JPH04265932A - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置

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JPH04265932A
JPH04265932A JP3047785A JP4778591A JPH04265932A JP H04265932 A JPH04265932 A JP H04265932A JP 3047785 A JP3047785 A JP 3047785A JP 4778591 A JP4778591 A JP 4778591A JP H04265932 A JPH04265932 A JP H04265932A
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electrode
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liquid crystal
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Shigeki Miyazaki
滋樹 宮崎
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • 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]

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  • Mathematical Physics (AREA)
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  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of Gas Discharge Display Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマを利用して電
気光学材料層を駆動し画素選択を行う画像表示装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、液晶ディスプレイを高解像度化
,高コントラスト化するための手段としては、各表示画
素毎にトランジスタ等の能動素子を設け、これを駆動す
る方法(いわゆるアクティブマトリクスアドレス方式)
が一般に行われている。しかしながら、この場合、薄膜
トランジスタの如き半導体素子を多数設ける必要がある
ことから、特に大面積化したときに歩留りの問題が懸念
され、どうしてもコスト高になるという大きな問題が生
ずる。
【0003】そこで、これ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、能動
素子としてMOSトランジスタや薄膜トランジスタ等の
半導体素子ではなく放電プラズマを利用する方法を提案
している。以下、放電プラズマを利用して液晶を駆動す
る画像表示装置の構成を簡単に説明する。
【0004】この画像表示装置は、プラズマ・アドレス
ト・液晶表示装置(PALC)と称されるもので、図6
に示すように、電気光学材料層である液晶層101と、
プラズマ室102とが、ガラス等からなる薄い誘電体の
シート103を介して隣接配置されてなるものである。 プラズマ室102は、ガラス基板104に互いに平行な
複数の溝105を形成することにより構成されるもので
、この中にはイオン化可能なガスが封入されている。 また、各溝105には、互いに平行な一対の電極106
,107が設けられており、これら電極106,107
がプラズマ室102内のガスをイオン化して放電プラズ
マを発生するためのアノード及びカソードとして機能す
る。一方、液晶層101は、前記誘電体のシート103
と透明基板108とによって挟持されており、透明基板
108の液晶層101側の表面には、透明電極109が
形成されている。この透明電極109は、前記溝105
によって構成されるプラズマ室102と直交しており、
これら透明電極109とプラズマ室102の交差部分が
各画素に対応している。
【0005】上記画像表示装置においては、プラズマ放
電が行われるプラズマ室102を順次切り換え走査する
とともに、液晶層101側の透明電極109にこれと同
期して信号電圧を印加することにより、該信号電圧が各
画素に保持され、液晶層101が駆動される。したがっ
て、各溝105,すなわち各プラズマ室102がそれぞ
れ1走査ラインに相当し、走査単位毎に放電領域が分割
されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に放電プラズマを利用した画像表示装置では、半導体素
子を用いたものより大面積化が容易に行われるものと考
えられるが、実用化に当たっては様々な問題を残してい
る。例えば、液晶層101には誘電体シート103を介
して各画素に対応する電圧が印加されるため、表示電極
に相当する透明電極109間でのクロストークが大きく
なるという問題を有する。そこで本発明は、かかる従来
のものの有する課題を解決するために提案されたもので
あって、クロストークが少なく、大画面で表示品位の優
れた画像表示装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の画像表示装置は、一主面上に第1電極を
有する第1の基板と、一主面上に第2電極を有する第2
の基板とを備え、これら第1の基板と第2の基板が第1
電極と第2電極が対向する如く互いに略平行に配置され
てなり、前記第1の基板の第1電極と接するように電気
光学材料層が間挿されるとともに、前記電気光学材料層
と第2の基板間の空間にイオン化可能なガスが封入され
て放電領域とされ、前記第2電極がアノード電極とこれ
と直交するカソード電極とからなるXYマトリクス電極
とされていることを特徴とするものである。
【0008】
【作用】本発明の画像表示装置においては、アノード電
極とカソード電極が直交配置されてXYマトリクス電極
を構成しており、これらアノード電極とカソード電極の
交点が各画素に対応する。ここで、カソード電極は放電
のオン・オフを制御し、アノード電極には電気光学材料
層を駆動するための電圧が印加される。すなわち、放電
プラズマが各画素に対応して局所的に発生し、また放電
がオンされたときに電気光学材料層に印加されるアナロ
グ電圧も前記アノード電極側で制御される。したがって
、誘電体シートが存在するために発生するPALC特有
の表示電極間クロストークが削減される。
【0009】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施例の
画像表示装置は、図1に示すように、平坦で光学的に十
分に透明な第1の基板1と、やはり平坦で透明な第2の
基板2との間に、電気光学材料層である液晶層3を間挿
するとともに、前記液晶層3と第2の基板2との間の空
間を放電領域4としてなるものである。これら基板1,
2は、ここでは非導電性で光学的に透明な材料により形
成されるが、これは透過型表示装置を考慮してのことで
、直視型あるいは反射型表示装置とする場合には、いず
れか一方の基板が透明であればよい。
【0010】上記第1の基板1には、その一主面1aに
透明電極5が形成されるとともに、この電極5に接して
ネマチック液晶等からなる液晶層3が配置されている。 ここで、前記透明電極5は、インジウム錫オキサイド(
ITO)等からなるもので、第1の基板1の一主面1a
の全面に連続的に形成されており、いわゆるベタ電極と
されている。また、上記液晶層3は、ガラス、雲母、プ
ラスチック等からなる薄い誘電体膜6によって第1の基
板1との間に挟持されており、これら第1の基板1、液
晶層3及び誘電体膜6によって、いわゆる液晶セルが構
成された形になっている。この誘電体膜6は、液晶層3
と放電領域4の絶縁遮断層として機能するものであり、
誘電体膜6が無いと液晶材料が放電領域4に流れ込んだ
り、放電領域4内のガスにより液晶材料が汚染される虞
れがある。ただし、液晶材料の代わりに固体あるいはカ
プセル化された電気光学材料等を使用する場合には、必
要ないこともある。また、上記誘電体膜6は、誘電体材
料により形成されることからそれ自身もキャパシタとし
て機能し、したがって放電領域4と液晶層3との電気的
結合を十分に確保するためには、なるべく薄い方がよい
【0011】一方、第2の基板2にも放電用電極がXY
マトリクス電極として形成されるとともに、周囲をシー
ルすることにより、上記誘電体膜6から所定の間隔をも
って配置され、この第2の基板2と誘電体膜6の間の空
間が放電プラズマを発生する放電領域4とされている。 上記放電用電極は、ガラスからなる第2の基板2上に直
接形成されるカソード電極Kと、このカソード電極K上
にガラス等からなる誘電層7を介して積層されるアノー
ド電極Aとから構成されている。そして、これらカソー
ド電極Kとアノード電極Aとは、それぞれカソードK1
,K2 ,K3 ,K4 ,K5 ・・・及びアノード
A1 ,A2 ,A3 ,A4 ,A5 ・・・からな
り、図2に示すように、互いに直交する如く配設され、
XYマトリクス電極とされている。
【0012】また、上記放電領域4は、上記カソードK
1 ,K2,K3 ,K4 ,K5 ・・・とアノード
A1 ,A2 ,A3 ,A4 ,A5 ・・・の交点
に対応して印刷法によって形成された隔壁8によって仕
切られ、それぞれ独立したプラズマ室Pとされている。 すなわち、上記隔壁8もXYマトリクス電極と同様、縦
横に形成されており、各プラズマ室Pに前記カソードK
1 ,K2 ,K3 ,K4 ,K5 ・・・とアノー
ドA1 ,A2 ,A3 ,A4 ,A5 ・・・の交
点が配置されている。したがって、各プラズマ室Pが1
画素に対応していることになる。なお、各プラズマ室P
には、イオン化可能なガスが封入されているが、イオン
化可能なガスとしてはヘリウム、ネオン、アルゴン、あ
るいはこれらの混合ガス等が用いられる。
【0013】上記隔壁8は、印刷法により形成されるも
ので、例えばガラスペーストをスクリーン印刷法により
複数回積層印刷することによって形成される。ここで、
隔壁8は、放電領域4のギャップ間隔Wを規制する役割
も果たすことになるが、これはスクリーン印刷の回数や
各印刷時のガラスペーストの量等を調節することにより
コントロールすることができる。通常は200μm程度
とされる。また、カソード電極Kとアノード電極Aも、
例えばAg粉末等を含有する導電ペーストを印刷するこ
とにより形成することができる。勿論、エッチングプロ
セスによって形成してもよいが、いずれにしても平坦面
上に形成することができるので、簡単に形成することが
でき、しかも電極間隔等の寸法精度を確保することがで
きる。
【0014】上述の構成を有する画像表示装置において
は、液晶層3がサンプリングキャパシタとして機能し、
各プラズマ室Pで発生する放電プラズマがサンプリング
スイッチとして機能することで画像表示が行われる。以
下、本実施例の画像表示装置における表示動作を説明す
ると、先ず、各カソードK1 ,K2 ,K3 ,K4
 ,K5 ・・・は、線順次で1ライン毎にオンされ、
放電開始に十分な電圧(例えば−200V)が印加され
る。それ以外のカソードラインはオフ状態(例えば0V
)である。 一方、各アノードA1 ,A2 ,A3 ,A4 ,A
5 ・・・には、オンされたカソードK1 ,K2 ,
K3 ,K4 ,K5 ・・・に対応して、アナログ電
圧が同時に印加される。このアナログ電圧は、±40V
pp程度の範囲とされ、各画素のオン・オフを選択する
。すなわち、カソード電極Kとアノード電極Aの両方が
オンされたとき、プラズマ室Pで放電プラズマが発生し
てサンプリングスイッチがオンされた状態となり、この
プラズマ室Pに対応する画素において、誘電体膜6を介
して液晶層3側の透明電極5との間に電圧が加わる。例
えば、前記透明電極5を0Vとしておけば、カソード電
極Kとアノード電極Aの両方がオンされた選択画素には
、アノード電圧(±40Vpp)がそのまま印加され、
サンプリングキャパシタに相当する液晶層3に電荷が蓄
えられ、オンされる。
【0015】以上が本実施例の画像表示装置における表
示動作であるが、ここで特徴的なのは、放電領域側に配
設されたアノード電極Aとカソード電極Kによって、局
所的なプラズマ放電のオン・オフと各画素に印加される
アナログ電圧が制御されることである。これによって、
誘電体シートが存在するために発生するPALC特有の
表示電極間クロストークを大幅に削減することができる
。また、液晶層3側の透明電極5はベタ電極で良いため
に、製造上も非常に有利である。さらに、放電領域側の
電極は、いずれも導電率の高い金属材料等が使用でき、
大型化した際の配線抵抗の問題等を回避することができ
る。さらに、カソード電極K上には誘電層7が形成され
ているので、これが保護膜となってイオンスパッタから
カソード電極Kを保護する形となり、寿命の点でも有利
である。
【0016】以上、本発明を適用した具体的な実施例に
ついて説明したが、本発明がこれらの実施例に限定され
るものではなく、材質、形状、寸法等は任意である。ま
た、上述の実施例では、XYマトリクス電極の各交点に
対応して隔壁を印刷形成しているが、例えばカソード電
極に対応して各走査線毎に形成するようにしてもよいし
、場合によっては隔壁を全く形成しなくともよい。
【0017】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、放電領域の電極をXYマトリクス電極と
し、これらXYマトリクス電極によって放電のオン・オ
フや電気光学材料層を駆動するための電圧の印加を行う
ようにしているので、クロストークの大幅に削減するこ
とができ、大画面で表示品位の優れた画像表示装置を提
供することが可能である。また、本発明の画像表示装置
は、製造が容易であり、寿命等の点でも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した画像表示装置の一実施例を示
す概略断面図である。
【図2】XYマトリクス電極と隔壁の配列状態を模式的
に示す要部概略平面図である。
【図3】従来の画像表示装置の一例を一部破断して示す
概略概略斜視図である。
【符号の説明】
1・・・第1の基板 2・・・第2の基板 3・・・液晶層(電気光学材料層) 4・・・放電領域 5・・・透明電極 K・・・カソード電極 A・・・アノード電極 8・・・隔壁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  一主面上に第1電極を有する第1の基
    板と、一主面上に第2電極を有する第2の基板とを備え
    、これら第1の基板と第2の基板が第1電極と第2電極
    が対向する如く互いに略平行に配置されてなり、前記第
    1の基板の第1電極と接するように電気光学材料層が間
    挿されるとともに、前記電気光学材料層と第2の基板間
    の空間にイオン化可能なガスが封入されて放電領域とさ
    れ、前記第2電極がアノード電極とこれと直交するカソ
    ード電極とからなるXYマトリクス電極とされているこ
    とを特徴とする画像表示装置。
JP3047785A 1991-02-20 1991-02-20 画像表示装置 Expired - Fee Related JP3044805B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0634937A (ja) * 1992-05-26 1994-02-10 Samsung Electron Devices Co Ltd プラズマアドレス方式の液晶表示装置及び駆動方法
JPH06342149A (ja) * 1991-10-16 1994-12-13 Samsung Electron Devices Co Ltd プラズマアドレス方式の液晶表示素子

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06342149A (ja) * 1991-10-16 1994-12-13 Samsung Electron Devices Co Ltd プラズマアドレス方式の液晶表示素子
JPH0634937A (ja) * 1992-05-26 1994-02-10 Samsung Electron Devices Co Ltd プラズマアドレス方式の液晶表示装置及び駆動方法

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