JPH06208109A

JPH06208109A - プラズマアドレス電気光学装置

Info

Publication number: JPH06208109A
Application number: JP4245923A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Togawa; 剛広外川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-02-04
Filing date: 1992-08-20
Publication date: 1994-07-26
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: JP3366026B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】プラズマアドレス電気光学装置を構成する液
晶セルとプラズマセルとを仕切る薄板ガラスの平坦性を
確保する。【構成】ガラス基板４の内表面にはストライプ状の信
号電極Ｄが、ガラス基板７の内表面には信号電極Ｄと直
交するストライプ状のプラズマ電極８とこの上に積層さ
れた隔壁９とが形成されている。ガラス基板４と中間に
介在する薄板ガラス３との間には液晶層６が充填されて
いる。又薄板ガラス３と他方のガラス基板７との間には
プラズマ室１２が形成されている。薄板ガラス３とガラ
ス基板７との間に平板スペーサ１０が介在している。こ
の平板スペーサ１０の外側に沿って低融点ガラス１１を
供給しフリットシールを行なっている。なお、平板スペ
ーサ１０に代えて短冊状に予め成形された低融点ガラス
を用いても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶セル等の電気光学セ
ルとプラズマセルの２層構造からなるプラズマアドレス
電気光学装置に関する。より詳しくはプラズマセルのシ
ール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶セルを用いたマトリクスタイ
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為の手段としては、各画素毎に薄膜
トランジスタ等のスイッチング素子を設け、これを線順
次で駆動する方式（所謂アクティブマトリクスアドレス
方式）が一般に知られている。しかしながら、この場合
薄膜トランジ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りが悪く
なるという短所がある。

【０００３】そこで、この短所を解決する手段として、
ブザク等は特開平１−２１７３９６号公報において、薄
膜トランジスタ等からなるスイッチング素子に代えてプ
ラズマスイッチを利用する方式を提案している。以下、
プラズマ放電に基くスイッチを利用して液晶セルを駆動
するプラズマアドレス表示装置の構成を簡単に説明す
る。図７に示す様に、この装置は液晶セル１０１とプラ
ズマセル１０２と両者の間に介在する薄板ガラスででき
た仕切り板１０３とからなる積層フラットパネル構造を
有している。プラズマセル１０２はガラス基板１０４を
用いて形成されており、その表面に複数の溝１０５が設
けられている。この溝１０５は例えば行列マトリクスの
行方向に延びている。各溝１０５は仕切り板１０３によ
って密封されており個々に分離したプラズマ室１０６を
構成している。このプラズマ室１０６にはイオン化可能
なガスが封入されている。隣接する溝１０５を隔てる凸
条部１０７は個々のプラズマ室１０６を区分けする隔壁
の役割を果たすとともに各プラズマ室１０６のギャップ
スペーサとしての役割も果たしている。各溝１０５の底
部には、互いに平行な一対のプラズマ電極１０８，１０
９が設けられている。一対の電極はアノード及びカソー
ドとして機能しプラズマ室１０６内のガスをイオン化し
て放電プラズマを発生する。かかる放電領域は行走査単
位となる。

【０００４】一方、液晶セル１０１はガラス基板１１０
を用いて構成されている。このガラス基板１１０は仕切
り板１０３に所定の間隙を介して対向配置されており間
隙内には液晶層１１１が充填されている。又、ガラス基
板１１０の内表面には透明導電材料からなる信号電極１
１２が形成されている。この信号電極１１２はプラズマ
室１０６と直交しており列駆動単位となる。列駆動単位
と行走査単位の交差部分にマトリクス状の画素が規定さ
れる。

【０００５】かかる構成を有する表示装置においては、
プラズマ放電が行なわれるプラズマ室１０６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液晶セ
ル側の信号電極１１２にアナログ駆動電圧を印加する事
により表示駆動が行なわれる。プラズマ室１０６内にプ
ラズマ放電が発生すると内部は略一様にアノード電位に
なり１行毎の画素選択が行なわれる。即ち、プラズマ室
１０６はサンプリングスイッチとして機能する。プラズ
マサンプリングスイッチが導通した状態で各画素に駆動
電圧が印加されるとサンプリングホールドが行なわれ画
素の点灯もしくは消灯が制御できる。プラズマサンプリ
ングスイッチが非導通状態になった後にもアナログ駆動
電圧はそのまま画素内に保持される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の様に
プラズマスイッチを利用した画像表示装置では、トラン
ジスタスイッチを用いたものより大面積化が容易である
と考えられるが、実用化に当っては様々な問題点があ
る。例えば、プラズマ室１０６を構成する為の溝１０５
をガラス基板１０４の上に形成する事は製造上かなりの
困難を伴なう。特に、高密度に溝１０５を形成する事は
著しく難しい。又、溝１０５内に夫々プラズマ電極１０
８，１０９を形成する必要があるが、この為のエッチン
グプロセスは複雑であり、一対の電極の間隔を精度良く
保つ事も難しい。

【０００７】上述した従来の技術の問題点に鑑み、出願
人は先に出願された特許願平成３年第４７７８４号にお
いて、製造が簡単でしかも大画面化及び高精細化に適し
たプラズマアドレス電気光学装置を提案している。本発
明の目的を明らかにする為に、この先願にかかる装置を
図８を参照して簡潔に説明する。この装置は、一主面上
に互いに略平行な信号電極２０１を有する一方のガラス
基板２０２と、一主面上に該信号電極と略直交し且つ互
いに平行な複数のプラズマ電極２０３を有する他方の基
板２０４とから構成されている。これら一対のガラス基
板２０２，２０４は薄板ガラス２０５からなる仕切り板
を介して互いに略平行に配置されている。ガラス基板２
０２と薄板ガラス２０５との間には液晶層２０６が封入
されている。又、薄板ガラス２０５と下側のガラス基板
２０４との間にはイオン化可能なガスが封入されており
プラズマ室２０７を構成する。各プラズマ電極２０３の
上に沿って隔壁２０８が印刷法により形成されている。
プラズマ室２０７はこの隔壁２０８により行方向に沿っ
て分割されており行走査単位を構成する。この印刷法は
簡単な技術で且つしかも微細なパタンの形成が可能であ
り、前述した従来例における溝形成加工に比べて生産性
や作業性が大幅に向上する。又、プラズマ電極２０３は
平坦なガラス基板上に形成されるのでエッチングプロセ
スも単純になり且つ電極間距離も高精度に制御できる。

【０００８】次に図９を参照して図８に示す装置の製造
方法を簡潔に説明する。まず、工程Ｓ１においてガラス
基板２０４の表面に電極２０３を印刷し焼成する。次に
工程Ｓ２において、電極２０３に沿って隔壁２０８ある
いはリブを積層して印刷し焼成する。続いて工程Ｓ３に
おいて、低融点ガラス等を用いガラス基板２０４と薄板
ガラス２０５を互いにフリットシールする。最後に工程
Ｓ４において、薄板ガラス２０５に上側のガラス基板２
０２を接着し内部に液晶層２０６を充填して液晶セルを
接合する。

【０００９】再び、図８に戻って本発明が解決しようと
する課題を説明する。前述した様に薄板ガラス２０５を
ガラス基板２０４にフリットシールする場合には通常低
融点ガラス２０９を用いる。ペースト状の低融点ガラス
２０９は例えばディスペンサにより定量的にガラス基板
２０４の周辺部に沿って供給される。しかしながら、ペ
ーストの供給量にはばらつきがあり必ずしも一定の厚み
が得られない。その為、フリットシールに沿って凹凸が
生じその影響で薄板ガラス２０５の平坦性を表示面全体
に渡って確保する事ができないという問題点がある。

【００１０】加えて、リブ２０８を厚膜印刷により形成
しているがギャップスペーサとして機能するので相当の
厚みが必要になる。しかしながら、リブの高さにはばら
つきがあり且つ個々のリブ頂面にも凹凸が生じる。従っ
て、リブ頂面と薄板ガラス２０５が接触するとやはり平
坦性が得られないという問題点がある。

【００１１】ところで、プラズマセル部の加工は高温処
理を要し、液晶セルの加工は比較的低温処理で行なえ
る。この為、図９に示す様にプラズマセルの加工を行な
ってから液晶セルを接合している。この時、薄板ガラス
２０５の平坦性が出ていない為、液晶層２０６の厚みが
表示面に渡ってばらつくという問題点が生じる。液晶層
２０６の厚みが均一でないと動作特性に悪影響を与え表
示むら等が生じる惧れがある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した先願にかかるプ
ラズマアドレス電気光学装置の課題に鑑み、本発明は何
れも仕切り板として用いられる薄板ガラスの平坦性を確
保する事を共通の目的とする。かかる目的を達成する為
に、第１の発明ではプラズマセル側のガラス基板と薄板
ガラスの間に平板スペーサを設けるという手段を講じ
た。ガラス基板の周縁部であって平板スペーサの外側に
沿って低融点ガラスを供給し平板スペーサを介して薄板
ガラスとガラス基板を接着する様にした。好ましくは、
薄板ガラスとガラス基板の熱膨張係数は略等しく設定さ
れている。又、低融点ガラス材料の熱膨張係数は、薄板
ガラス及びガラス基板の熱膨張係数と等しいかあるいは
小さくなる様に選択されている。加えて、熱圧着による
フリットシール加工前において、平板スペーサの厚みは
少なくとも低融点ガラスの厚みと同じかそれ以下に設定
されている。

【００１３】第２の発明ではプラズマセル側のガラス基
板と薄板ガラスの接着に棒状低融点ガラスを用いてフリ
ットシールを行なうという手段を講じた。好ましくは、
薄板ガラスと基板ガラスの熱膨張係数を略等しく設定す
る。又、棒状低融点ガラス材料の熱膨張係数は、薄板ガ
ラス及び基板ガラスの熱膨張係数と等しいか、あるいは
小さくなる様に選択されている。ただし、棒状低融点ガ
ラスは予めある程度の平坦度がでる様に成形されてい
る。

【００１４】第３の発明ではプラズマセル側のガラス基
板と薄板ガラスの間隙寸法を隔壁で一定に規制するとと
もに、該ガラス基板の周辺部に沿って隔壁を部分的に除
去し連続的なスペースを設け、該スペースに低融点ガラ
スを充填してプラズマセルガラス基板と薄板ガラスを互
いに接着するという手段を講じた。好ましくは、薄板ガ
ラスと基板ガラスの熱膨張係数を略等しく設定する。
又、前記隔壁の頂部は研磨により平坦化されている。加
えて、前記スペースの外側に位置する隔壁に切り欠きを
設けている。

【００１５】

【作用】第１の発明においては、フリットシールの内側
に平板スペーサを配置し、低融点ガラスあるいは半田ガ
ラスペーストを用いて薄板ガラス、ガラス基板及び平板
スペーサの３者を一体的に接着している。熱圧着処理
時、薄板ガラスは平板スペーサによって主体的に支持さ
れるので平坦度が確保できる。加えて、平板スペーサの
厚みをリブの高さよりも若干大きく設定する事により、
凹凸のあるリブ頂面と薄板ガラスとの当接を防ぐ事がで
き平坦性を一層向上できる。この様に平坦性の確保され
た薄板ガラス表面に対して液晶セルを接合すると液晶層
の厚みは表示面全体に渡って均一に制御され画像表示品
質が向上する。

【００１６】第２の発明においては、棒状低融点ガラス
を用いてガラス基板と薄板ガラスを接着している。薄板
ガラスは棒状低融点ガラスによって平坦度が確保できる
様に支持される。この際棒状低融点ガラスの厚みをリブ
又は隔壁の高さに比べて１．２〜１．４倍に設定しクリ
アランスを持たせる様にしている。リブの形成技術の向
上によって、この方法が採用される様になった。又、大
型化に際して、フリットシール時間や低融点ガラス供給
量の調節が容易になる。

【００１７】第３の発明においては、プラズマセル側の
ガラス基板と薄板ガラスの間に介在する隔壁で直接両部
材を重ね合わせる様にしている。この時、隔壁の頂部を
研磨加工により平坦化し高さを揃える様にしており、画
面全体に渡ってガラス基板と薄板ガラスの間隙寸法を一
定に規制でき、薄板ガラスの平坦度を確保する。次に、
プラズマセルガラス基板の周辺部に沿って隔壁を部分的
に除去し連続的なスペースを設けている。換言すると、
このスペースは内側と外側から隔壁によって囲まれてお
り、この部分に低融点ガラスを充填してガラス基板と薄
板ガラスを互いにフリットシールする事ができる。この
スペースに対してはディスペンサ等を利用してペースト
状の低融点ガラスを供給しても良いし、あるいは予め所
定の形状に成形された固型の低融点ガラスを配置しても
良い。特に、該スペースの外側に位置する隔壁に切り欠
きを設ける事により、余分な量の低融点ガラスを逃がす
事ができ平坦度が一層改善できる。又、低融点ガラスの
供給量を厳密に制御する必要がなくなる。

【００１８】

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は第１の発明にかかるプラズマア
ドレス電気光学装置の実施例を示す模式的な断面図であ
る。本装置は液晶セル１とプラズマセル２と両者の間に
介在する薄板ガラス３からなる仕切り板とを積層した構
造を有する。薄板ガラス３は液晶セルを駆動する為にで
きる限り薄い事が必要であり、例えば５０μｍ程度の板
厚を有する。液晶セル１は第１の基板即ちガラス基板４
を用いて構成されており、その内側主面には透明導電膜
からなる複数の第１電極即ち信号電極Ｄが互いに列方向
に沿って平行に形成されている。基板４はスペーサ５を
用いて所定の間隙を介し薄板ガラス３に接着されてい
る。間隙内には電気光学材料層である液晶層６が充填さ
れている。この間隙寸法は通常５μｍ程度であり表示面
全体に渡って均一に保つ必要がある。この為、図示しな
いが通常間隙内には所定の粒径を有するスペーサ粒子が
散布されている。これにより間隙寸法は±０．１μｍ程
度の誤差内に制御する事ができる。液晶層６は信号電極
Ｄと薄板ガラス３に接面している。本実施例においては
電気光学材料として液晶が用いられているが必ずしもこ
れに限られるものではなく他の流体材料を用いる事もで
きる。又、本実施例はプラズマアドレス表示装置に関す
るものであるが、本発明はこれに限られものではなく光
学変調装置等広くプラズマアドレス電気光学装置に適用
可能である。

【００１９】一方、プラズマセル２は第２の基板即ち下
側のガラス基板７を用いて構成されている。ガラス基板
７の内側主面上には第２電極即ちプラズマ電極８が形成
されている。プラズマ電極８は交互にアノードＡ及びカ
ソードＫとして機能しプラズマ放電を発生させる。プラ
ズマ電極８は信号電極Ｄに交差する様に行方向に沿って
配置されている。プラズマ電極８の上に沿って隔壁９あ
るはリブが形成されている。ガラス基板７と薄板ガラス
３との間には平板スペーサ１０が挿入されている。この
平板スペーサ１０はプラズマセル２のギャップを規定す
るものであり、隔壁９の高さよりも大きな厚み寸法を有
する。例えば、１５０μｍに設定されている。この場
合、隔壁９あるいはリブ頂面の高さのばらつきを考慮し
て、１０μｍ程度のクリアランスが残る様にしている。
この様にして、リブの頂面が薄板ガラス３に当接する事
を防止している。平板スペーサ１０の外側においてガラ
ス基板７の周縁部に沿って低融点ガラス１１が配設され
ており、薄板ガラス３とガラス基板７とを接着してい
る。両者の間に気密封止されたプラズマ室１２が形成さ
れる。このプラズマ室１２の内部にはイオン化可能なガ
スが封入されている。ガス種は例えばヘリウム、ネオ
ン、アルゴンあるいはこれらの混合気体から選ぶ事がで
きる。プラズマ室１２は隔壁９あるいはリブによって分
割されており各々行走査単位を構成する。

【００２０】隣接する一対のプラズマ電極８即ちアノー
ドＡとカソードＫとの間に所定の電圧を印加すると封入
されているガスが選択的にイオン化されイオンガスの局
在した放電領域１３が形成される。この放電領域１３は
隔壁９によって実質的に限定されており行走査単位とな
る。この放電領域１３と信号電極Ｄとの交差部に個々の
画素が位置する事になる。

【００２１】以上の説明から明らかな様に、薄板ガラス
３とガラス基板７との間に平板スペーサ１０を配置する
事により、薄板ガラス３を平坦に貼り合わせる事ができ
る。従って、液晶セル１を接合した時、液晶層６の厚み
を均一に制御できる。

【００２２】図２は下側のガラス基板７の平面形状を表
わしておりフリットシール時の半完成品状態である。ガ
ラス基板７の表面には前工程でプラズマ電極８及び隔壁
９が予め形成されている。基板７の周縁部に沿って平板
スペーサ１０が配置される。この例では、平板スペーサ
１０は所定の厚みを有するガラス板を窓枠状に加工した
ものを用いている。平板スペーサ１０の外周部に沿って
低融点ガラス１１が供給される。この例では、ペースト
状の低融点ガラスをディスペンサにより供給している。
供給量は塗布されたペーストの高さが平板スペーサ１０
の高さを若干超える様にする。

【００２３】図３はガラス基板７の他の構成例を示す模
式的な平面図である。図２と同一の部分については同一
の参照番号を付して理解を容易にしている。本例におい
ては短冊状に加工された平板スペーサ１０を用いてい
る。複数本の短冊を組み合わせて基板７の中央部を囲む
様に構成する。短冊状の平板スペーサ１０は窓枠状の平
板スペーサに比べて加工が容易であり且つ歩留りも向上
する。なお、プラズマ電極８を横切る様に配設された短
冊は省略する事も可能である。この様にすれば、プラズ
マ電極８の膜厚に起因する平坦度のばらつきを除去でき
る。平板スペーサ１０の外側には同じく短冊状に加工さ
れた低融点ガラスシート１１が配設される。このシート
は予め成形されたものでありペーストに比べて取り扱い
が容易である。低融点ガラスシート１１の厚みは平板ス
ペーサ１０の厚みと等しいかこれより若干大きくなる様
に設定する。なお短冊状のシートとシートの間には多少
の間隙が生じるが０．５mm以内であれば熱融着により塞
がれるので問題はない。

【００２４】次に図４を参照して図１に示すプラズマア
ドレス電気光学装置の製造方法を説明する。先ず、ガラ
ス基板７の表面にスクリーン印刷法を用いて電極ペース
トを塗布し焼成してプラズマ電極８を形成する。

【００２５】次に、同じくスクリーン印刷法を用いてプ
ラズマ電極８の上に沿って隔壁９を形成する。本例にお
いては電極及び隔壁は所謂厚膜印刷により形成されてい
る。印刷法を用いる事により、表示装置の大型化が可能
になり、開口率を大きくする事ができるとともに、低抵
抗の電極が作成できる等多くの利点が得られる。

【００２６】続いて、フリットシールにより薄板ガラス
３をガラス基板７に熱融着する。この時、両者の間に平
板スペーサ１０を介在させている。スペーサの厚みは隔
壁９の高さを若干超えるレベルでプラズマ放電に必要な
ギャップを維持できる様に設定されている。薄板ガラス
３、ガラス基板７、平板スペーサ１０は低融点ガラス１
１により一体的にフリットシールされる。この場合、薄
板ガラス、ガラス基板及び平板スペーサは全て等しい熱
膨張係数を有する事が好ましい。仮に、３者の熱膨張係
数に著しい相違があるとフリットシール時に高温焼成を
行なう為、伸縮率に相違がでて薄板ガラスの割れやひび
の原因になってしまう。又、低融点ガラスは上述した３
個のガラス部材に比べて少し熱膨張係数の小さい方が好
ましい。仮に、低融点ガラスの熱膨張係数が大きいと収
縮率が増大しフリットシールにひび割れが生じたり薄板
ガラスが波打ち変形してしまう惧れがある。そこで、低
融点ガラスの熱膨張係数を小さくする事によりひび割れ
や薄板ガラスへの悪影響を除く事ができる。

【００２７】最後に、平坦性の確保された薄板ガラス３
の表面に有機接着剤等からなるシール材あるいはスペー
サ５を介して上側のガラス基板４を接着する。間隙内に
液晶層６を封入して完成する。なお、液晶層６の厚みを
均一に制御する為スペーサ粒子を散布しても良い。接着
剤等からなるスペーサ５は平板スペーサ１０に沿って設
ける事が好ましい。液晶セルを接合する際、ギャップ制
御の為に高圧力を加えるが、薄板ガラス３の下の平板ス
ペーサ１０が受け台となり薄板ガラス３の破損を有効に
防ぐ事ができる。

【００２８】図５を参照してプラズマアドレス表示装置
の動作を簡潔に説明する。図５は表示装置に用いられる
駆動回路の一例を示している。この駆動回路は信号回路
２１と走査回路２２と制御回路２３とから構成されてい
る。信号回路２１には信号電極Ｄ１ないしＤｍがバッフ
ァを介して接続されている。一方、走査回路２２には同
じくバッファを介してカソードＫ１ないしＫｎが接続さ
れている。アノードＡ１ないしＡｎは共通に接地されて
いる。カソードは走査回路２２により線順次走査される
とともに、信号回路２１はこれに同期して各信号電極に
アナログ駆動電圧を供給する。制御回路２３は信号回路
２１と走査回路２２の同期制御を行なうものである。各
カソードに沿って放電領域が形成され行走査単位とな
る。一方、各信号電極は列駆動単位となる。両単位の間
に画素２４が規定される。

【００２９】図６は図５に示す２個の画素２４を切り取
って模式的に示したものである。各画素２４は信号電極
（Ｄ１，Ｄ２）及び薄板ガラス３によって挟持された液
晶層６からなるサンプリングキャパシタと、プラズマサ
ンプリングスイッチＳ１との直列接続からなる。プラズ
マサンプリングスイッチＳ１は放電領域の機能を等価的
に表わしたものである。即ち、放電領域が活性化すると
その内部は略全体的にアノード電位に接続される。一
方、プラズマ放電が終了すると放電領域は浮遊電位とな
る。サンプリングスイッチＳ１を介して個々の画素２４
のサンプリングキャパシタにアナログ駆動電圧を書き込
み所謂サンプリングホールドを行なうのである。アナロ
グ駆動電圧のレベルによって各画素２４の階調的な点灯
あるいは消灯が制御できる。

【００３０】図１０は第２の発明にかかるプラズマアド
レス電気光学装置の実施例を示す模式的な断面図であ
る。本装置は液晶セル１とプラズマセル２と両者の間に
介在する薄板ガラス３からなる仕切り板とを積層した構
造を有する。薄板ガラス３は液晶セルを駆動する為にで
きる限り薄い事が必要であり、例えば５０μｍ程度の板
厚を有する。液晶セル１は第１の基板即ちガラス基板４
を用いて構成されており、その内側主面には透明導電膜
からなる複数の第１電極即ち信号電極Ｄが互いに列方向
に沿って平行に形成されている。基板４はスペーサ５を
用いて所定の間隙を介し薄板ガラス３に接着されてい
る。間隙内には電気光学材料層である液晶層６が充填さ
れている。この間隙寸法は通常５μｍ程度であり表示面
全体に渡って均一に保つ必要がある。この為、図示しな
いが通常間隙内には所定の粒径を有するスペーサ粒子が
散布されている。これにより間隙寸法は±０．１μｍ程
度の誤差内に制御する事ができる。液晶層６は信号電極
Ｄと薄板ガラス３に接面している。本実施例においては
電気光学材料として液晶が用いられているが必ずしもこ
れに限られるものではなく他の流体材料を用いる事もで
きる。又、本実施例はプラズマアドレス表示装置に関す
るものであるが、本発明はこれに限られるものではなく
光学変調装置等広くプラズマアドレス電気光学装置に適
用可能である。

【００３１】一方、プラズマセル２は第２の基板即ち下
側のガラス基板７を用いて構成されている。ガラス基板
７の内側主面上には第２電極即ちプラズマ電極８が形成
されている。プラズマ電極８は交互にアノードＡ及びカ
ソードＫとして機能しプラズマ放電を発生させる。プラ
ズマ電極８は信号電極Ｄに交差する様に行方向に沿って
配置されている。プラズマ電極８の上に沿って隔壁９あ
るいはリブが形成されている。

【００３２】さらにプラズマ電極群の両側基板周辺部
に、プラズマ電極８と同じ形状の、ダミー電極１４が形
成される。このダミー電極１４は、低融点フリットシー
ルの下地になるもので、より平坦性を出す為に配置され
ている。ダミー電極１４の上に棒状低融点ガラス１１が
配置されており、薄板ガラス３とガラス基板７とを接着
している。この棒状低融点ガラス１１の厚みをリブ高さ
の１．２〜１．４倍にする事によりクリアランスを持た
せシール状態及び平坦度を良好に接着できる。互いに接
着された基板７と薄板ガラス３の間に気密封止されたプ
ラズマ室１２が形成される。このプラズマ室１２の内部
にはイオン化可能なガスが封入されている。ガス種は例
えばヘリウム、ネオン、アルゴンあるいはこれらの混合
気体から選ぶ事ができる。プラズマ室１２は隔壁９ある
いはリブによって分割されており各々行走査単位を構成
する。

【００３３】隣接する一対のプラズマ電極８即ちアノー
ドＡとカソードＫとの間に所定の電圧を印加すると、封
入されているガスが選択的にイオン化されイオンガスの
局在した放電領域１３が形成される。この放電領域１３
は隔壁９によって実質的に限定されており行走査単位と
なる。この放電領域１３と信号電極Ｄとの交差部に個々
の画素が位置する事になる。

【００３４】以上の説明から明らかな様に、薄板ガラス
３とガラス基板７との間にシール材として棒状あるいは
短冊状の低融点ガラス１１を配置する事により、薄板ガ
ラス３を平坦に貼り合わせる事ができる。従って、液晶
セル１を接合した時、液晶層６の厚みを均一に制御でき
る。

【００３５】図１１は下側ガラス基板７の平面形状を表
わしておりフリットシール時の模式的な平面図である。
ガラス基板７の表面には前工程でプラズマ電極８、隔壁
９及びダミー電極１４が予め形成されている。この時プ
ラズマ電極８とダミー電極１４は、同じ形状及び材料で
ある必要がある。形状、材料が違うと、高さが変わって
しまい段差が生じる。基板７の周辺部に所定の厚みを有
する短冊型に成形された偏平状又は棒状低融点ガラス１
１を配置する。この棒状低融点ガラス１１の材質は、熱
膨張係数が基板ガラス７よりも同じか少し小さいぐらい
が良く、厚さは、隔壁９の１．２〜１．４倍にする。本
例においては、短冊状に加工された棒状低融点ガラス１
１を用いている。複数本の短冊を組み合わせて基板７の
中央部を囲む様構成する。この棒状低融点ガラスは、ペ
ーストに比べて取り扱いが容易で大型化に対しても利点
がある。この様にする事により薄板ガラスは平坦に接着
する事ができる。

【００３６】次に図１２を参照して図１０に示すプラズ
マアドレス電気光学装置の製造方法を説明する。先ず、
ガラス基板７の表面にスクリーン印刷法を用いて電極ペ
ーストを塗布し焼成してプラズマ電極８及びダミー電極
１４を同時に形成する。

【００３７】次に、同じくスクリーン印刷法を用いてプ
ラズマ電極８の上に沿って隔壁９を形成する。本例にお
いては電極及び隔壁は所謂厚膜印刷により形成されてい
る。印刷法を用いる事により、表示装置の大型化が可能
になり、開口率を大きくする事ができるとともに、低抵
抗の電極が作成できる等多くの利点が得られる。

【００３８】続いて、フリットシールにより薄板ガラス
３をガラス基板７に熱融着する。この時にフリットとし
て棒状低融点ガラス１１を用いる。棒状低融点ガラス１
１の厚みは、隔壁９の高さの１．２〜１．４倍に設定さ
れている。薄板ガラス３及びガラス基板７は互いに等し
い熱膨張係数を有する事が好ましい。仮に両者の熱膨張
係数に著しい相違があるとフリットシール時に高温焼成
を行なう為に伸縮率に相違ができ、薄板ガラス３の割
れ、ひびの原因になってしまう。又、棒状低融点ガラス
１１の熱膨張係数は上述した２点のガラス部材に比べて
少し熱膨張係数の小さい方が好ましい。仮に、棒状低融
点ガラスの熱膨張係数が大きいと収縮率が増大しフリッ
トシールにひび割れが生じたり薄板ガラスが波打ち変形
をしてしまう惧れがある。そこで棒状低融点ガラスの熱
膨張係数を小さくする事によりひび割れや薄板ガラスへ
の悪影響を除く事ができる。

【００３９】最後に、平坦性の確保された薄板ガラス３
の表面に有機接着剤等からなるシール材あるいはスペー
サ５を介して上側のガラス基板４を接着する。間隙内に
液晶層６を封入して完成する。なお、液晶層６の厚みを
均一に制御する為スペーサ粒子を散布しても良い。接着
剤等からなるスペーサ５は低融点ガラス１１に沿って設
ける事が好ましい。液晶セルを接合する際、ギャップ制
御の為に高圧力を加えるが、薄板ガラス３の下の低融点
ガラス１１が受け台となり薄板ガラス３の破損を有効に
防ぐ事ができる。

【００４０】続いて第３の発明にかかるプラズマアドレ
ス電気光学装置の実施例を説明するが、これは前述した
第２の発明にかかるプラズマアドレス電気光学装置をさ
らに改良したものである。そこで、第３の発明の理解を
容易にする為に図１３を参照して第２の発明の改良すべ
き点を簡潔に説明する。図示する様に、薄板ガラス３と
ガラス基板７とは棒状の低融点ガラス１１により互いに
接着されている。しかしながら、この棒状低融点ガラス
１１は加熱処理により高温になると軟化し変形を起す。
フリットシールは圧力を加えて行なう為、変形を避ける
事は難しく、薄板ガラス３の端部は外側に向って傾斜し
てしまう。この為、フリットシールの内周に沿って薄板
ガラス３が部分的に突起してしまい平坦度を確保する事
が難しい場合がある。そこで、第３の発明は部分的に残
される可能性のある凹凸部分をも除去し画面全体に渡っ
て平坦度を確保する事を目的とする。

【００４１】図１４は第３の発明にかかるプラズマアド
レス電気光学装置の実施例を示す模式的な断面図であ
る。本装置は液晶セル１とプラズマセル２と両者の間に
介在する薄板ガラス３からなる仕切り板とを積層した構
造を有する。薄板ガラス３は液晶セルを駆動する為にで
きる限り薄い事が必要であり、例えば５０μｍ程度の板
厚を有する。液晶セル１はガラス基板４を用いて構成さ
れており、その内側主面には透明導電膜からなる複数の
信号電極Ｄが互いに列方向に沿って平行に形成されてい
る。基板４はスペーサ５を用いて所定の間隙を介し薄板
ガラス３に接着されている。間隙内には液晶層６が充填
されている。この間隙寸法は通常５μｍ程度であり表示
画面全体に渡って均一に保つ必要がある。この為、図示
しないが通常間隙内には所定の粒径を有するスペーサ粒
子が散布されている。これにより間隙寸法は±０．１μ
ｍ程度の誤差内に制御する事ができる。液晶層６は信号
電極Ｄと薄板ガラス３に接面している。

【００４２】一方、プラズマセル２は下側のガラス基板
７を用いて構成されている。ガラス基板７の内側主面上
にはプラズマ電極８が形成されている。プラズマ電極８
は交互にアノードＡ及びカソードＫとして機能しプラズ
マ放電を発生させる。プラズマ電極８は信号電極Ｄに交
差する様に行方向に沿って配置されている。プラズマ電
極８の上に沿って隔壁９あるいはリブが形成されてい
る。さらにプラズマ電極群の両側基板周辺部に、プラズ
マ電極８と同じ形状のダミー電極１４が形成されてい
る。ダミー電極１４の上に沿ってダミー隔壁１５が形成
されている。このダミー隔壁１５は通常の隔壁９と同一
の材料で構成されており且つ同一の寸法形状を有する。
但し、ダミー隔壁１５の一部は除去されておりダミー電
極１４のみが露出した領域が設けられる。外側のダミー
隔壁１５と内側の通常の隔壁９とによって囲まれた領域
は連続的なスペースを構成する。このスペースに低融点
ガラス１１が充填されており、薄板ガラス３とガラス基
板７とを接着している。この構造から明らかな様に、薄
板ガラス３とガラス基板７との間の間隙寸法は、隔壁９
によって一定に規制されている。即ち、本実施例では隔
壁９の頂部は研磨等により平坦化されており薄板ガラス
３の平坦度を確保できる。低融点ガラス１１により互い
に接着された基板７と薄板ガラス３の間に気密封止され
たプラズマ室１２が形成される。このプラズマ室１２の
内部にはイオン化可能なガスが封入されている。ガス種
は例えばヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンあるい
はこれらの混合気体から選ぶ事ができる。プラズマ室１
２は隔壁９あるいはリブによって分割されており各々行
走査単位を構成する。

【００４３】隣接する一対のプラズマ電極８即ちアノー
ドＡとカソードＫとの間に所定の電圧を印加すると、封
入されているガスが選択的にイオン化されイオンガスの
局在した放電領域１３が形成される。この放電領域１３
は隔壁９によって実質的に限定されており行走査単位と
なる。この放電領域１３と信号電極Ｄとの交差部に個々
の画素が位置する事になる。

【００４４】図１５はプラズマセルガラス基板７のパタ
ン形状を示す部分平面図である。（Ａ）は電極パタン形
状を示し、（Ｂ）は隔壁パタン形状を示す。先ず（Ａ）
に示す様に、点線で囲まれた内側の画面領域にはストラ
イプ状に複数のプラズマ電極８が形成されている。な
お、プラズマ電極８の端部は交互に延長されており外部
接続用の引き出し電極１６を構成している。前述した点
線の外側に位置する周辺領域には同じくストライプ状の
ダミー電極１４が形成されている。

【００４５】次に（Ｂ）に示す様に、プラズマ電極８に
沿って通常の隔壁９が形成されている。又、ダミー電極
１４及び引き出し電極１６に沿ってダミー隔壁１５が形
成されている。このダミー隔壁１５はガラス基板７の周
辺部に沿って部分的に除去されており、連続的なスペー
ス１７を形成している。このスペース１７に低融点ガラ
スを充填する事によりガラス基板７と薄板ガラスとを互
いに接着する。このスペース１７に対してディスペンサ
等を用いてペースト状の低融点ガラスを供給できる。こ
の場合には、ダミー隔壁１５はペーストの流れ出しを防
止する為の土手として機能する。又、予め短冊状に成形
された固型の低融点ガラスを供給する場合には、ダミー
隔壁１５は位置決め案内用のストッパとして機能する。
なお、ダミー電極１４に沿って形成されたダミー隔壁１
５には部分的に切り欠き１８が設けられており、低融点
ガラスの供給量ばらつき等により余った部分が生じた場
合には、この切り欠き１８を介して外部に逃がす事がで
きる。この為、フリットシールに沿って平坦度を維持す
る事ができる。

【００４６】次に図１６を参照して図１４に示すプラズ
マアドレス電気光学装置の製造方法を説明する。先ず、
ガラス基板７の表面にスクリーン印刷法を用いて電極ペ
ーストを塗布し焼成してプラズマ電極８及びダミー電極
１４を同時に形成する。

【００４７】次に、同じくスクリーン印刷法を用いてプ
ラズマ電極８の上に沿って通常の隔壁９を形成するとと
もに、ダミー電極１４に沿ってダミー隔壁１５を形成す
る。この際、ダミー隔壁１５については一部除去してお
き前述したフリットシール用のスペース１７を確保す
る。本例においては電極及び隔壁は所謂厚膜印刷により
形成されている。印刷法を用いる事により、表示装置の
大型化が可能になり、開口率を大きくする事ができると
ともに低抵抗の電極が作成できる等多くの利点が得られ
る。なお、隔壁９あるいはリブを厚膜印刷により形成し
ているが、ギャップスペーサとして機能するので相当の
厚みが必要になる。しかしながら、リブの高さにはばら
つきがあり且つ個々のリブ頂面にも凹凸が生じる。この
為、本実施では、厚膜印刷焼成を行なった後、研磨処理
を施こしリブ頂面を平坦化している。

【００４８】続いて、前述したスペース１７に十分な量
の低融点ガラス１１を供給するとともに、薄板ガラス３
を平坦化されたリブの頂面に当接させる。この状態で加
圧加熱処理を施し、フリットシールにより薄板ガラス３
をガラス基板７に熱融着する。この際、薄板ガラス３及
びガラス基板７は互いに等しい熱膨張係数を有する事が
好ましい。仮に両者の熱膨張係数に著しい相違があると
フリットシール時に高温焼成を行なう為に伸縮率に相違
ができ、薄板ガラス３の割れ、ひびの原因になってしま
う。

【００４９】最後に、平坦性の確保された薄板ガラス３
の表面に有機接着剤等からなるシール材あるいはスペー
サ５を介して上側のガラス基板４を接着する。間隙内に
液晶層６を封入して完成する。なお、液晶層６の厚みを
均一に制御する為スペーサ粒子を散布しても良い。接着
剤等からなるスペーサ５は低融点ガラス１１に沿って設
ける事が好ましい。液晶セルを接合する際、ギャップ制
御の為に高圧力を加えるが、薄板ガラス３の下の低融点
ガラス１１が受け台となり薄板ガラス３の破損を有効に
防ぐ事ができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明した様に、第１の発明によれ
ば、液晶セルとプラズマセルを仕切る薄板ガラスに対し
て平板スペーサを介してガラス基板をフリットシールす
る構造としているので、薄板ガラスの平坦性を確保でき
るという効果がある。又、薄板ガラス、平板スペーサ、
ガラス基板を低融点ガラスを用いて一度に熱融着できる
ので加工性に優れているという効果がある。又、フリッ
トシールを行なった後液晶セルの接合を行なう場合、平
板スペーサを受け台にして高圧力の接着加工ができるの
でプラズマセルの破損を有効に防止する事ができるとい
う効果がある。

【００５１】以上説明した様に、第２の発明によれば、
液晶セルとプラズマセルを仕切る薄板ガラスに対して、
棒状低融点ガラスを用いてガラス基板をフリットシール
する方法により、薄板ガラスの平坦性を確保できるとい
う効果がある。又従来のペースト状のフリットガラスの
使用に比べ取扱いが容易になり大型化にも適合してい
る。

【００５２】以上説明した様に、第３の発明によれば、
平坦化された隔壁を介して薄板ガラスを支持しているの
で優れた平坦度を確保する事ができるという効果があ
る。又、ガラス基板の周辺に沿って隔壁を一部除去し連
続的なスペースを設けるとともに、このスペースに対し
て低融点ガラスを供給しフリットシールを行なうので、
従来に比し作業性が著しく改善できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明にかかるプラズマアドレス電気光学
装置の実施例を示す模式的な断面図である。

【図２】図１に示す装置に用いられるガラス基板の構成
を示す模式的な平面図である。

【図３】同じく変形例を示す模式的な平面図である。

【図４】図１に示すプラズマアドレス電気光学装置の製
造方法を示す工程図である。

【図５】プラズマアドレス電気光学装置の動作を説明す
る為の回路図である。

【図６】プラズマアドレス電気光学装置の画素部分を切
り取って示した模式図である。

【図７】従来のプラズマアドレス電気光学装置の例を示
す斜視図である。

【図８】先の出願に開示されたプラズマアドレス電気光
学装置を示す模式的な断面図である。

【図９】図８に示す装置の製造方法を示すフローチャー
トである。

【図１０】第２の発明にかかるプラズマアドレス電気光
学装置の実施例を示す模式的な断面図である。

【図１１】図１０に示す装置に用いられるガラス基板の
構成を示す模式的な平面図である。

【図１２】図１０に示すプラズマアドレス電気光学装置
の製造方法を示す工程図である。

【図１３】第２の発明にかかるプラズマアドレス電気光
学装置の改良すべき点を説明する為の模式図である。

【図１４】第３の発明にかかるプラズマアドレス電気光
学装置の実施例を示す模式的な断面図である。

【図１５】図１４に示す装置に用いられるガラス基板の
構成を示す模式的な部分平面図である。

【図１６】図１４に示すプラズマアドレス電気光学装置
の製造方法を示す工程図である。

【符号の説明】

１液晶セル２プラズマセル３薄板ガラス４ガラス基板５スペーサ６液晶層７ガラス基板８プラズマ電極９隔壁１０平板スペーサ１１低融点ガラス１２プラズマ室１３放電領域１４ダミー電極１５ダミー隔壁１７スペース１８切り欠きＡアノードＤ信号電極Ｋカソード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主面に沿って互いに平行に配置された複
数の第１電極を有する第１の基板と、前記第１電極と直
交し且つ主面に沿って互いに平行に配置された複数の第
２電極とこの第２電極上に形成された隔壁とを有すると
ともに前記第１の基板と対向する様に配置された第２の
基板と、前記第１電極に接面して設けられた電気光学材
料層と、前記複数の第１電極と反対側において前記電気
光学材料層と接面する様に設けられた薄板ガラスと、こ
の薄板ガラスと前記第２の基板間にイオン化可能なガス
を封入する為に設けられたプラズマ室とを備え、前記第
２の基板と前記薄板ガラスの間に平板スペーサを設け、
前記第２の基板の周縁部であって前記平板スペーサの外
側を低融点ガラスで接着した事を特徴とするプラズマア
ドレス電気光学装置。
【請求項２】前記薄板ガラスと前記第２の基板の熱膨
張係数が略等しい事を特徴とする請求項１記載のプラズ
マアドレス電気光学装置。
【請求項３】前記低融点ガラスの材料が前記薄板ガラ
ス及び前記第２の基板の熱膨張係数と等しいかあるいは
小さい事を特徴とする請求項２記載のプラズマアドレス
電気光学装置。
【請求項４】前記平板スペーサの厚みが少なくとも前
記低融点ガラスの厚みと同じかそれ以下である事を特徴
とする請求項１記載のプラズマアドレス電気光学装置。
【請求項５】主面に沿って互いに平行に配置された複
数の第１電極を有する第１の基板と、前記第１電極と直
交し且つ互いに平行に配列された複数の第２電極を有す
るとともにこの第２電極が前記第１電極と対向する様に
配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に
間挿された電気光学材料層と、前記第１電極と反対側に
おいて前記電気光学材料層と接面する様に設けられた薄
板ガラスと、この薄板ガラスと前記第２の基板間に形成
されたイオン化可能なガスを封入する為のプラズマ室と
を備え、前記第２の基板と前記薄板ガラスを棒状低融点
ガラスで接着する事を特徴とするプラズマアドレス電気
光学装置。
【請求項６】前記薄板ガラスと前記第２の基板の熱膨
張係数が略等しい事を特徴とする請求項１記載のプラズ
マアドレス電気光学装置。
【請求項７】前記第２電極上に隔壁を形成するととも
に、前記棒状低融点ガラスの厚みが前記隔壁の高さの
１．２〜１．４倍である事を特徴とする請求項１記載の
プラズマアドレス電気光学装置。
【請求項８】主面に沿って互いに平行に配置された複
数の第１電極を有する第１の基板と、前記第１電極と直
交し且つ主面に沿って互いに平行に配置された複数の第
２電極とこの第２電極上に形成された隔壁とを有すると
ともに前記第１の基板と対向する様に配置された第２の
基板と、前記第１電極に接面して設けられた電気光学材
料層と、前記複数の第１電極と反対側において前記電気
光学材料層と接面する様に設けられた薄板ガラスと、こ
の薄板ガラスと前記第２の基板間にイオン化可能なガス
を封入する為に設けられたプラズマ室とを備え、前記第
２の基板と前記薄板ガラスの間隙寸法を前記隔壁で一定
に規制するとともに、第２の基板の周辺部に沿って前記
隔壁を部分的に除去し連続的なスペースを設け、該スペ
ースに低融点ガラスを充填し前記第２の基板と前記薄板
ガラスを互いに接着した事を特徴とするプラズマアドレ
ス電気光学装置。
【請求項９】前記薄板ガラスと前記第２の基板の熱膨
張係数が略等しい事を特徴とする請求項８記載のプラズ
マアドレス電気光学装置。
【請求項１０】前記隔壁の頂部が研磨により平坦化さ
れている事を特徴とする請求項８記載のプラズマアドレ
ス電気光学装置。
【請求項１１】前記スペースの外側に位置する隔壁に
切り欠きを設けた事を特徴とする請求項８記載のプラズ
マアドレス電気光学装置。