JPH11311774A - プラズマアドレス表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマアドレス表示装置において低放電電
圧、ディケイ時間の短縮、低放電電流、長寿命を実現す
る。 【解決手段】 中間シ−トを介して重ねられた電気光学
セルとプラズマセルとを備え、該プラズマセルは前記中
間シ−トに対して放電可能な気体を封入する空間を介し
て接合した基板と、該基板上に形成されたストライプ状
の放電電極とストライプ状の隔壁と、を有し、互いに隣
り合う隔壁の間に放電チャンネルを形成しているプラズ
マアドレス表示装置において、前記放電電極は、前記放
電チャンネル内に少なくとも一対形成され、間隔が５μ
ｍ以上１００μｍ未満であることを特徴とする。

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
表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気光学セルとして液晶セルを用
いたマトリックスタイプの電気光学装置、例えば液晶表
示装置を高解像度化、高コントラスト化するための手段
としては、各画素毎に薄膜トランジスタなどのスイッチ
ング素子を設け、これを線順次で駆動するアクティブマ
トリックスアドレス方式が一般的に知られている。しか
しながら、この場合、薄膜トランジ１スタの様な半導体
素子を基板上に多数設ける必要があり、特に大面積化し
た時に製造歩留まりが悪くなるという短所がある。この
ため、最近、薄膜トランジスタなどからなるスイッチン
グ素子に代えてプラズマ放電に基づくスイッチを利用す
る方式が提唱されている。

【０００３】図１０は、特開平８−２９３２６４等で開
示されている従来のプラズマアドレス表示装置の部分断
面構成図である。図１０に示すように、プラズマアドレ
ス表示装置は液晶セルと、プラズマセルと、それらの間
に介在する誘電体シ−ト１７とを積層したフラットパネ
ル構造をしている。液晶セルは、図１０における紙面平
行方向に所定の間隔で設けられた左右方向に延びた複数
のデ−タ電極（行電極）１８と、誘電体シ−ト１７とデ
−タ電極１８との間に液晶が充填された液晶層１９とを
有する。プラズマセルは、ガラス基板２０、プラズマ室
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、カソ−ド電極２２ａ、２２
ｂ、２２ｃ、アノ−ド電極２３ａ、２３ｂ、２３ｃ及び
バリアリブ２４を有する。ガラス基板２０上には、紙面
垂直方向に延びたストライプ状のパタ−ンでカソ−ド電
極２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及びアノ−ド電極２３ａ、２
３ｂ、２３ｃが形成してある。さらに、ストライプ状の
パタ−ンで誘電体シ−ト１７の下面に達するバリアリブ
２４が形成してある。

【０００４】図１０に示す従来のプラズマアドレス表示
装置の場合、ストライプ状パタ−ンで形成されたアノ−
ド電極２３ａ、２３ｂ、２３ｃ上に、ストライプ状のパ
タ−ンで、誘電体シ−ト１７の下面に達するバリアリブ
２４が形成してある。カソ−ド電極２２ａ、２２ｂ、２
２ｃは、プラズマ室２１ａ、２１ｂ、２１ｃ内に露出し
ている。誘電体シ−ト１７、ガラス基板２０、バリアリ
ブ２４によって個々に密閉されたプラズマ室２１ａ、２
１ｂ、２１ｃには、イオン化可能なガスが封入してあ
る。このガスとしては、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ガスなどが使用さ
れる。

【０００５】以上の構成において、例えば、図１０に示
すプラズマ室２１ａに対応するカソ−ド電極２２ａ及び
アノ−ド電極２３ａ、２３ｂに所定の電圧が印加される
と、カソ−ド電極２２ａ及びアノ−ド電極２３ａ、２３
ｂがそれぞれカソ−ド、アノ−ドとして作用し、プラズ
マ室２１ａの部分のガスが選択的にイオン化されてプラ
ズマ放電が発生し、その内部は略アノ−ド電位に維持さ
れる。この状態で、デ−タ電極１８にデ−タ電圧が印加
されると、プラズマ室２１ａに対応する画素の液晶層１
９に誘電体シ−ト１７を介してデ−タ電圧が書き込まれ
る。プラズマ放電が終了すると、プラズマ室２１ａは浮
遊電位となり、対応する画素の液晶層１９に書き込まれ
た電圧は、次の書き込み期間（例えば１フレ−ム後）ま
で保持される。この時、プラズマ室２１ａはサンプリン
グスイッチとして機能し、各画素の液晶層１９はサンプ
リングキャパシタ−として機能している。各画素の液晶
層１９に対してデ−タ電極１８から書き込まれたデ−タ
電圧によって液晶が動作することから画素単位で表示が
行われる。従って、プラズマ放電を発生させて列方向に
並ぶ複数の画素の液晶層１９にデ−タ電圧を書き込む一
対のプラズマ室を行方向に順次走査していくことで、二
次元画像の表示を行うことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した様に、プ
ラズマアドレス表示装置では、プラズマサンプリングス
イッチが導通した状態で表示セルに所定の電圧の画像信
号を書き込むことにより表示を行う。プラズマサンプリ
ングスイッチの導通状態は放電チャンネルのプラズマ放
電により発生するイオンと電子に依存している。プラズ
マ放電により一部の粒子は準安定状態に励起してその後
基底状態に戻る。放電チャンネルのプラズマ放電が終了
した後、この様な準安定原子は比較的長時間存在し、微
量ではあるがイオンと原子を生成する。従って、プラズ
マサンプリングスイッチは放電終了後でもしばらく導通
状態を保っている。

【０００７】プラズマサンプリングスイッチが完全に非
導通状態に戻るのは、準安定原子が略完全に基底状態に
復帰した時点である。このため、最終的に表示セルに書
き込まれる信号電荷を決定するのは準安定原子が基底状
態に戻るまでのディケイ時間である。１走査線あたりに
割り当てられる時間は表示方式によって異なるが、ＶＧ
Ａの場合には、３４．７μｓｅｃ、ハイビジョンのよう
な高精細表示の場合には２０μｓｅｃ以下となる。１走
査線に割り当てられた書き込み期間と準安定原子のディ
ケイ時間（寿命）の対応がとれていないと、線順次走査
に同期した画像信号の書き込みを完全にできないことに
なる。従って、ハイビジョンのような高精細表示を行う
場合、ディケイ時間を少なくとも２０μｓｅｃ以下、好
ましくは１０μｓｅｃ以下とする必要がある。

【０００８】上記従来のプラズマアドレス表示装置にお
けるプラズマ基板の場合、４０インチクラスの大型画面
では、電極材料としてＮｉが使用され、開口率を考慮
し、ピッチ１ｍｍ、アノ−ド電極幅０．３ｍｍ、カソ−
ド電極幅０．２ｍｍ、アノ−ド電極とカソ−ド電極の電
極間隔は０．２５ｍｍ程度である。また、ガスとしては
主に２５Ｔｏｒｒ程度の圧力のキセノンガスが使用され
ていた。この場合のディケイ時間は約３０μｓｅｃであ
った。このため従来のプラズマ基板とガスではハイビジ
ョンのような高精細表示ができないという問題がある。

【０００９】この対応として、特開平８−３１３８８３
のように希ガスに水素等の不活性ガスを微量添加する方
法が提案されているが、パネル内での均一混合が困難で
あり、さらに、パネル構成材料への不活性ガス吸着によ
り時間とともに混合比率が変化してしまい、ディケイ時
間が場所や時間とともに変化してしまうという問題があ
る。また、上記従来のプラズマ基板構造、ガス種類のま
まディケイ時間を短くする方法として、ガスの圧力を高
くするという方法がある。

【００１０】図１１はＸｅガス圧力とディケイ時間の関
係を示す図である。図１１のように、従来使用されてい
たキセノンガスにおいても２５Ｔｏｒｒではディケイ時
間が３０μｓｅｃであるが、６０Ｔｏｒｒでは１０μｓ
ｅｃとなりディケイ時間から言えば高精細表示が可能と
なる。しかし、従来のプラズマ基板においてガス圧力を
上げると、放電電流の増加を招く。

【００１１】図１２は、従来の構造におけるキセノンガ
ス圧と放電電流の関係を示す実験結果である。放電電流
はガス圧の２乗に比例し、放電電極長さ１ｍの４０イン
チのパネルでは１つの放電チャンネルの放電電流は、２
５Ｔｏｒｒで１００ｍＡであったものが、６０Ｔｏｒｒ
では６００ｍＡにも増加してしまう。このため、大きな
消費電力増加と、放電時のカソ−ド表面でのスパッタリ
ングが顕著となるため、寿命が大きく低下してしまうと
いう問題がある。同時に、パネル内での放電状態を均一
化するために放電電圧をさらに増加すると、ガス圧が高
いほど局所的なア−ク放電が発生しやすくなり、駆動マ
−ジンが低下してしまう。従来の構造の場合、ガス圧６
０Ｔｏｒｒで駆動マ−ジンは１０（Ｖ）程度である。

【００１２】さらに、従来のプラズマ基板において材
料、同一ガス種のままディケイ時間を短縮する方法とし
て準安定原子のプラズマ基板構成物への拡散の割合を増
加させるために、隔壁高さを低くすることも考えられる
が、この場合、プラズマ放電開始電圧が大きく上昇して
しまい消費電力増大、駆動用ＩＣのコストアップという
問題が生じてしまう。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、中間シ−トを
介して重ねられた電気光学セルとプラズマセルとを備
え、該プラズマセルは前記中間シ−トに対して放電可能
な気体を封入する空間を介して接合した基板と、該基板
上に形成されたストライプ状の放電電極とストライプ状
の隔壁と、を有し、互いに隣り合う隔壁の間に放電チャ
ンネルを形成しているプラズマアドレス表示装置におい
て、前記放電電極は、前記放電チャンネル内に少なくと
も一対形成され、間隔が５μｍ以上１００μｍ未満であ
ることを特徴とし、それにより上記目的が達成される。

【００１４】前記放電電極は、前記放電チャンネル内に
おいて略線対称に配置されていることが好ましい。

【００１５】放電ガスの圧力を、パッシェン曲線が極小
を示す圧力Ｐｍｉｍ（Ｔｏｒｒ）以下、Ｐｍｉｍ−５０
（Ｔｏｒｒ）以上とすることが好ましい。

【００１６】以下、作用について説明を行なう。本発明
は、中間シ−トを介して重ねられた電気光学セルとプラ
ズマセルとを備え、該プラズマセルは前記中間シ−トに
対して放電可能な気体を封入する空間を介して接合した
基板と、該基板上に形成されたストライプ状の放電電極
とストライプ状の隔壁と、を有し、互いに隣り合う隔壁
の間に放電チャンネルを形成しているプラズマアドレス
表示装置において、前記放電電極は、前記放電チャンネ
ル内に少なくとも一対形成され、間隔が５μｍ以上１０
０μｍ未満であることを特徴としているので、放電に寄
与する電界を不平等電界ではなく、平等電界に近いもの
とすることが可能となる。すなわち電界集中、歪みの少
ない電界により放電を引き起こすことが可能となる。そ
のため、放電開始、均一放電を、安定に低い電圧で起こ
すことが可能となる。また、電界の集中が軽減されるた
めに、放電の集中も発生し難くなるなるため、低い放電
電流で放電させることが可能となり、従来問題となって
いた高ガス圧化による電流増加による消費電力増加及び
寿命短縮を大幅に改善することが可能となる。

【００１７】すなわち、ハイビジョンのような高精細表
示用にディケイ時間１０μｓｅｃ以下とするために、ガ
ス圧力を増加してディケイ時間の短縮をはかることが放
電電流上昇なしに実現可能となる。そのため、従来問題
となっていた消費電力増大、短寿命の問題を解決するこ
とができる。また、電界集中による局所放電がし難くな
るため、パネル内での放電状態の均一化のために放電電
圧を増加しても、局所的なア−ク放電が発生しにくくな
るため、高いガス圧としても広い駆動マ−ジンのプラズ
マ放電とすることが可能となる。さらに、一対のストラ
イプ状の放電電極の間隔を、５μｍ以上とすることによ
り、使用時間増加にともない電極間にスパッタされた電
極材が付着し電極が短絡してしまうことによる寿命の問
題についても、十分長寿命化を図ることが可能となる。

【００１８】前記放電電極は、前記放電チャンネル内に
おいて略線対称に配置されていることを特徴とするの
で、プラズマがプラズマ室内全域に均一に広がる。従っ
て、液晶にかかる電界が均一となり、表示むらが生じな
い。

【００１９】放電ガスの圧力を、パッシェン曲線が極小
を示す圧力Ｐｍｉｍ（Ｔｏｒｒ）以下、Ｐｍｉｍ−５０
（Ｔｏｒｒ）以上としているので、大きなサイズのプラ
ズマアドレス表示装置用のプラズマ放電電極長が１ｍを
超えるような場合であっても均一な放電をえることが可
能となる。あまり放電ガス圧を低下させると放電開始電
圧の上昇を招くが、Ｐｍｉｍ以下、Ｐｍｉｍよりも５０
Ｔｏｒｒ低い圧力以上であれば、放電開始電圧の上昇も
ほとんど無く均一放電を得ることが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。

【００２１】（実施の形態１）図１は、本発明の第１の
実施形態のプラズマアドレス表示装置の断面図である。
図１に示すように、プラズマアドレス表示装置は液晶セ
ルと、プラズマセルと、それらの間に介在する誘電体シ
−ト１とを積層したフラットパネル構造をしている。

【００２２】液晶セルは、図１中紙面平行方向に所定の
間隔で設けられた左右方向に延びた複数のデ−タ電極
（行電極）２と、誘電体シ−ト１とデ−タ電極２との間
に液晶が充填された液晶層３とを有する。プラズマセル
は、ガラス基板４、プラズマ室５ａ、５ｂ、５ｃ、カソ
−ド電極６ａ、６ｂ、６ｃ、アノ−ド電極７ａ、７ｂ、
７ｃ及びバリアリブ８を有する。ガラス基板４上には、
紙面垂直方向に延びたストライプ状のパタ−ンでカソ−
ド電極６ａ、６ｂ、６ｃ及びアノ−ド電極７ａ、７ｂ、
７ｃが形成してある。さらに、ストライプ状のパタ−ン
で誘電体シ−ト１の下面に達するバリアリブ８が形成し
てある。誘電体シ−ト１、ガラス基板４、バリアリブ８
によって個々に密閉されたプラズマ室５ａ、５ｂ、５ｃ
には、イオン化可能なガスが封入してある。このガスと
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ガスなどが使用される。

【００２３】以上の構成において、例えば、図１に示す
プラズマ室５ａに対応するカソ−ド電極６ａ及びアノ−
ド電極７ａに所定の電圧が印加されると、カソ−ド電極
６ａ及びアノ−ド電極７ａがそれぞれカソ−ド、アノ−
ドとして作用し、プラズマ室５ａの部分のガスが選択的
にイオン化されてプラズマ放電が発生し、その内部は略
アノ−ド電位に維持される。この状態で、デ−タ電極２
にデ−タ電圧が印加されると、プラズマ室５ａに対応す
る画素の液晶層３に誘電体シ−ト１を介してデ−タ電圧
が書き込まれる。プラズマ放電が終了すると、プラズマ
室５ａは浮遊電位となり、対応する画素の液晶層３に書
き込まれた電圧は、次の書き込み期間（例えば１フレ−
ム後）まで保持される。この時、プラズマ室５ａはサン
プリングスイッチとして機能し、各画素の液晶層３はサ
ンプリングキャパシタ−として機能している。各画素の
液晶層３に対してデ−タ電極２から書き込まれたデ−タ
電圧によって液晶が動作することから画素単位で表示が
行われる。従って、プラズマ放電を発生させて列方向に
並ぶ複数の画素の液晶層３にデ−タ電圧を書き込む一対
のプラズマ室を行方向に順次走査していくことで、二次
元画像の表示を行うことができる。図１において本発明
の第一の特徴は、一対のストライプ状の放電電極の間隔
が、５μｍ以上１００μｍ未満であることである。

【００２４】図２から図５は、本発明の効果を確認する
ためにおこなった実験結果である。実験は、図１に示す
セルにおいて、バリアリブピッチ１ｍｍ、ストライプ状
の放電電極長１ｍ、バリアリブ高さ３００μｍ、電極幅
２０〜１００μｍ、電極間隔を３μｍ〜５８０μｍの間
で変化させたプラズマセルを作製することにより行っ
た。封入ガスとしてはキセノンを用いた。また、電極材
としては厚さ２０μｍのＮｉを用いた。

【００２５】図２は、このような条件で作製したプラズ
マセルにおいていろいろなキセノンガス圧における放電
開始電圧を測定し、放電開始電圧とガス圧の関係をプロ
ットした曲線における極小値、いわゆる、パッシェンミ
ニマムＰｍｉｍにおける放電開始電圧を比較した図であ
る。図２のように、一対のストライプ状の放電電極の間
隔が１００μｍ未満において急激に放電開始電圧が低下
することが確認できた。ここで、一般的には放電開始電
圧と（ガス圧×電極間距離）の関係は、ガスの種類によ
り一定で、放電開始電圧の極小値も一定の値になること
が知られている。（産業図書株式会社『プラズマ工学の
基礎』）しかしながら、図３に示されるように、電極間
隔が狭くなるに従い、放電開始電圧の極小値の値が小さ
くなり、極小となるガス圧以下の領域における放電開始
電圧の上昇カーブも緩やかになってくることが実験によ
り確認された。特に、電極間隔が１００μｍよりも小さ
くなると上昇カーブが緩やかになってくる傾向がある。

【００２６】また、図４は上記プラズマセルのキセノン
ガス圧５０Ｔｏｒｒ、電極幅５０μｍの場合の、均一な
放電を得るために必要な放電電流を示す図である。図４
より電極間隔を小さくすることより、電界集中が低減
し、局所的な高エネルギ−放電が抑制されるため、放電
電流が大幅に低減できていることがわかる。電極間隔が
７０μｍでは、約２５ｍＡにまで放電電流を低減してい
る。これは、電界集中が低減し、局所的な高エネルギー
放電が抑制されているためである。

【００２７】実際の放電電流とキセノンガス圧の関係の
一例として電極間隔７０μｍ、電極幅は従来と同じ１４
０μｍの場合についての測定結果を図５に示す。従来構
造における電極間隔（２５０μｍ）では、６０Ｔｏｒｒ
で６００ｍＡもの大きな電流が流れていた。（図１２）
それに対して、電極間隔７０μｍの場合はガス圧が６０
Ｔｏｒｒで放電電流が１００ｍＡであり、少ない電流で
十分な放電が得られた。

【００２８】実際の高開口率でハイビジョン等の高精細
表示を実現する一例としては、上記構造のプラズマセル
において、キセノンガス圧６０Ｔｏｒｒ、電極幅７０μ
ｍ、電極間隔７０μｍ、バリアリブピッチ０．５ｍｍ、
ストライプ状の放電電極長１ｍ、バリアリブ高さ１００
μｍである。このプラズマセルの特性は、ディケイ時間
１０μｓｅｃ、放電開始電圧２８０（Ｖ）、放電電流５
０ｍＡ、駆動マ−ジン２００（Ｖ）と、ハイビジョン等
の高い精細表示可能なディケイ時間で、低い放電開始電
圧であり、かつ、非常に小さい放電電流密度で幅広い駆
動マ−ジンを持つ。さらに高いガス圧とすることにより
さらにディケイ時間は短縮される。たとえば、ガス圧８
０Ｔｏｒｒではディケイ時間６μｓｅｃである。

【００２９】また、電極間隔の下限値は寿命により決定
される。図６は放電電極間隔と寿命の実験結果を示す図
である。この図で示されるように、５μｍ以下の電極間
隔である場合、数１００時間程度で電極材料のスパッタ
リングにより電極材料が電極間に付着し電極がショ−ト
してしまうために放電セルとして機能しなくなってしま
い寿命が極端に低下してしまう。従って、電極間隔とし
ては５μｍ以上とする必要がある。

【００３０】次に、図７を用いて放電ガスの圧力につい
て説明する。図７は、図１のプラズマセル構造で、バリ
アリブピッチ０．５ｍｍ、ストライプ状の放電電極長１
ｍ、バリアリブ高さ３００μｍ、電極幅７０μｍ、電極
間隔を７０μｍ、電極材として厚さ２０μｍのＮｉを用
いたプラズマセルを作製し、封入ガスであるキセノンの
封入圧力を変えて、放電開始電圧とガス圧の関係測定し
た曲線、いわゆる、パッシェン曲線である。プラズマア
ドレス表示装置においては、ストライプ電極全体で均一
に放電させることが重要であるが、ストライプ電極の長
さが長くなるほど同一電極内、あるいは、パネル全体で
の放電むらが発生しやすくなる。その原因の一つとして
は、主に電極加工プロセスにおける加工むら、すなわ
ち、欠けや突起に起因する局所的に電界集中、あるい
は、電界の弱い部分ができてしまうことに起因する。

【００３１】構造に起因する本来の電界集中について
は、一対のストライプ状の放電電極の間隔を、５μｍ以
上、１００μｍ未満とすることにより対応可能で、良好
な放電特性を有するプラズマパネルを得ることが可能で
あるが、このような上記加工むらに起因する問題に対し
て、本発明者は、パッシェン曲線が極小を示す圧力をＰ
ｍｉｍとすると、放電ガスの圧力を、Ｐｍｉｍ以下とす
ることにより、同一電極内及びパネル全体で非常に均一
な放電を得ることが可能であることを見出した。ただ
し、図７のように、あまり放電ガスの圧力を低くすると
放電開始電圧が上昇してしまい、消費電力増加や、駆動
ＩＣのコストアップとなってしまう。そのため、放電ガ
スの圧力を、Ｐｍｉｍ以下、Ｐｍｉｍよりも５０Ｔｏｒ
ｒ低い圧力以上とすればよい。特に本発明のように電極
間隔を小さくすることでＰｍｉｍ以下での放電開始電圧
の上昇カーブがなだらかになってくるのでＰｍｉｍより
も５０Ｔｏｒｒ低い圧力であっても放電開始電圧は急激
に大きくなることがない。

【００３２】図８は、バリアリブピッチ０．５ｍｍ、ス
トライプ状の放電電極長１ｍ、バリアリブ高さ３００μ
ｍ、電極幅７０μｍ、放電ガスとしてキセノン、電極材
として厚さ２０μｍのＮｉを用いたプラズマセルの、Ｐ
ｍｉｍと電極間隔の関係の測定結果である。ハイビジョ
ンの様な高精細表示を実現する場合、ディケイ時間を１
０μｓｅｃ以下にする必要があるが、本実施例のキセノ
ンガスを使用する場合には図１１のように６０Ｔｏｒｒ
以上のガス圧とする必要がある。その場合、キセノンガ
スを使用しＮｉ電極を用いる場合には、電極間隔を１０
０μｍ以下にする必要がある。このように、狙いとする
ディケイ時間により電極間隔の最大値は適宜決定する。
さらに、本発明の特徴の電極間隔５μｍ〜１００μｍを
考慮し、この場合の電極間隔の最大値は約１００μｍと
なる。ただし、Ｐｍｉｍは使用するガス種、放電電極
材、構造等により変化するため、ここで説明した値は一
例にすぎず、本発明は電極材としてＮｉ以外にも、Ａ
ｌ、六ホウ化ランタン、等一般に電極として使用される
すべてのものに適用可能である。また、ガス種もキセノ
ンに限るものではなく、アルゴン、ヘリウム、ネオン
等、放電ガスとして知られるすべてのガスに適用可能で
ある。

【００３３】（実施の形態２）次に、図９を用いて本発
明の第２の実施形態について説明する。図９は、本発明
の第２の実施形態のプラズマアドレス表示装置の部分断
面図である。図９に示すように、プラズマアドレス表示
装置は液晶セルと、プラズマセルと、それらの間に介在
する誘電体シ−ト９とを積層したフラットパネル構造を
している。

【００３４】液晶セルは、図９における紙面平行方向に
所定の間隔で設けられた左右方向に延びた複数のデ−タ
電極（行電極）１０と、誘電体シ−トとデ−タ電極１０
との間に液晶が充填された液晶層１１とを有する。

【００３５】プラズマセルは、ガラス基板１２、プラズ
マ室１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、カソ−ド電極１４ａ１、
１４ｂ１、１４ｃ１、１４ａ２、１４ｂ２、１４ｃ２、
アノ−ド電極１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、及びバリアリブ
１６を有する。

【００３６】ガラス基板１２上には、紙面垂直方向に延
びたストライプ状のパタ−ンでカソ−ド電極１４ａ１、
１４ｂ１、１４ｃ１、１４ａ２、１４ｂ２、１４ｃ２、
及びアノ−ド電極１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、が形成して
ある。さらに、ストライプ状のパタ−ンで誘電体シ−ト
９の下面に達するバリアリブ１６が形成してある。

【００３７】また、電極１４ａ１と１５ａ、１４ａ２と
１５ｂ、１４ｂ１と１５ｂ、１４ｂ２と１５ｃ、１４ｃ
１と１５ｃ、１４ｃ２と１５ｄはそれぞれ対となり機能
する。

【００３８】本実施形態においては、図９のように、放
電電極対はプラズマ室内で略線対称に配置される。この
ように、放電電極が線対称にしかも複数対配置されてい
るのでプラズマがプラズマ室内全域に均一に広がる。従
って、液晶にかかる電界が均一となりセル内に表示むら
が生じない。

【００３９】図９においては、バリアリブ１６と放電電
極対の一方の電極が一部重なった部分を有しているが、
本発明はこれに限るものでなく、バリアリブ１６と放電
電極対の一方の電極が一部重なった部分を有していなく
とも良い。誘電体シ−ト９、ガラス基板１２、バリアリ
ブ１６によって個々に密閉されたプラズマ室１３ａ、１
３ｂ、１３ｃには、イオン化可能なガスが封入してあ
る。このガスとしては、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ガスなどが使用さ
れる。以上の構成において、例えば、図９に示すプラズ
マ室１３ａに対応するカソ−ド電極１４ａ１、１４ａ２
及びアノ−ド電極１５ａ、１５ｂに所定の電圧が印加さ
れると、カソ−ド電極１４ａ１、１４ａ２及びアノ−ド
電極１５ａ、１５ｂがそれぞれカソ−ド、アノ−ドとし
て作用し、電極１４ａ１と１５ａの間、及び、１４ａ２
と１５ｂの間で放電が発生し、プラズマ室１３ａの内部
はガスプラズマで満たされ、その内部は略アノ−ド電位
に維持される。

【００４０】この状態で、デ−タ電極１０にデ−タ電圧
が印加されると、プラズマ室１３ａに対応する画素の液
晶層１１に誘電体シ−ト９を介してデ−タ電圧が書き込
まれる。プラズマ放電が終了すると、プラズマ室１３ａ
は浮遊電位となり、対応する画素の液晶層１１に書き込
まれた電圧は、次の書き込み期間（例えば１フレ−ム
後）まで保持される。この時、プラズマ室１３ａはサン
プリングスイッチとして機能し、各画素の液晶層１１は
サンプリングキャパシタ−として機能している。各画素
の液晶層１１に対してデ−タ電極１０から書き込まれた
デ−タ電圧によって液晶が動作することから画素単位で
表示が行われる。従って、プラズマ放電を発生させて列
方向に並ぶ複数の画素の液晶層１１にデ−タ電圧を書き
込む一対のプラズマ室を行方向に順次走査していくこと
で、二次元画像の表示を行うことができる。

【００４１】図９における本実施形態の特徴の一つは、
一対のストライプ状の放電電極の間隔が、５μｍ以上１
００μｍ未満であることである。なお、図９において
は、アノ−ド電極１５ａ、１５ｂ、１５ｃはバリアリブ
下部にも形成され、隣接する放電チャンネルまでつなが
った構造となっているが、本発明はこれに限るものでは
なく、アノ−ド電極１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、それぞ
れの放電チャンネルのみに露出する構造となるよう分割
した構造としてもよい。また、本発明の第３の特徴とし
ては、放電ガス圧をＰｍｉｍ以下、Ｐｍｉｍよりも５０
Ｔｏｒｒ低い圧力以上とすることである。プラズマアド
レス表示装置においては、ストライプ状の放電電極のど
の部分でも放電のおくれにむらがなく、ストライプ電極
全体で均一に放電させることが重要であるが、ストライ
プ電極の長さが長くなるほど同一電極内、あるいは、パ
ネル全体での放電むらが発生しやすくなる。その原因は
主に電極加工プロセスにおける加工むら、すなわち、欠
けや突起に起因する局所的に電界集中、あるいは、電界
の弱い部分ができてしまうことに起因する。

【００４２】構造に起因する本来の電界集中について
は、一対のストライプ状の放電電極の間隔を、５μｍ以
上、１００μｍ未満とすることにより対応可能で、良好
な放電特性を有するプラズマパネルを得ることが可能で
あるが、このような上記加工むらに起因する問題に対し
て、本発明者は、パッシェン曲線が極小を示す圧力をＰ
ｍｉｍとすると、放電ガスの圧力を、Ｐｍｉｍ以下とす
ることにより、同一電極内及びパネル全体で非常に均一
な放電を得ることが可能であることを見出した。ただ
し、図７のように、あまり放電ガスの圧力を低くすると
放電開始電圧が上昇してしまい、消費電力増加や、駆動
ＩＣのコストアップとなってしまう。そのため、放電ガ
スの圧力を、Ｐｍｉｍ以下、Ｐｍｉｍよりも５０Ｔｏｒ
ｒ低い圧力以上とすればよい。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、低放電電圧で駆動可
能、ディケイ時間１０μｓｅｃの高精細表示可能、低放
電電流、長寿命、広い駆動マ−ジンを併せ持つプラズマ
アドレス表示装置を非常に簡単な構造で、かつ、一般的
な放電ガスで得ることが可能となり、非常に低いコスト
で高性能のプラズマアドレス表示装置を得ることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態のプラズマアドレス表
示装置の断面図である。

【図２】電極間隔と放電開始電圧の関係を示す図であ
る。

【図３】キセノンガス圧と放電開始電圧の関係を示す図
である。

【図４】電極間隔と放電開始電圧の関係を示す図であ
る。

【図５】キセノンガス圧と放電電流の関係を示す図であ
る。

【図６】電極間隔と寿命の関係を示す図である。

【図７】キセノンガス圧と放電開始電圧の関係を示す図
である。

【図８】電極間隔とパッシェン曲線の極小ガス圧の関係
を示す図である。

【図９】本発明の第一の実施形態のプラズマアドレス表
示装置の断面図である。

【図１０】プラズマアドレス表示装置の断面図である。

【図１１】キセノンガス圧とディケイ時間の関係を示す
図である。

【図１２】キセノンガス圧と放電電流の関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

１７ 誘電体シ−ト １８ デ−タ電極 １９ 液晶層 ２０ ガラス基板 ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ プラズマ室 ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ カソ−ド電極 ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ アノ−ド電極 ２４ バリアリブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間シ−トを介して重ねられた電気光学
   セルとプラズマセルとを備え、該プラズマセルは前記中
   間シ−トに対して放電可能な気体を封入する空間を介し
   て接合した基板と、該基板上に形成されたストライプ状
   の放電電極とストライプ状の隔壁と、を有し、互いに隣
   り合う隔壁の間に放電チャンネルを形成しているプラズ
   マアドレス表示装置において、 前記放電電極は、前記放電チャンネル内に少なくとも一
   対形成され、間隔が５μｍ以上１００μｍ未満であるこ
   とを特徴とするプラズマアドレス表示装置。
2. 【請求項２】 前記放電電極は、前記放電チャンネル内
   において略線対称に配置されている請求項１記載のプラ
   ズマアドレス表示装置。
3. 【請求項３】 放電ガスの圧力を、パッシェン曲線が極
   小を示す圧力Ｐｍｉｍ（Ｔｏｒｒ）以下、Ｐｍｉｍ−５
   ０（Ｔｏｒｒ）以上とすることを特徴とする請求項１及
   び２記載のプラズマアドレス表示装置。