JP3271083B2 - プラズマアドレス電気光学装置 - Google Patents
プラズマアドレス電気光学装置Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
-
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/13334—Plasma addressed liquid crystal cells [PALC]
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶セル等の電気光学セ
ルとプラズマセルの２層構造からなるプラズマアドレス
電気光学装置に関する。より詳しくはプラズマセル内の
電極構造に関する。
ルとプラズマセルの２層構造からなるプラズマアドレス
電気光学装置に関する。より詳しくはプラズマセル内の
電極構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気光学セルとして液晶セルを用
いたマトリクスタイプの電気光学装置例えば液晶表示装
置を高解像度化、高コントラスト化する為の手段として
は、各画素毎に薄膜トランジスタ等のスイッチング素子
を設け、これを線順次で駆動するアクティブマトリクス
アドレス方式が一般に知られている。しかしながら、こ
の場合薄膜トランジスタの様な半導体素子を基板上に多
数設ける必要があり、特に大面積化した時に製造歩留り
が悪くなるという短所がある。
いたマトリクスタイプの電気光学装置例えば液晶表示装
置を高解像度化、高コントラスト化する為の手段として
は、各画素毎に薄膜トランジスタ等のスイッチング素子
を設け、これを線順次で駆動するアクティブマトリクス
アドレス方式が一般に知られている。しかしながら、こ
の場合薄膜トランジスタの様な半導体素子を基板上に多
数設ける必要があり、特に大面積化した時に製造歩留り
が悪くなるという短所がある。
【０００３】この短所を解決する手段として、ブザク等
は特開平１−２１７３９６号公報において、薄膜トラン
ジスタ等からなるスイッチング素子に代えてプラズマス
イッチを利用する方式を提案している。以下、プラズマ
放電に基くスイッチを利用して液晶セルを駆動するプラ
ズマアドレス表示装置の構成を簡単に説明する。図６に
示す様に、この装置は液晶セル１０１とプラズマセル１
０２と両者の間に介在する共通の中間板１０３とからな
る積層フラットパネル構造を有している。プラズマセル
１０２はガラス基板１０４を用いて形成されており、そ
の表面に複数の平行な溝１０５が設けられている。この
溝１０５は例えば行列マトリクスの行方向に伸びてい
る。各溝１０５は中間板１０３によって密封されており
個々に分離したプラズマ室１０６を構成している。この
密封されたプラズマ室１０６にはイオン化可能なガスが
封入されている。隣接する溝１０５を隔てる凸条部１０
７は個々のプラズマ室１０６を区分する隔壁の役割を果
すとともに各プラズマ室１０６のギャップスペーサとし
ての役割も果している。各溝１０５の底部には互いに平
行な一対のプラズマ電極１０８，１０９が設けられてい
る。一対の電極はアノードＡ及びカソードＫとして機能
しプラズマ室１０６内のガスをイオン化して放電プラズ
マを発生する。かかる放電領域は行走査単位となる。
は特開平１−２１７３９６号公報において、薄膜トラン
ジスタ等からなるスイッチング素子に代えてプラズマス
イッチを利用する方式を提案している。以下、プラズマ
放電に基くスイッチを利用して液晶セルを駆動するプラ
ズマアドレス表示装置の構成を簡単に説明する。図６に
示す様に、この装置は液晶セル１０１とプラズマセル１
０２と両者の間に介在する共通の中間板１０３とからな
る積層フラットパネル構造を有している。プラズマセル
１０２はガラス基板１０４を用いて形成されており、そ
の表面に複数の平行な溝１０５が設けられている。この
溝１０５は例えば行列マトリクスの行方向に伸びてい
る。各溝１０５は中間板１０３によって密封されており
個々に分離したプラズマ室１０６を構成している。この
密封されたプラズマ室１０６にはイオン化可能なガスが
封入されている。隣接する溝１０５を隔てる凸条部１０
７は個々のプラズマ室１０６を区分する隔壁の役割を果
すとともに各プラズマ室１０６のギャップスペーサとし
ての役割も果している。各溝１０５の底部には互いに平
行な一対のプラズマ電極１０８，１０９が設けられてい
る。一対の電極はアノードＡ及びカソードＫとして機能
しプラズマ室１０６内のガスをイオン化して放電プラズ
マを発生する。かかる放電領域は行走査単位となる。
【０００４】一方液晶セル１０１は透明基板１１０を用
いて構成されている。この透明基板１１０は中間板１０
３に所定の間隙を介して対向配置されており間隙内には
液晶層１１１が充填されている。又、透明基板１１０の
内表面には透明導電材料からなる信号電極Ｄが形成され
ている。この信号電極Ｄはプラズマ室１０６と直交して
おり列駆動単位となる。列駆動単位と行走査単位の交差
部分にマトリクス状の画素が規定される。
いて構成されている。この透明基板１１０は中間板１０
３に所定の間隙を介して対向配置されており間隙内には
液晶層１１１が充填されている。又、透明基板１１０の
内表面には透明導電材料からなる信号電極Ｄが形成され
ている。この信号電極Ｄはプラズマ室１０６と直交して
おり列駆動単位となる。列駆動単位と行走査単位の交差
部分にマトリクス状の画素が規定される。
【０００５】次に図７を参照して図６に示す表示装置の
駆動方法を簡潔に説明する。表示装置は外部の駆動回路
によって駆動され、信号回路２０１と走査回路２０２と
制御回路２０３とから構成されている。信号回路２０１
には信号電極Ｄ１ないしＤｍがバッファを介して接続さ
れている。一方、走査回路２０２にはバッファ及び負荷
抵抗Ｒを介してカソード電極Ｋ１ないしＫｎが接続され
ている。アノード電極Ａ１ないしＡｎは共通に接地され
ている。カソード電極は走査回路２０２により線順次走
査されるとともに、信号回路２０１はこれに同期して各
信号電極にアナログ画像信号を供給する。制御回路２０
３は信号回路２０１と走査回路２０２の同期制御を行な
うものである。選択されたカソード電極に沿ってプラズ
マ放電領域が形成され前述した行走査単位となる。一方
各信号電極は列駆動単位となる。両単位の間に画素２０
４が規定される。
駆動方法を簡潔に説明する。表示装置は外部の駆動回路
によって駆動され、信号回路２０１と走査回路２０２と
制御回路２０３とから構成されている。信号回路２０１
には信号電極Ｄ１ないしＤｍがバッファを介して接続さ
れている。一方、走査回路２０２にはバッファ及び負荷
抵抗Ｒを介してカソード電極Ｋ１ないしＫｎが接続され
ている。アノード電極Ａ１ないしＡｎは共通に接地され
ている。カソード電極は走査回路２０２により線順次走
査されるとともに、信号回路２０１はこれに同期して各
信号電極にアナログ画像信号を供給する。制御回路２０
３は信号回路２０１と走査回路２０２の同期制御を行な
うものである。選択されたカソード電極に沿ってプラズ
マ放電領域が形成され前述した行走査単位となる。一方
各信号電極は列駆動単位となる。両単位の間に画素２０
４が規定される。
【０００６】個々のカソード電極には外付けの負荷抵抗
Ｒが接続されている。この負荷抵抗Ｒは各行走査単位に
流れる放電電流のばらつきを抑制し画面全体に渡ってプ
ラズマ放電の均一性を確保する為のものである。即ち、
特定のカソード電極に過大な放電電流が流れた場合には
対応する負荷抵抗Ｒに電流量に応じた電圧降下が生じ実
効的な印加電圧を抑制する。
Ｒが接続されている。この負荷抵抗Ｒは各行走査単位に
流れる放電電流のばらつきを抑制し画面全体に渡ってプ
ラズマ放電の均一性を確保する為のものである。即ち、
特定のカソード電極に過大な放電電流が流れた場合には
対応する負荷抵抗Ｒに電流量に応じた電圧降下が生じ実
効的な印加電圧を抑制する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図８は図７に示す２個
の画素２０４を切り取って模式的に示したものである。
各画素２０４は信号電極Ｄ１，Ｄ２及び中間板１０３に
よって挟持された液晶層１１１からなるサンプリングキ
ャパシタと、プラズマサンプリングスイッチＳとの直列
接続からなる。プラズマサンプリングスイッチＳは行走
査単位となる放電領域の機能を等価的に表わしたもので
ある。即ち、放電領域が活性化するとその内部は略全体
的にアノード電位に接続される。一方、プラズマ放電が
終了すると放電領域は浮遊電位となる。サンプリングス
イッチＳを介して個々の画素２０４のサンプリングキャ
パシタにアナログ画像信号を書き込み所謂サンプリング
ホールドを行なうものである。
の画素２０４を切り取って模式的に示したものである。
各画素２０４は信号電極Ｄ１，Ｄ２及び中間板１０３に
よって挟持された液晶層１１１からなるサンプリングキ
ャパシタと、プラズマサンプリングスイッチＳとの直列
接続からなる。プラズマサンプリングスイッチＳは行走
査単位となる放電領域の機能を等価的に表わしたもので
ある。即ち、放電領域が活性化するとその内部は略全体
的にアノード電位に接続される。一方、プラズマ放電が
終了すると放電領域は浮遊電位となる。サンプリングス
イッチＳを介して個々の画素２０４のサンプリングキャ
パシタにアナログ画像信号を書き込み所謂サンプリング
ホールドを行なうものである。
【０００８】ところで、通常のプラズマディスプレイパ
ネルが画素毎に点状の放電領域を形成するのと異なり、
プラズマサンプリングスイッチにより液晶セルをアドレ
スする上述の表示装置においては、行走査単位毎に線状
の放電領域が互いに隣接するアノードとカソードとの間
に形成される。大画面化した場合には個々の放電領域の
スパンがかなり長いものになる。この場合、プラズマ電
極自体の抵抗成分による電圧降下やその他の原因により
放電が一部分のみに集中し行走査単位に沿って不均一に
なるという問題が発生する。不均一になると個々の画素
に対応するプラズマサンプリングスイッチＳの導通抵抗
にばらつきが生じる。従来各カソード電極に外付けの負
荷抵抗Ｒが接続されていた。しかしながら、この負荷抵
抗Ｒは行走査単位間のプラズマ放電のばらつきを均一化
する為のものであり、各行走査単位内におけるプラズマ
放電の集中を抑制する事はできない。この為、１本の走
査単位全体に渡って安定なプラズマ放電を起させる為に
は十分に余裕を持った放電電流を供給しなければならな
い。結果的に、不必要なプラズマ発光による表示コント
ラストの低下、消費電力の増加、寿命の劣化等様々な問
題が生じていた。この様に、従来の走査単位毎の放電電
流補償方式では、プラズマ電極スパンが延長された場
合、局部的な電極形状の不均一性や電圧降下あるいは放
電空間での擾乱によりプラズマ放電分布が微妙に変動し
易く、その変動を局所的に吸収する機能がない為、画素
毎の輝度むら等の悪影響が避けられないという課題があ
る。
ネルが画素毎に点状の放電領域を形成するのと異なり、
プラズマサンプリングスイッチにより液晶セルをアドレ
スする上述の表示装置においては、行走査単位毎に線状
の放電領域が互いに隣接するアノードとカソードとの間
に形成される。大画面化した場合には個々の放電領域の
スパンがかなり長いものになる。この場合、プラズマ電
極自体の抵抗成分による電圧降下やその他の原因により
放電が一部分のみに集中し行走査単位に沿って不均一に
なるという問題が発生する。不均一になると個々の画素
に対応するプラズマサンプリングスイッチＳの導通抵抗
にばらつきが生じる。従来各カソード電極に外付けの負
荷抵抗Ｒが接続されていた。しかしながら、この負荷抵
抗Ｒは行走査単位間のプラズマ放電のばらつきを均一化
する為のものであり、各行走査単位内におけるプラズマ
放電の集中を抑制する事はできない。この為、１本の走
査単位全体に渡って安定なプラズマ放電を起させる為に
は十分に余裕を持った放電電流を供給しなければならな
い。結果的に、不必要なプラズマ発光による表示コント
ラストの低下、消費電力の増加、寿命の劣化等様々な問
題が生じていた。この様に、従来の走査単位毎の放電電
流補償方式では、プラズマ電極スパンが延長された場
合、局部的な電極形状の不均一性や電圧降下あるいは放
電空間での擾乱によりプラズマ放電分布が微妙に変動し
易く、その変動を局所的に吸収する機能がない為、画素
毎の輝度むら等の悪影響が避けられないという課題があ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明は線状走査単位となる１本の放電領域
全体に渡ってプラズマ放電の均一性を確保する事のでき
る電極構造を提供する事を目的とする。かかる目的を達
成する為に、第１のセルと第２のセルとを積層したフラ
ット構造を有し、前記第１のセルは、内側主面上に互い
に略平行に配置された複数の第１電極を有する第１の基
板と、該第１の基板及び該第２のセルの間に配された電
気光学材料層とからなり、前記第２のセルは、第１電極
と略直交し且つ内側主面上に互いに略平行に配置された
複数の第２電極を有する第２の基板と、該第２の基板及
び該第１のセルの間に配されイオン化可能なガスが封入
されたプラズマ室とからなるプラズマアドレス電気光学
装置において、前記第２電極はアノード及びカソードを
構成し、少なくともカソードは一層の導電膜からなり、
長手方向に沿って延設された電圧供給部と、長手方向と
直交する方向に離間し且つ長手方向に添って点状に配さ
れた放電部と、該放電部と該電圧供給部とを接続する抵
抗部とに、平面的に区分されており、抵抗部によって放
電部に流れる電流のばらつきを吸収してプラズマ放電の
均一化を図ることを特徴とする。又、第１のセルと第２
のセルとを積層したフラット構造を有し、前記第１のセ
ルは、内側主面上に互いに略平行に配置された複数の第
１電極を有する第１の基板と、該第１の基板及び該第２
のセルの間に配された電気光学材料層とからなり、前記
第２のセルは、第１電極と略直交し且つ内側主面上に互
いに略平行に配置された複数の第２電極を有する第２の
基板と、該第２の基板及び該第１のセルの間に配されイ
オン化可能なガスが封入されたプラズマ室とからなるプ
ラズマアドレス電気光学装置において、前記第２電極は
アノード及びカソードを構成し、少なくともカソードは
三層の導電膜からなり、長手方向に沿って延設された一
層目の電圧供給部と、該電圧供給部を被覆する二層目の
抵抗部と、該抵抗部の上に重なり長手方向に沿って離散
的に配列した三層目の放電部とを有し、抵抗部によって
放電部に流れる電流のばらつきを吸収してプラズマ放電
の均一化を図ることを特徴とする。
題に鑑み、本発明は線状走査単位となる１本の放電領域
全体に渡ってプラズマ放電の均一性を確保する事のでき
る電極構造を提供する事を目的とする。かかる目的を達
成する為に、第１のセルと第２のセルとを積層したフラ
ット構造を有し、前記第１のセルは、内側主面上に互い
に略平行に配置された複数の第１電極を有する第１の基
板と、該第１の基板及び該第２のセルの間に配された電
気光学材料層とからなり、前記第２のセルは、第１電極
と略直交し且つ内側主面上に互いに略平行に配置された
複数の第２電極を有する第２の基板と、該第２の基板及
び該第１のセルの間に配されイオン化可能なガスが封入
されたプラズマ室とからなるプラズマアドレス電気光学
装置において、前記第２電極はアノード及びカソードを
構成し、少なくともカソードは一層の導電膜からなり、
長手方向に沿って延設された電圧供給部と、長手方向と
直交する方向に離間し且つ長手方向に添って点状に配さ
れた放電部と、該放電部と該電圧供給部とを接続する抵
抗部とに、平面的に区分されており、抵抗部によって放
電部に流れる電流のばらつきを吸収してプラズマ放電の
均一化を図ることを特徴とする。又、第１のセルと第２
のセルとを積層したフラット構造を有し、前記第１のセ
ルは、内側主面上に互いに略平行に配置された複数の第
１電極を有する第１の基板と、該第１の基板及び該第２
のセルの間に配された電気光学材料層とからなり、前記
第２のセルは、第１電極と略直交し且つ内側主面上に互
いに略平行に配置された複数の第２電極を有する第２の
基板と、該第２の基板及び該第１のセルの間に配されイ
オン化可能なガスが封入されたプラズマ室とからなるプ
ラズマアドレス電気光学装置において、前記第２電極は
アノード及びカソードを構成し、少なくともカソードは
三層の導電膜からなり、長手方向に沿って延設された一
層目の電圧供給部と、該電圧供給部を被覆する二層目の
抵抗部と、該抵抗部の上に重なり長手方向に沿って離散
的に配列した三層目の放電部とを有し、抵抗部によって
放電部に流れる電流のばらつきを吸収してプラズマ放電
の均一化を図ることを特徴とする。
【００１０】本発明の一態様によれば、少なくとも、電
圧供給部と抵抗部とはプラズマ室を分割する隔壁によっ
て被覆されている。他の態様によれば、点状又は離散的
に配列された該放電部のピッチが、画素の配列ピッチと
同等もしくはそれより細かい。
圧供給部と抵抗部とはプラズマ室を分割する隔壁によっ
て被覆されている。他の態様によれば、点状又は離散的
に配列された該放電部のピッチが、画素の配列ピッチと
同等もしくはそれより細かい。
【００１１】
【作用】本発明によれば、プラズマ電極のうち少なくと
もカソードを機能的に区分した形状にしており、電圧供
給部と放電部と抵抗部とからなる。電圧供給部は走査単
位の全スパンに渡って延設されているとともに低抵抗材
料からなり、極力損失を抑えて電源電圧を供給する機能
を有する。放電部は走査単位に沿って離散的あるいは点
状に配列されており例えば個々の画素に対応するととも
に、直接プラズマ放電の電荷授受を行なう機能を有す
る。抵抗部は電圧供給部と離散的な放電部とを個々に接
続しており負荷抵抗として作用し所謂自己バイアス機能
を奏する。即ち、個々の離散的な放電部に流れる電流の
ばらつきを吸収しプラズマ放電の局在化を防止するとと
もに走査単位全長に渡って均一且つ安定したプラズマ放
電を可能にするものである。
もカソードを機能的に区分した形状にしており、電圧供
給部と放電部と抵抗部とからなる。電圧供給部は走査単
位の全スパンに渡って延設されているとともに低抵抗材
料からなり、極力損失を抑えて電源電圧を供給する機能
を有する。放電部は走査単位に沿って離散的あるいは点
状に配列されており例えば個々の画素に対応するととも
に、直接プラズマ放電の電荷授受を行なう機能を有す
る。抵抗部は電圧供給部と離散的な放電部とを個々に接
続しており負荷抵抗として作用し所謂自己バイアス機能
を奏する。即ち、個々の離散的な放電部に流れる電流の
ばらつきを吸収しプラズマ放電の局在化を防止するとと
もに走査単位全長に渡って均一且つ安定したプラズマ放
電を可能にするものである。
【００１２】
【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は本発明にかかるプラズマアドレ
ス表示装置の一実施例を示す模式的な断面図である。列
方向即ち信号電極方向に沿って切断した形状を表わして
いる。本装置は液晶セル１とプラズマセル２と両者の間
に介在する誘電体シートからなる共通の中間板３とを積
層したフラット構造を有する。液晶セル１は第１の基板
例えばガラス基板４を用いて構成されており、その内側
主面には透明導電膜からなる複数本の第１電極即ち信号
電極Ｄが互いに平行に形成されている。基板４はスペー
サ５を用いて所定の間隙を介し中間板３に接着されてい
る。間隙内には電気光学材料層である液晶層６が充填さ
れている。本実施例においては流体の電気光学材料が用
いられているが必ずしもこれに限られるものではない。
例えば電気光学結晶板を用いる事もできる。この場合に
は中間板３を取り除く事も可能である。又、本実施例は
プラズマアドレス表示装置に関するものであるが、本発
明はこれに限られるものではなく光学変調装置等広くプ
ラズマアドレス電気光学装置に適用可能である。
詳細に説明する。図１は本発明にかかるプラズマアドレ
ス表示装置の一実施例を示す模式的な断面図である。列
方向即ち信号電極方向に沿って切断した形状を表わして
いる。本装置は液晶セル１とプラズマセル２と両者の間
に介在する誘電体シートからなる共通の中間板３とを積
層したフラット構造を有する。液晶セル１は第１の基板
例えばガラス基板４を用いて構成されており、その内側
主面には透明導電膜からなる複数本の第１電極即ち信号
電極Ｄが互いに平行に形成されている。基板４はスペー
サ５を用いて所定の間隙を介し中間板３に接着されてい
る。間隙内には電気光学材料層である液晶層６が充填さ
れている。本実施例においては流体の電気光学材料が用
いられているが必ずしもこれに限られるものではない。
例えば電気光学結晶板を用いる事もできる。この場合に
は中間板３を取り除く事も可能である。又、本実施例は
プラズマアドレス表示装置に関するものであるが、本発
明はこれに限られるものではなく光学変調装置等広くプ
ラズマアドレス電気光学装置に適用可能である。
【００１３】一方プラズマセル２は第２の基板例えばガ
ラス基板７を用いて構成されている。基板７の内側主面
上には信号電極Ｄに直交する第２電極即ちプラズマ電極
８が形成されている。複数のプラズマ電極８は互いに隣
接するアノードＡとカソードＫとに分けられる。プラズ
マ電極８は平面的に区分された放電部ｓと電圧供給部ｖ
と両者を接続する抵抗部ｒとから構成されている。この
うち電圧供給部ｖと抵抗部ｒは絶縁層により被覆されて
いる。本実施例ではこの絶縁層は隔壁９を構成してい
る。この隔壁９はプラズマ電極８の上に沿って行方向に
延設されている。隔壁９の上端部は中間板３に当接して
おりスペーサとしての役割も果す。基板７はシール材１
０を介して中間板３に接着されている。両者の間には気
密封止されたプラズマ室１１が形成される。このプラズ
マ室１１は隔壁９によって分割されており個々に行走査
単位となる放電領域を構成する。各放電領域は連通して
いる。この気密なプラズマ室１１の内部にはイオン化可
能なガスが封入されている。ガス種は例えばヘリウム、
ネオン、アルゴンあるいはこれらの混合気体から選ぶ事
ができる。
ラス基板７を用いて構成されている。基板７の内側主面
上には信号電極Ｄに直交する第２電極即ちプラズマ電極
８が形成されている。複数のプラズマ電極８は互いに隣
接するアノードＡとカソードＫとに分けられる。プラズ
マ電極８は平面的に区分された放電部ｓと電圧供給部ｖ
と両者を接続する抵抗部ｒとから構成されている。この
うち電圧供給部ｖと抵抗部ｒは絶縁層により被覆されて
いる。本実施例ではこの絶縁層は隔壁９を構成してい
る。この隔壁９はプラズマ電極８の上に沿って行方向に
延設されている。隔壁９の上端部は中間板３に当接して
おりスペーサとしての役割も果す。基板７はシール材１
０を介して中間板３に接着されている。両者の間には気
密封止されたプラズマ室１１が形成される。このプラズ
マ室１１は隔壁９によって分割されており個々に行走査
単位となる放電領域を構成する。各放電領域は連通して
いる。この気密なプラズマ室１１の内部にはイオン化可
能なガスが封入されている。ガス種は例えばヘリウム、
ネオン、アルゴンあるいはこれらの混合気体から選ぶ事
ができる。
【００１４】図２にプラズマ電極のパタン形状を示す。
理解を容易にする為に一対のアノードＡ及びカソードＫ
のみを示してある。電極パタンは所謂魚の骨形状を有し
ており、厚膜電極材料を用いて印刷により形成するか、
あるいは薄膜電極材料を用いてフォトリソグラフィ／エ
ッチングにより形成できる。中央を貫通する背骨に当る
部分が電圧供給部ｖを構成する。この供給部ｖはパタン
幅を大きく取ってあり比較的低抵抗を有するのでプラズ
マ電極の全長に渡って安定した電圧を供給する機能を有
する。この部分は絶縁層即ち隔壁９により完全に被覆さ
れており表面に露出しない。次に隔壁９によって被覆さ
れていない魚の枝骨の先端に相当する部分が放電部ｓを
構成する。隣接するアノードＡとカソードＫの間で互い
に近接する一対の放電部ｓ間に優先的にプラズマ放電が
発生する。即ちプラズマ電極の長手方向に沿って離散的
に配列された個々の放電部ｓがプラズマに含まれる荷電
粒子の授受に直接寄与する。放電部ｓの幅及び長さを調
整する事により放電電流を最適化できる。最後に個々の
放電部ｓと電圧供給部ｖとを互いに接続している部分が
抵抗部ｒを構成する。個々の抵抗部ｒの幅及び長さ寸法
に従ってその抵抗値が決定される。この抵抗部ｒは対応
する放電部ｓに対する負荷抵抗として機能する。従来の
各プラズマ電極毎に外付けされた負荷抵抗構造と異な
り、本発明では表示画面内に負荷抵抗が内蔵される。何
ら新しい材料等を用いる事なく単にプラズマ電極パタン
形状を例えば魚の骨型とする事により簡単に負荷抵抗を
導入できる。
理解を容易にする為に一対のアノードＡ及びカソードＫ
のみを示してある。電極パタンは所謂魚の骨形状を有し
ており、厚膜電極材料を用いて印刷により形成するか、
あるいは薄膜電極材料を用いてフォトリソグラフィ／エ
ッチングにより形成できる。中央を貫通する背骨に当る
部分が電圧供給部ｖを構成する。この供給部ｖはパタン
幅を大きく取ってあり比較的低抵抗を有するのでプラズ
マ電極の全長に渡って安定した電圧を供給する機能を有
する。この部分は絶縁層即ち隔壁９により完全に被覆さ
れており表面に露出しない。次に隔壁９によって被覆さ
れていない魚の枝骨の先端に相当する部分が放電部ｓを
構成する。隣接するアノードＡとカソードＫの間で互い
に近接する一対の放電部ｓ間に優先的にプラズマ放電が
発生する。即ちプラズマ電極の長手方向に沿って離散的
に配列された個々の放電部ｓがプラズマに含まれる荷電
粒子の授受に直接寄与する。放電部ｓの幅及び長さを調
整する事により放電電流を最適化できる。最後に個々の
放電部ｓと電圧供給部ｖとを互いに接続している部分が
抵抗部ｒを構成する。個々の抵抗部ｒの幅及び長さ寸法
に従ってその抵抗値が決定される。この抵抗部ｒは対応
する放電部ｓに対する負荷抵抗として機能する。従来の
各プラズマ電極毎に外付けされた負荷抵抗構造と異な
り、本発明では表示画面内に負荷抵抗が内蔵される。何
ら新しい材料等を用いる事なく単にプラズマ電極パタン
形状を例えば魚の骨型とする事により簡単に負荷抵抗を
導入できる。
【００１５】前述した様に互いに平行な一対のアノード
ＡとカソードＫが１本の行走査単位を構成する。この行
走査単位と直交する様に信号電極Ｄが重ねられており列
駆動単位となる。互いに直交する両単位の間に個々の画
素が規定される。図２に示す例では、１画素に付き３組
の放電部ｓが割り当られている。画素ピッチに比べて放
電部ｓの配列ピッチを細かくすればより均一なプラズマ
放電が得られる。実際上、放電部ｓの配列ピッチは少な
くとも画素の配列ピッチと等しくする必要があり、好ま
しくは数分の一程度に設定する事が良い。
ＡとカソードＫが１本の行走査単位を構成する。この行
走査単位と直交する様に信号電極Ｄが重ねられており列
駆動単位となる。互いに直交する両単位の間に個々の画
素が規定される。図２に示す例では、１画素に付き３組
の放電部ｓが割り当られている。画素ピッチに比べて放
電部ｓの配列ピッチを細かくすればより均一なプラズマ
放電が得られる。実際上、放電部ｓの配列ピッチは少な
くとも画素の配列ピッチと等しくする必要があり、好ま
しくは数分の一程度に設定する事が良い。
【００１６】図３に１走査単位の等価回路を示す。アノ
ードＡとカソードＫとの間には所定の電圧電源Ｅが接続
される。各プラズマ電極の電圧供給部ｖから分枝して個
々の放電部ｓが接続されている。放電部ｓと電圧供給部
ｖとの間には抵抗部ｒが直列に挿入されている。アノー
ドＡとカソードＫとの間で互いに対向する放電部ｓの対
が電極長手方向に連なって放電領域１２を形成する。今
仮に、特定の放電部ｓの対に過大な電流が流れたとする
と、対応する抵抗部ｒに電圧降下が生じ電流量が抑制さ
れる。この様な自己バイアス効果により個々の放電部ｓ
の対に流れる電流の不均一性を吸収できる。
ードＡとカソードＫとの間には所定の電圧電源Ｅが接続
される。各プラズマ電極の電圧供給部ｖから分枝して個
々の放電部ｓが接続されている。放電部ｓと電圧供給部
ｖとの間には抵抗部ｒが直列に挿入されている。アノー
ドＡとカソードＫとの間で互いに対向する放電部ｓの対
が電極長手方向に連なって放電領域１２を形成する。今
仮に、特定の放電部ｓの対に過大な電流が流れたとする
と、対応する抵抗部ｒに電圧降下が生じ電流量が抑制さ
れる。この様な自己バイアス効果により個々の放電部ｓ
の対に流れる電流の不均一性を吸収できる。
【００１７】なお上述した実施例では電圧供給部ｖ及び
抵抗部ｒを被覆する絶縁層として隔壁を利用したが本発
明はこれに限られるものではない。単純にマスク効果の
みを有する絶縁膜を形成しても良い。又、本実施例では
プラズマ電極は魚の骨を模したパタンを有しているが本
発明はこの様な形状に限られるものではない。基本的に
機能分化した電圧供給部、放電部及び抵抗部を備えてい
れば良い。さらに、本実施例ではアノードＡとカソード
Ｋの両方に離散的な放電部及び対応する抵抗部を設けて
いる。しかしながら本発明はこれに限られるものではな
く、少なくともカソードＫ側に本発明を適用すれば実用
的に十分な放電電流均一化効果が得られる。カソードＫ
は陰電荷である電子を放出するとともに陽電荷であるイ
オンのターゲットとなる。従って、カソードＫの形状や
表面状態のばらつきにより放電電流が大きな影響を受け
る。この為、カソードＫ側に本発明を適用する事がより
効果的である。
抵抗部ｒを被覆する絶縁層として隔壁を利用したが本発
明はこれに限られるものではない。単純にマスク効果の
みを有する絶縁膜を形成しても良い。又、本実施例では
プラズマ電極は魚の骨を模したパタンを有しているが本
発明はこの様な形状に限られるものではない。基本的に
機能分化した電圧供給部、放電部及び抵抗部を備えてい
れば良い。さらに、本実施例ではアノードＡとカソード
Ｋの両方に離散的な放電部及び対応する抵抗部を設けて
いる。しかしながら本発明はこれに限られるものではな
く、少なくともカソードＫ側に本発明を適用すれば実用
的に十分な放電電流均一化効果が得られる。カソードＫ
は陰電荷である電子を放出するとともに陽電荷であるイ
オンのターゲットとなる。従って、カソードＫの形状や
表面状態のばらつきにより放電電流が大きな影響を受け
る。この為、カソードＫ側に本発明を適用する事がより
効果的である。
【００１８】図４に本発明の第２実施例を示す。図２に
示す第１実施例ではプラズマ電極は平面的に機能分割さ
れていた。これに対して、本実施例ではプラズマ電極８
は層状に機能分割されている。プラズマ電極８は下から
順に導電体２１、抵抗体２２、電極体２３を重ねた積層
構造を有する。導電体２１は低抵抗膜からなり電圧供給
部ｖとして機能する。抵抗体２２は高抵抗膜材料からな
り抵抗部ｒとして機能する。電極体２３はプラズマ電極
８の長手方向に沿って離散的且つ点状に配置されており
放電部ｓとして機能する。導電体２１の上面を略数１０
ｋΩ・cmないし数１００ｋΩ・cmの抵抗率を有する抵抗
体２２で被覆し、さらにその上面に略個々の画素に対応
し且つ実際の放電面となる点状電極体２３を離散的に配
置した電極構造である。この電極構造でプラズマ放電を
行なった場合、個々の点状電極体２３における放電電流
の局所的変動に対し、各々の点状電極体２３直下の抵抗
体２２がこの放電電流変動分を吸収する様に作用する結
果、実際に個々の電極体２３から放出される放電電流が
常に一定化される。各画素での放電状況のばらつきを除
去する事により、表示画面全体での輝度むら等の障害を
低減あるいは解消する事ができる。最下層の導電体２１
は直接の放電面でない為、その形状不均一や電圧降下あ
るいは放電空間中の何らかの擾乱あるいは雑音があって
もそれが原因となって直ちに放電状況が変化する事はな
い。即ち放電電流は常に中間層である抵抗体２２を介し
て最上層の点状電極体２３に流れる為、個々の電極体２
３において放電電流が増減しようとするとその直下の中
間層で生じる電圧降下量も増減し、その結果全ての最上
層電極体２３に流れる放電電流は常に一定になる様に負
のフィードバックがかかる。この様に中間層は放電状況
の変化を緩和する機能を有する。
示す第１実施例ではプラズマ電極は平面的に機能分割さ
れていた。これに対して、本実施例ではプラズマ電極８
は層状に機能分割されている。プラズマ電極８は下から
順に導電体２１、抵抗体２２、電極体２３を重ねた積層
構造を有する。導電体２１は低抵抗膜からなり電圧供給
部ｖとして機能する。抵抗体２２は高抵抗膜材料からな
り抵抗部ｒとして機能する。電極体２３はプラズマ電極
８の長手方向に沿って離散的且つ点状に配置されており
放電部ｓとして機能する。導電体２１の上面を略数１０
ｋΩ・cmないし数１００ｋΩ・cmの抵抗率を有する抵抗
体２２で被覆し、さらにその上面に略個々の画素に対応
し且つ実際の放電面となる点状電極体２３を離散的に配
置した電極構造である。この電極構造でプラズマ放電を
行なった場合、個々の点状電極体２３における放電電流
の局所的変動に対し、各々の点状電極体２３直下の抵抗
体２２がこの放電電流変動分を吸収する様に作用する結
果、実際に個々の電極体２３から放出される放電電流が
常に一定化される。各画素での放電状況のばらつきを除
去する事により、表示画面全体での輝度むら等の障害を
低減あるいは解消する事ができる。最下層の導電体２１
は直接の放電面でない為、その形状不均一や電圧降下あ
るいは放電空間中の何らかの擾乱あるいは雑音があって
もそれが原因となって直ちに放電状況が変化する事はな
い。即ち放電電流は常に中間層である抵抗体２２を介し
て最上層の点状電極体２３に流れる為、個々の電極体２
３において放電電流が増減しようとするとその直下の中
間層で生じる電圧降下量も増減し、その結果全ての最上
層電極体２３に流れる放電電流は常に一定になる様に負
のフィードバックがかかる。この様に中間層は放電状況
の変化を緩和する機能を有する。
【００１９】図５に図４に示したプラズマ電極８の平面
形状を示す。理解を容易にする為に一対のアノードＡと
カソードＫを示してある。このプラズマ電極積層構造は
例えば厚膜印刷法で製造する事ができる。最下層に位置
する導電体２１及び最上層に位置する電極体２３はＮｉ
やＡｌ等の金属ペーストを用いて形成し、中間層の抵抗
体２２の構成材料は、例えば上記金属ペースト中の誘電
体ガラス含有率を多くするか、あるいはアルミナ等の絶
縁材料を添加する事により得られる。抵抗率の調整は添
加物の比率で制御する事ができる。最下層の導電体２１
は中間層の抵抗体２２により完全に被覆され放電空間に
露出してはならない。又最下層の導電体２１と最上層の
電極体２３との間に電気的な短絡があってはならない。
又好ましくは中間層を構成する抵抗体２２の露出した表
面は薄い絶縁膜で被覆すると良い。プラズマ放電に対す
る関与を防止する為である。
形状を示す。理解を容易にする為に一対のアノードＡと
カソードＫを示してある。このプラズマ電極積層構造は
例えば厚膜印刷法で製造する事ができる。最下層に位置
する導電体２１及び最上層に位置する電極体２３はＮｉ
やＡｌ等の金属ペーストを用いて形成し、中間層の抵抗
体２２の構成材料は、例えば上記金属ペースト中の誘電
体ガラス含有率を多くするか、あるいはアルミナ等の絶
縁材料を添加する事により得られる。抵抗率の調整は添
加物の比率で制御する事ができる。最下層の導電体２１
は中間層の抵抗体２２により完全に被覆され放電空間に
露出してはならない。又最下層の導電体２１と最上層の
電極体２３との間に電気的な短絡があってはならない。
又好ましくは中間層を構成する抵抗体２２の露出した表
面は薄い絶縁膜で被覆すると良い。プラズマ放電に対す
る関与を防止する為である。
【００２０】以下具体的な各層のパタン寸法を例示す
る。導電体２１は約２５０μｍの幅を有し約２５μｍの
厚さを有する。抵抗体２２は約３００μｍの幅を有し約
３０μｍの厚さを有する。その電気抵抗率は例えば７７
ｋΩ・cmに設定される。点状の電極体２３は約２００μ
ｍの幅、約２３０μｍの長さ、及び約３０μｍの厚さを
有する。この点状電極体２３は画素の配列ピッチ２５０
μｍに合わせて離散的に配列されている。
る。導電体２１は約２５０μｍの幅を有し約２５μｍの
厚さを有する。抵抗体２２は約３００μｍの幅を有し約
３０μｍの厚さを有する。その電気抵抗率は例えば７７
ｋΩ・cmに設定される。点状の電極体２３は約２００μ
ｍの幅、約２３０μｍの長さ、及び約３０μｍの厚さを
有する。この点状電極体２３は画素の配列ピッチ２５０
μｍに合わせて離散的に配列されている。
【００２１】
【発明の効果】上記に説明した様に、本発明によれば、
プラズマ電極を機能的に３分割しプラズマ放電に直接寄
与する放電部を離散的に設けるとともに対応して個々の
負荷抵抗を表示画面内に設ける構造とした。これによ
り、各走査単位の全長に渡って均一且つ安定なプラズマ
放電が可能となり、表示コントラストが向上するととも
に、消費電力の低減化が図れ且つ寿命が改善できるとい
う効果がある。特に、プラズマ電極を平面的に機能分割
した場合には新たな材料を導入する事なく単にパタン形
状を改良する事により上述した効果が得られる。
プラズマ電極を機能的に３分割しプラズマ放電に直接寄
与する放電部を離散的に設けるとともに対応して個々の
負荷抵抗を表示画面内に設ける構造とした。これによ
り、各走査単位の全長に渡って均一且つ安定なプラズマ
放電が可能となり、表示コントラストが向上するととも
に、消費電力の低減化が図れ且つ寿命が改善できるとい
う効果がある。特に、プラズマ電極を平面的に機能分割
した場合には新たな材料を導入する事なく単にパタン形
状を改良する事により上述した効果が得られる。
【図１】本発明にかかるプラズマアドレス電気光学装置
の第１実施例を示す模式的な断面図である。
の第１実施例を示す模式的な断面図である。
【図２】第１実施例の要部をなすプラズマ電極のパタン
形状を示す平面図である。
形状を示す平面図である。
【図３】図２に示すパタン形状の等価回路図である。
【図４】本発明の第２実施例の要部をなすプラズマ電極
の層構造を示す断面図である。
の層構造を示す断面図である。
【図５】図４に示すプラズマ電極のパタン形状を示す平
面図である。
面図である。
【図６】従来のプラズマアドレス電気光学装置の一例を
示す模式的な斜視図である。
示す模式的な斜視図である。
【図７】図６に示す従来例の駆動回路図である。
【図８】図７に示す画素を切り取って示した模式図であ
る。
る。
１ 液晶セル ２ プラズマセル ３ 中間板 ４ ガラス基板 ６ 液晶層 ７ ガラス基板 ８ プラズマ電極 ９ 隔壁 １１ プラズマ室 １２ 放電領域 ２１ 導電体 ２２ 抵抗体 ２３ 電極体 Ａ アノード Ｋ カソード Ｄ 信号電極 ｓ 放電部 ｒ 抵抗部 ｖ 電圧供給部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1333 H01J 17/49
Claims (4)
- 【請求項１】 第１のセルと第２のセルとを積層したフ
ラット構造を有し、 前記第１のセルは、内側主面上に互いに略平行に配置さ
れた複数の第１電極を有する第１の基板と、該第１の基
板及び該第２のセルの間に配された電気光学材料層とか
らなり、 前記第２のセルは、第１電極と略直交し且つ内側主面上
に互いに略平行に配置された複数の第２電極を有する第
２の基板と、該第２の基板及び該第１のセルの間に配さ
れイオン化可能なガスが封入されたプラズマ室とからな
るプラズマアドレス電気光学装置において、 前記第２電極はアノード及びカソードを構成し、 少なくともカソードは一層の導電膜からなり、長手方向
に沿って延設された電圧供給部と、長手方向と直交する
方向に離間し且つ長手方向に添って点状に配された放電
部と、該放電部と該電圧供給部とを接続する抵抗部と
に、平面的に区分されており、 抵抗部によって放電部に流れる電流のばらつきを吸収し
てプラズマ放電の均一化を図ることを特徴とするプラズ
マアドレス電気光学装置。 - 【請求項２】 第１のセルと第２のセルとを積層したフ
ラット構造を有し、 前記第１のセルは、内側主面上に互いに略平行に配置さ
れた複数の第１電極を有する第１の基板と、該第１の基
板及び該第２のセルの間に配された電気光学材料層とか
らなり、 前記第２のセルは、第１電極と略直交し且つ内側主面上
に互いに略平行に配置された複数の第２電極を有する第
２の基板と、該第２の基板及び該第１のセルの間に配さ
れイオン化可能なガスが封入されたプラズマ室とからな
るプラズマアドレス電気光学装置において、 前記第２電極はアノード及びカソードを構成し、 少なくともカソードは三層の導電膜からなり、長手方向
に沿って延設された一層目の電圧供給部と、該電圧供給
部を被覆する二層目の抵抗部と、該抵抗部の上に重なり
長手方向に沿って離散的に配列した三層目の放電部とを
有し、 抵抗部によって放電部に流れる電流のばらつきを吸収し
てプラズマ放電の均一化を図ることを特徴とするプラズ
マアドレス電気光学装置。 - 【請求項３】 少なくとも、電圧供給部と抵抗部とはプ
ラズマ室を分割する隔壁によって被覆されていることを
特徴とする請求項１又は２記載のプラズマアドレス電気
光学装置。 - 【請求項４】 点状又は離散的に配列された該放電部の
ピッチは、画素の配列ピッチと同等もしくはそれより細
かいことを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマア
ドレス電気光学装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12826592A JP3271083B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | プラズマアドレス電気光学装置 |
| DE69313705T DE69313705T2 (de) | 1992-04-21 | 1993-04-16 | Plasmaadressierte elektrooptische Vorrichtung |
| EP93106245A EP0567019B1 (en) | 1992-04-21 | 1993-04-16 | Electro-optical plasma addressing device |
| KR1019930006596A KR100261129B1 (ko) | 1992-04-21 | 1993-04-20 | 플라즈마어드레스 전기광학장치 |
| US08/050,807 US5349455A (en) | 1992-04-21 | 1993-04-21 | Electro-optical plasma addressing device with cathodes having discharge, resistive and voltage supplying portions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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