JPH0812348B2 - プラズマアドレス方式の液晶表示素子とその製造方法 - Google Patents

プラズマアドレス方式の液晶表示素子とその製造方法

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JPH0812348B2 JP4076934A JP7693492A JPH0812348B2 JP H0812348 B2 JPH0812348 B2 JP H0812348B2 JP 4076934 A JP4076934 A JP 4076934A JP 7693492 A JP7693492 A JP 7693492A JP H0812348 B2 JPH0812348 B2 JP H0812348B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマアドレス方式
の液晶表示素子とその製造方法に係り、特にプラズマア
ドレシング部の構造が改善されたプラズマアドレス方式
の液晶表示素子とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディスプレイ装置には、高速電子線を用
いた伝統的な陰極線管を初めとして、低速電子線を用い
た蛍光表示管、またガス放電を用いたプラズマ表示素
子、電界発光効果を用いた言わばＥ・Ｌ表示素子、電界
光学的な効果を用いた液晶表示素子など極めて多種のも
のがある。これら種類別ディスプレイ装置は、それぞれ
機能的及び構造的に特性を異にするので、その特性に合
わせて選択的に適用されている。
【０００３】かかるディスプレイ装置の共通点は、電気
的画像信号またはデータ信号などを視覚化するという点
であって、それぞれの位置で種々の方向からの構造的及
び機能的改善がなされて来た。
【０００４】近年、プラズマ放電装置（Plasma dischar
ge device ）と非発光性電界光学素子（Nonemissive op
tical device）、即ち液晶表示素子を複合構成した新た
な形態のマトリックス形ディスプレイ装置がアメリカの
Tektronix社によりアメリカ特許４，８９６，１４９号
に開示された。
【０００５】このディスプレイ装置は、プラズマ放電で
１ラインずつをアドレシングする方式のもので、図１に
示したように、ストライプ状のデータ電極１４が平行に
多数配列される配列構造の液晶シャッタ部１０と、この
液晶シャッタ部１０のストライプ状のデータ電極１４と
直交する方向へ単位走査ライン２１が多数備えられたプ
ラズマアドレシング部２０が相互に重なる構造を有す
る。そしてプラズマアドレシング部２０の裏側には、通
常ＥＬ素子よりなる背景光発生装置（図示省略）が備え
られる。
【０００６】図２を参照すれば、液晶シャッタ部１０は
２枚の透明な第１及び第２基板１２，１３との間に液晶
１６が注入され、前面側の第１基板１２の内面にはスト
ライプ状のデータ電極１４が形成された構造を有する。
２枚の基板１２，１３のうち第２基板１３は約５０μｍ
程度の薄い厚さを有するもので、液晶の配向作用に極め
て重要な役割を果たす。そしてプラズマアドレシング部
２０は一つの第３基板２５上にストライプ画素に対して
直交する方向の走査ライン２１を形成するグルーブ２４
が多数平行に形成され、各グルーブ２４の底面の両側に
は一対の電極２２，２３が平行に備えられる構造を有す
る。このような状態で第３基板２５は、液晶シャッタ部
１０の第２基板１３と固着されることにより、グルーブ
２４が一つの密閉された放電空間を形成し、これに放電
ガスが充填されることになる。
【０００７】このような構造の液晶シャッタ部１０でデ
ータ信号が選択されたデータ電極１４に印加されること
により、液晶の励起のための電位が選択されたデータ電
極１４に沿って形成されるようになっており、これに応
じてプラズマアドレシング部２０で順次選択される１ラ
インずつのプラズマ走査ライン２１毎のプラズマ放電に
よる放電ライン毎の電離状態（Ionized state ）によ
り、液晶１６に接触されている第２基板１３に液晶１６
の励起のための陽電位が走査ライン２１に沿って線状で
形成されるようになっている。
【０００８】従って、液晶シャッタ部１０の選択された
データ電極１４とこれに直交され選択された走査ライン
２１の間に電位差が形成され、データ電極１４と走査ラ
イン２１の交差部に位置された液晶１６が、電位差によ
り励起背向され、これを通じてドット状の光通過領域が
備えられることにより、その裏側に備えられた背景光発
生装置からの光がドット状で通過される。
【０００９】付言すれば、プラズマアドレシング部２０
において、順次選択される走査ライン２１上の一対の電
極２２，２３に所定電位の電圧が印加されれば、平行な
２個の電極２２，２３の間に線状の直流放電が起こり、
これによって薄い厚さの第２基板１３に走査ライン２１
に沿った線状の電位が形成される。このように走査信号
によって選択された走査ライン２１で線状の放電によっ
て、第２基板１３に線状のイオン化領域が形成された状
態で、その上部の液晶シャッタ部１０のデータ電極１４
に選択的にデータ信号が印加されれば、選択されたスト
ライプ状のデータ電極１４と放電が起こる選択された走
査ライン２１との交差部分で電位差により液晶が励起さ
れれば、液晶の局部的な再配列によって、その裏側背景
光の通過がなされる（即ち、一つの画点を形成すること
になる）。
【００１０】かかるディスプレイ装置は、データ電極と
走査ラインで液晶を配向させる独特なタイプの平板表示
素子であって、次のような欠点を有する。
【００１１】前述した通り、アドレシング部２０が第３
基板２５上に形成されるグルーブ２４とこの底面に形成
される一対の電極１２，１３をその構造的な基盤とする
ので、製造加工が極めて厄介な欠点がある。即ち、第３
基板２５にグルーブ２４が形成されるので、このための
厄介なエッチング工程が伴い、特にグルーブ２４の底に
一対の電極を形成するために、簡便なシルク印刷法が使
用されず、金属の蒸着工程を有するフォトリソグラフィ
ー法などが適用されなければならず、難しさがある。こ
のような技術、即ちガラスにグルーブを形成し、これに
電極を形成する技術は極めて複雑であり、特に大型画面
の表示素子においては、さらに難しさが加重される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、大型
化が可能であり、製造加工が容易なプラズマアドレス方
式の液晶表示素子を提供することにある。
【００１３】また本発明の他の目的は、前記目的を達成
するプラズマアドレス方式の液晶表示素子を製造するに
適合した製造方法を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のプラズマアドレス方式の液晶表示素子
は、その間に液晶が介入される第１基板及び第２基板
と、前記第１基板の内面に多数平行に形成されるストラ
イプ状のデータ電極と、前記第２基板の外側面と向かい
合うように位置される第３基板と、前記第２基板に対面
する第３基板の内面に前記データ電極に対して直交され
る方向に多数平行に備えられるストライプ状の第１電極
と、前記第１電極の間にこれと同方向に配置される所定
高さの隔壁と、前記各隔壁に共に積層形成され、当該隔
壁に隣接されるように位置された第１電極とその縁が放
電空間を通じて向かい合う第２電極を具備することを特
徴とする。
【００１５】以上のような本発明による液晶表示素子に
おいて、前記隔壁と共に形成される前記第２電極は、隔
壁の中間に位置され、各当該隔壁を上下に隔離させる構
造が備えられ、他の類型においては、前記第２電極が各
当該隔壁の上端面、即ち第２基板の底面に対する隔壁の
上端面に形成され、隔壁と第２電極が独立した胴体とし
て積層された構造を有する。
【００１６】また前記第２電極は、前記隔壁の中間に形
成される場合において、その両側縁の全体またはいずれ
か一側が露出されるように形成される。
【００１７】一方、前述した目的を達成するための本発
明の製造方法は、その間に液晶が介入される第１基板及
び第２基板と、前記第１基板の内面に多数平行に形成さ
れるストライプ状のデータ電極と、前記第２基板の外側
面と向かい合うように位置される第３基板と、前記第２
基板に対面する第３基板の内面に前記データ電極に対し
て直交される方向に多数平行に備えられるストライプ状
の第１電極と、前記第１電極の間にこれと同方向に配置
される所定高さの隔壁と、前記隔壁の胴体一部に共に積
層形成され当該隔壁の両側に位置された第１電極とその
縁が放電空間を通じて向かい合う第２電極を具備するプ
ラズマアドレス方式の液晶表示素子の製造方法におい
て、前記第３基板にストライプ状の透明第１電極を多数
平行に形成する段階と、前記透明第１電極の間に第２電
極が共に積層される所定高さの隔壁を形成する段階と、
前記第３基板と所定高さの第２基板を前記隔壁を間に置
いたままペーストで相互固定する段階と、前記第２基板
の前方にデータ電極が予め形成された第１基板を所定間
隔で結合する段階と、前記第１基板と第２基板との間に
液晶を注入した後、密封する段階を含むことを特徴とす
る。
【００１８】以上のような本発明の製造方法において、
前記第２電極が共に積層された隔壁を形成する段階が、
前記隔壁の下部要素を形成した後、その上に第２電極を
形成し、かつ第２電極の上部に隔壁の上部部位を形成し
て隔壁を完成するようにする。
【００１９】一方、本発明の他の類型においては、前記
第２電極が共に積層された隔壁を形成する段階が、前記
隔壁を先に形成した後、その最上端に第２電極を形成す
るようにする。
【００２０】そして前記第３基板に対する第２基板の固
定段階は、前記隔壁の最上端に備えられた第２電極の表
面にペーストを所定厚さで形成した後、これに第２基板
を載せた後、所定温度で焼成する過程を有する。
【００２１】以上のような本発明において、前記ペース
トを焼成する段階は、前記ペーストが衝撃吸収力を有す
るように、前記ペーストがゲル状態に維持される温度帯
で加熱させる過程を有する。
【００２２】
【作用】本発明は、その構造において従来のものに比べ
て、その製造方法が容易であるため、即ち第２基板の前
方にデータ電極が予め形成された第１基板を所定間隔に
結合した後、これらの間に液晶を充填して密封すること
により、目的とした液晶表示素子を仮完成し、後続する
通常の仕上げ工程を通じて製品を完成する方法を施すの
で、プラズマアドレシング部の隔壁、特に電極を形成す
る場合において、通常のシルク印刷法が適用され得る。
【００２３】
【実施例】添付した図面に基づいて本発明をより詳細に
説明する。
【００２４】図３及び図４には本発明によるプラズマア
ドレス方式の液晶表示素子の概略的斜視図と断面図と示
されており、これは液晶シャッタ部１００とプラズマア
ドレシング部２００より区分される。
【００２５】透明な第１基板１２０と第３基板２５０が
所定間隔に配置され、その間の機能層（後述する）を保
護する。第１基板１２０にはストライプ状の透明データ
電極１４０が多数平行に形成され、これに接して液晶層
１６０と第２基板１３０が順次備えられる。第２基板１
３０は、約５０μｍの厚さを有するもので、所定の誘電
率を有する。そして図４に示した通り、ストライプ状の
第２電極２３０がその胴体中間に介在されている隔壁２
２０が、第２基板１３０を中央として液晶層１６０の反
対側面に所定高さで多数平行に備えられ、隔壁２２０の
間の第３基板２５０の内面には第２電極２３０と平行な
第１電極２１０が備えられる。２個の電極２１０，２３
０のうち、第２電極２３０は隔壁２２０の間でその両側
の縁の総てが露出される構造を有するようになっている
が、少なくともその一側縁のみが露出されるようするこ
ともできる。
【００２６】以上のような構造において、第１基板１２
０に形成されたデータ電極１４０に対して、隔壁２２０
及び第１，第２電極２１０，２３０は、直交されるよう
に備えられ、第１電極２１０は、その両側に隣接された
隔壁２２０上の第２電極２３０の縁と向かい合うように
なる。
【００２７】かかる本発明の液晶表示素子は、プラズマ
アドレシング部２００の構造的な特徴により３個の電極
１４０，２１０，２３０が、一つの線状放電空間に露出
されるようになっている。従って、放電のための電極の
基本個数である２個より一つ多い形態であるため、駆動
方式によって、放電のための電極の取捨選択が可能であ
る。しかし、一つの線状放電空間に一対の電極が備えら
れている形態なので、従来のように陰極、もう一つは陽
極になっても良い。この際、放電効率の増進のために、
隔壁２２０の間に位置された第１電極２１０は陰極、隔
壁２２０と共に形成された第２電極２３０は陽極として
使用するのが好適である。一方、その素材において、デ
ータ電極１４０は透明性を有するので、ＩＴＯとして形
成し、電極２１０，２３０は金属性、例えばニッケルペ
ーストで形成するのが好適である。特に第１電極２１０
の場合は、背景光の通過が可能になるので、事実上ＩＴ
Ｏで形成する好適であるが、従来のように背景光の通過
を最大限許容するよう、即ちその幅を相当減らすことに
より、前述のように金属性ペーストが使用できるように
なる。この際、適用される電極形成法は、勿論、スクリ
ーン印刷法をもって、第１電極２１０を別途として先に
形成した後、第２電極２３０は隔壁２２０を形成する途
中または完成後に形成する。そして第１電極２１０であ
るＩＴＯで形成する場合は、通常蒸着法とフォトリソグ
ラフィー法で形成する。
【００２８】一方、図５には本発明の他の実施例の断面
図が示されている。この実施例は第２電極２３０´が隔
壁２２０´の上端面に位置され、第２基板１３０の底面
に接触される構造を有する。
【００２９】そして、液晶の場合は、通常の液状の液晶
が使用され得るが、より迅速な応答性と良好な製造加工
性を有するポリマ分散液晶が使用され得るが、後者のも
のを使用するほうがさらに好適である。
【００３０】隔壁２２０は、第２基板１３０と第３基板
２５０の間を一定に維持させるスペーサとしての役割を
果たして、この間に放電ガスが充填されうる空間を備え
させる。そして、中間の第２基板は、液晶層１６０と放
電空間を隔離させると共に、特に所定の誘電性を有する
ことにより、放電時にチャージ（charge）され、液晶を
配向させる電極の役割を果たす。
【００３１】このような構造を有する本発明の液晶表示
素子の駆動方式は、従来と類似であるが、液晶シャッタ
部でのデータ電極には、データ信号が入力され、プラズ
マアドレシング部の選択された第１電極と第２電極に
は、所定電位の電圧、即ち走査信号が入力される。これ
を通じて放電が起こり、この放電によって、放電ライン
方向に液晶に電界を形成されることによって、データが
書き込まれるデータ電極との交差部での液晶が励起さ
れ、所定方向に配向される。そして、次の走査ラインに
放電が移される段階では、新たな第１電極と第２電極が
選択され、ここにパルス性電圧が印加されることによ
り、次の放電が起こることになる。
【００３２】以上のような構造を有する液晶表示素子に
おいて、前述した通り、隔壁は、従来と異なって、スク
リーン印刷法で形成され得るが、通常的な従来の製造方
法によれば、各隔壁毎に高さを異にするので、隔壁に接
触される極めて薄い厚さの第２基板との不規則的なギャ
ップが存在し、このような場合、画像表示の特性上異常
な放電時走査ライン間の漏話などが起こる恐れがある。
しかし、これは以下で詳細に説明される本発明の液晶表
示素子の製造方法によって簡単に解消される。
【００３３】まず、第３基板２５０にストライプ状の透
明第１電極２１０を多数平行に形成した後、これらの透
明第１電極２１０との間に所定高さの隔壁２２０を形成
する。また隔壁２２０の最上端に第２電極２３０を印刷
法で形成する。そして、第２電極２３０が隔壁２２０間
に形成される形態のもの（図４参照）においては、第２
電極２３０の上に隔壁２２０をさらに形成する。このよ
うな作業が終わった後は、焼成炉内で所定温度、例えば
５８０℃で約１０分間焼成処理する。
【００３４】焼成作業が完了された後、隔壁２２０の上
部又は第２電極２３０の上部に印刷法で所定厚さのペー
ストを薄く塗布した後、この上に約５０μｍ程度の厚さ
を有する第２基板１３０を載せて若干加圧して、全体的
な密着状態ができるだけ均一になるようにした後、これ
らの結合体をペーストの凝固温度以下の温度、即ちペー
ストがゲル状態になる温度で加熱して、ペーストをゲル
状態に存在させる。この際、使われるペーストでＥＳＬ
社の製品＃Ｄ−４０５７や＃Ｄ−４０５８が挙げられる
が、これは約４８０℃付近でゲル状態になるので、加熱
温度を４８０℃とすれば、以上のようなゲル状態の接着
成分を作ることができる。このようなゲル状態の接着剤
は、ある程度の弾力を有する緩衝層の役割を果たすの
で、前述した通り、薄い第２基板１３０を支持するに極
めて適合である。
【００３５】このようにした後、第２基板１３０の前方
にデータ電極１４０が予め形成された第１基板１２０を
所定間隔に結合した後、これらの間の液晶を充填して密
封することにより、目的とする液晶表示素子を仮完成
し、後続する通常の仕上げ段階を通じて製品を完成す
る。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば前述
した通り第２電極と隔壁とのギャップの発生による問題
が解消される。かかる本発明は、その構造において従来
のものに比べて、その製造方法が容易になっており、プ
ラズマアドレシング部の隔壁、特に電極を形成する場合
において、通常のシルク印刷法が適用されうる長所を有
する。この長所は自然に画面の大型化を容易にする効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のプラズマアドレス方式の液晶表示素子の
概略的な分解斜視図。
【図２】図１に示したディスプレイ装置の部分拡大抜粋
断面図。
【図３】本発明によるプラズマアドレス方式の液晶表示
素子の概略的な斜視図。
【図４】本発明によるプラズマアドレス方式の液晶表示
素子の概略的な断面図。
【図５】本発明による液晶表示素子の他の実施例の断面
図。
【符号の説明】
１００ 液晶シャッタ部 １２０ 第１基板 １３０ 第２基板 １４０ データ電極 １６０ 液晶層 ２００ プラズマアドレシング部 ２１０ 第１電極 ２２０，２２０´ 隔壁 ２３０，２３０´ 第２電極 ２５０ 第３基板

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 その間に液晶が介入される第１基板及び
    第２基板と、 前記第１基板の内面に多数平行に形成されるストライプ
    状のデータ電極と、 前記第２基板の外側面と向かい合うように位置される第
    ３基板と、 前記第２基板に対面する第３基板の内面に前記データ電
    極に対して直交される方向に多数平行に備えられるスト
    ライプ状の第１電極と、 前記第１電極の間にこれと同方向に配置される所定高さ
    の隔壁と、 前記各隔壁に共に積層形成され、当該隔壁に隣接される
    ように位置された第１電極とその縁が放電空間を通じて
    向かい合う第２電極を具備することを特徴とするプラズ
    マアドレス方式の液晶表示素子。
  2. 【請求項２】 前記第２電極が前記隔壁の上端面に備え
    られ、前記第２基板の底面に接触されることを特徴とす
    る請求項１記載のプラズマアドレス方式の液晶表示素
    子。
  3. 【請求項３】 前記隔壁が上下部に分割され、前記第２
    電極が前記隔壁の上下部との間に位置されることを特徴
    とする請求項１記載のプラズマアドレス方式の液晶表示
    素子。
  4. 【請求項４】 前記第１電極及び第２電極のうち少なく
    ともいずれか一つが金属性ペーストにより形成されるこ
    とを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１記載
    のプラズマアドレス方式の液晶表示素子。
  5. 【請求項５】 前記液晶層が液状の液晶またはポリマ分
    散液晶よりなることを特徴とする請求項４記載のプラズ
    マアドレス方式の液晶表示素子。
  6. 【請求項６】 前記第２電極がその両側の放電空間のう
    ち少なくともいずれか一側に露出されることを特徴とす
    る請求項１または３記載のプラズマアドレス方式の液晶
    表示素子。
  7. 【請求項７】 前記第１電極及び第２電極のうち少なく
    ともいずれか一つが金属性ペーストにより形成されるこ
    とを特徴とする請求項６記載のプラズマアドレス方式の
    液晶表示素子。
  8. 【請求項８】 前記液晶層が液状の液晶又はポリマ分散
    液晶よりなることを特徴とする請求項７記載のプラズマ
    アドレス方式の液晶表示素子。
  9. 【請求項９】 その間に液晶が介入される第１基板及び
    第２基板と、前記第１基板の内面に多数平行に形成され
    るストライプ状のデータ電極と、前記第２基板の外側面
    と向かい合うように位置される第３基板と、前記第２基
    板に対面する第３基板の内面に前記データ電極に対して
    直交される方向に多数平行に備えられるストライプ状の
    第１電極と、前記第１電極の間にこれと同方向に配置さ
    れる所定高さの隔壁と、前記隔壁の胴体一部に共に積層
    形成され、当該隔壁の両側に位置された第１電極とその
    縁が放電空間を通じて向かい合う第２電極を具備するプ
    ラズマアドレス方式の液晶表示素子の製造方法におい
    て、 前記第３基板にストライプ状の透明第１電極を多数平行
    に形成する段階と、 前記透明第１電極の間に第２電極が共に積層される所定
    高さの隔壁を形成する段階と、 前記第３基板と所定高さの第２基板を前記隔壁を間に置
    いたままペーストで相互固定する段階と、 前記第２基板の前方にデータ電極が予め形成された第１
    基板を所定間隔で結合する段階と、 前記第１基板と第２基板との間に液晶を注入した後、密
    封する段階を含むことを特徴とするプラズマアドレス方
    式の液晶表示素子の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記第２電極が共に積層された隔壁を
    形成する段階が、前記隔壁の下部要素を形成した後、そ
    の上に第２電極を形成する段階と、かつ第２電極の上部
    に隔壁の上部部位を形成する段階を有することを特徴と
    する請求項９記載のプラズマアドレス方式の液晶表示素
    子の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記第３基板に対する第２基板の固定
    段階が、前記隔壁の最上端にペーストを所定高さで形成
    し、これに第２基板を載せた後、所定温度で焼成する過
    程を有することを特徴とする請求項９記載のプラズマア
    ドレス方式の液晶表示素子の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記第２電極が共に積層された隔壁を
    形成する段階が、前記隔壁を先に形成した後、その最上
    端に第２電極を形成させることを特徴とする請求項９記
    載のプラズマアドレス方式の液晶表示素子の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記第３基板に対する対２基板の固定
    段階が、前記隔壁の最上端に備えられた第２電極の表面
    にペーストを所定高さで形成した後、これに第２基板を
    載せ、これらの結合体を所定温度で焼成する過程を有す
    ることを特徴とする請求項１２記載のプラズマアドレス
    方式の液晶表示素子の製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記ペーストを焼成する段階が、前記
    ペーストがゲル状態になる温度帯で加熱させる過程を有
    することを特徴とする請求項１１または１３記載のプラ
    ズマアドレス方式の液晶表示素子の製造方法。
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