JP3693237B2 - プラズマアドレス液晶表示装置 - Google Patents
プラズマアドレス液晶表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3693237B2 JP3693237B2 JP2000390334A JP2000390334A JP3693237B2 JP 3693237 B2 JP3693237 B2 JP 3693237B2 JP 2000390334 A JP2000390334 A JP 2000390334A JP 2000390334 A JP2000390334 A JP 2000390334A JP 3693237 B2 JP3693237 B2 JP 3693237B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- liquid crystal
- plasma
- discharge
- polarity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示セルとプラズマセルとを対向して配置したフラットパネル構造を有するプラズマアドレス液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマアドレス液晶表示装置は、中間シートを挟んだ両面に、相互に対向状態に配置された表示セルとプラズマセルとを備えたフラットパネル構造を有している。このような構造を有するプラズマアドレス液晶表示装置が、例えば、特開平４−２６５９３１号公報に開示されている。
【０００３】
図５は、そのプラズマアドレス液晶表示装置１の構成を示す断面図である。
【０００４】
このプラズマアドレス液晶表示装置１は、マイクロシートと呼ばれる薄膜の板ガラス等により形成された中間シート２を有しており、この中間シート２を挟んで、プラズマセル３及び表示セル４が設けられている。
【０００５】
中間シート２の下側に設けられたプラズマセル３は、中間シート２から所定間隔を空けて、ガラス基板５を有している。プラズマセル３のガラス基板５と中間シート２との間には、それぞれが相互に平行になった複数の隔壁８が、一定の間隔を空けて設けられており、各隔壁８によって、中間シート２とガラス基板５との間が、行方向に沿ったストライプ状の放電チャンネル９に分割されている。各隔壁８によって仕切られた各放電チャンネル９の内部には、ＤＣ駆動型の場合、アノードＡ及びカソードＫとして機能する一対の放電電極１０がそれぞれ設けられている。各放電チャンネル９の内部の空間には、放電可能な気体が封入されており、一対の放電電極１０への電圧の印加により、プラズマ放電が発生する。
【０００６】
表示セル４は、中間シート２に対して所定の間隔を空けて配置されたガラス基板７を有している。ガラス基板７の中間シート２に対向する表面には、例えば、ＲＧＢ３原色を表すためのカラーフィルタ１３が設けられており、各カラーフィルタ１３の間には、ＲＧＢ３原色間の隙間を遮光するためのブラックマトリクス（図５において図示せず）が形成されている。このブラックマトリクスは、各色間の隙間を遮光するとともに、プラズマアドレス液晶表示装置に特有のクロストーク現象を抑制する機能を有している。ガラス基板７に設けられたカラーフィルタ１３上には、それぞれが放電チャンネル９に直交するように、それぞれが列方向に沿った複数の信号電極Ｙが形成されている。したがって、各カラーフィルタ１３も各信号電極Ｙと同様に列方向に沿って形成されており、各カラーフィルタ１３間にブラックマトリクスがそれぞれ形成されている。そして、各信号電極Ｙと、プラズマセル３に形成された放電チャンネル９とが相互に交差する部分に、各画素１２がマトリクス状に配置されている。そして、ガラス基板７と中間シート２との間がシール材６によってシールされて、そのシールされた部分に液晶１１が封入されている。
【０００７】
また、プラズマセル３のガラス基板５には、光源となるバックライト１４が取り付けられており、バックライト１４から射出される光が、プラズマセル３及び表示セル４を透過して、表示セル４から出射される。
【０００８】
このプラズマアドレス液晶表示装置１においては、行方向に沿った各放電チャンネル９毎にプラズマ放電を線順次で発生させて、各放電チャンネル９を切り替え走査するとともに、この放電チャンネル９の線順次の切り替え走査に同期して、表示セル４の列方向に沿って延びる各信号電極Ｙに画像信号を印加することにより、表示駆動が行われる。
【０００９】
放電チャンネル９内にプラズマ放電が発生すると、放電チャンネル９の内部は荷電粒子により満たされて、ほぼ一様にアノード電位になり、１行の画素が選択される。すなわち、１本の放電チャンネル９は、１本の走査線に対応し、サンプリングスイッチとして機能する。このサンプリングスイッチが導通した状態において、表示セル４の各信号電極Ｙに画像信号（信号電圧）が印加されると、放電チャンネル９のアノード電位によって、表示セル４のサンプリングが行われ、各画素１２の点灯もしくは消灯が制御される。
【００１０】
そして、プラズマサンプリングスイッチが非導通状態になった時点で、表示セル４のサンプリングが完了し、信号電極Ｙの画像信号が各画素１２に書き込まれる。表示セル４は、各画素１２に書き込まれた画像信号に応じて、バックライト１４からの入射光を変調して画像表示を行う。
【００１１】
図６は、マトリクス状に配列された複数の画素１２の、２つを模式的に示した説明図である。なお、図６においては、理解を容易にするために、２本の信号電極Ｙ１及びＹ２と、１本のアノードＡ１のみが示されている。
【００１２】
一対の画素１２は、表示セル４の信号電極Ｙ１及びＹ２と、液晶１１と、中間シート２と、プラズマセル３の放電チャンネル９とが順次、積層された構造を有している。
【００１３】
放電チャンネル９は、プラズマ放電中は、実質的にほぼアノード電位に維持されている。この放電チャンネル９がアノード電位に維持された状態で、各信号電極Ｙ１及びＹ２に、画像信号を印加すると、液晶１１及び中間シート２に電荷が注入される。
【００１４】
一方、放電チャンネル９のプラズマ放電が終了すると、アノード電位が消滅して、放電チャンネル９が絶縁状態に戻るが、液晶１１及び中間シート２は、浮遊電位に維持されて、注入された電荷は各画素１２に保持され、いわゆるサンプリングホールド動作が行われている状態となる。
【００１５】
したがって、放電チャンネル９は、個々の画素１２に設けられた個々のサンプリングスイッチ素子として機能するので、図６において、模式的にスイッチシンボルＳ１を用いて表している。
【００１６】
一方、信号電極Ｙ１及びＹ２と、放電チャンネル９との間に保持された液晶１１及び中間シート２は、サンプリングキャパシタとして機能する。放電チャンネル９の線順次走査によりサンプリングスイッチＳ１が導通状態になると、信号電極Ｙ１及びＹ２にそれぞれに付与される画像信号がサンプリングキャパシタに書き込まれ、信号電圧のレベルに応じて各画素１２の点灯あるいは消灯動作が行われる。また、サンプリングスイッチＳ１が非導通状態になった後にも、信号電圧はサンプリングキャパシタに保持され、これにより、液晶表示装置のアクティブマトリクス動作が行われる。
【００１７】
この場合、各画素１２の液晶１１に印加される実効電圧は、液晶１１と中間シート２との間の容量分割により決定される。したがって、中間シート２の厚みが薄くなるほど、中間シート２の容量が小さくなり、液晶１１に印加される実効電圧が大きくなるので、中間シート２を可能なだけ薄く形成することができれば、各信号電極Ｙ１及びＹ２への画像信号の電圧レベルをそれだけ低くすることができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
プラズマアドレス液晶表示装置に使用される表示セルには、一般に、電気光学物質である液晶が封入されている。この液晶に対して、常時、直流電圧が印加されると液晶の品質特性の劣化が発生するため、表示セルは、通常、交流電圧により駆動される。
【００１９】
液晶１１が封入された表示セル４は、基本的には、図７に示すように、フレーム反転により駆動される。すなわち、あるフレーム周期では、図７（Ａ）に示すように、表示パネルの全画素１２にわたって、正極性の画像信号が書き込まれ、次のフレームでは、図７（Ｂ）に示すように、表示パネルの全画素１２にわたって、負極性の画像信号が書き込まれる。このように、フレーム反転駆動方式によると、フレーム周期毎に各信号電極Ｙに印加される画像信号の極性が反転される。
【００２０】
しかしながら、このような単純なフレーム反転駆動では、画像信号のわずかなレベルシフト、信号回路の非対称性等が原因となって、完全な交流駆動とはならず、正極性の画像信号が書き込まれるフレームと負極性の画像信号が書き込まれるフレームとで画面全体の輝度に差異が生じる。このため、フレーム周期毎に輝度の変調が起こり、フリッカ（画面のちらつき）として観察者に認識されるおそれがある。
【００２１】
このフレーム周期に同期したフリッカを回避するため、いわゆるライン反転駆動が採用されている。
【００２２】
図８は、このライン反転駆動を説明する模式図である。
【００２３】
このライン反転駆動によると、あるフレームでは、図８（Ａ）に示すように、奇数ラインには正極性の画像信号が書き込まれ、偶数ラインには負極性の画像信号が書き込まれる。なお、表示セル４において、ライン反転駆動を実現するためには、各信号電極Ｙに印加する画像信号の極性を水平周期（１Ｈ）毎に高速で極性反転する必要がある。
【００２４】
次のフレームでは、図８（Ｂ）に示すように、奇数ラインには負極性の画像信号が書き込まれ、偶数ラインには正極性の画像信号が書き込まれる。これにより、ライン反転駆動とフレーム反転駆動を併せて実行することができる。
【００２５】
この駆動方式によると、個々の画素１２については、フレーム周期毎に極性が反転するためフリッカが現われることになるが、表示パネルの画面全体については、個々の画素１２の輝度変化が偶数ラインと奇数ラインとで逆になっており、通常の観察状態ではフリッカが認識されない。
【００２６】
しかし、プラズマセル３のプラズマ放電により画素１２の行を選択するプラズマアドレス液晶表示装置１においては、プラズマセル３は、１本の放電チャンネル９が１走査線（１ライン）に対応しており、ライン毎にプラズマ放電を励起することによって、対応する画素１２の行を選択している。前述したように、放電チャンネル９はサンプリングスイッチとして機能し、プラズマ放電が完了した時点で、画像信号を画素１２に書き込み、プラズマ放電の終了と同時に放電チャンネル９が絶縁状態になってスイッチが完全に遮断された状態になることが理想的である。しかしながら、実際には、プラズマ放電により発生する荷電粒子には、相当程度の準安定粒子が含まれているため、この準安定粒子が消滅するまでにはある程度の時間が必要である。このため、荷電粒子の消滅（ディケイ）までに長時間を要し、当該ラインに割り当てられた１水平周期（１Ｈ）を超えた場合には、サンプリングスイッチが完全に遮断されず、次のラインに書き込まれるべき反転極性の画像信号をサンプリングすることになる。すなわち、ディケイが長い場合、本来書き込むべき画像信号の上に、次のラインに書き込むべき画像信号が上書きされる。
【００２７】
したがって、プラズマアドレス液晶表示装置１において、上記ライン反転駆動を行った場合には、各ライン毎に極性反転を行うために、逆極性の画像信号を上書きして大きな書き込みロスを生じるおそれがある。
【００２８】
このような書き込みロスを補償するために、本来、書き込むべき信号電圧よりも大きな電圧で信号電極Ｙに印加する必要がある。さらに、各ライン間に荷電粒子の消滅時間のバラツキがあると、画面全体としてみた場合に局所的な表示ムラとなって現われ、画質を劣化させることになる。
【００２９】
この問題は、放電チャンネル９を、隣り合った信号電極Ｙの一本毎又は複数本毎に反対極性の画像信号を印加し、フレーム周期毎に各信号電極Ｙに印加する画像信号の極性を反転する駆動方式にすれば解決することができる。なお、この駆動方式では、列（コラム）状に配された信号電極毎に画像信号の極性を反転させるため、以下、この駆動方式をコラム反転駆動と呼ぶ。
【００３０】
このコラム反転駆動は、通常のライン反転駆動と異なり、放電チャンネル９の水平周期毎に画像信号の極性を反転しないので、仮に荷電粒子の消滅時間が長い場合にも、反対極性の画像信号を上書きするおそれがなく、従来のような大きな書き込みロスが生じることはない。一般に、互いに隣り合う画像信号は、画像の連続性によって、ほとんど等しい信号電圧レベルを有しており、同じ極性であれば大きな書き込みロスは生じないので、プラズマ放電によるスイッチ特性の時定数の影響を受けにくくすることが可能である。また、コラム反転駆動では、列毎に画像信号の極性を反転するため、画像全体として見た場合、極性の相違による輝度の偏りが平均化され、輝度のばらつきが抑制される。したがって、コラム反転駆動とフレーム反転駆動とを組み合わせた場合、フリッカはほとんど発生しない。したがって、コラム反転駆動とフレーム反転駆動とを併せて実施することにより、フリッカを抑制しつつ、電気光学物質として液晶１１を用いた表示セル４を完全に交流駆動することができる。
【００３１】
しかし、コラム反転駆動では、極性が反転する信号電極Ｙ間に非常に大きな電位差が発生し、プラズマアドレス液晶表示装置特有のいわゆるクロストーク現象が顕著に観察されるようになる。このため、コラム反転駆動を行う際には、カラーフィルタ１３に設けられる各画素１２間のブラックマトリクスの幅を太くすることによって、クロストーク現象を防止している。しかし、各画素１２間のブラックマトリクスの幅を太くすると、表示セル４の開口率が低下し、このため、画像の表示の明るさを低下させる原因となる。
【００３２】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、コラム反転駆動とフレーム反転駆動とを併せて実施した場合に、表示セルの開口率を低下することにより画像の表示の明るさを低下させることなく、クロストーク現象を防止することができるプラズマアドレス液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のプラズマアドレス液晶表示装置は、それぞれが列方向に沿った複数の信号電極と、該複数の信号電極に対向して設けられた液晶層とを有する表示セルと、それぞれが行方向に沿った複数の放電チャネルと、前記各放電チャネル内にそれぞれ設けられた一対の放電電極とを有するプラズマセルとが中間シートを介して相互に接合されており、前記プラズマセルにおける前記各放電チャネル内の一対の放電電極に順次に放電パルスを印加して、前記各放電チャネル内にそれぞれプラズマ放電を発生させるとともに、隣り合う複数の信号電極毎に極性を反転した画像信号を印加するコラム反転駆動と、フレーム毎に前記各信号電極に印加される画像信号の極性を反転させるフレーム反転駆動とを併せて実施するプラズマアドレス液晶表示装置において、前記コラム反転駆動において同極性の画像信号が印加される前記複数の信号電極は、相互に間隔Ｔ１’をあけてそれぞれ配置されるとともに、極性が反転する信号電極間の間隔Ｔ２’が、前記同極性の画像信号が印加される前記複数の信号電極同士の前記間隔Ｔ１’よりも広くなっており、前記各間隔Ｔ１’およびＴ２’に対向して、それぞれの間隔Ｔ１’およびＴ２’と同じ幅となるようにブラックマトリクスがそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００３４】
前記極性を反転した画像信号は、隣り合う３本の信号電極毎に印加されることが好ましい。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプラズマアドレス液晶表示装置について、図面に基づいて説明する。
【００３６】
本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置は、図５にて説明した従来のプラズマアドレス液晶表示装置１と略同一の構成を有しており、図５に示すように、プラズマ放電を発生するプラズマセル３と、表示媒体としての液晶１１を封入した表示セル４とを中間シート２を挟んで対向して配置したフラットパネル構造を有している。
【００３７】
各プラズマセル３は、それぞれが行方向に沿った複数個の放電チャンネル９を有している。各放電チャンネル９のそれぞれの内部には、カソードＫ及びアノードＡとされる一対の放電電極１０がそれぞれ設けられている。また、各表示セル４には、それぞれが列方向に沿った複数個の信号電極Ｙがそれぞれ設けられている。プラズマセル３の各放電チャンネル９と表示セル４の各信号電極Ｙとは、相互に直交状態に交差しており、この交差部分によって、マトリクス状に画素１２が形成されている。
【００３８】
本発明のプラズマアドレス液晶表示装置は、表示セル４におけるガラス基板７に設けられたカラーフィルタ１３の構成が異なっている。図１は、表示セル４に設けられたカラーフィルタ１３の構成を示す概略断面図である。
【００３９】
このプラズマアドレス液晶表示装置の表示セル４は、図１に示すように、ガラス基板７の上に、カラーフィルタ１３が設けられており、カラーフィルタ１３上に、それぞれが列方向に沿った信号電極Ｙが設けられている。各信号電極Ｙは、例えば、３本ずつ相互に近接するように所定間隔Ｔ１’が設けられており、相互に近接した３本の信号電極毎に、間隔Ｔ１’よりも大きな間隔Ｔ２’が設けられている。また、カラーフィルタ１３も信号電極Ｙと同様に間隔Ｔ１またはＴ２を空けて配置されており、隣接するカラーフィルタ１３間にブラックマトリクス３４が設けられている。したがって、各ブラックマトリクス３４は、製造上の位置合わせマージンを考慮して若干太めの幅をそれぞれ有しており、相互に近接した３本の信号電極Ｙの間にそれぞれ配置された２本のブラックマトリクス３４はＴ１の幅（８０ｕｍ）を有し、相互に近接する３本の信号配線毎の間に配置された１本のブラックマトリクス３４は、間隔Ｔ２の幅（１６０ｕｍ）を有している。
【００４０】
図２は、本実施の形態１のプラズマアドレス液晶表示装置の全体構成と動作とを説明するための模式図である。
【００４１】
プラズマセル３の各放電チャンネル９内には、各カソードＫ０〜Ｋｎ及び各アノードＡ０〜Ａｎがそれぞれ設けられている。各カソードＫ０〜Ｋｎは、走査回路３１に接続されており、各アノードＡ０〜Ａｎは、接地されている。また、表示セル４の各信号電極Ｙ０〜Ｙｍは、信号回路３２に接続されている。さらに、走査回路３１及び信号回路３２は、制御回路３３に接続されており、制御回路３３によってそれぞれ制御される。
【００４２】
走査回路３１は、各カソードＫ０〜Ｋｎに放電パルスを順番に印加して放電チャンネル９内にプラズマ放電を励起し、画素１２を行毎（ライン毎）に順次選択する。信号回路３２は、各信号電極Ｙ０〜Ｙｍに画像信号を印加して、放電チャンネル９によって順次選択された行の画素１２に画像信号を書き込む。制御回路３３は、走査回路３１及び信号回路３２を同期制御する。
【００４３】
本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置においては、それぞれが列方向に沿って配置された各信号電極Ｙ０〜Ｙｍに対して、３本毎に反対極性の画像信号を印加する、いわゆるコラム反転駆動を行う。このとき、走査回路３１は、一定のフレーム周期毎に画素行の順次選択を繰り返すことにより、フレーム毎に画面を書き換える。この場合、信号回路３２はフレーム周期毎に、各信号電極Ｙ０〜Ｙｍに印加する画像信号の極性を反転して、いわゆるフレーム反転駆動を行っている。
【００４４】
このコラム反転駆動とフレーム反転駆動とを併せて実施する動作について、図３を参照して、具体的に説明する。
【００４５】
図３に示すように、プラズマセル３及び表示セル４の上方からみると、行列状に配された各画素１２からなる表示画面が形成されている。そして、あるフレームにおいて、図３（Ａ）に示すように、近接した３本の信号電極Ｙに同じ極性の画像信号を印加し、次の３本の相互に近接した信号電極には、その反対極性の画像信号を印加している。すなわち、１列目、２列目及び３列目の画素１２には、正極性の画像信号がそれぞれ書き込まれ、４列目、５列目および６列目の画素１２には、負極性の画像信号がそれぞれ書き込まれる。さらに、７列目、８列目及び９列目の画素１２には、正極性の画像信号がそれぞれ書き込まれ、１０列目、１１列目及び１２列目の画素１２には、負極性の画像信号がそれぞれ書き込まれる。
【００４６】
次のフレームでは、図３（Ｂ）に示すように、各画素列には、極性を反転した画像信号が書き込まれる。すなわち、フレーム毎に、各画素１２に書き込まれる画像信号を反転しており、いわゆるフレーム反転駆動を行っている。
【００４７】
このように、異なる極性の画像信号が印加される信号電極の間に形成されたブラックマトリクス３４が、他の信号電極間に形成されたブラックマトリクス３４よりも幅を広くして形成することにより、正極性の画像信号が書き込まれた画素１２と負極性の画像信号が書き込まれた画素１２との間に輝度の差があっても、画面全体として見れば平均化されており、目立たないようになっている。したがって、フレーム反転駆動を行っても、フリッカはほとんど観察されず、表示セル４を交流駆動することができる。
【００４８】
本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置は、３本の信号電極Ｙ毎に反対極性の画像信号を印加するコラム反転駆動となっているが、極性の違いによる輝度の差を画面全体にわたって空間的に平均化することができれば、この構成に代えて、２本の信号電極Ｙ毎または４本以上の信号電極Ｙ毎に反転駆動する構成等にしてもよい。
【００４９】
ただし、カラー画像を表示する場合、３本の信号電極Ｙ毎にＲＧＢ３原色のカラーフィルタ１３をそれぞれ対応させて、ＲＧＢ３原色のカラーフィルタに対応した３本の信号電極Ｙ毎に反転駆動する構成として、反転駆動される信号電極Ｙ間のブラックマトリクス３４の幅を太くすれば、ブラックマトリクス３４の幅の不等性をもっとも目立たないようにすることができ、表示品位が向上する。
【００５０】
一般に、プラズマアドレス液晶表示装置においては、信号電極に印加される画像信号電圧の大半が中間シートで消費され、液晶層に印加される画像信号電圧は、もとの電圧の１０分の１近くまで低下することが分かっている。このため、信号電極に印加される画像信号電圧は、最大で、６０Ｖ〜８０Ｖ程度になっている。したがって、隣接する信号電極間の最大電位差は、各信号電極に印加される画像信号電圧を６０〜８０Ｖとすると、画像信号の極性が反転する信号電極間において、正極の画像信号が印加される信号電極には、＋６０〜＋８０Ｖが印加され、負極の画像信号が印加される信号電極には、−６０〜−８０Ｖが印加されることになるので、両信号電極間には、１２０〜１６０Ｖという非常に大きな電位差が生じることになる。このため、極性が反転される信号電極間には、大きなクロストーク現象が発生するため、このクロストーク現象を防止するため、ブラックマトリクスの幅を太くする必要がある。
【００５１】
したがって、信号電極１本毎に極性を反転するコラム反転駆動では、全てのブラックマトリクスの幅を太くする必要があり、表示セルの開口率が低下する。
【００５２】
これに対して、複数本毎に極性反転を行うコラム反転駆動により信号電極に画像信号を印加し、極性反転する信号電極間のブラックマトリクスの幅を他の部分のブラックマトリクスの幅より広くすることにより、表示セルの開口率が低下するというデメリットを解消することができる。
【００５３】
図４（ａ）は、本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置の動作を説明するための波形図である。
【００５４】
図４（ａ）に示す信号波形Ｃは、各信号電極Ｙ０〜Ｙｍをコラム反転駆動する場合に、３本の信号電極（ライン１、ライン２、ライン３）に印加される画像信号を表しており、１フレーム内では印加される画像信号の極性は切り換わらない。
【００５５】
したがって、信号波形Ｃは、ライン１、ライン２、ライン３にわたって正極性のデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３が印加されている。このように、コラム反転駆動では、同一フレーム内では常に同一極性の画像データが書き込まれることになる。
【００５６】
一方、図４（ｂ）に示す信号波形Ｌは、各信号電極Ｙ０〜Ｙｍをライン反転駆動する場合に、相互に隣接する３本の信号電極（ライン１、ライン２、ライン３）に印加される画像信号を表しており、ライン１では正極性の画像データＤ１が供給され、ライン２では負極性の画像データＤ２が供給され、ライン３では正極性の画像データＤ３が供給されている。
【００５７】
このように、図４（ａ）に示す信号波形Ｃの極性反転がフレーム毎であるのに対し、図４（ｂ）に示す信号波形Ｌの極性反転はライン毎になっている。図４（ａ）に示す信号波形Ｃは、図４（ｂ）に示す信号波形Ｌに比べ極性切換が低速であるため、その分信号回路の消費電力を低減することができる。
【００５８】
図４（ｃ）に示す電圧波形１は、走査回路３１から信号電圧が印加されたライン１のカソードＫに供給される放電電圧を表している。図４（ｃ）に示すように、ライン１のカソードＫに対して、マイナス数百Ｖ程度のパルスＰ１を印加することによって、プラズマ放電が励起される。このプラズマ放電によって、ライン１に該当する画素１２の放電チャンネル９にプラズマ放電による荷電粒子が発生し、ライン１に該当する画素１２が選択され、その画素１２に画像データＤ１が書き込まれる。
【００５９】
電圧パルスＰ１が解除された後も、放電チャンネル９のプラズマ放電により発生した荷電粒子は残留するため、プラズマスイッチは完全には遮断されない。図４（ｃ）にＷ１にて示す曲線は、放電チャンネル９のプラズマ放電によって発生した荷電粒子の消滅過程を表している。この曲線Ｗ１では、ディケイが長い場合を表しており、残留した荷電粒子が完全に消滅するまでに、ライン１に割り当てられた時間を超えて、ライン２に割り当てられた時間に及んでいる。この場合、図４（ｂ）に示すライン反転駆動では、ライン１で正極性の画像データＤ１を書き込んだ後、ライン２では、負極性の画像データＤ２が上書きされてしまう。これにより、大きな書き込みロスが発生することになる。
【００６０】
一方、図４（ａ）に示すコラム反転駆動では、ライン１で正極性の画像データＤ１を書き込んだ後、ライン２でも同じく正極性の画像データＤ２を上書きすることになる。この場合、画面の連続性を考慮して、画像データＤ１と画像データＤ２とは、ほぼ等しい電圧レベルを有していることが多く、仮に、荷電粒子の消滅過程を表している曲線Ｗ１に示すように、ディケイが長くても、上書きの影響はほとんど生じない。また、同一極性で同一レベルの画像データを上書きしても実質的な影響はない。
【００６１】
次に、図４（ｄ）に示すように、電圧波形２がライン２のカソードＫ２に印加される。すなわち、マイナス数百Ｖ程度のパルスＰ２がカソードＫ２に印加され、ライン２の放電チャンネル９のプラズマ放電が発生する。これにより生じた荷電粒子のディケイが、曲線Ｗ２によって表されている。各ライン間で荷電粒子の消滅のディケイにバラツキがあり、図４（ｄ）では、曲線Ｗ１に比べ曲線Ｗ２が短い場合を表している。すなわち、ライン２では、割り当てられた水平周期以内に、放電チャンネル９のプラズマ放電が完了しており、ライン反転駆動及びコラム反転駆動のいずれの場合でも、正規の画像信号Ｄ２を書き込むことができる。
【００６２】
このように、各ライン間で荷電粒子の消滅のディケイにバラツキがあれば、上書きの有無により、表示ムラが生じることになる。ライン反転駆動では、この表示ムラが顕著に現われるのに対し、コラム反転駆動ではほとんど影響を受けないことが分かる。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置によれば、コラム反転駆動により、信号電極Ｙ０〜Ｙｍに画像信号電圧を印加するので、放電チャンネル９のプラズマ放電による荷電粒子の消滅までのディケイが長時間であった場合においても、各画素１２に書き込まれる画像信号の電圧ロスを抑制することが可能である。特に、画面全体にわたって一様な画像を表示する場合には、画像信号の電圧ロスの抑制は有効である。また、放電チャンネル９のプラズマ放電による荷電粒子の消滅までのディケイが各信号電極間で不均一であっても、表示ムラを回避することができる。さらに、コラム反転駆動は、信号電極Ｙ０〜Ｙｍの画像信号の極性反転速度を、通常のライン反転駆動の場合と比べて小さくすることができるので、消費電力の低減を図ることができる。
【００６４】
以上の利点を有するコラム反転駆動は、異なる極性の画像信号が印加される信号電極間の電位差が大きくなるために、クロストーク現象の発生が顕著であるが、本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置においては、画像信号が反転する信号電極間に形成されたブラックマトリクスを他の部分のブラックマトリクスよりも幅を太くしたので、クロストーク現象を防止することができる。また、ブラックマトリクスの幅を全ての信号電極間のブラックマトリクスについて大きくしないために、ブラックマトリクス幅が大きくなることによる表示セルの開口率の低下を抑制することができ、表示パネル上に明るい画像表示を提供することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、極性を反転した画像信号が印加される複数の信号電極の間を遮光するブラックマトリクスの幅が、他の信号電極間に形成されたブラックマトリクスの幅よりも広くなっているために、クロストーク現象を防止することができる。また、ブラックマトリクスの幅は、全ての信号電極間のブラックマトリクスについて大きくするのではないために、ブラックマトリクス幅を大きくすることに起因する表示セルの開口率の低下を抑制することができ、表示パネル上に明るい画像表示を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプラズマ液晶表示装置の表示セル部の構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係るプラズマアドレス液晶表示装置の構成並びに動作を示す模式図である。
【図３】本発明のプラズマアドレス液晶表示装置のコラム反転駆動を説明する模式図である。
【図４】本発明のプラズマアドレス液晶表示装置の動作を説明するための波形図である。
【図５】従来のプラズマアドレス液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図６】従来のプラズマアドレス液晶表示装置の動作を説明するための模式図である。
【図７】フレーム反転駆動を説明するための模式図である。
【図８】ライン反転駆動を説明するための模式図である。
【符号の説明】
２ 中間シート
３ プラズマセル
４ 表示セル
５ ガラス基板
６ シール材
７ ガラス基板
８ 隔壁
９ 液晶
１０ 放電電極
Ａ アノード
Ｋ カソード
１１ 液晶
１２ 画素
１３ カラーフィルタ
１４ バックライト
３１ 走査回路
３２ 信号回路
３３ 制御回路
３４ ブラックマトリクス
Ｙ０〜Ｙｍ 信号電極
Ｋ０〜Ｋｎ カソード
Ａ０〜Ａｎ アノード
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示セルとプラズマセルとを対向して配置したフラットパネル構造を有するプラズマアドレス液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマアドレス液晶表示装置は、中間シートを挟んだ両面に、相互に対向状態に配置された表示セルとプラズマセルとを備えたフラットパネル構造を有している。このような構造を有するプラズマアドレス液晶表示装置が、例えば、特開平４−２６５９３１号公報に開示されている。
【０００３】
図５は、そのプラズマアドレス液晶表示装置１の構成を示す断面図である。
【０００４】
このプラズマアドレス液晶表示装置１は、マイクロシートと呼ばれる薄膜の板ガラス等により形成された中間シート２を有しており、この中間シート２を挟んで、プラズマセル３及び表示セル４が設けられている。
【０００５】
中間シート２の下側に設けられたプラズマセル３は、中間シート２から所定間隔を空けて、ガラス基板５を有している。プラズマセル３のガラス基板５と中間シート２との間には、それぞれが相互に平行になった複数の隔壁８が、一定の間隔を空けて設けられており、各隔壁８によって、中間シート２とガラス基板５との間が、行方向に沿ったストライプ状の放電チャンネル９に分割されている。各隔壁８によって仕切られた各放電チャンネル９の内部には、ＤＣ駆動型の場合、アノードＡ及びカソードＫとして機能する一対の放電電極１０がそれぞれ設けられている。各放電チャンネル９の内部の空間には、放電可能な気体が封入されており、一対の放電電極１０への電圧の印加により、プラズマ放電が発生する。
【０００６】
表示セル４は、中間シート２に対して所定の間隔を空けて配置されたガラス基板７を有している。ガラス基板７の中間シート２に対向する表面には、例えば、ＲＧＢ３原色を表すためのカラーフィルタ１３が設けられており、各カラーフィルタ１３の間には、ＲＧＢ３原色間の隙間を遮光するためのブラックマトリクス（図５において図示せず）が形成されている。このブラックマトリクスは、各色間の隙間を遮光するとともに、プラズマアドレス液晶表示装置に特有のクロストーク現象を抑制する機能を有している。ガラス基板７に設けられたカラーフィルタ１３上には、それぞれが放電チャンネル９に直交するように、それぞれが列方向に沿った複数の信号電極Ｙが形成されている。したがって、各カラーフィルタ１３も各信号電極Ｙと同様に列方向に沿って形成されており、各カラーフィルタ１３間にブラックマトリクスがそれぞれ形成されている。そして、各信号電極Ｙと、プラズマセル３に形成された放電チャンネル９とが相互に交差する部分に、各画素１２がマトリクス状に配置されている。そして、ガラス基板７と中間シート２との間がシール材６によってシールされて、そのシールされた部分に液晶１１が封入されている。
【０００７】
また、プラズマセル３のガラス基板５には、光源となるバックライト１４が取り付けられており、バックライト１４から射出される光が、プラズマセル３及び表示セル４を透過して、表示セル４から出射される。
【０００８】
このプラズマアドレス液晶表示装置１においては、行方向に沿った各放電チャンネル９毎にプラズマ放電を線順次で発生させて、各放電チャンネル９を切り替え走査するとともに、この放電チャンネル９の線順次の切り替え走査に同期して、表示セル４の列方向に沿って延びる各信号電極Ｙに画像信号を印加することにより、表示駆動が行われる。
【０００９】
放電チャンネル９内にプラズマ放電が発生すると、放電チャンネル９の内部は荷電粒子により満たされて、ほぼ一様にアノード電位になり、１行の画素が選択される。すなわち、１本の放電チャンネル９は、１本の走査線に対応し、サンプリングスイッチとして機能する。このサンプリングスイッチが導通した状態において、表示セル４の各信号電極Ｙに画像信号（信号電圧）が印加されると、放電チャンネル９のアノード電位によって、表示セル４のサンプリングが行われ、各画素１２の点灯もしくは消灯が制御される。
【００１０】
そして、プラズマサンプリングスイッチが非導通状態になった時点で、表示セル４のサンプリングが完了し、信号電極Ｙの画像信号が各画素１２に書き込まれる。表示セル４は、各画素１２に書き込まれた画像信号に応じて、バックライト１４からの入射光を変調して画像表示を行う。
【００１１】
図６は、マトリクス状に配列された複数の画素１２の、２つを模式的に示した説明図である。なお、図６においては、理解を容易にするために、２本の信号電極Ｙ１及びＹ２と、１本のアノードＡ１のみが示されている。
【００１２】
一対の画素１２は、表示セル４の信号電極Ｙ１及びＹ２と、液晶１１と、中間シート２と、プラズマセル３の放電チャンネル９とが順次、積層された構造を有している。
【００１３】
放電チャンネル９は、プラズマ放電中は、実質的にほぼアノード電位に維持されている。この放電チャンネル９がアノード電位に維持された状態で、各信号電極Ｙ１及びＹ２に、画像信号を印加すると、液晶１１及び中間シート２に電荷が注入される。
【００１４】
一方、放電チャンネル９のプラズマ放電が終了すると、アノード電位が消滅して、放電チャンネル９が絶縁状態に戻るが、液晶１１及び中間シート２は、浮遊電位に維持されて、注入された電荷は各画素１２に保持され、いわゆるサンプリングホールド動作が行われている状態となる。
【００１５】
したがって、放電チャンネル９は、個々の画素１２に設けられた個々のサンプリングスイッチ素子として機能するので、図６において、模式的にスイッチシンボルＳ１を用いて表している。
【００１６】
一方、信号電極Ｙ１及びＹ２と、放電チャンネル９との間に保持された液晶１１及び中間シート２は、サンプリングキャパシタとして機能する。放電チャンネル９の線順次走査によりサンプリングスイッチＳ１が導通状態になると、信号電極Ｙ１及びＹ２にそれぞれに付与される画像信号がサンプリングキャパシタに書き込まれ、信号電圧のレベルに応じて各画素１２の点灯あるいは消灯動作が行われる。また、サンプリングスイッチＳ１が非導通状態になった後にも、信号電圧はサンプリングキャパシタに保持され、これにより、液晶表示装置のアクティブマトリクス動作が行われる。
【００１７】
この場合、各画素１２の液晶１１に印加される実効電圧は、液晶１１と中間シート２との間の容量分割により決定される。したがって、中間シート２の厚みが薄くなるほど、中間シート２の容量が小さくなり、液晶１１に印加される実効電圧が大きくなるので、中間シート２を可能なだけ薄く形成することができれば、各信号電極Ｙ１及びＹ２への画像信号の電圧レベルをそれだけ低くすることができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
プラズマアドレス液晶表示装置に使用される表示セルには、一般に、電気光学物質である液晶が封入されている。この液晶に対して、常時、直流電圧が印加されると液晶の品質特性の劣化が発生するため、表示セルは、通常、交流電圧により駆動される。
【００１９】
液晶１１が封入された表示セル４は、基本的には、図７に示すように、フレーム反転により駆動される。すなわち、あるフレーム周期では、図７（Ａ）に示すように、表示パネルの全画素１２にわたって、正極性の画像信号が書き込まれ、次のフレームでは、図７（Ｂ）に示すように、表示パネルの全画素１２にわたって、負極性の画像信号が書き込まれる。このように、フレーム反転駆動方式によると、フレーム周期毎に各信号電極Ｙに印加される画像信号の極性が反転される。
【００２０】
しかしながら、このような単純なフレーム反転駆動では、画像信号のわずかなレベルシフト、信号回路の非対称性等が原因となって、完全な交流駆動とはならず、正極性の画像信号が書き込まれるフレームと負極性の画像信号が書き込まれるフレームとで画面全体の輝度に差異が生じる。このため、フレーム周期毎に輝度の変調が起こり、フリッカ（画面のちらつき）として観察者に認識されるおそれがある。
【００２１】
このフレーム周期に同期したフリッカを回避するため、いわゆるライン反転駆動が採用されている。
【００２２】
図８は、このライン反転駆動を説明する模式図である。
【００２３】
このライン反転駆動によると、あるフレームでは、図８（Ａ）に示すように、奇数ラインには正極性の画像信号が書き込まれ、偶数ラインには負極性の画像信号が書き込まれる。なお、表示セル４において、ライン反転駆動を実現するためには、各信号電極Ｙに印加する画像信号の極性を水平周期（１Ｈ）毎に高速で極性反転する必要がある。
【００２４】
次のフレームでは、図８（Ｂ）に示すように、奇数ラインには負極性の画像信号が書き込まれ、偶数ラインには正極性の画像信号が書き込まれる。これにより、ライン反転駆動とフレーム反転駆動を併せて実行することができる。
【００２５】
この駆動方式によると、個々の画素１２については、フレーム周期毎に極性が反転するためフリッカが現われることになるが、表示パネルの画面全体については、個々の画素１２の輝度変化が偶数ラインと奇数ラインとで逆になっており、通常の観察状態ではフリッカが認識されない。
【００２６】
しかし、プラズマセル３のプラズマ放電により画素１２の行を選択するプラズマアドレス液晶表示装置１においては、プラズマセル３は、１本の放電チャンネル９が１走査線（１ライン）に対応しており、ライン毎にプラズマ放電を励起することによって、対応する画素１２の行を選択している。前述したように、放電チャンネル９はサンプリングスイッチとして機能し、プラズマ放電が完了した時点で、画像信号を画素１２に書き込み、プラズマ放電の終了と同時に放電チャンネル９が絶縁状態になってスイッチが完全に遮断された状態になることが理想的である。しかしながら、実際には、プラズマ放電により発生する荷電粒子には、相当程度の準安定粒子が含まれているため、この準安定粒子が消滅するまでにはある程度の時間が必要である。このため、荷電粒子の消滅（ディケイ）までに長時間を要し、当該ラインに割り当てられた１水平周期（１Ｈ）を超えた場合には、サンプリングスイッチが完全に遮断されず、次のラインに書き込まれるべき反転極性の画像信号をサンプリングすることになる。すなわち、ディケイが長い場合、本来書き込むべき画像信号の上に、次のラインに書き込むべき画像信号が上書きされる。
【００２７】
したがって、プラズマアドレス液晶表示装置１において、上記ライン反転駆動を行った場合には、各ライン毎に極性反転を行うために、逆極性の画像信号を上書きして大きな書き込みロスを生じるおそれがある。
【００２８】
このような書き込みロスを補償するために、本来、書き込むべき信号電圧よりも大きな電圧で信号電極Ｙに印加する必要がある。さらに、各ライン間に荷電粒子の消滅時間のバラツキがあると、画面全体としてみた場合に局所的な表示ムラとなって現われ、画質を劣化させることになる。
【００２９】
この問題は、放電チャンネル９を、隣り合った信号電極Ｙの一本毎又は複数本毎に反対極性の画像信号を印加し、フレーム周期毎に各信号電極Ｙに印加する画像信号の極性を反転する駆動方式にすれば解決することができる。なお、この駆動方式では、列（コラム）状に配された信号電極毎に画像信号の極性を反転させるため、以下、この駆動方式をコラム反転駆動と呼ぶ。
【００３０】
このコラム反転駆動は、通常のライン反転駆動と異なり、放電チャンネル９の水平周期毎に画像信号の極性を反転しないので、仮に荷電粒子の消滅時間が長い場合にも、反対極性の画像信号を上書きするおそれがなく、従来のような大きな書き込みロスが生じることはない。一般に、互いに隣り合う画像信号は、画像の連続性によって、ほとんど等しい信号電圧レベルを有しており、同じ極性であれば大きな書き込みロスは生じないので、プラズマ放電によるスイッチ特性の時定数の影響を受けにくくすることが可能である。また、コラム反転駆動では、列毎に画像信号の極性を反転するため、画像全体として見た場合、極性の相違による輝度の偏りが平均化され、輝度のばらつきが抑制される。したがって、コラム反転駆動とフレーム反転駆動とを組み合わせた場合、フリッカはほとんど発生しない。したがって、コラム反転駆動とフレーム反転駆動とを併せて実施することにより、フリッカを抑制しつつ、電気光学物質として液晶１１を用いた表示セル４を完全に交流駆動することができる。
【００３１】
しかし、コラム反転駆動では、極性が反転する信号電極Ｙ間に非常に大きな電位差が発生し、プラズマアドレス液晶表示装置特有のいわゆるクロストーク現象が顕著に観察されるようになる。このため、コラム反転駆動を行う際には、カラーフィルタ１３に設けられる各画素１２間のブラックマトリクスの幅を太くすることによって、クロストーク現象を防止している。しかし、各画素１２間のブラックマトリクスの幅を太くすると、表示セル４の開口率が低下し、このため、画像の表示の明るさを低下させる原因となる。
【００３２】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、コラム反転駆動とフレーム反転駆動とを併せて実施した場合に、表示セルの開口率を低下することにより画像の表示の明るさを低下させることなく、クロストーク現象を防止することができるプラズマアドレス液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のプラズマアドレス液晶表示装置は、それぞれが列方向に沿った複数の信号電極と、該複数の信号電極に対向して設けられた液晶層とを有する表示セルと、それぞれが行方向に沿った複数の放電チャネルと、前記各放電チャネル内にそれぞれ設けられた一対の放電電極とを有するプラズマセルとが中間シートを介して相互に接合されており、前記プラズマセルにおける前記各放電チャネル内の一対の放電電極に順次に放電パルスを印加して、前記各放電チャネル内にそれぞれプラズマ放電を発生させるとともに、隣り合う複数の信号電極毎に極性を反転した画像信号を印加するコラム反転駆動と、フレーム毎に前記各信号電極に印加される画像信号の極性を反転させるフレーム反転駆動とを併せて実施するプラズマアドレス液晶表示装置において、前記コラム反転駆動において同極性の画像信号が印加される前記複数の信号電極は、相互に間隔Ｔ１’をあけてそれぞれ配置されるとともに、極性が反転する信号電極間の間隔Ｔ２’が、前記同極性の画像信号が印加される前記複数の信号電極同士の前記間隔Ｔ１’よりも広くなっており、前記各間隔Ｔ１’およびＴ２’に対向して、それぞれの間隔Ｔ１’およびＴ２’と同じ幅となるようにブラックマトリクスがそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００３４】
前記極性を反転した画像信号は、隣り合う３本の信号電極毎に印加されることが好ましい。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプラズマアドレス液晶表示装置について、図面に基づいて説明する。
【００３６】
本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置は、図５にて説明した従来のプラズマアドレス液晶表示装置１と略同一の構成を有しており、図５に示すように、プラズマ放電を発生するプラズマセル３と、表示媒体としての液晶１１を封入した表示セル４とを中間シート２を挟んで対向して配置したフラットパネル構造を有している。
【００３７】
各プラズマセル３は、それぞれが行方向に沿った複数個の放電チャンネル９を有している。各放電チャンネル９のそれぞれの内部には、カソードＫ及びアノードＡとされる一対の放電電極１０がそれぞれ設けられている。また、各表示セル４には、それぞれが列方向に沿った複数個の信号電極Ｙがそれぞれ設けられている。プラズマセル３の各放電チャンネル９と表示セル４の各信号電極Ｙとは、相互に直交状態に交差しており、この交差部分によって、マトリクス状に画素１２が形成されている。
【００３８】
本発明のプラズマアドレス液晶表示装置は、表示セル４におけるガラス基板７に設けられたカラーフィルタ１３の構成が異なっている。図１は、表示セル４に設けられたカラーフィルタ１３の構成を示す概略断面図である。
【００３９】
このプラズマアドレス液晶表示装置の表示セル４は、図１に示すように、ガラス基板７の上に、カラーフィルタ１３が設けられており、カラーフィルタ１３上に、それぞれが列方向に沿った信号電極Ｙが設けられている。各信号電極Ｙは、例えば、３本ずつ相互に近接するように所定間隔Ｔ１’が設けられており、相互に近接した３本の信号電極毎に、間隔Ｔ１’よりも大きな間隔Ｔ２’が設けられている。また、カラーフィルタ１３も信号電極Ｙと同様に間隔Ｔ１またはＴ２を空けて配置されており、隣接するカラーフィルタ１３間にブラックマトリクス３４が設けられている。したがって、各ブラックマトリクス３４は、製造上の位置合わせマージンを考慮して若干太めの幅をそれぞれ有しており、相互に近接した３本の信号電極Ｙの間にそれぞれ配置された２本のブラックマトリクス３４はＴ１の幅（８０ｕｍ）を有し、相互に近接する３本の信号配線毎の間に配置された１本のブラックマトリクス３４は、間隔Ｔ２の幅（１６０ｕｍ）を有している。
【００４０】
図２は、本実施の形態１のプラズマアドレス液晶表示装置の全体構成と動作とを説明するための模式図である。
【００４１】
プラズマセル３の各放電チャンネル９内には、各カソードＫ０〜Ｋｎ及び各アノードＡ０〜Ａｎがそれぞれ設けられている。各カソードＫ０〜Ｋｎは、走査回路３１に接続されており、各アノードＡ０〜Ａｎは、接地されている。また、表示セル４の各信号電極Ｙ０〜Ｙｍは、信号回路３２に接続されている。さらに、走査回路３１及び信号回路３２は、制御回路３３に接続されており、制御回路３３によってそれぞれ制御される。
【００４２】
走査回路３１は、各カソードＫ０〜Ｋｎに放電パルスを順番に印加して放電チャンネル９内にプラズマ放電を励起し、画素１２を行毎（ライン毎）に順次選択する。信号回路３２は、各信号電極Ｙ０〜Ｙｍに画像信号を印加して、放電チャンネル９によって順次選択された行の画素１２に画像信号を書き込む。制御回路３３は、走査回路３１及び信号回路３２を同期制御する。
【００４３】
本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置においては、それぞれが列方向に沿って配置された各信号電極Ｙ０〜Ｙｍに対して、３本毎に反対極性の画像信号を印加する、いわゆるコラム反転駆動を行う。このとき、走査回路３１は、一定のフレーム周期毎に画素行の順次選択を繰り返すことにより、フレーム毎に画面を書き換える。この場合、信号回路３２はフレーム周期毎に、各信号電極Ｙ０〜Ｙｍに印加する画像信号の極性を反転して、いわゆるフレーム反転駆動を行っている。
【００４４】
このコラム反転駆動とフレーム反転駆動とを併せて実施する動作について、図３を参照して、具体的に説明する。
【００４５】
図３に示すように、プラズマセル３及び表示セル４の上方からみると、行列状に配された各画素１２からなる表示画面が形成されている。そして、あるフレームにおいて、図３（Ａ）に示すように、近接した３本の信号電極Ｙに同じ極性の画像信号を印加し、次の３本の相互に近接した信号電極には、その反対極性の画像信号を印加している。すなわち、１列目、２列目及び３列目の画素１２には、正極性の画像信号がそれぞれ書き込まれ、４列目、５列目および６列目の画素１２には、負極性の画像信号がそれぞれ書き込まれる。さらに、７列目、８列目及び９列目の画素１２には、正極性の画像信号がそれぞれ書き込まれ、１０列目、１１列目及び１２列目の画素１２には、負極性の画像信号がそれぞれ書き込まれる。
【００４６】
次のフレームでは、図３（Ｂ）に示すように、各画素列には、極性を反転した画像信号が書き込まれる。すなわち、フレーム毎に、各画素１２に書き込まれる画像信号を反転しており、いわゆるフレーム反転駆動を行っている。
【００４７】
このように、異なる極性の画像信号が印加される信号電極の間に形成されたブラックマトリクス３４が、他の信号電極間に形成されたブラックマトリクス３４よりも幅を広くして形成することにより、正極性の画像信号が書き込まれた画素１２と負極性の画像信号が書き込まれた画素１２との間に輝度の差があっても、画面全体として見れば平均化されており、目立たないようになっている。したがって、フレーム反転駆動を行っても、フリッカはほとんど観察されず、表示セル４を交流駆動することができる。
【００４８】
本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置は、３本の信号電極Ｙ毎に反対極性の画像信号を印加するコラム反転駆動となっているが、極性の違いによる輝度の差を画面全体にわたって空間的に平均化することができれば、この構成に代えて、２本の信号電極Ｙ毎または４本以上の信号電極Ｙ毎に反転駆動する構成等にしてもよい。
【００４９】
ただし、カラー画像を表示する場合、３本の信号電極Ｙ毎にＲＧＢ３原色のカラーフィルタ１３をそれぞれ対応させて、ＲＧＢ３原色のカラーフィルタに対応した３本の信号電極Ｙ毎に反転駆動する構成として、反転駆動される信号電極Ｙ間のブラックマトリクス３４の幅を太くすれば、ブラックマトリクス３４の幅の不等性をもっとも目立たないようにすることができ、表示品位が向上する。
【００５０】
一般に、プラズマアドレス液晶表示装置においては、信号電極に印加される画像信号電圧の大半が中間シートで消費され、液晶層に印加される画像信号電圧は、もとの電圧の１０分の１近くまで低下することが分かっている。このため、信号電極に印加される画像信号電圧は、最大で、６０Ｖ〜８０Ｖ程度になっている。したがって、隣接する信号電極間の最大電位差は、各信号電極に印加される画像信号電圧を６０〜８０Ｖとすると、画像信号の極性が反転する信号電極間において、正極の画像信号が印加される信号電極には、＋６０〜＋８０Ｖが印加され、負極の画像信号が印加される信号電極には、−６０〜−８０Ｖが印加されることになるので、両信号電極間には、１２０〜１６０Ｖという非常に大きな電位差が生じることになる。このため、極性が反転される信号電極間には、大きなクロストーク現象が発生するため、このクロストーク現象を防止するため、ブラックマトリクスの幅を太くする必要がある。
【００５１】
したがって、信号電極１本毎に極性を反転するコラム反転駆動では、全てのブラックマトリクスの幅を太くする必要があり、表示セルの開口率が低下する。
【００５２】
これに対して、複数本毎に極性反転を行うコラム反転駆動により信号電極に画像信号を印加し、極性反転する信号電極間のブラックマトリクスの幅を他の部分のブラックマトリクスの幅より広くすることにより、表示セルの開口率が低下するというデメリットを解消することができる。
【００５３】
図４（ａ）は、本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置の動作を説明するための波形図である。
【００５４】
図４（ａ）に示す信号波形Ｃは、各信号電極Ｙ０〜Ｙｍをコラム反転駆動する場合に、３本の信号電極（ライン１、ライン２、ライン３）に印加される画像信号を表しており、１フレーム内では印加される画像信号の極性は切り換わらない。
【００５５】
したがって、信号波形Ｃは、ライン１、ライン２、ライン３にわたって正極性のデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３が印加されている。このように、コラム反転駆動では、同一フレーム内では常に同一極性の画像データが書き込まれることになる。
【００５６】
一方、図４（ｂ）に示す信号波形Ｌは、各信号電極Ｙ０〜Ｙｍをライン反転駆動する場合に、相互に隣接する３本の信号電極（ライン１、ライン２、ライン３）に印加される画像信号を表しており、ライン１では正極性の画像データＤ１が供給され、ライン２では負極性の画像データＤ２が供給され、ライン３では正極性の画像データＤ３が供給されている。
【００５７】
このように、図４（ａ）に示す信号波形Ｃの極性反転がフレーム毎であるのに対し、図４（ｂ）に示す信号波形Ｌの極性反転はライン毎になっている。図４（ａ）に示す信号波形Ｃは、図４（ｂ）に示す信号波形Ｌに比べ極性切換が低速であるため、その分信号回路の消費電力を低減することができる。
【００５８】
図４（ｃ）に示す電圧波形１は、走査回路３１から信号電圧が印加されたライン１のカソードＫに供給される放電電圧を表している。図４（ｃ）に示すように、ライン１のカソードＫに対して、マイナス数百Ｖ程度のパルスＰ１を印加することによって、プラズマ放電が励起される。このプラズマ放電によって、ライン１に該当する画素１２の放電チャンネル９にプラズマ放電による荷電粒子が発生し、ライン１に該当する画素１２が選択され、その画素１２に画像データＤ１が書き込まれる。
【００５９】
電圧パルスＰ１が解除された後も、放電チャンネル９のプラズマ放電により発生した荷電粒子は残留するため、プラズマスイッチは完全には遮断されない。図４（ｃ）にＷ１にて示す曲線は、放電チャンネル９のプラズマ放電によって発生した荷電粒子の消滅過程を表している。この曲線Ｗ１では、ディケイが長い場合を表しており、残留した荷電粒子が完全に消滅するまでに、ライン１に割り当てられた時間を超えて、ライン２に割り当てられた時間に及んでいる。この場合、図４（ｂ）に示すライン反転駆動では、ライン１で正極性の画像データＤ１を書き込んだ後、ライン２では、負極性の画像データＤ２が上書きされてしまう。これにより、大きな書き込みロスが発生することになる。
【００６０】
一方、図４（ａ）に示すコラム反転駆動では、ライン１で正極性の画像データＤ１を書き込んだ後、ライン２でも同じく正極性の画像データＤ２を上書きすることになる。この場合、画面の連続性を考慮して、画像データＤ１と画像データＤ２とは、ほぼ等しい電圧レベルを有していることが多く、仮に、荷電粒子の消滅過程を表している曲線Ｗ１に示すように、ディケイが長くても、上書きの影響はほとんど生じない。また、同一極性で同一レベルの画像データを上書きしても実質的な影響はない。
【００６１】
次に、図４（ｄ）に示すように、電圧波形２がライン２のカソードＫ２に印加される。すなわち、マイナス数百Ｖ程度のパルスＰ２がカソードＫ２に印加され、ライン２の放電チャンネル９のプラズマ放電が発生する。これにより生じた荷電粒子のディケイが、曲線Ｗ２によって表されている。各ライン間で荷電粒子の消滅のディケイにバラツキがあり、図４（ｄ）では、曲線Ｗ１に比べ曲線Ｗ２が短い場合を表している。すなわち、ライン２では、割り当てられた水平周期以内に、放電チャンネル９のプラズマ放電が完了しており、ライン反転駆動及びコラム反転駆動のいずれの場合でも、正規の画像信号Ｄ２を書き込むことができる。
【００６２】
このように、各ライン間で荷電粒子の消滅のディケイにバラツキがあれば、上書きの有無により、表示ムラが生じることになる。ライン反転駆動では、この表示ムラが顕著に現われるのに対し、コラム反転駆動ではほとんど影響を受けないことが分かる。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置によれば、コラム反転駆動により、信号電極Ｙ０〜Ｙｍに画像信号電圧を印加するので、放電チャンネル９のプラズマ放電による荷電粒子の消滅までのディケイが長時間であった場合においても、各画素１２に書き込まれる画像信号の電圧ロスを抑制することが可能である。特に、画面全体にわたって一様な画像を表示する場合には、画像信号の電圧ロスの抑制は有効である。また、放電チャンネル９のプラズマ放電による荷電粒子の消滅までのディケイが各信号電極間で不均一であっても、表示ムラを回避することができる。さらに、コラム反転駆動は、信号電極Ｙ０〜Ｙｍの画像信号の極性反転速度を、通常のライン反転駆動の場合と比べて小さくすることができるので、消費電力の低減を図ることができる。
【００６４】
以上の利点を有するコラム反転駆動は、異なる極性の画像信号が印加される信号電極間の電位差が大きくなるために、クロストーク現象の発生が顕著であるが、本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置においては、画像信号が反転する信号電極間に形成されたブラックマトリクスを他の部分のブラックマトリクスよりも幅を太くしたので、クロストーク現象を防止することができる。また、ブラックマトリクスの幅を全ての信号電極間のブラックマトリクスについて大きくしないために、ブラックマトリクス幅が大きくなることによる表示セルの開口率の低下を抑制することができ、表示パネル上に明るい画像表示を提供することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、極性を反転した画像信号が印加される複数の信号電極の間を遮光するブラックマトリクスの幅が、他の信号電極間に形成されたブラックマトリクスの幅よりも広くなっているために、クロストーク現象を防止することができる。また、ブラックマトリクスの幅は、全ての信号電極間のブラックマトリクスについて大きくするのではないために、ブラックマトリクス幅を大きくすることに起因する表示セルの開口率の低下を抑制することができ、表示パネル上に明るい画像表示を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプラズマ液晶表示装置の表示セル部の構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係るプラズマアドレス液晶表示装置の構成並びに動作を示す模式図である。
【図３】本発明のプラズマアドレス液晶表示装置のコラム反転駆動を説明する模式図である。
【図４】本発明のプラズマアドレス液晶表示装置の動作を説明するための波形図である。
【図５】従来のプラズマアドレス液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図６】従来のプラズマアドレス液晶表示装置の動作を説明するための模式図である。
【図７】フレーム反転駆動を説明するための模式図である。
【図８】ライン反転駆動を説明するための模式図である。
【符号の説明】
２ 中間シート
３ プラズマセル
４ 表示セル
５ ガラス基板
６ シール材
７ ガラス基板
８ 隔壁
９ 液晶
１０ 放電電極
Ａ アノード
Ｋ カソード
１１ 液晶
１２ 画素
１３ カラーフィルタ
１４ バックライト
３１ 走査回路
３２ 信号回路
３３ 制御回路
３４ ブラックマトリクス
Ｙ０〜Ｙｍ 信号電極
Ｋ０〜Ｋｎ カソード
Ａ０〜Ａｎ アノード
Claims (2)
- それぞれが列方向に沿った複数の信号電極と、該複数の信号電極に対向して設けられた液晶層とを有する表示セルと、それぞれが行方向に沿った複数の放電チャネルと、前記各放電チャネル内にそれぞれ設けられた一対の放電電極とを有するプラズマセルとが中間シートを介して相互に接合されており、前記プラズマセルにおける前記各放電チャネル内の一対の放電電極に順次に放電パルスを印加して、前記各放電チャネル内にそれぞれプラズマ放電を発生させるとともに、隣り合う複数の信号電極毎に極性を反転した画像信号を印加するコラム反転駆動と、フレーム毎に前記各信号電極に印加される画像信号の極性を反転させるフレーム反転駆動とを併せて実施するプラズマアドレス液晶表示装置において、
前記コラム反転駆動において同極性の画像信号が印加される前記複数の信号電極は、相互に間隔Ｔ１’をあけてそれぞれ配置されるとともに、極性が反転する信号電極間の間隔Ｔ２’が、前記同極性の画像信号が印加される前記複数の信号電極同士の前記間隔Ｔ１’よりも広くなっており、前記各間隔Ｔ１’およびＴ２’に対向して、それぞれの間隔Ｔ１’およびＴ２’と同じ幅となるようにブラックマトリクスがそれぞれ設けられていることを特徴とするプラズマアドレス液晶表示装置。 - 前記極性を反転した画像信号は、隣り合う３本の信号電極毎に印加される、請求項１に記載のプラズマアドレス液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000390334A JP3693237B2 (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | プラズマアドレス液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000390334A JP3693237B2 (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | プラズマアドレス液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002196310A JP2002196310A (ja) | 2002-07-12 |
| JP3693237B2 true JP3693237B2 (ja) | 2005-09-07 |
Family
ID=18856724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000390334A Expired - Fee Related JP3693237B2 (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | プラズマアドレス液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3693237B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100852006B1 (ko) | 2006-06-28 | 2008-08-12 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 표시패널 및 이를 구비한 입체영상 표시장치 |
-
2000
- 2000-12-22 JP JP2000390334A patent/JP3693237B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002196310A (ja) | 2002-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6614411B2 (en) | Plasma address display apparatus | |
| KR100385497B1 (ko) | 전압구동파형을이용하는플라즈마어드레스디스플레이장치 | |
| US6628348B1 (en) | Plasma address electrooptical device | |
| JP3319042B2 (ja) | プラズマアドレス表示装置 | |
| JP3693237B2 (ja) | プラズマアドレス液晶表示装置 | |
| JP3600495B2 (ja) | プラズマアドレス表示装置 | |
| KR100590144B1 (ko) | 플라즈마 어드레스 표시 장치 | |
| EP0500084A2 (en) | Electro-optical device | |
| JP3698560B2 (ja) | プラズマアドレス表示装置 | |
| KR100585630B1 (ko) | 플라즈마어드레스액정디스플레이구동방법 | |
| KR100301664B1 (ko) | 플라즈마어드레스액정표시장치의구동방법 | |
| JP2001290126A (ja) | プラズマアドレス表示装置及びその駆動方法 | |
| KR100326860B1 (ko) | 플라즈마 어드레스 액정 표시소자 및 그 구동방법 | |
| JP2003022053A (ja) | 画像表示装置及び画像表示方法 | |
| KR100296786B1 (ko) | 플라즈마어드레스액정표시장치구동방법 | |
| KR100326217B1 (ko) | 플라즈마 어드레스 액정 표시소자 및 그 구동방법 | |
| JP2001195038A (ja) | プラズマアドレス表示装置 | |
| KR100301663B1 (ko) | 플라즈마어드레스액정표시장치의구동방법 | |
| JPH06331969A (ja) | プラズマアドレス液晶表示装置 | |
| KR20000059301A (ko) | 플라즈마 어드레스 액정 표시장치 및 그 구동방법 | |
| JP2001134236A (ja) | プラズマアドレス表示装置及びその駆動方法 | |
| JP2001174787A (ja) | プラズマアドレス表示装置及びその駆動方法 | |
| JPH09113882A (ja) | プラズマアドレス表示装置とその駆動方法 | |
| JP2001125075A (ja) | プラズマアドレス表示装置及びその駆動方法 | |
| JP2003140621A (ja) | プラズマアドレス表示装置及びその駆動方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041228 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050228 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050303 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050303 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050616 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050616 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090701 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100701 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110701 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110701 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120701 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120701 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130701 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |