JP3562966B2

JP3562966B2 - プラズマアドレス表示装置

Info

Publication number: JP3562966B2
Application number: JP19846398A
Authority: JP
Inventors: 康浩松島
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2018-07-14
Also published as: JP2000029001A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマアドレス表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、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ための方法としては、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ような半導体素子を基板上に多数設ける必要があり、特に大面積の大型表示にした場合、製造歩留りが悪くなるという問題があった。
【０００３】
そこで、この問題を解決する方法として、特開平１−２１７３９６号公報においては、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プラズマアドレス表示装置を提案している。
【０００４】
このプラズマアドレス表示装置の一例を図８に示す。これは、ガラス等からなる薄い誘電体の中間基板１０３と対向基板１１１との間に電気光学材料層である液晶層１０１を挟持した液晶セル１００と、中間基板１０３とガラス基板１０４との間にプラズマの放電がなされるプラズマ室１０２が形成されたプラズマセル１１０とが、中間基板１０３を共通基板として積層形成されたものである。
【０００５】
プラズマセル１１０は以下のようにして形成されている。まず、ガラス基板１０４上に互いにほぼ平行な帯状の導電ペーストよりなる一対のプラズマ電極１０５ａ、１０５ｂが複数本等間隔をもって配置され、一対のプラズマ電極１０５ａ、１０５ｂの各一端部にはこれらプラズマ電極１０５ａ、１０５ｂに電圧を印加するための端子（図示せず）が交互に設けられている。さらに、各一対のプラズマ電極１０５ａ、１０５ｂ毎に隔絶するようにガラスペーストよりなるバリアリブ１０６が互いに平行に形成され、各プラズマ電極１０５ａ、１０５ｂ毎にプラズマ室１０２とされている。このプラズマ室１０２内にはイオン化可能なガスが封入され、各放電領域１０２内では、各プラズマ電極１０５ａ、１０５ｂがそれぞれアノード及びカソードとして機能する。そして、これらバリアリブ１０６の上端部及びガラス基板１０４の周縁部に設けられたフリットシール１０７により中間基板１０３の下部が支持固定されている。
【０００６】
液晶セル１００を構成する中間基板１０３上には液晶の配向を整えるための配向層１０８ａが、また対向基板１１１上には複数のデータ電極１１２及び配向層１０８ｂが形成され、これらの配向層１０８ａ，１０８ｂ間にネマティック液晶等からなる液晶層１０１がその周囲を液晶シール１０９に支持されて設けられている。データ電極１１２は、各プラズマ電極１０５と直交しており、各プラズマ電極１０５との各交差領域が各画素に対応している。
【０００７】
このようなプラズマアドレス表示装置においては、プラズマ電極１０５ａ、１０５ｂに電圧を印加するための各端子により、プラズマ放電が行われるプラズマ室１０２を順次切り替え走査するとともに、液晶層１０１側のデータ電極１１２にこれと同期して信号電圧を印加することによって該信号電圧が各画素に保持され、液晶層１０１が駆動される。したがって、各プラズマ室１０２がそれぞれ１走査ラインに相当し、走査単位毎に放電領域が分割されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のプラズマアドレス表示装置においては、中間基板及び対向基板に設けられた配向層の配向処理方法として、布を使用したラビング法が用いられていた。１ｍｍ程度の厚みのガラスを使用した液晶表示装置では、ラビングを行なったとしてもほとんどガラスの破損は発生しなかったが、プラズマアドレス表示装置においては、中間基板として通常厚みの薄いガラスが用いられるため、中間基板をラビングした場合、しばしば中間基板の破損が発生していた。
【０００９】
また、中間基板貼合わせ後は、プラズマ室内部の洗浄を行なうことが困難であり、ラビングを行なった場合、多くのダストが発生してプラズマ室内部に残留することがあった。
【００１０】
また、このようなプラズマアドレス表示装置の広視野角化を図るために、特開平７−１２０７２８号公報に示されるような軸対称の配向を行うことが考えられているが、こういった配向を行うためには対向基板に壁等を形成する必要があるため工程が複雑であった。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、製造プロセスが簡単で、さらには広視野角化を実現することができるプラズマアドレス表示装置を実現するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラズマアドレス表示装置は、中間基板を共通基板としてプラズマセルと液晶セルとが積層形成されてなるプラズマアドレス表示装置であって、該プラズマセルは、互いに平行な複数本のプラズマ電極が配置されるとともに一対のプラズマ電極のそれぞれを隔絶するように複数のバリアリブが等間隔で互いに平行に設けられたガラス基板を有し、前記中間基板が、前記各バリアリブによって支持されるとともに、前記ガラス基板の周縁部に設けられたフリットシールによって支持されており、各一対のプラズマ電極をそれぞれ隔絶するバリアリブ間は、イオン化可能なガスが封入されたプラズマ室になっており、前記液晶セルは、前記中間基板と、前記各プラズマ電極と直交する複数のデータ電極が設けられた対向基板との間に液晶層が挟持されて構成されており、前記中間基板の厚みは、７０μｍ以下２０μｍ以上のガラス製であり、前記液晶セルを構成する前記対向基板と該中間基板との液晶層側には、それぞれ、光によって配向される配向層が形成され、該中間基板の配向層は、前記各プラズマ室を前記バリアリブに沿って２つ以上に分割して形成されるストライプ状の各領域にそれぞれ対応した複数の領域、または、前記各プラズマ室を前記各データ電極毎に各データ電極に沿って２つ以上に分割するように形成されるストライプ状の各領域にそれぞれ対応した複数の領域を有し、該配向層の複数の領域は、隣り合う２つの領域の配向方向が互いに異なっており、該隣り合う２つの領域は、異なる方向の光をそれぞれ照射することによって配向方向が互いに異なるように配向処理が行われて、該配向層によってプレチルト角が１０°以下の軸対称配向とすることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のプラズマアドレス表示装置は、前記中間基板の厚みが７０μｍ以下２０μｍ以上であることを特徴とする。
【００１７】
以下、作用について説明する。
本発明のプラズマアドレス表示装置によれば、従来のラビング法による配向処理のように薄い基板に直接力が加わることがないため、基板の破損が発生することがない。また、照射する光を制御することで、１０°以下のプレチルト角の制御が容易に行えるので、所望のプレチルト角の設定が簡単にできる。さらに、ダストがプラズマ室内部に残留するといった問題も生じない。
【００１８】
また、本発明のプラズマアドレス表示装置は、中間基板の配向層が複数の領域を有し該複数の領域は隣り合う２つの領域の配向状態が異なるので、例えば、軸対称配向を行うための複雑なプロセスを必要とせずに簡単に広視野角のプラズマアドレス表示装置を実現することができる。
【００１９】
また、本発明のプラズマアドレス表示装置は、中間基板の配向層の複数の領域は互いに平行であるので、マスクパターンとしてはストライプ状の開口部を形成しておけばよくマスクの設計が容易となる。
【００２０】
また、本発明のプラズマアドレス表示装置は、対向基板がラビング法により配向処理が行われたものであるので、基板の厚みにあった配向処理により、簡単でより安定した配向状態を得ることができる。
【００２１】
また、本発明のプラズマアドレス表示装置は、中間基板の厚みは７０μｍ以下であるので、データ電極に印加する電圧が小さく、結果として、低消費電力のプラズマアドレス表示装置を実現することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１乃至図３に本実施形態に係るプラズマアドレス表示装置の製造工程の概要を示す。以下、これらの図にしたがって具体的に説明する。図１に示すように、まず、ガラス基板１４上部に、スクリーン印刷によりＮｉ等の金属を用いた放電電極１５ａ、１５ｂを形成し、次にスクリーン印刷によりバリアリブ１６を２００μｍの高さで形成する。
【００２３】
次に、図２に示すように、ガラス基板１４の周縁部に、フリットシール１７をディスペンサにより塗布し、このフリットシール１７により、厚み５０μｍのガラス製の中間基板１３をガラス基板１４に対向するように接合することで、プラズマセル３０が完成する。
【００２４】
ここで、中間基板１３の厚みについて説明する。データ電極（図示せず）に印加された電圧が液晶層の容量と中間基板１３の容量により分圧されて液晶層に電圧が印加されるため、データ電圧の低電圧化のためには中間基板１３の容量は大きいほうが望ましく、また液晶層の容量は小さいほうが望ましい。したがって、中間基板１３の厚みは薄いほうが望ましいが、あまり薄くしてしまうと中間基板自体の取り扱いが困難となるため、７０μｍ以下２０μｍ以上、望ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上がよい。
【００２５】
その後、光によって配向されるポリイミド系もしくはポリシロキサン系材料等による光配向膜１８ａを中間基板１３上に塗布し、光を照射することにより配向処理を行う。このように光による配向処理を行うことで、従来ラビング法を用いて配向処理を行った場合に多数発生していた中間基板１３の破損を無くすことができる。また、１０°以下のプレチルト角の制御を容易に行うことができるので、好ましいプレチルト角の設定が簡単に行える。また、配向膜１８ａへの配向処理は必要に応じて垂直配向処理、水平配向処理を行ってもよい。
【００２６】
次に、図３に示すように、シール材料１９及びスペーサ２０を介して対向基板１１との貼り合わせが行なわれ、その後液晶材料１が注入されて液晶セル３１が出来上がり、上述したプラズマセル３０と併せてプラズマアドレス表示装置が完成する。対向基板１１には少なくともデータ電極１０、配向膜１８ｂ、カラーフィルタ（図示せず）が形成される。ここで、対向基板１１には通常よく用いられている１ｍｍ程度の厚みのガラスが使用されているので、対向基板１１の配向処理としては光配向処理に限らず、ラビング処理等他の方法を用いてもかまわない。
【００２７】
（実施形態２）
以下、第２の実施形態について説明を行う。図４は、本実施形態に係るプラズマアドレス表示装置の要部平面図であり、２個のバリアリブ１６に挟まれた１個のプラズマ室とプラズマ電極１５ａ、１５ｂと３本のデータ電極１０が示されている。本実施形態においては、バリアリブ１６に沿って、プラズマ室が領域Ａ（点線内）と領域Ｂ（点線内）との２つの領域に分割され、領域Ａと領域Ｂそれぞれに異なった配向方向の配向処理を行う。
【００２８】
次に、配向処理について説明する。図５に示すように、中間基板１３上部に光によって配向されるポリシロキサン等の光配向膜５１を形成する。次に、マスク５０を光配向膜５１の上部に配置して光５４を照射するが、このマスク５０に開口部５２を形成しておくことにより、図４の領域Ａのみに配向処理を行い、Ｂの領域には配向処理を行わないようにする。
【００２９】
次に、図６に示すように、マスク５５に開口部５６を形成し、光５４とは異なる方向より光５７を照射することにより、Ｂの領域のみに配向処理を行い、Ａの領域には配向処理を行わないようにする。このようにして、領域Ａと領域Ｂとを異なる配向状態とする。
【００３０】
図４においては、バリアリブ１６・１６間を上下に分割し、領域Ａ、領域Ｂとしているが、図７に示すように、バリアリブ１６・１６間を左右に分割して、領域Ｃ（点線内）領域Ｄ（点線内）を形成する構成としてもよい。このように、領域を上下もしくは左右に分割することで、片側の領域に光を照射するためのマスクパターンとしてはストライプ状の開口部を形成しておけばよいので、マスクの設計が容易になる。
【００３１】
次に、実施形態１（図３）と同様に、シール材料１９及びスペーサ２０を介して対向基板１１との貼り合わせが行なわれ、その後液晶材料が注入されることによりプラズマアドレス表示装置が完成する。対向基板１１には少なくともデータ電極１０、配向膜１８ｂ、カラーフィルタ（図示せず）が形成される。ここで、対向基板１１には通常よく用いられている１ｍｍ程度の厚みのガラスが使用されているので、対向基板１１の配向処理としては光配向処理に限らず、ラビング処理等他の方法を用いてもかまわない。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態２のプラズマアドレス表示装置においては、プラズマ領域を複数に分割し、隣り合う２つの領域が、それぞれ異なった配向方向の配向処理を行っているので、広視野角のプラズマアドレス表示装置が実現できる。
【００３３】
本実施形態２では、領域を２分割した場合について説明したが、プラズマ領域を３分割以上に分割してもよいことは言うまでもない。さらに、分割したそれぞれの領域の面積を変化させてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のプラズマアドレス表示装置は、従来のラビング法による配向処理のように薄い基板に直接力が加わることがないため、基板の破損が発生することがない。また、照射する光を制御することで、１０°以下のプレチルト角の制御が容易に行えるので、所望のプレチルト角の設定が簡単にできる。さらに、ダストがプラズマ室内部に残留するといった問題も生じない。
【００３５】
本発明のプラズマアドレス表示装置は、さらに中間基板の配向層が複数の領域を有し該複数の領域は配向状態が異なるので、例えば、軸対称配向を行うための複雑なプロセスを必要とせず簡単に広視野角のプラズマアドレス表示装置を実現することができる。
【００３６】
本発明のプラズマアドレス表示装置は、さらに中間基板の配向層の複数の領域は互いに平行であるので、マスクパターンとしてはストライプ状の開口部を形成しておけばよくマスクの設計が容易となる。
【００３７】
本発明のプラズマアドレス表示装置は、対向基板がラビング法により配向処理が行われたものであるので、基板の厚みにあった配向処理により、簡単でより安定した配向状態を得ることができる。
【００３８】
本発明のプラズマアドレス表示装置は、中間基板の厚みは７０μｍ以下であるので、データ電極に印加する電圧が小さく、結果として、低消費電力のプラズマアドレス表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラズマアドレス表示装置の実施形態１の製造工程の一部を説明する図である。
【図２】本発明のプラズマアドレス表示装置の実施形態１の製造工程の一部を説明する図である。
【図３】本発明のプラズマアドレス表示装置の概略構成を示す図である。
【図４】本発明のプラズマアドレス表示装置の実施形態２の要部を示す平面図である。
【図５】本発明のプラズマアドレス表示装置の実施形態２の製造工程の一部を示す図である。
【図６】本発明のプラズマアドレス表示装置の実施形態２の製造工程の一部を示す図である。
【図７】本発明のプラズマアドレス表示装置の実施形態２の変形例の要部を示す平面図である。
【図８】従来のプラズマアドレス表示装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１液晶層
１２プラズマ室
１３中間基板
１４ガラス基板
１５ａ，１５ｂ放電電極
１６バリアリブ
１７フリットシール
１９液晶シール材
１１対向基板

Claims

中間基板を共通基板としてプラズマセルと液晶セルとが積層形成されてなるプラズマアドレス表示装置であって、
該プラズマセルは、互いに平行な複数本のプラズマ電極が配置されるとともに一対のプラズマ電極のそれぞれを隔絶するように複数のバリアリブが等間隔で互いに平行に設けられたガラス基板を有し、前記中間基板が、前記各バリアリブによって支持されるとともに前記ガラス基板の周縁部に設けられたフリットシールによって支持されており、各一対のプラズマ電極をそれぞれ隔絶するバリアリブ間は、イオン化可能なガスが封入されたプラズマ室になっており、
前記液晶セルは、前記中間基板と、前記各プラズマ電極と直交する複数のデータ電極が設けられた対向基板との間に液晶層が挟持されて構成されており、
前記中間基板の厚みは、７０μｍ以下２０μｍ以上のガラス製であり、
前記液晶セルを構成する前記対向基板と該中間基板との液晶層側には、それぞれ、光によって配向される配向層が形成され、
該中間基板の配向層は、前記各プラズマ室を前記バリアリブに沿って２つ以上に分割して形成されるストライプ状の各領域にそれぞれ対応した複数の領域、または、前記各プラズマ室を前記各データ電極毎に各データ電極に沿って２つ以上に分割するように形成されるストライプ状の各領域にそれぞれ対応した複数の領域を有し、
該配向層の複数の領域は、隣り合う２つの領域の配向方向が互いに異なっており、
該隣り合う２つの領域は、異なる方向の光をそれぞれ照射することによって配向方向が互いに異なるように配向処理が行われて、該配向層によってプレチルト角が１０°以下の軸対称配向とすることを特徴とするプラズマアドレス表示装置。