다. 이러한 표시장치 개발의 초기 단계를 지나, 현재에는 대형화, 칼라화, 중간조 표시 및/또는 동화상표시로 진전되고 있다. 이 분야에서의 장치의 성능은 매년 점진적으로 개선되고 있다.
이하, 상기한 표시장치의 일예로서, 종래의 플라즈마 어드레스형 표시장치(10)의 구성 및 동작 원리를 도 15 및 16A 내지 16F를 참조하여 설명한다.
도 15에 도시된 바와같이, 플라즈마 어드레스형 표시장치(10)는 칼라 필터 기판(50A) 및 플라즈마 어드레스 기판(50B)을 포함하며, 그 기판들 사이에 액정 재료를 주입함에 의해 제공된 액정층(46)이 삽입된다. 상기 플라즈마 어드레스형 표시장치(10)는 백라이트(50)를 더 포함한다.
칼라 필터 기판(50A)은 : 편광판(41a); 투명 기판(42a); 칼라 필터(43); 투명전극선(44); 및 배향막(45a)을 포함한다. 한편, 플라즈마 어드레스 기판(50B)은 : 편광판(41b); 투명 기판(42b); 격벽(48); 전극선(예컨대 애노드(49A) 및 캐소드(49C)); 유전체 시트(얇은 투명 기판)(47); 및 배향막(45b)을 포함한다.
플라즈마 어드레스 기판(50B)은 투명 기판(42b), 2개의 인접한 격벽(48) 및 유전체 시트(47)에 의해 둘러싸인 공간으로 된 다수의 플라즈마 방전 채널(50C)을 포함한다. 플라즈마 방전 채널(50C)은 각각 약 10Pa 내지 104Pa, 바람직하게는 102Pa 내지 5x103Pa의 가스 압력의 He, Ne, Ar 및 Xe의 불활성 가스를 포함하고 있다. 투명 전극선(44)은 선형적으로 배열되어, 방향은 다르지만 역시 선형적으로 배열된 플라즈마 방전 채널(50C)과 직교하게 된다. 플라즈마 방전 채널(50C)과 투명 전극선(44)이 서로 겹치는 각 영역은 칼라 필터(43)의 1개의 화소에 대응한다.
이하, 플라즈마 어드레스 기판(50B)의 동작을 도 16A 내지 16F를 참조하여 설명한다.
정보의 기입 및 보유는 다음 방식으로 실행된다.
먼저, 도 16A에 도시된 바와같이, 약 100V 내지 500V의 전압이 애노드(49A) 및 캐소드(49C) 사이에 인가되며, 즉 약 -300V 내지 -450V의 전압(Ec)이 캐소드(49C)에 인가되어, 방전을 야기한다.
첨부 도면들에서, 검정 원(●)과 백색 원(○)은 각각 마이너스 대전 및 플러스 대전된 입자를 나타낸다.
다음, 도 16B에 도시된 바와같이, 약 +50V 내지 +100V의 전압(Ed)이 칼라 필터 기판(50A)의 투명전극선(44)에 인가되어, 정보를 기입한 다음, 도 16C에 도시된 바와같이, 방전이 중단되어 유전체 시트(47) 계면을 마이너스로 대전시킴으로써, 기입된 정보가 보유된다.
한편, 유전체 시트(47) 계면을 플러스로 대전시키기 위해서는, 약 -50V 내지 -100V의 전압(Ed)을 칼라 필터 기판(50A)의 투명전극선(44)에 인가한 다음, 도 16D 내지 16F에 도시된 바와같이, 방전을 중단시킨다.
도 17A는 전압(Ec)의 시간 경과에 따른 변화를 나타내며, 도 17B는 전압(Ed)의 시간 경과에 따른 변화를 나타낸다. 도 17A 및 17B에서, 시간 a 내지 f는 각각 도 16A 내지 16F에 대응한다.
상기한 종래의 플라즈마 어드레스형 표시장치(10)는 전극선(예컨대, 애노드(49A) 및 캐소드(49C))의 존재로 인해 낮은 개구율을 가지며, 따라서 휘도가 낮다. 이러한 문제를 해소하도록, 백라이트 성능이 향상되어야 함으로써, 장치의 단가가 상승된다.
일본국 공개 특허 공보 제 94-222346호는 각 전극선상에 절연성 격벽이 제공된 플라즈마 어드레스형 표시장치를 개시한다. 그러나, 상기 일본국 공개 특허 공보 제 94-222346호의 7페이지의 [0059]-[0062] 단락에 기재된 바와같이, 상기 공보에 개시된 장치의 문제점은 전극선에 인가되는 전압이 복잡하다는 것이다.
일본국 공개 특허 공보 제 94-251719호는 격벽 바로 아래에 격벽보다 폭이 넓은 애노드가 제공되어, 전극선의 위치 오차 허용도를 개선시킴으로써, 장치의 제조를 용이하게 하고, 개구율을 증가시키는 방전 셀 및 그의 제조방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기 공보의 장치도 개구율을 단지 약 40% 정도만 실현할 수 있을 뿐이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 플라즈마 어드레스형 표시장치는 : 플라즈마 어드레스 기판; 칼라 필터 기판; 및 상기 플라즈마 어드레스 기판과 칼라 필터 기판 사이에 삽입된 표시 매체층을 포함한다. 상기 플라즈마 어드레스 기판은 : 제 1 기판; 상기 표시 매체층 근방에 제공된 유전체 시트; 상기 제 1 기판상에 일정 간격으로 형성된 다수의 전극선; 상기 다수의 전극선상에 각각 제공된 다수의 격벽; 및 상기 제 1 기판, 유전체 시트 및 격벽에 의해 둘러싸인 다수의 스트립형 플라즈마 방전 채널을 포함한다. 상기 칼라 필터 기판은 : 제 2 기판; 상기 제 2 기판상에 제공된 칼라 필터층; 및 상기 다수의 스트립형 플라즈마 방전 채널과 직교하는 방향으로 연장하도록 상기 칼라 필터층상에 제공된 다수의 스트립형 전극을 포함한다. 인접한 2개의 플라즈마 방전 채널들이 상기 다수의 스트립형 전극들중 하나와 겹치는 영역에 의해 화소가 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 격벽과 전극선 사이의 접합부 근방의 격벽의 일부분의 폭이 격벽의 나머지 부분의 폭보다 좁다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 격벽의 폭과 전극선의 폭이 서로 동일하고 두께방향으로 일정하다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 플라즈마 어드레스형 표시장치 제조방법은 : (a) 제 1 기판상에 전극 재료를 인쇄함에 의해 제 1 기판상에 전극선을 형성하는 단계; (b) 상기 전극선상에 격벽 재료를 인쇄하여 상기 전극선의 폭보다 좁은 폭을 가진 격벽의 제 1 부분을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 제 1 부분상에 격벽 재료를 인쇄하여 상기 제 1 부분의 폭보다 넓은 폭을 가진 격벽의 나머지 부분을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 격벽의 나머지 부분이 전극선의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 단계 (b) 및 (c)에서, 상기 격벽 재료가 반복적으로 인쇄된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 플라즈마 어드레스형 표시장치 제조방법은 : 제 1 기판상에 전극 재료막 및 절연성 격벽 재료막을 이 순서로 적층시키는 단계; 상기 전극 재료막과 절연성 격벽 재료막을 마스크 또는 레지스트를 이용하여 부분적으로 에칭 제거함에 의해 다수의 전극선 및 다수의 격벽을 형성하는 단계; 상기 다수의 격벽상에 제 2 기판을 제공하는 단계; 및 상기 제 1 기판, 제 2 기판 및 다수의 격벽에 의해 둘러싸인 공간으로 불활성 가스를 도입함에 의해 플라즈마 방전 채널을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 플라즈마 어드레스형 표시장치는 : 플라즈마 어드레스 기판; 칼라 필터 기판; 및 상기 플라즈마 어드레스 기판과 칼라 필터 기판 사이에 삽입된 표시 매체층을 포함한다. 상기 플라즈마 어드레스 기판은 : 제 1 기판; 상기 표시 매체층 근방에 제공된 유전체 시트; 상기 제 1 기판상에 일정 간격으로 형성된 다수의 격벽; 및 상기 제 1 기판, 유전체 시트 및 격벽에 의해 둘러싸인 공간으로 가스를 도입함에 의해 형성된 플라즈마 방전 채널을 포함한다. 상기 격벽의 각 측면에 적어도 부분적으로 매립되어 격벽에 의해 서로 절연되도록 상기 제 1 기판상에 2개의 전극선들이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 격벽은 전극선들이 매립되는 절결부를 포함하고, 상기 절결부의 폭은 격벽의 나머지 부분의 폭보다 좁다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 2개의 전극선들이 격벽의 각 측면들에 완전하게 매립된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 2개의 전극선들은 각각 애노드 및 캐소드이고, 상기 캐소드에는 방전을 일으키기에 필요한 전압이 인가된다.
본 발명의 일 실시예에서, 칼라 필터 및 스트립형 전극을 포함하는 칼라 필터 기판이 상기 유전체 시트상에 제공되고, 상기 스트립형 전극에 데이터 기입을 위해 필요한 전압이 인가된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 플라즈마 방전 채널 및 스트립형 전극선이 서로 직교하며, 상기 플라즈마 방전 채널 및 스트립형 전극선이 서로 겹치는 영역에 의해 화소가 구성된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 플라즈마 어드레스형 표시장치의 제조방법은 : 격벽에 의해 서로 절연된 2개의 전극선들 사이의 분리부에 대응하는 간격을 두고 제 1 기판상에 전극선 패턴을 형성하는 단계; 상기 간격을 포함하는 전극선 패턴상에 절연성 재료층을 적층시키는 단계; 상기 간격의 각 측면상에 전극선 패턴의 일부분을 남기도록 상기 전극선 패턴 및 절연성 재료층을 부분적으로 에칭 제거하여, 상기 격벽 및 상기 제 1 기판 근방의 격벽의 각 측면상에 적어도 부분적으로 매립되어 서로 평행하게 대향하는 전극선들을 형성하는 단계; 상기 격벽상에 유전체 시트를 제공하는 단계; 및 상기 제 1 기판, 유전체 시트 및 격벽으로 둘러싸인 공간으로 가스를 도입함에 의해 플라즈마 방전 채널을 형성하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 작용에 대해 설명한다.
본 발명에 따르면, 2개의 플라즈마 방전 채널이 하나의 투명 전극선과 겹치는 각 영역이 칼라 필터의 1개의 화소에 대응한다. 이 표시 장치는 각 화소에 포함된 인접한 3개의 전극선들중 중간의 하나에 소정 전위를 인가하고, 상기 3개의 인접한 전극선들중 외측 전극선들을 접지 전위로 세팅함에 의해 종래의 구동방법을 이용하여 구동될 수 있다. 따라서, 도 16A 내지 16F에 도시된 바와같이 종래의 구동방법을 사용하면서도 개구율을 증가시킬 수 있다.
격벽을 그와 동일한 폭으로 된 전극선상에 형성하는 경우에, 전극선 근방의 격벽의 일부분이 격벽의 다른 부분보다 좁은 폭을 가지도록 격벽을 형성함에 의해, 상기 전극선이 플라즈마 방전 채널에 포함된 가스에 여전히 노출되게 할 수 있다. 이 경우, 격벽과 전극선이 단일의 중첩된 차광 영역을 형성하게 되어, 개구율이 더욱 증가된다. 또한, 전극선의 노출된 영역이 증가될 수 있으므로, 방전 상태를 안정화시킬 수 있다.
또한, 격벽과 전극선이 그들의 두께 방향 전체를 따라 동일 폭을 가지도록 형성될 때도, 격벽과 전극선은 단일의 중첩된 차광 영역을 형성하게 된다. 따라서, 개구율이 증가되고, 전극선들의 단부들에서 시간 경과에 따른 변화가 적게되어, 장치의 신뢰성을 향상시킨다. 상기 플라즈마 어드레스형 표시장치는 종래의 인쇄 공정을 이용하여 용이하게 제조될 수 있다.
본 발명의 제조방법에 따르면, 격벽 형성시에 인쇄 방법이 사용되지 않으므로, 정확한 위치정합 등의 복잡한 인쇄 기술을 필요로 하지 않는다. 또한, 절연성 재료로 형성된 격벽에 전극선이 매립되므로, 전극선들의 단부들에서 시간 경과에 따른 변화가 적게되어, 소자의 신뢰성을 향상시키며, 전극선의 형성이 용이하게 된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 플라즈마 방전 채널의 일부를 구성하는 격벽의 각 측면들에 매립되도록 2개의 전극선들이 형성됨으로써, 전극선들이 격벽에 의해 서로 절연된다. 이 경우에, 개구율이 증가될 뿐만 아니라 도 16A 내지 16F에 도시된 종래의 구동방법과 유사한 구동방법을 이용할 수 있게된다.
상기 2개의 전극선들이 매립된 격벽의 일부분의 폭을 좁게함에 의해 격벽에 절결부가 제공될 때 방전이 더욱 효과적으로 실시된다.
또한, 상기 2개의 전극선들이 격벽에 의해 서로 절연되도록 격벽의 각 측면들에 상기 전극선들이 완전하게 매립되어 형성될 때, 개구율이 더욱 증가된다.
따라서, 본 발명에서는 (1) 개구율이 증가된 플라즈마 어드레스형 표시장치 및 (2) 그의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 상기한 장점 및 다른 장점들은 첨부 도면들을 참조하여 기술되는 다음의 상세한 설명을 이해한다면 당업자들에게 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치에서 플라즈마 어드레스 채널과 투명전극선 사이의 위치 관계를 나타낸 분해사시도,
도 3A 내지 3F는 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치의 동작을 나타낸 단면도들,
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치를 나타낸 단면도,
도 6A 내지 6E는 본 발명의 실시예 3에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치의 제조방법을 나타낸 단면도들,
도 7은 본 발명의 실시예 4에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치를 나타낸 단면도,
도 8A 내지 8F는 본 발명의 실시예 4에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치의 동작을 나타낸 단면도들,
도 9는 본 발명의 실시예 5에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치를 나타낸 단면도,
도 10A 내지 10F는 본 발명의 실시예 5에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치의 동작을 나타낸 단면도들,
도 11은 본 발명의 실시예 6에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치를 나타낸 단면도,
도 12는 본 발명의 실시예 6에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치의 플라즈마 어드레스 채널과 투명전극선 사이의 위치 관계를 나타낸 분해사시도,
도 13A 내지 13F는 본 발명의 실시예 6에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치의 동작을 나타낸 단면도들,
도 14A 내지 14E는 본 발명의 실시예 6에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치의 제조방법을 나타낸 단면도들,
도 15는 종래의 플라즈마 어드레스형 표시장치를 나타낸 단면도,
도 16A 내지 16F는 종래의 플라즈마 어드레스형 표시장치의 동작을 나타낸 단면도들, 및
도 17A 및 17B는 종래의 플라즈마 어드레스형 표시장치의 동작을 나타낸 다이어드램이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시예 1
먼저, 본 발명의 실시예 1에 따른 플라즈마 어드레스형 표시 장치(100)를 도 1 및 2를 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치(100)를 나타낸 단면도이다. 도 2는 상기 플라즈마 어드레스형 표시장치의 플라즈마 어드레스 채널과 투명전극선 사이의 위치 관계를 나타낸 분해사시도이다. 도 2에 나타낸 관계는 실시예 1의 플라즈마 어드레스형 표시장치(100) 뿐만 아니라, 이하의 실시예 2 및 3의 플라즈마 어드레스형 표시장치에도 적용된다.
도 1에 도시된 바와같이, 플라즈마 어드레스형 표시장치(100)는 칼라 필터 기판(110A) 및 플라즈마 어드레스부(113)가 형성된 플라즈마 어드레스 기판(110B)을 포함하며, 그 기판들 사이에 액정 재료를 주입함에 의해 제공된 액정층(106)이 삽입된다. 상기 플라즈마 어드레스형 표시장치(100)는 그의 플라즈마 어드레스 기판(110B)측상에 제공된 백라이트(110)를 더 포함한다.
칼라 필터 기판(110A)은 : 편광판(101a); 약 0.5mm 내지 2.0mm의 두께로 유리로 형성된 투명 기판(102a); 칼라 필터(103); ITO, SnO2, ITO+SnO2등으로 형성된 투명전극선(104); 및 고분자막으로 형성된 배향막(105a)을 포함한다. 한편, 플라즈마 어드레스부(113)가 형성되어 있는 플라즈마 어드레스 기판(110b)은 : 편광판(101b); 약 0.5mm 내지 3.0mm의 두께로 유리로 형성된 투명 기판(102b); SiO2등으로 형성된 격벽(108); Ni 또는 Al등의 금속으로 형성된 전극선(예컨대 애노드(109A) 및 캐소드(109C)); 약 10μm 내지 100μm의 두께로 유리로 형성된 유전체 시트(얇은 투명 기판)(107); 및 고분자막으로 형성된 배향막(105b)을 포함한다.
플라즈마 어드레스 기판(110B)은 투명 기판(102b), 2개의 인접한 격벽(108) 및 유전체 시트(107)에 의해 둘러싸인 공간으로 된 다수의 플라즈마 방전 채널(110C)을 포함한다. 플라즈마 방전 채널(110C)은 각각 약 10Pa 내지 104Pa, 바람직하게는 102Pa 내지 5x103Pa의 가스 압력의 He, Ne, Ar 및 Xe의 불활성 가스를 포함하고 있다.
도 2는 플라즈마 어드레스형 표시장치(100)의 칼라 필터(103), 투명 전극선(104) 및 플라즈마 방전 채널(110C)의 위치 관계를 나타낸 사시도이다. 플라즈마 어드레스부(113)의 플라즈마 방전 채널(110C) 및 투명전극선(104)은 서로에 대해 비틀린 관계(즉, 다른 평면들에 있고 서로 평행하지 않은 관계)이다. 2개의 플라즈마 방전 채널들(110C)이 하나의 투명 전극선(104)과 겹치는 각 영역은 칼라 필터(103)의 1개의 화소에 대응한다.
이하, 플라즈마 어드레스부(113)의 동작을 도 3A 내지 3F를 참조하여 설명한다.
상기 플라즈마 어드레스부(113)는 투명 기판(102b), 2개의 인접한 격벽(108) 및 유전체 시트(107)에 의해 둘러싸인 공간으로 된 다수의 플라즈마 방전 채널(110C)을 포함한다. 플라즈마 방전 채널(110C)은 각각 약 10Pa 내지 104Pa, 바람직하게는 102Pa 내지 5x103Pa의 가스 압력의 He, Ne, Ar 및 Xe의 불활성 가스를 포함하고 있다.
정보의 기입 및 보유는 다음 방식으로 실행된다.
먼저, 도 3A에 도시된 바와같이, 약 100V 내지 500V의 전압이 애노드(109A) 및 캐소드(109C) 사이에 인가되며, 즉 약 -300V 내지 -450V의 전압(Ec)이 캐소드(109C)에 인가되어, 방전을 유도한다.
다음, 도 3B에 도시된 바와같이, 약 +50V 내지 +100V의 전압(Ed)이 칼라 필터 기판(110A)의 투명전극선(104)에 인가되어, 정보를 기입한 다음, 도 3C에 도시된 바와같이, 방전이 중단되어 유전체 시트(107) 계면을 마이너스로 대전시킴으로써, 기입된 정보가 보유된다.
한편, 유전체 시트(107) 계면은 또한 도 3D 내지 3F에 도시된 바와같이 플러스로 대전될 수 있다. 먼저, 약 100V 내지 500V의 전압이 애노드(109A) 및 캐소드(109C) 사이에 인가되며, 즉 약 -300V 내지 -450V의 전압(Ec)이 캐소드(109C)에 인가되어, 방전을 유도한다.
다음, 도 3E에 도시된 바와같이, 약 -50V 내지 -100V의 전압(Ed)이 칼라 필터 기판(110A)의 투명전극선(104)에 인가되어, 정보를 기입한 다음, 도 3F에 도시된 바와같이, 방전이 중단되어 유전체 시트(107) 계면을 플러스로 대전시킴으로써, 기입된 정보가 보유된다.
상기한 정보의 기입 및 보유를 위한 전위 조정은 일 화소의 3개의 인접한 전극선들중 중간의 하나에 소정 전위를 인가하는 한편, 상기 3개의 인접한 전극선들중 외측 전극선들을 접지 전위로 세팅함에 의해 실행된다.
도 1에 도시된 바와같이, 이 실시예에 따르면, 격벽(108)의 폭은 약 100μm이고, 2개의 인접한 격벽들(108)의 중심들 사이의 거리는 약 350μm이며, 전극선(예컨대 애노드(109A) 및 캐소드(109C))의 폭은 약 150μm이다. 따라서, 개구율은 약 [1-｛(150/2)x2｝/350]x100≒57%이다.
이와 대조적으로, 도 15에 도시된 종래의 플라즈마 어드레스형 표시장치(10)에서는, 격벽(48)의 폭이 약 100μm이고, 2개의 인접한 격벽들(48)의 중심들 사이의 거리는 약 700μm이며, 전극선(예컨대 애노드(49A) 및 캐소드(49C))의 폭은 약 150μm이다. 따라서, 개구율은 약 [1-｛(150+50)x2｝/700]x100≒43%이다.
따라서, 이 실시예의 플라즈마 어드레스형 표시장치(100)에서는, 종래의 플라즈마 어드레스형 표시장치(10)에 비해 개구율이 약 14% 개선된다.
이 실시예에서, Ni등의 금속의 전극선(예컨대 애노드(109A) 및 캐소드(109C))은 약 0.5mm 내지 3.0mm의 두께로 유리로 된 투명 기판(102b)상에 직접 형성된다. 그러나, 계면에서의 접합 특성을 개선하도록, SiO2등의 하지층이 상기 전극선과 투명 기판 사이에 추가로 제공될 수 있다.
격벽(108) 및 전극선(예컨대 애노드(109A) 및 캐소드(109C))의 형성은 인쇄 공정, 샌드블러스트 공정 또는 기능적으로 유사한 임의의 다른 공정에 의해 실행될 수 있다.
실시예 1의 플라즈마 어드레스형 표시장치(100)는 종래의 구동 방법과 유사한 구동 방법을 사용할 수 있고, 한편 전극선(예컨대 애노드(109A) 및 캐소드(109C))의 특성을 손상시키지 않고 개구율을 증가시킬 수 있는 장점을 제공한다.
실시예 2
이하, 본 발명의 실시예 2에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치(200)를 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 플라즈마 어드레스형 표시장치(200)를 나타낸 단면도이다. 이 실시예의 플라즈마 어드레스형 표시장치(200)의 플라즈마 방전 채널(210C)과 투명 전극선(204) 사이의 위치 관계는 실시예 1에서 설명한 바와 같고 도 2에 도시된다.
도 4에 도시된 바와같이, 플라즈마 어드레스형 표시장치(200)는 칼라 필터 기판(210A) 및 플라즈마 어드레스부(213)가 형성된 플라즈마 어드레스 기판(210B)을 포함하며, 그 기판들 사이에 액정 재료를 주입함에 의해 제공된 액정층(206)이 삽입된다. 상기 플라즈마 어드레스형 표시장치(200)는 그의 플라즈마 어드레스 기판(210B)측상에 제공된 백라이트(210)를 더 포함한다.
칼라 필터 기판(210A)은 : 편광판(201a); 약 0.5mm 내지 2.0mm의 두께로 유리로 형성된 투명 기판(202a); 칼라 필터(203); ITO, SnO2, ITO+SnO2등으로 형성된 투명전극선(204); 및 고분자막으로 형성된 배향막(205a)을 포함한다. 한편, 플라즈마 어드레스부(213)가 형성되어 있는 플라즈마 어드레스 기판(210B)은 : 편광판(201b); 약 0.5mm 내지 3.0mm의 두께로 유리로 형성된 투명 기판(202b); SiO2등으로 형성된 격벽(208); Ni등의 금속으로 형성된 전극선(예컨대 애노드(209A) 및 캐소드(209C)); 약 10μm 내지 100μm의 두께로 유리로 형성된 유전체 시트(207); 및 고분자막으로 형성된 배향막(205b)을 포함한다.
도 4에 도시된 바와같이, 이 실시예에 따르면, 전극선(209A,209B)과 격벽(208) 사이의 접합부 근방의 격벽(208) 부분의 폭은 약 50μm이고, 격벽(208)의 다른 부분의 폭은 약 100μm이다. 2개의 인접한 격벽들(208)의 중심들 사이의 거리는 약 350μm이며, 전극선(예컨대 애노드(209A) 및 캐소드(209C))의 폭은 약 100μm이다. 따라서, 개구율은 약 [1-｛(100/2)x2｝/350]x100≒71%이다.
이와 대조적으로, 도 15에 도시된 종래의 플라즈마 어드레스형 표시장치(10)에서는, 격벽(48)의 폭이 약 100μm이고, 2개의 인접한 격벽들(48)의 중심들 사이의 거리는 약 700μm이며, 전극선(예컨대 애노드(49A) 및 캐소드(49C))의 폭은 약 150μm이다. 따라서, 개구율은 약 [1-｛(150+50)x2｝/700]x100≒43%이다.
따라서, 이 실시예의 플라즈마 어드레스형 표시장치(200)에서는, 종래의 플라즈마 어드레스형 표시장치(10)에 비해 개구율이 약 28% 개선된다.
이 실시예에서, Ni등의 금속의 전극선(예컨대 애노드(209A) 및 캐소드(209C))은 약 0.5mm 내지 3.0mm의 두께로 유리로 된 투명 기판(202b)상에 직접 형성된다. 그러나, 계면에서의 접합 특성을 개선하도록, SiO2등의 하지층이 상기 전극선과 투명 기판 사이에 추가로 제공될 수 있다.
격벽(208) 및 전극선(예컨대 애노드(209A) 및 캐소드(209C))의 형성은 인쇄 공정, 샌드블러스트 공정 또는 기능적으로 유사한 임의의 다른 공정에 의해 실행될 수 있다.
이 실시예의 플라즈마 어드레스부(213)의 동작원리는 실시예 1과 사실상 동일하다.
실시예 2의 플라즈마 어드레스형 표시장치(200)는 종래의 구동 방법과 유사한 구동 방법을 사용할 수 있고, 한편 전극선(예컨대 애노드(209A) 및 캐소드(209C))의 특성을 손상시키지 않고 개구율을 증가시킬 수 있는 장점을 제공한다.
도 4에 도시된 플라즈마 어드레스형 표시장치(200)의 격벽은 다음의 방법으로 제조될 수 있다.
먼저, 투명 기판(202b)상에 전극 재료가 인쇄되어 약 100μm의 폭으로 된 전극선(예컨대 애노드(209A) 및 캐소드(209C))을 형성한다. 다음, 상기 전극선(예컨대 애노드(209A) 및 캐소드(209C))상에 절연성 재료가 인쇄되어 전극선보다 좁은 폭으로 된 격벽(208)의 하부를 형성한다. 상기 격벽 인쇄 공정은 여러번 반복적으로 되풀이되어, 형성되어질 부분의 폭을 점진적으로 증가시킨다. 예컨대, 상기 폭은 한번에 10μm씩 증가되어(즉, 첫 번째의 반복으로 약 50μm, 두 번째의 반복으로 약 60μm, 세 번째의 반복으로 약 70μm, 등등), 여섯 번째의 반복으로 약 100μm의 부분을 인쇄한다. 일부분이 전극선과 사실상 동일한 폭(즉, 약 100μm)으로 인쇄된후, 격벽 인쇄 공정은 격벽의 원하는 두께가 얻어질때까지 약 100μm의 고정된 폭으로 더 반복된다.
실시예 3
이하, 본 발명의 실시예 3에 따른 플라즈마 어드레스형 표시 장치(300)에 관해 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 플라즈마 어드레스형 표시 장치(300)의 단면도이다. 플라즈마 방전 채널(310C)과 이 실시예의 장치(300)의 투명 전극선(304) 사이의 위치 관계는 상기 실시예 1 및 도 2에서 설명한 바와 같다.
도 5에 도시한 바와같이, 상기 플라즈마 어드레스형 표시 장치(300)는, 칼라 필터 기판(310A) 및 플라즈마 어드레스 기판(310B)을 포함하고, 이 플라즈마 어드레스 기판(310B)상에는 플라즈마 어드레스부(313)가 형성되며, 그들 사이에 액정 재료 주입에 의해 형성된 액정층(306)이 삽입되어 있다. 상기 표시 장치(300)는 그의 플라즈마 어드레스 기판(310B)측에 제공되는 백라이트(310)를 더 포함한다.
상기 칼라 필터 기판(310A)은, 편광판(301a), 0.5mm 내지 2.0mm 정도의 두께로 유리로 형성된 투명 기판(302a), 칼라 필터(303), ITO, SnO2, ITO+SnO2등으로 형성된 투명 전극선(304) 및 고분자막으로 형성된 배향막(305a)을 포함하고 있다. 한편, 상기 플라즈마 어드레스부(313)가 형성되는 플라즈마 어드레스 기판(310B)은, 편광판(301b), 0.5mm 내지 3.0mm 정도의 두께로 유리로 형성된 투명 기판(302b), SiO2등으로 형성된 격벽(308), Ni 등의 금속으로 형성된 전극선(예컨대, 애노드(309A) 및 캐소드(309C)), 10㎛ 내지 100㎛ 정도의 두께로 유리로 형성된 유전체 시트(307) 및 고분자막으로 형성된 배향막(305b)을 포함하고 있다.
도 5에 도시된 바와같이, 이 실시예에 의하면, 격벽(308)의 폭은 100㎛ 정도이고, 인접한 2개의 격벽(308)의 중심 사이의 거리는 350㎛ 정도이다. 따라서, 개구율은 [1-{(100/2)×2}/350]×100 ≒ 71% 정도이다.
이하, 이 실시예의 플라즈마 어드레스형 표시 장치(300)의 제조 방법에 관해 도 6A 내지 6E를 참조하여 설명한다.
우선, 도 6A에 도시한 바와같이, 상기 투명 기판(302b)상에 인쇄 공정 등에 의해 전극 재료층(309)을 형성한다.
그 후, 도 6B에 도시한 바와같이, 상기 전극 재료층(309)상에 인쇄 공정 등에 의해 절연성 재료층(308a)을 형성한다.
그 후, 도 6C에 도시한 바와같이, 상기 절연성 재료층(308a)상에 마스크 또는 레지스트(314)를 형성한다. 이어서, 도 6D에 도시한 바와같이, 격벽(308) 및 전극선(예컨대, 애노드(309A) 및 캐소드(309C))을 형성하기 위해 물리적 에칭 공정을 행한다.
마지막으로, 도 6E에 도시한 바와같이, 상기 격벽(308)상에 유전체 시트(307)를 퇴적한 후, 상기 플라즈마 방전 채널(310C)에 불활성 가스를 도입한다.
실기예 3에 의하면, 격벽(308) 및 전극선(예컨대, 애노드(309A) 및 캐소드(309C))을 형성하기 위해 복잡한 인쇄 기술을 필요로 하지 않는다. 또한, 상기 전극선(예컨대, 애노드(309A) 및 캐소드(309C))이 절연성 재료로 형성된 상기 격벽(308)에 매립되어 있으므로, 상기 전극선(예컨대, 애노드(309A) 및 캐소드(309C))의 단부들에서 시간 경과에 따른 변화가 거의 없게 되어, 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.
상기 제조에 이용되는 에칭 공정으로는, 샌드 블러스트 공정과 같은 물리적 에칭 공정이나, 불화수소 또는 브롬화 수소를 사용하는 드라이 에칭 공정 및 불화 수소의 수용액을 사용하는 습식 에칭 공정을 포함하는 화학적 에칭 공정, 또는 기타 적절한 공정들을 이용할 수 있다.
본 발명의 플라즈마 어드레스형 표시 장치(300)의 동작 원리는 사실상 실시예 1과 동일하다.
실시예 3의 플라즈마 어드레스형 표시 장치(300)의 구조 및 제조 방법은, 격벽(308)을 형성하기 위해 복잡한 인쇄 기술을 필요로 하지 않음과 동시에, 개구율을 향상시킨다는 장점을 제공한다.
실시예 4
이하, 본 발명의 실시예 4에 따른 플라즈마 어드레스형 표시 장치(400)에 관해 도 7 및 도 8A 내지 8F를 참조하여 설명한다.
도 7에 도시된 바와같이, 상기 플라즈마 어드레스형 표시 장치(400)는, 칼라 필터 기판(410A) 및 플라즈마 어드레스 기판(410B)을 포함하고, 그들 사이에, 액정 재료의 주입에 의해 형성되는 액정층(406)이 삽입되어 있다. 상기 표시 장치(400)는, 그의 플라즈마 어드레스 기판(410B)측에 제공되는 백라이트(410)를 더 포함하고 있다.
상기 칼라 필터 기판(410A)은, 편광판(401a), 0.5mm 내지 2.0mm 정도의 두께로 유리로 형성된 투명 기판(402a), 칼라 필터(403), ITO, SnO2, ITO+SnO2등으로 형성된 투명 전극선(404) 및 고분자막으로 형성된 배향막(405a)을 포함하고 있다. 한편, 상기 플라즈마 어드레스 기판(410B)은, 편광판(401b), 0.5mm 내지 3.0mm 정도의 두께로 유리로 형성된 투명 기판(402b), SiO2등으로 형성된 격벽(408), Ni 등의 금속으로 형성된 전극선(예컨대, 애노드(409A) 및 캐소드(409C)), 10㎛ 내지 100㎛ 정도의 두께로 유리로 형성된 유전체 시트(407) 및 고분자막으로 형성된 배향막(405b)을 포함하고 있다.
상기 플라즈마 어드레스 기판(410B)에 있어서, Ni 등의 금속으로 이루어진 2개의 전극선(예컨대, 애노드(409A) 및 캐소드(409C))이 투명 기판(402b)상에 서로 간격을 두고 형성되어 있고, 그 위에 SiO2등으로 이루어진 격벽(408)이 형성되어 있다. 따라서, 애노드(409A) 및 캐소드(410C)는 격벽(408)의 부분에 의해 서로 절연되어 있다.
상기 플라즈마 어드레스 기판(410B)은, 각각 상기 투명 기판(402b), 2개의 인접한 격벽(408) 및 유전체 시트(407)로 둘러싸인 공간인 다수의 플라즈마 방전 채널(410C)을 포함하고 있다. 상기 각 플라즈마 방전 채널(410C)은, 10 Pa 내지 104Pa 정도, 바람직하게는 102Pa 내지 5×103Pa 정도의 압력에서, He, Ne, Ar 및 Xe 등의 불활성 가스를 포함하고 있다. 상기 투명 전극선(404)은 선형적으로 배열되어, 역시 선형적이지만 상이한 방향으로 배열된 플라즈마 방전 채널(410C) 위에서 직교하고 있다. 상기 투명 전극선(404)과 플라즈마 방전 채널(410C)이 겹치는 각각의 영역은 칼라 필터(403)의 1개의 화소에 대응한다.
도 12를 참조하여 후술하는 바와같이, 상기 선형적으로 배열된 투명 전극선(404)은, 역시 선형적이지만 상이한 방향으로 배열된 플라즈마 방전 채널(410C)에 대해 비틀린 관계에 있다. 상기 투명 전극선(404)과 플라즈마 방전 채널(410C)이 겹치는 각각의 영역은 칼라 필터(403)의 1개의 화소에 대응한다.
본 명세서에서, 애노드(409A)와 캐소드(409C)를 서로 절연시키는 격벽(408)의 일부를, 격벽(408)의 다른 부분의 형성과는 별도로 형성할 수 있다. 예컨대, 우선 애노드(409A)와 캐소드(409C)를 서로 절연시키는 부분을 형성하고, 그 후, 격벽(408)의 다른 부분을 형성할 수 있다. 이러한 경우, 양쪽 부분을 모두 투명 기판(402b)측에 형성할 수 있다. 그러나, 예컨대, 애노드(409A)와 캐소드(409C)를 서로 절연시키는 부분만을 투명 기판(402b)상에 형성하고, 다른 부분은 유전체 시트(407)측에 형성한 후, 상기 부분들을 접합하여 격벽을 제공하는 것도 가능하다.
이하, 상기 플라즈마 어드레스 기판(410B)의 동작을 도 8A 내지 8F를 참조하여 간략히 설명한다.
정보의 기입 및 보유는 하기의 방법에 의해 수행된다.
우선, 도 8A에 도시한 바와같이, 애노드(409A)와 캐소드(409C) 사이에 100 V 내지 500 V 정도의 전압을 인가한다. 즉, -300 V 내지 -450 V 정도의 전압(Ec)을 캐소드(409C)에 인가하여, 방전이 일어나도록 한다.
그후, 도 8B에 도시한 바와같이, 칼라 필터 기판(410A)의 투명 전극선(404)에 +50 V 내지 +100 V 정도의 전압(Ed)을 인가하여 정보를 기입한 다음, 도 8C에 도시한 바와같이, 방전을 중단하여 유전체 시트(407)의 계면을 마이너스로 대전함으로써 기입된 정보를 유지한다.
한편, 도 8D 내지 8F에 도시한 방법에 의해, 상기 유전체 시트(407)의 계면을 플러스로 대전할 수도 있다. 우선, 칼라 필터 기판(410A)의 투명 전극선(404)에 -50 V 내지 -100 V 정도의 전압 (Ed)을 인가한다. 실제로는, 액정층에 DC 성분이 중첩되는 것을 방지하기 위해, 약 0 V 와 약 +50 V 내지 +100 V 사이에서 변환하는 교류 전압을 애노드(409A)에 인가한다.
도 7에 도시한 바와같이, 이 실시예에 의하면, 격벽(408)의 폭은 100㎛ 정도이고, 인접한 2개의 격벽(408)의 중심 사이의 거리는 700㎛ 정도이다. 전극선의 폭은 150㎛ 정도이고, 인접한 2개의 전극선(예컨대, 애노드(409A) 및 캐소드(409C)) 사이의 거리는 20㎛ 정도이다. 따라서, 개구율은 [1-{(150+20/2)×2}/700]×100 ≒ 54% 정도이다.
반면에, 도 15에 도시한 종래의 플라즈마 어드레스형 표시 장치(10)에 있어서, 격벽(48)의 폭은 100㎛ 정도이고, 인접한 2개의 격벽(48)의 중심 사이의 거리는 700㎛ 정도이며, 전극선(예컨대, 애노드(49A) 및 캐소드(49C))의 폭은 150㎛ 정도이다. 따라서, 개구율은 [1-{(150+50)×2}/700]×100 ≒ 43% 정도이다.
따라서, 이 실시예의 플라즈마 어드레스형 표시 장치(400)에 있어서, 종래의 장치(10)에 비해, 개구율이 11% 정도 향상되었다.
이 실시예에 의하면, 상기 전극선의 방전의 발생에 관련된 효율적인 부분의 폭이 150㎛ 정도(종래의 장치(10)와 동일)에서 110㎛ 정도로 감소되었다. 그러나, 이러한 감소가 방전의 발생에 악영향을 미치지는 않는다.
이 실시예에 있어서, Ni 등의 금속으로 이루어진 전극선(예컨대, 애노드(409A) 및 캐소드(409C))은, 0.5mm 내지 3.0mm 정도의 두께로 유리로 이루어진 상기 투명 기판(402b)상에 직접 형성된다. 그러나, 계면에서의 접합 특성을 개선하기 위해, SiO2등으로 이루어진 하지층을 그들 사이에 부가할 수도 있다.
상기 격벽(408) 및 전극선(예컨대, 애노드(409A) 및 캐소드(409C))의 형성은, 인쇄 공정, 샌드 블러스트 공정 또는 기능적으로 유사한 다른 공정들에 의해 행해질 수 있다.
실시예 4의 플라즈마 어드레스형 표시 장치(400)는, 장치의 개구율이 향상된다는 장점을 제공한다.
실시예 5
이하, 본 발명의 실시예 5에 따른 플라즈마 어드레스형 표시 장치(500)에 관해 도 9 및 도 10A 내지 10F를 참조하여 설명한다.
도 9에 도시한 바와같이, 상기 플라즈마 어드레스형 표시 장치(500)는, 칼라 필터 기판(510A) 및 플라즈마 어드레스 기판(510B)을 포함하고, 그들 사이에, 액정 재료의 주입에 의해 형성되는 액정층(506)이 삽입되어 있다. 상기 표시 장치(500)는, 그의 플라즈마 어드레스 기판(510B)측에 제공되는 백라이트(510)를 더 포함하고 있다.
상기 칼라 필터 기판(510A)은, 편광판(501a), 0.5mm 내지 2.0mm 정도의 두께로 유리로 형성된 투명 기판(502a), 칼라 필터(503), ITO, SnO2, ITO+SnO2등으로 형성된 투명 전극선(504) 및 고분자막으로 형성된 배향막(505a)을 포함하고 있다. 한편, 상기 플라즈마 어드레스 기판(510B)은, 편광판(501b), 0.5mm 내지 3.0mm 정도의 두께로 유리로 형성된 투명 기판(502b), SiO2등으로 형성된 격벽(508), Ni 등의 금속으로 형성된 전극선(예컨대, 애노드(509A) 및 캐소드(509C)), 10㎛ 내지 100㎛ 정도의 두께로 유리로 형성된 유전체 시트(507) 및 고분자막으로 형성된 배향막(505b)을 포함하고 있다.
상기 플라즈마 어드레스 기판(510B)에 있어서, Ni 등의 금속으로 이루어진 2개의 전극선(예컨대, 애노드(509A) 및 캐소드(509C))이 투명 기판(502b)상에 서로 간격을 두고 형성되어 있고, 그 위에 SiO2등으로 이루어진 격벽(508)이 형성되어 있다.
이러한 형성은 하기의 방법에 의해 행해진다.
우선, 애노드(509A)와 캐소드(509C)를 서로 절연시키는 격벽(508)의 하부를 형성한다. 그후, 상기 하부상에 격벽(508)의 일부를 반복적으로 형성함과 동시에, 이러한 반복을 통해 형성되어질 부분의 폭을 점차로 증가시킴으로써, 절결부(508a)를 포함하는 격벽(508)의 중간부를 형성한다. 마지막으로, 일정한 폭을 갖는 격벽(508)의 상부를 형성한다.
예컨대, 상기 투명 기판(502b)과 격벽(508) 사이의 접합부 부근에 격벽(508)의 좁은 부분을 형성하기 위해, 각각 150㎛ 정도의 폭을 갖는 전극선을 인접한 2개의 전극선 사이에 약 50㎛의 간격을 가지도록 형성하며, 상기 인접한 2개의 전극선의 외측의 외주부 사이의 거리는 약 350㎛ 정도가 된다. 그후, 상기 인접한 2개의 전극선 사이의 간격에, 스크린 인쇄 공정에 의해, 50㎛ 정도의 대응하는 폭을 갖는 격벽의 하부를 형성한다. 이어서, 상기 하부상에, 상기 인쇄 공정을 여러 번 반복하여, 예컨대, 50㎛, 70㎛, 90㎛, 마지막으로 100㎛ 정도로 연속적으로 증가된 폭을 갖는 격벽의 부분들을 형성한다. 그 후, 격벽의 나머지 부분을, 100㎛ 정도의 일정한 폭을 갖도록 형성한다. 그 후, 형성된 격벽을 프리베이크(pre-bake)한 후 베이크하여, 상기 격벽(508)을 얻을 수 있다.
애노드(509A)와 캐소드(509C)를 서로 절연시키는 상기 격벽(508)의 부분 및 나머지 부분은 각기 다른 기판상에 형성할 수 있다. 예컨대, 애노드(509A)와 캐소드(509C)를 서로 절연시키는 상기 격벽(508)의 부분을 상기 투명 기판(502b)상에 형성하는 한편, 나머지 부분을 상기 유전체 시트(507)상에 형성하여, 이들 격벽 부분들을 서로 정렬하여 접합할 수 있다.
상기 플라즈마 어드레스 채널(510C)은, 상기 투명 기판(502b), 2개의 인접한 격벽(508) 및 유전체 시트(507)로 둘러싸여 있고, 10 Pa 내지 104Pa 정도, 바람직하게는 102Pa 내지 5×103Pa 정도의 압력에서, He, Ne, Ar 및 Xe 등의 불활성 가스를 포함하고 있다.
도 12를 참조하여 후술하는 바와같이, 상기 선형적으로 배열된 투명 전극선(504)은, 역시 선형적이지만 상이한 방향으로 배열된 플라즈마 방전 채널(510C)에 대해 비틀린 관계에 있다. 상기 투명 전극선(504)과 플라즈마 방전 채널(510C)이 겹치는 각각의 영역은 칼라 필터(503)의 1개의 화소에 대응한다.
이하, 상기 플라즈마 어드레스 기판(510B)의 동작에 관해 도 10A 내지 10F를 참조하여 간략히 설명한다.
정보의 기입 및 보유는 하기의 방법에 의해 실행된다.
우선, 도 10A에 도시한 바와같이, 애노드(509A)와 캐소드(509C) 사이에 100 V 내지 500 V 정도의 전압을 인가한다. 즉, -300 V 내지 -450 V 정도의 전압(Ec)을 캐소드(509C)에 인가하여, 방전이 일어나도록 한다.
그후, 도 10B에 도시한 바와같이, 칼라 필터 기판(510A)의 투명 전극선(504)에 +50 V 내지 +100 V 정도의 전압(Ed)을 인가하여 정보를 기입한 다음, 도 10C에 도시한 바와같이, 방전을 중단하여 유전체 시트(507)의 계면을 마이너스로 대전함으로써 기입된 정보를 보유한다.
한편, 도 10D 내지 10F에 도시한 방법에 의해, 상기 유전체 시트(507)의 계면을 플러스로 대전할 수도 있다. 우선, 칼라 필터 기판(510A)의 투명 전극선(504)에 -50 V 내지 -100 V 정도의 전압(Ed)을 인가한다. 실제로는, 액정층에 DC 성분이 중첩되는 것을 방지하기 위해, 약 0 V 와 약 +50 V 내지 +100 V 사이에서 변환하는 교류 전압을 애노드(509A)에 인가한다.
도 9에 도시한 바와같이, 이 실시예에 의하면, 투명 기판(502b)과 격벽(508) 사이의 접합부 부근의 격벽(508)의 일부의 폭은 50㎛ 정도이고, 격벽(508)의 나머지 부분의 폭은 100㎛ 정도이다. 인접한 2개의 격벽(508)의 중심 사이의 거리는 700㎛ 정도이고, 전극선(예컨대, 애노드(509A) 및 캐소드(509C))의 폭은 150㎛ 정도이며, 인접한 2개의 전극선 사이의 거리는 50㎛ 정도이다. 따라서, 개구율은 [1-{(150+50/2)×2}/700]×100 ≒ 50% 정도이다. 이것은, 개구율이 [1-{(150+50)×2}/700]×100 ≒ 43% 정도인 종래의 플라즈마 어드레스형 표시 장치(10)에 비해 7% 정도 향상된 것이다.
이 실시예에 있어서, Ni 등의 금속으로 이루어진 전극선(예컨대, 애노드(509A) 및 캐소드(509C))은, 0.5mm 내지 3.0mm 정도의 두께로 유리로 이루어진 상기 투명 기판(502b)상에 직접 형성된다. 그러나, 계면에서의 접합 특성을 개선하기 위해, SiO2 등으로 이루어진 하지층을 그들 사이에 부가할 수도 있다.
상기 격벽(508) 및 전극선(예컨대, 애노드(509A) 및 캐소드(509C))의 형성은, 인쇄 공정, 샌드 블러스트 공정 또는 기능적으로 유사한 다른 공정들에 의해 행해질 수 있다.
실시예 5의 플라즈마 어드레스형 표시 장치(500)는, 상기 전극선(예컨대, 애노드(509A) 및 캐소드(509C))의 특성을 열화하지 않고도 장치의 개구율을 향상시킬 수 있다는 장점을 제공한다.
실시예 6
이하, 본 발명의 실시예 6에 따른 플라즈마 어드레스형 표시 장치(600)에 관해 도 11, 12 및 도 13A 내지 13F를 참조하여 설명한다.
도 11에 도시한 바와같이, 상기 플라즈마 어드레스형 표시 장치(600)는, 칼라 필터 기판(610A) 및 플라즈마 어드레스 기판(610B)을 포함하고, 그들 사이에, 액정 재료의 주입에 의해 형성되는 액정층(606)이 삽입되어 있다. 상기 표시 장치(600)는, 그의 플라즈마 어드레스 기판(610B)측에 제공되는 백라이트(610)를 더 포함하고 있다.
상기 칼라 필터 기판(610A)은, 편광판(601a), 0.5mm 내지 2.0mm 정도의 두께로 유리로 형성된 투명 기판(602a), 칼라 필터(603), ITO, SnO2, ITO+SnO2등으로 형성된 투명 전극선(604) 및 고분자막으로 형성된 배향막(605a)을 포함하고 있다. 한편, 상기 플라즈마 어드레스 기판(610B)은, 편광판(601b), 0.5mm 내지 3.0mm 정도의 두께로 유리로 형성된 투명 기판(602b), SiO2등으로 형성된 격벽(608), Ni 등의 금속으로 형성된 전극선(예컨대, 애노드(609A) 및 캐소드(609C)), 10㎛ 내지 100㎛ 정도의 두께로 유리로 형성된 유전체 시트(607) 및 고분자막으로 형성된 배향막(605b)을 포함하고 있다. 상기 애노드(609A) 및 캐소드(609C)는 모두 상기 격벽(608)에 완전히 매립되어 있다.
상기 플라즈마 어드레스 기판(610B)은, 각각 상기 투명 기판(602b), 2개의 인접한 격벽(608) 및 유전체 시트(607)로 둘러싸인 공간인 다수의 플라즈마 방전 채널(610C)을 포함하고 있다. 상기 각 플라즈마 방전 채널(610C)은, 10 Pa 내지 104Pa 정도, 바람직하게는 102Pa 내지 5×103Pa 정도의 압력에서, He, Ne, Ar 및 Xe 등의 불활성 가스를 포함하고 있다.
도 12에 도시한 바와같이, 상기 선형적으로 배열된 투명 전극선(604)은, 역시 선형적이지만 상이한 방향으로 배열된 플라즈마 방전 채널(610C)에 대해 비틀린 관계에 있다. 상기 투명 전극선(604)과 플라즈마 방전 채널(610C)이 겹치는 각각의 영역은 칼라 필터(603)의 1개의 화소에 대응한다. 이러한 관계는 상기 실시예 4 및 5에서도 성립한다.
이 실시예에 의하면, 상기 전극선(예컨대, 애노드(609A) 및 캐소드(609C))이 상기 격벽(608)에 매립되어 있다. 따라서, 격벽(608)의 폭은 150㎛ 정도이고, 인접한 2개의 격벽(608)의 중심 사이의 거리는 700㎛ 정도가 되어, 개구율이 [1-{(150/2)×2}/700]×100 ≒ 79% 정도로 현저히 증가한다. 이것은, 개구율이 [1-{(150+50)×2}/700]×100 ≒ 43% 정도인 종래의 플라즈마 어드레스형 표시 장치(10)에 비해 35% 정도 향상된 것이다.
또한, 상기 전극선(예컨대, 애노드(609A) 및 캐소드(609C))이, 평행으로 서로 대향하여 상기 격벽(608)의 각 측면에 매립되어 있으므로, 낮은 방전 전압으로도 균일한 방전을 실현할 수 있다.
또한, 상기 전극선(예컨대, 애노드(609A) 및 캐소드(609C))의 폭을 고려할 필요가 없으므로, 인접한 2개의 격벽(608)의 중심 사이의 거리를 적절히 감소시킴으로써, 보다 고해상도의 표시를 실현할 수 있다.
이 실시예에 있어서, Ni 등의 금속으로 이루어진 전극선(예컨대, 애노드(609A) 및 캐소드(609C))은, 0.5mm 내지 3.0mm 정도의 두께로 유리로 이루어진 상기 투명 기판(602b)상에 직접 형성된다. 그러나, 계면에서의 접합 특성을 개선하기 위해, SiO2등으로 이루어진 하지층을 그들 사이에 부가할 수도 있다.
상기 격벽(608) 및 전극선(예컨대, 애노드(609A) 및 캐소드(609C))의 형성은, 인쇄 공정, 샌드 블러스트 공정 또는 기능적으로 유사한 다른 공정들에 의해 행해질 수 있다.
이하, 이 실시예의 플라즈마 어드레스 기판(610B)의 동작 원리에 관해 도 13A 내지 13F를 참조하여 간략히 설명한다.
정보의 기입 및 보유는 하기의 방법에 의해 실행된다.
우선, 도 13A에 도시한 바와같이, 애노드(609A)와 캐소드(609C) 사이에 100 V 내지 500 V 정도의 전압을 인가한다. 즉, -300 V 내지 -450 V 정도의 전압(Ec)을 캐소드(609C)에 인가하여, 방전이 일어나도록 한다.
그 후, 도 13B에 도시한 바와같이, 칼라 필터 기판(610A)의 투명 전극선(604)에 +50 V 내지 +100 V 정도의 전압(Ed)을 인가하여 정보를 기입한 다음, 도 13C에 도시한 바와같이, 방전을 중단하여 상기 유전체 시트(607)의 계면을 마이너스로 대전함으로써 기입된 정보를 보유한다.
한편, 도 13D 내지 13F에 도시한 방법에 의해, 상기 유전체 시트(607)의 계면을 플러스로 대전할 수도 있다. 우선, 칼라 필터 기판(610A)의 투명 전극선(604)에 -50 V 내지 -100 V 정도의 전압(Ed)을 인가한다.
실시예 6의 플라즈마 어드레스형 표시 장치(600)는, 상기 전극선(예컨대, 애노드(609A) 및 캐소드(609C))의 특성을 열화하지 않고도 장치의 개구율을 향상시킬 수 있음과 동시에, 낮은 방전 전압으로도 균일한 방전을 실현할 수 있다는 장점을 제공한다.
이하, 이 실시예의 플라즈마 어드레스형 표시 장치(600)의 제조 방법에 관해 도 14A 내지 14E를 참조하여 설명한다.
우선, 도 14A에 도시한 바와같이, 상기 투명 기판(602b)상에 인쇄 공정 등에 의해 전극 재료층(609)을 형성한다. 전극 재료층(609)에서 보이는 간격들은 각각 인접한 2개의 전극선(예컨대, 애노드(609A) 및 캐소드(609C)) 사이의 분리부가 된다.
그후, 도 14B에 도시한 바와같이, 상기 전극 재료층(609)상에 인쇄 공정 등에 의해 절연성 재료층(608a)이 형성된다.
그 후, 도 14C에 도시한 바와같이, 상기 절연성 재료층(608a)상에 마스크 또는 레지스트(611)가 형성된다. 이어서, 도 14D에 도시한 바와같이, 상기 절연성 재료층(608a) 및 전극 재료층(609)을 물리적 에칭 또는 화학적 에칭 공정에 의해 부분적으로 제거하여 격벽(608)을 형성하고, 상기 전극선(예컨대, 애노드(609A) 및 캐소드(609C))을 이 격벽의 각 측면에 매립한다.
마지막으로, 도 14E에 도시한 바와같이, 상기 격벽(608)상에 유전체 시트(607)를 퇴적하고, 그 후, 각각 상기 투명 기판(602b), 인접한 2개의 격벽(608) 및 상기 유전체 시트(607)로 둘러싸인 공간인 플라즈마 방전 채널(610C)에 불활성 가스가 도입된다.
이로써, 상기 플라즈마 어드레스부를 얻을 수 있고, 이것에 편광판(601b) 및 배향막(605b)이 제공되어, 상기 플라즈마 어드레스 기판(610B)을 얻을 수 있다.
한편, 도 11에 도시한 바와같이, 상기 칼라 필터 기판(610A)을 제조한다. 그후, 상기 칼라 필터 기판(610A) 및 상기 플라즈마 어드레스 기판(610B)을 서로 대향하도록 접합한다. 이 때, 상기 플라즈마 방전 채널(610C) 및 상기 칼라 필터 기판(610A)의 투명 전극선(604)은 서로 비틀린 관계에 있다. 상기 대향하는 기판(610A,610B) 사이에 액정 재료를 주입하고, 상기 표시 장치(600)의 플라즈마 어드레스 기판(610B)측에 백라이트(610)를 제공하여, 이 실시예의 플라즈마 어드레스형 표시 장치(600)를 완성할 수 있다.
이 실시예에 의하면, 격벽(608) 및 전극선(예컨대, 애노드(609A) 및 캐소드(609C))을 형성하기 위해 복잡한 인쇄 기술을 필요로 하지 않는다. 또한, 상기 전극선(예컨대, 애노드(609A) 및 캐소드(609C))이 절연성 재료로 이루어진 상기 격벽(608)에 매립되어 있으므로, 상기 전극선(예컨대, 애노드(609A) 및 캐소드(609C))의 단부들에서 시간 경과에 따른 변화가 거의 없게 되어, 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.
상기 제조에 이용되는 에칭 공정으로는, 샌드 블러스트 공정과 같은 물리적 에칭 공정이나, 불화수소 또는 브롬화 수소를 사용하는 드라이 에칭 공정 및 불화 수소의 수용액을 사용하는 습식 에칭 공정을 포함하는 화학적 에칭 공정, 또는 기타 적절한 공정들을 이용할 수 있다.
이러한 제조 방법에 의해 제조된 상기 플라즈마 어드레스형 표시 장치는, 개구율을 향상시킬 수 있음과 동시에, 낮은 방전 전압으로도 균일한 방전을 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 고해상도의 표시를 실현할 수 있다는 장점을 제공한다.
상기한 바와같이, 본 발명에 따르면, 2개의 플라즈마 방전 채널이 하나의 투명 전극선과 겹치는 각 영역이 칼라 필터의 1개의 화소에 대응한다. 이 표시 장치는 각 화소에 포함된 인접한 3개의 전극선들중 중간의 하나에 소정 전위를 인가하고, 상기 3개의 인접한 전극선들중 외측 전극선들을 접지 전위로 세팅함에 의해 종래의 구동방법을 사용하여 구동될 수 있다. 따라서, 도 16A 내지 16F에 도시된 바와같이 종래의 구동방법을 사용하면서도 개구율을 증가시킬 수 있다.
격벽을 그와 동일한 폭으로 된 전극선상에 형성하는 경우에, 전극선 근방의 격벽의 일부분이 격벽의 다른 부분보다 좁은 폭을 가지도록 격벽을 형성함에 의해, 상기 전극선이 플라즈마 방전 채널에 포함된 가스에 여전히 노출되게 할 수 있다. 이 경우, 격벽과 전극선이 단일의 중첩된 차광 영역을 형성하게 되어, 개구율이 더욱 증가된다. 또한, 전극선의 노출된 영역이 증가될 수 있으므로, 방전 상태를 안정화시킬 수 있다.
또한, 격벽과 전극선이 그들의 두께 방향 전체를 따라 동일 폭을 가지도록 형성될 때도, 격벽과 전극선은 단일의 중첩된 차광 영역을 형성하게 된다. 따라서, 개구율이 증가되고, 전극선들의 단부들에서 시간 경과에 따른 변화가 적게되어, 장치의 신뢰성을 향상시킨다. 상기 플라즈마 어드레스형 표시장치는 종래의 인쇄 공정을 통해 용이하게 제조될 수 있다.
본 발명의 제조방법에 따르면, 격벽 형성시에 인쇄 방법이 사용되지 않으므로, 정확한 위치정합 등의 복잡한 인쇄 기술을 필요로 하지 않는다. 또한, 절연성 재료로 형성된 격벽에 전극선이 매립되므로, 전극선들의 단부들에서 시간 경과에 따른 변화가 적게되어, 소자의 신뢰성을 향상시키며, 전극선의 형성이 용이하게 된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 격벽의 일부분에 의해 절연된 2개의 전극선들이 격벽과 겹치도록 형성된다. 따라서, 개구율이 증가되어, 표시의 휘도가 감소되지 않는다. 그러므로, 백라이트 성능에 대한 요구가 감소되어, 장치의 단가를 낮출 수 있다.
본 발명의 다른 제조방법에 따르면, 전극 재료와 절연성 격벽 재료가 투명 기판상에 퇴적된 다음, 마스크 또는 레지스트를 이용하여 부분 에칭 제거함으로써, 전극선이 매립된 격벽을 형성한다. 따라서, 개구율이 증가될 수 있다. 또한, 서로 대향하는 전극들 사이에서 방전이 발생되므로, 낮은 방전 전압에서 균일한 방전을 실현할 수 있다. 또한, 절연성 재료로 형성된 격벽에 전극선들이 매립되므로, 전극선들(예컨대, 애노드 및 캐소드)의 단부들에서 시간 경과에 따른 변화가 적게되어, 소자의 신뢰성을 향상시킨다.
당업자들이라면 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 여러 가지 다른 개조를 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위는 명세서에서 설명된 내용으로 제한되지 않고, 더 넓게 해석되어야 한다.

Claims (14)

  1. 플라즈마 어드레스 기판; 칼라 필터 기판; 및 상기 플라즈마 어드레스 기판과 칼라 필터 기판 사이에 삽입된 표시 매체층을 포함하는 플라즈마 어드레스형 표시장치로서,
    상기 플라즈마 어드레스 기판은 : 제 1 기판; 상기 표시 매체층 근방에 제공된 유전체 시트; 상기 제 1 기판상에 일정 간격으로 형성된 다수의 전극선; 상기 다수의 전극선상에 각각 제공된 다수의 격벽; 및 상기 제 1 기판, 유전체 시트 및 격벽에 의해 둘러싸인 다수의 스트립형 플라즈마 방전 채널을 포함하며,
    상기 칼라 필터 기판은 : 제 2 기판; 상기 제 2 기판상에 제공된 칼라 필터층; 및 상기 다수의 스트립형 플라즈마 방전 채널과 직교하는 방향으로 연장하도록 상기 칼라 필터층상에 제공된 다수의 스트립형 전극을 포함하며,
    인접한 2개의 플라즈마 방전 채널들이 상기 다수의 스트립형 전극들중 하나와 겹치는 영역에 의해 화소가 구성되는 플라즈마 어드레스형 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 격벽과 전극선 사이의 접합부 근방의 격벽의 일부분의 폭이 격벽의 나머지 부분의 폭보다 좁은 플라즈마 어드레스형 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 격벽의 폭과 전극선의 폭이 서로 동일하고 두께방향으로 일정한 플라즈마 어드레스형 표시장치.
  4. (a) 제 1 기판상에 전극 재료를 인쇄함에 의해 제 1 기판상에 전극선을 형성하는 단계;
    (b) 상기 전극선상에 격벽 재료를 인쇄하여 상기 전극선의 폭보다 좁은 폭을 가진 격벽의 제 1 부분을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 제 1 부분상에 격벽 재료를 인쇄하여 상기 제 1 부분의 폭보다 넓은 폭을 가진 격벽의 나머지 부분을 형성하는 단계를 포함하는 플라즈마 어드레스형 표시장치의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 격벽의 나머지 부분이 전극선의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 갖는 플라즈마 어드레스형 표시장치의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 단계 (b) 및 (c)에서, 상기 격벽 재료가 반복적으로 인쇄되는 플라즈마 어드레스형 표시장치의 제조방법.
  7. 제 1 기판상에 전극 재료막 및 절연성 격벽 재료막을 이 순서로 적층시키는 단계;
    상기 전극 재료막과 절연성 격벽 재료막을 마스크 또는 레지스트를 이용하여 부분적으로 에칭 제거함에 의해 다수의 전극선 및 다수의 격벽을 형성하는 단계;
    상기 다수의 격벽상에 제 2 기판을 제공하는 단계; 및
    상기 제 1 기판, 제 2 기판 및 다수의 격벽에 의해 둘러싸인 공간으로 불활성 가스를 도입함에 의해 플라즈마 방전 채널을 형성하는 단계를 포함하는 플라즈마 어드레스형 표시장치의 제조방법.
  8. 플라즈마 어드레스 기판; 칼라 필터 기판; 및 상기 플라즈마 어드레스 기판과 칼라 필터 기판 사이에 삽입된 표시 매체층을 포함하는 플라즈마 어드레스형 표시장치로서,
    상기 플라즈마 어드레스 기판은 : 제 1 기판; 상기 표시 매체층 근방에 제공된 유전체 시트; 상기 제 1 기판상에 일정 간격으로 형성된 다수의 격벽; 및 상기 제 1 기판, 유전체 시트 및 격벽에 의해 둘러싸인 공간으로 가스를 도입함에 의해 형성된 플라즈마 방전 채널을 포함하며,
    상기 격벽의 각 측면에 적어도 부분적으로 매립되어 격벽에 의해 서로 절연되도록 상기 제 1 기판상에 2개의 전극선들이 제공되는 플라즈마 어드레스형 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 격벽은 전극선들이 매립되는 절결부를 포함하고, 상기 절결부의 폭은 격벽의 나머지 부분의 폭보다 좁은 플라즈마 어드레스형 표시장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 2개의 전극선들이 격벽의 각 측면들에 완전하게 매립되는 플라즈마 어드레스형 표시장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 2개의 전극선들은 각각 애노드 및 캐소드이고, 상기 캐소드에는 방전을 일으키기에 필요한 전압이 인가되는 플라즈마 어드레스형 표시장치.
  12. 제 8 항에 있어서, 칼라 필터 및 스트립형 전극을 포함하는 칼라 필터 기판이 상기 유전체 시트상에 제공되고, 상기 스트립형 전극에 데이터 기입을 위해 필요한 전압이 인가되는 플라즈마 어드레스형 표시장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 플라즈마 방전 채널 및 스트립형 전극선이 서로 직교하며, 상기 플라즈마 방전 채널 및 스트립형 전극선이 서로 겹치는 영역에 의해 화소가 구성되는 플라즈마 어드레스형 표시장치.
  14. 격벽에 의해 서로 절연된 2개의 전극선들 사이의 분리부에 대응하는 간격을 두고 제 1 기판상에 전극선 패턴을 형성하는 단계;
    상기 간격을 포함하는 전극선 패턴상에 절연성 재료층을 적층시키는 단계;
    상기 간격의 각 측면상에 전극선 패턴의 일부분을 남기도록 상기 전극선 패턴 및 절연성 재료층을 부분적으로 에칭 제거하여, 상기 격벽, 및 상기 제 1 기판 근방의 격벽의 각 측면상에 적어도 부분적으로 매립되어 서로 평행하게 대향하는 전극선들을 형성하는 단계;
    상기 격벽상에 유전체 시트를 제공하는 단계; 및
    상기 제 1 기판, 유전체 시트 및 격벽으로 둘러싸인 공간으로 가스를 도입함에 의해 플라즈마 방전 채널을 형성하는 단계를 포함하는 플라즈마 어드레스형 표시장치의 제조방법.
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