JPH10133192A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プラズマをスイッチング素子として用いた液晶
表示装置の製造時の不良を減らして歩留まりを向上させ
る。 【手段】ガラス基板３２に透明電極膜３３及びカラーフ
ィルタ層３４が形成されているカラーフィルタ基板４３
と、このカラーフィルタ基板４３と対向して配置された
ガラス基板３１と、これらのカラーフィルタ基板とガラ
ス基板間の間隙に存する液晶層３５とを有する表示装置
において、カラーフィルタ基板４３を、ガラス基板に透
明電極膜が形成された電極基板とシートにカラーフィル
タ層が形成されたフィルタシートとの接合により構成す
る。又は、カラーフィルタ基板を、透明電極膜３３がガ
ラス基板３２の液晶層側の面に形成され、カラーフィル
タ層３４がガラス基板３２の他面側に形成された構造と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の利用分野】本発明は、液晶を用いた表示装置に
関し、特に、プラズマを用いて液晶を駆動するプラズマ
アドレス液晶に関する。

【従来の技術】近年、プラズマアドレス液晶（ＰＡＬ
Ｃ：plasma addressed liquid crystal）と呼ばれるプ
ラズマパネルを用いて液晶パネルを駆動する表示装置が
開発されている。このプラズマアドレス液晶の断面構造
を含む斜視図を図４に示す。この表示装置は、バックラ
イト１０と、プラズマパネル２０と、液晶セル３０とを
有する。プラズマパネル２０は、プラズマ基板ガラス２
１と厚さ約５０μｍ程度のガラス板で構成される誘電体
シート３１とが対向配置され、これらの光透過性基板２
１、３１間が絶縁性のセラミックで構成されたストライ
プ状のリブ隔壁２２により区画されたストライプ状のプ
ラズマセル２３に構成されている。プラズマセル２３内
のプラズマ基板ガラス２１の内面にはアノード２４とカ
ソード２５の２本の表示電極が平行に配列されている。
また、液晶セル３０は、誘電体シート３１とカラーフィ
ルタ基板４０が図示しないスペーサーを介して対向して
配置されている。カラーフィルタ基板４０は、ガラス基
板３２の誘電体シート３１側の面には基板３２側からＩ
ＴＯ等で構成されるストライプ状の透明電極膜３３と
Ｒ、Ｇ、Ｂの３色を有するストライプ状のカラーフィル
タ層３４が順に積層され、カラーフィルタ層３４と誘電
体シート３１との間隙に液晶３５が充填されている。カ
ラーフィルタ層３４と透明電極膜３３はストライプ状に
形成されており、プラズマセル２３と直行している。カ
ラーフィルタ層３４間にはブラックマスク３７が形成さ
れている。また、ガラス基板３２の表示面には偏光フィ
ルタ３８が設けられている。一方、プラズマ基板ガラス
３２のバックライト側の面には、偏向フィルタ２６が設
けられている。また、プラズマ基板ガラス２１の後方に
はバックライト１０が配置されている。上記プラズマア
ドレス表示装置は、透明電極膜３３とプラズマセル２３
は直交し、透明電極膜３３が列駆動単位となり、プラズ
マセル２３は行駆動単位となり、これらの交差部に画素
が規定されるものである。このようなプラズマアドレス
液晶の駆動方法は、スイッチング素子にプラズマを用い
ている点がＴＦＴカラー液晶と異なる。すなわち、アノ
ード２４とカソード２５間に電圧を印加して放電させ、
プラズマパネルをオンにし、プラズマセル２３内を略ア
ノード電位に維持させる。この状態で透明電極膜３３に
液晶分子を駆動させるデータ電圧を印加すると、プラズ
マセル２３に対応して列方向に並ぶ画素の液晶に誘電体
シート２１を介してデータ電圧が書き込まれる。プラズ
マ放電が終了すると、プラズマセル２３は浮遊電位とな
り、対応する画素の液晶に書き込まれた電圧は次の書き
込み期間まで保持される。各画素の液晶層に対して透明
電極膜３３から書き込まれたデー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
晶層にデータ電圧を書き込むプラズマセル２３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。このようなプラズマアドレス液晶は、図５
（ａ）に示すように、予めプラズマ基板ガラス２１に表
示電極２４、２５とリブ隔壁２２を例えばスクリーン印
刷法などで形成し、その後誘電体シート３１を張り合わ
せて真空排気し、ガス封止してプラズマパネル部２７を
組み立てる。一方、ガラス基板３２に透明電極膜３３と
カラーフィルタ層３４を積層したカラーフィルタ基板４
０を製造しておき、このカラーフィルタ基板４０のカラ
ーフィルタ層３４の面にスペーサーを散布し、これらの
プラズマパネル部２７とカラーフィルタ基板３５とを貼
り合わせ、隙間に液晶を充填して、図５（ｂ）に示すよ
うな構造を得る。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記プ
ラズマアドレス液晶は、プラズマパネル部２７の誘電体
シート３１は５０μｍ程度の薄いガラス板であり、この
誘電体シート３１に狭い間隙を介してカラーフィルタ層
３４が対向することになる。そのため、もし、貼り合わ
せ時にカラーフィルタ層３４にスペーサーよりも大きな
突起が存在すると、誘電体シート３１が割れてしまう。
カラーフィルタ層３４は、多くの工程を経て完成するの
で、プロセス中にプロセスの揺らぎやゴミを巻き込んだ
りして突起ができることがある。この突起により、誘電
体シートが割れるおそれがあるため、できた突起は、例
えば削り落としたりすることで修正はできるが、基板の
面積が大きくなるほど、ゴミの影響は増し、プロセスの
揺らぎは大きくなり、修正件数が増えてしまい、生産性
が低下してしまう。カラーフィルタ層３４を全面的に被
覆するオーバーコートを使用することによって、突起の
高さを相対的に低くすることができるが、オーバーコー
トの塗布時にゴミを巻き込み、新たな突起を生み出して
しまう。また、カラーフィルタ層３４が液晶面にあるた
め、カラーレジストの成分が液晶に悪影響を与えるおそ
れがあるという問題もある。更に、カラーフィルタ製造
工程が、透明電極膜３３の上にカラーフィルタ層３４を
形成するため、透明電極膜の歩留まりがカラーフィルタ
の歩留まりに影響し、総合的な歩留まりが悪くなるとい
う問題がある。本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、かかる問題点を解決できる表示装置を提供すること
を目的とする。

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、第１発明として、ガラス基板に透明電極膜
及びカラーフィルタ層が形成されているカラーフィルタ
基板と、このカラーフィルタ基板と対向して配置された
ガラス基板と、これらのカラーフィルタ基板とガラス基
板間の間隙に存する液晶層とを有する表示装置におい
て、該カラーフィルタ基板が、ガラス基板に該透明電極
膜が形成された電極基板と、シートに該カラーフィルタ
層が形成されたフィルタシートとの接合により構成され
ていることを特徴とする表示装置を提供する。また、本
発明は、第２発明として、ガラス基板に透明電極膜及び
カラーフィルタ層が形成されているカラーフィルタ基板
と、このカラーフィルタ基板と対向して配置されたガラ
ス基板と、これらのカラーフィルタ基板とガラス基板間
の間隙に存する液晶層とを有する表示装置において、該
カラーフィルタ基板が、上記透明電極膜がガラス基板の
液晶層側の面に形成され、上記カラーフィルタ層が該ガ
ラス基板の他面側に形成されていることを特徴とする表
示装置を提供する。本発明の表示装置は、表示素子とし
て液晶を用い、従来のカラーフィルタ基板に積層してい
た透明電極膜とカラーフィルタ層の２つの構成要素を２
つに分けている。すなわち、第１発明の表示装置は、ガ
ラス基板に透明電極膜が形成された電極基板とシートに
カラーフィルタ層が形成されたフィルタシートとをそれ
ぞれ予め別体に製造し、これらを貼り合わせてカラーフ
ィルタ基板を構成している。そのため、フィルタシート
を電極基板の透明電極膜が形成されている面の反対面に
張り合わせて透明電極膜を液晶に接する面としたり、透
明電極膜にフィルタシートを張り合わせる場合でも、カ
ラーフィルタ層を透明電極膜側に貼ることにより、フィ
ルタシートのシートを液晶と接触する面とすることが可
能となる。これにより、カラーフィルタ層が液晶と接す
ることがなくなり、カラーフィルタ層の突起の影響がな
くなり、カラーフィルタ層に起因する誘電体シートと張
り合わせ時の不良がなくなる。このようにカラーフィル
タ層が液晶面に接しないため、カラーフィルタ層のカラ
ーレジストが液晶に溶けだして悪影響を及ぼすことがな
い。更に、透明電極膜とカラーフィルタ層とを別体に製
造するので、これらの歩留まりが互いに影響することが
なく、一貫歩留まりが向上する。一方、透明電極膜とカ
ラーフィルタ層とを一枚のガラス基板の片面それぞれに
形成する第２発明によれば、カラーフィルタ層を液晶と
接する面と反対面に配置することができるため、カラー
フィルタ層の突起による不良発生がなくなり、また、カ
ラーレジストが液晶に溶け出す不都合がない。このよう
なカラーフィルタ層形成に伴う問題点は、液晶を表示素
子に用いる表示装置に共通であるが、液晶セルを構成す
る薄いガラス板にカラーフィルタ層の突起が悪影響を及
ぼすことから、本発明は、かかる薄いガラス板を誘電体
シートとして用いるプラズマアドレス液晶に好適に適用
することができる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て具体的に説明するが、本発明は下記の実施の形態に限
定されるものではない。 ［第１実施形態］第１実施形態は第１発明に係り、従来
例で説明したプラズマアドレス液晶において、カラーフ
ィルタ基板が、ガラス基板に透明電極膜が形成された電
極基板と、シートにカラーフィルタ層が形成されたフィ
ルタシートとの接合により構成されている。図１は第１
実施形態にかかる表示装置の組立を説明する断面図であ
る。この表示装置１ａは、図４に示したプラズマアドレ
ス液晶と液晶セル部の構成を除く他は同様の構成であ
り、同一の構成部材には同一の符号を付す。図１（ａ）
に示すように、本実施形態のカラーフィルタ基板４３ａ
は、ガラス基板３２の一面側に透明電極膜３３が成膜さ
れた電極基板４１と、ガラス板又は樹脂シートで構成さ
れるシート基板３９の一面側にカラーフィルタ層３４が
形成されたフィルタシート４２とを別々に製造し、これ
らを、例えば図１（ａ）に示すように、フィルタシート
４２のカラーフィルタ層３４側を電極基板４１の透明電
極膜３３側に接着剤等を用いて貼り合わせ、図１（ｂ）
に示すように、カラーフィルタ基板４３ａを作製する。
一方、プラズマパネル部２０を予め製造しておく。そし
て、カラーフィルタ基板４３とプラズマパネル部２０と
を図１（ｂ）に示すように、図示しないスペーサを介し
て貼り合わせ、誘電体シート３１とシート基板３９の隙
間に液晶を注入して図４に示したバックライトを除く表
示装置の大部分が完成する。電極基板４１は、ガラス基
板３２にＩＴＯ膜や酸化スズなどの透明電極膜３３を蒸
着、スパッタリング等で成膜し、フォトリソグラフィを
用いてストライプ状にパターニングすることで製造する
ことができる。また、フィルタシート４２は、光透過性
のガラス板やポリエステルフィルム等の樹脂製のフィル
ム３９上に印刷法、染色法等の方法でＲ、Ｇ、Ｂの３色
で構成されるカラーフィルタ層３４をストライプ状に形
成して製造することができる。一方、プラズマパネル部
２０は、プラズマ基板ガラス２１に表示電極２４、２５
とリブ隔壁２２を例えばスクリーン印刷法などで形成
し、その後誘電体シートを張り合わせて真空排気し、ガ
ス封止して製造することができる。上記プラズマアドレ
ス表示装置は、透明電極膜３３とプラズマセル２３は直
交し、透明電極膜３３が列駆動単位となり、プラズマセ
ル２３は行駆動単位となり、これらの交差部に画素が規
定されるものである。このようなプラズマアドレス液晶
の駆動は、アノード２４とカソード２５間に電圧を印加
して放電させ、プラズマパネルをオンにし、プラズマセ
ル２３内を略アノード電位に維持させる。この状態で透
明電極膜３３に液晶分子を駆動させるデータ電圧を印加
すると、プラズマセル２３に対応して列方向に並ぶ画素
の液晶に誘電体シート２１を介してデータ電圧が書き込
まれる。プラズマ放電が終了すると、プラズマセル２３
は浮遊電位となり、対応する画素の液晶に書き込まれた
電圧は次の書き込み期間まで保持される。各画素の液晶
層に対して透明電極膜３３から書き込まれたデータ電圧
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にデータ電圧を書き込むプラズマセ
ル２３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。このような表示装置１ａ
は、液晶層３５がフィルタシート３９と誘電体シート３
１との間隙にあり、カラーフィルタ層３４は液晶層３５
に接していないため、カラーフィルタ層３４の製造工程
で生じる突起により誘電体シート３１が割れるおそれは
全くなく、歩留まりが向上する。しかも、カラーフィル
タ層３４の成分が液晶層３５に溶けだして悪影響を及ぼ
すおそれも全くない。従って、カラーフィルタ層３４を
覆うオーバーコート層が不要である。また、カラーフィ
ルタ層３４の突起を修正する必要がないから、製造工程
も簡略化する。更に、カラーフィルタ層３４の製造工程
と透明電極膜３３の製造工程は別個であるから、プロセ
スタイムが短くなり、しかも、一方の歩留まりが他方の
歩留まりに影響を与えないので、一貫歩留まりが向上す
る。 ［第２実施形態］第２実施形態は第１発明に係り、従来
例で説明したプラズマアドレス液晶において、カラーフ
ィルタ基板が、ガラス基板に透明電極膜が形成された電
極基板と、シートにカラーフィルタ層が形成されたフィ
ルタシートとの接合により構成されている点では第１実
施形態と同じであるが、接合の態様が異なる。図２は、
第２実施形態にかかる表示装置の組立を説明する断面図
である。この表示装置は、図１に示した表示装置と同様
の構成であり、同一の構成部材には同一の符号を付す。
この実施形態は、ガラス基板３２の一面側に透明電極膜
３３が成膜された電極基板４１と、ガラス板又は樹脂シ
ートで構成されるシート基板３９の一面側にカラーフィ
ルタ層３４が形成されたフィルタシート４２とをそれぞ
れ製造し、これらを接合してカラーフィルタ基板４３ｂ
を製造するものであるが、電極基板４１の透明電極膜３
３が形成されているガラス基板の反対面にフィルタシー
ト４２のカラーフィルタ層３４を接合して、カラーフィ
ルタ基板４３ｂを製造する。本実施形態の表示装置１ｂ
は、このようなカラーフィルタ基板４３ｂの透明電極膜
３３側とプラズマパネル部２０の誘電体シート３１とを
対向させて配置して構成される。このような表示装置１
ｂは、液晶層３５が透明電極膜３３と誘電体シートとの
間隙にあり、カラーフィルタ層３４は液晶に接していな
いため、カラーフィルタ層３４の突起により誘電体シー
ト３１が割れるおそれは全くなく、歩留まりが向上す
る。しかも、カラーフィルタ層３４の成分が液晶層３５
に溶けだして悪影響を及ぼすおそれも全くない。従っ
て、カラーフィルタ層３４を覆うオーバーコート層が不
要である。また、カラーフィルタ層３４の突起を修正す
る必要がないから、製造工程も簡略化する。更に、カラ
ーフィルタ層の製造工程と透明電極膜の製造工程は別個
であるから、プロセスタイムが短くなり、しかも、一方
の歩留まりが他方の歩留まりに影響を与えないので、一
貫歩留まりが向上する。加えて、透明電極膜３３に図示
しない配向膜を形成した後、フィルタシート４２を電極
基板４１と貼り合わせることができる。そのため、従
来、配向膜に用いるポリイミドの成膜に高温度が必要で
あることから、カラーフィルタ層３４の材料に耐熱性が
求められ、材料的な制約があったが、本実施形態によれ
ば、配向膜形成時の熱の影響がカラーフィルタ層３４に
及ぶことはなく、カラーレジストに耐熱性が不要にな
り、選択の幅が広がる。 ［第３実施形態］第３実施形態は、第２発明に係り、ガ
ラス基板の一方の面にカラーフィルタ層を設け、他方の
面に透明電極膜を形成したカラーフィルタ基板を用い
る。図３は第３実施形態にかかる表示装置を示す断面図
である。この表示装置１ｃは、図４に示したプラズマア
ドレス液晶と液晶セル部の構成を除く他は同様の構成で
あり、同一の構成部材には同一の符号を付す。第３実施
形態のカラーフィルタ基板４３ｃは、ガラス基板３２の
一面側に透明電極膜３３が形成され、ガラス基板３２の
反対面にカラーフィルタ層３４が形成されている。そし
て、本発明にかかる表示装置１ｃは、このカラーフィル
タ基板４３ｃの透明電極膜３３とプラズマパネル部２０
の誘電体シート３１とを対向配置したものである。この
ような表示装置１ｃは、液晶層３５が透明電極膜３３と
誘電体シート３１との間隙にあり、カラーフィルタ層３
４は液晶層３５に接していない。そのため、カラーフィ
ルタ層の製造工程で生じる突起の影響はなく、カラーフ
ィルタ層３４の突起により誘電体シートが割れるおそれ
は全くなく、歩留まりが向上する。しかも、カラーフィ
ルタ層３４の成分が液晶に溶けだして悪影響を及ぼすお
それも全くない。従って、カラーフィルタ層３４を覆う
オーバーコート層が不要である。また、カラーフィルタ
層３４の突起を修正する必要がないから、製造工程も簡
略化する。更に、カラーフィルタ層３４の製造工程と透
明電極膜の製造工程は別個であるから、プロセスタイム
が短くなり、しかも、一方の歩留まりが他方の歩留まり
に影響を与えないので、一貫歩留まりが向上する。上記
形態では、液晶のスイッチングにプラズマパネルを用い
ているが、そのほかの液晶駆動手段でもよく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々変更することができる。

【発明の効果】本発明の表示装置は、製造時の不良を減
らして歩留まりを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の表示装置を示す断面図
であり、（ａ）はカラーフィルタ基板の組立、（ｂ）は
カラーフィルタ基板とプラズマパネルの組立を示す。

【図２】本発明の第２実施形態の表示装置を示す断面図
であり、（ａ）はカラーフィルタ基板の組立、（ｂ）は
カラーフィルタ基板とプラズマパネルの組立を示す。

【図３】本発明の第３実施形態の表示装置を示す断面図
である。

【図４】プラズマアドレス液晶の断面構造を示す斜視図
である。

【図５】図４に示したプラズマアドレス液晶の断面図で
あり、（ａ）は組立部品を示し、（ｂ）は組み立てた状
態を示す。

【符号の説明】

２０…プラズマガラス基板、２２…リブ隔壁、２３…プ
ラズマ室、２４…アノード、２５…カソード、３１…誘
電体シート、３２…ガラス基板、３３…透明電極膜、３
４…カラーフィルタ層、３４…液晶層、３９…シート基
板、４１…電極基板、４２…フィルタシート、４３…カ
ラーフィルタ基板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラス基板に透明電極膜及びカラーフィル
   タ層が形成されているカラーフィルタ基板と、このカラ
   ーフィルタ基板と対向して配置されたガラス基板と、こ
   れらのカラーフィルタ基板とガラス基板間の間隙に存す
   る液晶層とを有する表示装置において、 該カラーフィルタ基板が、ガラス基板に該透明電極膜が
   形成された電極基板と、シートに該カラーフィルタ層が
   形成されたフィルタシートとの接合により構成されてい
   ることを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】ガラス基板に透明電極膜及びカラーフィル
   タ層が形成されているカラーフィルタ基板と、このカラ
   ーフィルタ基板と対向して配置されたガラス基板と、こ
   れらのカラーフィルタ基板とガラス基板間の間隙に存す
   る液晶層とを有する表示装置において、 該カラーフィルタ基板が、上記透明電極膜がガラス基板
   の液晶層側の面に形成され、上記カラーフィルタ層が該
   ガラス基板の他面側に形成されていることを特徴とする
   表示装置。
3. 【請求項３】上記カラーフィルタ基板と対向するガラス
   基板がプラズマセルを構成する請求項１記載の表示装
   置。
4. 【請求項４】カラーフィルタ層が形成されているフィル
   タシートが樹脂製である請求項１記載の表示装置。
5. 【請求項５】上記カラーフィルタ基板と対向するガラス
   基板がプラズマセルを構成する請求項２記載の表示装
   置。