JPH06118392A

JPH06118392A - プラズマアドレス表示装置

Info

Publication number: JPH06118392A
Application number: JP5059666A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Yano; 友哉谷野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-08-20
Filing date: 1993-02-24
Publication date: 1994-04-28

Abstract

(57)【要約】【目的】プラズマアドレス表示装置の放電空間構造を
改良し機械的強度を高めて大型化を可能にする。【構成】プラズマアドレス表示装置は上側基板１、中
間基板２及び下側基板３を順に積層した構造を有してい
る。上側基板１と中間基板２の間に液晶セル４が形成さ
れる。又、中間基板２と下側基板３の間にプラズマセル
５が形成される。プラズマセル５はストライプ状に分割
された放電領域を線順次で活性化し液晶セル４のアドレ
ッシングを行なう。この放電領域は、ストライプ状の溝
６が形成された中間基板２の主面と下側基板３の対向す
る主面とを互いに重ね合わせて設けられたストライプ状
の空間からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶セル等の表示セルと
プラズマセルの二層構造からなるプラズマアドレス表示
装置に関する。より詳しくはプラズマセルの放電空間構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶セルを用いたマトリクスタイ
プの表示装置を高解像度化及び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方式（所
謂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８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
は下側のガラス基板１０４を用いて形成されており、そ
の表面に複数の溝１０５が設けられている。この溝１０
５は例えば行列マトリクスの行方向に沿ってストライプ
状に形成されている。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放電空間１０６を構成
している。この放電空間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を隔てる隔壁１０
７は個々の放電空間１０６を区分けするとともに、各放
電空間１０６のギャップスペーサとしての役割も果たし
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
極はアノード及びカソードとして機能し放電空間１０６
内のガスをイオン化してプラズマを発生する。プラズマ
により満たされた放電空間は行走査単位となる。

【０００４】一方、液晶セル１０１は上側のガラス基板
１１０を用いて構成されている。このガラス基板１１０
は中間板１０３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、ガラ
ス基板１１０の内表面には透明導電膜からなる信号電極
１１２が形成されている。この信号電極１１２はストラ
イプ状の放電空間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】かかる構成を有する表示装置においては、
プラズマ放電が行なわれる放電空間１０６を線順次で切
換え走査するとともに、この走査に同期して液晶セル側
の信号電極１１２にアナログ駆動電圧を印加する事によ
り表示駆動が行なわれる。放電空間１０６内にプラズマ
が発生すると内部は略一様にアノード電位になり１行毎
の画素選択が行なわれる。即ち、放電空間１０６はサン
プリングスイッチとして機能する。プラズマサンプリン
グスイッチが導通した状態で各画素に駆動電圧が印加さ
れるとサンプリングホールドが行なわれ画素の点灯もし
くは消灯が制御できる。プラズマサンプリングスイッチ
が非導通状態になった後にもアナログ駆動電圧はそのま
ま画素内に保持される。

【０００６】上述した構造とは別に、スクリーン印刷技
術を用いてプラズマ電極並びに隔壁を構成する従来例
が、例えば特開平４−２６５９３１号公報に開示されて
おり、製造が簡単でしかも大画面化及び高精細化に適し
たプラズマアドレス表示装置が得られる。図９に示す様
に、この表示装置も液晶セル２０１とプラズマセル２０
２とを中間板２０３を介して積層したフラットパネル構
造を有する。液晶セル２０１は図８に示した液晶セル１
０１と基本的に同一の構造を有する。一方プラズマセル
２０２については、中間板２０３と下側の基板２０４と
の間にイオン化可能なガスが封入されており放電空間２
０５を構成する。基板２０４の内側主面にはストライプ
状のプラズマ電極２０６が形成されている。プラズマ電
極はスクリーン印刷法等により平坦な基板上に形成でき
るので生産性や作業性が優れているとともに微細化が可
能である。プラズマ電極２０６の上には隔壁２０７が形
成されており放電空間２０５を分割し行走査単位を構成
する。この隔壁２０７もスクリーン印刷等により形成で
き、その頂部が中間板２０３の下側主面に当接してい
る。ストライプ状のプラズマ電極２０６は交互にアノー
ドＡ及びカソードＫとして機能し、両者の間にプラズマ
放電を発生させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の様に
プラズマスイッチを利用した表示装置ではトランジスタ
スイッチを用いたものより大面積化が容易であると考え
られるが、実用化に当たっては様々な課題がある。特
に、何れの従来例においても液晶セルとプラズマセルを
互いに隔てる中間板には様々な問題点が含まれる。中間
板は、一般にガラス板等の誘電材料から構成されてお
り、液晶層に対して十分な電界を加える為に、板厚をで
きるだけ薄くする必要があり、通常５０μｍ程度に設定
されている。一様な表示を得る為には、画面全体に渡っ
て板厚を均一に制御する必要がある。しかしながら、画
面が大型化するにつれて、精度良く中間板を加工する事
が困難になる。又、ハンドリングミス等により容易に破
損が生じるという欠点がある。さらに、極めて薄い中間
板を下側の基板に対して平坦に接着する事が困難であ
る。加えて、放電空間を形成した後内部にプラズマガス
を封入するが、そのガス圧は通常数百Torr程度である。
大気圧との差圧分だけ液晶セル側から圧力を受け、薄い
中間板は放電空間側に凹変形し平面度が維持できなくな
るという課題がある。

【０００８】上述した構造上の問題点に加え、従来のプ
ラズマセルは電気特性上及び光学特性上問題を含んでい
る。例えば、プラズマ電極と液晶セル側の信号電極との
間で容量結合が生じ、線順次走査による選択期間以外に
もアナログ駆動電圧が液晶層に印加され所謂クロストー
クが発生するという問題がある。例えば図８に示した従
来例の場合、プラズマ放電を線順次で行なう為全てのア
ノードを接地電位（例えば０Ｖ）に固定し、各カソード
を順次負電位に切り換えていた。しかし、この場合アナ
ログ駆動電圧の書き込みを終了した画素は、放電空間１
０６の浮遊容量及び共通接地されたアノードを介して他
の行走査単位上に位置する画素と閉ループを形成してし
まう。この為、ある画素に書き込まれた画像信号は、同
一信号ライン上で他の走査ラインと交差する部分の画素
に書き込まれたアナログ駆動電圧から影響を受けクロス
トークが発生してしまう。この為、個々の画素の透過率
が所望のレベルから変動し表示品質が損なわれる。

【０００９】又、プラズマ電極端に電界集中が起り易
く、電極端部の凹凸により放電均一性が損なわれるとい
う問題がある。例えば、図９に示した従来例ではストラ
イプ状のプラズマ電極２０６がスクリーン印刷により形
成されている。この為、プラズマ電極端部は必ずしもシ
ャープではなくスクリーンメッシュの跡等が残る為凹凸
がある。従って、互いに離間するアノードＡとカソード
Ｋとの間の電極間距離にばらつきが生じ、接近した領域
で過大な放電電流が流れてしまう。かかる放電不均一性
は表示品質を著しく低下させる。

【００１０】さらに、放電空間内にプラズマ電極を形成
すると外部入射光が部分的に遮光される為、表示装置と
して見た場合開口率が低下しコントラストが悪くなると
いう問題がある。例えば、図８に示す従来例では、スト
ライプ状溝１０５の底部に一対のプラズマ電極１０８，
１０９が設けられており、この分開口率の低下を招く。

【００１１】

【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、本発明は加工精度に優れ且つ安定した寸法精
度を有するストライプ状の放電空間構造を提供する事を
目的とする。併せて、クロストークの抑制、放電均一性
の向上及び開口率の改善に効果的なプラズマ電極構造を
提供する事を目的とする。かかる目的を達成する為に以
下の手段を講じた。即ち、上側基板と中間基板の間に形
成された表示セルと、中間基板と下側基板の間に形成さ
れたプラズマセルとの積層構造からなり、ストライプ状
に分割された放電領域を線順次で活性化し表示セルのア
ドレッシングを行なうプラズマアドレス表示装置におい
て、前記放電領域はストライプ状の溝が形成された中間
基板の主面と下側基板の対向する主面とを互いに重ね合
わせて設けられたストライプ状の空間からなる事を特徴
とする。かかる構造では、プラズマ電極は該ストライプ
状の各溝を互いに隔てる肉厚部に整合して中間基板の主
面に形成されている。あるいは、これに代えてプラズマ
電極は該下側基板の主面に沿ってストライプ状に形成さ
れているものであっても良い。

【００１２】本発明の好ましい態様によれば、プラズマ
電極は中間基板に形成されたストライプ状の各溝を互い
に仕切る隔壁の底面及び側面に形成されている。隔壁側
面に形成されたプラズマ電極の幅寸法は、例えば溝の形
成された中間基板の総厚に対し１／４以下に設定されて
いる。このプラズマ電極は、隔壁底面に形成された部分
が比較的低抵抗の膜材料からなり、隔壁側面に形成され
た部分が比較的高抵抗の膜材料からなる。かかる構成を
有するプラズマ電極は交互にアノード及びカソードとし
て切り換わる。これに代えて、一本おきにアノード及び
カソードとして固定しても良い。この場合カソードは対
応する隔壁を境として互いに隣接する溝に夫々属する様
に分割される。

【００１３】

【作用】従来と異なり、本発明では放電空間を構成する
ストライプ状の溝が中間基板に形成されている。従っ
て、中間基板は各溝の底部となる肉薄部と、隣接する各
溝を隔てる隔壁となる肉厚部とが交互に配列した構造と
なっている。溝の深さをできるだけ大きく設定する事に
より、肉薄部の厚みを十分小さくする事ができ液晶層に
対して大きな電界を印加できる。一方、下側の基板は所
定の厚みを有する平板材料から構成され、溝の形成され
た中間基板の主面に対して貼り合わせる事により、個々
に分離した放電空間を構築できる。中間基板及び下側基
板はともに十分な板厚を有しており大型化した場合でも
加工やハンドリングに困難は生じない。又、前述した様
に肉薄部と肉厚部は互いに一体化した構造を有してお
り、優れた機械的強度を備えている為負圧が加わっても
変形する惧れがない。又、プラズマ電極については、予
め中間基板か下側基板の何れか一方に形成しておく事が
でき、加工プロセスは容易である。例えば、中間基板側
にプラズマ電極を設ける場合には、溝形成と同時にパタ
ニングできる。逆に、下側基板に形成する場合には、そ
の主面が平坦であるのでパタニングは容易である。

【００１４】本発明の一態様によれば、プラズマ電極が
ストライプ状の各溝を互いに仕切る隔壁の底面及び側面
に形成されている。特に、側面に形成されたプラズマ電
極の部分は、従来と異なり基板平面に対して略直立して
いる。従って、液晶セル側に形成された信号電極に対し
て対面しておらず垂直関係にある。この為、従来に比し
プラズマ電極と信号電極間の容量結合が少なくなりクロ
ストークを有効に抑制できる。又、互いに対向する隔壁
側部に形成されたプラズマ電極の間でプラズマ放電が発
生する為、電極端部における電界集中が起りにくい構造
となっており放電均一性を改善できる。さらに、プラズ
マ電極は隔壁の底面を除き側面に沿って略直立している
ので外部入射光を遮光する領域が少なくなり開口率を改
善できる。

【００１５】

【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
レス表示装置の第一実施例を示す模式的な部分断面図で
ある。本装置は、何れもガラス板等の透明材料からなる
上側基板１、中間基板２、下側基板３を順に重ねた積層
構造を有している。上側基板１と中間基板２の間には表
示セル例えば液晶セル４が形成される。又、中間基板２
と下側基板３との間にはプラズマセル５が設けられる。

【００１６】中間基板２の裏側主面には行方向（図示で
は紙面に対して垂直方向）に沿ってストライプ状に配列
された複数の溝６が形成されている。各溝６の底部（図
示では天井部）に残された肉薄部７は例えば５０μｍ程
度の厚み寸法を有しており、十分薄型化されている。一
方隣接する溝６を互いに隔てる隔壁となる肉厚部８はハ
ンドリングを容易にし且つ実用的な機械的強度を保証す
る為に十分な厚み寸法を有している。本実施例では、こ
の肉厚部８に沿ってプラズマ電極が一体的に形成されて
いる。このプラズマ電極は交互に切り換えられアノード
Ａ、カソードＫとして機能する。一対のアノードＡとカ
ソードＫは溝６を介してその側端部が互いに対向してい
る。対面する一対の側端部が平行電極を構成し、両者の
間にプラズマが発生する。この為、プラズマ電極は所望
の膜厚を有する事が好ましい。ストライプ状に溝６及び
プラズマ電極が形成された中間基板２の裏側主面に対し
て、下側基板３の平坦な対向主面が密着され、各溝６を
封止して各々放電空間（プラズマチャネル）を構成す
る。即ち、中間基板２と下側基板３は周辺部全周に沿っ
てフリットシール９等により互いに接合される。この様
にして封止された溝６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
あるはこれらの混合気体から選ぶ事ができる。

【００１７】一方、液晶セル４は中間基板２と上側基板
１とを所定の間隙を介してシール材１０等により互いに
貼り合わせ、両者の間隙内に液晶層１１を封入充填して
構成される。上側基板１の内表面には列方向に沿ってス
トライプ状にパタニングされた信号電極Ｄが形成されて
いる。この信号電極Ｄは列駆動単位を構成し、前述した
溝６内に設けられた放電空間は行走査単位を構成する。
両単位の間に液晶層１１を含む画素が規定される。液晶
層１１はともに平坦な中間基板２の表側主面と上側基板
１の内表面に接しており、層厚は画面全体に渡って均一
に制御可能である。液晶セル４及びプラズマセル５の外
面には夫々偏光板１２，１３が貼着されている。

【００１８】次に、図２を参照して図１に示した第一実
施例の製造方法を説明する。特に、本発明の要部をなす
プラズマセルの加工方法を詳細に説明する。（Ａ）は中
間基板２のストライプパタン形状を示す平面図である。
中間基板２の中央画面領域にはストライプ状にパタニン
グされた溝６が形成されている。隣接する溝６の間には
プラズマ電極が形成されており、交互にアノードＡとカ
ソードＫになる。各プラズマ電極の端部は画面領域から
周辺に向って延設されており、外部接続に用いられる。
この様なパタンは、例えはパウダービーム加工あるいは
サンドブラスト加工により形成できる。即ち、先ず中間
基板２の主面に所定の厚みで電極膜を成膜する。次にフ
ォトレジストをコーティングしストライプ状にパタニン
グする。露出した部分にパウダービームを照射し電極膜
及び中間基板２のガラス材料を機械的にエッチングしプ
ラズマ電極及び溝６を同時に形成する。なお、各プラズ
マ電極の取り出し部については、予め別加工によりパタ
ニングしておく。本実施例では、パウダービームを用い
てエッチング加工を行なっているがこれに限られるもの
ではない。例えば、所定の溶液を用いて化学的なエッチ
ング処理を施しても良い。

【００１９】一方（Ｂ）は下側基板３の平面図である。
基板３の周辺に沿って画面領域を囲む様にフリットシー
ル９が印刷されている。又、画面領域には、１本の溝１
４が形成されている。この溝１４は中間基板２に形成さ
れたストライプ状の溝６と直交する様に設けられてい
る。かかる構成を有する下側基板３を中間基板２に対し
て貼り合わせ加熱及び加圧処理を施して両者を気密封止
する。この際、ストライプ状の溝６は下側基板３に予め
形成されていた１本の溝１４により互いに連通する事と
なる。即ち、下側基板３に形成された１本の溝１４は、
ストライプ状の放電空間を横断する連通路を構成する。
両基板の周囲に沿って気密性を保つ様にフリットシール
９で接着した後、この連通路を介して所定のプラズマガ
スを各放電空間に導入する。ガス封入の終わった段階で
排気口（図示せず）を封止する。

【００２０】図３は本発明にかかるプラズマセルの耐圧
構造を示す模式図である。（Ａ）に示す様に、本発明で
は溝６の底部を形成する肉薄部７と、隣接する溝６を互
いに隔てる隔壁となる肉厚部８は互いに一体的に連結さ
れており、機械的強度が優れている。溝６の負圧により
外部から大きな圧力が加わっても肉薄部７は容易に変形
せず、平坦度を保つ事ができる。

【００２１】一方、（Ｂ）は比較の為先に図８に示した
従来のプラズマセル構造を再掲してある。下側基板１０
４の主面にストライプ状の溝１０５が形成されており、
その上を薄い中間板１０３が被覆している。この中間板
１０３は周辺部に沿って下側基板１０４と接着されてい
るのみであり、画面領域では互いに分離している。従っ
て、大きな負圧が加わると、薄い中間板１０３は凹変形
し、隔壁１０７の頂部から離間する部分が生じる。この
様に、従来構造では中間板１０３の平坦度を維持する事
ができず、均一な画像品質が得られない。

【００２２】図４は本発明にかかるプラズマアドレス表
示装置の第二実施例を示す模式的な部分断面図である。
基本的に、図１に示した実施例と同一の構造を有してお
り、対応する部分には対応する参照番号を付して理解を
容易にしている。異なる点は、アノードＡやカソードＫ
を構成するプラズマ電極が、下側基板３の主面上に形成
されている事である。即ち、中間基板２の裏側主面には
ストライプ状の溝６のみが形成されておりプラズマ電極
と分離している。この為、図１に示した第一実施例と異
なり、プラズマ電極の幅寸法を、溝の隔壁を構成する肉
厚部８の幅寸法よりも大きく設定でき、プラズマ電極の
露出面積を大きくする事が可能になり、効率的なプラズ
マ放電を実現できる。但し、中間基板２と下側基板３と
を貼り合わせてフリットシールする際、両者の位置合わ
せを精度良く行なう必要がある。

【００２３】図５は図４に示した中間基板２及び下側基
板３のストライプパタンを示す平面図である。（Ａ）に
示す様に、中間基板２の中央画面領域には所定のピッチ
で溝６が形成されている。この溝６は、前述した様にサ
ンドブラスト法により精度良く加工できる。先ず、レジ
ストを塗布した後フォトリソグラフィー技術により溝と
なる部分のみを露出させ、その他の部分をマスクする。
続いて、研磨粒子を基板２に噴射し、露出部を所定の深
さだけ削り取る。

【００２４】一方（Ｂ）は下側基板３の表面に形成され
たプラズマ電極のストライプパタンを示す。このプラズ
マ電極は例えばスクリーン印刷技術を用いて厚膜導電材
料を印刷焼成する事により形成される。この後、プラズ
マ電極の取り出し部を除いてフリットシール９により画
面領域を囲む。この様にして用意された下側基板３及び
中間基板２を重ね合わせ加圧加熱してプラズマセルを作
成する。この際、プラズマ電極のストライプパタンと溝
６のストライプパタンが互いに精度良く整合する様に位
置合わせする事が重要である。

【００２５】図６を参照してプラズマアドレス表示装置
の動作を簡潔に説明する。図６は表示装置に用いられる
駆動回路の一例を示している。この駆動回路は信号回路
２１と走査回路２２と制御回路２３とから構成されてい
る。信号回路２１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２２には同
じくバッファを介してカソードＫ１ないしＫｎが接続さ
れている。アノードＡ１ないしＡｎは共通に接地されて
いる。カソードは走査回路２２により線順次走査される
とともに、信号回路２１はこれに同期して各信号電極に
アナログ駆動電圧を供給する。制御回路２３は信号回路
２１と走査回路２２の同期制御を行なうものである。各
カソードに沿って放電領域が形成され行走査単位とな
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２４が規定される。

【００２６】図７は図６に示す２個の画素２４を切り取
って模式的に示したものである。各画素２４は信号電極
Ｄ１，Ｄ２及び中間基板２によって挟持された液晶層１
１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Ｓ１との直列接続からなる。プラズマサ
ンプリングスイッチＳ１は放電空間（プラズマチャネ
ル）の機能を等価的に表わしたものである。即ち、プラ
ズマチャネル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
とプラズマチャネルは浮遊電位となる。サンプリングス
イッチＳ１を介して個々の画素２４のサンプリングキャ
パシタにアナログ駆動電圧を書き込み所謂サンプリング
ホールドを行なうのである。アナログ駆動電圧のレベル
によって各画素２４の階調的な点灯あるいは消灯が制御
できる。

【００２７】以上に説明した第一実施例及び第二実施例
は、主としてプラズマセルに形成されたストライプ状溝
の剛性構造に焦点を当てて説明を行なったものである。
次に、クロストークの抑制、放電均一性の改善及び開口
率の改善を主とした目的とする電極構造について実施例
を挙げ説明を加える。図１０は、本発明にかかるプラズ
マアドレス液晶表示装置の第三実施例を示す模式的な部
分断面図である。中間基板５１の上側には所定の間隙を
介して一方の基板５２が接合されており、両基板間には
液晶層５３が封入されている。又基板５２の内表面には
列方向に沿ってストライプ状の信号電極５４が形成され
ている。中間基板５１の下側主面には行方向に沿ってス
トライプ状の溝５５が形成されている。個々の溝５５を
気密封止する様に、他方の基板５６が接合している。プ
ラズマ電極５７は、ストライプ状の各溝５５を互いに仕
切る隔壁５８の底面５９及び側面６０に連続して形成さ
れている。密封された溝５５の内部にはイオン化可能な
ガスが封入され、プラズマチャネル６１を構成する。こ
の構造では、プラズマ電極５７は交互にアノードＡ及び
カソードＫとして機能する。この場合、一本のカソード
Ｋは隣接する２ライン分のプラズマチャネル６１によっ
て共用されている。従って、実際に１ライン毎にプラズ
マチャネルの線順次走査を行なう場合には、カソードＫ
及びアノードＡ両者を電気的に切り換える事により対応
する。

【００２８】図１０に示したプラズマセルを作成する手
順としては、先ずガラス等からなる中間基板５１に溝５
５を形成する。溝の形成は例えば化学的エッチングによ
り可能である。エッチャントには弗酸、硼弗化水素酸が
使われる。溝形成後、電極材料をスパッタリング法や真
空蒸着法で膜付けした後、フォトリソグラフィ及びエッ
チングでパタニングし、隔壁５８の底面５９及び側面６
０のみにプラズマ電極５７を形成する。次に、下側の基
板５６と中間基板５１の周囲を気密性を保つ様にフリッ
トガラス等でシールする。その後、溝５５をイオン化可
能なガスで置換し、排気口（図示せず）を封止する。

【００２９】本実施例の第一の特徴事項として、プラズ
マ電極５７は隔壁５８の側面６０に沿って形成されてい
る。従って、プラズマ電極５７は基板平面に対して略直
立しており、プラズマチャネル６１の有効開口寸法を極
めて大きくとれる。これに対して、比較の為図１１に従
来のプラズマセルの断面形状を示す。なお、比較を容易
にする為図１０に示した構造と対応する部分には対応す
る参照番号を付してある。この従来例ではプラズマチャ
ネル６１を構成する溝５５が下側基板５６の主面に形成
されている。又、一対のプラズマ電極５７が、溝５５の
底部６２に沿って形成されている。従って、図１０に示
した第三実施例に比較し、各プラズマチャネル６１の有
効開口寸法は小さくなっている。即ち、プラズマ電極５
７により被覆されているプラズマチャネル６１の領域は
外部入射光が遮光されるので、有効開口とはなり得な
い。

【００３０】再び図１０に戻って本実施例の第二の特徴
事項を説明する。図示する様に、隔壁５８の側面に形成
されたプラズマ電極５７の露出部分は基板平面に対して
略直立しており、液晶セル側の信号電極５４とは略垂直
になる。従って、従来構造に比べプラズマ電極５７と信
号電極５４との間の結合容量が少なく、クロストークを
効果的に抑制できる。この点を明らかにする為、図１２
に結合容量分布の計算機シュミレーション結果を示す。
なお、このシュミレーションでは液晶層の部分を省略し
ている。図１２のグラフにおいて、横軸にプラズマチャ
ネル中央からの幅方向位置（μｍ）をとり、縦軸に結合
容量をとってある。このシュミレーションに当ってスト
ライプ状プラズマチャネルの配列ピッチは５００μｍに
設定している。従って、個々のプラズマチャネルの幅寸
法は約４００μｍ程度である。図１２のグラフにおい
て、破線で示すカーブＡは第三実施例に関する測定結果
を表わしており、点線で示すカーブＢは図８に示した従
来例のシュミレーション結果を表わしており、実線で示
すカーブＣは同じく図９に示した従来例のシュミレーシ
ョン結果を表わしている。本実施例によれば、何れの従
来例に比較しても、プラズマチャネルの幅方向中央部分
において結合容量が低減化されており、クロストークを
効果的に抑制できる。

【００３１】図１３の（Ａ）に示すグラフは、プラズマ
電極高さと結合容量との関係を示す。ここで、プラズマ
電極高さＨは、（Ｂ）に示す様に隔壁の側面に形成され
たプラズマ電極の幅寸法を表わしている。なお、（Ａ）
のグラフにプロットする時、このプラズマ電極高さＨを
中間基板の総厚ｈで規格化してある。（Ｂ）に示す様
に、総厚ｈは溝の深さとガラス等の誘電体の厚さを足し
合わせたものである。又、（Ａ）のグラフでは、プラズ
マチャネルの配列ピッチｐを中間基板の総厚ｈで規格化
した値をパラメータとしてとってある。グラフから明ら
かな様に、プラズマ電極高さＨが中間基板の総厚ｈの１
／４以下では結合容量が小さいが、これを超えると急激
に増大する事がわかる。この傾向は中間基板の総厚ｈに
対しプラズマチャネルの配列ピッチｐが実用範囲で変化
した場合でも同様である。但し、ピッチｐが大きい程結
合容量は小さくできる。

【００３２】再び図１０に戻って本実施例の第三の特徴
事項を説明する。各隔壁５８の側面に形成されたプラズ
マ電極５７の部分は、カソードＫとアノードＡとの間で
互いに対面している。図８あるいは図９に示した従来の
同一平面上にアノード及びカソードが配置されている場
合に比べ、プラズマ電極端に電界が集中する事がなく、
放電均一性を向上できる。この点を明らかにする為、図
１４に、計算機シュミレーションによるプラズマチャネ
ル内の電界分布を等電位曲線として表わした。但し、こ
の電界分布は放電プラズマが発生する以前の状態を表わ
したものである。図１４から明らかな様に、互いに対面
するカソードＫとアノードＡとの間で等電位曲線は略平
行であり、放電を不均一にする電界集中は生じない。こ
れに対して、図１５は図８に示した従来例におけるプラ
ズマチャネル内の電界分布を表わしている。図から明ら
かな様に、アノードＡ、カソードＫの電極端部において
等電位線は密に分布しており、極端な電界集中が発生し
ている事がわかる。同じく図１６は、図９に示した従来
例におけるプラズマチャネル内の電界分布を表わしてい
る。同様に、アノードＡ、カソードＫの電極端部におい
て等電位線が密に分布しており、極端に電界集中が起っ
ている。

【００３３】図１７に、前述した第三実施例の変形を示
す。（Ｃ）に表わす様に、この変形例では、プラズマ電
極５７は隔壁５８の底面５９に形成された部分が比較的
低抵抗の膜材料６３から構成されており、隔壁５８の側
面６０に形成された部分が比較的高抵抗の膜材料６４か
らなる。これは次の理由による。即ち、放電電流を導く
プラズマ電極は、抵抗値ができる限り低い事が望まし
い。放電電流による電圧降下でプラズマチャネル長手方
向で電位勾配が起るが、これを低減する為である。この
理由で、底面５９に成膜される電極材料としてはアルミ
ニウム等比較的低抵抗の膜材料が適している。しかし、
実際の放電に関与する側面６０においては、逆に高抵抗
の電極材料が適している。即ち、放電が局所的に発生し
た時には、その部分の電圧降下は大きい方が、放電が抑
制され全体に均一なプラズマ放電が得られるからであ
る。従って、側面６０に形成されるプラズマ電極の膜材
料としてはタングステン等が適している。かかる電極構
造の作成方法としては、例えば以下の方法が挙げられ
る。即ち、図１７の（Ａ）に示す様に、溝形成後、先ず
スパッタリング法により基板５１表面に均等に高抵抗膜
６４を膜付けする。次に、（Ｂ）に示す様に低抵抗膜６
３を真空蒸着法で膜付けする。この順序は逆であっても
構わない。蒸着の際、蒸着源と基板の距離を離して、基
板に対しできるだけ垂直に蒸着される様にする。蒸着法
の場合には、陰になる部分が蒸着されないので選択的に
隔壁底面のみに低抵抗膜６３を膜付けできる。その後、
フォトリソグラフィ及びエッチングでパタニングする事
により、（Ｃ）に示したプラズマ電極構造が得られる。

【００３４】図１８は、図１０に示した第三実施例のさ
らに別の変形を示す模式図である。（Ａ）は断面形状を
示し、（Ｂ）は平面形状を示す。図１０に示した実施例
と対応する部分については対応する参照番号を付して理
解を容易にしている。本変形例では、プラズマ電極５７
は一本おきにアノードＡ及びカソードＫとして固定され
ている。カソードＫの方は、対応する隔壁５８を境とし
て互いに隣接するプラズマチャネル６１，６１に夫々属
する様に分割されている事を特徴とする。（Ｂ）に示す
様に、かかる構造では１ライン分のプラズマチャネル６
１に対して、一本のカソードが配設される事になる。従
って、アノードＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を所定の電位に
固定し、カソードＫ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６
を順次選択する事により、プラズマチャネルを１ライン
毎に線順次走査できる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、液
晶セルとプラズマセルを仕切る中間基板にストライプ状
の溝を形成して放電空間を設けている。この為、各溝の
底部を構成する肉薄部と、隣接する溝を互いに隔てる隔
壁となる肉厚部とが一体化されており、構造的に安定で
あり負圧が加わっても平面度を維持する事ができるとい
う効果がある。又、中間基板は肉薄部と肉厚部が交互に
配列した構造となっており、少なくとも一次元方向に関
し所定の剛性を有している。この為、画面の大型化を図
ってもハンドリングが容易であるという効果がある。さ
らに、従来の薄い中間板を用いた構造と異なり、本発明
では所定の厚みを有する中間基板を利用しサンドブラス
ト等によりストライプ状の溝を形成している為、大型化
した場合にも十分な寸法精度及び平坦度を確保する事が
できるという効果がある。

【００３６】又、本発明によれば、中間基板に設けられ
たストライプ状溝を互いに仕切る隔壁の底面及び側面
に、プラズマ電極を連続して形成しても良い。この構造
では、従来と異なり隔壁側面に形成されたプラズマ電極
の部分が基板平面に対して略直立しており、アノード及
びカソードは互いに対向関係にある。又、プラズマ電極
と液晶セル側の信号電極は互いに略垂直関係にある。従
って、プラズマ電極と信号電極との間の結合容量を低減
できクロストークを抑制するという効果が得られる。
又、隔壁側面に沿ってプラズマ電極が配設されているの
で開口率を大きく設定できるという効果がある。さら
に、プラズマ電極端に電界が集中する事がなく、放電均
一性を向上する事が可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるプラズマアドレス表示装置の第
一実施例を示す模式的な部分断面図である。

【図２】図１に示す装置に用いられる基板の構成を示す
模式的な平面図である。

【図３】本発明にかかる装置の構造的な特徴を示す説明
図である。

【図４】本発明にかかるプラズマアドレス表示装置の第
二実施例を示す模式的な部分断面図である。

【図５】図４に示す装置に用いられる基板の構成を示す
模式的な平面図である。

【図６】プラズマアドレス表示装置の動作を説明する為
の回路図である。

【図７】プラズマアドレス表示装置の画素部分を切り取
って示した模式図である。

【図８】従来のプラズマアドレス表示装置の一例を示す
斜視図である。

【図９】従来のプラズマアドレス表示装置の他の例を示
す断面図である。

【図１０】本発明にかかるプラズマアドレス表示装置の
第三実施例を示す模式的な部分断面図である。

【図１１】従来のプラズマアドレス表示装置を示す部分
断面図である。

【図１２】プラズマ電極と信号電極との間の結合容量分
布を示すグラフである。

【図１３】プラズマ電極高さと結合容量との関係を示す
グラフである。

【図１４】第三実施例にかかるプラズマセル内の電界分
布を示すダイヤグラムである。

【図１５】図８に示した従来例にかかるプラズマセル内
の電界分布を示すダイヤグラムである。

【図１６】図９に示した従来例にかかるプラズマセル内
の電界分布を示すダイヤグラムである。

【図１７】第三実施例にかかるプラズマセルの一変形例
を示す工程図である。

【図１８】第三実施例にかかるプラズマセルの他の変形
例を示す模式図である。

【符号の説明】

１上側基板２中間基板３下側基板４液晶セル５プラズマセル６溝７肉薄部８肉厚部９フリットシール１０シール材１１液晶層５１中間基板５２上側基板５３液晶層５４信号電極５５溝５６下側基板５７プラズマ電極５８隔壁５９底面６０側面６１プラズマチャネルＡアノード（プラズマ電極）Ｋカソード（プラズマ電極）Ｄ信号電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上側基板と中間基板の間に形成された表
示セルと、中間基板と下側基板の間に形成されたプラズ
マセルとの積層構造からなり、ストライプ状に分割され
た放電領域を線順次で活性化し表示セルのアドレッシン
グを行なうプラズマアドレス表示装置において、前記放電領域はストライプ状の溝が形成された中間基板
の主面と下側基板の対向する主面とを互いに重ね合わせ
て設けられたストライプ状の空間からなる事を特徴とす
るプラズマアドレス表示装置。
【請求項２】プラズマ電極が、該ストライプ状の各溝
を互いに隔てる肉厚部に整合して中間基板の該主面に形
成されている事を特徴とする請求項１記載のプラズマア
ドレス表示装置。
【請求項３】プラズマ電極が、該下側基板の主面に沿
ってストライプ状に形成されている事を特徴とする請求
項１記載のプラズマアドレス表示装置。
【請求項４】プラズマセル内に設けられた該ストライ
プ状の空間を横断する連通路が形成されている事を特徴
とする請求項１記載のプラズマアドレス表示装置。
【請求項５】プラズマ電極が、該ストライプ状の各溝
を互いに仕切る隔壁の底面及び側面に形成されている事
を特徴とする請求項１記載のプラズマアドレス表示装
置。
【請求項６】該隔壁側面に形成されたプラズマ電極の
幅寸法が、溝の形成された中間基板の総厚に対し１／４
以下である事を特徴とする請求項５記載のプラズマアド
レス表示装置。
【請求項７】前記プラズマ電極は、隔壁底面に形成さ
れた部分が比較的低抵抗の膜材料からなり、隔壁側面に
形成された部分が比較的高抵抗の膜材料からなる事を特
徴とする請求項５記載のプラズマアドレス表示装置。
【請求項８】前記プラズマ電極は、交互にアノード及
びカソードとして切り換わる事を特徴とする請求項５記
載のプラズマアドレス表示装置。
【請求項９】前記プラズマ電極は、一本おきにアノー
ド及びカソードとなり、カソードは対応する隔壁を境と
して互いに隣接する溝に夫々属する様に分割されている
事を特徴とする請求項５記載のプラズマアドレス表示装
置。