KR940009140B1

KR940009140B1 - 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자와 그 제조방법

Info

Publication number: KR940009140B1
Application number: KR1019920004963A
Authority: KR
Inventors: 이승우; 권기덕
Original assignee: 삼성전관 주식회사; 박경팔
Priority date: 1992-03-26
Filing date: 1992-03-26
Publication date: 1994-10-01
Also published as: KR930020193A

Abstract

내용 없음.

Description

플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자와 그 제조방법

제1도는 종래 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자를 나타낸 개략적 단면도.

제2도는 본 발명 플라즈마 어드레스 방식 액정표시 소자를 나타낸 개략적 단면도.

제3도는 본 발명에 따른 제2기판의 요부 발췌도.

제4도는 본 발명의 다른 실시예.

제5도는 본 발명의 또 다른 실시예.

제6도는 본 발명의 또 다른 실시예.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 제1기판 40 : 제2기판

41 : 섬유 42 : 절연체

43 : 도전체 50 : 제3기판

60 : 데이타전극 70 : 액정층

본 발명은 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자와 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 플라즈마 어드레싱부의 구조 개선된 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시소자와 그 제조방법에 관한 것이다.

플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자는 플라즈마 방전장치와 전계광학소자 즉, 액정표시 소자를 복합구성한 매트릭스형 디스플레이 장치로서, 이는 플라즈마 방전으로 한 라인씩을 어드레싱하는 방식의 것이다. 제1도에 이러한 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자가 도시되어 있다. 이것은 스트라이프 상의 데이타전극(12)이 평행하게 다수 배열되어 액정셔터부(10)와, 이 액정셔터부(10)의 스트라이프상의 데이타전극(12)과 직교하는 방향으로의 단위 주사라인(22)이 다수 마련된 플라즈마 어드레싱부(20)가 상호 포개어지는 구조를 갖는다. 그리고 상기 플라즈마 어드레싱부(20)의 후측에는 배경광 발생장치(미도시)가 마련된다.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 액정셔터부(10)는, 두매의 투명한 제1 및 제2기판(11)(15)의 사이에 액정(13)이 주입되며 상기 제1기판(11)의 내면에는 스트라이프상 데이타전극(12)이 형성된 구조를 갖는다. 상기 2개의 기판중, 상기 제2기판(15)은 약 50㎛ 정도의 얇은 두께를 가지는 것으로 액정의 배향에 있어서 매우 중요한 역할을 하게 된다. 그리고 상기 플라즈마 어드레싱부(20)는, 하나의 제3기판(21)상에 상기 스트라이프상의 데이타전극(12)과 직교하는 방향으로 주사라인(22)을 형성하는 그루부(Groove ; 21a)가 다수 평행하게 형성되고, 각 그루부(21a)의 바닥면 양측에는 한쌍의 전극(23)(24)이 나란하게 마련되는 구조를 갖는다. 이와 같은 상태에서 상기 제3기판(21)은, 상기 액정셔터부(10)의 제2기판(15)과 밀착 고정됨으로써 상기 그루부(21a)가 하나의 밀폐된 방전공간을 형성하여 이에 방전가스가 충진되어 있게 된다.

이상과 같은 액정표시 소자에 있어서, 상기 제2기판(15)은 전기한 바와 같이 약 50㎛ 정도의 얇은 두께를 가지며 소정의 유전율을 가지는 것으로 액정의 배향에 있어서 매우 중요한 역힐을 하는 반면, 상기 기판의 두께가 매우 얇기 때문에 제작이 어려워 제조원가가 매우 높은 문제점이 있다. 또한 상기 그루부(21a)에서 발생한 방전전위가 상기 제2기판(15)을 통하여 액정(13)에 간접적으로 인가되므로 전계이용 효율이 낮아져 높은 구동전압을 필요하게 된다.

본 발명은 소재기판의 효율적 사용으로 제조원가의 부담이 절감될 수 있으며 또한 낮은 전압으로도 구동이 가능한 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자를 제공함에 그 목적이 있다.

그리고 본 발명은 상기 목적을 달성하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자를 제조하기에 적합한 제조방법을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자는, 그 사이에 액정이 개입되는 것으로 그 내면에 스트라이프상 데이타전극이 마련되는 제1기판과, 상기 제1기판과 소정간격을 유지하여 액정이 충진되는 공간을 마련하는 제2기판과, 상기 제2기판과 소정간격을 유지하는 제3기판과 상기 제2기판과 제3기판사이에 마련되어 상기 제2기판에 상기 데이타전극과 더불어 상기 액정의 여기를 위한 전위를 상기 제2기판에 선상으로 부여하는 것으로 다수의 평행한 선상의 플라즈마 방전공간을 구획하는 소정높이 및 폭의 구획벽체와, 상기 선상의 플라즈마 방전공간의 각각에 마련되어 방전을 통해 상기 데이타전극과 함께 화소를 형성하는 제1,2전극을 구비한 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자에 있어서, 상기 제2기판은, 비도전성의 섬유가 절연성 수지에 의해 몰딩되고 국부적으로 상기 화소에 대응하는 부위에 도전체가 그 표면이 노출되도록 몰입되어 있는 것을 특징으로 한다. 격자공을 제외한 부분을 절연체로 채우고 상기 소정패턴의 격자공에 도전체를 충진하여 된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 목적을 달성하는 본 발명의 제조방법은 그 사이에 액정이 개입되는 것으로 그내면에 스트라이프상 데이타전극이 마련되는 제1기판과, 상기 제1기판과 소정간격을 유지하여 액정이 충진되는 공간을 마련하여 그 몸체가 섬유상으로 형성되어 소정 패턴의 격자공을 제외한 부분이 절연체로 채워지고 상기 소정패턴의 격자공에 도전체가 충진된 제2기판과, 상기 제2기판과 소정간격을 유지하는 제3기판과, 상기 제2기판과 제3기판 사이에 마련되어 상기 제2기판에 상기 데이타전극과 더불어 상기 액정의 여기를 위한 전위를 제2기판에 선상으로 부여하는 것으로 다수의 평행한 선상의 플라즈마 방전공간을 구획하는 소정높이 및 폭의 구획벽체와, 상기 선상의 플라즈마 방전공간에서 선상의 방전이 선택적으로 야기되도록 하는 제1,2전극을 구비한 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자 제조방법에 있어서, 상기 제3기판에 방전라인을 구획하기 위한 상기 구획벽체를 소정높이로 형성하는 단계와, 상기 방전라인에 선상 방전을 위한 다수 전극을 형성하는 단계와, 상기 섬유상 제2기판의 소정패턴의 격자공을 제외한 부분에 절연체를 채우고 소정패턴의 격자공에 도전체를 충진시키는 단계와, 상기 섬유상 제2기판과 상기 제3기판을 상기 벽체를 사이에 둔채 페이스트로 상호 고정하여 소성하는 단계와, 상기 제2기판의 전방에 데이타전극이 미리 형성된 제1기판을 소정간격으로 결합하는 단계와, 상기 제1기판과 제2기판의 사이에 액정을 주입한 후 밀봉하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제2도 내지 제5도에 본 발명에 따른 여러 실시예의 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자가 도시되어 있다. 제2도에 도시된 액정표시 소자의 경우는, 투명한 제1기판(30)에 스트라이프상의 투명데아타전극(60)이 다수 평행하게 형성되고 이에 접하여 액정층(70)과 제2기판(40)이 순차적으로 마련된다. 여기서 상기 제2기판(40)은, 제3도에 도시된 바와 같은 섬유(41)의 소정패턴의 격자공(41a)을 제외한 부분을 절연체(42)로 채우고 상기 소정패턴의 격자공(41a)에 도전체(42)를 채운 것이다. 이때 상기 도전체(43)는 상기 섬유의 상하 표면으로 노출되도록 형성된다.

그리고 이와 같은 섬유상의 제2기판(40)을 중앙으로 하여 상기 액정층(70)의 반대편에는 벽체(50a)가 다수 나란하게 마련되어 방전공간(55)이 형성된 제3기판(50)이 마련되는바, 이 제3기판(50)의 벽체(50a)사이의 내면에는 제1전극(51a), 제2전극(52a)이 상기 데이타전극(60)과 직교되는 방향으로 다수 나란하게 마련된다. 그리고 제4도에 도시된 액정표시 소자는, 상기 제2도의 제2전극(52b)이 상기 벽체(50b) 중간에서 그 양측이 다 노출되는 구조로 되어 있으나, 최소한 그 일측 가장자리만이 노출되게 할 수도 있을 것이다. 그리고 제5도에 도시된 액정표시 소자에 있어서, 액정셔터부(100)는 두매의 제1 및 제2기판(30)(40)의 사이에 액정(70)이 주입되며 전면측의 제1기판(30)의 내면에는 스트라이프상 데이타전극(60)이 형성된 구조를 가진다. 상기 제2기판(40)은 상기 제2도 및 제4도에 도시된 액정표시 소자와 같이 제3도에 도시된 격자의 소정패턴의 격자공(41a)을 제외한 부분을 절연체(42)로 채우고 상기 소정패턴의 격자공(41a)에 도전체(43)를 격자의 상하표면으로 노출되도록 채운 것이다.

그리고 플라즈마 어드레싱부(200)는, 하나의 제3기판(50)상에 상기 스트라이프상 데이타전극(60)에 대해 직교하는 방향으로의 주사라인을 형성하는 그루부(GROOVE ; 54)가 다수 평행하게 형성되어 소정높이의 벽체(50c)가 마련되고 각 그루부(54)의 바닥면 양측에는 한쌍의 전극(51c)(52c)이 나란하게 마련되는 구조를 가진다. 이와 같은 상태에서 상기 제3기판(50)은 상기 액정셔터부(100)의 제2기판(40)과 밀착고정됨으로써 상기 그루부(54)가 하나의 밀폐된 방전공간으로 형성되어 이에 방전가스가 충진되어 있게 된다.

이상과 같은 구조에 있어서, 상기 소정패턴의 격자공에 채워진 도전체는 제2도, 제4도, 제5도에 도시된 바와 같이 격벽과 격벽사이에 일부분만을 차지하도록 노출되게 할 수 있으며 제6도에 도시된 바와 같이 전(全)부분에 걸쳐 노출되도록 할 수도 있다. 상기 제1기판에 형성된 데이타전극에 대하여 상기 실시예들에 있어서의 상기 벽체(50a)(50b)(50c), 제1전극(51a)(51b)(51c) 및 제2전극(52a)(52b)(52c)은 직교되게 마련된다. 그리고 상기 벽체(50a)(50b)(50c)는 상기 제2기판과 제3기판의 사이를 일정하게 유지시켜 주는 스페이서로서의 역할을 하여 이 사이에 방전가스가 충입될 수 있는 공간이 마련되게 한다. 그리고 상기 섬유상의 제2기판은 액정층과 방전공간을 격리시켜 줌과 아울러 소정패턴의 격자공에 도전체를 개재함으로써 방전시 차지(charge)되어 액정을 배향시키는 역할을 하게 된다.

이러한 본 발명에 의하면, 상기 섬유상 제2기판의 소정패턴의 격자공에 도전체를 상하표면으로 노출되도록 즉, 방전공간과 액정층에 도전체의 양단이 각각 노출되도록 충입시킴으로써 방전시 이를 통해 액정을 배향시킨다. 따라서 종래 소정의 유전율을 가지는 제2기판을 통해 간접적으로 전계가 인가되어 액정을 배향시킴으로써 전계이용 효율이 낮아 높은구동전압이 필요하였던 것과는 달리 본 발명은 그 구동전압을 낮출수 있게 된다. 또한 종래에 상기 제2기판은 그 두께가 50㎛ 정도의 박막으로 제조됨으로 그 제조상에 어려움이 수반되었던 것과는 달리 본 발명은 액정층 및 방전공간으로 노출된 도전체를 통해 액정을 배향시킴으로 그 두께에 있어서 제한받지 않으므로 제조원가를 낮출 수 있게 된다.

이러한 본 발명은 상기한 바와 같이 제2기판의 구조에 그 특징이 있는것이기 때문에 벽체의 구조나 전극 배치의 구조등의 주변구조에 제한을 받지 않는다.

이하 본 발명에 따른 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자의 제조방법을 설명한다. 먼저 제3기판에 스트라이프상 제1,2전극 및 벽체를 형성한다. 이때에 제2도에 도시된 액정표시 소자의 경우는, 먼저 제3기판(50)에 제1,2전극(51a)(52a)을 형성하고 다중의 스크린 인쇄법으로 프린트를 인쇄하여 소정폭과 높이를 갖도록 벽체(51a)를 형성한다. 그리고 제4도에 도시된 액정표시 소자의 경우는, 먼저 제3기판(50)에 제1전극(51b)을 형성한 후 벽체(51b)를 스크린 인쇄하는 과정에서 벽체중간 또는 그 최상단에 제2전극(52b)을 같이 형성한다. 그리고 제5도에 도시된 액정표시 소자의 경우는, 먼저 제3기판(50)을 포토리소그래피법에 의한 에칭법으로 길이방향을 다수 나란한 방향으로 채널형 그루브를 형성하여 소정높이의 벽체(50c)를 형성하고 이에 이어 그루브(54) 바닥에 제1,2전극(51c), (52c)을 나란하게 형성한다.

이상에서와 같이 제3기판에 대한 전극과 벽체의 형성이 완료되면, 제3도에 도시된 바와 같은 섬유에 소정패턴으로 격자공(41a)을 설정하고 설정되지 않은 격자공에 절연체(42)를 채워서 고화시킨 다음 상기 소정패턴의 격자공(41a)에 도전체(43)를 충입시켜서 제2기판을 형성한다.

이와 같이 제2기판의 형성이 완료되면 상기 벽체의 최상단에 페이스트를 소정두께로 형성한 후 상기 제2기판을 얹어 놓아 밀착시키고 소정온도로 소성하여 제2기판과 제3기판을 부착시킨다. 이와 같이 한 후에 상기 제2기판의 전방에 데이타전극이 미리 형성된 제1기판을 소정간격으로 결합한 후 이들 사이에 액정을 충진하여 밀봉함으로써 목적하는 액정표시 소자를 가완성하고 후속되는 통상의 마무리 단계를 통하여 제품을 완성한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 제2기판에 상하표면으로 노출되도록 충입된 도전체에 방전전위를 인가시켜 액정배향에 기여토록 함으로써 종래 제2기판의 두께 제한에 따른 제조 가공상의 어려움을 해결할 수 있어 생산원가를 낮출 수 있으며, 또한 상기 도전체를 통해 액정을 배향시킴으로써 낮은 전압으로도 구동이 가능한 액정표시 소자를 제공하여 제품의 상품적 가치를 높이는 효과적인 발명인 것이다.

물론 이 분야에 숙련된 사람은 상기 실시예 이외에 많은 변형을 제조 실시할 수 있다는 것은 두말할 것도 없다. 예컨대, 상기 격자공의 형태, 벽체의 구조, 전극의 배치형태는 본원 발명의 정신과 범위를 이탈함이 없이 변경될 수 있다.

Claims

그 사이에 액정이 개입되는 것으로 그 내면에 스트라이프상 데이타전극이 마련되는 제1기판과, 상기 제1기판과 소정간격을 유지하여 액정이 충진되는 공간을 마련하는 제2기판과, 상기 제2기판과 소정간격을 유지하는 제3기판과, 상기 제2기판과 제3기판 사이에 마련되어 상기 제2기판에 상기 데이타전극과 더불어 상기 액정의 여기를 위한 전위를 상기 제2기판에 선상으로 부여하는 것으로 다수의 평행한 선상의 플라즈마 방전공간을 구획하는 소정높이 및 폭의 구획벽체와, 상기 선상의 플라즈마 방전공간의 각각에서 마련되어 방전을 통해 상기 데이타전극과 함께 화소를 형성하는 제1,2전극을 구비한 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자에 있어서, 상기 제2기판은, 비도전성 섬유가 절연성 수지에 의해 몰딩되고, 국부적으로 상기 화소에 대응되는 부위에 도전체가 그 표면이 노출되도록 몰입되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자.
제1항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극이 상기 벽체들 사이의 제3기판 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자.
제1항 내지 제2항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1전극은 상기 제3기판의 바닥에 형성되고 제2전극은 상기 벽체의 중간에 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자.
제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 벽체가 상기 제3기판과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자.
그 사이에 액정이 개입되는 것으로 그 내면에 스트라이프상 데이타전극이 마련되는 제1기판과, 상기 제1기판과 소정간격을 유지하여 액정이 충진되는 공간을 마련하며 그 몸체가 격자상으로 형성되어 소정 패턴의 격자공을 제외한 부분이 절연체로 채워지고 상기 소정패턴의 격자공에 도전체가 충진된 제2기판과, 상기 제2기판과 소정간격을 유지하는 제3기판과, 상기 제2기판과 제3기판 사이에 마련되어 상기 제2기판에 상기 데이타전극과 더불어 상기 액정의 여기를 위한 전위를 제2기판에 선상으로 부여하는 것으로 다수의 평행한 선상의 플라즈마 방전공간을 구획하는 소정높이 및 폭의 구획벽체와, 상기 선상의 플라즈마 방전공간에서 선상의 방전이 선택적으로 야기되도록 하는 제1,2전극을 구비한 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자 제조방법에 있어서, 상기 제3기판에 방전라인을 구획하기 위한 상기 구획벽체를 소정높이로 형성하는 단계와, 상기 방전라인에 선상 방전을 위한 다수 전극을 형성하는 단계와, 상기 격자상 제2기판의 소정패턴의 격자공을 제외한 부분에 절연체를 채우고 소정패턴의 격자공에 도전체를 충진시키는 단계와, 상기 격자상 제2기판과 상기 제3기판을 상기 벽체를 사이에 둔채 페이스트로 상호 고정하여 소성하는 단계와, 상기 제2기판의 전방에 데이타전극이 미리 형성된 제1기판을 소정간격으로 결합하는 단계와, 상기 제1기판과 제2기판의 사이에 액정을 주입한 후 밀봉하는 단계를 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 제3기판의 방전라인을 구획하기 위한 상기 구획벽체를 소정높이로 형성하는 단계가, 다중의 스크린 인쇄법으로 프린트를 인쇄하여 소정폭과 높이를 가지는 상기 구획벽체가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 구획벽체를 형성하는 단계가, 상기 벽체를 위한 스크린 인쇄이전에 상기 구획벽체들 사이에 위치되는 제1전극과 제2전극을 제3기판에 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 구획벽체를 형성하는 단계가, 상기 벽체들 사이의 제3기판에 제1전극을 형성한 후 벽체를 스크린 인쇄하는 과정에서 벽체 중간 또는 그 최상단에 제2전극을 같이 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자의 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 제3기판에 방전라인을 구획하기 위한 상기 구획벽체를 소정높이로 형성하는 단계는, 상기 제3기판에 대판 포토리소 그래피법에 의한 에칭작업으로 채널형 그루브를 형성하는 상기 구획벽체를 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 방식의 액정표시 소자의 제조방법.