JP3693237B2

JP3693237B2 - Plasma address liquid crystal display

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Publication number: JP3693237B2
Application number: JP2000390334A
Authority: JP
Inventors: 克彦岸本; 正健林
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2020-12-22
Also published as: JP2002196310A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示セルとプラズマセルとを対向して配置し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に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマアドレス液晶表示装置は、中間シートを挟んだ両面に、相互に対向状態に配置された表示セルとプラズマセルとを備えたフラットパネル構造を有している。このような構造を有するプラズマアドレス液晶表示装置が、例えば、特開平４−２６５９３１号公報に開示されている。
【０００３】
図５は、そのプラズマアドレス液晶表示装置１の構成を示す断面図である。
【０００４】
このプラズマアドレス液晶表示装置１は、マイクロシートと呼ばれる薄膜の板ガラス等により形成された中間シート２を有しており、この中間シート２を挟んで、プラズマセル３及び表示セル４が設けられている。
【０００５】
中間シート２の下側に設けられたプラズマセル３は、中間シート２から所定間隔を空けて、ガラス基板５を有している。プラズマセル３のガラス基板５と中間シート２との間には、それぞれが相互に平行になった複数の隔壁８が、一定の間隔を空けて設けられており、各隔壁８によって、中間シート２とガラス基板５との間が、行方向に沿ったストライプ状の放電チャンネル９に分割されている。各隔壁８によって仕切られた各放電チャンネル９の内部には、ＤＣ駆動型の場合、アノードＡ及びカソードＫとして機能する一対の放電電極１０がそれぞれ設けられている。各放電チャンネル９の内部の空間には、放電可能な気体が封入されており、一対の放電電極１０への電圧の印加により、プラズマ放電が発生する。
【０００６】
表示セル４は、中間シート２に対して所定の間隔を空けて配置されたガラス基板７を有している。ガラス基板７の中間シート２に対向する表面には、例えば、ＲＧＢ３原色を表すためのカラーフィルタ１３が設けられており、各カラーフィルタ１３の間には、ＲＧＢ３原色間の隙間を遮光するためのブラックマトリクス（図５において図示せず）が形成されている。このブラックマトリクスは、各色間の隙間を遮光するとともに、プラズマアドレス液晶表示装置に特有のクロストーク現象を抑制する機能を有している。ガラス基板７に設けられたカラーフィルタ１３上には、それぞれが放電チャンネル９に直交するように、それぞれが列方向に沿った複数の信号電極Ｙが形成されている。したがって、各カラーフィルタ１３も各信号電極Ｙと同様に列方向に沿って形成されており、各カラーフィルタ１３間にブラックマトリクスがそれぞれ形成されている。そして、各信号電極Ｙと、プラズマセル３に形成された放電チャンネル９とが相互に交差する部分に、各画素１２がマトリクス状に配置されている。そして、ガラス基板７と中間シート２との間がシール材６によってシールされて、そのシールされた部分に液晶１１が封入されている。
【０００７】
また、プラズマセル３のガラス基板５には、光源となるバックライト１４が取り付けられており、バックライト１４から射出される光が、プラズマセル３及び表示セル４を透過して、表示セル４から出射される。
【０００８】
このプラズマアドレス液晶表示装置１においては、行方向に沿った各放電チャンネル９毎にプラズマ放電を線順次で発生させて、各放電チャンネル９を切り替え走査するとともに、この放電チャンネル９の線順次の切り替え走査に同期して、表示セル４の列方向に沿って延びる各信号電極Ｙに画像信号を印加することにより、表示駆動が行われる。
【０００９】
放電チャンネル９内にプラズマ放電が発生すると、放電チャンネル９の内部は荷電粒子により満たされて、ほぼ一様にアノード電位になり、１行の画素が選択される。すなわち、１本の放電チャンネル９は、１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。このサンプリングスイッチが導通した状態において、表示セル４の各信号電極Ｙに画像信号（信号電圧）が印加されると、放電チャンネル９のアノード電位によって、表示セル４のサンプリングが行われ、各画素１２の点灯もしくは消灯が制御される。
【００１０】
そして、プラズマサンプリングスイッチが非導通状態になった時点で、表示セル４のサンプリングが完了し、信号電極Ｙの画像信号が各画素１２に書き込まれる。表示セル４は、各画素１２に書き込まれた画像信号に応じて、バックライト１４からの入射光を変調して画像表示を行う。
【００１１】
図６は、マトリクス状に配列された複数の画素１２の、２つを模式的に示した説明図である。なお、図６においては、理解を容易にするために、２本の信号電極Ｙ１及びＹ２と、１本のアノードＡ１のみが示されている。
【００１２】
一対の画素１２は、表示セル４の信号電極Ｙ１及びＹ２と、液晶１１と、中間シート２と、プラズマセル３の放電チャンネル９とが順次、積層された構造を有している。
【００１３】
放電チャンネル９は、プラズマ放電中は、実質的にほぼアノード電位に維持されている。この放電チャンネル９がアノード電位に維持された状態で、各信号電極Ｙ１及びＹ２に、画像信号を印加すると、液晶１１及び中間シート２に電荷が注入される。
【００１４】
一方、放電チャンネル９のプラズマ放電が終了すると、アノード電位が消滅して、放電チャンネル９が絶縁状態に戻るが、液晶１１及び中間シート２は、浮遊電位に維持されて、注入された電荷は各画素１２に保持され、いわゆるサンプリングホールド動作が行われている状態となる。
【００１５】
したがって、放電チャンネル９は、個々の画素１２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、図６において、模式的にスイッチシンボルＳ１を用いて表している。
【００１６】
一方、信号電極Ｙ１及びＹ２と、放電チャンネル９との間に保持された液晶１１及び中間シート２は、サンプリングキャパシタとして機能する。放電チャンネル９の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、信号電極Ｙ１及びＹ２にそれぞれに付与される画像信号がサンプリングキャパシタに書き込まれ、信号電圧のレベルに応じて各画素１２の点灯あるいは消灯動作が行われる。また、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、これにより、液晶表示装置のアクティブマトリクス動作が行われる。
【００１７】
この場合、各画素１２の液晶１１に印加される実効電圧は、液晶１１と中間シート２との間の容量分割により決定される。したがって、中間シート２の厚みが薄くなるほど、中間シート２の容量が小さくなり、液晶１１に印加される実効電圧が大きくなるので、中間シート２を可能なだけ薄く形成することができれば、各信号電極Ｙ１及びＹ２への画像信号の電圧レベルをそれだけ低くすることができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
プラズマアドレス液晶表示装置に使用される表示セルには、一般に、電気光学物質である液晶が封入されている。この液晶に対して、常時、直流電圧が印加されると液晶の品質特性の劣化が発生するため、表示セルは、通常、交流電圧により駆動される。
【００１９】
液晶１１が封入された表示セル４は、基本的には、図７に示すように、フレーム反転により駆動される。すなわち、あるフレーム周期では、図７（Ａ）に示すように、表示パネルの全画素１２にわたって、正極性の画像信号が書き込まれ、次のフレームでは、図７（Ｂ）に示すように、表示パネルの全画素１２にわたって、負極性の画像信号が書き込まれる。このように、フレーム反転駆動方式によると、フレーム周期毎に各信号電極Ｙに印加される画像信号の極性が反転される。
【００２０】
しかしながら、このような単純なフレーム反転駆動では、画像信号のわずかなレベルシフト、信号回路の非対称性等が原因となって、完全な交流駆動とはならず、正極性の画像信号が書き込まれるフレームと負極性の画像信号が書き込まれるフレームとで画面全体の輝度に差異が生じる。このため、フレーム周期毎に輝度の変調が起こり、フリッカ（画面のちらつき）として観察者に認識されるおそれがある。
【００２１】
このフレーム周期に同期したフリッカを回避するため、いわゆるライン反転駆動が採用されている。
【００２２】
図８は、このライン反転駆動を説明する模式図である。
【００２３】
このライン反転駆動によると、あるフレームでは、図８（Ａ）に示すように、奇数ラインには正極性の画像信号が書き込まれ、偶数ラインには負極性の画像信号が書き込まれる。なお、表示セル４において、ライン反転駆動を実現するためには、各信号電極Ｙに印加する画像信号の極性を水平周期（１Ｈ）毎に高速で極性反転する必要がある。
【００２４】
次のフレームでは、図８（Ｂ）に示すように、奇数ラインには負極性の画像信号が書き込まれ、偶数ラインには正極性の画像信号が書き込まれる。これにより、ライン反転駆動とフレーム反転駆動を併せて実行することができる。
【００２５】
この駆動方式によると、個々の画素１２については、フレーム周期毎に極性が反転するためフリッカが現われることになるが、表示パネルの画面全体については、個々の画素１２の輝度変化が偶数ラインと奇数ラインとで逆になっており、通常の観察状態ではフリッカが認識されない。
【００２６】
しかし、プラズマセル３のプラズマ放電により画素１２の行を選択するプラズマアドレス液晶表示装置１においては、プラズマセル３は、１本の放電チャンネル９が１走査線（１ライン）に対応しており、ライン毎にプラズマ放電を励起することによって、対応する画素１２の行を選択している。前述したように、放電チャンネル９はサンプリングスイッチとして機能し、プラズマ放電が完了した時点で、画像信号を画素１２に書き込み、プラズマ放電の終了と同時に放電チャンネル９が絶縁状態になってスイッチが完全に遮断された状態になることが理想的である。しかしながら、実際には、プラズマ放電により発生する荷電粒子には、相当程度の準安定粒子が含まれているため、この準安定粒子が消滅するまでにはある程度の時間が必要である。このため、荷電粒子の消滅（ディケイ）までに長時間を要し、当該ラインに割り当てられた１水平周期（１Ｈ）を超えた場合には、サンプリングスイッチが完全に遮断されず、次のラインに書き込まれるべき反転極性の画像信号をサンプリングすることになる。すなわち、ディケイが長い場合、本来書き込むべき画像信号の上に、次のラインに書き込むべき画像信号が上書きされる。
【００２７】
したがって、プラズマアドレス液晶表示装置１において、上記ライン反転駆動を行った場合には、各ライン毎に極性反転を行うために、逆極性の画像信号を上書きして大きな書き込みロスを生じるおそれがある。
【００２８】
このような書き込みロスを補償するために、本来、書き込むべき信号電圧よりも大きな電圧で信号電極Ｙに印加する必要がある。さらに、各ライン間に荷電粒子の消滅時間のバラツキがあると、画面全体としてみた場合に局所的な表示ムラとなって現われ、画質を劣化させることになる。
【００２９】
この問題は、放電チャンネル９を、隣り合った信号電極Ｙの一本毎又は複数本毎に反対極性の画像信号を印加し、フレーム周期毎に各信号電極Ｙに印加する画像信号の極性を反転する駆動方式にすれば解決することができる。なお、この駆動方式では、列（コラム）状に配された信号電極毎に画像信号の極性を反転させるため、以下、この駆動方式をコラム反転駆動と呼ぶ。
【００３０】
このコラム反転駆動は、通常のライン反転駆動と異なり、放電チャンネル９の水平周期毎に画像信号の極性を反転しないので、仮に荷電粒子の消滅時間が長い場合にも、反対極性の画像信号を上書きするおそれがなく、従来のような大きな書き込みロスが生じることはない。一般に、互いに隣り合う画像信号は、画像の連続性によって、ほとんど等しい信号電圧レベルを有しており、同じ極性であれば大きな書き込みロスは生じないので、プラズマ放電によるスイッチ特性の時定数の影響を受けにくくすることが可能である。また、コラム反転駆動では、列毎に画像信号の極性を反転するため、画像全体として見た場合、極性の相違による輝度の偏りが平均化され、輝度のばらつきが抑制される。したがって、コラム反転駆動とフレーム反転駆動とを組み合わせた場合、フリッカはほとんど発生しない。したがって、コラム反転駆動とフレーム反転駆動とを併せて実施することにより、フリッカを抑制しつつ、電気光学物質として液晶１１を用いた表示セル４を完全に交流駆動することができる。
【００３１】
しかし、コラム反転駆動では、極性が反転する信号電極Ｙ間に非常に大きな電位差が発生し、プラズマアドレス液晶表示装置特有のいわゆるクロストーク現象が顕著に観察されるようになる。このため、コラム反転駆動を行う際には、カラーフィルタ１３に設けられる各画素１２間のブラックマトリクスの幅を太くすることによって、クロストーク現象を防止している。しかし、各画素１２間のブラックマトリクスの幅を太くすると、表示セル４の開口率が低下し、このため、画像の表示の明るさを低下させる原因となる。
【００３２】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、コラム反転駆動とフレーム反転駆動とを併せて実施した場合に、表示セルの開口率を低下することにより画像の表示の明るさを低下させることなく、クロストーク現象を防止することができるプラズマアドレス液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００３３】
【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液晶表示装置は、それぞれが列方向に沿った複数の信号電極と、該複数の信号電極に対向して設けられた液晶層とを有する表示セルと、それぞれが行方向に沿った複数の放電チャネルと、前記各放電チャネル内にそれぞれ設けられた一対の放電電極とを有するプラズマセルとが中間シートを介して相互に接合されており、前記プラズマセルにおける前記各放電チャネル内の一対の放電電極に順次に放電パルスを印加して、前記各放電チャネル内にそれぞれプラズマ放電を発生させるとともに、隣り合う複数の信号電極毎に極性を反転した画像信号を印加するコラム反転駆動と、フレーム毎に前記各信号電極に印加される画像信号の極性を反転させるフレーム反転駆動とを併せて実施するプラズマアドレス液晶表示装置において、前記コラム反転駆動において同極性の画像信号が印加される前記複数の信号電極は、相互に間隔Ｔ１’をあけてそれぞれ配置されるとともに、極性が反転する信号電極間の間隔Ｔ２’が、前記同極性の画像信号が印加される前記複数の信号電極同士の前記間隔Ｔ１’よりも広くなっており、前記各間隔Ｔ１’およびＴ２’に対向して、それぞれの間隔Ｔ１’およびＴ２’と同じ幅となるようにブラックマトリクスがそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００３４】
前記極性を反転した画像信号は、隣り合う３本の信号電極毎に印加されることが好ましい。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプラズマアドレス液晶表示装置について、図面に基づいて説明する。
【００３６】
本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置は、図５にて説明した従来のプラズマアドレス液晶表示装置１と略同一の構成を有しており、図５に示すように、プラズマ放電を発生するプラズマセル３と、表示媒体としての液晶１１を封入した表示セル４とを中間シート２を挟んで対向して配置したフラットパネル構造を有している。
【００３７】
各プラズマセル３は、それぞれが行方向に沿った複数個の放電チャンネル９を有している。各放電チャンネル９のそれぞれの内部には、カソードＫ及びアノードＡとされる一対の放電電極１０がそれぞれ設けられている。また、各表示セル４には、それぞれが列方向に沿った複数個の信号電極Ｙがそれぞれ設けられている。プラズマセル３の各放電チャンネル９と表示セル４の各信号電極Ｙとは、相互に直交状態に交差しており、この交差部分によって、マトリクス状に画素１２が形成されている。
【００３８】
本発明のプラズマアドレス液晶表示装置は、表示セル４におけるガラス基板７に設けられたカラーフィルタ１３の構成が異なっている。図１は、表示セル４に設けられたカラーフィルタ１３の構成を示す概略断面図である。
【００３９】
このプラズマアドレス液晶表示装置の表示セル４は、図１に示すように、ガラス基板７の上に、カラーフィルタ１３が設けられており、カラーフィルタ１３上に、それぞれが列方向に沿った信号電極Ｙが設けられている。各信号電極Ｙは、例えば、３本ずつ相互に近接するように所定間隔Ｔ１’が設けられており、相互に近接した３本の信号電極毎に、間隔Ｔ１’よりも大きな間隔Ｔ２’が設けられている。また、カラーフィルタ１３も信号電極Ｙと同様に間隔Ｔ１またはＴ２を空けて配置されており、隣接するカラーフィルタ１３間にブラックマトリクス３４が設けられている。したがって、各ブラックマトリクス３４は、製造上の位置合わせマージンを考慮して若干太めの幅をそれぞれ有しており、相互に近接した３本の信号電極Ｙの間にそれぞれ配置された２本のブラックマトリクス３４はＴ１の幅（８０ｕｍ）を有し、相互に近接する３本の信号配線毎の間に配置された１本のブラックマトリクス３４は、間隔Ｔ２の幅（１６０ｕｍ）を有している。
【００４０】
図２は、本実施の形態１のプラズマアドレス液晶表示装置の全体構成と動作とを説明するための模式図である。
【００４１】
プラズマセル３の各放電チャンネル９内には、各カソードＫ０〜Ｋｎ及び各アノードＡ０〜Ａｎがそれぞれ設けられている。各カソードＫ０〜Ｋｎは、走査回路３１に接続されており、各アノードＡ０〜Ａｎは、接地されている。また、表示セル４の各信号電極Ｙ０〜Ｙｍは、信号回路３２に接続されている。さらに、走査回路３１及び信号回路３２は、制御回路３３に接続されており、制御回路３３によってそれぞれ制御される。
【００４２】
走査回路３１は、各カソードＫ０〜Ｋｎに放電パルスを順番に印加して放電チャンネル９内にプラズマ放電を励起し、画素１２を行毎（ライン毎）に順次選択する。信号回路３２は、各信号電極Ｙ０〜Ｙｍに画像信号を印加して、放電チャンネル９によって順次選択された行の画素１２に画像信号を書き込む。制御回路３３は、走査回路３１及び信号回路３２を同期制御する。
【００４３】
本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置においては、それぞれが列方向に沿って配置された各信号電極Ｙ０〜Ｙｍに対して、３本毎に反対極性の画像信号を印加する、いわゆるコラム反転駆動を行う。このとき、走査回路３１は、一定のフレーム周期毎に画素行の順次選択を繰り返すことにより、フレーム毎に画面を書き換える。この場合、信号回路３２はフレーム周期毎に、各信号電極Ｙ０〜Ｙｍに印加する画像信号の極性を反転して、いわゆるフレーム反転駆動を行っている。
【００４４】
このコラム反転駆動とフレーム反転駆動とを併せて実施する動作について、図３を参照して、具体的に説明する。
【００４５】
図３に示すように、プラズマセル３及び表示セル４の上方からみると、行列状に配された各画素１２からなる表示画面が形成されている。そして、あるフレームにおいて、図３（Ａ）に示すように、近接した３本の信号電極Ｙに同じ極性の画像信号を印加し、次の３本の相互に近接した信号電極には、その反対極性の画像信号を印加している。すなわち、１列目、２列目及び３列目の画素１２には、正極性の画像信号がそれぞれ書き込まれ、４列目、５列目および６列目の画素１２には、負極性の画像信号がそれぞれ書き込まれる。さらに、７列目、８列目及び９列目の画素１２には、正極性の画像信号がそれぞれ書き込まれ、１０列目、１１列目及び１２列目の画素１２には、負極性の画像信号がそれぞれ書き込まれる。
【００４６】
次のフレームでは、図３（Ｂ）に示すように、各画素列には、極性を反転した画像信号が書き込まれる。すなわち、フレーム毎に、各画素１２に書き込まれる画像信号を反転しており、いわゆるフレーム反転駆動を行っている。
【００４７】
このように、異なる極性の画像信号が印加される信号電極の間に形成されたブラックマトリクス３４が、他の信号電極間に形成されたブラックマトリクス３４よりも幅を広くして形成することにより、正極性の画像信号が書き込まれた画素１２と負極性の画像信号が書き込まれた画素１２との間に輝度の差があっても、画面全体として見れば平均化されており、目立たないようになっている。したがって、フレーム反転駆動を行っても、フリッカはほとんど観察されず、表示セル４を交流駆動することができる。
【００４８】
本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置は、３本の信号電極Ｙ毎に反対極性の画像信号を印加するコラム反転駆動となっているが、極性の違いによる輝度の差を画面全体にわたって空間的に平均化することができれば、この構成に代えて、２本の信号電極Ｙ毎または４本以上の信号電極Ｙ毎に反転駆動する構成等にしてもよい。
【００４９】
ただし、カラー画像を表示する場合、３本の信号電極Ｙ毎にＲＧＢ３原色のカラーフィルタ１３をそれぞれ対応させて、ＲＧＢ３原色のカラーフィルタに対応した３本の信号電極Ｙ毎に反転駆動する構成として、反転駆動される信号電極Ｙ間のブラックマトリクス３４の幅を太くすれば、ブラックマトリクス３４の幅の不等性をもっとも目立たないようにすることができ、表示品位が向上する。
【００５０】
一般に、プラズマアドレス液晶表示装置においては、信号電極に印加される画像信号電圧の大半が中間シートで消費され、液晶層に印加される画像信号電圧は、もとの電圧の１０分の１近くまで低下することが分かっている。このため、信号電極に印加される画像信号電圧は、最大で、６０Ｖ〜８０Ｖ程度になっている。したがって、隣接する信号電極間の最大電位差は、各信号電極に印加される画像信号電圧を６０〜８０Ｖとすると、画像信号の極性が反転する信号電極間において、正極の画像信号が印加される信号電極には、＋６０〜＋８０Ｖが印加され、負極の画像信号が印加される信号電極には、−６０〜−８０Ｖが印加されることになるので、両信号電極間には、１２０〜１６０Ｖという非常に大きな電位差が生じることになる。このため、極性が反転される信号電極間には、大きなクロストーク現象が発生するため、このクロストーク現象を防止するため、ブラックマトリクスの幅を太くする必要がある。
【００５１】
したがって、信号電極１本毎に極性を反転するコラム反転駆動では、全てのブラックマトリクスの幅を太くする必要があり、表示セルの開口率が低下する。
【００５２】
これに対して、複数本毎に極性反転を行うコラム反転駆動により信号電極に画像信号を印加し、極性反転する信号電極間のブラックマトリクスの幅を他の部分のブラックマトリクスの幅より広くすることにより、表示セルの開口率が低下するというデメリットを解消することができる。
【００５３】
図４（ａ）は、本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置の動作を説明するための波形図である。
【００５４】
図４（ａ）に示す信号波形Ｃは、各信号電極Ｙ０〜Ｙｍをコラム反転駆動する場合に、３本の信号電極（ライン１、ライン２、ライン３）に印加される画像信号を表しており、１フレーム内では印加される画像信号の極性は切り換わらない。
【００５５】
したがって、信号波形Ｃは、ライン１、ライン２、ライン３にわたって正極性のデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３が印加されている。このように、コラム反転駆動では、同一フレーム内では常に同一極性の画像データが書き込まれることになる。
【００５６】
一方、図４（ｂ）に示す信号波形Ｌは、各信号電極Ｙ０〜Ｙｍをライン反転駆動する場合に、相互に隣接する３本の信号電極（ライン１、ライン２、ライン３）に印加される画像信号を表しており、ライン１では正極性の画像データＤ１が供給され、ライン２では負極性の画像データＤ２が供給され、ライン３では正極性の画像データＤ３が供給されている。
【００５７】
このように、図４（ａ）に示す信号波形Ｃの極性反転がフレーム毎であるのに対し、図４（ｂ）に示す信号波形Ｌの極性反転はライン毎になっている。図４（ａ）に示す信号波形Ｃは、図４（ｂ）に示す信号波形Ｌに比べ極性切換が低速であるため、その分信号回路の消費電力を低減することができる。
【００５８】
図４（ｃ）に示す電圧波形１は、走査回路３１から信号電圧が印加されたライン１のカソードＫに供給される放電電圧を表している。図４（ｃ）に示すように、ライン１のカソードＫに対して、マイナス数百Ｖ程度のパルスＰ１を印加することによって、プラズマ放電が励起される。このプラズマ放電によって、ライン１に該当する画素１２の放電チャンネル９にプラズマ放電による荷電粒子が発生し、ライン１に該当する画素１２が選択され、その画素１２に画像データＤ１が書き込まれる。
【００５９】
電圧パルスＰ１が解除された後も、放電チャンネル９のプラズマ放電により発生した荷電粒子は残留するため、プラズマスイッチは完全には遮断されない。図４（ｃ）にＷ１にて示す曲線は、放電チャンネル９のプラズマ放電によって発生した荷電粒子の消滅過程を表している。この曲線Ｗ１では、ディケイが長い場合を表しており、残留した荷電粒子が完全に消滅するまでに、ライン１に割り当てられた時間を超えて、ライン２に割り当てられた時間に及んでいる。この場合、図４（ｂ）に示すライン反転駆動では、ライン１で正極性の画像データＤ１を書き込んだ後、ライン２では、負極性の画像データＤ２が上書きされてしまう。これにより、大きな書き込みロスが発生することになる。
【００６０】
一方、図４（ａ）に示すコラム反転駆動では、ライン１で正極性の画像データＤ１を書き込んだ後、ライン２でも同じく正極性の画像データＤ２を上書きすることになる。この場合、画面の連続性を考慮して、画像データＤ１と画像データＤ２とは、ほぼ等しい電圧レベルを有していることが多く、仮に、荷電粒子の消滅過程を表している曲線Ｗ１に示すように、ディケイが長くても、上書きの影響はほとんど生じない。また、同一極性で同一レベルの画像データを上書きしても実質的な影響はない。
【００６１】
次に、図４（ｄ）に示すように、電圧波形２がライン２のカソードＫ２に印加される。すなわち、マイナス数百Ｖ程度のパルスＰ２がカソードＫ２に印加され、ライン２の放電チャンネル９のプラズマ放電が発生する。これにより生じた荷電粒子のディケイが、曲線Ｗ２によって表されている。各ライン間で荷電粒子の消滅のディケイにバラツキがあり、図４（ｄ）では、曲線Ｗ１に比べ曲線Ｗ２が短い場合を表している。すなわち、ライン２では、割り当てられた水平周期以内に、放電チャンネル９のプラズマ放電が完了しており、ライン反転駆動及びコラム反転駆動のいずれの場合でも、正規の画像信号Ｄ２を書き込むことができる。
【００６２】
このように、各ライン間で荷電粒子の消滅のディケイにバラツキがあれば、上書きの有無により、表示ムラが生じることになる。ライン反転駆動では、この表示ムラが顕著に現われるのに対し、コラム反転駆動ではほとんど影響を受けないことが分かる。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置によれば、コラム反転駆動により、信号電極Ｙ０〜Ｙｍに画像信号電圧を印加するので、放電チャンネル９のプラズマ放電による荷電粒子の消滅までのディケイが長時間であった場合においても、各画素１２に書き込まれる画像信号の電圧ロスを抑制することが可能である。特に、画面全体にわたって一様な画像を表示する場合には、画像信号の電圧ロスの抑制は有効である。また、放電チャンネル９のプラズマ放電による荷電粒子の消滅までのディケイが各信号電極間で不均一であっても、表示ムラを回避することができる。さらに、コラム反転駆動は、信号電極Ｙ０〜Ｙｍの画像信号の極性反転速度を、通常のライン反転駆動の場合と比べて小さくすることができるので、消費電力の低減を図ることができる。
【００６４】
以上の利点を有するコラム反転駆動は、異なる極性の画像信号が印加される信号電極間の電位差が大きくなるために、クロストーク現象の発生が顕著であるが、本実施の形態のプラズマアドレス液晶表示装置においては、画像信号が反転する信号電極間に形成されたブラックマトリクスを他の部分のブラックマトリクスよりも幅を太くしたので、クロストーク現象を防止することができる。また、ブラックマトリクスの幅を全ての信号電極間のブラックマトリクスについて大きくしないために、ブラックマトリクス幅が大きくなることによる表示セルの開口率の低下を抑制することができ、表示パネル上に明るい画像表示を提供することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、極性を反転した画像信号が印加される複数の信号電極の間を遮光するブラックマトリクスの幅が、他の信号電極間に形成されたブラックマトリクスの幅よりも広くなっているために、クロストーク現象を防止することができる。また、ブラックマトリクスの幅は、全ての信号電極間のブラックマトリクスについて大きくするのではないために、ブラックマトリクス幅を大きくすることに起因する表示セルの開口率の低下を抑制することができ、表示パネル上に明るい画像表示を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプラズマ液晶表示装置の表示セル部の構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係るプラズマアドレス液晶表示装置の構成並びに動作を示す模式図である。
【図３】本発明のプラズマアドレス液晶表示装置のコラム反転駆動を説明する模式図である。
【図４】本発明のプラズマアドレス液晶表示装置の動作を説明するための波形図である。
【図５】従来のプラズマアドレス液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図６】従来のプラズマアドレス液晶表示装置の動作を説明するための模式図である。
【図７】フレーム反転駆動を説明するための模式図である。
【図８】ライン反転駆動を説明するための模式図である。
【符号の説明】
２中間シート
３プラズマセル
４表示セル
５ガラス基板
６シール材
７ガラス基板
８隔壁
９液晶
１０放電電極
Ａアノード
Ｋカソード
１１液晶
１２画素
１３カラーフィルタ
１４バックライト
３１走査回路
３２信号回路
３３制御回路
３４ブラックマトリクス
Ｙ０〜Ｙｍ信号電極
Ｋ０〜Ｋｎカソード
Ａ０〜Ａｎアノード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma addressed liquid crystal display device having a flat panel structure in which a display cell and a plasma cell are arranged to face each other.
[0002]
[Prior art]
The plasma addressed liquid crystal display device has a flat panel structure provided with display cells and plasma cells arranged opposite to each other on both sides of an intermediate sheet. A plasma addressed liquid crystal display device having such a structure is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-265931.
[0003]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the plasma addressed liquid crystal display device 1.
[0004]
The plasma addressed liquid crystal display device 1 includes an intermediate sheet 2 formed of a thin plate glass called a microsheet, and a plasma cell 3 and a display cell 4 are provided with the intermediate sheet 2 interposed therebetween. .
[0005]
The plasma cell 3 provided below the intermediate sheet 2 has a glass substrate 5 at a predetermined interval from the intermediate sheet 2. Between the glass substrate 5 of the plasma cell 3 and the intermediate sheet 2, a plurality of partition walls 8 that are parallel to each other are provided at a certain interval. And the glass substrate 5 are divided into striped discharge channels 9 along the row direction. A pair of discharge electrodes 10 functioning as an anode A and a cathode K are provided in each discharge channel 9 partitioned by each partition wall 8 in the case of the DC drive type. A dischargeable gas is sealed in the space inside each discharge channel 9, and plasma discharge is generated by applying a voltage to the pair of discharge electrodes 10.
[0006]
The display cell 4 includes a glass substrate 7 that is disposed at a predetermined interval with respect to the intermediate sheet 2. For example, a color filter 13 for representing RGB three primary colors is provided on the surface of the glass substrate 7 facing the intermediate sheet 2, and a gap between the RGB three primary colors is shielded between the color filters 13. A black matrix (not shown in FIG. 5) is formed. This black matrix has a function of shielding a gap between colors and suppressing a crosstalk phenomenon peculiar to the plasma addressed liquid crystal display device. On the color filter 13 provided on the glass substrate 7, a plurality of signal electrodes Y are formed along the column direction so that each is orthogonal to the discharge channel 9. Accordingly, each color filter 13 is also formed along the column direction like each signal electrode Y, and a black matrix is formed between each color filter 13. Each pixel 12 is arranged in a matrix at a portion where each signal electrode Y and the discharge channel 9 formed in the plasma cell 3 intersect each other. The space between the glass substrate 7 and the intermediate sheet 2 is sealed with a sealing material 6, and the liquid crystal 11 is sealed in the sealed portion.
[0007]
Further, a backlight 14 serving as a light source is attached to the glass substrate 5 of the plasma cell 3, and light emitted from the backlight 14 passes through the plasma cell 3 and the display cell 4 to be transmitted from the display cell 4. Emitted.
[0008]
In the plasma addressed liquid crystal display device 1, plasma discharge is generated in a line sequential manner for each discharge channel 9 along the row direction, and each discharge channel 9 is switched and scanned. Display driving is performed by applying an image signal to each signal electrode Y extending along the column direction of the display cells 4 in synchronization with the scanning.
[0009]
When a plasma discharge is generated in the discharge channel 9, the inside of the discharge channel 9 is filled with charged particles and becomes an anode potential almost uniformly, and one row of pixels is selected. That is, one discharge channel 9 corresponds to one scanning line and functions as a sampling switch. When an image signal (signal voltage) is applied to each signal electrode Y of the display cell 4 in a state where the sampling switch is turned on, the display cell 4 is sampled by the anode potential of the discharge channel 9 and each pixel 12 ON or OFF of is controlled.
[0010]
When the plasma sampling switch is turned off, sampling of the display cell 4 is completed, and the image signal of the signal electrode Y is written to each pixel 12. The display cell 4 modulates the incident light from the backlight 14 in accordance with the image signal written in each pixel 12 and displays an image.
[0011]
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing two of the plurality of pixels 12 arranged in a matrix. In FIG. 6, only two signal electrodes Y1 and Y2 and one anode A1 are shown for easy understanding.
[0012]
The pair of pixels 12 has a structure in which the signal electrodes Y1 and Y2 of the display cell 4, the liquid crystal 11, the intermediate sheet 2, and the discharge channel 9 of the plasma cell 3 are sequentially stacked.
[0013]
The discharge channel 9 is substantially maintained at an anode potential during the plasma discharge. When an image signal is applied to the signal electrodes Y1 and Y2 while the discharge channel 9 is maintained at the anode potential, charges are injected into the liquid crystal 11 and the intermediate sheet 2.
[0014]
On the other hand, when the plasma discharge of the discharge channel 9 is completed, the anode potential disappears and the discharge channel 9 returns to the insulating state, but the liquid crystal 11 and the intermediate sheet 2 are maintained at the floating potential, and the injected charges are The pixel 12 is held and a so-called sampling hold operation is performed.
[0015]
Therefore, since the discharge channel 9 functions as an individual sampling switch element provided in each pixel 12, it is schematically represented by using a switch symbol S1 in FIG.
[0016]
On the other hand, the liquid crystal 11 and the intermediate sheet 2 held between the signal electrodes Y1 and Y2 and the discharge channel 9 function as a sampling capacitor. When the sampling switch S1 is rendered conductive by line sequential scanning of the discharge channel 9, the image signal applied to each of the signal electrodes Y1 and Y2 is written to the sampling capacitor, and each pixel 12 is turned on or off depending on the level of the signal voltage. The extinguishing operation is performed. Further, even after the sampling switch S1 is turned off, the signal voltage is held in the sampling capacitor, whereby the active matrix operation of the liquid crystal display device is performed.
[0017]
In this case, the effective voltage applied to the liquid crystal 11 of each pixel 12 is determined by capacitive division between the liquid crystal 11 and the intermediate sheet 2. Therefore, as the thickness of the intermediate sheet 2 is reduced, the capacity of the intermediate sheet 2 is reduced and the effective voltage applied to the liquid crystal 11 is increased. Therefore, if the intermediate sheet 2 can be formed as thin as possible, each signal electrode The voltage level of the image signal to Y1 and Y2 can be lowered accordingly.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
In general, a display cell used in a plasma addressed liquid crystal display device encloses a liquid crystal that is an electro-optical material. When a direct current voltage is constantly applied to the liquid crystal, the quality characteristics of the liquid crystal are deteriorated. Therefore, the display cell is usually driven by an alternating voltage.
[0019]
The display cell 4 in which the liquid crystal 11 is sealed is basically driven by frame inversion as shown in FIG. That is, in a certain frame period, as shown in FIG. 7A, a positive image signal is written over all the pixels 12 of the display panel, and in the next frame, as shown in FIG. A negative image signal is written over all the pixels 12 of the panel. Thus, according to the frame inversion driving method, the polarity of the image signal applied to each signal electrode Y is inverted every frame period.
[0020]
However, such a simple frame inversion drive does not provide a complete AC drive due to a slight level shift of the image signal, asymmetry of the signal circuit, etc., and a frame in which a positive image signal is written. There is a difference in luminance of the entire screen between the frame in which the negative image signal is written. For this reason, luminance modulation occurs every frame period, and there is a possibility that the observer may recognize it as flicker (flickering of the screen).
[0021]
In order to avoid flicker synchronized with the frame period, so-called line inversion driving is employed.
[0022]
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining this line inversion driving.
[0023]
According to this line inversion drive, in a certain frame, as shown in FIG. 8A, a positive-polarity image signal is written in odd-numbered lines and a negative-polarity image signal is written in even-numbered lines. In the display cell 4, in order to realize line inversion driving, it is necessary to invert the polarity of the image signal applied to each signal electrode Y at high speed every horizontal period (1H).
[0024]
In the next frame, as shown in FIG. 8B, a negative-polarity image signal is written in the odd-numbered lines, and a positive-polarity image signal is written in the even-numbered lines. Thereby, line inversion driving and frame inversion driving can be performed together.
[0025]
According to this driving method, the flickers appear because the polarity of each pixel 12 is inverted every frame period. However, regarding the entire screen of the display panel, the luminance change of each pixel 12 is an odd line and an odd number. The line is reversed, and flicker is not recognized in a normal observation state.
[0026]
However, in the plasma addressed liquid crystal display device 1 that selects the row of the pixels 12 by plasma discharge of the plasma cell 3, one discharge channel 9 corresponds to one scanning line (one line) in the plasma cell 3, By exciting the plasma discharge for each line, the corresponding row of pixels 12 is selected. As described above, the discharge channel 9 functions as a sampling switch. When the plasma discharge is completed, an image signal is written to the pixel 12 and the discharge channel 9 is insulative at the end of the plasma discharge, so that the switch is completely turned on. Ideally, it will be in a blocked state. However, in practice, the charged particles generated by the plasma discharge contain a considerable amount of metastable particles, and therefore, a certain amount of time is required until the metastable particles disappear. For this reason, it takes a long time to disappear (decay) of charged particles, and when the horizontal period (1H) assigned to the line is exceeded, the sampling switch is not completely cut off and the next line is not cut off. The image signal having the reverse polarity to be written is sampled. That is, when the decay is long, the image signal to be written to the next line is overwritten on the image signal to be originally written.
[0027]
Therefore, in the plasma addressed liquid crystal display device 1, when the above-described line inversion drive is performed, in order to perform the polarity inversion for each line, there is a possibility that an image signal having a reverse polarity is overwritten to cause a large writing loss.
[0028]
In order to compensate for such a write loss, it is necessary to apply to the signal electrode Y at a voltage higher than the signal voltage to be originally written. Furthermore, if there is a variation in the disappearance time of charged particles between the lines, local display unevenness appears as the entire screen, and the image quality is deteriorated.
[0029]
The problem is that the discharge channel 9 is applied with an image signal having an opposite polarity for each one or a plurality of adjacent signal electrodes Y, and the polarity of the image signal applied to each signal electrode Y is inverted every frame period. This can be solved by using a driving method. In this driving method, since the polarity of the image signal is inverted for each signal electrode arranged in a column, this driving method is hereinafter referred to as column inversion driving.
[0030]
Unlike the normal line inversion drive, the column inversion drive does not invert the polarity of the image signal every horizontal period of the discharge channel 9, so that even if the charge particle extinction time is long, the image signal of the opposite polarity is overwritten. There is no fear of the occurrence of such a large write loss. In general, image signals adjacent to each other have almost the same signal voltage level due to the continuity of the image, and if the same polarity is used, a large write loss does not occur. Therefore, the influence of the time constant of the switch characteristics due to plasma discharge is not affected. It is possible to make it difficult to receive. In the column inversion driving, the polarity of the image signal is inverted for each column. Therefore, when viewed as the whole image, the luminance deviation due to the difference in polarity is averaged, and the variation in luminance is suppressed. Therefore, when the column inversion drive and the frame inversion drive are combined, almost no flicker occurs. Therefore, by performing both the column inversion drive and the frame inversion drive, the display cell 4 using the liquid crystal 11 as the electro-optical material can be completely AC driven while suppressing flicker.
[0031]
However, in the column inversion driving, a very large potential difference is generated between the signal electrodes Y whose polarity is inverted, so that a so-called crosstalk phenomenon peculiar to the plasma addressed liquid crystal display device is remarkably observed. For this reason, when performing column inversion driving, the crosstalk phenomenon is prevented by increasing the width of the black matrix between the pixels 12 provided in the color filter 13. However, when the width of the black matrix between the pixels 12 is increased, the aperture ratio of the display cell 4 is reduced, and this causes a reduction in the display brightness of the image.
[0032]
The present invention has been made in order to solve the above-described problem. When the column inversion driving and the frame inversion driving are performed together, the display brightness of the image is reduced by reducing the aperture ratio of the display cell. An object of the present invention is to provide a plasma addressed liquid crystal display device capable of preventing the crosstalk phenomenon without lowering.
[0033]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a plasma addressed liquid crystal display device according to the present invention includes a plurality of signal electrodes each along the column direction. And a liquid crystal layer provided opposite to the plurality of signal electrodes; Display cells with a plurality of each along the row direction Discharge channels and a pair of discharge electrodes provided in each of the discharge channels A plasma cell having Through the intermediate sheet Mutually joined Cage The plasma cell In the above each A pair of in the discharge channel Apply discharge pulses sequentially to the discharge electrodes, In each discharge channel Generates plasma discharge and applies image signal with reversed polarity for each of multiple adjacent signal electrodes The column inversion driving and the frame inversion driving for inverting the polarity of the image signal applied to each signal electrode for each frame are performed together. In the plasma addressed liquid crystal display device, The plurality of signal electrodes to which image signals having the same polarity are applied in the column inversion drive are arranged with a spacing T1 ′ between them, and the spacing T2 ′ between the signal electrodes whose polarities are reversed is the same. The interval between the plurality of signal electrodes to which the polar image signal is applied is wider than the interval T1 ′, and is opposed to the intervals T1 ′ and T2 ′, and has the same width as the intervals T1 ′ and T2 ′. A black matrix is provided so that .
[0034]
The image signal with the polarity reversed is preferably applied to every three adjacent signal electrodes.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a plasma addressed liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0036]
The plasma addressed liquid crystal display device of the present embodiment has substantially the same configuration as the conventional plasma addressed liquid crystal display device 1 described with reference to FIG. 5, and as shown in FIG. 5, plasma that generates plasma discharge. It has a flat panel structure in which a cell 3 and a display cell 4 enclosing a liquid crystal 11 as a display medium are arranged facing each other with an intermediate sheet 2 interposed therebetween.
[0037]
Each plasma cell 3 has a plurality of discharge channels 9 each along the row direction. A pair of discharge electrodes 10 serving as a cathode K and an anode A are provided inside each discharge channel 9. Each display cell 4 is provided with a plurality of signal electrodes Y each along the column direction. Each discharge channel 9 of the plasma cell 3 and each signal electrode Y of the display cell 4 intersect with each other in an orthogonal state, and pixels 12 are formed in a matrix form by this intersection.
[0038]
In the plasma addressed liquid crystal display device of the present invention, the configuration of the color filter 13 provided on the glass substrate 7 in the display cell 4 is different. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the color filter 13 provided in the display cell 4.
[0039]
As shown in FIG. 1, the display cell 4 of this plasma addressed liquid crystal display device is provided with a color filter 13 on a glass substrate 7, and each of the signal electrodes along the column direction is provided on the color filter 13. Y is provided. For example, each signal electrode Y is provided with a predetermined interval T1 ′ so as to be close to each other by three, and for each of the three signal electrodes close to each other, an interval T2 ′ larger than the interval T1 ′ is provided. It has been. Similarly to the signal electrode Y, the color filter 13 is also arranged with an interval T1 or T2, and a black matrix 34 is provided between the adjacent color filters 13. Accordingly, each black matrix 34 has a slightly larger width in consideration of a manufacturing alignment margin, and the two black matrices 34 arranged between the three signal electrodes Y adjacent to each other are provided. The matrix 34 has a width T1 (80 μm), and one black matrix 34 arranged between the three signal wirings adjacent to each other has a width T2 (160 μm).
[0040]
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the overall configuration and operation of the plasma addressed liquid crystal display device of the first embodiment.
[0041]
In each discharge channel 9 of the plasma cell 3, cathodes K0 to Kn and anodes A0 to An are provided, respectively. The cathodes K0 to Kn are connected to the scanning circuit 31, and the anodes A0 to An are grounded. The signal electrodes Y0 to Ym of the display cell 4 are connected to the signal circuit 32. Further, the scanning circuit 31 and the signal circuit 32 are connected to the control circuit 33 and controlled by the control circuit 33.
[0042]
The scanning circuit 31 sequentially applies discharge pulses to the cathodes K0 to Kn to excite plasma discharge in the discharge channel 9, and sequentially selects the pixels 12 for each row (each line). The signal circuit 32 applies an image signal to each of the signal electrodes Y0 to Ym, and writes the image signal to the pixels 12 in the row sequentially selected by the discharge channel 9. The control circuit 33 controls the scanning circuit 31 and the signal circuit 32 synchronously.
[0043]
In the plasma addressed liquid crystal display device of the present embodiment, so-called column inversion driving is performed in which image signals having opposite polarities are applied to every three signal electrodes Y0 to Ym arranged along the column direction. I do. At this time, the scanning circuit 31 rewrites the screen for each frame by repeating the sequential selection of the pixel rows every certain frame period. In this case, the signal circuit 32 performs so-called frame inversion driving by inverting the polarity of the image signal applied to each of the signal electrodes Y0 to Ym for each frame period.
[0044]
The operation for performing both the column inversion driving and the frame inversion driving will be specifically described with reference to FIG.
[0045]
As shown in FIG. 3, when viewed from above the plasma cell 3 and the display cell 4, a display screen including pixels 12 arranged in a matrix is formed. Then, in a certain frame, as shown in FIG. 3A, an image signal having the same polarity is applied to three adjacent signal electrodes Y, and the opposite is applied to the next three adjacent signal electrodes. A polar image signal is applied. That is, a positive polarity image signal is written to the pixels 12 in the first, second, and third columns, respectively, and a negative polarity image signal is written in the pixels 12 in the fourth, fifth, and sixth columns. Each signal is written. Further, positive image signals are written in the pixels 12 in the seventh, eighth, and ninth columns, respectively, and negative images are written in the pixels 12, in the tenth, eleventh, and twelfth columns. Each signal is written.
[0046]
In the next frame, as shown in FIG. 3B, an image signal with reversed polarity is written in each pixel column. That is, the image signal written to each pixel 12 is inverted for each frame, and so-called frame inversion driving is performed.
[0047]
In this way, the black matrix 34 formed between the signal electrodes to which image signals having different polarities are applied is formed to be wider than the black matrix 34 formed between the other signal electrodes. Even if there is a difference in luminance between the pixel 12 to which the positive image signal is written and the pixel 12 to which the negative image signal is written, it is averaged as a whole screen so as not to stand out. It has become. Therefore, even if frame inversion driving is performed, flicker is hardly observed and the display cell 4 can be AC driven.
[0048]
The plasma addressed liquid crystal display device according to the present embodiment employs column inversion driving in which image signals having opposite polarities are applied to each of the three signal electrodes Y. However, the difference in luminance due to the difference in polarity is spatially distributed over the entire screen. However, instead of this configuration, a configuration may be adopted in which the driving is inverted every two signal electrodes Y or every four or more signal electrodes Y.
[0049]
However, when displaying a color image, the RGB three primary color filters 13 are associated with each of the three signal electrodes Y, and the three signal electrodes Y corresponding to the RGB three primary color filters are driven to be inverted. If the width of the black matrix 34 between the signal electrodes Y to be inverted is increased, the inequality of the width of the black matrix 34 can be made most inconspicuous, and the display quality is improved.
[0050]
In general, in the plasma addressed liquid crystal display device, most of the image signal voltage applied to the signal electrode is consumed by the intermediate sheet, and the image signal voltage applied to the liquid crystal layer is close to 1/10 of the original voltage. It is known that it will decline. For this reason, the image signal voltage applied to the signal electrode is about 60V to 80V at the maximum. Therefore, the maximum potential difference between adjacent signal electrodes is a signal in which a positive image signal is applied between signal electrodes in which the polarity of the image signal is inverted, assuming that the image signal voltage applied to each signal electrode is 60 to 80 V. Since +60 to +80 V is applied to the electrode, and −60 to −80 V is applied to the signal electrode to which the negative image signal is applied, an extremely high voltage of 120 to 160 V is provided between both signal electrodes. A large potential difference will occur. For this reason, a large crosstalk phenomenon occurs between the signal electrodes whose polarities are inverted. Therefore, in order to prevent this crosstalk phenomenon, it is necessary to increase the width of the black matrix.
[0051]
Therefore, in the column inversion driving in which the polarity is inverted for each signal electrode, it is necessary to increase the width of all the black matrices, and the aperture ratio of the display cell is lowered.
[0052]
On the other hand, an image signal is applied to the signal electrodes by column inversion driving that performs polarity inversion for each plurality, and the width of the black matrix between the signal electrodes for polarity inversion is wider than the width of the black matrix in other portions. Thus, the demerit that the aperture ratio of the display cell is reduced can be eliminated.
[0053]
FIG. 4A is a waveform diagram for explaining the operation of the plasma addressed liquid crystal display device of the present embodiment.
[0054]
A signal waveform C shown in FIG. 4A represents an image signal applied to three signal electrodes (line 1, line 2, and line 3) when the signal electrodes Y0 to Ym are driven by column inversion. The polarity of the applied image signal is not switched within one frame.
[0055]
Therefore, positive polarity data D1, D2, and D3 are applied to the signal waveform C over line 1, line 2, and line 3. Thus, in column inversion driving, image data having the same polarity is always written in the same frame.
[0056]
On the other hand, the signal waveform L shown in FIG. 4B is applied to three signal electrodes (line 1, line 2, and line 3) adjacent to each other when the signal electrodes Y0 to Ym are driven by line inversion. The line 1 is supplied with positive image data D1, the line 2 is supplied with negative image data D2, and the line 3 is supplied with positive image data D3.
[0057]
Thus, the polarity inversion of the signal waveform C shown in FIG. 4A is for each frame, whereas the polarity inversion of the signal waveform L shown in FIG. 4B is for each line. Since the signal waveform C shown in FIG. 4A is slower in polarity switching than the signal waveform L shown in FIG. 4B, the power consumption of the signal circuit can be reduced accordingly.
[0058]
A voltage waveform 1 shown in FIG. 4C represents a discharge voltage supplied from the scanning circuit 31 to the cathode K of the line 1 to which the signal voltage is applied. As shown in FIG. 4C, the plasma discharge is excited by applying a pulse P1 of about minus several hundred volts to the cathode K of the line 1. By this plasma discharge, charged particles due to plasma discharge are generated in the discharge channel 9 of the pixel 12 corresponding to the line 1, the pixel 12 corresponding to the line 1 is selected, and the image data D 1 is written to the pixel 12.
[0059]
Even after the voltage pulse P1 is released, the charged particles generated by the plasma discharge in the discharge channel 9 remain, so that the plasma switch is not completely shut off. A curve indicated by W <b> 1 in FIG. 4C represents the disappearance process of charged particles generated by the plasma discharge of the discharge channel 9. This curve W1 represents a case where the decay is long, and the time assigned to the line 2 is extended beyond the time assigned to the line 1 until the remaining charged particles completely disappear. In this case, in the line inversion driving shown in FIG. 4B, after the positive polarity image data D1 is written in the line 1, the negative polarity image data D2 is overwritten in the line 2. As a result, a large write loss occurs.
[0060]
On the other hand, in the column inversion driving shown in FIG. 4A, after the positive polarity image data D1 is written in the line 1, the positive polarity image data D2 is also overwritten in the line 2. In this case, considering the continuity of the screen, the image data D1 and the image data D2 often have almost equal voltage levels, and are shown by a curve W1 that represents the disappearance process of charged particles. Thus, even if the decay is long, the effect of overwriting hardly occurs. Moreover, there is no substantial influence even if image data of the same polarity and the same level is overwritten.
[0061]
Next, the voltage waveform 2 is applied to the cathode K2 of the line 2 as shown in FIG. That is, a pulse P2 of about minus several hundred volts is applied to the cathode K2, and plasma discharge of the discharge channel 9 of the line 2 is generated. The decay of the charged particles generated thereby is represented by the curve W2. The decay of the disappearance of charged particles varies between the lines, and FIG. 4D shows the case where the curve W2 is shorter than the curve W1. That is, in the line 2, the plasma discharge of the discharge channel 9 is completed within the assigned horizontal period, and the normal image signal D2 can be written in any of the line inversion driving and the column inversion driving.
[0062]
Thus, if there is a variation in the decay of the disappearance of charged particles between the lines, display unevenness occurs depending on whether or not there is overwriting. It can be seen that in the line inversion drive, this display unevenness appears remarkably, whereas in the column inversion drive, it is hardly affected.
[0063]
As described above, according to the plasma addressed liquid crystal display device of the present embodiment, the image signal voltage is applied to the signal electrodes Y0 to Ym by column inversion driving. Even when the decay time is long, the voltage loss of the image signal written in each pixel 12 can be suppressed. In particular, when displaying a uniform image over the entire screen, it is effective to suppress the voltage loss of the image signal. Further, even when the decay until the disappearance of the charged particles due to the plasma discharge of the discharge channel 9 is not uniform among the signal electrodes, display unevenness can be avoided. Further, the column inversion drive can reduce the polarity inversion speed of the image signals of the signal electrodes Y0 to Ym as compared with the case of the normal line inversion drive, so that the power consumption can be reduced.
[0064]
In the column inversion driving having the above advantages, since the potential difference between the signal electrodes to which the image signals of different polarities are applied becomes large, the occurrence of the crosstalk phenomenon is remarkable, but the plasma addressed liquid crystal display of the present embodiment In the apparatus, the black matrix formed between the signal electrodes where the image signal is inverted is made wider than the black matrix of other portions, so that the crosstalk phenomenon can be prevented. In addition, since the black matrix width is not increased with respect to the black matrix between all the signal electrodes, it is possible to suppress a decrease in the aperture ratio of the display cell due to the increase in the black matrix width, and display a bright image on the display panel. Can be provided.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the width of the black matrix that shields light between the plurality of signal electrodes to which the image signal with reversed polarity is applied is the width of the black matrix formed between the other signal electrodes. Therefore, the crosstalk phenomenon can be prevented. In addition, since the width of the black matrix is not increased with respect to the black matrix between all the signal electrodes, it is possible to suppress a decrease in the aperture ratio of the display cell caused by increasing the black matrix width. A bright image display can be provided on the panel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a display cell portion of a plasma liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration and operation of a plasma addressed liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating column inversion driving of the plasma addressed liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the plasma addressed liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional plasma addressed liquid crystal display device.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the operation of a conventional plasma addressed liquid crystal display device.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining frame inversion driving.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining line inversion driving.
[Explanation of symbols]
2 Intermediate sheet
3 Plasma cell
4 Display cells
5 Glass substrate
6 Sealing material
7 Glass substrate
8 Bulkhead
9 Liquid crystal
10 Discharge electrode
A anode
K cathode
11 Liquid crystal
12 pixels
13 Color filter
14 Backlight
31 Scanning circuit
32 Signal circuit
33 Control circuit
34 Black Matrix
Y0-Ym Signal electrode
K0-Kn cathode
A0 to An anode

Claims

それぞれが列方向に沿った複数の信号電極と、該複数の信号電極に対向して設けられた液晶層とを有する表示セルと、それぞれが行方向に沿った複数の放電チャネルと、前記各放電チャネル内にそれぞれ設けられた一対の放電電極とを有するプラズマセルとが中間シートを介して相互に接合されており、前記プラズマセルにおける前記各放電チャネル内の一対の放電電極に順次に放電パルスを印加して、前記各放電チャネル内にそれぞれプラズマ放電を発生させるとともに、隣り合う複数の信号電極毎に極性を反転した画像信号を印加するコラム反転駆動と、フレーム毎に前記各信号電極に印加される画像信号の極性を反転させるフレーム反転駆動とを併せて実施するプラズマアドレス液晶表示装置において、
前記コラム反転駆動において同極性の画像信号が印加される前記複数の信号電極は、相互に間隔Ｔ１’をあけてそれぞれ配置されるとともに、極性が反転する信号電極間の間隔Ｔ２’が、前記同極性の画像信号が印加される前記複数の信号電極同士の前記間隔Ｔ１’よりも広くなっており、前記各間隔Ｔ１’およびＴ２’に対向して、それぞれの間隔Ｔ１’およびＴ２’と同じ幅となるようにブラックマトリクス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液晶表示装置。Display cells each having a plurality of signal electrodes along the column direction and a liquid crystal layer provided opposite to the plurality of signal electrodes, a plurality of discharge channels each along the row direction, and each of the discharges are bonded to each other and a plasma cell having a pair of discharge electrodes provided in the channel, respectively via the intermediate sheet, the sequentially discharge pulse to a pair of discharge electrodes in said respective discharge channels in the plasma cell Applied to generate a plasma discharge in each of the discharge channels, and to apply a column inversion drive for applying an image signal with the polarity reversed for each of a plurality of adjacent signal electrodes, and to each signal electrode for each frame. In a plasma addressed liquid crystal display device that performs frame inversion driving for inverting the polarity of an image signal ,
The plurality of signal electrodes to which image signals having the same polarity are applied in the column inversion drive are arranged with a spacing T1 ′ between them, and the spacing T2 ′ between the signal electrodes whose polarities are reversed is the same. The interval between the plurality of signal electrodes to which the polar image signal is applied is wider than the interval T1 ′, and is opposed to the intervals T1 ′ and T2 ′, and has the same width as the intervals T1 ′ and T2 ′. A plasma addressed liquid crystal display device , wherein a black matrix is provided so that

前記極性を反転した画像信号は、隣り合う３本の信号電極毎に印加される、請求項１に記載のプラズマアドレス液晶表示装置。 The plasma addressed liquid crystal display device according to claim 1, wherein the image signal with the polarity reversed is applied to every three adjacent signal electrodes.