JPH10161090A - プラズマアドレス液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プラズマアドレス液晶表示装置の視野角を改善
する。 【解決手段】第１の基板41と絶縁層42との間の空間を隔
壁43で区画した放電セル44に放電用電極45，46を設けた
プラズマアドレス部40と、前記絶縁層42と液晶駆動用電
極52を設けた第２の基板51との間に液晶を介在させた液
晶素子部50とを備えたプラズマアドレス液晶表示装置に
おいて、その各画素領域ごとに、例えば前記液晶駆動用
電極52を覆うカラーフィルタ42R,45G,45B と、このカラ
ーフィルタの上に画素領域D の一部分に対応させて設け
られた第２の液晶駆動用電極52a とからなる電圧調整手
段を設け、放電セル44内にプラズマ放電を生じさせたと
きに液晶駆動用電極52,52aと放電セル44との間に生じる
電圧によって立上がり配向する液晶分子の立上がり配向
状態を画素領域D 内において部分的に異ならせて、視野
角を改善した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はプラズマアドレス
液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラズマアドレス液晶表示装置は、プラ
ズマ放電によりマトリックスのアドレスを行なうマトリ
ックス型の液晶表示装置であり、その構成は次のように
なっている。

【０００３】図９は従来のプラズマアドレス液晶表示装
置の一部分の断面図、図１０はそのプラズマアドレス部
の一部分の平面図であり、ここではプラズマ放電を交流
駆動により生じさせる方式のものを示している。

【０００４】このプラズマアドレス液晶表示装置は、多
数の画素領域Ｄが行方向（図１０において上下方向）お
よび列方向（図１０において左右方向）にマトリックス
状に配列しているマトリックス型のものであり、基本的
には、マトリックスのアドレスを行なうプラズマアドレ
ス部１０と、液晶素子２０とを積層した構造となってい
る。

【０００５】前記プラズマアドレス部１０は、ガラス等
からなる透明な第１の基板１１と、この基板１１に対し
て所定の間隙を存して対向する透明な絶縁膜１２と、前
記基板１１と絶縁層１２との間の空間を複数のプラズマ
放電セル１４に区画する隔壁１３と、この隔壁１３で区
画された各放電セル１４に設けられた放電用電極１５，
１６と、前記各放電セル１４内にそれぞれ充填された放
電雰囲気ガスとからなっている。

【０００６】前記放電用電極１５，１６のうち、一方の
電極１５はカソード電極、他方の電極１６はアノード電
極であり、カソード電極１５は各画素領域Ｄごとに形成
され、アノード電極１６は、各画素列（画素領域Ｄの
列）ごとに、その列の全ての画素領域Ｄを通る連続した
線状に形成されている。

【０００７】また、前記基板１１の内面には、各画素行
（画素領域Ｄの行）にそれぞれ対応させて、その行の各
カソード電極１５に放電制御信号を供給するためのカソ
ードライン１５ａが配線されている。

【０００８】そして、各カソード電極１５は、前記カソ
ードライン１５ａを覆って基板１１のほぼ全面に形成し
た透明なオーバコート膜（絶縁膜）１７の上に形成さ
れ、このオーバコート膜１７に設けたコンタクト孔にお
いて前記カソードライン１５ａに接続されており、各ア
ノード電極１６は、前記オーバコート膜１７の上に前記
カソードライン１５ａとほぼ直交させて形成されてい
る。

【０００９】前記カソード電極１５とアノード電極１６
は、画素領域の中央部をはさんでその一側と他側とに設
けられており、これらの電極１５，１６は、基板１１の
ほぼ全面に形成した透明な誘電体膜１８によって覆われ
ている。

【００１０】また、上記隔壁１３は、隣り合う放電セル
１４のうちの一方のセルのカソード電極１５と他方のセ
ルのアノード電極１６との間での放電を防ぐためのバリ
アと、基板１１と絶縁膜１２との間隔を規制するための
スペーサとを兼ねる絶縁壁であり、図９および図１０に
示した液晶表示装置では、前記隔壁１３を行方向および
列方向にマトリックス状態に配列する各画素領域Ｄをそ
れぞれ囲む格子状に形成することにより、１つの画素領
域Ｄに対して１つの放電セル１４を対応させている。な
お、上記カソードライン１５ａは、図１０のように、前
記隔壁１３の行方向に沿う壁部の幅内に収まるように配
線されている。

【００１１】そして、プラズマアドレス部１０は、上記
第１の基板１１と絶縁膜１２とを隔壁１３を介して接合
し、前記隔壁１３で区画された各放電セル１４内に、Ｘ
e （キセノン）、Ｈe （ヘリウム）、Ｘe −Ｈe 混合ガ
ス等の無色の放電雰囲気ガスを充填して構成されてい
る。

【００１２】一方、上記液晶素子部２０は、上記プラズ
マアドレス部１０の絶縁膜１２と、この絶縁膜１２のプ
ラズマアドレス部１０側とは反対側の面に対して所定の
間隙を存して対向配置されたガラス等からなる透明な第
２の基板２１と、この第２の基板２１の内面に設けられ
た液晶駆動用電極２２と、前記絶縁膜２１と第２の基板
２１との間に介在されたネマティック液晶２３とからな
っている。

【００１３】なお、図９および図１０に示した液晶表示
装置は、赤、緑、青の画素を交互に並べて表示してフル
カラー画像等の多色カラー画像を表示するものであり、
この液晶表示装置では、上記第２の基板２１の内面に、
赤、緑、青のカラーフィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ
を、各画素列の全ての画素領域Ｄに対応するストライプ
状パターンか、あるいは個々の画素領域Ｄにそれぞれ対
応するドット状パターンに形成し、その上に液晶駆動用
電極２２を設けている。

【００１４】上記液晶駆動用電極２２はＩＴＯ等からな
る透明電極であり、この液晶駆動用電極２２は、各画素
列ごとに、その列の全ての画素領域Ｄに対応させて帯状
に形成されている。

【００１５】また、上記絶縁膜１２の液晶素子部２０側
の面（プラズマアドレス部１０側とは反対側の面）と、
前記第２の基板２１の液晶駆動用電極２２を形成した面
にはそれぞれ、ラビング等による配向処理を施した配向
膜２５，２６が設けられており、液晶２３の分子は、前
記絶縁膜１２および第２の基板２１の近傍における配向
方向を配向膜２５，２６で規制され、前記絶縁膜１２と
第２の基板２１との間において所定のツイスト角（例え
ばほぼ９０°）でツイスト配向している。

【００１６】そして、液晶素子部２０は、上記絶縁膜１
２と第２の基板２１とをその外周縁部において枠状のシ
ール材（図示せず）を介して接合し、その間の前記シー
ル材で囲まれた領域に液晶２３を充填して構成されてお
り、プラズマアドレス液晶表示装置は、上記プラズマア
ドレス部１０と液晶素子部２０との積層体をはさんでそ
の表裏面（基板１１，２１の外面）にそれぞれ偏光板３
１，３２を配置して構成されている。なお、図９におい
て、ＢＬはパネル状のバックライトであり、このバック
ライトＢＬは一般に、プラズマアドレス部１０側に配置
されている。

【００１７】上記プラズマアドレス液晶表示装置は、そ
のプラズマアドレス部１０の各放電セル１４内でのプラ
ズマ放電によりマトリックスのアドレスを行なって画像
を表示するものであり、前記プラズマアドレス部１０の
各アノード電極１６を基準電位（例えば接地電位）に接
続し、各画素行の画素領域Ｄのカソード電極１５にそれ
ぞれカソードライン１５ａを介して放電制御信号を供給
するとともに、各画素列の液晶駆動用電極２２にそれぞ
れ表示駆動部Ａから画像データに応じて電位が変化する
駆動信号を供給して駆動される。

【００１８】前記放電制御信号は、その信号を供給する
カソード電極１５が対応する画素行の選択期間に、前記
基準電位に対して充分大きな値の放電電位になる交流波
形の信号であり、各画素行は順次選択され、その選択期
間にその行の各放電セル１４のカソード電極１５が放電
電位になる。

【００１９】この液晶表示装置の表示動作を１つの画素
行の画素領域Ｄについて説明すると、この画素領域Ｄの
放電セル１４は、その選択期間に、カソード電極１５が
放電電位になることにより、カソード電極１５とアノー
ド電極１６との間に放電電圧が印加されてプラズマ放電
状態になる。

【００２０】このプラズマ放電状態は、前記放電セル１
４内の電位が基準電位になった状態）であり、このよう
に放電セル１４内が基準電位になると、そのときの液晶
駆動用電極２２の電位に応じた値の電圧が前記液晶駆動
用電極２２と放電セル１４との間に生じ、その電圧値に
応じて液晶分子が立上がり配向して、この液晶分子の立
上がり配向状態に応じた明るさの画素が表示される。

【００２１】この表示画素の明るさは、前記液晶駆動用
電極２２に供給される駆動信号の電位に対応し、例えば
ＴＮモードの液晶表示装置であって、一対の偏光板３
１，３２の透過軸を互いにほぼ直交させたノーマリーホ
ワイト型の液晶表示装置の場合は、前記駆動信号の電位
が基準電位と同程度のときに、液晶分子が初期の配向状
態に配向し、バックライトＢＬから液晶表示装置に入射
してその表面側に出射する光が表面側の偏光板３２を透
過し、また前記駆動信号の電位が高いときは、液晶分子
が立上がり配向し、液晶表示装置に入射した光が液晶分
子の立上がり配向状態に応じて前記偏光板３２に吸収さ
れて、液晶分子の配向状態に応じた明るさの画素（カラ
ーフィルタで着色された画素）が表示される。

【００２２】なお、上記液晶表示装置は、プラズマアド
レス部１０の隔壁１３をマトリックス状態に配列する各
画素領域Ｄをそれぞれ囲む格子状に形成して、１つの画
素領域Ｄに対して１つの放電セル１４を対応させたもの
であるが、プラズマアドレス液晶表示装置には、前記隔
壁１３を、各画素領域Ｄの列間だけ対応させて形成し
て、１つの画素列の全ての画素領域Ｄに対応する細長い
放電セルを対応させているものもある。

【００２３】この液晶表示装置においても、放電用電極
１５，１６のうちのカソード電極１５を各画素領域Ｄご
とに形成しておけば、前記細長い放電セル内でのプラズ
マ放電を画素領域Ｄごとに生じさせて、上述した表示を
行なうことができる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、プラ
ズマアドレス液晶表示装置は、プラズマ放電によりマト
リックスのアドレスを行なうものであるが、この液晶表
示装置は、視野角が狭いという問題をもっている。

【００２５】これは、液晶表示装置のΔｎ・ｄ（液晶の
屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積）が視角（表示の
観察角）によって見かけ上変化するためであり、したが
って、光の透過率（表示の明るさ）が視角によって異な
るから、上記液晶表示装置の電圧−透過率特性には視角
依存性がある。

【００２６】そして、この視角依存性は、液晶に作用す
る電圧が、液晶のしきい値電圧Ｖth以下、あるいは液晶
分子がほぼ垂直に近い状態まで立上がり配向する電圧Ｖ
a 以上であるときは比較的小さいが、ＶthとＶa の間の
値の電圧では視角依存性が大きくなるため、明るさに階
調をもたせた階調表示を行なわせると、中間調の表示の
明るさが視角によって大きく変化し、極端なコントラス
ト低下や階調の反転等を生じてしまう。

【００２７】このため、従来のプラズマアドレス液晶表
示装置は、その表示を良好な品位の画像として観察でき
る視角の範囲が限られ、したがって視野角が狭いという
問題をもっている。これは、特に、液晶分子をツイスト
配向させているＴＮモードまたはＳＴＮモードの液晶表
示装置において顕著である。この発明は、プラズマアド
レス液晶表示装置の視野角を改善することを目的とした
ものである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】この発明は、第１の基板
と、この第１の基板に対して所定の間隙を存して対向す
る絶縁層と、前記第１の基板と絶縁層との間の空間を複
数のプラズマ放電セルに区画する隔壁と、前記放電セル
に設けられた放電用電極と、前記放電セル内に充填され
た放電雰囲気ガスとからなるプラズマアドレス部と、前
記絶縁層と、この絶縁層に対して所定の間隙を存して対
向配置された第２の基板と、この第２の基板の内面に設
けられた液晶駆動用電極と、前記絶縁層と第２の基板と
の間に介在された液晶とからなる液晶素子部とを備え、
前記放電セル内でのプラズマ放電によりマトリックスの
アドレスを行なうマトリックス型の液晶表示装置におい
て、その各画素領域ごとに、前記液晶に作用する電圧の
値を画素領域内で部分的に異ならせるための電圧調整手
段を設けたことを特徴とするものである。

【００２９】この発明のプラズマアドレス液晶表示装置
によれば、その各画素領域ごとに、液晶に作用する電圧
の値を画素領域内で部分的に異ならせるための電圧調整
手段を設けているため、プラズマアドレス部の放電セル
内にプラズマ放電を生じさせたときに液晶素子部の液晶
駆動用電極と前記放電セルとの間に生じる電圧によって
立上がり配向する液晶分子の立上がり配向状態を、画素
領域内において部分的に異ならせて、視角による見かけ
上のΔｎ・ｄの変化を画素領域の各部において異ならせ
ることができ、したがって、視角が変化しても画素領域
全体での平均的なΔｎ・ｄの値はあまり変化しないか
ら、電圧−透過率特性の視角依存性が軽減されて、視野
角が広くなる。

【００３０】

【発明の実施の形態】この発明のプラズマアドレス液晶
表示装置は、その各画素領域ごとに、前記液晶に作用す
る電圧の値を画素領域内で部分的に異ならせるための電
圧調整手段を設けることにより、液晶分子の立上がり配
向状態を画素領域内において部分的に異ならせて、視野
角を改善したものである。

【００３１】この発明の実施形態としては、例えば、前
記電圧調整手段を、前記液晶駆動用電極を覆う絶縁膜
と、この絶縁膜の上に前記画素領域の一部分に対応させ
て設けられた第２の液晶駆動用電極とで構成することが
でき、電圧調整手段をこのように構成すれば、液晶に作
用する電圧値を、画素領域のうちの前記絶縁膜で覆われ
ている液晶駆動用電極が対向する部分と、前記絶縁膜の
上に形成されている第２の液晶駆動用電極が対向する部
分とで互いに異ならせることができる。

【００３２】この実施形態の場合、前記液晶駆動用電極
を設ける基板にカラーフィルタを形成するときは、液晶
駆動用電極を覆う絶縁膜として、前記カラーフィルタを
利用するのが好ましい。

【００３３】また、この発明の他の実施形態としては、
前記電圧調整手段を、前記液晶駆動用電極を部分的に覆
う絶縁膜で構成してもよく、電圧調整手段をこのような
構成とすれば、液晶に作用する電圧値を、画素領域のう
ちの前記液晶駆動用電極の絶縁膜で覆われている領域が
対向する部分と、前記液晶駆動用電極の絶縁膜で覆われ
ていない領域が対向する部分とで互いに異ならせること
ができる。

【００３４】さらに、この発明の別の実施形態として
は、前記電圧調整手段を、前記画素領域内で部分的に異
なる厚さに形成された前記絶縁層で構成してもよい。電
圧調整手段をこのような構成とすれば、液晶に作用する
電圧値を、画素領域のうちの前記絶縁層の厚さが大きい
領域が対向する部分と、前記絶縁層の厚さが小さい領域
が対向する部分とで互いに異ならせることができる。

【００３５】この実施形態の場合、前記絶縁層は、各画
素領域に対応する部分の厚さを部分的に異ならせた単一
の絶縁膜としても、平坦な絶縁膜に、前記画素領域のほ
ぼ全体に対向する大きさで厚さが部分的に異なる厚さ調
整膜か、あるいは前記画素領域の一部分に対応する大き
さの厚さ調整膜を積層した積層膜としてもよく、また、
前記厚さ調整膜は、カラーフィルタでも他の絶縁膜でも
よい。この実施形態の場合は、電圧調整手段を構成する
前記絶縁層の液晶素子部側の面を平坦面とするのが望ま
しい。

【００３６】

【実施例】図１および図２はこの発明の第１の実施例を
示しており、図１はプラズマアドレス液晶表示装置の一
部分の断面図、図２はその１つの画素領域の等価回路図
である。

【００３７】この実施例のプラズマアドレス液晶表示装
置は、プラズマ放電を交流駆動により生じさせる方式の
ものであり、基本的には、マトリックスのアドレスを行
なうプラズマアドレス部４０と、液晶素子５０とを積層
した構造となっている。

【００３８】前記プラズマアドレス部４０は、ガラス等
からなる透明な第１の基板４１と、この基板４１に対し
て所定の間隙を存して対向する透明な絶縁層４２と、前
記基板４１と絶縁層４２との間の空間を複数のプラズマ
放電セル４４に区画する隔壁４３と、この隔壁４３で区
画された各放電セル４４に設けられた放電用電極（カソ
ード電極およびアノード電極）４５，４６と、前記各放
電セル４４内にそれぞれ充填された、Ｘe 、Ｈe 、Ｘe
−Ｈe 混合ガス等の無色の放電雰囲気ガスとからなって
いる。

【００３９】前記放電用電極４５，４６のうち、カソー
ド電極４５は各画素領域Ｄごとに形成され、アノード電
極４６は、各画素列（画素領域Ｄの列）ごとに、その列
の全ての画素領域Ｄを通る連続した線状に形成されてお
り、また、前記基板１１の内面には、各画素行（画素領
域Ｄの行）にそれぞれ対応させて、その行の各カソード
電極４５に放電制御信号を供給するためのカソードライ
ン４５ａが配線されている。

【００４０】そして、各カソード電極４５は、前記カソ
ードライン４５ａを覆って基板４１のほぼ全面に形成し
た透明なオーバコート膜（絶縁膜）４７の上に形成さ
れ、このオーバコート膜４７に設けたコンタクト孔にお
いて前記カソードライン４５ａに接続されており、各ア
ノード電極４６は、前記オーバコート膜４７の上に前記
カソードライン４５ａとほぼ直交させて形成されてい
る。

【００４１】前記カソード電極４５とアノード電極４６
は、画素領域の中央部をはさんでその一側と他側とに設
けられており、これらの電極４５，４６は、基板４１の
ほぼ全面に形成した透明な誘電体膜４８によって覆われ
ている。

【００４２】また、上記隔壁（隣り合う放電セル４４の
うちの一方のセルのカソード電極４５と他方のセルのア
ノード電極４６との間での放電を防ぐためのバリアと、
基板４１と絶縁層４２との間隔を規制するためのスペー
サとを兼ねる絶縁壁）４３は、行方向および列方向にマ
トリックス状態に配列する各画素領域Ｄをそれぞれ囲む
格子状か、あるいは、各画素領域Ｄの列間だけに対応さ
せて形成されており、前記放電セル４４は、前記隔壁４
３の形成パターンに応じて、各画素領域Ｄごとに対応す
る形状か、あるいは１つの画素列の全ての画素領域Ｄに
対応する細長形状に形成されている。

【００４３】なお、図示しないが、前記カソード電極４
５とアノード電極４６を覆う誘電体膜４８の表面または
この誘電体膜４８の表面と前記隔壁４３の壁面には、前
記カソード電極４５とアノード電極４６との間に放電電
圧を印加することによって発生させるプラズマ放電の放
電開始電圧を低くするためと、プラズマ放電による誘電
体膜４８または誘電体膜４８と隔壁４３の損傷を防ぐた
めのＭg Ｏ（酸化マグネシウム）等からなる透明な保護
膜が設けられている。

【００４４】また、上記絶縁層４２は、単一の絶縁膜４
２ａからなっており、プラズマアドレス部４０は、上記
第１の基板４１と前記絶縁層４２とを隔壁４３を介して
接合し、前記隔壁４３で区画された各放電セル４４内に
放電雰囲気ガスを充填して構成されている。

【００４５】なお、上記カソード電極４５およびカソー
ドライン４５ａとアノード電極４６は、低抵抗の金属で
形成するのが望ましく、その場合でも、カソード電極４
５とアノード電極４６をそれぞれ極く細く形成するとと
もに、カソードライン４５ａを各画素領域Ｄの行間に配
線（隔壁４３を格子状に形成する場合は、この隔壁４３
の行方向に沿う壁部の幅内に収まるように配線）すれ
ば、カソードおよびアノード電極４５，４６による遮光
量を極く少なくして、各画素領域Ｄの開口率を高くする
ことができる。

【００４６】ただし、カソード電極４５とアノード電極
４６はＩＴＯ等の透明導電材料（望ましくはできるだけ
低抵抗の材料）で形成してもよく、その場合は、これら
の電極４５，４６をある程度幅広に形成してもよい。

【００４７】一方、上記液晶素子部５０は、上記プラズ
マアドレス部４０の絶縁層４２と、この絶縁層４２のプ
ラズマアドレス部４０側とは反対側の面に対して所定の
間隙を存して対向配置されたガラス等からなる透明な第
２の基板５１と、この第２の基板５１の内面に設けられ
た液晶駆動用電極５２と、前記絶縁層４１と第２の基板
５１との間に介在されたネマティック液晶５３とからな
っている。

【００４８】上記液晶駆動用電極５２はＩＴＯ等からな
る透明電極であり、この液晶駆動用電極５２は、各画素
列ごとに、その列の全ての画素領域Ｄに対応させて、画
素領域Ｄの幅とほぼ同じ幅の帯状に形成されている。

【００４９】なお、この実施例の液晶表示装置は、赤、
緑、青の画素を交互に並べて表示してフルカラー画像等
の多色カラー画像を表示するものであり、この液晶表示
装置では、上記第２の基板５１の内面に、赤、緑、青の
カラーフィルタ５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを、各画素列の
全ての画素領域Ｄに対応するストライプ状パターンか、
あるいは個々の画素領域Ｄにそれぞれ対応するドット状
パターンに形成している。

【００５０】そして、この実施例では、前記液晶駆動用
電極（以下、第１の液晶駆動用電極という）５２を前記
カラーフィルタ５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂで覆い、このカ
ラーフィルタの上に前記画素領域Ｄの一部分に対応させ
てＩＴＯ等からなる透明な第２の液晶駆動用電極５２ａ
を形成して、前記カラーフィルタ５４Ｒ，５４Ｇ，５４
Ｂと第２の液晶駆動用電極５２ａとにより、液晶５３に
作用する電圧の値を画素領域Ｄ内で部分的に異ならせる
ための電圧調整手段を構成している。

【００５１】前記第２の液晶駆動用電極５２ａは、各画
素列ごとに、その列の全ての画素領域Ｄごとに対応させ
て、画素領域Ｄの幅のほぼ１／２の幅の帯状に形成され
るとともに、その端部において第１の液晶駆動用電極５
２に接続されており、したがって、この第２の液晶駆動
用電極５２ａにも、第１の液晶駆動用電極５２に供給さ
れる駆動信号と同じ信号が供給される。

【００５２】また、上記絶縁層４２の液晶素子部５０側
の面（プラズマアドレス部４０側とは反対側の面）と、
前記第２の基板５１のカラーフィルタおよび液晶駆動用
電極を形成した面にはそれぞれ、ラビング等による配向
処理を施した配向膜５５，５６が設けられており、液晶
５３の分子は、前記絶縁層４２および第２の基板５１の
近傍における配向方向を配向膜５５，５６で規制され、
前記絶縁層４２と第２の基板５１との間において所定の
ツイスト角（例えばほぼ９０°）でツイスト配向してい
る。

【００５３】そして、液晶素子部５０は、上記絶縁層４
２と第２の基板５１とをその外周縁部において枠状のシ
ール材（図示せず）を介して接合し、その間の前記シー
ル材で囲まれた領域に液晶５３を充填して構成されてお
り、プラズマアドレス液晶表示装置は、上記プラズマア
ドレス部４０と液晶素子部５０との積層体をはさんでそ
の表裏面（基板４１，５１の外面）にそれぞれ偏光板６
１，６２を配置して構成されている。なお、この実施例
では、プラズマアドレス部４０側にバックライトＢＬを
配置している。

【００５４】この実施例のプラズマアドレス液晶表示装
置は、そのプラズマアドレス部４０の各放電セル４４内
でのプラズマ放電によりマトリックスのアドレスを行な
って画像を表示するものであり、従来のプラズマアドレ
ス液晶表示装置と同様に、プラズマアドレス部４０の各
アノード電極４６を基準電位（例えば接地電位）に接続
し、各画素行の画素領域Ｄのカソード電極４５にそれぞ
れカソードライン４５ａを介して放電制御信号を供給す
るとともに、各画素列の液晶駆動用電極（この実施例で
は第１と第２の液晶駆動用電極５２，５２ａ）に表示駆
動部Ａから画像データに応じて電位が変化する駆動信号
を供給して駆動される。

【００５５】この液晶表示装置の表示動作は、基本的に
は従来のプラズマアドレス液晶表示装置と同じである
が、この実施例では、上述したように、液晶素子部５０
の液晶駆動用電極（第１の液晶駆動用電極）５２をカラ
ーフィルタ５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂで覆い、このカラー
フィルタの上に画素領域Ｄの一部分に対応させて第２の
液晶駆動用電極５２ａを形成して、前記カラーフィルタ
５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂと第２の液晶駆動用電極５２ａ
とにより、液晶５３に作用する電圧の値を画素領域Ｄ内
で部分的に異ならせるための電圧調整手段を構成してい
るため、プラズマアドレス部４０の放電セル４４内にプ
ラズマ放電を生じさせたときに液晶素子部５０の液晶駆
動用電極５２，５２ａと前記放電セル４４との間に生じ
る電圧によって立上がり配向する液晶分子の立上がり配
向状態を、カラーフィルタで覆われている第１の液晶駆
動用電極５２が対向する部分Ｄ1 と、前記カラーフィル
タの上に形成されている第２の液晶駆動用電極５２ａが
対向する部分Ｄ2 とで互いに異ならせることができる。

【００５６】すなわち、上記第２の液晶駆動用電極５２
ａは第１の液晶駆動用電極５２に接続されているため、
この第２の液晶駆動用電極５２ａにも第１の液晶駆動用
電極５２に供給される駆動信号と同じ信号が供給される
が、前記第１の液晶駆動用電極５２はカラーフィルタ５
４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂで覆われ、第２の液晶駆動用電極
５２ａは前記カラーフィルタ５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの
上に形成されているため、画素領域Ｄのうちの第１の液
晶駆動用電極５２が対向している部分Ｄ1 の液晶５３に
作用する有効な電圧は、第２の液晶駆動用電極５２ａが
対向している部分Ｄ2 の液晶５３に作用する有効電圧に
比べて、カラーフィルタがもっている容量により電圧降
下した値である。

【００５７】これを、図２に示した等価回路でみると、
画素領域Ｄのうちの第１の液晶駆動用電極５２が対向し
ている部分Ｄ1 は、プラズマ放電により閉成されるプラ
ズマスイッチＰSWと表示駆動部Ａとの間に液晶層の容量
ＣLCとカラーフィルタの容量ＣCFとが直列に介在した回
路構成となっており、第２の液晶駆動用電極５２ａが対
向している部分Ｄ2 は、前記プラズマスイッチＰSWと表
示駆動部Ａとの間に液晶層の容量ＣLCだけが介在した回
路構成となっているため、Ｄ1 の部分の液晶に作用する
有効電圧は、Ｄ2 の部分の液晶に作用する電圧よりも、
カラーフィルタ容量ＣCFによる電圧降下分だけ低くな
る。

【００５８】このため、液晶分子は、同じ画素領域Ｄ内
であっても、液晶に作用する有効電圧が低いＤ1 の部分
では小さい立上がり角で配向し、有効電圧が高いＤ2 の
部分では大きい立上がり角で配向する。

【００５９】そして、上記液晶表示装置は、そのプラズ
マアドレス部４０の放電セル４４内にプラズマ放電を生
じさせたときの液晶分子の立上り配向状態が画素領域Ｄ
内において部分的に異なるため、視角が変化しても画素
領域全体での平均的なΔｎ・ｄの値はあまり変化せず、
したがって、電圧−透過率特性の視角依存性が軽減され
て、視野角が広くなる。

【００６０】なお、液晶表示装置の画素の大きさ（面
積）は、通常の観察距離からは人間の目では１つ１つの
画素を認識することができない極く小さな大きさであ
り、例えばパーソナルコンピュータ等のＯＡ機器用のも
のでも画素幅が１００μｍ〜２００μｍ程度であるた
め、上記２つの部分Ｄ1 ，Ｄ2 は人間の目の分解能では
認識できず、したがって、各画素は、その２つの部分Ｄ
1 ，Ｄ2 の出射光の強度を平均した明るさの画素として
認識される。

【００６１】このように、上記プラズマアドレス液晶表
示装置は、その各画素領域Ｄごとに、液晶５３に作用す
る電圧の値を画素領域Ｄ内で部分的に異ならせるための
電圧調整手段を設けることにより、液晶分子の立上がり
配向状態を画素領域Ｄ内において部分的に異ならせたや
るようにしたものであり、この液晶表示装置によれば、
視角が変化しても画素領域全体での平均的なΔｎ・ｄの
値はあまり変化しないため、視野角を改善して広視野角
化を実現することができる。

【００６２】なお、上記実施例では、液晶５３に作用す
る電圧の値を画素領域Ｄ内で部分的に異ならせるための
電圧調整手段を、第１の液晶駆動用電極５２をカラーフ
ィルタ５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂで覆い、このカラーフィ
ルタの上に画素領域Ｄの一部分に対応する第２の液晶駆
動用電極５２ａを設けて構成しているが、前記第１の液
晶駆動用電極５２はカラーフィルタ５４Ｒ，５４Ｇ，５
４Ｂの上に形成してもよく、その場合は、前記第１の液
晶駆動用電極５２を他の絶縁膜で覆ってその上に第２の
液晶駆動用電極５２ａを設ければよい。

【００６３】ただし、液晶素子部の液晶駆動用電極を設
ける基板にカラーフィルタを形成するときは、上記実施
例の液晶表示装置のように、第１の液晶駆動用電極５２
を覆う絶縁膜として前記カラーフィルタを利用するのが
好ましく、前記絶縁膜にカラーフィルタを利用すれば、
電圧調整手段を構成するために増加する製造工程は第２
の液晶駆動用電極５２ａの形成工程だけであるから、液
晶表示装置を能率よく製造することができる。

【００６４】図３および図４はこの発明の第２の実施例
を示しており、図３はプラズマアドレス液晶表示装置の
一部分の断面図、図４はその１つの画素領域の等価回路
図である。なお、図３において、図１に示した第１の実
施例の液晶表示装置と同一のものについては、図に同符
号を付して重複する説明を省略する。

【００６５】この第２の実施例のプラズマアドレス液晶
表示装置は、液晶素子部５０の基板（第２の基板）５１
に設ける液晶駆動用電極を、上記第１の実施例における
第１の液晶駆動用電極５２だけとし、この液晶駆動用電
極５２をカラーフィルタ５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの上に
形成するとともに、各画素領域Ｄごとに設ける電圧調整
手段を、前記液晶駆動用電極５２の上にその各画素領域
Ｄに対応する部分のうちの一部分（図では画素領域Ｄの
ほぼ１／２の部分）を覆う透明な絶縁膜５７を設けて構
成したものであり、その他の構成は第１の実施例と同じ
である。

【００６６】この実施例の液晶表示装置によれば、液晶
駆動用電極５２を部分的に絶縁膜５７で覆って電圧調整
手段を構成しているため、プラズマアドレス部４０の放
電セル４４内にプラズマ放電を生じさせたときに液晶５
３に作用する有効電圧の値を、画素領域Ｄのうちの前記
液晶駆動用電極５２の絶縁膜５７で覆われている領域が
対向する部分Ｄ11と、前記液晶駆動用電極５２の絶縁膜
で覆われていない領域が対向する部分Ｄ12とで互いに異
ならせることができる。

【００６７】すなわち、図４に示した等価回路のよう
に、画素領域Ｄのうち、液晶駆動用電極５２の絶縁膜５
７で覆われている領域が対向する部分Ｄ11は、プラズマ
スイッチＰSWと表示駆動部Ａとの間に液晶層の容量ＣLC
と前記絶縁膜５７の容量ＣINとが直列に介在した回路構
成となっており、液晶駆動用電極５２の絶縁膜５７で覆
われていない領域が対向する部分Ｄ12は、前記プラズマ
スイッチＰSWと表示駆動部Ａとの間に液晶層の容量ＣLC
だけが介在した回路構成となっているため、Ｄ11の部分
の液晶に作用する有効電圧は、Ｄ12の部分の液晶に作用
する有効電圧よりも、絶縁膜５７の容量ＣINによる電圧
降下分だけ低くなる。

【００６８】このため、この実施例の液晶表示装置にお
いても、プラズマアドレス部４０の放電セル４４内にプ
ラズマ放電を生じさせたときの液晶分子の立上り配向状
態を画素領域Ｄ内において部分的に異ならせて、視角が
変化しても画素領域全体での平均的なΔｎ・ｄの値はあ
まり変化しないようにすることができ、したがって、電
圧−透過率特性の視角依存性を軽減して視野角を改善す
ることができる。

【００６９】図５〜図７はこの発明の第３〜第５の実施
例を示すプラズマアドレス液晶表示装置の一部分の断面
図である。なお、図５〜図７において、図１に示した第
１の実施例の液晶表示装置と同一のものについては、図
に同符号を付して重複する説明を省略する。

【００７０】この第３〜第５の実施例のプラズマアドレ
ス液晶表示装置は、いずれも、上記第１および第２の実
施例では液晶素子部５０の基板５１に設けている電圧調
整手段を、プラズマアドレス部４０と液晶素子部５０と
の境界部材である絶縁層４２で構成したものであり、そ
の他の構成は第１の実施例と同じである。

【００７１】すなわち、図５に示した第３の実施例のプ
ラズマアドレス液晶表示装置は、前記絶縁層４２を、各
画素領域Ｄに対応する部分の厚さを部分的に異ならせた
単一の絶縁膜４２ｂとすることにより、前記絶縁層４２
の厚さを画素領域Ｄ内で部分的に異ならせて電圧調整手
段を構成したものである。

【００７２】なお、この実施例では、絶縁層４２の液晶
素子部５０側の面を平坦面にするため、前記絶縁膜４２
ｂとして、その一面だけを凹凸面とした絶縁膜を用い、
この絶縁膜４２ｂを、その凹凸面をプラズマアドレス部
４０側に対向させて設けている。

【００７３】また、図６および図７に示した第４および
第５の実施例のプラズマアドレス液晶表示装置は、前記
絶縁層４２を、平坦な絶縁膜４２ｃのプラズマアドレス
部４０側の面に、厚さ調整膜４２ｄを積層した積層膜と
することにより、絶縁層４２の厚さを画素領域Ｄ内で部
分的に異ならせて電圧調整手段を構成したものであり、
図６に示した第４の実施例では、前記絶縁膜４２ｃに、
画素領域Ｄのほぼ全体に対向する大きさ（面積）で厚さ
が部分的に異なる厚さ調整膜４２ｄを積層し、図７に示
した第４の実施例では、前記絶縁膜４２ｃに、画素領域
Ｄの一部分に対応する大きさの厚さ調整膜４２ｄを積層
している。

【００７４】なお、この第４および第５の実施例では、
前記厚さ調整膜４２ｄをカラーフィルタ５４Ｒ，５４
Ｇ，５４Ｂで形成し、液晶素子部５０の基板５１には液
晶駆動用電極５２と配向膜５６だけを形成している。

【００７５】上記第３〜第５の実施例のプラズマアドレ
ス液晶表示装置によれば、プラズマアドレス部４０と液
晶素子部５０との境界部材である絶縁層４２の厚さを画
素領域Ｄ内で部分的に異ならせて電圧調整手段を構成し
ているため、プラズマアドレス部４０の放電セル４４内
にプラズマ放電を生じさせたときに液晶５３に作用する
有効電圧の値を、画素領域Ｄのうちの前記絶縁層４２の
厚さが大きい領域が対向する部分Ｄ21と、前記絶縁層４
２の厚さが小さい領域が対向する部分Ｄ22とで互いに異
ならせて、液晶分子の立上り配向状態を画素領域Ｄ内に
おいて部分的に異ならせることができ、したがって、視
角が変化しても画素領域全体での平均的なΔｎ・ｄの値
はあまり変化しないようにして電圧−透過率特性の視角
依存性を軽減し、視野角を改善することができる。

【００７６】しかも、上記第３〜第５の実施例では、電
圧調整手段をプラズマアドレス部４０と液晶素子部５０
との境界部材である絶縁層４２で構成しているため、電
圧調整手段を液晶素子部５０の基板５１に設ける場合に
比べて前記基板５１の内面を平坦にすることができる
し、また、電圧調整手段を構成した前記絶縁層４２の液
晶素子部５０側の面も平坦面であるため、液晶素子部５
０の液晶層厚を液晶層の全域にわたって均一にするとと
もに、段差による液晶分子の配向の乱れをなくして、液
晶素子部５０に良好な光学特性をもたせることができ
る。

【００７７】なお、上記図７に示した第４の実施例のよ
うに、絶縁層４２を、平坦な絶縁膜４２ｃに画素領域Ｄ
の一部分に対応する大きさの厚さ調整膜４２ｄを積層し
た積層膜とする場合、前記厚さ調整膜４２ｄをカラーフ
ィルタ５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂで形成すると、画素領域
Ｄを透過する光のうちの前記厚さ調整膜４２ｄを透過す
る光だけが着色され、厚さ調整膜４２ｄがない部分を透
過する光は着色されないが、画素領域Ｄの幅が２００μ
ｍ以下であり、その半分以上の領域（１００μｍ以上の
幅の領域）を透過する光をカラーフィルタで着色できれ
ば、１つの画素領域Ｄで表示される画素は、画素全体が
同じ色に着色しているように見える。

【００７８】したがって、この第４の実施例のように、
カラーフィルタからなる厚さ調整膜４２ｄを画素領域Ｄ
の一部分だけに対応させて設けても、良好なカラー画像
を表示することができるし、また、前記厚さ調整膜４２
ｄがない部分を透過する光が着色されることなく、つま
りカラーフィルタで吸収されることなく出射するため、
光の出射率を高くして、明るい表示を得ることができ
る。

【００７９】また、上記第４および第５の実施例では、
前記厚さ調整膜４２ｄをカラーフィルタ５４Ｒ，５４
Ｇ，５４Ｂで形成しているが、この厚さ調整膜４２ｄ
は、他の絶縁膜で形成してもよい。

【００８０】図８はこの発明の第６の実施例を示すプラ
ズマアドレス液晶表示装置の一部分の断面図である。な
お、図８において、図１に示した第１の実施例の液晶表
示装置と同一のものについては、図に同符号を付して重
複する説明を省略する。

【００８１】この第６の実施例のプラズマアドレス液晶
表示装置は、電圧調整手段を、液晶駆動用電極（画素列
の全ての画素領域Ｄに対応する帯状電極）５２を２つの
細長電極に分割し、表示駆動部Ａからの駆動信号を、一
方の分割電極に対しては電圧調整用コンデンサ５８を介
して供給し、他方の分割電極に対しては前記電圧調整用
コンデンサを介さずに供給する構成としたものである。

【００８２】また、この第６の実施例では、プラズマア
ドレス部４０の基板４１の内面に放電用電極（カソード
電極とアノード電極）４５，４６を覆って設ける誘電体
膜４８に、各画素領域Ｄにそれぞれ対応させるか、ある
いは各画素列ごとにその列の全ての画素領域Ｄに対応さ
せて、プリズム状または凸レンズ状（図ではプリズム
状）の集光部４８ａを形成している。

【００８３】この第６の実施例のプラズマアドレス液晶
表示装置によれば、液晶駆動用電極５２を分割するとと
もに、表示駆動部Ａからの駆動信号を、一方の分割電極
に対しては電圧調整用コンデンサ５８を介して供給し、
他方の分割電極に対しては前記電圧調整用コンデンサを
介さずに供給するようにして電圧調整手段を構成してい
るため、プラズマアドレス部４０の放電セル４４内にプ
ラズマ放電を生じさせたときに液晶５３に作用する有効
電圧の値を、画素領域Ｄのうちの前記一方の分割電極が
対向する部分Ｄ31と、前記他方の分割電極が対向する部
分Ｄ32とで互いに異ならせて、液晶分子の立上り配向状
態を画素領域Ｄ内において部分的に異ならせることがで
き、したがって、視角が変化しても画素領域全体での平
均的なΔｎ・ｄの値はあまり変化しないようにして電圧
−透過率特性の視角依存性を軽減し、視野角を改善する
ことができる。

【００８４】しかも、この実施例では、プラズマアドレ
ス部４０の基板４１の内面に放電用電極４５，４６を覆
って設ける誘電体膜４８に上記集光部４８ａを形成して
いるため、バックライトＢＬからの光のうち、斜め方向
から液晶表示装置に入射してプラズマアドレス部４０の
隔壁４３で吸収される光も、前記集光部４８ａで屈折集
光して液晶表示装置の表面側に出射させることができ、
したがって、表示画像の輝度を全体的に上げるととも
に、視野角をより広くすることができる。

【００８５】

【発明の効果】この発明のプラズマアドレス液晶表示装
置によれば、その各画素領域ごとに、液晶に作用する電
圧の値を画素領域内で部分的に異ならせるための電圧調
整手段を設けているため、プラズマアドレス部の放電セ
ル内にプラズマ放電を生じさせたときに液晶素子部の液
晶駆動用電極と前記放電セルとの間に生じる電圧によっ
て立上がり配向する液晶分子の立上がり配向状態を、画
素領域内において部分的に異ならせて、視角による見か
け上のΔｎ・ｄの変化を画素領域の各部において異なら
せることができ、したがって、視角が変化しても画素領
域全体での平均的なΔｎ・ｄの値はあまり変化しないか
ら、電圧−透過率特性の視角依存性を軽減して視野角を
改善することができる。

【００８６】この発明において、前記電圧調整手段を、
前記液晶駆動用電極を覆う絶縁膜と、この絶縁膜の上に
前記画素領域の一部分に対応させて設けられた第２の液
晶駆動用電極とで構成すれば、液晶に作用する電圧値
を、画素領域のうちの前記絶縁膜で覆われている液晶駆
動用電極が対向する部分と、前記絶縁膜の上に形成され
ている第２の液晶駆動用電極が対向する部分とで互いに
異ならせることができ、また、前記液晶駆動用電極を覆
う絶縁膜として、この液晶駆動用電極を設ける基板に形
成するカラーフィルタを利用すれば、電圧調整手段を構
成するために増加する製造工程を前記第２の液晶駆動用
電極の形成工程だけにして、液晶表示装置を能率よく製
造することができる。

【００８７】また、この発明において、前記電圧調整手
段を、前記液晶駆動用電極を部分的に覆う絶縁膜で構成
すれば、液晶に作用する電圧値を、画素領域のうちの前
記液晶駆動用電極の絶縁膜で覆われている領域が対向す
る部分と、前記液晶駆動用電極の絶縁膜で覆われていな
い領域が対向する部分とで互いに異ならせることができ
る。

【００８８】さらに、この発明において、前記電圧調整
手段を、前記画素領域内で部分的に異なる厚さに形成さ
れた前記絶縁層で構成すれば、液晶に作用する電圧値
を、画素領域のうちの前記絶縁層の厚さが大きい領域が
対向する部分と、前記絶縁層の厚さが小さい領域が対向
する部分とで互いに異ならせることができる。

【００８９】また、このように、電圧調整手段をプラズ
マアドレス部と液晶素子部との境界部材である前記絶縁
層で構成すれば、電圧調整手段を液晶素子部の基板に設
ける場合に比べて前記基板の内面を平坦にすることがで
きるし、また、電圧調整手段を構成する前記絶縁層の液
晶素子部側の面を平坦面とすれば、液晶素子部の液晶層
厚を液晶層の全域にわたって均一にするとともに、段差
による液晶分子の配向の乱れをなくして、液晶素子部に
良好な光学特性をもたせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示すプラズマアドレ
ス液晶表示装置の一部分の断面図。

【図２】図１に示した液晶表示装置の１つの画素領域の
等価回路図。

【図３】この発明の第２の実施例を示すプラズマアドレ
ス液晶表示装置の一部分の断面図。

【図４】図３に示した液晶表示装置の１つの画素領域の
等価回路図。

【図５】この発明の第３の実施例を示すプラズマアドレ
ス液晶表示装置の一部分の断面図。

【図６】この発明の第４の実施例を示すプラズマアドレ
ス液晶表示装置の一部分の断面図。

【図７】この発明の第５の実施例を示すプラズマアドレ
ス液晶表示装置の一部分の断面図。

【図８】この発明の第６の実施例を示すプラズマアドレ
ス液晶表示装置の一部分の断面図。

【図９】従来のプラズマアドレス液晶表示装置の一部分
の断面図。

【図１０】プラズマアドレス部の一部分の平面図。

【符号の説明】

４０…プラズマアドレス部 ４１…第１の基板 ４２…絶縁層 ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ…絶縁膜 ４２ｄ…厚さ調整膜 ４３…隔壁 ４４…放電セル ４５，５６…放電用電極（カソード電極とアノード電
極） ４５ａ…カソードライン ４８…誘電体膜 ５０…液晶素子部 ５１…第２の基板 ５２…液晶駆動用電極 ５２ａ…第２の液晶駆動用電極 ５３…液晶 ５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂ…カラーフィルタ ５７…絶縁膜 ６１，６２…偏光板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の基板と、この第１の基板に対して所
   定の間隙を存して対向する絶縁層と、前記第１の基板と
   絶縁層との間の空間を複数のプラズマ放電セルに区画す
   る隔壁と、前記放電セルに設けられた放電用電極と、前
   記放電セル内に充填された放電雰囲気ガスとからなるプ
   ラズマアドレス部と、 前記絶縁層と、この絶縁層に対して所定の間隙を存して
   対向配置された第２の基板と、この第２の基板の内面に
   設けられた液晶駆動用電極と、前記絶縁層と第２の基板
   との間に介在された液晶とからなる液晶素子部とを備
   え、 前記放電セル内でのプラズマ放電によりマトリックスの
   アドレスを行なうマトリックス型の液晶表示装置におい
   て、 その各画素領域ごとに、前記液晶に作用する電圧の値を
   画素領域内で部分的に異ならせるための電圧調整手段を
   設けたことを特徴とするプラズマアドレス液晶表示装
   置。
2. 【請求項２】前記電圧調整手段は、前記液晶駆動用電極
   を覆う絶縁膜と、この絶縁膜の上に前記画素領域の一部
   分に対応させて設けられた第２の液晶駆動用電極とから
   なっていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ
   アドレス液晶表示装置。
3. 【請求項３】前記電圧調整手段は、前記液晶駆動用電極
   を部分的に覆う絶縁膜からなっていることを特徴とする
   請求項１に記載のプラズマアドレス液晶表示装置。
4. 【請求項４】前記電圧調整手段は、前記画素領域内で部
   分的に異なる厚さに形成された前記絶縁層からなってい
   ることを特徴とする請求項１に記載のプラズマアドレス
   液晶表示装置。