JPH11352467A - プラズマ・アドレス液晶パネル用チャンネル部材及びそこに電極を形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＰＡＬＣパネルにおいて、イオン化された炭
素分子をチャンネル内のガス媒体に導入できる電極をチ
ャンネル部材に設ける。 【解決手段】 チャンネル部材４のチャンネル２０内に
少なくとも１個の金属ストリップ５０を形成し、この金
属ストリップ上に、炭素含有物質の表面層５２を形成し
て、金属コアと、炭素含有物質の被覆とから成る電極を
形成する。

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
ス液晶（ＰＡＬＣ）パネルの陰極構体、特に、ＰＡＬＣ
用チャンネル部材及びそこに電極を形成する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】アメリカ合衆国特許第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記載している。このアメ
リカ合衆国特許第５０７７５５３号に開示された装置を
実際に実施したＰＡＬＣパネル（又はＰＡＬＣ表示パネ
ル）の断面を図２に示す。なお、図を明瞭にするため、
断面を示す斜線は省略している。

【０００３】図２に示すＰＡＬＣパネルは、下側から順
番に、偏光子２と、チャンネル部材４と、カバー・シー
ト（マイクロシートとして一般的に知られている）６
と、電気光学材料層１０と、平行で透明なデータ駆動電
極の配列（図２の場合、１２で示す１個のみのデータ駆
動電極が見える）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。カラー表示
パネルの場合、このパネルは、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。このパネルは、視野角度を改善する層や他の
目的の層を含んでもよい。チャンネル部材４は、典型的
には、ガラスで作られており、その上側主面に多数の平
行なチャンネル２０が形成されている。複数のチャンネ
ル２０は、リブ２２で分離されており、ヘリウムなどの
イオン化可能なガスが充填されている。陽極２４及び陰
極２６がチャンネル２０の各々に設けられている。チャ
ンネル２０は、（パネルに対して垂直に見た場合）デー
タ駆動電極１２と直交しており、データ駆動電極１２が
チャンネル２０と交差する領域が、個別のパネル要素２
８を形成する。各パネル要素２８は、電気光学材料層１
０と、上側偏光子１６と、下側偏光子２とを含んでいる
とみなせる。パネル要素２８の境界となる表示パネルの
上側面の領域は、表示パネルの単一ピクセル３０を構成
する。なお、参照番号３２は、観察者の視点を示す。

【０００４】１個のチャンネル２０内の陽極２４が基準
電位に供給され、適切でより負の電圧がこのチャンネル
内の陰極２６に供給されると、そのチャンネル内のガス
がプラズマを生成し、このプラズマがカバー・シート６
の下側面に対して基準電位源への導電路を形成する。デ
ータ駆動電極１２が基準電位ならば、このデータ駆動電
極１２がチャンネル２０と交差する電気光学材料層１０
のボリューム要素（ある量から成る要素）には実質的な
電界が存在せず、パネル要素２８はオフとみなせる。こ
れとは反対に、データ駆動電極１２が基準電位と実質的
に異なる電位ならば、電気光学材料層１０のボリューム
要素内に実質的な電界が生じ、パネル要素２８はオンと
みなせる。

【０００５】以下の説明においては、本発明の要旨を制
限するものではないが、下側偏光子２は、線形偏光子で
あり、その偏光面は、基準面に対して０度の如く任意に
でき、上側偏光子１６は、９０度の偏光面を有する線形
偏光子であると仮定する。また、電気光学材料層１０の
材料は、ツイスト・ネマティク液晶材料であると仮定す
る。この場合、そこを通過する線形に偏光された光の偏
光面が、液晶材料の電界の関数である角度だけ回転す
る。パネル要素がオフのとき、回転角は９０度であり、
パネル要素がオンのとき、回転角はゼロである。

【０００６】偏光されない白色光を放射する幅広な光源
３４により、このパネルを下側から照明する。パネルを
均一に照明するために、散乱面を有する背面ガラス・デ
ィフーザー（すりガラス）１８を光源３４及びパネルの
間に配置してもよい。光源３４から所定のパネル要素２
８に入射する光は、下側偏光子２によりゼロ度に線形偏
光され、チャンネル部材４、チャンネル２０、カバー・
シート６、液晶材料のボリューム要素を順次通過して、
上側偏光子１６及び観察者３２に向かう。パネル要素が
オフならば、液晶材料のボリューム要素を通過する線形
に偏光された光の偏光面は９０度回転するので、上側偏
光子１６への入射光の偏光面は９０度である。この光
は、上側偏光子１６を通過し、ピクセルを照明する。一
方、パネル要素がオンならば、線形に偏光された光の偏
光面は、液晶材料のボリューム要素を通過しても変化し
ない。上側偏光子１６の入射光の偏光面はゼロ度なの
で、この光は、上側偏光子１６により阻止され、ピクセ
ルは暗い。液晶材料内の電界が、パネル要素２８のオフ
及びオンに関連した値の中間ならば、この光は、上側偏
光子１６を通過するが、その輝度は電界により決まり、
グレー・スケール（中間調）を表示できる。

【０００７】ＰＡＬＣ表示パネルの実施においては、チ
ャンネルを形成する領域の付近で、チャンネル部材４を
エッチングして、台部（プラトー）３６を設けて、この
台部内にチャンネル２０を形成する。台部の周辺部付近
に延びるラベット（さねはぎ）４０内のエンドレス・フ
リット・ビーズ３８により、カバー・シート６をチャン
ネル部材に固定する。上側基板１４及びそこに支持され
たデータ駆動電極１２を含む上側基板アセンブリ（組立
体）を、接着用ビーズ４２によりチャンネル部材４に取
り付ける。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】アメリカ合衆国特許第
５０７７５５３号に記載されたＰＡＬＣ表示パネルは、
ＮＴＳＣビデオ信号を表示するためにラスタ走査表示パ
ネルとして使用されると、チャンネルが水平方向に延
び、データ駆動電極が垂直方向に延びるように、パネル
が方向が決められる。このビデオ信号のフレームの第１
アクティブ・ラインがサンプリングされる。負方向スト
ローブ・パルスを第１チャンネル内の陰極に供給して、
第１チャンネル内にプラズマを発生（確立）させる。ま
た、電圧駆動電極を、各サンプル値に依存する電圧レベ
ルに駆動する。第１チャンネルに沿った各パネル要素に
おいて、パネル要素の状態を確立させる電界が、データ
駆動電極及びカバー・シート６の下側表面の間に発生す
る。このストローブ・パルスを除去し、プラズマを消す
が、電界が持続し、ビデオ信号の次のフレームで、第１
チャンネルが再びアドレス指定されるまで、そのパネル
要素の状態を維持する。フレームの残りのアクティブ・
ライン及び表示パネルの残りのチャンネルに対しても、
この動作シーケンスを順番に繰り返えす。

【０００９】ストローブ・パルスが除去されたとき、第
１チャンネルに生成されたプラズマは、瞬時に消えず、
ある有限の期間にわたって消失する。第１チャンネル内
のプラズマが完全に消失する前に、ビデオ・データの次
のライン用の電圧をデータ駆動電極に供給すると、第１
チャンネルに沿ったパネル要素内に生じた電界が適切な
値でなくなり、これにより、一般的には、画像品質が損
なわれる。したがって、データ駆動電極を次のビデオ・
ライン用の電圧に駆動する以前に、前のストローブ・パ
ルスに応答して発生したプラズマを完全になくす必要が
ある。

【００１０】非アクティブ・チャンネル内のガスがイオ
ン化されなければ、アクティブ表示要素に蓄積された電
圧が、既に蓄積された電圧の少なくとも９０％になる
と、プラズマは、完全に減衰する（又は、完全に消滅す
る）と考えられる。

【００１１】アメリカ合衆国特許第５０７７５５３号に
記載の表示パネルを用いて、フレーム・レートが６０Ｈ
ｚで、アドレス指定される４８０本のラインから成るビ
デオ信号を表示する場合、１個のチャンネル内のストロ
ーブ・パルスを除去する時点と、表示の次のライン期間
中にデータ駆動電極を駆動する時点との間の経過時間
は、約３０μ秒であることが判った。よって、所定チャ
ンネル内に形成されたプラズマは、ストローブ・パルス
が除去された後、約３０μ秒以内に減衰しなければなら
ない。

【００１２】ヘリウムが不活性であり、プラズマ・チャ
ンネル内の電極と反応しないため、ヘリウムは、プラズ
マ・アドレス液晶表示パネルにおいて用いるガスとして
望ましい選択である。また、ヘリウム・イオンは軽いた
め、スパッタリング損傷に関しても、ヘリウムは有利な
選択である。しかし、ヘリウムに、ＰＡＬＣパネル内で
用いるガスとしての欠点がないわけではない。

【００１３】ヘリウム・イオンが電子と再結合して、中
性ヘリウム原子を形成するとき、ヘリウム原子が励起状
態にあるかもしれない。励起中性状態でのヘリウム原子
は、常に直接的に接地状態にならないが、わずかな量の
エネルギーを衝突により又は放射により、受けるか又は
失い、代わりに、励起したメタステーブル状態になる。
励起したメタステーブル・ヘリウム原子は、双極子遷移
によって、放射的な減衰ができない。励起したメタステ
ーブル・ヘリウム原子が減衰する１つのメカニズムは、
互いに衝突して、ヘリウム・イオン電子対と、接地状態
の中性ヘリウム原子とを生成することである。この２次
イオン化は、プラズマが完全に消滅するのを遅延させ
る。

【００１４】ＰＡＬＣ表示パネル内のメタステーブル・
ヘリウム原子が減衰する他のメカニズムは、チャンネル
の壁との衝突である。ＮＴＳＣ表示用に適するプラズマ
・アドレス液晶表示パネルの場合、チャンネルの寸法
（構造）は、メタステーブル・ヘリウム原子がチャンネ
ルの壁と衝突し、また、プラズマがストローブ・パルス
の除去後３０μ秒以内に完全に消滅したと見なせる充分
な速度で接地状態に戻るようになっている。よって、Ｎ
ＴＳＣ信号で駆動した場合、メタステーブル状態の存在
は、プラズマ・アドレス液晶表示パネルの動作を大幅に
劣化させるものではない。

【００１５】ＰＡＬＣ表示パネルを用いて、ＨＤＴＶ表
示の如く、アドレス可能度を高くした表示を行う場合、
表示のライン数と、フレームがリフレッシュされる周波
数とは、ストローブ・パルスを陰極から除去した後に、
約８〜１６μ秒以内に所定チャンネル内のプラズマが確
実に消滅するようなものである。ヘリウムのみをパネル
内のガスとして用いた場合、メタステーブル状態の存在
及び持続性（残留）が、表示の視認性を損なう。

【００１６】アメリカ合衆国特許第５５２８１０９号
（日本特許第２７４７９０２号に対応）では、励起され
た中性ヘリウム原子のエネルギー・レベルに、衝突によ
り調和する成分をガス内に含ませて、メタステーブル・
ヘリウム・イオンの減衰時間を短縮することを提案して
いる。適切な成分は、単独でイオン化された炭素分子で
ある。単独でイオン化された炭素分子及び励起された中
性ヘリウム原子は、衝突により調和するので、炭素分子
及び励起した中性ヘリウム原子の間に衝突が生じると、
励起したヘリウム原子が、励起したメタステーブル・ヘ
リウム原子を形成する代わりに、接地状態になる高い蓋
然性がある。よって、メタステーブル・ヘリウム原子が
生成される蓋然性が低下する。

【００１７】上述のアメリカ合衆国特許第５５２８１０
９号は、チャンネル内のガス媒体に、単独でイオン化さ
れた炭素分子を導入するいくつかのメカニズムを開示し
ているだけである。

【００１８】したがって、本発明は、炭素分子をチャン
ネル内のガス媒体に導入して、メタステーブル・ガス・
イオンの減衰時間を短縮するための簡単な構成の電極を
提供すると共に、その形成方法を提供するものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の第１の
観点によれば、本発明は、プラズマ・アドレス液晶（Ｐ
ＡＬＣ）パネル用チャンネル部材がその表面に複数のチ
ャンネルを有し、チャンネル部材上に電極を形成する方
法であって；チャンネル部材（４）のチャンネル（２
０）内に少なくとも１個の金属ストリップ（５０）を形
成し；この金属ストリップ上に、炭素含有物質の表面層
（５２）を形成して；金属コアと、炭素含有物質の被覆
とから成る電極を形成する。

【００２０】本発明の第２の観点によれば、本発明は、
ＰＡＬＣパネル用チャンネル部材上に電極を形成する方
法であって；所定パターンに応じて、チャンネル部材上
に電極金属（５０）を付着させ；この電極金属上に炭素
含有物質（５２）を付着させることを特徴としている。

【００２１】本発明の第３の観点によれば、本発明は、
ＰＡＬＣパネル用チャンネル部材であって；チャンネル
部材（４）が、その表面に複数のチャンネル（２０）を
有すると共に、このチャンネルの少なくとも１個に少な
くとも１個の電極（２６）を有し；この１個の電極が、
混合構成になっており、金属を含むコア（５０）と、炭
素含有材料の表面層８５２）とを具えていることを特徴
としている。

【００２２】本発明の第４の観点によれば、本発明は、
ＰＡＬＣパネルの製造における中間構体であって；表面
に複数のチャンネル（２０）が形成され、このチャンネ
ルの各々に陰極（２６）及び陽極（２４）を有するチャ
ンネル部材（４）と；チャンネルを覆うように上記チャ
ンネル部材にシールされたカバー・シート（６）と；チ
ャンネル内に満たされたガスとを具え；充填されるガス
がヘリウムを含んでおり；チャンネル内の陰極が、金属
コア（５０）と、炭素含有材料の被覆（５２）とを有す
ることを特徴としている。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明を更に理解すると共に、本
発明をどのように実施するかを添付図を参照して、以下
に説明する。

【００２４】図１は、本発明によるＰＡＬＣ表示パネル
の拡大した部分的断面図であり、図２のチャンネル２０
及びその近傍に対応する。なお、図２と共通部分の説明
は、省略する。ＰＡＬＣ表示パネルの陰極２６は、チャ
ンネル部材４のチャンネル２０内で、チャンネル部材表
面に付着され、炭素を含有した被覆（炭素含有材料の表
面層でもある）５２が設けられた金属基部（金属ストリ
ップでもあり、電極金属でもあり、コアでもある）５０
を具えている。特に、プラズマが存在するときに、被覆
５２からの炭素分子がガス媒体中に追い出される。

【００２５】被覆５２は、ダイアモンドの含有物を含ん
だ炭素マトリクス（基材）（いわゆるダイアモンド状炭
素材料）で構成される。被覆５２として可能な他の材料
には、炭素珪素、炭素タングステン、炭化チタン、炭化
ジルコニウム、炭化ハフニウムなどがある。

【００２６】スパッタリング、電子ビーム蒸着、熱蒸
着、化学真空メッキなどのいくつかの付着技術により、
被覆５２を陰極２６上に付着させることができる。

【００２７】テストにより、陽極２４は、炭素含有材料
で被覆してはならことが示唆された。よって、陽極２４
をマスクして、この陽極上に被覆が付着されないように
するか、又は、陽極及び陰極の両方に被覆を付着させ
て、その後、陽極上に付着された被覆材料を除去するこ
とが好ましい。

【００２８】本発明は、上述の特定実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱することなく種々の
変更が可能であることが理解できよう。

【００２９】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、チャンネル
部材のチャンネル内に少なくとも１個の金属ストリップ
を形成し、この金属ストリップ上に、炭素含有物質の表
面層を形成することにより、金属コアと、炭素含有物質
の被覆とから成る簡単な構成の電極を容易に形成するこ
とができる。よって、単独でイオン化された炭素分子を
チャンネル内のガス媒体に導入して、メタステーブル・
ヘリウム・イオンの減衰時間を効率的に短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＰＡＬＣ表示パネルの拡大した部
分的断面図である。

【図２】従来のプラズマ・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】

２ 下側偏光子 ４ チャンネル部材 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 １８ 背面ガラス・ディフーザー ２０ チャンネル ２２ リブ ２４ 陽極 ２６ 陰極 ２８ パネル要素 ３０ ピクセル ３２ 観察者の視点 ３４ 光源 ３８ フリット・シール ５０ 金属基部であり、金属ストリップであり、電極金
属であり、コア ５２ 表面層であり、炭素含有材料であり、被覆

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・エス・ブザック 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 ケビン・ジェー・イルシシン 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 ハーギ ス・ロード 16728 (72)発明者 ポール・シー・マーティン アメリカ合衆国 オレゴン州 97707 サ ンリバー ピー・オー・ボックス 4141 (72)発明者 ペトルス・エフェ・ゲー・ボンガエルツ オランダ 5581 セーエス ワーレ ベル テリンディスラーン 15 (72)発明者 ヤコブ・ブロイニンク オランダ 5644 デーセー アイントフォ ーフェン トレブラーン 23 (72)発明者 アドリアヌス・エル・イェー・ブルフマン ス オランダ 5655 カーアー アイントフォ ーフェン フィフェルホーフ ３ (72)発明者 ヨハネス・ゲー・アー・デン・ビゲラー オランダ 5614 セーエー アイントフォ ーフェン セント・ニカシウスストラート 27 (72)発明者 ババー・エー・カーン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 10562 オシニング ブラッケン・ロード 15 (72)発明者 ヘンリ・エレ・イェー・エレ・ファン・ヘ レプット オランダ 5626 ベーヴェー アイントフ ォーフェン アハトセロープ 21

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラズマ・アドレス液晶パネル用チャン
   ネル部材がその表面に複数のチャンネルを有し、上記チ
   ャンネル部材上に電極を形成する方法であって、 上記チャンネル部材のチャンネル内に少なくとも１個の
   金属ストリップを形成し、 該金属ストリップ上に、炭素含有物質の表面層を形成し
   て、 金属コアと、上記炭素含有物質の被覆とから成る電極を
   形成することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 プラズマ・アドレス液晶パネル用チャン
   ネル部材上に電極を形成する方法であって、 所定パターンに応じて、上記チャンネル部材上に電極金
   属を付着させ、 該電極金属上に炭素含有物質を付着させることを特徴と
   する方法。
3. 【請求項３】 プラズマ・アドレス液晶パネル用チャン
   ネル部材であって、 上記チャンネル部材が、その表面に複数のチャンネルを
   有すると共に、該チャンネルの少なくとも１個に少なく
   とも１個の電極を有し、 該１個の電極が、混合構成になっており、金属を含むコ
   アと、炭素含有材料の表面層とを具えていることを特徴
   とするプラズマ・アドレス液晶パネル用チャンネル部
   材。
4. 【請求項４】 プラズマ・アドレス液晶パネルの製造に
   おける中間構体であって、 表面に複数のチャンネルが形成され、該チャンネルの各
   々に陰極及び陽極を有するチャンネル部材と、 上記チャンネルを覆うように上記チャンネル部材にシー
   ルされたカバー・シートと、 上記チャンネル内に満たされたガスとを具え、 充填される上記ガスがヘリウムを含んでおり、 上記チャンネル内の上記陰極が、金属コアと、炭素含有
   材料の被覆とを有することを特徴とする中間構体。