JPH08304764A - プラズマアドレス液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水平ラインの分離構造に欠損箇所があっても
表示欠陥が現われない様にする反転駆動方法を提供す
る。 【構成】 プラズマアドレス液晶表示装置はフラットパ
ネル０と駆動回路１と走査回路２を備えている。フラッ
トパネル０は水平ラインを構成する放電チャネルを備え
たプラズマセル及び垂直ラインを構成する信号電極Ｄを
備えた液晶セルを互いに重ねた積層構造を有する。走査
回路２は放電チャネルを順次放電して水平ラインの選択
を行なう線順次走査をフィールド毎に繰り返す。駆動回
路１は線順次走査に同期して極性反転する交流信号を信
号電極Ｄに印加する。この駆動回路１は水平ラインを複
数本毎に分ける区切りを設定し、線順次走査に従って選
択された水平ラインが区切りを超える度に交流信号の極
性を反転する。この際、連続する２フィールドでは区切
りを同じにする一方交流信号を互いに逆相となる様に制
御する。さらに、１フィールド置きに区切りの位置を変
更して極性反転の影響を受ける水平ラインを複数フィー
ルドを通して分散化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラズマセルと液晶セル
を互いに重ね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の駆動方法に関する。より詳しく
は、液晶セルの交流駆動を制御する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマセルを液晶セルのアドレッシン
グに利用するプラズマアドレス液晶表示装置が知られて
おり、例えば特開平４−２６５９３１号公報に開示され
ている。図５に示す様に、この表示装置は液晶セル５１
とプラズマセル５２と両者の間に介在する共通の中間板
５３とを積層した構造を有する。液晶セル５１は上側の
ガラス基板５４を用いて構成されており、その内側主面
には透明導電膜からなるストライプ状の信号電極５５が
形成されている。ガラス基板５４はスペーサ５６を用い
て所定の間隙を介し中間板５３に接続されている。該間
隙内には液晶層５７が充填されている。一方プラズマセ
ル５２は下側のガラス基板５８を用いて形成されてい
る。ガラス基板５８の内側主面上には信号電極５５に直
交するストライプ状の放電電極５９が形成されている。
この放電電極５９は交互にアノードＡ及びカソードＫと
して機能する。放電電極５９の上に沿って隔壁６０がス
トライプ状に形成されている。この隔壁６０はスリーン
印刷法により絶縁ペーストを繰り返し重ね印刷して形成
する。各隔壁６０の頂部は中間板５３に当接しておりス
ペーサとしての役割りを果たす。下側のガラス基板５８
はフリットシール６１を用いて中間板５３に接合されて
いる。両者の間には気密封止された放電チャネル６２が
形成される。この放電チャネル６２は隔壁６０によって
区画されており個々に水平ラインとなる。この気密な放
電チャネル６２の内部にはイオン化可能なガスが封入さ
れている。ガス種は例えばヘリウム、ネオン、オルゴン
あるいはこれらの混合気体から選ぶ事ができる。

【０００３】かかる構成を有するプラズマアドレス液晶
表示装置では、プラズマ放電が行なわれる放電チャネル
６２（水平ライン）を線順次で選択走査すると共に、こ
の走査に同期して液晶セル５１側の信号電極５５（垂直
ライン）に画像信号を印加する事により、表示駆動が行
なわれる。放電チャネル６２内にプラズマ放電が発生す
ると内部は略一様にアノード電位になり１水平ライン毎
の選択が行なわれる。即ち放電チャネルはサンプリング
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１水平ライン毎に液晶セル
に画像信号が書き込まれる。

【０００４】図６は、プラズマセル５２側のガラス基板
５８に形成された放電電極５９及び隔壁６０のストライ
プパタンを模式的に表わしたものである。基板５８の表
面にストライプ状の放電電極５９が形成されている。こ
の放電電極５９は一般にスクリーン印刷により形成され
る。ストライプ状の放電電極５９は所定のピッチで配列
されている。この放電電極５９の上には隔壁６０が形成
されている。この隔壁６０も同一のピッチでスクリーン
印刷法により形成される。個々の隔壁６０は対応する放
電電極５９の幅よりも小さい。この隔壁６０は絶縁ペー
ストを繰り返し重ねてスクリーン印刷されたものであ
り、所定の高さを有しスペーサ等の構造的な機能を果た
す。又、放電電極５９と共に放電チャネルを構成する。
但し、隔壁６０はその頂部にしばしば欠損箇所６５が現
われる。スクリーン印刷により絶縁ペーストを重ねて繰
り返し印刷する工程で、スクリーンメッシュに目詰まり
が生じるとそれ以後絶縁ペーストが基板５８側に転写さ
れないので、最終的に目詰まりを起した部分には欠損箇
所６５が隔壁６０の頂部に生じる。この欠損箇所６５が
存在すると、その両側に位置する放電チャネルの分離が
不十分になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、液晶セルは液
晶層に直流電圧を印加しない様に交流で駆動される。こ
の場合、１水平ライン毎に液晶セルの信号電極に印加さ
れる画像信号の極性を反転する駆動方式（ライン反転駆
動）が採用されている。図７に示す様に、第１フィール
ドでは第１水平ラインに例えば正極性の画像信号が書き
込まれ、第２水平ラインには負極性の画像信号が書き込
まれ、以下同様に繰り返して第３水平ラインには正極性
の画像信号が書き込まれ、第４水平ラインには負極性の
画像信号が書き込まれる。この様に、ライン反転駆動で
は信号電極に対して２ライン周期の交流信号が印加され
る。なお、第２フィールドでは交流信号が第１フィール
ドと逆相の関係になる。即ち、第１水平ラインには負極
性の信号が書き込まれ、第２水平ラインには正極性の信
号が書き込まれる。

【０００６】しかしながら、プラズマアドレス液晶表示
装置において液晶セルを図７に示した様にライン反転駆
動すると次の様な問題が生じる。図６に示した様に、プ
ラズマセル側で互いに隣り合う放電チャネルを分離する
隔壁に欠損箇所があると、先に書き込まれた水平ライン
に次の水平ラインから荷電粒子の漏れ出しが発生する。
この時、ライン反転駆動だと、液晶層に印加される駆動
電圧が逆極性になる為、既に書き込まれている先の水平
ラインの画像信号（データ）に大きな影響を与え、表示
画面に点欠陥となって現われる。

【０００７】この問題を解決する為には、例えば図８に
示す様にフィールド反転といわれる２フィールド周期の
交流化駆動を行なえば良い。即ち、第１フィールドでは
全水平ラインに対して正極性の画像信号が書き込まれ、
第２フィールドでは全ての水平ラインに負極性の画像信
号が書き込まれる。以下、画像信号の極性を各フィール
ド毎に反転する。しかしながら、このフィールド反転駆
動では交流信号に僅かなオフセットがあっても、微小な
ＤＣ成分が残留し、この為フリッカが大きな問題とな
る。加えて、フィールド反転駆動では、プラズマセル側
のアノード電極と液晶セル側の信号電極との間で容量結
合によるクロストークが生じ、画面の垂直方向に輝度ム
ラが発生する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した様に、従来のラ
イン反転駆動やフィールド反転駆動ではプラズマアドレ
ス液晶表示装置の画品位が低下するという課題があり、
本発明はこれを解決する為新規な反転駆動方式を提案す
る事を目的とする。かかる目的を達成する為に以下の手
段を講じた。即ち、本発明にかかる駆動方法は、基本的
にプラズマアドレス液晶表示装置に適用される。このプ
ラズマアドレス液晶表示装置はフラットパネルと走査回
路と駆動回路とを備えている。フラットパネルは水平ラ
インを構成する放電チャネルを備えたプラズマセル及び
垂直ラインを構成する信号電極を備えた液晶セルを互い
に重ねたものである。走査回路は放電チャネルを順次放
電して水平ラインの選択を行なう線順次走査をフィール
ド毎に繰り返す。駆動回路は該線順次走査に同期して極
性反転する交流信号を信号電極に印加する。かかる構成
を有するプラズマアドレス液晶表示装置は本発明に従っ
て以下の様に駆動される。即ち、水平ラインを複数本毎
に分ける区切りを設定し該線順次走査に従って選択され
た水平ラインが１区切りを超える度に交流信号の極性を
反転する。この際、連続する２フィールドでは、区切り
を同じにする一方交流信号を互いに逆相となる様に制御
する。さらに、１フィールド置きに該区切りの位置を変
更して該極性反転の影響を受ける水平ラインを複数フィ
ールドを通して分散化する。具体的には、水平ラインの
全本数に対して素の関係にある複数本を単位として区切
りを設け、前のフィールドの最後に残された残余本数分
の水平ラインと後のフィールドの先頭に位置する追加本
数分の水平ラインとを合わせて１つの区切りを作る事に
より、１フィールド置きに区切りの位置を逐次シフトす
る。他の具体例では、１フィールド置きに区切りの位置
を１水平ラインずつシフトする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、水平ラインを複数本毎に分け
る区切りを設定し、線順次走査で選択される水平ライン
が区切りを超える度に交流信号の極性を反転する。さら
に、１フィールド置きに区切りの位置を変更して複数フ
ィールドを通して分散化している。たまたま、区切りの
位置にある隔壁に欠損箇所があるとその前後のラインで
極性反転が生じるので表示欠陥が現われる。本発明で
は、この区切りの位置が複数フィールドに渡って分散化
されている。この為、水平ラインをＭ本に分ける区切り
を設定した場合、Ｍフィールドに１回表示欠陥が現われ
る。換言すると、ライン反転駆動方式に比べ表示欠陥が
発生する確率が１／Ｍとなる為視覚的に見ると目立たな
くなる。

【００１０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１の（Ａ）は本発明に従って駆動さ
れるプラズマアドレス液晶表示装置を示す模式的なブロ
ック図であり、（Ｂ）は本発明にかかる駆動方法を示す
タイミングチャートである。図示する様に、プラズマア
ドレス液晶表示装置はフラットパネル０と駆動回路１と
走査回路２と制御回路３とから構成されている。フラッ
トパネル０は水平ラインを構成する放電チャネルを備え
たプラズマセル及び垂直ラインを構成する信号電極を備
えた液晶セルを互いに重ねた積層構造を有し、基本的に
は図５に示した通りである。駆動回路１には複数本の信
号電極Ｄ１〜Ｄｍがバッファを介して接続されている。
一方、走査回路２には放電電極のうちカソード電極Ｋ１
〜Ｋｎが同じくバッファを介して接続されている。又、
アノード電極Ａ１〜Ａｎは接地されている。駆動回路１
及び走査回路２は制御回路３によって互いに同期をとる
様に制御されている。カソード電極Ｋ１〜Ｋｎは走査回
路２によって線順次で選択される。例えば、カソード電
極Ｋ１が選択された場合には、隣接するアノード電極Ａ
１との間でプラズマ放電が発生し局在的な放電領域が形
成される。この放電領域が１水平ライン（放電チャネ
ル）を構成する。一方、この線順次走査に同期して各信
号電極Ｄ１〜Ｄｍ（垂直ライン）には交流信号が印加さ
れる。垂直ラインと水平ラインとの交差部に個々の画素
４が規定される。

【００１１】かかる構成を有するプラズマアドレス液晶
表示装置は図１の（Ｂ）に示したタイミングチャートに
従って反転駆動される。即ち、水平ライン（全本数Ｎ）
を複数本（本例ではＭ）毎に分ける区切りを設定し、線
順次走査に従って選択された水平ラインが区切りを超え
る度に交流信号の極性を反転する。連続する２フィール
ド（例えば第１フィールドと第２フィールド）では区切
りを同じにする一方交流信号を互いに逆相となる様に制
御する。さらに、１フィールド置きに（例えば第１フィ
ールドと第３フィールド）区切りの位置を変更して極性
反転の影響を受ける水平ラインを複数フィールド（Ｍフ
ィールド）を通して分散化する。具体的には、水平ライ
ンの全本数Ｎに対して素の関係にある複数本Ｍを単位と
して区切りを設け、前のフィールド（例えば第１フィー
ルド）の最後に残された残余本数分（ｎ１）の水平ライ
ンと後のフィールド（例えば第３フィールド）の先頭に
位置する追加本数分（Ｍ−ｎ１）の水平ラインとを合わ
せて１つの区切りを作る事により、１フィールド置きに
区切りの位置を逐次シフトする。

【００１２】プラズマアドレス液晶表示装置において
は、液晶セルにはアノード電極Ａを基準として交流信号
が信号電極Ｄに印加され、各画素４に表示データが書き
込まれる。表示データは１水平ラインを単位として書き
込まれる。本発明では、交流信号の反転位置（区切り）
は水平ラインの整数倍単位に設定されている。即ち、図
１（Ｂ）に示す様にＭライン毎に信号の極性を入れ替え
ている。ここで、同一極性内のある水平ラインに隔壁の
欠損箇所があっても、映像に垂直相関のある信号の場
合、前の水平ラインに書き込まれた表示データに影響を
与えないので、画像に欠陥が現われない。又、液晶層を
交流駆動する為、次のフィールドでは逆相の反転を行な
っている。ところで、たまたま隔壁の欠損箇所が反転位
置にある場合は、書き込まれた表示データに対して大き
な電圧差が次の水平ラインに印加される為、前の水平ラ
インに保持されたデータに影響を与え表示欠陥が現われ
てしまう。そこで、第３フィールドでは１フィールドで
完結していないライン数分で反転を行なう事で、反転位
置をずらす。図１の（Ｂ）に示した例では、Ｍライン毎
に極性を反転し、最後にｎ１ラインで１フィールドが終
わったとすると、第３フィールドでは先ずＭ−ｎ１ライ
ン目で極性反転を行なっている。全ラインをＮとしてＭ
をＮと素の数に選ぶと、反転は全てのラインで発生す
る。この場合、何れかの隔壁に欠損箇所があると表示欠
陥はＭフィールドに１回だけ発生する確率となり、平均
化される為欠陥としては見えなくする事ができる。

【００１３】図２は、本発明にかかる反転駆動方式の一
例を模式的に表わしたものである。この例では理解を容
易にする為、全ライン数Ｎを１３本に設定し、１区切り
に含まれる水平ライン数Ｍを４本に設定している。Ｎ＝
１３とＭ＝４は互いに素の関係にある。第１フィールド
では第１ラインないし第４ラインまで正極性の信号を印
加し、第５ラインないし第８ラインまで負極性の信号を
印加し、第９ラインないし第１２ラインまで正極性の信
号を印加し、残りの第１３ラインには負極性の信号を印
加している。即ち、第１フィールドでは極性反転の影響
を受けるラインが丸囲みで示した様に第４ライン、第８
ライン、第１２ラインとなる。第２フィールドでは、第
１フィールドと逆相の関係になる様に交流信号を印加し
ている。即ち、第１ラインないし第４ラインには負極性
の信号を印加し、第５ラインないし第８ラインには正極
性の信号を印加し、第９ラインないし第１２ラインには
負極性の信号を印加し、残りの第１３ラインには正極性
の信号を印加する。極性反転の影響を受けるラインは、
第１フィールドと同様に４番目、８番目及び１２番目で
ある。第３フィールドに進むと、区切りの位置が移動
し、極性反転の影響を受けるラインが３番目、７番目、
１１番目になる。なお、第１フィールドの１３番目のラ
インと第３フィールドの１〜３番目のラインとで１区切
りが完結する事になる。第４フィールドは第３フィール
ドと逆相の関係になる。第５フィールドに進むと、極性
反転の影響を受けるラインは２番目、６番目、１０番目
になる。この様に、１フィールド置きに極性反転の影響
を受ける水平ラインの位置が変更される。

【００１４】図３は、本発明にかかる反転駆動方法の他
の例を示している。この例では、１フィールド置きに区
切りの位置を１水平ラインずつシフトしている。

【００１５】図４は、図３に示した反転駆動方法を模式
的に表わしたものである。理解を容易にする為、１フィ
ールドは１２本の水平ラインからなり、３本ずつ１区切
りにしている。第１フィールドでは上から３本ずつを単
位として信号が極性反転する。第２フィールドは第１フ
ィールドと逆相の関係になる。第３フィールドでは反転
位置を１ラインずらす。第４フィールドは第３フィール
ドと逆相になる。第５フィールドではさらに反転位置を
１ラインずらしている。

【００１６】図１の（Ｂ）及び図３の例の様に、互いに
逆相となる反転駆動をフィールド毎に入れる事で、ある
画素に着目すると、３フィールド以上連続して同一極性
の信号が印加されない。これに対し、通常のスーパーツ
イストネマティック（ＳＴＮ）モードの液晶パネルで
は、交流化の周期を１フィールドのライン数と素になる
ライン数で反転する周期により、反転位置が毎フィール
ド変化する駆動方式を採用している。即ち、図１の
（Ｂ）に示したタイミングチャートを参照すると、ＳＴ
Ｎモードの液晶パネルでは第１フィールド、第３フィー
ルド、第５フィールド、…の様に極性反転を制御し、第
２フィールド、第４フィールド、…は除かれる。しかし
ながら、この方式では１画素に着目すると連続して３回
以上同極性となる場合がある。これは、動画表示用の応
答速度が速い液晶に対してはフリッカの原因となり好ま
しくない。

【００１７】ところで図１の（Ｂ）及び図３に示した本
発明にかかる反転駆動方式で、Ｍ＝Ｎとした極限状態で
は結果的にフィールド反転駆動となる。しかしながら、
フィールド反転駆動ではプラズマセル側のアノード電極
と液晶セル側の信号電極との間でクロストークが生じ、
垂直方向に輝度ムラが発生する。そこで、本発明ではＭ
を全ライン数Ｎの１／５以下にする事で、このムラを平
均化できる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、水
平ラインを複数本毎に分ける区切りを設定し、線順次走
査で選択された水平ラインが区切りを超える度に交流信
号の極性を反転させる。この際、連続する２フィールド
では区切りを同じにする一方交流信号を互いに逆相とな
る様に制御する。さらに、１フィールド置きに区切りの
位置を変更して極性反転の影響を受ける水平ラインを複
数フィールドを通して分散化する。これにより、隣り合
う水平ラインを分離する隔壁に欠損箇所があって、プラ
ズマが隣接ラインに漏れても表示上では欠陥が殆ど目立
たなくなる。又、クロストークによる輝度ムラも減少で
きる。さらに、駆動波形の微小なＤＣ成分によるフリッ
カも、反転ライン周期を短くする事で低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる駆動方法の第１実施例を示す回
路図及びタイミングチャートである。

【図２】第１実施例の駆動方法を具体的に表わした説明
図である。

【図３】本発明にかかる駆動方法の第２実施例を示すタ
イミングチャートである。

【図４】第２実施例を具体的に表わした説明図である。

【図５】従来のプラズマアドレス液晶表示パネルの一例
を示す断面図である。

【図６】図５に示したプラズマアドレス液晶表示パネル
に組み込まれるプラズマセルに用いる基板のパタンを示
す斜視図である。

【図７】従来のライン反転駆動を示す模式図である。

【図８】従来のフィールド反転駆動を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

０ フラットパネル １ 駆動回路 ２ 走査回路 ３ 制御回路 ４ 画素 Ａ アノード電極 Ｋ カソード電極 Ｄ 信号電極

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平ラインを構成する放電チャネルを備
   えたプラズマセル及び垂直ラインを構成する信号電極を
   備えた液晶セルを互いに重ねたフラットパネルと、放電
   チャネルを順次放電して水平ラインの選択を行なう線順
   次走査をフィールド毎に繰り返す走査回路と、該線順次
   走査に同期して極性反転する交流信号を該信号電極に印
   加する駆動回路とを備えたプラズマアドレス液晶表示装
   置の駆動方法であって、 水平ラインを複数本毎に分ける区切りを設定し該線順次
   走査に従って選択された水平ラインが区切りを超える度
   に交流信号の極性を反転し、 連続する２フィールドでは区切りを同じにする一方交流
   信号を互いに逆相となる様に制御し、 １フィールド置きに該区切りの位置を変更して該極性反
   転の影響を受ける水平ラインを複数フィールドを通して
   分散化する事を特徴とするプラズマアドレス液晶表示装
   置の駆動方法。
2. 【請求項２】 水平ラインの全本数に対して素の関係に
   ある複数本を単位として区切りを設け、前のフィールド
   の最後に残された残余本数分の水平ラインと後のフィー
   ルドの先頭に位置する追加本数分の水平ラインとを合わ
   せて一つの区切りを作る事により１フィールド置きに区
   切りの位置を逐次シフトする事を特徴とする請求項１記
   載のプラズマアドレス液晶表示装置の駆動方法。
3. 【請求項３】 １フィールド置きに該区切りの位置を１
   水平ラインずつシフトする事を特徴とする請求項１記載
   のプラズマアドレス液晶表示装置の駆動方法。