JP2002372702A - プラズマアドレス型液晶表示装置及びその駆動方法並びにその製造方法 - Google Patents

プラズマアドレス型液晶表示装置及びその駆動方法並びにその製造方法

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JP2002372702A
JP2002372702A JP2001179400A JP2001179400A JP2002372702A JP 2002372702 A JP2002372702 A JP 2002372702A JP 2001179400 A JP2001179400 A JP 2001179400A JP 2001179400 A JP2001179400 A JP 2001179400A JP 2002372702 A JP2002372702 A JP 2002372702A
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plasma
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Shinichi Uratani
晋一 浦谷
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透過率の低下を伴うことなく、各信号電極間
に発生するクロストークによる混色を防止することがで
きる。 【解決手段】 液晶側部分2の液晶を駆動するための各
信号電極25の各間に、副信号電極30を配置し、この
副信号電極30に一定のオフ電圧を印加することによ
り、電圧が印加された信号電極25に隣接する副信号電
極30では、信号電極25に近接する部分で大きな電位
となり、信号電極25から離れるにしたがって徐々に電
位が小さくなる電位分布が形成されるが、副信号電極3
0が適度な寸法を有し、且つ、OFF電位が印加されて
いることにより、副信号電極30の他方側に配置されて
OFF状態となっている他の信号電極25にまで、クロ
ストークの影響は及ばない。この結果、表示品位の高い
大型平面ディスプレーに適応し得るプラズマアドレス型
液晶表示装置を実現することができる。

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
型液晶表示装置及びその駆動方法並びにその製造方法に
関し、特に、大型平面ディスプレーに適用し得るプラズ
マアドレス型液晶表示装置及びその駆動方法並びにその
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、大型平面ディスプレイ等の平
面型表示装置に適用し得る液晶表示装置としてプラズマ
アドレス型液晶表示装置が知られている。
【0003】プラズマアドレス型液晶表示装置は、一方
向に延びる複数のプラズマ室を有するプラズ部分と、表
示媒体である液晶が充填された液晶部分とを薄板ガラス
を介して互いに対向するように接合した構造を有してい
る。
【0004】図4は、このプラズマ型液晶表示装置の各
プラズマ室が延びる方向に沿った断面図を示しており、
図5は、各プラズマ室が延びる方向に直交する方向に沿
った断面図を示している。
【0005】プラズマ部分1には、図4及び図5に示す
ように、薄板ガラス12に対向配置されたガラス基板1
1が設けられている。このガラス基板11の薄板ガラス
12に対向する表面には、一方向に沿って延びる複数の
仮想電極13が所定の間隔をあけて設けられており、各
仮想電極13上には、薄板ガラス12に達するリブ14
がそれぞれ設けられている。各リブ14と薄板ガラス1
2とガラス基板11とで所定間隔毎に区切られた空間が
形成されており、この各空間によって、一方向に沿って
延びるプラズマ室15が形成されている。各プラズマ室
15のガラス基板11上には、各プラズマ室の幅方向中
央部に沿ってプラズマ電極16がそれぞれ設けられてい
る。各プラズマ電極16は、それぞれ図示しない放電回
路に接続されており、この放電回路から供給される電力
によって、プラズマ放電が発生する。
【0006】液晶部分2は、図4に示すように、薄板ガ
ラス12に対向配置されたカラーフィルター(以下、C
Fという)ガラス基板21を有している。CFガラス基
板21の薄板ガラス12に対向する表面には、一定の間
隔毎に遮光性のブラックマスク(以下、BMと称す)2
2が各プラズマ室15が延びる方向に直交する方向に沿
って設けられており、CFガラス基板21の表面及びB
M22上には、各BMが設けられた間隔毎にR、G、B
の三原色が繰り返して配置されたパターンを有するカラ
ーフィルター層23が設けられている。このカラーフィ
ルター層23上には、カラーフィルター層23上に信号
電極を設ける際に、カラーフィルター層23の色材を保
護するために用いられるオーバーコート層24が設けら
れている。
【0007】オーバーコート層24の上には、下層の各
BM22の間隔に一致する寸法をそれぞれ有し、それぞ
れの端部がBM22上に位置するように、一定間隔をあ
けて設けられた複数の透明な信号電極25が、プラズマ
室15が延びる方向に直交する方向に沿ってそれぞれ設
けられており、隣接する一対の信号電極25の間の境界
部分には、隔壁26が各信号電極25の表面から所定高
さに突出して設けられている。隔壁26上には、薄板ガ
ラス12に達して、各信号電極25の表面と薄板ガラス
12との間の空間を一定の距離になるように支持するス
ペーサー27がそれぞれ設けられている。
【0008】スペーサー27によって一定の距離があけ
られた各信号電極25表面と薄板ガラス12との間の空
間は、表示媒体である液晶が充填されて液晶層28とな
っている。また、各信号電極25の幅方向のほぼ中央部
上には、各信号電極25が発する信号の干渉を低減する
ためのシールド電極29が設けられている。
【0009】プラズマ部分1の各プラズマ室15と、液
晶部分2の各信号電極25とは、相互に直交したマトリ
クス形状を形成しており、この各交差部分によって、画
像表示の1単位となる各画素が形成されている。
【0010】上記構成のプラズマアドレス型液晶表示装
置は、各プラズマ室15内に設けられたプラズマ電極1
6に線順次で放電電極が印加されることにより一定の方
向に走査される。線順次で走査される各プラズマ室15
のプラズマ電極16に放電電圧が印加されると、そのプ
ラズマ室15は、図5に示すように、あたかも薄板ガラ
ス12の下面に電極が発生したかのように導電性を有す
るようになり、仮想電極13がアノード電極のように機
能する。
【0011】この各プラズマ室15の線順次の走査に同
期して、液晶部分2の各信号電極25に信号電圧を印加
することにより、各画素毎に液晶層28に所定の電圧差
が発生し、液晶層28の液晶を駆動するための電圧が各
画素毎に書き込まれる。
【0012】各画素の液晶層28に所定の電圧が書き込
まれた状態で、プラズマ室15のプラズマ放電がOFF
の状態になって、そのプラズマ室15が絶縁状態となっ
ても、プラズマ室15のON状態時に書き込まれた電位
差がそのまま液晶層28に保持されて、液晶層28の駆
動状態が、新たに、そのプラズマ室15のプラズマ電極
16に放電電圧が印加されるまで、そのまま維持され、
各画素の表示状態は変化しない。
【0013】所定の電圧が書き込まれた画素では、液晶
層28の液晶が駆動された状態となり、各画素に入射さ
れる光の変調状態が液晶層28の液晶の駆動状態によっ
て決定される。そして、各画素毎に液晶層28を透過す
る光が変調されるか否かが決定されることにより、画素
毎の画像表示光が形成される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上記に示したプラズマ
アドレス型の液晶表示装置の構造では、薄く形成された
薄板ガラス12を挟んで放電電圧が液晶層28に印加さ
れ、液晶層28の液晶を駆動させるために印加される電
圧が大きくなる。このために、隣接する信号電極25間
に発生するクロストークが問題となる。この横方向のク
ロストークは、SSC(side−to−side c
ross−talk)と呼ばれるものである。
【0015】図6(a)〜(c)は、それぞれ、各信号
電極25に発生するSSCを説明しており、(a)は、
SSCを説明する概略断面図、(b)は、SSC発生時
の電圧分布の平面図、(c)は、SSC発生時の電圧分
布の電圧値を示すグラフを、それぞれ示している。
【0016】SSCは、図6(a)に示すように、信号
電圧が印加されてON状態になった信号電極25によ
り、図中矢印で示す電界が発生することによって、その
信号電極25に隣接するOFFの状態になっている隣接
の他の信号電極25の一部に、図6(b)に示すような
電圧の分布を発生させるものである。SSCにより、一
部にON状態が発生した信号電極25の画素では、ノー
マリーブラック型の液晶モードでは、混色となって表
れ、画像表示が悪化する。
【0017】他方、プラズマアドレス型液晶表示装置で
は、上記のSSCのほか、独特のクロストークであるD
DC(date−difusion−cross−ta
lk)が発生する。
【0018】図7(a)及び(b)は、それぞれ、DD
Cを説明しており、(a)は、DDCを説明する概略断
面図、(b)は、DDC発生時の電圧分布の電圧値を示
すグラフを、それぞれ示している。
【0019】DDCは、図7(a)に示すように、信号
電圧が印加された信号電極25の電位と、その下部にあ
る薄板ガラス12の下面に存在する電荷によって生じる
電位との電位差が大きくなった場合に、その信号電極2
5に隣接する信号電極25と薄板ガラス12との間に、
図7(a)の矢印にて示すように、電位差が生じること
によって発生する。このようなDDCが発生すると、S
SCが発生した場合と同様に、ノーマリーブラック型の
液晶モードで混色となって表れる。
【0020】DDC及びSSCによって、OFF状態で
あるべき信号電極25の一部に発生するON状態となる
電位差分布は、SSCでは、図6(c)に示すように、
ON状態にある隣接の信号電極25に近い部分が強いO
N状態となり、この隣接の信号電極25から離れるにつ
れて、急峻に低下する変化となる。これに対して、DD
Cでは、図7(b)に示すように、ON状態にある隣接
の信号電極25に近い部分が比較的強いON状態とな
り、この隣接の信号電極25から離れるにつれて、緩や
かに低下する変化となる。また、クロストークの電位差
レベルは、DDCは、SSCに比較して軽度になってい
る。
【0021】このように、SSC及びDDCは、それぞ
れ、ON状態となっている信号電極25に隣接する他の
信号電極25の一部において、ほぼ同時に電位差を発生
させるために、混色を誘引して、ディスプレイ上の色純
度を低下させる。特に、SSCでは、生じる電位差が大
きくなっているため、その影響が大きい。
【0022】上記のようなクロストークの発生に対し
て、各信号電極25の端面に設けられるBM22を大き
くして混色を防止する対処方法があるが、この方法で
は、透過率が大幅に低下するために、消費電力を大幅に
増加させる必要があるという問題がある。
【0023】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、プラズマ室のプラズマ放電をスイッ
チング素子として用いるプラズマアドレス型液晶表示装
置において、透過率の低下を伴うことなく、各信号電極
間に発生するクロストークによる混色を防止することが
でき、表示品位が高い大型平面ディスプレイを実現し得
るプラズマアドレス型液晶表示装置、その駆動方法、そ
の製造方法を提供することを目的とする。
【0024】
【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型液晶表示装置は、所定
電圧の印加によりプラズマ放電する複数のプラズマ室が
それぞれ平行に形成されたプラズマ部分と、表示媒体で
ある液晶層が設けられた液晶部分とが、互いに対向して
配置されたプラズマアドレス型液晶表示装置であって、
該液晶部分は、該液晶層に所定の信号電圧を印加する複
数の信号電極が所定の間隔をあけてそれぞれ平行に設け
られており、隣接する各信号電極の間に、各信号電極と
平行に副信号電極がそれぞれ設けられていることを特徴
とするものである。
【0025】上記本発明のプラズマアドレス型液晶表示
装置において、前記各副信号電極は、1本の配線に接続
されて、全ての副信号電極に同一の電圧が印加されるこ
とが好ましい。
【0026】上記本発明のプラズマアドレス型液晶表示
装置において、前記液晶部分は、前記各信号電極への電
圧印加時に液晶の透過率が上昇するノーマリーブラック
モードにより駆動されることが好ましい。
【0027】また、本発明のプラズマアドレス型液晶表
示装置の駆動方法は、上記本発明のプラズマアドレス型
液晶表示装置において、前記各信号電極への信号電圧の
印加に同期して、前記各副信号電極に一定のオフ電圧を
印加するものである。
【0028】また、本発明のプラズマアドレス型液晶表
示装置の製造方法は、上記本発明のプラズマ型液晶表示
装置の製造方法において、前記信号電極と前記副信号電
極とを、同時に形成する工程を含むことを特徴とするも
のである。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態のプラ
ズマアドレス型液晶表示装置について図面に基づいて説
明する。
【0030】本実施の形態のプラズマアドレス型液晶表
示装置は、一方向に延びる複数のプラズマ室を有するプ
ラズマ部分1と、表示媒体である液晶が充填された液晶
部分2とを薄板ガラス12を介して互いに対向するよう
に接合した構造を有している。
【0031】図1は、このプラズマアドレス型液晶表示
装置の各プラズマ室が延びる方向に沿った断面図を示し
ている。
【0032】液晶部分2は、図1に示すように、薄板ガ
ラス12に対向配置されたカラーフィルター(以下、C
Fという)ガラス基板21を有している。CFガラス基
板21の薄板ガラス12に対向する表面には、遮光性の
ブラックマスク(以下、BMと称す)22が、一定の間
隔毎にプラズマ部分1のプラズマ室15が延びる方向に
直交する方向に沿って設けられており、CFガラス基板
21及びBM22上には、各BM22が設けられた間隔
毎にR、G、Bの三原色が繰り返して配置されたパター
ンを有するカラーフィルター層23が設けられている。
このカラーフィルター層23上には、後にこのカラーフ
ィルター層23上に信号電極を設ける際に、カラーフィ
ルター層23の色材を保護するために用いられるオーバ
ーコート層24が設けられている。
【0033】オーバーコート層24上には、下層の各B
M22の間に位置するように複数の信号電極25が、プ
ラズマ室15が延びる方向に直交する方向に沿ってそれ
ぞれ設けられている。隣接する信号電極25間には適当
な間隔が設けられており、この各間隔には、透明導電材
料によって形成された副信号電極30が、それぞれ、プ
ラズマ室15が延びる方向に直交する方向に沿って設け
られている。各副信号電極30は、それぞれBM22を
覆うように設置されている。
【0034】この副信号電極30は、隣接する一方の信
号電極25に信号電位が印加されてこの信号電極25が
ONになっているときに、OFF電位が印加されるよう
になっている。各副信号電極30には、図2に示すよう
に、CFガラス基板21における有効表示領域外の部分
にパターニングにより形成された1本の配線30aが接
続されている。これにより、すべての副信号電極30に
対して、同一のOFF電位が与えられるようになってい
る。
【0035】各副信号電極30上には、所定高さを有す
る隔壁26が設けられており、この隔壁26上には、薄
板ガラス12に達して、各信号電極25の表面と薄板ガ
ラス12との間の空間が、一定の距離を維持するように
支持するスペーサー27がそれぞれ設けられている。
【0036】スペーサー27によって一定の間隔があけ
られた各信号電極25の表面と薄板ガラス12との間の
空間には、表示媒体である液晶が充填されて液晶層28
となっている。また、各信号電極25の幅方向のほぼ中
央部上には、各信号電極25が発する信号の干渉を低減
するためのシールド電極29が設けられている。
【0037】なお、プラズマ室側の構成については、従
来のプラズマアドレス型液晶表示装置のプラズマ室とほ
ぼ同一の構成を有していることから、図5に示す構成を
参照するとして、詳細な説明は省略する。
【0038】上記のプラズマ室側部分のプラズマ室と、
液晶側部分の透明電極とは、相互に交差しており、マト
リクス状に形成されるこれらの交差部分によって、画像
表示の1単位となる各画素が形成されている。
【0039】このプラズマアドレス型液晶表示装置は、
液晶部分2において、各信号電極25の間に副信号電極
30が配置されており、いずれかの信号電極25に信号
電圧が印加されてON状態になっている場合に、図3
(a)に示すように、全ての副信号電極30に一定のO
FF電圧が印加される。この結果、OFF電圧が印加さ
れた副信号電極30とON状態になっている信号電極2
5との間で、図3(a)において矢印で示すような横電
界が発生する。
【0040】この横電界の発生により、ON状態になっ
た信号電極25に隣接する各副信号電極30では、図3
(b)に示すように、それぞれ、信号電極25に近接す
る部分で大きな電位となり、信号電極25から離れるに
したがって徐々に電位が小さくなる電位分布が形成され
るが、各副信号電極30が適度な寸法を有し、且つ、O
FF電位が印加されていることにより、副信号電極30
の他方側に配置されてOFF状態となっている信号電極
25にまで、クロストークの影響は及ばない。
【0041】したがって、従来のプラズマアドレス型液
晶表示装置においては、クロストークの発生による混色
を防止するため、各信号電極の対向する端面部分をBM
で大きく遮蔽していたが、本実施の形態のプラズマアド
レス型液晶表示装置では、副信号電極30が配置されて
いることにより、クロストークの発生による混色を防止
することができるため、BMの幅寸法を小さく設定する
ことができる。この結果、液晶側部分の光の開口率を向
上させることができ、ノーマリーホワイト型では単色
(全ケタ表示(白)以外)の透過率が向上し、表示品位
の高い大型平面ディスプレーのプラズマアドレス型液晶
表示装置とすることができる。
【0042】なお、副信号電極30の寸法が大きくなる
と、各信号線電極25の寸法が小さくなって、電圧が印
加される液晶層28の領域が小さくなるために、液晶層
28を透過する光の透過率が低下する。このために、副
信号電極30は、液晶パネルの透過率が低下しない程度
の幅寸法とされる。
【0043】次に、本実施の形態のプラズマアドレス型
液晶表示装置の製造方法について説明する。なお、以下
のように製造される本実施の形態のプラズマアドレス型
液晶表示装置は、ノーマリーブラック型のASMモード
のディスプレイに使用し得る構成を有するものである。
【0044】まず、CFガラス基板21上に、所定間隔
毎にBM22をストライプ状に形成した後、色材料を使
用してR、G、Bの三原色を所定パターンとして有する
カラーフィルター層23をストライプ状に形成する。本
実施の形態では、42型画面サイズのXGA(1280
×768ドット)仕様とするために、ストライプピッチ
を0.245mmとした。
【0045】次いで、カラーフィルター層23上に、透
明な材料によりオーバーコート層24を設ける。このオ
ーバーコート層24は、後の工程で信号電極25及び副
信号電極30をパターン形成する際に、カラーフィルタ
ー層23の色材を保護するために設けられている。
【0046】次に、オーバーコート層24上に、副信号
電極30を、幅方向の中央部がBM22に沿うように、
また、各信号電極25を、各BM22間の中央部分に位
置するように、それぞれ、パターニングする。本実施の
形態では、信号電極25の幅を0.145mm、副信号
電極30の幅を0.08mmとし、各信号電極25と副
信号電極30との間の間隔を、0.01mmとした。
【0047】次いで、形成された信号電極25及び副信
号電極30上に隔壁26を格子状に設け、さらに、この
隔壁26上に、液晶層の厚さを規定するスペーサー27
を設ける。
【0048】次に、信号電極25及び副信号電極30が
設けられたガラス基板21表面上と、プラズマ室15を
形成し薄板ガラス12上とに、それぞれ、垂直配向膜
(図示せず)を設け、これらの基板同士を貼り合わせる
ことにより、液晶セルを構成する。さらに、このセル中
に液晶材料と光硬化性モノマーとの混合物を注入し、電
圧を印加しながら紫外線を照射することにより、プラズ
マアドレス型液晶表示装置が完成する。
【0049】
【発明の効果】本発明のプラズマアドレス型液晶表示装
置は、液晶側部分の液晶を駆動するための各信号電極の
各間に、副信号電極を配置し、この副信号電極に一定の
オフ電圧を印加することにより、各信号電極の電位差に
よって発生するクロストーク現象を有効に吸収すること
ができる。このため、例えば、ノーマリーブラック型の
液晶表示装置では、ブラックマトリクスの増大による透
過率の低下を伴うことなく、混色を防止することがで
き、また、ノーマリーホワイト型の液晶表示装置では、
単色(全ケタ表示(白)以外)の透過率を向上させるこ
とができ、表示品位の高い大型平面ディスプレーに適応
し得るプラズマアドレス型液晶表示装置を実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプラズマアドレス型液晶表示装置の各
プラズマ室に沿う方向の断面図である。
【図2】本発明のプラズマアドレス型液晶表示装置の副
信号電極の外部への接続を説明する概略図である。
【図3】(a)は、本発明のプラズマアドレス型液晶表
示装置によるクロストークの緩和を説明する断面図、
(b)は、副信号線における電圧分布を示す平面図であ
る。
【図4】従来のプラズマアドレス液晶表示装置のプラズ
マ室が延びる方向に沿った断面図である。
【図5】従来のプラズマアドレス液晶表示装置のプラズ
マ室が延びる方向に直交する方向に沿った断面図であ
る。
【図6】(a)は、SSCを説明する概略断面図、
(b)は、SSC発生時の電圧分布の平面図、(c)
は、SSC発生時の電圧分布の電圧値を示すグラフを、
それぞれ示している。
【図7】(a)は、DDCを説明する概略断面図、
(b)は、DDC発生時の電圧分布の電圧値を示すグラ
フを、それぞれ示している。
【符号の説明】
1 プラズマ部分 2 液晶部分 11 ガラス基板 12 薄板ガラス 21 CFガラス基板 22 ブラックマスク 23 カラーフィルター層 24 オーバーコート層 25 信号電極 26 隔壁 27 スペーサー 28 液晶層 29 シールド電極 30 副信号電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09F 9/35 G09F 9/35 5C094 G09G 3/20 611 G09G 3/20 611D 5G435 624 624Z 3/36 3/36 Fターム(参考) 2H089 HA36 QA16 TA02 TA09 TA12 2H092 GA13 GA23 NA01 NA12 QA06 2H093 ND08 ND15 ND46 NE01 NF04 5C006 AA22 AF46 BB18 BC03 BC12 FA22 FA36 FA56 5C080 AA10 BB05 CC03 DD10 FF11 JJ05 JJ06 5C094 AA09 AA10 AA53 BA02 BA48 CA19 CA24 EA04 EA07 ED03 HA08 5G435 AA03 BB12 CC12 KK05 KK10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定電圧の印加によりプラズマ放電する
    複数のプラズマ室がそれぞれ平行に形成されたプラズマ
    部分と、表示媒体である液晶層が設けられた液晶部分と
    が、互いに対向して配置されたプラズマアドレス型液晶
    表示装置であって、 該液晶部分は、該液晶層に所定の信号電圧を印加する複
    数の信号電極が所定の間隔をあけてそれぞれ平行に設け
    られており、隣接する各信号電極の間に、各信号電極と
    平行に副信号電極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型液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記各副信号電極は、1本の配線に接続
    されて、全ての副信号電極に同一の電圧が印加される、
    請求項1に記載のプラズマアドレス型液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記液晶部分は、前記各信号電極への電
    圧印加時に液晶の透過率が上昇するノーマリーブラック
    モードにより駆動される、請求項1に記載のプラズマア
    ドレス型液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載のプラズマアドレス型液
    晶表示装置において、前記各信号電極への信号電圧の印
    加に同期して、前記各副信号電極に一定のオフ電圧を印
    加する、プラズマアドレス型液晶表示装置の駆動方法。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載のプラズマ型液晶表示装
    置の製造方法において、 前記信号電極と前記副信号電極とを、同時に形成する工
    程を含むことを特徴とするプラズマアドレス型液晶表示
    装置の製造方法。
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