JPH10170897A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 端子電極のアマルガム化を抑制し、プラズマ
アドレス表示装置の寿命を向上することを目的とする。 【解決手段】 一主面上に互いに略平行な複数の放電電
極が形成された第１の基板上に、所定の間隙をもって誘
電体薄板が配置され、周囲をシール部で封止することで
プラズマセルが形成されるとともに、上記誘電体薄板上
に対向面に上記放電電極と略直交する電極が形成された
第２の基板が電気光学材料層を介して重ね合わされてな
る画像表示装置において、上記放電電極の外部接続用の
端子電極１４が、接続用配線１６を介して放電電極９に
接続され、プラズマセルの外部に引き出されていること
を特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマを利用し
て電気光学材料層を駆動し画像表示を行う画像表示装置
（いわゆる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】例えば液晶方式のディスプレイを高解像
度化及び高コントラスト化するための手法としては、各
表示画素毎にトランジスタ等の能動素子を設け、これを
駆動する方法、いわゆるアクティブマトリクスアドレス
方式がある。

【０００３】しかしながら、この場合、薄膜トランジス
タの如き半導体素子を多数設ける必要があることから、
特にディスプレイを大面積化したときに歩留まりの問題
が懸念され、どうしてもコスト高になるという問題が生
じる。

【０００４】そこで、この問題を解決する手段として、
能動素子としてＭＯＳトランジスタや薄膜トランジスタ
等の半導体素子ではなく放電プラズマを利用する方法が
提案されている。

【０００５】この放電プラズマを利用して液晶を駆動す
る画像表示装置（以下、プラズマアドレス表示装置と称
する。）は、電気光学材料層である液晶層と、プラズマ
の放電がなされるプラズマセルとが、ガラス等からなる
誘電体薄板を介して隣接配置されてなるものである。

【０００６】上記プラズマアドレス表示装置において
は、プラズマセルが隔壁によりライン状のプラズマ室に
分割されており、プラズマ放電が行われるプラズマ室を
順次切り替え走査するとともに、液晶層を挟んで対向す
る透明電極にこれと同期して信号電圧を印加することに
より、液晶層が駆動される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のプラ
ズマアドレス表示装置においては、放電電極として、Ｎ
ｉペーストを印刷、焼成することにより形成される比較
的粗なＮｉ膜が使用されている。

【０００８】ただし、放電電極にＮｉを使用した場合、
その耐スパッタ性を高める必要があり、プラズマセル内
に水銀を拡散することが併せて行われている。

【０００９】一方、上記放電電極を外部回路と接続する
ための端子電極には、気密性を考慮して、金や銀等のペ
ーストを印刷、焼成したものが使用される。

【００１０】そして、図７に示すように、これら放電電
極１０１と端子電極１０２の接続は、フリットシール１
０３で囲まれたプラズマセル内で行われ、通常、この接
続部はカバーガラス１０４で覆われる。

【００１１】しかしながら、このような構成を採用した
場合、端子電極１０２が拡散した水銀と結合してアマル
ガムを形成し易く、プラズマセル内に拡散した水銀が失
われてしまうという難がある。

【００１２】その理由は、水銀が、粗なＮｉ膜よりなる
放電電極１０１や、厚さの薄いカバーガラス１０４を経
由して、容易に端子電極に到達し得ることにある。

【００１３】特に、ガラス基板１０６上に放電電極１０
１を下地ガラス層１０５とともにサンドブラスト法によ
り同時にエッチング形成する場合、上記端子電極１０２
は、放電電極１０１上に乗り上げる形になり、図中矢印
Ａで示すように、あるいは矢印Ｂで示すように、上下か
ら水銀が侵入することになって、上記問題は一層深刻で
ある。

【００１４】端子電極１０２が水銀と結合し、プラズマ
セル内に拡散した水銀が失われると、Ｎｉよりなる放電
電極１０１が放電に伴ってスパッタされ易くなり、寿命
の点で不良となる。例えば、放電電極１０１がスパッタ
されると、スパッタされたＮｉが誘電体薄板１０７に付
着し、光の透過率を著しく劣化する。光の透過率の低下
は、プラズマアドレス表示装置においては、致命的であ
る。

【００１５】ここで、上記問題を解消するために、カバ
ーガラス１０４の厚みを大きくすることも考えられる。
カバーガラス１０４の厚みを大きくすれば、水銀蒸気が
透過できなくなる。

【００１６】ただし、この場合の弊害として、カバーガ
ラス１０４との境界部において、隔壁（リブ）１０８に
欠損が起こりやすくなり、放電もれによる画像欠陥が問
題となる。

【００１７】そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑み
て提案されたものであって、端子電極のアマルガム化を
抑制し、プラズマアドレス表示装置の寿命を向上するこ
とを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために、一主面上に互いに略平行な複数の放電
電極が形成された第１の基板上に、所定の間隙をもって
誘電体薄板が配置され、周囲をシール部で封止すること
でプラズマセルが形成されるとともに、上記誘電体薄板
上に対向面に上記放電電極と略直交する電極が形成され
た第２の基板が電気光学材料層を介して重ね合わされて
なる画像表示装置において、上記放電電極の外部接続用
の端子電極が、接続用配線を介して放電電極に接続さ
れ、プラズマセルの外部に引き出されていることを特徴
とするものである。

【００１９】このように、端子電極と放電電極とを直接
接続するのではなく、接続用配線を介して間接的に接続
することにより、水銀の端子電極への移行が抑えられ
る。

【００２０】特に、端子電極上に接続用配線を重ね合わ
せることで、下からの水銀の経路は、第１の基板によっ
て遮断され、アマルガム化が軽減される。

【００２１】また、端子電極と接続用配線の接続部がシ
ール部下に位置するように設定することで、プラズマセ
ル内に臨む端子電極の面積が削減され、やはりアマルガ
ム化が軽減される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２３】本例のプラズマアドレス表示装置は、図１
及び図２に示すように、電気光学表示セル１と、プラズ
マセル２と、それら両者の間に介在する誘電シート３と
を積層した、いわゆるフラットパネル構造を有する。

【００２４】誘電シート３には、薄板ガラス等が使用さ
れ、それ自身、キャパシタとして機能する。したがっ
て、電気光学表示セル１とプラズマセル２との電気的結
合を十分に確保し、且つ電荷の二次元的な広がりを抑制
するために、この誘電シート３は、なるべく薄い方がよ
い。具体的には、例えば５０μｍ程度の厚さの薄板ガラ
スが使用される。

【００２５】上記電気光学表示セル１は、上記誘電シー
ト３の上にスペーサ６によって所定の間隙を保持した状
態でガラス基板（上側基板）４を接合することにより形
成される。

【００２６】そして、この誘電シート３と上側基板４の
間の間隙には、電気光学材料としての液晶材料が充填さ
れ、液晶層７が形成される。なお、電気光学材料として
は、液晶以外のものを使用することもできる。

【００２７】ここで、上側基板４と誘電シート３の間の
間隙の寸法は、例えば４〜１０μｍとされ、表示面全面
に亘ってほぼ均一に保たれている。

【００２８】また、上記上側基板４の誘電シート３との
対向面には、透明導電材料からなり、例えば行方向に延
びる複数本のデータ電極５が所定の間隔を保持して列方
向に並列に配列されている。

【００２９】一方、プラズマセル２は、上記誘電シート
３と、この下方に配されるガラス基板（下側基板）８と
で構成されている。

【００３０】下側基板８の誘電シート３との対向面に
は、上記データ電極５と直交する方向、すなわち列方向
に延びる複数のアノード電極９Ａ及びカソード電極９Ｋ
が、交互に所定の間隔を保持して並列に配列されてお
り、放電電極群を構成している。

【００３１】また、各アノード電極９Ａ、カソード電極
９Ｋの上面中央部には、電極に沿って延在するように、
所定幅の隔壁１０が形成されている。そして、各隔壁１
０の頂部は、誘電シート３の下面に当接され、下側基板
８と誘電シート３間の間隙がほぼ一定に保たれている。

【００３２】さらに、上記誘電シート３は、外周縁部に
おいて、低融点ガラス等を使用したフリットシール１１
により、上記下側基板８に対して気密的に接合されてお
り、プラズマセル２が密閉空間として構成されている。
この密閉空間には、例えばヘリウム、ネオン、アルゴ
ン、あるいはこれらの混合気体等、イオン化可能なガス
が封入されている。

【００３３】上述のプラズマアドレス表示装置において
は、下側基板８と誘電シート３の間隙に、各隔壁１０で
分離された複数の放電チャンネル（空間）１２が行方向
に並列に形成される。この放電チャンネル１２は、デー
タ電極５と直交するものである。

【００３４】したがって、各データ電極５は列駆動単位
となるとともに、各放電チャンネル１２は行駆動単位と
なり、図３に示すように、両者の交差部がそれぞれ画素
１３に対応している。

【００３５】以上の構成のプラズマアドレス表示装置に
おいて、所定の放電チャンネル１２に対応するアノード
電極９Ａとカソード電極９Ｋの間に駆動電圧が印加され
ると、この放電チャンネル１２内において封入されたガ
スがイオン化されてプラズマ放電が起こり、アノード電
位に維持される。

【００３６】この状態でデータ電極５にデータ電圧が印
加されると、上記プラズマ放電が発生した放電チャンネ
ル１２に対応して、列方向に並ぶ複数の画素１３に対応
した液晶層７にデータ電圧が書き込まれる。

【００３７】プラズマ放電が終了すると、放電チャンネ
ル１２は浮遊電位となり、各画素１３に対応した液晶層
７に書き込まれたデータ電圧は、次の書き込み期間（例
えば１フィールド後あるいは１フレーム後）まで保持さ
れる。この場合、放電チャンネル１２はサンプリングス
イッチとして機能し、各画素１３の液晶層７はサンプリ
ングキャパシタとして機能する。

【００３８】上記液晶層７に書き込まれたデータ電圧に
よって液晶が動作し、画素単位で表示が行われる。した
がって、プラズマ放電を発生させる放電チャンネル１２
を順次走査するとともに、各データ電極５にこれに同期
してデータ電圧を印加することで、アクティブマトリク
スアドレッシング方式と同様に液晶層７が駆動され、二
次元画像の表示を行うことができる。

【００３９】以上がプラズマアドレス表示装置の基本的
な構成であるが、このプラズマアドレス表示装置におい
ては、放電電極（アノード電極９Ａ、カソード電極９
Ｋ）を外部駆動回路と接続するために、図４に示すよう
に、端子電極１４を外部引き出し電極として形成する必
要がある。

【００４０】通常、この端子電極１４は、放電電極９
Ａ、９Ｋとプラズマセル内で直接接続されているが、本
例では接続用配線を介して間接的に接続されている。

【００４１】この部分を拡大して示すのが、図５であ
る。

【００４２】先ず、放電電極９（アノード電極９Ａまた
はカソード電極９Ｋ）であるが、これはＮｉを含むペー
ストを塗布し、焼成することにより、ストライプ状に形
成される。この放電電極９は、いわゆる粗な膜である。

【００４３】また、この放電電極９は、下側基板８の上
に直接形成するのではなく、下地ガラス層１５を介して
形成されている。

【００４４】本例では、放電電極９と下地ガラス層１５
は、サンドブラスト法により、同時にエッチング形成さ
れており、したがって同一形状とされている。

【００４５】一方、端子電極１４は、フリットシール１
１の下を通り、プラズマセル２の外部に引き出されてお
り、そのプラズマセル側の先端部は、直接放電電極９上
に重ねて接続されるのではなく、接続用配線１６を介し
て放電電極９と接続されている。

【００４６】すなわち、上記放電電極９の先端と端子電
極１４の先端とは、所定の間隔で離間されており、これ
を繋ぐ形で導電材料よりなる接続用配線１６が形成され
ている。

【００４７】接続用配線１６は、その両端部において、
それぞれ放電電極９、端子電極１４上に一部重なり合う
ように形成され、この結果、放電電極９と端子電極１４
とが電気的に接続されることになる。

【００４８】なお、放電電極９上に形成される隔壁１０
は、フリットシール１１から若干離して形成する必要が
あり、この領域においては、これら電極を覆ってカバー
ガラス１７が形成されている。カバーガラス１７の形成
領域は、図４の斜線領域である。

【００４９】上記端子電極１４は、フリットシール１１
との密着性等を考慮して、金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）のペ
ーストを塗布し焼成することにより形成されている。な
お、このとき用いるペーストとしては、マイグレーショ
ンの虞れのない金ペーストが好ましく、特に、焼成時の
収縮率が２５％以上の金ペーストを用いることにより、
水銀の溶解度を抑えることができ、アマルガム化をより
一層抑えることが可能である。なお、ここで、金ペース
トの収縮率は、焼成前後の膜厚を比較することで算出す
ることができ、具体的には下記の数１により算出され
る。

【００５０】

【数１】

【００５１】一方、上記接続用配線１６には、導電材料
がいずれも使用可能であるが、水銀とアマルガムを形成
しない金属で、且つ放電電極９や端子電極１４とオーミ
ックコンタクトが取れる材料であることが必要である。

【００５２】また、カバーガラス１７にクラックが生じ
ないようにするために、焼成時の収縮率が３０％以下の
ペーストを用いて形成することが好ましい。

【００５３】接続用配線１６が放電電極９に乗り上げて
いる部分は、カバーガラス１７の厚さが薄くなり易い傾
向にあり、焼成時に接続用配線１６が収縮し応力が加わ
ると、クラックが入り易い。カバーガラス１７にクラッ
クが入ると、そこを介して隣接カソード間で異常放電が
起こる。このような理由から、接続用配線１６に用いる
ペーストの収縮率は３０％以下であることが望ましい。

【００５４】以上のような要件を満たす材料としては、
ＮｉやＣｒやＡｌが挙げられるが、抵抗値が低く、発熱
に起因する不具合が起こり難いという点からは、Ｎｉま
たはＡｌが好ましい。Ａｌを用いる場合は、端子電極と
オーミックコンタクトが取れるかどうかに注意を払う必
要があり、端子電極の材料としては金が好ましい。

【００５５】また、上記カバーガラス１７には、通常、
気密的な被覆がしやすい非晶質のガラスが使用される。
しかしながら、非晶質のガラスを用いた場合、電極の接
合部において反応が起こり、抵抗値異常の不具合となっ
たり、放電中に発熱して断線が起こる場合がある。

【００５６】そこで、この問題を回避するために、結晶
化ガラスを用いても良い。結晶化ガラスは、焼成温度等
に厳しい管理を要求されるが、電極接合部の反応を抑制
するという点では、非晶質のガラスよりも優れている。

【００５７】上述のように、端子電極１４が最も下層に
位置することから、下からの水銀の侵入経路は、ガラス
基板である下側基板８によって完全に遮断されている。

【００５８】さらに、端子電極１４の先端位置（端子電
極１４と接続用配線１６の接続部）がフリットシール１
１の下にあり、プラズマセル２内にほとんど端子電極１
４が臨まない形になっているので、この点でもアマルガ
ム化を軽減することができる。

【００５９】以上、本発明を適用した具体的な実施形態
について説明してきたが、本発明がこの例に限定される
ものでなく、種々の変更が可能であることは言うまでも
ない。

【００６０】例えば、上述の例では、放電電極９と下地
ガラス層１５とは同時にサンドブラスト法でパターニン
グされものであるが、放電電極９と下地ガラス層１５を
別々にパターニングしたものでもよい。また、放電電極
９と下地ガラス層１５とを印刷法によってストライプ状
に印刷して形成してもよい。

【００６１】この場合には、図６に示すように、接続用
配線１６が放電電極９と下地ガラス層１５の間に入り込
むような形になるが、先の例と同様の効果が期待でき
る。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、端子電極のアマルガム化を抑制することが
でき、プラズマアドレス表示装置の寿命を向上すること
が可能である。

【００６３】また、このとき、例えばカバーガラスの厚
さを大きくする必要もないので、カバーガラスのエッジ
部において隔壁の欠損が生ずることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラズマアドレス表示装置の構成例を一部切り
欠いて示す概略斜視図である。

【図２】プラズマアドレス表示装置の構成例を示す概略
断面図である。

【図３】データ電極、放電電極、放電チャンネルの配列
を示す模式図である。

【図４】放電電極と端子電極の配置を模式的に示す概略
平面図である。

【図５】プラズマセルにおける端子電極接続部を示す要
部概略断面図である。

【図６】プラズマセルにおける端子電極接続部の他の例
を示す要部概略断面図である。

【図７】従来のプラズマセルにおける端子電極接続部の
一例を示す要部概略断面図である。

【符号の説明】

１ 電気光学表示セル、２ プラズマセル、３ 誘電シ
ート、４ 上側基板、５データ電極、７ 液晶層、８
下側電極、９ 放電電極、１０ 隔壁、１１フリットシ
ール、１４ 端子電極、１６ 接続用配線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一主面上に互いに略平行な複数の放電電
   極が形成された第１の基板上に、所定の間隙をもって誘
   電体薄板が配置され、周囲をシール部で封止することで
   プラズマセルが形成されるとともに、 上記誘電体薄板上に対向面に上記放電電極と略直交する
   電極が形成された第２の基板が電気光学材料層を介して
   重ね合わされてなる画像表示装置において、 上記放電電極の外部接続用の端子電極が、接続用配線を
   介して放電電極に接続され、プラズマセルの外部に引き
   出されていることを特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】 上記端子電極と接続用配線の接続部にお
   いて、端子電極上に接続用配線が重ね合わされているこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
3. 【請求項３】 上記接続用配線がＮｉ、ＣｕまたはＡｌ
   よりなることを特徴とする請求項１記載の画像表示装
   置。
4. 【請求項４】 上記放電電極上にプラズマセルを仕切る
   隔壁が形成され、少なくともこの隔壁とシール部の間の
   領域において、上記各電極を覆ってカバーガラス層が形
   成されていることを特徴とする請求項１記載の画像表示
   装置。
5. 【請求項５】 上記端子電極と接続用配線の接続部が上
   記シール部下に位置することを特徴とする請求項１記載
   の画像形成装置。