JPH07281159A - プラズマアドレス表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表示セルに充填される液晶量のうち無駄な領域
への充填量を節約する。 【構成】表示セル１とプラズマセル２とで構成され、両
者が共通の中間基板３を介して積層合体されたプラズマ
アドレス表示装置１０であって、中間基板３を挟んで表
示セル１とプラズマセル２とがシールされる。無効画面
領域ＳＩ内に存在する表示セル１の層間隔が有効画面領
域ＳＶ内の層間隔よりも幅広く選定され、この幅広部７
０が表示セル１内に充填される液晶２２の注入溝として
使用される。無効画面領域ＳＩ内の層間隔が幅広となる
ようにプラズマセル２内に設けられた隔壁８ｂの高さが
調整される。注入溝７０の層間隔を２０μｍ程度に選定
したときにはこの注入溝７０内に充填される液晶の注入
量を大幅に減らせるので、経済性のよい表示装置を実現
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、表示セルとプラズマ
セルとで構成されたプラズマアドレス表示装置、特に表
示セル内への電気光学材料の注入時間を短縮できるプラ
ズマアドレス表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマ放電と液晶などの電気光学材料
を使用したプラズマアドレス表示装置や、ＳＴＮ（Supe
r Twisted Nematic）形液晶表示装置などのようにフラ
ットパネル構造の表示装置が知られている。

【０００３】以下に表示セルととして液晶などの電気光
学材料を使用し、この表示セルとプラズマセルとで構成
された二次元のプラズマアドレス表示装置（ＰＡＬＣ
（＝Ｐlasma Ａddressed Ｌiquid Ｃrystal））を説明
する。

【０００４】図３はオープンセル構造を有するプラズマ
セル表示装置１０における断面構造であって、これは表
示セル１とプラズマセル２と両者の間に介在する薄板ガ
ラスからなる中間基板３とを積層したフラットパネル構
造である。

【０００５】中間基板３は表示セル１を駆動するために
できる限り薄いことが必要であり、例えば５０μｍ程度
の板厚を有する。表示セル１は上側のガラス基板４を用
いて構成されており、その内側主面には透明導電層から
なる複数のストライプ状データ電極Ｄが互いに列方向に
沿って平行に形成されている。

【０００６】上側基板４はスペーサ５によって所定の間
隙を保持した状態で中間基板３に接合されている。この
間隙内には電気光学材料として本例では液晶が充填され
ている。この間隙を以下液晶層６という。液晶が充填さ
れたスペーサ５の間隔は通常４〜１０μｍ程度（本例で
は６μｍ）であり、表示画面全体にわたって均一に保た
れる。電気光学材料としては液晶以外のものでも利用で
きる。

【０００７】一方、プラズマセル２は下側ガラス基板７
を用いて構成される。下側基板７の内表面にはアノード
電極Ａとカソード電極Ｋとが交互に所定の間隔を保持し
て行方向に配列形成される。電極位置を特定するため、
図のように左側に形成されたアノード電極とカソード電
極をそれぞれ基準にして番号を付す。１番目のアノード
電極をＡ１とし、１番目のカソード電極をＫ１として表
わすがごとくである。アノード電極Ａとカソード電極Ｋ
は図４に示すようにデータ電極Ｄと直交して交差するよ
うに行方向に沿って配列される。

【０００８】図３に示すように、アノード電極Ａとカソ
ード電極Ｋの各上面のほぼ中央部には、行方向に延在す
るように所定幅の隔壁（リブ）８が形成され、それぞれ
の頂部は中間基板３の下面に当接してプラズマセル２の
寸法間隙が一定に保持される。

【０００９】下側基板７の周辺部にはこの周辺部に沿っ
て低融点ガラスなどを使用したシール材１１が配設され
て、中間基板３と下側基板７とが気密的に接合される。
したがって複数の隔壁８により気密封止された複数の空
間９が形成される。この空間９の内部にはイオン化可能
なガスが封入されてそれぞれに放電チャネルが形成され
る。

【００１０】封入ガスとしては例えばヘリウム、ネオ
ン、アルゴン、キセノンあるいはこれらの混合気体を利
用できる。個々の放電チャネルを特定するため、図のよ
うに左側から順に番号（Ｐ１，Ｐ２，・・・）を付す。

【００１１】このように構成することによって、アノー
ド電極Ａとカソード電極Ｋとは隣り合う放電チャネルＰ
によって共用することができる。例えば、１番目のカソ
ード電極Ｋ１（電極では２番目）は１番目の放電チャネ
ルＰ１と２番目の放電チャネルＰ２の両方に露出してい
るので、放電チャネルＰ１，Ｐ２で共用構成となる。

【００１２】２番目のアノード電極Ａ２は２番目の放電
チャネルＰ２と３番目の放電チャネルＰ３の両方に露出
しているので、アノード電極Ａ２は放電チャネルＰ２と
Ｐ３で共用される。

【００１３】この構成において放電チャネルＰとデータ
電極Ｄ（Ｄ１〜Ｄｎ：ｎは水平方向の画素数）との交差
部にそれぞれ図４のように画素１２が形成されるので、
隣接するアノード電極Ａとカソード電極Ｋとの間に所定
の電圧を印加すると、封入されているガスが選択的にイ
オン化されプラズマ放電することによって対応する放電
チャネルが選択できる。例えば、アノード電極Ａ１とカ
ソード電極Ｋ１との間に所定の電圧を印加すると放電チ
ャネルＰ１が選択される。

【００１４】放電チャネルＰはアノード電極Ａとカソー
ド電極Ｋとの間に所定の電圧を印加した瞬間だけプラズ
マ放電し、そのときのアノード電位（浮遊電位）が次の
放電期間（例えば１フィールド若しくは１フレーム後）
まで保持される。

【００１５】したがって、アノード電極Ａとカソード電
極Ｋに所定の電圧を印加しながら順次放電チャネルＰに
プラズマ放電を発生させて選択走査を行うと同時に、デ
ータ電極Ｄに所定のデータ電圧を印加すれば二次元の画
像を表示することができる。

【００１６】上述した液晶層６は図３のように上側基板
４にスペーサ５を介して中間基板３が貼着されたフラッ
トパネル表示部つまり表示セル１の一部として構成され
ており、液晶は上側基板４側から注入、充填される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】通常の液晶表示装置や
プラズマアドレス表示装置において液晶層６は上述した
ように、その動作上４〜１０μｍの厚さで均一に形成さ
れている。液晶の注入はこのように非常に狭い隙間へ真
空注入されるためセルサイズが大きい程注入完了までに
時間がかかる。

【００１８】この時間短縮のためには上側基板４や液晶
などを温めて液晶の粘性を下げる方法や、圧力差を大き
くすべく加圧した状態で液晶を注入する方法などが取ら
れているが、何れの場合もまだ充分な効果が得られてい
ない。

【００１９】従来ではこれらの方法に加えてさらにフラ
ットパネル構造自体を工夫している。図５は通常の液晶
表示装置（ＬＣＤ）に応用されているもので、上側基板
４０の一部の内面に図のような注入溝５２が１本形成さ
れ、注入溝５２の末端に設けられた注入口５０より液晶
５５を注入するようにしている。

【００２０】同図Ｂは注入口５０を含む切断面図であ
り、同図Ｃは注入溝５２を含む切断面図であって、４３
は下側基板、４５はシール材である。また液晶層５５内
に充填されたマイクロスペーサ５７はギャップスペーサ
である。

【００２１】図６のように注入溝５２全体に亘り液晶５
５が充填された後、さらに液晶５５を注入すると、図７
に示すように注入溝５２全体が注入口として作用するの
で、その分注入時間が短縮されることになる。この液晶
表示装置の構造をプラズマアドレス表示装置１０に適用
すると図８のようになる。

【００２２】プラズマアドレス表示装置１０は上述した
ように表示セル１とプラズマセル２とで構成されている
が、これを同図Ｂのように変更する。つまり同図Ｂのよ
うに表示セル１に対しプラズマセル２の面積を小さくし
て図のようにプラズマセル２の外側と表示セル１との間
に隙間６０をつくる。この四隅に生まれた隙間６０（同
図Ａ）を注入溝として使用する。

【００２３】上側基板４に形成された注入口６２を介し
て液晶２２を注入し、四周の注入溝６０に液晶２２を充
満させた状態でさらに液晶２２を注入すると図９のよう
に四周の注入溝６０がそれぞれ液晶２２の注入口として
作用するので図８の場合と同様に従来よりも注入時間を
短縮できる。

【００２４】ところで、上述したように表示セル１の液
晶層６の間隔は高々４〜１０μｍであるのに対し、プラ
ズマセル２の間隔（隔壁の高さ）は２００〜２５０μｍ
であるから、図８Ｂに示す注入溝６０の層間隔（高さ）
もほぼ２００〜２５０μｍとなる。注入溝６０の部分は
無効画面領域に対応するものであり、有効画面領域に注
入された液晶２２の量に比べ無効画面領域の液晶量が遥
かに多い。つまり、図８の構成では無駄な液晶２２を多
量に使用していることとなり非常に不経済である。

【００２５】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したもので、無駄となる液晶の注入量をできるだ
け少なくして経済性のよいプラズマアドレス表示装置を
提案するものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明においては、表示セルとプラズマセルとで
構成され、両者が共通の中間基板を介して積層合体され
たプラズマアドレス表示装置であって、上記中間基板を
挟んで上記表示セルとプラズマセルとがシールされると
共に、無効画面外に存在する上記表示セルの幅が有効画
面内の幅よりも幅広く選定され、この幅広部が上記表示
セル内に充填される電気光学材料の注入溝として使用さ
れるようになされたことを特徴とするものである。

【００２７】

【作用】図１のように、表示セル１とプラズマセル２と
が共通の中間基板４を介して互いにシール材７５により
シールされることによって積層合体される。したがって
中間基板３の下側がプラズマチャネル（放電チャネル）
９の領域となり、その上側が液晶層６となる。

【００２８】プラズマセル２の有効画面領域ＳＶの外側
に存在する無効画面領域ＳＩ下のプラズマ隔壁８ｂの高
さを有効画面領域ＳＶ内のプラズマ隔壁８ａの高さより
も低くする。そうすると表示セル１の四隅には四周に亘
って有効画面領域ＳＶの液晶層６よりも幅広の部分７０
ができるから、これを注入溝として使用しながら液晶２
２を注入する。

【００２９】表示セル１の四周に形成されたこの注入溝
７０が全て注入口として作用するからこれによって液晶
の注入時間が短縮される。無効画面領域ＳＩにおける隔
壁８ｂの高さを調整することによって、注入溝７０の層
間隔を２０μｍ位に形成できるから、無駄となる液晶の
注入量を従来（図８）よりも大幅に削減できる。

【００３０】

【実施例】続いてこの発明に係るプラズマアドレス表示
装置の一例を図を参照して詳細に説明する。

【００３１】この発明を適用できるプラズマアドレス表
示装置にあっても図３および図４に示した構成とその基
本構成は同一である。つまり、この発明においても表示
セル１とプラズマセル２とで構成されるが、この発明で
は図１に示すように表示セル１とプラズマセル２とを中
間基板３を介して積層合体するに当り、この中間基板３
を四周に亘り延長し、シール材７５によって共通に液密
的および気密的にシールすることによって両者が積層合
体される。

【００３２】プラズマセル２はその内部に形成された放
電チャネル隔離用の複数のプラズマ隔壁８によって内部
間隔が一定（２００〜２５０μｍ、この例では２００μ
ｍ）に保持される。

【００３３】プラズマセル２は有効画面よりも大きな面
積をもつように形成され、有効画面領域ＳＶ下に設けら
れたプラズマ隔壁８ａに対し、その外側に位置する無効
画面領域ＳＩ下に設けられたプラズマ隔壁８ｂの高さが
所定長低くなるように形成される。１０〜１００μｍ低
い。この例ではほぼ２０μｍ低くなるように形成され
る。

【００３４】このように四周のプラズマ隔壁８ｂのみを
低くすると中間基板３によって表示セル１とプラズマセ
ル２を積層合体したとき、中間基板３は隔壁８の頂面に
接するようにして変形される。そうすると表示セル１の
液晶層６は有効画面領域ＳＶよりも無効画面領域ＳＩの
方がその層間隔が広がり四周に亘って幅広部７０が形成
される。この発明はこの幅広部７０を液晶の注入溝とし
て使用するものでその層間隔は大凡２０μｍ位となる。

【００３５】四周に亘って形成された注入溝７０に対し
てこの例では図２に示すように１個の注入口７２が設け
られ、この注入口７２から液晶が注入される。図２に示
すように四周の注入溝７０に液晶２２が充満したのちさ
らに液晶２２を注入すると、液晶界面が図９と同じよう
に狭くなりながら注入される。つまり四周の注入溝７０
全体が注入口として作用しながら液晶２２の注入が行わ
れ、液晶２２が急速に充填される。

【００３６】注入溝７０の層間隔（高さ）は上述したよ
うに大凡２０μｍ程度である。図８に示した注入溝６０
は２００μｍ以上であるから、注入溝７０に充填される
液晶２２の量は図８構成の１／１０以下となる。したが
って無効画面領域ＳＩ内に注入される、表示画面用には
全く寄与しない無駄な液晶２２の量を大幅に削減でき
る。

【００３７】有効画面領域ＳＶ内のプラズマ隔壁８ａの
高さに対して無効画面領域ＳＩ内のプラズマ隔壁８ｂを
２０〜１００μｍ低くなるように設定したのは、２０μ
ｍ以下ではこれによって形成される注入溝としての機能
が充分ではなく、１００μｍ以上では液晶注入効果（注
入時間の短縮効果）が殆ど変化しないからである。また
１００μｍ以上では有効画面領域ＳＶに設けられるプラ
ズマ隔壁８ａとの段差が大きくなって中間基板３が割れ
るおそれがあるからである。この例ではこれらのことを
勘案してプラズマ隔壁８ｂを２０μｍ低くして注入溝７
０を形成したものである。

【００３８】注入溝７０の層間隔を２０μｍ程度に選定
したときの液晶注入時間は液晶２２の加熱温度や液晶層
６の厚みなどによっても相違する。室温２４℃、液晶層
６の厚みが６μｍ、表示セル１のパネルサイズが２９０
×２１０ｍｍであるときの図５Ａに示す表示装置では、
ほぼ９０分の注入時間となる。

【００３９】これに対して、図１に示すこの発明の構成
によると図２に示すようにパネルの横幅をａとし、注入
距離をｂとすると、注入時間はほぼａ／２ｂとなる。し
たがって上述したパネルサイズであるときにはａ／２ｂ
が大凡０．３となるため、注入時間はほぼ３０分とな
り、注入時間を大幅に短縮できる。

【００４０】プラズマ隔壁８ｂの高さを変更する方法と
しては次の２つの方法が考えられる。 （１）スクリーン印刷法 プラズマ隔壁８をスクリーン印刷法を用いて形成すると
きには、同一スクリーンマスクを使用して通常１０回以
上の多層塗りを行う。この多層塗りで所定高さのプラズ
マ隔壁が形成される。そこで、無効画面領域ＳＩ内に存
在するプラズマ隔壁８ｂを途中からマスクしてその部分
の印刷回数を減らす。そうすると図１に示すような高さ
のプラズマ隔壁８ｂを形成できる。 （２）研磨方法 プラズマ隔壁８を通常通りの印刷法によって所定高さに
形成した後、無効画面領域ＳＩ部分のプラズマ隔壁８ｂ
のみ研磨すれば、所定長（この例では１８０μｍ）のプ
ラズマ隔壁を形成することができる。

【００４１】上述した実施例は電気光学材料として液晶
を使用した例であるがその他の材料を使用してもよい。
注入口は１個でなく複数個設けてもよい。偶数個の注入
口によって液晶を注入するときは上側基板４の上下両側
面と左右の両側面にそれぞれ設ければ、より速く液晶を
注入できる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、この発明に係るプラズマ
アドレス表示装置では無効画面領域に存在するプラズマ
隔壁を、有効画面領域内に存在するプラズマ隔壁よりも
所定長低くすることによって無効画面領域での表示セル
部分に電気光学材料の注入溝を形成するようにしたもの
である。

【００４３】これによれば、注入溝の深さ（層間隔）を
適宜な深さに選ぶことができるから、注入時間の大幅な
短縮を図れる上、注入溝の容積を少なくできるから無駄
な電気光学材料を充填しないでも済む。そのため、この
発明では表示セルに使用される電気光学材料を節約でき
非常に経済的な表示装置を提供できる。したがってこの
発明は表示セルとプラズマセルとで構成されたフラット
パネル構造の表示装置に適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るプラズマアドレス表示装置の一
例を示す構成図である。

【図２】その平面図である。

【図３】プラズマアドレス表示装置の一例を示す一部の
縦断面図である。

【図４】その電極の配列を示す図である。

【図５】液晶表示装置の一例を示す構成図である。

【図６】液晶充填状態を示す平面図である。

【図７】同じく液晶充填状態を示す平面図である。

【図８】プラズマアドレス表示装置の従来例を示す図で
ある。

【図９】その平面図である。

【符号の説明】

１０ プラズマアドレス表示装置 １ 表示セル ２ プラズマセル ３ 中間基板 ６ 液晶層 ８（８ａ，８ｂ） プラズマ隔壁 ＳＶ 有効画面領域 ＳＩ 無効画面領域

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示セルとプラズマセルとで構成され、
   両者が共通の中間基板を介して積層合体されたプラズマ
   アドレス表示装置であって、 上記中間基板を挟んで上記表示セルとプラズマセルとが
   シールされると共に、 無効画面外に存在する上記表示セルの層間隔が有効画面
   内の層間隔よりも幅広く選定され、この幅広部が上記表
   示セル内に充填される電気光学材料の注入溝として使用
   されるようになされたことを特徴とするプラズマアドレ
   ス表示装置。
2. 【請求項２】 上記無効画面部の層間隔が幅広となるよ
   うに上記プラズマセル内に設けられた隔壁の高さが調整
   されたこと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。
3. 【請求項３】 上記無効画面領域内の隔壁は研磨するこ
   とによって所定の高さが得られるようにしたことを特徴
   とする請求項２記載のプラズマアドレス表示装置。
4. 【請求項４】 上記無効画面領域内の隔壁は印刷回数を
   減らすことによって所定の高さが得られるようにしたこ
   とを特徴とする請求項２記載のプラズマアドレス表示装
   置。