JPH08304770A - プラズマアドレス表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラズマアドレス表示装置に特有な信号電極
間に現われるクロストークを抑制する。 【構成】 フラットパネル０は水平ラインに沿って放電
チャネル（Ｋ，Ａ）を配列したプラズマセル及び垂直ラ
インに沿って信号電極Ｄを配列した表示セルを互いに重
ねた積層構造を有し、水平ラインと垂直ラインの交差部
にマトリクス状の画素４を規定する。プラズマ駆動回路
２は放電チャネル（Ｋ，Ａ）に順次選択パルスを印加し
て水平ラインの線順次走査を行ない、水平ライン毎に画
素４を選択する。表示駆動回路１は選択パルスに同期し
て信号電極Ｄに画像信号を印加し、各水平ラインに割り
当てられた書き込み期間内で選択された画素４に画像信
号を書き込む。この際、各水平ラインに割り当てられた
書き込み期間内で画像信号を互いに分離した複数のパル
スに分割して信号電極Ｄに印加する。書き込み期間の初
期に発生する先頭パルスで十分な信号電荷を各画素４に
書き込み、最終パルスＺで書き込まれた信号電荷を正し
く固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は表示セルとプラズマセル
を重ねたフラットパネルを用いたプラズマアドレス表示
装置に関する。より詳しくは、プラズマセルの線順次走
査に同期した表示セル側の駆動方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマアドレス表示装置は例えば特開
平１−２１７３９６号公報に開示されており、図２にそ
のパネル構造を示す。電気光学物質層である液晶層１０
１と放電チャネル１０２とが、ガラス等からなる薄い誘
電体シート１０３を介して隣接配置されている。放電チ
ャネル１０２は、ガラス基板１０４に対し互いに平行な
複数の溝１０５を形成する事により得られるもので、ガ
ラス基板１０４と誘電体シート１０３は気密封止され、
この中にはイオン化可能なガスが封入されている。又、
各溝１０５には互いに平行な一対の放電電極１０６，１
０７が設けられている。これらの電極１０６，１０７が
放電チャネル１０２内のガスをイオン化して放電プラズ
マを発生する為のアノードＡ及びカソードＫとして機能
する。例えば、放電電極１０６はカソードとして機能
し、電流制限抵抗を介してプラズマ駆動回路（図示せ
ず）の出力トランジスタに接続される。又、放電電極１
０７はアノードとして機能し、共通に配線接地される。
互いに接合されたガラス基板１０４と誘電体シート１０
３がプラズマセルを構成する。一方、液晶層１０１は誘
電体シート１０３と透明基板１０８とによって挟持され
ており、液晶セルを構成する。透明基板１０８の液晶層
１０１と接する内表面には、信号電極Ｄが形成されてい
る。垂直ラインとなる信号電極Ｄは水平ラインとなる放
電チャネル１０２と直交しており、これら垂直ラインと
水平ラインの交差部分に画素が規定される。

【０００３】図３は画素を２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
２本の信号電極Ｄ１，Ｄ２と１本のカソード電極Ｋ１と
１本のアノード電極Ａ１のみが示されている。個々の画
素２０４は信号電極（Ｄ１，Ｄ２）と、液晶層３０１と
誘電体層３０３と放電チャネルとからなる積層構造を有
している。液晶層３０１、誘電体層３０３は各々図２の
液晶層１０１、誘電体シート１０３と対応している。放
電チャネルはプラズマ放電中には略実質的にアノード電
位に接続される。この状態で画素に画像信号を書き込む
と液晶層３０１、誘電体層３０３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２
０４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。ここにおいて、個々の画素２０４の間に
は信号電極（Ｄ１，Ｄ２）が設けられていないので、プ
ラズマ放電中においても略絶縁状態となっている為、画
素２０４の独立性は維持されている。従って、放電チャ
ネルは個々の画素２０４に設けられた個々のサンプリン
グスイッチ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（Ｄ
１，Ｄ２）と放電チャネルとの間に挟持された液晶層３
０１及び誘電体層３０３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がサンプリングキャパ
シタに書き込まれ、その信号電圧レベルに応じて各画素
の輝度が制御できる。サンプリングスイッチＳ１が非導
通状態になった後も信号電圧はサンプリングキャパシタ
に保持され、プラズマアドレス表示パネルのアクティブ
マトリクス動作が行なわれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した様に、プラズ
マアドレス表示パネルは中間の誘電体シートを介してプ
ラズマセルと表示セルを互いに重ね合わせた構造となっ
ている。プラズマセル側の放電チャネルの線順次走査に
同期して、表示セル側の信号電極に画像信号を印加し
て、液晶層に書き込む。画像信号はプラズマセル側のア
ノード電極を基準として信号電極に印加される。換言す
ると、画像信号は誘電体シートを介して液晶層に印加さ
れる為、通常の液晶パネルに比べると、１０倍程度の振
幅を有する画像信号を印加する必要がある。この為、プ
ラズマアドレス表示パネルでは、隣接する信号電極間に
クロストークが発生するという問題がある。図４に、こ
のクロストークを模式的に表わす。図示する様に、表示
セルは透明基板１０８と誘電体シート１０３の間に保持
された液晶層１０１を備えている。透明基板１０８の内
表面には信号電極Ｄがストライプ状に形成されている。
図示の例では、左側の信号電極に三原色のうちの赤
（Ｒ）が割り当てられ、中央の信号電極に緑（Ｇ）が割
り当てられ、右側の信号電極には青（Ｂ）が割り当てら
れており、フルカラー表示を行なう。今、緑色表示を行
なう場合を考えると、中央の信号電極には例えば１００
Ｖの信号電圧が印加され、両側の信号電極には０Ｖの信
号電圧が印加される。この様な状態では、信号電極Ｄに
印加される電圧が隣接する信号電極との間で横方向の電
界を発生し、本来は駆動する意図のない液晶の領域まで
もオンさせてしまう。

【０００５】図５は、クロストークを模式的に表わした
ものである。この例では、画面４００に対して中央の領
域に緑を表示し、周辺の領域は白色表示となっている。
この様に、淡色を表示した場合等にクロストークが顕著
に現われ、領域４０１，４０２に本来表示されない色が
混色して現われたり、縦縞が現われたりして、表示品位
を劣化させる原因となっていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】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、本発明にか
かるプラズマアドレス表示装置は基本的な構成としてフ
ラットパネルとプラズマ駆動回路と表示駆動回路とを備
えている。フラットパネルは水平ラインに沿って放電チ
ャネルを配列したプラズマセル及び垂直ラインに沿って
信号電極を配列した表示セルを互いに重ねた積層構造を
有し、水平ラインと垂直ラインの交差部にマトリクス状
の画素を規定する。プラズマ駆動回路は放電チャネルに
順次選択パルスを印加して水平ラインの線順次走査を行
ない、水平ライン毎に画素を選択する。表示駆動回路は
該選択パルスに同期して信号電極に画像信号を印加し、
各水平ラインに割り当てられた書き込み期間内で該選択
された画素に画像信号を書き込む。特徴事項として、前
記表示駆動回路は各水平ラインに割り当てられた書き込
み期間内で該画像信号を互いに分離した複数のパルスに
分割して該信号電極に印加する。

【０００７】好ましくは、前記表示駆動回路は書き込み
期間の初期に発生する先頭パルスと書き込み期間の終期
に発生する最終パルスとを含むパルス列を信号電極に印
加する。具体的には、前記表示駆動回路は選択パルスの
立ち下がり時点で放電チャネル内に発生した準安定原子
が最大レベルに達する書き込み期間の初期に上述した先
頭パルスを印加し、準安定原子が略消滅する書き込み期
間の終期に最終パルスを印加する。

【０００８】

【作用】プラズマアドレス表示装置では、放電チャネル
に順次選択パルスを印加して水平ラインの線順次走査を
行ない、水平ライン毎に画素を選択する。又、選択パル
スに同期して信号電極に比較的高電圧の画像信号を印加
し、各水平ラインに割り当てられた書き込み期間内で選
択された画素に画像信号を書き込む。従来、書き込み期
間の全体に渡って画像信号を連続的に印加しており、隣
接する信号電極間に大きな横方向の電界が発生する期間
が長く、前述したクロストークが顕著になる。そこで、
本発明では書き込み期間内で画像信号を複数のパルスに
分割して信号電極に印加している。これにより、各信号
電極に加わる実効電圧が低くなる為、クロストークを抑
制できる。但し、複数のパルスによって所望の画像信号
のレベルを正しく書き込まなければならない。その為、
書き込み期間の初期に発生する先頭パルスで十分な信号
電荷を書き込み、書き込み期間の終期に発生する最終パ
ルスで電荷量を正しく確定している。この先頭パルスは
選択パルスの立ち下がり時点で放電チャネル内に発生し
た準安定原子が最大レベルに達した時印加される。即
ち、プラズマスイッチの導電率が最も高くなった時に先
頭パルスを印加して効率的に信号電荷を書き込む。一
方、最終パルスは準安定原子が略消滅する時点で出力さ
れる。即ち、プラズマスイッチが電気的に完全に閉じる
直前で最終パルスを出力する事により正しい信号電荷に
固定できる。

【０００９】

【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は本発明にかかるプラズマアドレ
ス表示装置の好適な実施例を表わしており、（Ａ）は回
路構成を示し、（Ｂ）は動作を表わしている。（Ａ）に
示す様に、本プラズマアドレス表示装置はフラットパネ
ル０と表示駆動回路１とプラズマ駆動回路２と制御回路
３とを備えている。フラットパネル０は基本的には図２
に示した構成を有しており、プラズマセルと表示セルを
互いに重ねた積層構造を有する。プラズマセルは水平ラ
インに沿って放電チャネルを備えている。各放電チャネ
ルはカソード電極Ｋとアノード電極Ａの対からなる。各
カソード電極Ｋはバッファを介してプラズマ駆動回路２
に接続する一方、全てのアノード電極Ａは共通接地され
ている。表示セルは垂直ラインに沿って信号電極Ｄを備
えている。この信号電極Ｄはバッファを介して表示駆動
回路１に接続している。放電チャネル（Ｋ，Ａ）と信号
電極Ｄの交差部にマトリクス状の画素４が規定される。
プラズマ駆動回路２は放電チャネルのカソード電極Ｋに
順次選択パルスを印加して水平ラインの線順次走査を行
ない、水平ライン毎に画素４を選択する。表示駆動回路
１は選択パルスに同期して信号電極Ｄ１〜Ｄｍに画像信
号を印加し、各水平ラインに割り当てられた書き込み期
間内で選択された画素４に画像信号を書き込む。制御回
路３は表示駆動回路１とプラズマ駆動回路２を互いに同
期させる制御を行なう。

【００１０】（Ｂ）を参照して、本発明の特徴事項を説
明する。表示駆動回路１は水平ラインに割り当てられた
書き込み期間内で画像信号を互いに分離した複数のパル
スＡ，Ｍ，Ｚに分割して信号電極Ｄに印加する。具体的
には、書き込み期間の初期に発生する先頭パルスＡと書
き込み期間の終期に発生する最終パルスＺとを含むパル
ス列を信号電極Ｄに印加する。この際、選択パルスの立
ち下がり時点で放電チャネル内に発生した準安定原子が
最大レベルに達する書き込み期間の初期に先頭パルスＡ
を印加し、準安定原子が略消滅する書き込み期間の終期
に最終パルスＺを印加する。

【００１１】本発明によれば、画像信号を複数のパルス
に分割して信号電極に印加しており、前述した隣接する
信号電極間に発生するクロストークを低減する為に効果
的である。一般に、このクロストークを抑制する為に
は、画像信号のパルス幅を極力短くする事が有効であ
る。一方、正しい信号電荷の書き込みを完全に行なう為
には、最終パルスＺを準安定原子の消滅時点と略一致さ
せる必要がある。即ち、放電チャネルからなるプラズマ
スイッチが電気的に完全にオフする時点で画像信号の書
き込みを固定する必要がある。さらに、先頭パルスＡを
十分な準安定原子が存在する時点で出力させ、大量の信
号電荷を各画素に書き込む様にする。一般に、放電チャ
ネルのカソード電極に選択パルスが印加されると、選択
パルスの立ち上がりで放電が開始し選択パルスの立ち下
がりで放電が終了する。放電の終了時点で準安定原子は
ピークに達する。この時点で先頭パルスＡを出力する事
により十分な信号電荷が書き込める。その後、準安定原
子は徐々に基底状態に復帰し、最終パルスＺが出力され
る時点では略消滅する。なお、先頭パルスＡと最終パル
スＺの間で輝度が微妙に変動しない様に、少なくとも１
個の中間パルスＭを挿入しても良い。

【００１２】以下、準安定原子の振る舞いについて詳細
な説明を加える。プラズマアドレス表示パネルでは、放
電チャネルのプラズマ放電によって生成したイオンと電
子を媒体にして表示セルに所望の画像信号の書き込みが
行なわれる。ここで、プラズマ放電が終了するとイオン
と電子はすぐに消滅するが、一旦準安定状態に励起した
原子（準安定原子）はかなり長い間消滅せず、少量では
あるがイオンと電子を発生させて書き込み動作が持続す
る。即ち、選択パルスが立ち下がった後でも放電チャネ
ルは準安定原子の存在により電気的に導通状態が続く。
換言すると、プラズマスイッチは準安定原子が消滅した
時点で完全にオフ状態となる。従って、最終的に信号電
荷の書き込みが終了して、各画素に印加された電圧が固
定されるのは、準安定原子が消滅する時点である。よっ
て、準安定原子の消滅時まで液晶層に書き込む電圧は出
力されなければならない。一方、クロストークは液晶層
に印加される電圧に起因する為、液晶に書き込まれる画
像信号の電圧を下げるか、出力パルス幅を短縮すれば低
減できる。そこで、準安定原子の消滅時にタイミングを
合わせて、短い液晶書き込み用の最終パルスを印加して
いる。但し、これだけでは十分なイオンと電子が存在し
ていない為、１００％完全な信号電荷の書き込みができ
ない。この為、先頭パルスを例えば放電チャネルのプラ
ズマ放電中もしくはプラズマ放電が終了した時点で印加
している。この様にして、本発明では正しい信号電荷の
書き込みとクロストークの抑制を両立している。具体例
として、十分なイオンと電子（荷電粒子）が存在する放
電中もしくは放電直後に先頭パルスによる１回目の書き
込みを行なって、信号電荷のサンプリングを一旦完成さ
せる。その後、準安定原子の消滅直前に最終パルスを印
加して、それまでに書き替えられた電荷分を修正して、
正しい電圧が保持される様にする。こうする事によっ
て、全体的な出力パルス幅を短くしながら、正しい電圧
を液晶に保持させる事が可能となる。以上説明した様
に、本発明は液晶に書き込む画像信号の出力期間を必要
最小限にする事で、クロストークを低減して表示品位を
向上する。画像信号の出力期間を必要最小限とする為、
パルス列を用いる本発明の駆動方式が好適である。

【００１３】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、各
水平ラインに割り当てられた書き込み期間内で画像信号
を複数のパルスに分割して信号電極に印加している。こ
れにより、表示セル側の信号電極間に生じるクロストー
クを低減する事が可能である。その結果、意図しない表
示がプラズマアドレス表示パネルの画面に現われる事を
防止でき、表示品位が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるプラズマアドレス表示装置の構
成及び動作を示す回路図及び波形図である。

【図２】プラズマアドレス表示パネルの一般的な構成を
示す斜視図である。

【図３】プラズマアドレス表示装置の動作原理を示す模
式図である。

【図４】従来のプラズマアドレス表示パネルの課題説明
に供する断面図である。

【図５】同じく課題説明に供する平面図である。

【符号の説明】

０ フラットパネル １ 表示駆動回路 ２ プラズマ駆動回路 ３ 制御回路 ４ 画素

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平ラインに沿って放電チャネルを配列
   したプラズマセル及び垂直ラインに沿って信号電極を配
   列した表示セルを互いに重ねた積層構造を有し、水平ラ
   インと垂直ラインの交差部にマトリクス状の画素を規定
   するフラットパネルと、 放電チャネルに順次選択パルスを印加して水平ラインの
   線順次走査を行ない、水平ライン毎に画素を選択するプ
   ラズマ駆動回路と、 該選択パルスに同期して信号電極に画像信号を印加し、
   各水平ラインに割り当てられた書き込み期間内で該選択
   された画素に画像信号を書き込む表示駆動回路とからな
   るプラズマアドレス表示装置であって、 前記表示駆動回路は、各水平ラインに割り当てられた書
   き込み期間内で該画像信号を互いに分離した複数のパル
   スに分割して該信号電極に印加する事を特徴とするプラ
   ズマアドレス表示装置。
2. 【請求項２】 前記表示駆動回路は、書き込み期間の初
   期に発生する先頭パルスと書き込み期間の終期に発生す
   る最終パルスとを含むパルス列を信号電極に印加する事
   を特徴とする請求項１記載のプラズマアドレス表示装
   置。
3. 【請求項３】 前記表示駆動回路は、選択パルスの立ち
   下がり時点で放電チャネル内に発生した準安定原子が最
   大レベルに達する書き込み期間の初期に先頭パルスを印
   加し、準安定原子がほぼ消滅する書き込み期間の終期に
   最終パルスを印加する事を特徴とする請求項２記載のプ
   ラズマアドレス表示装置。