JP2000235177A - プラズマアドレス表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマアドレス表示装置の放電を容易化し
て放電電荷量を抑制し長寿命化を図る。 【解決手段】 プラズマアドレス表示装置は表示セル１
とプラズマセル２とを重ねた積層構造を有する。表示セ
ル１は液晶９で満たされ且つ列状の信号電極Ｙを備えて
いる。プラズマセル２は放電可能なガスで満たされ且つ
隔壁７によって互いに隔てられた行状の放電チャネル５
を備えている。各放電チャネル５に形成された電極に順
次選択パルスを印加して放電を起し荷電粒子を生成する
ことにより各放電チャネル５の線順次走査を行なう一
方、線順次走査に同期して各信号電極Ｙに画像信号を印
加し液晶９を駆動して画像表示を行なう。隔壁７は隣り
合う前後の放電チャネル５を互いに連通する開口１０を
有しており、前の放電チャネルに生成された荷電粒子を
開口１０から後の放電チャネルに導入して後の放電チャ
ネルにおける放電の立ち上りを安定化する。隣接する放
電チャネルに拡散した荷電粒子が種火となって次の放電
の立ち上りが加速される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表示セル及びプラズ
マセルを重ねたプラズマアドレス表示装置に関する。よ
り詳しくは、プラズマアドレス表示装置の寿命改善を目
的としたプラズマセルの構造の改良技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマアドレス表示装置は表示セルと
プラズマセルとを互いに重ねたフラットパネル構造を有
する。表示セルは液晶などの電気光学物質で満たされ且
つ列状の信号電極を備えている。プラズマセルは表示セ
ルのアドレシングに用いられ、放電可能なガスで満たさ
れ且つ隔壁によって互いに隔てられた行状の放電チャネ
ルを備えている。各放電チャネルに形成された電極に順
次選択パルスを印加して放電を起し荷電粒子を生成する
ことにより各放電チャネルの線順次走査を行なう一方、
該線順次走査に同期して各信号電極に画像信号を印加し
電気光学物質を駆動して画像表示を行なう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】放電チャネルに印加さ
れる選択パルスは例えば１３μｓ程度のパルス幅を有す
る。選択パルスの印加により生じた放電が終了した時点
で画像信号が表示セルに書き込まれる。選択パルスの幅
に応じた荷電粒子が生成される。長期的に見ると放電に
よる劣化が表われ、動作や画質を損なう様になる。劣化
の程度は放電電荷の蓄積量にほぼ比例する。従って、劣
化を抑制し寿命を伸ばす為には、選択パルスの幅を可能
な限り狭くして、放電電荷量を低減化できればよい。し
かし、単純にパルス幅を縮小化すると、放電自体が不安
定になり動作不良を招きかねない。必要な選択パルス幅
を決定する要因は、主として放電立ち上りの安定性であ
る。即ち、選択パルスに応答して常に安定して速やかに
放電が立ち上れば、選択パルス幅を大きくする必要がな
くなる。現状では、放電の立ち上りが各放電チャネル毎
にばらついており確実な放電を確保する為には選択パル
ス幅を例えば１３μｓ以上に設定せざるを得ず、解決す
べき課題となっている。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】上述した従来の技術の課題
を解決する為以下の手段を講じた。即ち、本発明に係る
プラズマアドレス表示装置は基本的に、表示セルとプラ
ズマセルとを重ねた積層構造を有する。表示セルは電気
光学物質で満たされ且つ列状の信号電極を備えている。
プラズマセルは放電可能なガスで満たされ且つ隔壁によ
って互いに隔てられた行状の放電チャネルを備えてい
る。各放電チャネルに形成された電極に順次選択パルス
を印加して放電を起し荷電粒子を生成することにより各
放電チャネルの線順次走査を行なう一方、該線順次走査
に同期して各信号電極に画像信号を印加し該電気光学物
質を駆動して画像表示を行なう。特徴事項として、前記
隔壁は、隣り合う前後の放電チャネルを互いに連通する
開口を有しており、前の放電チャネルに生成された荷電
粒子を該開口から後の放電チャネルに導入して該後の放
電チャネルにおける放電の立ち上りを安定化する。

【０００５】本発明によれば、プラズマセルに形成され
た隔壁の一部に開口を設け、放電により発生した荷電粒
子の一部を隣接する放電チャネルに拡散可能にする。拡
散した荷電粒子が種火となって次の放電の立ち上りが加
速される。このプライミング効果により選択パルス幅を
従来の１３μｓから３μｓ程度まで短縮化でき、プラズ
マアドレス表示装置の寿命改善や消費電力の低減化に寄
与する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明に係るプラズマ
アドレス表示装置の第一実施形態を示す模式図である。
（Ａ）に示す様に、プラズマアドレス表示装置は表示セ
ル１とプラズマセル２と両者の間に介在する共通の中間
シート３とからなるフラットパネル構造を有する。中間
シート３は極薄の板ガラスなどからなりマイクロシート
と呼ばれている。プラズマセル２は中間シート３に接合
した下側のガラス基板４から構成されており、両者の空
隙に放電可能なガスが封入されている。ガス種としては
例えばヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン、クリプ
トンなどの不活性元素もしくはこれらの混合物が用いら
れる。下側のガラス基板４の内表面にはストライプ状の
放電電極が形成されている。これらの放電電極は各々ア
ノードＡ及びカソードＫとして機能する。放電電極はス
クリーン印刷法などにより平坦なガラス基板４に印刷で
きるので、生産性や作業性に優れている。アノードＡ及
びカソードＫを一対づつ区切る様に隔壁７が形成されて
おり、放電可能なガスが封入された空隙を分割して放電
チャネル５を構成する。この隔壁７もスクリーン印刷法
により形成でき、その頂部が中間シート３の一面側に当
接している。一対の隔壁７で囲まれた放電チャネル５内
で、互いに反対極性となるアノードＡとカソードＫとの
間にプラズマ放電を発生させる。尚、中間シート３と下
側のガラス基板４はガラスフリットなどにより互いに接
合している。

【０００７】一方、表示セル１は透明な上側のガラス基
板８を用いて構成されている。このガラス基板８は中間
シート３の他面側に所定の間隙を介してシール材などに
より接着されており、間隙には電気光学物質として液晶
９が封入されている。上側のガラス基板８の内表面には
信号電極Ｙが形成されている。この信号電極Ｙと放電チ
ャネル５の交差部にマトリクス状の画素が形成される。
又、ガラス基板８の内表面にはカラーフィルタ１３も設
けてあり、各画素に例えばＲＧＢ三原色を割り当てる。
係る構成を有するフラットパネルは透過型であり、例え
ばプラズマセル２が入射側に位置し、表示セル１が出射
側に位置する。バックライト１２がプラズマセル２側に
取り付けられている。

【０００８】係る構成を有するプラズマアドレス表示装
置では、プラズマ放電が行なわれる行状の放電チャネル
５を線順次で切り換え走査するとともに、この走査に同
期して表示セル１側の列状信号電極Ｙに画像信号を印加
することにより表示駆動が行なわれる。放電チャネル５
内にプラズマ放電が発生すると内部は荷電粒子で満たさ
れる為ほぼ一様にアノード電位になり、一行毎の画素選
択が行なわれる。即ち、一本の放電チャネル５は一本の
走査線に対応し、サンプリングスイッチとして機能す
る。プラズマサンプリングスイッチが導通した状態で各
信号電極に画像信号が印加されると、サンプリングが行
なわれ画素の点灯もしくは消灯が制御できる。プラズマ
サンプリングスイッチが非導通状態になった後にも画像
信号はそのまま画素内に保持される。表示セル１は画像
信号に応じてバックライト１２からの入射光を出射光に
変調し画像表示を行なう。

【０００９】この様に、プラズマアドレス表示装置で
は、各放電チャネル５に形成された放電電極に順次選択
パルスを印加して放電を起し荷電粒子を生成することに
より各放電チャネル５の線順次走査を行なう一方、この
線順次走査に同期して各信号電極Ｙに画像信号を印加し
液晶９を駆動して画像表示を行なう。特徴事項として、
隔壁７は隣り合う前後の放電チャネル５を互いに連通す
る開口１０を有しており、前の放電チャネルに生成され
た荷電粒子を開口１０から後の放電チャネルに拡散導入
して、後の放電チャネルにおける放電の立ち上りを安定
化する。即ち、線順次走査に従って先に選択パルスが印
加された放電チャネルに生成された荷電粒子が隔壁７の
開口１０を通じて次の放電チャネルに種火として拡散さ
れる。次の放電チャネルには種火が存在するので選択パ
ルスが印加された時速やかに放電が立ち上る様になる。
このプライミング効果により選択パルスの幅を従来に比
べ短縮化できる。

【００１０】（Ｂ）は、隔壁７に平行な断面で切断した
プラズマアドレス表示装置を示している。図から明らか
な様に、隔壁７の頂部が中間シート３に当接している。
この隔壁７の頂部を部分的に削る様に開口１０が設けら
れている。この開口１０を介して隔壁７により隔てられ
た前後の放電チャネルは互いに連通している。開口１０
の寸法は先に放電した放電チャネルの荷電粒子が種火と
して必要な分だけ次の放電チャネルに拡散可能であれば
よい。必要以上に開口１０の寸法を大きくすると、大量
の荷電粒子が隣りの放電チャネルに流れ込み、画像信号
の正常な書き込みが困難になる。

【００１１】図２は、本発明に係るプラズマアドレス表
示装置の他の実施形態を示す模式的な断面図である。図
１の（Ｂ）に示した先の実施形態と対応する部分には対
応する参照番号を付して理解を容易にしている。本実施
形態では、隔壁７の頂部ではなくガラス基板４に接した
隔壁７の底部に開口１０が形成されている。この構造で
も、隔壁７によって互いに隔てられた前後の放電チャネ
ルを互いに連通することが可能である。

【００１２】図３は、本発明に係るプラズマアドレス表
示装置の更に別の実施形態を示す模式的な断面図であ
る。基本的には、図１の（Ｂ）に示した先の実施形態と
同様であり、対応する部分には対応する参照番号を付し
て理解を容易にしている。この実施形態では、隔壁７に
微細な開口１０が形成されており、これにより荷電粒子
を拡散可能にする。換言すると、隔壁７は多孔質材料で
構成されており、荷電粒子の少なくとも一部を隣りの放
電チャネルに導入可能である。

【００１３】図４は、本発明に係るプラズマアドレス表
示装置の画素を二個だけ切り取って示した模式図であ
る。この図においては、理解を容易にする為に二本の信
号電極Ｙ１，Ｙ２と一本のカソードＫ１と一本のアノー
ドＡ１のみが示されている。個々の画素１１は、信号電
極Ｙ１又はＹ２と、液晶９と、中間シート３と、放電チ
ャネルとからなる積層構造を有している。放電チャネル
はプラズマ放電中ほぼ実質的にアノード電位に接続され
る。この状態で各信号電極Ｙ１，Ｙ２に画像信号を印加
すると液晶９及び中間シート３に電荷が注入される。一
方、プラズマ放電が終了すると放電チャネルが絶縁状態
に戻る為浮遊電位となり、注入された電荷は各画素１１
に保持される。所謂サンプリングホールド動作が行なわ
れている。従って、放電チャネルは個々の画素１１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
るので模式的にスイッチシンボルＳ１を用いて表わされ
ている。一方、信号電極Ｙ１，Ｙ２と放電チャネルとの
間に保持された液晶９及び中間シート３は、サンプリン
グキャパシタとして機能する。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画像信号はサン
プリングキャパシタに書き込まれ、信号電圧レベルに応
じて各画素の点灯あるいは消灯動作が行なわれる。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、表示装置の
アクティブマトリクス動作が行なわれる。尚、実際に液
晶９に印加される実効電圧は中間シート３との容量分割
により決定される。

【００１４】図５は、周辺回路を含めたプラズマアドレ
ス表示装置の全体構成を示す模式的な回路図である。プ
ラズマアドレス表示装置は、パネル０と信号回路２１と
走査回路２２と制御回路２３とから構成されている。パ
ネル０は行状に配したカソードＫ及びアノードＡを有す
るプラズマセルと、列状に配した信号電極Ｙを有する表
示セルを互いに重ねた積層構造となっている。走査回路
２２は出力端子を構成するバッファを介してカソードＫ
０乃至Ｋｎに順次選択パルスを印加して表示セルの走査
を行なう。一方、アノードＡ０乃至Ａｎは基準電位に接
地されている。信号回路２１は上述した走査に同期して
信号電極Ｙ０乃至Ｙｍに画像信号を供給し、各画素１１
に画像信号を書き込む。制御回路２３は信号回路２１及
び走査回路２２の同期制御を行なう。

【００１５】図６は、各カソードＫ０乃至Ｋｎに順次印
加される選択パルスを示している。例えば、カソードＫ
１に接地レベルから負極性の選択パルスが印加される
と、アノードＡ１との間でプラズマ放電が発生し、対応
する画素１１に画像信号のデータＤ１が書き込まれる。
従来、各放電チャネルの放電立ち上りが不安定な為、選
択パルスのパルス幅は１３μｓ以上が必要とされてい
た。放電電極や液晶などほとんどすべての劣化モードに
おいて寿命を決定するのは累積放電時間である。従っ
て、選択パルス幅ＰＷは非常に重要なパラメータとなっ
ている。この選択パルス幅ＰＷを主として決定している
のは放電立ち上りの安定性である。そこで本発明では、
隣り合う放電チャネルを隔てる隔壁に微小な開口を設
け、放電チャネル間で荷電粒子の拡散をもたらすことに
より、プライミング効果を利用した高速立ち上りを実現
している。これにより、３μｓ程度の選択パルス幅ＰＷ
での安定な放電と画像信号の書き込みが確認された。従
来に比し約６倍程度の寿命改善が見込まれる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プラズマアドレス表示装置のプラズマセルに形成された
隔壁は隣り合う前後の放電チャネルを互いに連通する開
口を有しており、前の放電チャネルに生成された荷電粒
子を種火として開口から後の放電チャネルに導入し、後
の放電チャネルにおける放電の立ち上りを安定化してい
る。係るプライミング効果を利用することにより放電の
立ち上りを高速化し、選択パルス幅を短縮することで、
プラズマアドレス表示装置の寿命を改善することが可能
になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラズマアドレス表示装置の実施
形態を示す模式的な断面図である。

【図２】本発明に係るプラズマアドレス表示装置の他の
実施形態を示す模式的な断面図である。

【図３】本発明に係るプラズマアドレス表示装置の別の
実施形態を示す模式的な断面図である。

【図４】本発明に係るプラズマアドレス表示装置の動作
説明に供する模式図である。

【図５】本発明に係るプラズマアドレス表示装置の周辺
回路を含めた全体構成図である。

【図６】本発明に係るプラズマアドレス表示装置の全体
構成の動作説明に供するタイミングチャートである。

【符号の説明】

０・・・パネル、１・・・表示セル、２・・・プラズマ
セル、５・・・放電チャネル、７・・・隔壁、９・・・
液晶、１０・・・開口、１１・・・画素、１２・・・バ
ックライト、２１・・・信号回路、２２・・・走査回
路、Ｋ・・・カソード、Ａ・・・アノード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H089 HA36 QA16 5C006 BB18 BC05 FA14 FA21 FA33 5C040 FA09 GB03 GB14 GF12 GF14 LA11 MA10 MA17 5C080 AA10 BB05 DD26 DD29 FF11 JJ02 JJ04 JJ06 5C094 AA37 AA54 BA43 CA19 FA10 GA10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気光学物質で満たされ且つ列状の信号
   電極を備えた表示セルと、放電可能なガスで満たされ且
   つ隔壁によって互いに隔てられた行状の放電チャネルを
   備えたプラズマセルとを重ねた積層構造を有し、 各放電チャネルが形成された電極に順次選択パルスを印
   加して放電を起し荷電粒子を生成することにより各放電
   チャネルの線順次走査を行なう一方、 該線順次走査に同期して各信号電極に画像信号を印加し
   該電気光学物質を駆動して画像表示を行なうプラズマア
   ドレス表示装置において、 前記隔壁は隣り合う前後の放電チャネルを互いに連通す
   る開口を有しており、前の放電チャネルに生成された荷
   電粒子を該開口から後の放電チャネルに導入して該後の
   放電チャネルにおける放電の立ち上りを安定化すること
   を特徴とするプラズマアドレス表示装置。