JPH11167099A

JPH11167099A - プラズマアドレス型液晶表示装置

Info

Publication number: JPH11167099A
Application number: JP33334397A
Authority: JP
Inventors: Yasuhito Kume; 康仁久米; Nobuaki Yamada; 信明山田; Masahito Imai; 雅人今井
Original assignee: Sharp Corp; Sony Corp
Current assignee: Sharp Corp; Sony Corp
Priority date: 1997-12-03
Filing date: 1997-12-03
Publication date: 1999-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】高コントラストであり、色特性および視角特
性に優れたプラズマアドレス型液晶表示装置を提供す
る。【解決手段】プラズマセル基板の液晶層側に配置され
る誘電体シートの撓みを考慮し、誘電体シートを支持す
る隔壁直上における液晶層の厚さをｄ₀、該誘電体シー
トの最大撓み量をΔｄとしたとき、絵素内における液晶
層の最大厚さｄが、ｄ₀＋Δｄで表され、且つ、液晶層
の屈折率異方性をΔｎとしたとき、リタデーション値ｄ
・Δｎが３００〜５００ｎｍの範囲にあるプラズマアド
レス型液晶表示装置が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマアドレス型
液晶表示装置、特に、大画面で、表示品質に優れたプラ
ズマアドレス型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】平面ディスプレーに利用される液晶表示
装置（ＬＣＤ）としては、現在、絵素をオンオフするた
めのスイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）を用いたＴＦＴ−ＬＣＤが多用されている。しかし
ながら、ＴＦＴ−ＬＣＤは、製造工程が複雑なので、２
０型を越える大型表示装置に適用することは困難である
と考えられている。将来の壁掛けテレビなどに使用され
る大型表示装置として開発が進められている表示装置の
一つがプラズマアドレス型液晶表示装置（ＰＡＬＣ）で
ある。プラズマアドレス型液晶表示装置は、例えば、特
開平１−２１７３９６号公報や特開平４−２６５９３１
号公報に開示されている。

【０００３】プラズマアドレス型液晶表示装置に採用さ
れている液晶モードとしては、ＴＦＴ−ＬＣＤでも広く
採用されているツイスティッドネマティック液晶を用い
たＴＮモードが一般的である。また、広視角特性を有す
る軸対称配向液晶を用いたＡＳＭ（Axially Symmetrica
lly Aligned Microcell）モードのＰＡＬＣが、特開平
９−１９７２８４号公報に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＴＮモードのプラズマアドレス型液晶表示装置では、コ
ントラストが低い、中間調表示におけるコントラストの
反転現象が顕著である、色バランスがずれる、など表示
品質が十分で無かった。また、ＡＳＭモードのプラズマ
アドレス型液晶表示装置では、その視角特性をさらに向
上させるために、負の屈折率異方性を有する位相差補償
板を設けても、視角特性が十分に改善されなかった。

【０００５】本願発明者が検討した結果、上記課題は、
プラズマアドレス型液晶表示装置の液晶層の厚さが均一
でないことに起因することがわかった。まず、ＴＮモー
ドのプラズマアドレス型液晶表示装置の課題について説
明する。

【０００６】ＴＮモードの液晶表示装置では、液晶表示
装置の透過率や視角特性などの表示特性を最適化するた
めに、液晶層のリタデーション：ｄ・Δｎ（ｄ：液晶層
の厚さ、Δｎ：液晶分子の見かけの屈折率異方性）が、
ファーストミニマム条件（ｄ・Δｎ＝４５０ｎｍ）を満
足するように、ｄ及びΔｎを設定する。一般のＬＣＤの
液晶層の厚さｄは、一対の基板間に配置されたスペーサ
等のセルギャップ制御材によって制御される。基板とし
て、少なくとも０．７ｍｍ以上の厚さの厚板ガラスが用
いられるので、液晶層の厚さｄは、液晶セルの全体に亘
りほぼ一定である。従って、液晶層のリタデーション
は、液晶セル全面に亘り一定で、均一な表示特性が得ら
れる。

【０００７】しかしながら、プラズマアドレス型液晶表
示装置の絵素内の液晶層の厚みに、分布が存在してしま
い、見かけ上のｄ・Δｎが大きくなり、設定値が、ファ
ーストミニマム条件から大きくずれてしまう問題があ
る。このことを図１を参照しながら説明する。

【０００８】図１は、プラズマアドレス型液晶表示装置
１００の模式断面図である。プラズマアドレス型液晶表
示装置１００は、対向基板１０と、プラズマセル基板２
０と、液晶層３０とを有する。液晶層３０は、プラズマ
セル基板２０の誘電体シート２３と対向基板１０との間
に挟持されている。プラズマセル基板２０の外側には、
バックライト４０が設けられている。

【０００９】プラズマセル基板２０は、透明な基板２１
（例えば、厚さ０．７ｍｍのガラス基板）と誘電体シー
ト２３との間隙に形成された複数の隔壁２７によって包
囲された複数のストライプ状の放電チャネル２６を有す
る。複数の放電チャネル２６は、互いに平行で、内部に
電離用ガスが封入されている。放電チャネル２６内に
は、電離用ガスをイオン化するためのアノード電極２４
およびカソード電極２５とを有している。アノード電極
２４およびカソード電極２５も、ストライプ状の電極で
ある。誘電体シート２３には、これを貫通する導電部
（不図示）が設けられている。なお、必要に応じて、誘
電体シート２３の液晶層３０側の表面に各絵素に対応す
るように電極を形成してもよい。

【００１０】対向基板１０は、ガラス基板１１の液晶層
３０側表面に、カラーフィルタ層１３、信号電極１２を
有し、外側表面に偏光板１４を有する。ストライプ状の
複数の信号電極１２は、放電チャネル２６が延びる方向
と垂直な方向に延び、信号電極１２と放電チャネル２６
との交差部が絵素を構成する。信号電極１２にデータ信
号を供給し、走査信号を放電チャネル２６に供給するこ
とによって、絵素をアドレスすることが出来る。勿論、
信号電極１２に走査信号を供給し、データ信号を放電チ
ャネル２６に供給しても良い。

【００１１】プラズマアドレス型液晶表示装置１００の
消費電力を低下させるためと、駆動電圧を低下させるた
めに、誘電体シート２３の厚さは、約２０〜１００μｍ
に設定される。また、放電チャネル２６内は、効率良く
プラズマ放電を発生させるために、減圧状態にある。従
って、隔壁２７で支持された誘電体シート２３は、液晶
層３０側と放電チャネル２６側との圧力差によって、隔
壁２７間で撓む。誘電体シートが、撓む例としては、２
つの可能性があり、１つは、圧力差による撓みであり、
もう一方は、スペーサが薄板を押して薄板が撓む場合で
ある。その結果、絵素内の液晶層３０の厚さが、スペー
サ等のギャップ制御材（不図示）で規定される隔壁２７
直上の液晶層３０の厚さと異なる。この問題は、約０．
７ｍｍ以上の厚さのガラス基板を用いるＴＦＴ−ＬＣＤ
では発生せず、プラズマアドレス型液晶表示装置に特有
の問題である。

【００１２】この様子を模式的に図２に示す。厚さｔの
誘電体シート２３は、２つの隔壁２７（間隔：ｗ）間で
撓み、２つの隔壁２７の中央付近で最大撓みＹｍａｘと
なる。

【００１３】最大撓み量Ｙｍａｘは、下記の（数１）で
与えられる。

【００１４】

【数１】Ｙｍａｘ＝α（ρｇｔ＋βｇｈ）（１−ν²）
ｗ⁴／（γＥｔ³）ここで、ρ：ガラスの密度、ｇ：重力加速度、ｔ：ガラ
スの厚さ、ｈ：誘電体シートに加わる圧力、ν：ガラス
のポアソン比、ｗ：支持点間距離、Ｅ：ヤング率、α、
β、γ：定数である。

【００１５】最大撓み量Ｙｍａｘは、誘電体シート２３
に加わる圧力に比例し、支持点間距離（すなわち隔壁間
距離）ｗの４乗に比例する。隔壁２７間距離ｗと最大撓
み量Ｙｍａｘとの関係を図３に示す。最大撓み量Ｙｍａ
ｘは、隔壁間距離ｗが大きくなるにつれて急激に増大す
ることが分かる。すなわち、大型の表示装置において、
撓みに起因する表示品質の低下が重大な問題となり、ま
た、撓み量は絵素の中央部において最大となる。

【００１６】従来のＴＦＴ−ＬＣＤ等と同様に、プラズ
マアドレス型液晶表示装置における液晶層のリタデーシ
ョンをスペーサ等で制御されるギャップに基づいて設定
すると、上述した撓みに起因して、絵素中央部の液晶層
の厚さがファーストミニマム条件を満足しない。その結
果、透過率の低下、コントラスト比の低下、色バランス
の低下等の表示品質の低下を招く。

【００１７】次に、軸対称配向モードのプラズマアドレ
ス型液晶表示装置において、位相差板を追加しても、視
角特性が十分に改善されない理由を説明する。図４は、
軸対称配向モードのプラズマアドレス型液晶表示装置１
２０の模式的断面図である。プラズマアドレス型液晶表
示装置１２０は、液晶層８０が異なる以外は、図１のプ
ラズマアドレス型液晶表示装置１００と基本的に同じ構
成を有している。液晶層８０は、高分子壁８４で液晶領
域８２の少なくとも一部が囲われ、かつ、液晶領域８２
内の液晶分子が軸対称状に配向している。軸対称状配向
とは、その一つの形態としては、たとえば、一方の基板
上で渦巻き状に、他方の基板上で逆方向の渦巻き状に液
晶分子が配向している状態をいう。他の形態としては、
同心円状や放射状などの液晶分子方向のものを同種また
は異種のものを組み合わせ、上下の基板上で互いに直交
した配向方向を有する状態のものがある。液晶分子の配
向を制御するために、必要に応じて配向膜を設けても良
い。

【００１８】図５（ａ）に、従来のＴＮモードのプラズ
マアドレス型液晶表示装置１００の視角特性（等コント
ラスト線図）を、図６（ａ）に、従来のＡＳＭモードの
プラズマアドレス型液晶表示装置１２０の視角特性（等
コントラスト線図）を示す。図５（ｂ）及び図６（ｂ）
は、それぞれの液晶表示装置の偏光板の配置を示してい
る。図５（ａ）及び図６（ａ）中のハッチング部分は、
コントラスト比が１０：１以上の視角の範囲を表わして
いる。図５（ａ）及び（ｂ）から明らかなかように、Ｔ
Ｎモードの液晶表示装置に比較し、ＡＳＭモードの液晶
表示装置の視角特性が改善されており、全方位的な視角
特性を有している。

【００１９】しかしながら、ＡＳＭモードのプラズマア
ドレス型液晶表示装置１２０の視角特性も、図６（ａ）
に示すように、偏光板の偏光軸に対して４５°ずれた方
向（方位角Ψ＝４５°方向）、すなわち液晶セルの縦横
方向から４５°斜めの方向においての視角特性が他の方
向に比べて悪くなっている。この原因を以下に説明す
る。

【００２０】（ｐ型のＡＳＭモードの場合）まず、電圧
無印加時に液晶分子が軸対称配向し、電圧印加時に液晶
分子が垂直配向するｐ型のＡＳＭモードの場合について
説明する。

【００２１】偏光板の偏光軸方向から液晶表示装置に入
射した光は、液晶層の屈折率楕円体を横切る時、常光も
しくは異常光のみの成分しか有さないが、偏光板の偏光
軸から４５°ずれた方向（方位角Ψ＝４５°方向）から
入射した光が液晶層の屈折率楕円体を横切る時、常光お
よび異常光の両成分を有するので、液晶層を通過した光
は楕円偏光となり、光漏れが顕著になる（見かけ上、偏
光板の偏光軸が互いに開いた状態（９０°を越えた状
態）に対応する）。また、飽和電圧印加時には、液晶分
子が基板に対してほぼ直立（△ε＞０の場合）している
ので、視角特性が観測されるようになる（視角θによっ
て液晶層の見かけの屈折率が異なる）。このような光の
漏れと偏光板の視角特性との相乗効果により、互いに直
交している偏光板の偏光軸から方位角Ψ＝４５°方向に
視角特性の比較的悪い領域が発生する。

【００２２】（ｎ型のＡＳＭモードの場合）電圧無印加
時に液晶分子が垂直配向し、電圧印加時に液晶分子が軸
対称配向するｎ型のＡＳＭモード（△ε＜０の場合）に
おいても、位相差板による視角補償効果は、上述のｐ型
のＡＳＭモードと同様である。

【００２３】軸対称配向の液晶表示装置の視角特性は、
負の一軸性の位相差板を少なくとも１枚付加することに
より、さらに改善されることが知られている。しかしな
がら、軸対称配向モードのプラズマアドレス型液晶表示
装置に、従来と同様の方法で設計した負の屈折率異方性
を有する位相差板を設けても、視角特性の顕著な改善は
見られなかった。

【００２４】これも、上述した誘電体シートの撓みに起
因する液晶層の厚さのバラツキが原因である。従来と同
様に、液晶層のリタデーションに基づいて、位相差板の
リタデーション値（位相差板の厚さをｄ_f、位相差板の
屈折率楕円体の面内方向の主屈折率をｎ_x，ｎ_y、厚さ方
向の主屈折率をｎ_zとすると、位相差板の面内リタデー
ション値は、（ｎ_x−ｎ_y）・ｄ_f、位相差板の厚さ方向
のリタデーション値は、｛ｎ_z−（ｎ_x＋ｎ_y）／２｝・
ｄ_f）を決定しても、絵素領域の誘電体シートの撓みに
よって、絵素領域（特にその中央部）の液晶層の厚さが
設計値（セルギャップ制御材によって規定される厚さ）
と異なるので、位相差板の効果が十分に発揮されない。

【００２５】本発明は、上記課題を解決すべくなされた
ものであり、高コントラストであり、色特性および視角
特性に優れたプラズマアドレス型液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明のプラズマアドレ
ス型液晶表示装置は、プラズマセル基板と、対向基板
と、該プラズマセル基板と該対向基板とに挟持された液
晶層とを有し、該プラズマセル基板は、第１基板と、該
液晶層側に設けられた誘電体シートと、該第１基板の外
側に設けられた第１偏光板と、該第１基板と該誘電体シ
ートとの間隙に形成された複数の隔壁によって包囲され
た複数のストライプ状の放電チャネルとを有し、該対向
基板は、第２基板と、該第２基板の外側に設けられた第
２偏光板と、該第２基板上に形成された該複数のストラ
イプ状の放電チャネルと直交する方向に延びる複数のス
トライプ状電極とを有し、該複数の放電チャネルと該複
数のストライプ電極とが交差する領域が絵素を構成する
プラズマアドレス型液晶表示装置において、該隔壁直上
における該液晶層の厚さをｄ₀、該誘電体シートの最大
撓み量をΔｄとしたとき、該絵素内における該液晶層の
最大厚さｄが、ｄ₀＋Δｄで表され、且つ、該液晶層の
屈折率異方性をΔｎとしたとき、リタデーション値ｄ・
Δｎが３００〜５００ｎｍの範囲にあり、そのことによ
って、上記目的が達成される。

【００２７】前記第１および第２偏光板と、前記液晶層
との間に、少なくとも１つの位相差板をさらに有し、該
位相差板の厚さをｄ_f、該位相差板の屈折率楕円体の面
内方向の主屈折率をｎ_x、ｎ_y、厚さ方向の主屈折率をｎ
_zとすると、該位相差板の面内リタデーション値｜（ｎ_x
−ｎ_y）｜・ｄ_fが、該液晶層のリタデーション値ｄ・△
ｎより小さいことが好ましい。

【００２８】前記第１および第２偏光板と、前記液晶層
との間に、少なくとも１つの位相差板をさらに有し、該
位相差板の厚さをｄ_f、該位相差板の屈折率楕円体の面
内方向の主屈折率をｎ_x、ｎ_y、厚さ方向の主屈折率をｎ
_zとすると、該位相差板の厚さ方向のリタデーション値
｛ｎ_z−（ｎ_x＋ｎ_y）／２｝・ｄ_fが、該液晶層のリタデ
ーション値ｄ・△ｎより小さいことが好ましい。

【００２９】前記誘電体シートは、厚さ２０〜１００μ
ｍのガラスシートであってもよい。

【００３０】以下に、本発明の作用について説明する。
本発明によると、例え、誘電体シートが撓み、液晶層の
厚さが分布をもっていたとしても、液晶層のリタデーシ
ョンｄ・Δｎが液晶層の全体に亘って３００〜５００ｎ
ｍの範囲内になるように設定されているので、良好な表
示品位を提供できる。

【００３１】さらに、液晶層のリタデーションとして上
記のｄ・Δｎの値を用いて、位相差板のリタデーション
値（面内および厚さ方向）を設定することにより、視角
特性を改善することが出来る。

【００３２】

【発明の実施の形態】ここでは、液晶分子が軸対称配向
した液晶領域１３２を有する液晶層１３０を備えたプラ
ズマアドレス型液晶表示装置２００を例に説明する。図
７に本願発明によるプラズマアドレス型液晶表示装置２
００の模式断面図である。図１および図４に示したプラ
ズマアドレス型液晶表示装置１００および１２０と同様
の機能を有する構成要素には同じ参照符号を用いてい
る。

【００３３】プラズマアドレス型液晶表示装置２００
は、対向基板１０と、プラズマセル基板２０と、液晶層
１３０とを有する。液晶層１３０は、プラズマセル基板
２０の誘電体シート２３と対向基板１０との間に挟持さ
れている。プラズマセル基板２０の外側には、バックラ
イト４０が設けられている。

【００３４】プラズマセル基板２０は、透明な基板２１
（例えば、厚さ０．７ｍｍのガラス基板）と誘電体シー
ト２３との間隙に形成された複数の隔壁２７によって包
囲された複数のストライプ状の放電チャネル２６を有す
る。複数の放電チャネル２６は、互いに平行で、内部に
電離用ガスが封入されている。放電チャネル２６内に
は、電離用ガスをイオン化するためのストライプ状のア
ノード電極２４およびカソード電極２５とを有してい
る。アノード電極２４およびカソード電極２５は、スク
リーン印刷法を用いてガラス基板２１上にパターン形成
し、焼成することにって形成することが出来る。スクリ
ーン印刷法等を用いて、アノード電極２４上に隔壁２７
が形成される。隔壁２７の頂部は誘電体シート２３の一
方の面に当接し、誘電体シート２３を支持する。誘電体
シート２３は、極薄の板ガラスなどから形成され、マイ
クロシートと呼ばれる。誘電体シート２３の厚さは、約
２０μｍから１００μｍ程度で、ここでは、約５０μｍ
のガラスシートを用いた。なお、必要に応じて、誘電体
シート２３の液晶層３０側の表面に各絵素に対応するよ
うに電極を形成してもよい。誘電体シート２３とガラス
基板２１とは、ガラスフリットなどを用いて接合されて
いる。ガラス基板２１の外側表面に偏光板２２が形成さ
れている。偏光板２２の偏光軸方向は、対向基板１０側
の偏光板１４の偏光軸と直交（クロスニコル）するよう
に配置されている。勿論、表示モードに応じて、偏光軸
を互いに平行（パラレルニコル）に配置して良い。

【００３５】対向基板１０は、ガラス基板１１の液晶層
３０側表面に、カラーフィルタ層１３、信号電極１２を
有し、外側表面に偏光板１４を有する。ストライプ状の
複数の信号電極１２は、放電チャネル２６が延びる方向
と垂直な方向に延び、信号電極１２と放電チャネル２６
との交差部が絵素を構成する。信号電極１２にデータ信
号を供給し、走査信号を放電チャネル２６に供給するこ
とによって、絵素をアドレスすることが出来る。勿論、
信号電極１２に走査信号を供給し、データ信号を放電チ
ャネル２６に供給しても良い。

【００３６】カラーフィルタ層１３は、例えば、各絵素
毎に、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応するように形成される。さら
に、対向基板１０の液晶層１３０側の表面には、格子状
に区画壁１７が形成されている。液晶層１３０は、区画
壁１７によって複数の液晶領域１３２に分割されてい
る。各液晶領域１３２内の液晶分子は、区画壁１７の壁
面効果によって、軸対称に配向制御されている。

【００３７】プラズマアドレス型液晶表示装置２００
は、放電チャネル２６（例えば行方向に延びる）を線順
次で切り換え走査するとともに、この走査に同期して信
号電極１２に画像信号を入力することによって、表示駆
動が行われる。放電チャネル２６にプラズマが発生する
と、放電チャネル２６内部はほぼ一様にアノード電位に
なり、一行ごとに絵素が選択される。放電チャネル２６
が放電した状態で、信号電極１２に画像信号が印加され
ると、この放電チャネル２６と信号電極１２との交差部
の絵素が、所定の表示状態（例えば、点灯や消灯）とな
る。放電チャネル２６の放電が終了した後でも、放電チ
ャネルがハイインピーダンスとなるため、画像信号はそ
のまま絵素に保持される。このようにして、液晶層１３
０は、バックライト４０からの入射光を画像信号に応じ
て変調することによって、画像を表示する。

【００３８】次に、プラズマアドレス型液晶表示装置２
００の部分断面図である図８を参照しながら、絵素単位
の構成を詳細に説明する。なお、分かり易さのために、
図８では図７の上下を逆にしてある。

【００３９】誘電体シート２３と対向基板１０とのギャ
ップは、ガラス基板１１上の区画壁１１７およびその上
に形成された柱状突起１２０によって制御される。柱状
突起１２０は、必要に応じて、区画壁１１７上に選択的
に形成すればよい。区画壁１１７および柱状突起１２０
がスペーサとして機能する。柱状突起１２０は、プラズ
マセル基板２０の隔壁２７に当たるように形成される
（図７参照）。区画壁１１７および柱状突起１２０は、
例えば、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ技術で
形成することが出来る。なお、ガラス基板１１上の信号
電極１２は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等からなる
透明導電膜をパターニングすることによって形成するこ
とが出来る。

【００４０】ｎ型ＡＳＭモードの場合、対向基板１０お
よびプラズマセル基板２０の液晶層１３０側表面には、
垂直配向材（例えば、ポリイミド膜）が形成されてい
る。それぞれの基板１０および２０の表面を垂直配向材
で被覆した後、その面が互いに対向するように、シール
材等で貼り合わせ、その後、液晶材料を注入することに
よって、液晶セルが形成される。

【００４１】本発明のプラズマアドレス型液晶表示装置
２００が従来プラズマアドレス型液晶表示装置と異なる
のは、液晶層１３０のリタデーション値が、区画壁１１
７および柱状突起１２０によって規定される隔壁２７直
上の液晶層１３０の厚さ（ｄ₀）と誘電体シート２３の
撓みによる液晶層１３０の厚さの増加分（Δｄ）との和
（液晶層の最大厚さ：ｄ₀＋Δｄ）に基づいて、設定さ
れていることにある（図２参照）。

【００４２】液晶層の厚さにバラツキがある場合、液晶
層全体の厚さの平均値を基準に、リタデーションを３０
０〜５００ｎｍの範囲内に設定することが考えられる。
このように設定すると、平均厚さより薄い領域（絵素の
周辺部）のリタデーションは上記所定の範囲内にあり、
良好な表示特性が得られる。しかしながら、絵素の中央
付近で、液晶層の厚さが平均厚さよりも厚い領域が存在
し、その領域のリタデーションが上記所定の範囲を超え
る場合がある。リタデーションが５００ｎｍを越える
と、透過率が低下したり、中間調での反転現象が顕著に
なったり、色バランスが崩れるなど表示特性が低下す
る。例え、液晶層のリタデーションが５００ｎｍを越え
る領域がほんの一部であっても、少しでも存在する限
り、人間に不快感を与えるので、十分の表示品質とはい
えない。特に、プラズマアドレス型液晶表示装置では、
絵素の中央付近において、液晶層の厚さが最大となるの
で、絵素の中央付近のリタデーションが３００〜５００
ｎｍの範囲内となるように設定することが極めて重要で
ある。

【００４３】本発明によると、例え、誘電体シートが撓
み、液晶層の厚さが分布をもっていたとしても、液晶層
のリタデーションｄ・Δｎが液晶層の全体に亘って３０
０〜５００ｎｍの範囲内になるように設定されているの
で、良好な表示品位を提供できる。

【００４４】さらに、液晶層のリタデーションとして上
記のｄ・Δｎの値を用いて、位相差板のリタデーション
値（面内および厚さ方向）を設定することにより、視角
特性を改善することが出来る。

【００４５】本実施形態においては、軸対称配向モード
のプラズマアドレス型液晶表示装置２００について説明
したが、本願発明はこれに限られず、図１および図４に
示したプラズマアドレス型液晶表示装置１００および１
２０に適用することもできる。また、本発明によるプラ
ズマアドレス型液晶表示装置は、公知の方法によって製
造することが出来る。

【００４６】

【実施例】以下に具体的な実施例について説明する。

【００４７】（実施例１）以下の実施例では、図７に示
したプラズマアドレス型液晶表示装置２００を作製し
た。液晶層１３０の液晶材料とし、Δｎ＝０．０７８９
の液晶材料を用いた。また、隔壁２７直上の液晶層１３
０の厚さ（ｄ₀＋Δｄ）が５．５μｍになるように、区
画壁１１７と柱状突起１２０の高さを調節した。得られ
たプラズマアドレス型液晶表示装置２００の絵素中央部
のリタデーションは４８７ｎｍ、隔壁２７直上部のリタ
デーションは４３９ｎｍであった。すなわち、液晶層１
３０の厚さは、全領域に亘って、３００ｎｍ〜５００ｎ
ｍの範囲内であった。

【００４８】また、得られたプラズマアドレス型液晶表
示装置２００の表示特性を評価した結果、視角範囲：上
下方向で±８０°、左右方向で±８０°で、コントラス
ト比１０：１が得られた。また、本実施例での白色光の
色度図のｘ、ｙ値は、ｘ＝０．３１２、ｙ＝０．３１５
であり、標準光源Ｃの色度図座標ｘ＝０．３１０１、ｙ
＝０．３１６２の値に非常に近く、色特性も良好であっ
た。

【００４９】（実施例２）実施例１と同様に、図７に示
したプラズマアドレス型液晶表示装置２００を作製し
た。液晶層１３０の液晶材料とし、Δｎ＝０．０７３の
液晶材料を用いた。また、隔壁２７直上の液晶層１３０
の厚さ（ｄ₀＋Δｄ）が６．０μｍになるように、区画
壁１１７と柱状突起１２０の高さを調節した。得られた
プラズマアドレス型液晶表示装置２００の絵素中央部の
リタデーションは４８２ｎｍ、隔壁２７直上部のリタデ
ーションは４３８ｎｍであった。すなわち、液晶層１３
０の厚さは、全領域に亘って、３００ｎｍ〜５００ｎｍ
の範囲内であった。

【００５０】また、得られたプラズマアドレス型液晶表
示装置２００の表示特性を評価した結果、視角範囲：上
下方向で±８０°、左右方向で±８０°で、コントラス
ト比１０：１が得られた。また、本実施例での白色光の
色度図のｘ、ｙ値は、ｘ＝０．３１４、ｙ＝０．３１３
であり、標準光源Ｃの色度図座標ｘ＝０．３１０１、ｙ
＝０．３１６２の値に非常に近く、色特性も良好であっ
た。

【００５１】（実施例３）実施例１と同様に、図７に示
したプラズマアドレス型液晶表示装置２００を作製し
た。液晶層１３０の液晶材料とし、Δｎ＝０．０７３の
液晶材料を用いた。また、隔壁２７直上の液晶層１３０
の厚さ（ｄ₀＋Δｄ）が５．５μｍになるように、区画
壁１１７と柱状突起１２０の高さを調節した。得られた
プラズマアドレス型液晶表示装置２００の絵素中央部の
リタデーションは４４５ｎｍ、隔壁２７直上部のリタデ
ーションは４０２ｎｍであった。すなわち、液晶層１３
０の厚さは、全領域に亘って、３００ｎｍ〜５００ｎｍ
の範囲内であった。

【００５２】また、得られたプラズマアドレス型液晶表
示装置２００の表示特性を評価した結果、視角範囲：上
下方向で±８０°、左右方向で±８０°で、コントラス
ト比１０：１が得られた。また、本実施例での白色光の
色度図のｘ、ｙ値は、ｘ＝０．３１３、ｙ＝０．３１３
であり、標準光源Ｃの色度図座標ｘ＝０．３１０１、ｙ
＝０．３１６２の値に非常に近く、色特性も良好であっ
た。

【００５３】（比較例１）実施例１と同様に、図７に示
したプラズマアドレス型液晶表示装置２００を作製し
た。液晶層１３０の液晶材料とし、Δｎ＝０．０７８９
の液晶材料を用いた。また、隔壁２７直上の液晶層１３
０の厚さ（ｄ₀＋Δｄ）が６．０μｍになるように、区
画壁１１７と柱状突起１２０の高さを調節した。得られ
たプラズマアドレス型液晶表示装置２００の絵素中央部
のリタデーションは５２７ｎｍ、隔壁２７直上部のリタ
デーションは４７９ｎｍであった。隔壁２７直上部のリ
タデーションは、３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内にあ
るが、絵素中央部のリタデーションは、この範囲からは
ずれていた。

【００５４】また、得られたプラズマアドレス型液晶表
示装置２００の表示特性を評価した結果、視角範囲：上
下方向で±５０°、左右方向で±５０°で、コントラス
ト比１０：１が得られた。また、本比較例での白色光の
色度図のｘ、ｙ値は、ｘ＝０．４０８、ｙ＝０．３９８
であり、全体が黄色がかっており、白色の表示品位が低
かった。

【００５５】（実施例４）本実施例においては、位相差
板を追加することによって、軸対称配向モードのプラズ
マアドレス型液晶表示装置の視角特性をさらに改善した
例を説明する。

【００５６】実施例１と同様に、図７に示したプラズマ
アドレス型液晶表示装置２００を作製した。液晶層１３
０の液晶材料とし、Δｎ＝０．０７３の液晶材料を用い
た。また、隔壁２７直上の液晶層１３０の厚さ（ｄ₀＋
Δｄ）が６．０μｍになるように、区画壁１１７と柱状
突起１２０の高さを調節した。さらに、ガラス基板１１
と偏光板１４との間に、光学的に負の複屈折性を有する
位相差板（不図示）を一枚配設した。

【００５７】位相差板の面内リタデーション（ｎ_x−
ｎ_y）・ｄ_fは４２ｎｍであり、位相差板の厚さ方向のリ
タデーション｛ｎ_z−（ｎ_x＋ｎ_y）／２｝・ｄ_fは１７０
ｎｍであった。得られたプラズマアドレス型液晶表示装
置２００の絵素中央部のリタデーションは４８２ｎｍ、
隔壁２７の直上部でのリタデーションは４３８ｎｍであ
った。すなわち、液晶層１３０の全領域に亘って、３０
０〜５００ｎｍの範囲内であった。

【００５８】図９に、本実施例のプラズマアドレス型液
晶表示装置２００の視角特性を示す。コントラストが１
０：１以上である視角範囲は、上下で±８０°、左右で
±８０°であり、かつ、どの方位角においても±８０°
であり、全方位的な視角特性が得られた。また、本実施
例での白色光の色度図のｘ、ｙ値は、ｘ＝０．３１３、
ｙ＝０．３１２であり、標準光源Ｃの色度図座標ｘ＝
０．３１０１、ｙ＝０．３１６２の値に非常に近く、色
特性も良好であった。

【００５９】（実施例５）実施例１と同様に、図７に示
したプラズマアドレス型液晶表示装置２００を作製し
た。液晶層１３０の液晶材料とし、Δｎ＝０．０７３の
液晶材料を用いた。また、隔壁２７直上の液晶層１３０
の厚さ（ｄ₀＋Δｄ）が６．０μｍになるように、区画
壁１１７と柱状突起１２０の高さを調節した。さらに、
ガラス基板１１と偏光板１４との間に、光学的に負の複
屈折性を有する位相差板（不図示）を一枚配設した。得
られたプラズマアドレス型液晶表示装置２００の絵素中
央部のリタデーションは４８２ｎｍ、隔壁２７の直上部
でのリタデーションは４３８ｎｍであった。すなわち、
液晶層１３０の全領域に亘って、３００〜５００ｎｍの
範囲内であった。

【００６０】本実施例では、位相差板の厚さ方向のリタ
デーション｛ｎ_z−（ｎ_x＋ｎ_y）／２｝・ｄ_fが１７０ｎ
ｍで、位相差板の面内リタデーション（ｎ_x−ｎ_y）・ｄ
_fが異なる種々の位相差板を用いて、プラズマアドレス
型液晶表示装置２００を作製し、視角特性を評価した。
視角θ＝４０°で方位角Ψ＝０°、４５°、９０°およ
び１３５°におけるコントラスト比と面内リタデーショ
ン（ｎ_x−ｎ_y）・ｄ_fとの関係を図１０に示す。図１０
から明らかなように、視角θ＝４０°、方位角Ψ＝４５
°におけるコントラスト比の面内リタデーション依存性
は、視角θ＝４０°、方位角Ψ＝１３５°における依存
性とほぼ同様であった。

【００６１】また、視角θ＝４０°、方位角Ψ＝４５°
または視角θ＝４０°、方位角Ψ＝１３５°において、
コントラスト比が１０：１以上となる位相差板の面内リ
タデーションの値の範囲は、約２０．０ｎｍ〜７０．０
ｎｍであり、液晶層のリタデーション値の約４〜１５％
であった。

【００６２】（比較例２）実施例１と同様に、図７に示
したプラズマアドレス型液晶表示装置２００を作製し
た。液晶層１３０の液晶材料とし、Δｎ＝０．０７８９
の液晶材料を用いた。また、隔壁２７直上の液晶層１３
０の厚さ（ｄ₀＋Δｄ）が６．０μｍになるように、区
画壁１１７と柱状突起１２０の高さを調節した。さら
に、ガラス基板１１と偏光板１４との間に、実施例４と
同じ位相差板（不図示）を一枚配設した。

【００６３】位相差板の面内リタデーション（ｎ_x−
ｎ_y）・ｄ_fは４２ｎｍであり、位相差板の厚さ方向のリ
タデーション｛ｎ_z−（ｎ_x＋ｎ_y）／２｝・ｄ_fは１７０
ｎｍであった。得られたプラズマアドレス型液晶表示装
置２００の絵素中央部のリタデーションは５２７ｎｍ、
隔壁２７の直上部でのリタデーションは４７９ｎｍであ
った。隔壁２７直上部のリタデーションは、３００ｎｍ
〜５００ｎｍの範囲内にあるが、絵素中央部のリタデー
ションは、この範囲からはずれていた。

【００６４】図１１に、本比較例のプラズマアドレス型
液晶表示装置２００の視角特性を示す。コントラスト比
が１０：１以上である視角範囲は、上下で±７０°、左
右で±７０°で、偏光板の偏光軸方向に対して４５°ず
れた方向、すなわち、液晶パネルの表示面の縦横方向か
ら４５°ずれた方向で、６０°であり、ある程度の視角
改善はされているものの、全方位的な良好な視角特性は
得られなかった。

【００６５】なお、上記の実施例４および５では、液晶
層１３０が区画壁２７により複数の液晶領域１３２に細
分化され、かつ液晶分子が軸対称配向制御された広視野
角表示モードについて説明したが、配向分割モード、Ｖ
Ａモード（Vertical-Alignment-Mode)、ＩＰＳモード(I
n-Plane-Switching)等の広視野角表示モードでれば、同
様の効果があるのは言うまでもない。

【００６６】

【発明の効果】本発明によると、液晶層厚を最適に設計
することにより、視角特性の優れた、中間調でのコント
ラストの反転現象の少ない、また、色バランスが良い色
特性に優れたプラズマアドレス液晶表示装置が提供され
る。本発明の液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ
ー、ワープロ、アミューズメント機器、テレビジョン装
置などの平面ディスプレイやシャッター効果を利用した
表示板、窓、壁等に好適に用いられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラズマアドレス型液晶表示装置１００の模式
断面図である。

【図２】プラズマアドレス型液晶表示装置の誘電体シー
トのたわみを示す模式図である。

【図３】隔壁間距離と誘電体シートの最大たわみ量の関
係を示す図である。

【図４】プラズマアドレス型液晶表示装置１２０の模式
断面図である。

【図５】（ａ）はプラズマアドレス型液晶表示装置１０
０の視角特性を示す図、（ｂ）は液晶パネルと偏光板と
の配置関係を示す図である。

【図６】（ａ）はプラズマアドレス型液晶表示装置１２
０の視角特性を示す図、（ｂ）は液晶パネルと偏光板と
の配置関係を示す図である。

【図７】本発明のプラズマアドレス型液晶表示装置２０
０の模式断面図である。

【図８】本発明のプラズマアドレス型液晶表示装置２０
０の絵素部分の拡大図である。

【図９】本発明の他のプラズマアドレス型液晶表示装置
の視角特性を示す図である。

【図１０】本発明のプラズマアドレス型液晶表示装置の
コントラスト比と面内リタデーション（ｎ_x−ｎ_y）・ｄ
_fとの関係を示すグラフである（視角θ＝４０°で方位
角Ψ＝０°、４５°、９０°および１３５°）。

【図１１】比較例２のプラズマアドレス型液晶表示装置
の視角特性を示す図である。

【符号の説明】

１０対向基板１１、２１基板１３カラーフィルター層１４、２２偏光板２０プラズマセル基板２３誘電体シート２６放電チャネル２７隔壁３０、１３０液晶層４０バックライト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今井雅人東京都品川区北品川６−７−35 ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラズマセル基板と、対向基板と、該プ
ラズマセル基板と該対向基板とに挟持された液晶層とを
有し、該プラズマセル基板は、第１基板と、該液晶層側に設け
られた誘電体シートと、該第１基板の外側に設けられた
第１偏光板と、該第１基板と該誘電体シートとの間隙に
形成された複数の隔壁によって包囲された複数のストラ
イプ状の放電チャネルとを有し、該対向基板は、第２基板と、該第２基板の外側に設けら
れた第２偏光板と、該第２基板上に形成された該複数の
ストライプ状の放電チャネルと直交する方向に延びる複
数のストライプ状電極とを有し、該複数の放電チャネルと該複数のストライプ状電極とが
交差する領域が絵素を構成するプラズマアドレス型液晶
表示装置において、該隔壁直上における該液晶層の厚さをｄ₀、該誘電体シ
ートの最大撓み量をΔｄとしたとき、該絵素内における
該液晶層の最大厚さｄが、ｄ₀＋Δｄで表され、且つ、
該液晶層の屈折率異方性をΔｎとしたとき、リタデーシ
ョン値ｄ・Δｎが３００〜５００ｎｍの範囲にあるプラ
ズマアドレス型液晶表示装置。
【請求項２】前記第１および第２偏光板と、前記液晶
層との間に、少なくとも１つの位相差板をさらに有し、該位相差板の厚さをｄ_f、該位相差板の屈折率楕円体の
面内方向の主屈折率をｎ_x、ｎ_y、厚さ方向の主屈折率を
ｎ_zとすると、該位相差板の面内リタデーション値｜
（ｎ_x−ｎ_y）｜・ｄ_fが、該液晶層のリタデーション値
ｄ・△ｎより小さい請求項１に記載のプラズマアドレス
型液晶表示装置。
【請求項３】前記第１および第２偏光板と、前記液晶
層との間に、少なくとも１つの位相差板をさらに有し、該位相差板の厚さをｄ_f、該位相差板の屈折率楕円体の
面内方向の主屈折率をｎ_x、ｎ_y、厚さ方向の主屈折率を
ｎ_zとすると、該位相差板の厚さ方向のリタデーション
値｛ｎ_z−（ｎ_x＋ｎ_y）／２｝・ｄ_fが、該液晶層のリタ
デーション値ｄ・△ｎより小さい請求項１に記載のプラ
ズマアドレス型液晶表示装置。
【請求項４】前記誘電体シートは、厚さ２０〜１００
μｍのガラスシートである請求項１から３のいずれかに
記載のプラズマアドレス型液晶表示装置。