JPH1010524A - プラズマ・アドレス液晶表示パネル - Google Patents

プラズマ・アドレス液晶表示パネル

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JPH1010524A
JPH1010524A JP9072187A JP7218797A JPH1010524A JP H1010524 A JPH1010524 A JP H1010524A JP 9072187 A JP9072187 A JP 9072187A JP 7218797 A JP7218797 A JP 7218797A JP H1010524 A JPH1010524 A JP H1010524A
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JP
Japan
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polarizer
light
display panel
liquid crystal
channel
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JP9072187A
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English (en)
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Kevin J Ilcisin
ケビン・ジェー・イルシシン
Thomas S Buzak
トーマス・エス・ブザク
Paul C Martin
ポウル・シー・マーティン
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Tektronix Inc
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Tektronix Inc
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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13334Plasma addressed liquid crystal cells [PALC]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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    • G02F1/133528Polarisers

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマ・アドレス液層表示パネルに光学的
特性が厳しくないチャンネル基板を用いても良好な光学
的特性を得る。 【解決手段】 プラズマ・チャンネル20を有するチャ
ンネル基板4、カバー・シート6、液晶材料層10、駆
動電極12、上側基板14及び上側偏光子16を具えた
表示パネルにおいて、カバー・シート6及び液晶材料層
10の間に偏光子10を挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマによりア
ドレス指定されるプラズマ・アドレス液晶(PALC)
表示パネル、特に、通過する光の偏光を制御するプラズ
マ・アドレス液晶表示パネルに関する。
【0002】
【従来の技術】米国特許第5077553号(日本特許
第2601713号に対応)は、データ蓄積要素をアド
レス指定する装置を開示している。この米国特許第50
77553号に開示された装置の実際的な実施を図3に
概略的に示す。
【0003】図3に示す表示パネルは、下から順番に、
偏光子2と、チャンネル基板4と、カバー・シート6
(一般的にはマイクロシートとして知られている)と、
電気光学材料層10と、平行になった透明データ駆動電
極(図3では、その内の1つの電極12のみを示す)
と、データ駆動電極を支持する上側基板14と、上側偏
光子16とを具えている。チャンネル基板4は、典型的
にはガラスで作られており、その上側主面に複数の平行
のプラズマ・チャンネル20が形成される。このチャン
ネル20は、ヘリウムの如きイオン化可能なガスが充填
されている。
【0004】接地電極及びストローブ電極(図示せず)
を各チャンネル20内に設ける。チャンネル20は、デ
ータ駆動電極と直交しており、(パネルと直角にみた場
合)データ駆動電極がチャンネルと交差する領域が、独
立したパネル要素22を形成する。各パネル要素は、電
気光学材料層10、上側偏光子16、及び下側偏光子2
の要素を含んでいるとみなせる。カラー表示パネルの場
合、これらパネル要素は、電気光学材料層10及び上側
基板14の間にカラー・フィルタ(図示せず)を含んで
いる。パネル要素との境界となる表示パネルの上面の領
域は、表示パネルの単位のピクセル24を構成する。
【0005】米国特許第5077553号に記載されて
いる如く、1つのチャンネル20内のストローブ電極及
び接地電極の間に適切な電位差を与えると、チャンネル
20内のイオン化可能なガスがプラズマを形成して、カ
バー・シート6の底面に導電経路が得られる。データ駆
動電極12が接地電位であると、電気光学材料層10の
ある量の要素内に顕著な電界ができず、ピクセルはオフ
状態とみなせる。また、データ駆動電極12が接地と大
幅に異なる電位であると、電気光学材料層10の要素内
に充分な電界が生じ、ピクセルはオン状態とみなせる。
【0006】本発明の要旨を制限するものではないが、
以下の説明においては、下側偏光子2が線形偏光子で、
この偏光子の偏光面を基準面に対する0度として任意に
設定でき、上側偏光子16が90度の偏光面を有する線
形偏光子であり、電気光学材料が捻れネマチック液晶材
料であると仮定する。なお、この捻れネマチック液晶材
料は、電気光学材料層10内の電界の関数に応じた角度
だけ線形偏光されて、通過する光の偏光面を回転させ
る。ピクセルがオフのとき、回転角度は90度であり、
ピクセルがオンのとき、回転角度は0度である。
【0007】偏光されていない白色光を放射する拡張光
源(図示せず)により下側から表示パネルを照明する。
散乱面を有する背面ガラス・ディフューザー18を光源
及びパネルの間に設けて、パネルを均一に照明するよう
にしてもよい。光源からの光は、下側偏光子2により0
度で線形に偏光され、チャンネル基板4、チャンネル2
0、カバー・シート6及び電気光学材料層10の要素を
順次通過して、上側偏光子16及び観察者26に向か
う。所定のピクセルがオフであると、電気光学材料層1
0の要素を通過して線形に偏光された光の偏光面が90
度回転する。よって、上側偏光子16へ入射する光の偏
光面は、90度である。この光は、上側偏光子16を通
過して、このピクセルを明るくする。
【0008】一方、ピクセルがオンであると、線形に偏
光された光の偏光面が、電気光学材料層10の要素を通
過しても変化しない。上側偏光子16に入射した光の偏
光面が0度であるため、上側偏光子16が光を阻止する
ので、ピクセルが暗くなる。電気光学材料層10の要素
内の電界が、オフのピクセルに関連した値とオンのピク
セルに関連した値の中間の場合、上側偏光子16が光を
通過させるが、その輝度は、電界により決まり、グレイ
・スケール(中間調)を表示できる。
【0009】適切な表示を得るために、オフのピクセル
とオンのピクセルとの間でコントラストを最大にするよ
うに、ピクセルがオンのときには、光を効果的に阻止し
なければならず、また、ピクセルがオフのときには、光
を効果的に伝搬しなければならない。そのためには、電
気光学材料層10に入力する光が0度で線形に偏光され
る必要性がある。また、そのためには、下側偏光子2か
ら電気光学材料層10に通過する光の偏光に変化がない
ことが必要がある。これら必要性を満足するには、チャ
ンネル基板4及びカバー・シート6の製造に厳しい条件
が課せられる。例えば、散乱が光の偏光を解消する(de
polarize)ので、チャンネルとの境界となる面はできる
だけ滑らかで、チャンネル基板からチャンネルに入る光
は散乱されないことが重要である。
【0010】さらに、チャンネル面が光学的に完全であ
ったとしても、線形に偏光された光が斜め入射で、屈折
率の変化するインタフェースを通過する際、光の偏光面
が回転するので、たとえ線形偏光が保たれなくても、光
のいくらかが0度以外の角度で偏光される。この問題
は、チャンネルの断面形状を変更することによりいくら
か改善できる。しかし、高品質のチャンネル面を可能に
する技術は、チャンネルを所望の形状にすることに必然
的に適応できない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】チャンネル基板4及び
カバー・シート6を通過する光の伝搬を適切にすると、
表示パネルの構成及び動作に関する他の面に悪影響が及
ぶ。例えば、散乱を防ぐためにカバー・シート6を透明
にしなければならず、線形に偏光された光が偏光解消さ
れる。ガラスは、光学的な特性が好ましいが、電気的特
性に関しては、カバー・シート6の最適材料ではない。
よって、ピクセルがオン状態のとき、データ駆動電極及
び接地の間の電位差が、対応する要素の単位領域当たり
の容量の逆数にほぼ応じて、電気光学材料層10及びカ
バー・シート6の間に分配される。また、駆動電圧を最
小にするために、電力消費が最小となる。しかし、カバ
ー・シート6の単位領域当たりの容量ができるだけ大き
くなければならない。これは、カバー・シート6に用い
る材料の誘電率ができるだけ大きくなければならないこ
とを意味する。
【0012】ガラスの代表的な誘電率は、約3から10
の範囲であるが、チタン酸バリウムの如く、ガラスより
も誘電率が非常に大きく、不透明でない材料もある。し
かし、チタン酸バリウムは、半透明であり、透明でない
ので、カバー・シート6に適切な材料とはならない。よ
って、比較的高い駆動電圧を使用しなければならないと
いう欠点を改善できなかった。
【0013】したがって、本発明の目的は、上述の従来
技術の欠点を改善し、駆動電圧が比較的低くても良好な
表示が得られるプラズマ・アドレス液晶表示パネルの提
供にある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ・アド
レス液晶表示パネルは、上面にプラズマ・チャンネル2
0を有するチャンネル基板4と;該チャンネル基板の上
面側に設けられた基板14と;上記チャンネル基板の上
面側に設けられ、第1偏光状態に実質的に偏光された光
のみを伝搬する第1偏光子50と;該第1偏光子の上面
側に設けられ、少なくとも第1状況で、上記第1偏光状
態に偏光された光を、その偏光状態を変化させることな
く伝搬し、第2状況で、上記第1偏光状態に偏光された
光を、上記第1偏光状態と直交する第2偏光状態に変換
する電気光学材料層10と;該電気光学層の上面側に設
けられ、上記第1偏光状態及び上記第2偏光状態の一方
に実質的に偏光された光のみを伝搬する第2偏光子16
とを具えている。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して、本発明
の好適実施例を説明する。なお、以下の説明及び特許請
求の範囲において、上側及び下側の如き方向や位置を意
味する用語を図に関連した方向で用いるが、これらは絶
対的なものではない。よって、本願明細書で上側として
述べた上面は、本発明の実際の実施においては、下側に
対応してもよく、また、上側でも下側でもない垂直側に
対応してもよい。なお、以下の実施例において、図3に
示す従来技術と同じ素子は、同じ参照番号で示す。
【0016】図1に示す本発明の第1実施例による表示
パネルは、シート・カバー6と電気光学材料層10との
間に線形偏光子(第1偏光子)50を具えている。この
偏光子50は、図3の偏光子2の代わりに配置してい
る。偏光子50は、典型的には、引き延ばしたポリビニ
ール・アルコールのシートである。偏光子50の上面を
処理して、アライメント面を設け、このアライメント面
の上に液晶材料層である電気光学材料層10を付着す
る。図3の場合と同様に、データ駆動電極が設けられた
上側基板14を電気光学材料層10の上面側に固定す
る。
【0017】光の流れに沿ってチャンネル基板4及びカ
バー・シート6の下流に偏光子50を設けることによ
り、パネルの光学的特性をいくつかの点で改善する。第
1に、光源からチャンネル基板4に入射する光が非偏光
(unpolarize)となるので、異なる屈折率の媒体間のイ
ンタフェースを通過する際の偏光に変化が生じる。第2
に、チャンネル基板4に入射する光が非偏光なので、チ
ャンネル基板4及びイオン化可能ガスでのインタフェー
スにおける散乱がコントラスト比を低下させない。よっ
て、チャンネル基板4の光学的特性が、図3に示すパネ
ルの場合のように高い標準を満足する必要がない。チャ
ンネル基板4のジオメトリは、コントラスト比に影響し
ない。さらに、プラズマが放射したいかなる光も偏光で
きる。
【0018】さらに、カバー・シート6がかかる高い光
学的標準を満足する必要がなく、カバー・シート6の散
乱を許容できる。このカバー・シート6は、偏光子50
に伝搬する光を発散させる上側散乱面を有し、背面ガラ
ス・ディフューザーを不要にできる。よって、パネルの
コストを低減できる。カバー・シート6の散乱を処理で
きるので、透明であっても透明でなくてもガラスよりも
誘電率の高い材料をカバー・シート6に使用できる。例
えば、カバー・シート6は、チタン酸バリウムで作って
もよい。
【0019】所定の駆動電圧において、カバー・シート
6に用いる材料の誘電率を増加するだけでなく、カバー
・シート6の厚さを薄くすることにより、電気光学材料
層10内の電界が増加することが理解できよう。上述の
如く、ガラスの誘電率は、典型的には、約3から10の
範囲である。表示パネルを組み立てる際の取り扱いに耐
えるように、ガラス・カバー・シート6の厚さは少なく
とも10μmでなければならない。ある半透明の合成重
合体材料は、厚さが10μmよりも大幅に薄いが、取り
扱いに耐えられるほど丈夫なシート形態で製造できる。
かかる材料の誘電率は、ガラスよりも、即ち、約2から
約4の範囲よりも小さいが、厚さが薄くなったことによ
る単位長当たりの容量が増加して、誘電率の低下による
容量の低下を一層補える。
【0020】図2は、本発明の第2実施例を示す。この
図2に示す表示パネルは、カバー・シート6及び電気光
学材料層10の間に偏光子50を付加したものである
が、図1の表示パネルとは、チャンネル基板4の下に偏
光子52を含んでいる点で異なっている。偏光子50の
偏光面は、0度である。充分な度合いで受けた光を偏光
子50が偏光できない場合に、偏光子52を設ける。よ
って、チャンネル基板4に入射した光が0度で線形偏光
されるが、光が偏光子50に達する前に、この光が回転
し、偏光解消(depolarization)となる。次に、偏光子
50は、電気光学材料層10へ供給された光の偏光を元
に戻すように作用する。
【0021】本発明は、上述の特定実施例に限定される
ものではなく、特許請求の範囲及びそれと均等なもので
ある本発明の要旨を逸脱することなく種々の変更が可能
なことが理解できよう。例えば、図1及び図2の夫々の
実施例は、内部に設けた偏光子50の他にカバー・シー
ト6を含んでいるが、適切な材料を選択して、このカバ
ー・シート6の機能を内部の偏光子が肩代わりして、個
別のカバー・シートを不要としてもよい。さらに、線形
偏光子について本発明を説明したが、同じ原理を円形偏
光された光にも適用できることが当業者には理解できよ
う。
【0022】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、チャンネ
ル基板の上面側に偏光子を設けて表示パネルの全体的な
光学的特性を改善するので、光学的特性が厳しくないチ
ャンネル基板を用いても良好な光学的特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるプラズマ・アドレス液晶表示パネ
ルの第1実施例の部分的断面図である。
【図2】本発明によるプラズマ・アドレス液晶表示パネ
ルの第2実施例の部分的断面図である。
【図3】従来技術によるプラズマ・アドレス液晶表示パ
ネルの部分的断面図である。
【符号の説明】
4 チャンネル基板 6 カバー・シート 10 電気光学材料層 12 データ駆動電極 14 上側基板 16 上側偏光子(第2偏光子) 20 プラズマ・チャンネル 50 偏光子(第1偏光子) 52 偏光子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・エス・ブザク アメリカ合衆国 オレゴン州 97007 ビ ーバートン サウスウェスト ストーンク リーク・ドライブ 9755 (72)発明者 ポウル・シー・マーティン アメリカ合衆国 ワシントン州 98685 バンクーバー ノースウェスト トェンテ ィフォース・アベニュー 11803

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上面にプラズマ・チャンネルを有するチ
    ャンネル基板と、 該チャンネル基板の上面側に設けられた基板と、 上記チャンネル基板の上面側に設けられ、第1偏光状態
    に実質的に偏光された光のみを伝搬する第1偏光子と、 該第1偏光子の上面側に設けられ、少なくとも第1状況
    で、上記第1偏光状態に偏光された光を、その偏光状態
    を変化させることなく伝搬し、第2状況で、上記第1偏
    光状態に偏光された光を、上記第1偏光状態と直交する
    第2偏光状態に変換する電気光学材料層と、 該電気光学材料層の上面側に設けられ、上記第1偏光状
    態及び上記第2偏光状態の一方に実質的に偏光された光
    のみを伝搬する第2偏光子とを具えたプラズマ・アドレ
    ス液晶表示パネル。
JP9072187A 1996-04-01 1997-03-25 プラズマ・アドレス液晶表示パネル Pending JPH1010524A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1468396P 1996-04-01 1996-04-01
US60/014,683 1996-04-01

Publications (1)

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JPH1010524A true JPH1010524A (ja) 1998-01-16

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ID=21767027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9072187A Pending JPH1010524A (ja) 1996-04-01 1997-03-25 プラズマ・アドレス液晶表示パネル

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US (1) US5694183A (ja)
EP (1) EP0800105A3 (ja)
JP (1) JPH1010524A (ja)
KR (1) KR970071441A (ja)
CN (1) CN1167270A (ja)

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