KR940006297B1 - 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자 - Google Patents

플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자
제1도는 종래 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자의 개략적 분해사시도.
제2도는 제1도에 도시된 디스플레이장치의 부분확대 발췌 단면도.
제3도는 본 발명에 따른 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자의 개략적 분리 사시도.
제4도는 제3도에 도시된 발명 액정표시소자의 단면도.
제5도는 본 발명의 다른 실시예의 개략적 단면도.
제6도는 본 발명의 또 다른 실시예의 개략적 단면도.
본 발명은 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자에 관한 것이다.
디스플레이장치에는 고속 전자선을 이용한 전통적 음극선관을 위시해서 저속 전자선을 이용한 형광표시관, 그리고 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자, 전계발광효과를 이용한 소위 EL 표시소자, 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시소자 등, 매우 다양한 종류의 것들이 있다. 이들 종류별 디스플레이장치는 각각 기능과 구조적 특성을 달리하기 때문에 그 특성에 맞게 선택적으로 적용되고 있다. 이러한 디스플레이장치들의 공통점은 전기적 화상신호 또는 데이터 신호등을 시각화한다는 점으로서, 각각의 여러가지 방향에서의 구조적 개선 및 기능적 개선이 이루어져 왔다.
최근 디스플레이장치의 개발 동향은 다량의 대중 정보의 표시매체의 요구와 대화면의 고선명 텔레비젼 소위 HDTV의 출현으로 인해 매우 높은 선명도의 대형 화면을 가지면서도 가능한 그 두께가 얇은 표시장치의 제조를 그 목적으로 하고 있다. 이러한 개발추세에 맞추어서 최근에는 플라즈마 방전장치와 전계광학소자 즉, 액정표시소자를 복합적으로 구성한 새로운 형태의 매트릭스형 디스플레이장치가 개발된 바 있다. 이 디스플레이장치는 플라즈마 방전으로 한 라인씩을 어드레싱하는 방식의 것으로서, 제1도에 도시된 바와 같이 스트라이프상의 데이터 전극(14)이 평행하게 다수 배열되는 배열구조를 가진 액정셔터부(10)와, 이 액정셔터부(10)의 스트라이프상의 데이터 전극(14)과 직교하는 방향으로의 단위 주사라인(21)이 다수 마련된 플라즈마 어드레싱부(20)가 상호 포개어지는 구조를 가진다.
이를 제2도는 통하여 구체적으로 설명하면, 우선 상기 액정셔터부(10)는, 두매의 투명한 제1 및 제2기판(12)(13)의 사이에 액정(16)이 주입되며, 전면측의 제1기판(12)의 내면에는 스트라이프상 데이터 전극(14)이 형성되어 있는 구조를 가진다. 그리고 상기 어드레싱부(20)는 하나의 제3기판(25)상에 상기 스트라이프 화소에 대해 직교하는 방향으로의 주사라인(21)을 형성하는 그루브(GROOVE ; 24)가 다수 평행하게 형성되고, 각 그루브(24)의 바닥면 양측에는 한쌍의 전극(22)(23)이 나란하게 마련되는 구조를 가진다. 이와 같은 상태에서 상기 베이스 플레이트(25)는 상기 액정셔터부(10)의 하부 기판(13)의 밀착 고정됨으로써 상기 그루브(24)는 하나의 밀폐된 가스 방전공간을 형성하게 된다.
이상과 같은 구조에 있어서, 상기 액정셔터부(10)는 주로 스트라이프상의 화소들에 대해 데이터 신호가 순차적으로 인가되게 됨으로써 선택된 하나의 스트라이프 화소(11)와 후술하는 하나의 플라즈마 주사라인(21)과 함께 돗트 광의 통과를 선택적으로 허용하게 된다. 상기 플라즈마 어드레싱부(20)에는 주사신호가 인가되어 선택된 주사라인(21) 상의 선상(線狀)의 직류 방전광을 발휘하게 된다. 따라서 주사신호에 의해 어느 일측의 주사라인(21)에서 선상의 방전광이 발휘되는 상태 즉, 전기적으로 도통된 상태에서 그 상부의 액정셔터부(10)에 데이터 신호가 인가되어 상기 주사라인(21)과 직교되는 어느 한 스트라이프 화소가 선택되게 되면, 이들이 교차하는 부분에 전계가 형성되어 이의 영향권에 위치한 액정이 전계에 의해 재배열되게 된다. 따라서 상기 방전부의 배면에 위치된 배경광 발생장치(미도시)로부터의 광의 통과가 이루어지게 된다(즉, 하나의 화점을 형성하게 된다). 이러한 디스플레이장치는 데이터 전극과 주사라인으로 액정을 배향시키는 독특한 타입의 평판 표시소자로서 다음과 같은 단점을 가진다. 상기한 바와 같이 상기 어드레싱부가 제3기판상에 형성되는 그루브(24)와 이의 바닥에 형성되는 한쌍의 전극(12)(13)을 그 구조적 기반으로 하기 때문에, 제조 가공이 매우 까다로운 단점이 있다. 즉, 제3기판(25)에 그루브(24)가 형성되어야 하므로 이를 위한 까다로운 에칭 공정이 수반되어야 하고, 특히 그루브의 바닥에 한쌍의 전극을 형성하기 위하여는 간편한 실크 인쇄법이 사용되지 못하고 금속의 증착 공정을 가지는 포토 리소그래피법등이 적용되어야 하는 어려움이 뒤따른다. 이러한 기술, 즉 유리에 그루브를 형성하고 이에 전극을 형성하는 기술은 매우 까다로운데, 특히 대화면의 표시소자에 있어서는 더욱 어려움이 가중된다. 본 발명은 대형화가 가능하고 제조 가공이 용이한 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 그 사이에 액정이 개입되는 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1기판의 내면에 다수 나란하게 형성되는 스트라이프상 데이터 전극과, 상기 제2기판의 외측면과 마주대하도록 위치되는 제3기판과, 상기 제2기판과 제3기판의 사이에 상기 데이터 전극과 직교되는 방향으로 다수 평행하게 마련되는 소정높이의 격벽, 상기 제3기판의 내면에 전면적으로 형성되는 단일 또는 분할된 제1전극, 상기 격벽의 사이로 노출되는 상기 제1전극의 상부에 제1전극과 전기적으로 절연된 채 격벽과 나란하게 배치되는 제2전극들을 구비하는 점에 그 특징이 있다.
이상과 같은 본 발명의 액정표시소자에 있어서, 상기 제2전극은 상기 제1전극의 상부에 스트라이프상의 절연층을 매개하여 형성될 수 있는데, 다른 유형에 있어서는 투명한 도전성 재료로 제2기판에 형성되어 상기 제1전극을 마주보게 할 수도 있다. 이상의 본 발명중, 제1전극의 위에 제2전극이 형성되는 구조의 것은 액정의 스위칭 능률에 있어서 유리하며, 제2기판에 형성되는 경우의 것에 있어서는 방전 효율이 높은 장점이 있다.
한편 상기 제1전극은 전체적인 제2전극과 대응되게 하나만 형성될 수도 있으나, 전체적으로 고른 방전능률을 위하여 제2전극을 다수 조합으로 분할하여 최소한 두개 이상의 제2전극으로 된 하나의 전극 조합에 대해 하나의 제1전극이 대응되게 함도 바람직하다.
그리고 상기 본 발명의 소재에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극은 스크린 인쇄가 가능한 금속성 페이스트로 형성함이 바람직한데, 제2전극의 경우에 있어서 제2기판의 내면에 형성되는 경우에 있어서는 투명한 도전성 박막으로 이루어짐이 더욱 바람직하다. 그리고 상기 액정층은 액상의 액정으로 이루어질 수도 있으나 본 발명의 더욱 증진된 효과를 위하여 폴리머 분산액정으로 이루어질 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 제3도에는 본 발명에 따른 플라즈마 어드레싱 방식의 액정표시소자의 제1실시예의 단면도가 개략으로 도시되어 있다. 이것은 액정셔터부(100)와, 플라즈마 어드레싱부(200)로 구분되고, 상기 어드레싱부(200)의 후측에는 통상 배경광 발생장치(미도시)가 위치된다.
투명한 제1기판(120)과 제3기판(250)이 소정간격으로 배치되어 후술되는 기능층을 양측에 보호한다. 상기 제1기판(120)에는 스트라이프상의 투명 데이터 전극(140)이 다수 평행하게 형성되고, 이에 접하여 액정층(160)과 제2기판(130)이 순차적으로 마련된다. 그리고 제4도에 도시된 바와 같이 상기 제2기판(130)과 제3기판(250)의 사이에는 상기 데이터 전극(140)에 직교되는 방향으로의 격벽(220)이 다수 평행하게 마련되고, 제3기판(250)의 내면에는 주사 제1전극(210)이 전면적으로 형성된다. 그리고 격벽(220)의 사이에 위치된 제1전극(210)의 상부에는 절연층(240)을 개재하여 주사 제2전극(230)이 형성된다. 이러한 구조의 본 발명의 제1실시예에 있어서는 격벽(220)들 사이의 제2전극(230)과 양측으로 노출된 좁은 폭의 제1전극(210)과의 사이에 가스방전이 야기되도록 된 것으로서 제1전극(210)의 노출부위와 제2전극(230)이 같은 방향으로 길게 연장된 형태이므로 라인방전 즉, 제2전극(210)에 대면하는 선택된 제1전극(21)의 양 가장자리 부위를 따라서 그 길이방향으로 주사방전이 야기된다. 이러한 구조는 상기한 바와 같이 제1전극(210)이 제2전극(230)에 의해 일부 가리워져 있기 때문에 방전 효율에 있어서 개선의 여지가 있다. 이러한 문제는 제5도에 도시된 제2실시예에 의해 개선된다.
이를 구체적으로 설명하면 일반적인 구조에 있어서는 제1실시예와 같이 하지만 제2전극(230) 배치형태에 있어서 서로 달리한다. 즉, 제2전극(230)은 제2기판의 내면에 형성되되, 투명한 도전성 소재, 예를 들어 ITO에 의해 격벽(220) 사이의 제2기판(130)의 표면에 마련되어 격벽(220) 사이로 노출된 제1전극(210)과 직접 마주보도록 되어 있다. 이러한 실시예는, 방전 가능한 전극의 표면이 최대화되기 때문에 방전능률이 개선되어 초기 방전 개시전압의 강하가 가능하다. 그리고 상기 제2실시예에 더하여 제6도에 도시된 바와 같이 상기 제1전극(210)을 다수 분할할 수 있는 바, 다수 분할된 하나의 제1전극(210)이 다수의 제 2 전극(230)과 대응되게 하여 방전시 선택된 제 2 전극(230)과 이에 대응되는 하나의 제 1 전극(210)에 전압이 인가되게 한다. 이러한 제1전극의 분할 구조는 전기 제1실시예에도 적용이 가능하다. 한편 상기 액정층(160)은 본 발명의 구조적 특징에 따른 효과의 상승을 위하여 액상의 액정보다 폴리머 분산 액정에 의해 이루어짐이 바람직하다. 이것은 빠른 응답성이 빠를 뿐아니라, 그 제조 가공성이 양호하기 때문에 스크린 인쇄법에 크게 의존되는 본 발명의 액정표시소자에 매우 적합하다. 이상과 같은 구조를 가지는 본 발명의 액정표시소자의 구동방식은 종래와 유사한 바, 액정셔터부에서의 데이터 전극에는 데이터 신호가 기입(입력)되며, 플라즈마 어드레싱부의 선택된 제1전극과 제2전극에는 소정 전위의 전압 즉, 주사신호가 기입되게 된다. 이를 통해 방전이 야기되고 이 방전에 의해서 방전라인 방향으로 액정에 전계를 형성하게 됨으로써 데이터가 기입되는 데이터 전극과의 교차부에서의 액정이 여기되어 소정방향으로 배향되게 된다.
이상과 같은 본 발명은 그 구조가 개선됨으로써, 종래의 것에 비해 제조 가공이 용이하며, 주사전극을 형성함에 있어서, 종래와 같이 박막소재를 사용할 수도 있지만, 이보다 바람직한 통상의 스크린 인쇄법이 적용될 수 있는 장점을 가진다. 이러한 장점은 자연 화면의 대형화를 용이하게 하는 효과를 낳는다.

Claims (12)

  1. 그 사이에 액정이 개입되는 대향된 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1기판의 내면에 다수 나란하게 형성되는 스트라이프상 데이터 전극과, 상기 제2기판의 외측면과 마주대하도록 위치되는 제3기판과, 상기 제3기판의 내면에 전면적으로 형성되는 단일의 제1전극, 상기 데이터 전극과 직교되는 방향으로 상기 제1전극위에 형성되는 다수 나란한 격벽, 상기 제1전극과 전기적으로 절연되도록 상기 격벽과 나란하게 마련되는 다수 나란한 스트라이프상 제2전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정 표시소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2전극은 상기 제1전극의 위에 스트라이프상 절연층을 개재하여 마련되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2전극이 금속성 페이스트에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2전극이 상기 제3기판과 대면하는 제2기판의 내면에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2전극이 투명성 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 액정층이 액상의 액정 또는 폴리머 분산 액정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자.
  7. 그 사이에 액정이 개입되는 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1기판의 내면에 다수 나란하게 형성되는 스트라이프상 데이터 전극과, 상기 제2기판의 외측면과 마주대하도록 위치되는 제3기판과, 상기 제3기판의 내면 전체에 걸쳐 둘 이상의 분할된 영역에 형성되는 제1전극, 상기 데이터 전극과 직교되는 방향으로 상기 제1전극 위에 형성되는 다수 나란한 격벽, 상기 제1전극과 전기적으로 절연되도록 상기 격벽과 나란하게 마련되는 다수 나란한 스트라이프상 제2전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2전극이 상기 제1전극의 위에 스트라이프상 절연층을 개재하여 마련되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2전극이 금속성 페이스트에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제2전극이 상기 제3기판과 대면하는 제2기판의 내면에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2전극이 투명성 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자.
  12. 제7항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 액정층이 액상의 액정 또는 폴리머 분산 액정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자.
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