JPH10239661A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低消費電力と、オフセット電圧の調整範囲を
拡大を図る。 【解決手段】 液晶層を挟んで画素駆動用の透明電極
と、水平走査電極とを設ける。透明電極は、垂直方向を
長手方向とするストライプ状で、表示画素の繰り返しピ
ッチで配列する。水平走査電極は、プラズマ放電チャン
ネルを形成するアノード電極とカソード電極により構成
する。透明電極のそれぞれに、正方向電源を用いて、表
示すべき画素値に応じた信号電圧を印加する。ただし、
隣接する表示画素には、中点電位を中心として反転した
信号電圧を印加する。アノード電極を共通に接続し、信
号電圧の反転周期に同期して、中点電位を中心として反
転する反転駆動電圧を印加する反転駆動回路を設ける。
低域通過型フィルタを通過させた反転駆動電圧の中点電
位と、信号電圧の中点電位とを比較し、その比較出力を
用いて制御して両中点電位が一致するように反転駆動電
圧の上側電位および下側電位を設定する中点電圧一致回
路を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アクティブマト
リックス方式により画像を形成する、例えばプラズマア
ドレス型液晶表示素子を用いたものとして好適な液晶表
示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近では、例えば家庭内で確保すること
ができる設置スペース等を考慮しつつ、より迫力のある
映像を得るために、大型かつ薄型で構成されたテレビジ
ョン受像機や、背面投射型プロジェクタ装置が普及して
きている。

【０００３】これらテレビジョン受像機や、背面投射型
プロジェクタ装置は、技術の進歩にともない、過去のも
のと比較してかなりの薄型化を実現してきているが、テ
レビジョン受像機の場合は、例えばＣＲＴの奥行き、ま
たプロジェクタ装置の場合は投射レンズを設置する角度
などの構成上の条件により薄型化に限界がある。

【０００４】また、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒ；薄膜トランジスタ）液晶パネルによ
る表示装置は、前記したテレビジョン受像機や、プロジ
ェクタ装置よりも薄型に構成できるが、より大型の表示
装置とするためにはＩＣ技術によって形成されるＴＦＴ
の数量の増加によって、より高精度の製造技術が要求さ
れるとともに、その製造歩留まりが低下することにより
極めて高価になる。

【０００５】そこで、テレビジョン受像機や、プロジェ
クタ装置と同等の大画面を形成することができるととも
に、液晶ディスプレイ並の薄さを実現できるプラズマア
ドレス型液晶素子（Ｐｌａｓｍａ Ａｄｄｒｅｓｓｅｄ
Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ；以下頭文字を取って
ＰＡＬＣと記載する）を表示部に用いた液晶表示装置が
考えられている。

【０００６】このプラズマアドレス型液晶素子を用いた
表示装置は、高輝度、高コントラストというＴＦＴ液晶
表示装置の長所を活かすとともに、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍ
ａＤｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）の技術によって大画面
を実現することが可能になっている。

【０００７】図８は、ＰＡＬＣを表示部に用いた表示装
置の構造の一部を示す斜視図であり、図９は、ＰＡＬＣ
の一部分を断面的に示したものである。

【０００８】この表示装置は、図８に示すように、ＰＡ
ＬＣ１を、互いに偏光軸が直交する２個の偏光フィルタ
３および４で挟み、ＰＡＬＣ１の背面にバックライト光
源２を配置して構成される。ＰＡＬＣ１は、その背面に
配置されているバックライト光源２から放射される光束
を、２枚の偏光フィルタ３、４の作用と相俟って、アク
ティブマトリックス方式により選択的に透過させること
によって画像を形成する透過型の表示素子としての構造
を持っている。

【０００９】ＰＡＬＣ１の構造は、図９に示す通りであ
り、背面側に設けられるプラズマ基板（背面ガラス）５
には、表示画面の水平方向に延設される多数の隔壁（リ
ブ）６、６、６・・・によって、例えば水平方向に中空
状に仕切られた多数の走査溝７、７、７・・・が形成さ
れている。隔壁は、表示画面の垂直方向に一定の間隔で
設けられる。なお、走査溝７、７、７・・・は、切削さ
れた溝として形成してもよい。

【００１０】走査溝７のそれぞれ内には、それぞれが互
いに平行となるように、アノード電極８とカソード電極
９とが一対として形成されている。走査溝７、７、７、
…のそれぞれは、ＰＡＬＣ１の有効画面に相当する水平
走査線を構成する。したがって、走査溝７は、走査線の
数だけ、例えば約４８０本、形成される。

【００１１】隔壁６、６、６・・・を挟んで、プラズマ
基板５の前方には、絶縁層１０を構成する薄板ガラス基
板が配置され、プラズマ基板５と、隔壁６と、絶縁層１
０斗により、走査溝７、７、７・・・のそれぞれが密封
される。そして、走査溝７、７、７・・・の内部にプラ
ズマガスとして、例えばヘリウムガスなどの混合希ガス
が充填される。

【００１２】そして、カソード電極９には図９には示し
ていないプラズマ放電のドライバ回路から、例えば約ー
３００Ｖの負極性パルスの走査電圧が印加されており、
後で詳しく説明するように、所定のタイミングで供給さ
れるプラズマパルスによって、アノード電極８およびカ
ソード電極９間でプラズマ放電が生じるようにしてい
る。

【００１３】このプラズマ放電によって、走査溝７内で
はプラズマガスがイオン化し、このプラズマ粒子が完全
に消滅するまでの間、走査溝７内には電気的導体（プラ
ズマチャンネル）が形成され、スイッチング素子と同等
の選択動作（ストローブ）を行うことができるようにな
る。

【００１４】薄板ガラス基板の絶縁層１０の前面側に
は、マトリックス状に画素を形成するための液晶層１１
が設けられる。そして、この液晶層１１の前面側には、
Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応したストラ
イプ状のカラーフィルタ層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂが、
ストライプの長手方向を垂直方向として、１２Ｒ、１２
Ｇ、１２Ｂ、１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ、…というよう
に、水平方向に３色のカラーフィルタ層が順次に繰り返
し配列されるようにして設けられる。

【００１５】そして、このカラーフィルタ層１２Ｒ、１
２Ｇ、１２Ｂのそれぞれに重ねるようにしてストライプ
状の透明電極１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂが、繰り返し配列
されて設けられる。透明電極１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ
は、例えばＩＴＯ薄膜層により構成される。

【００１６】カラーフィルタ層および透明電極のストラ
イプの長手方向が垂直方向であって、走査溝７、７、７
・・・と直交する方向である。そして、３原色用のカラ
ーフィルタ層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの組および透明電
極１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂの組と、走査溝７、７、７・
・・との直交部分が１表示画素となるように構成されて
いる。後述するように、１画素を構成する透明電極１３
Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂのそれぞれには、１画素データを構
成するＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分のデー
タに応じた信号電圧が供給される。

【００１７】なお、以下の説明において、サフィックス
を除いてカラーフィルタ層１２および透明電極１３とい
うときには、１画素単位のカラーフィルタ層および透明
電極を示すものである。

【００１８】この表示装置においては、透明電極１３の
それぞれには、１水平区間毎に、当該水平ラインの映像
信号を供給するとともに、走査溝７内のプラズマガス
を、順次、垂直方向に放電させることにより、透明電極
１３（Ｇ、Ｂ、Ｒ）と走査溝７とが交差する部分の表示
画素としての液晶に、映像信号の対応する画素のデータ
が印加される。この画素データの印加により、バックラ
イト光源２から出射された光の透過率が、各画素のそれ
ぞれ各色光成分ごとに、画素データに応じて異なること
になり、カラー画像が表示されるものである。

【００１９】すなわち、図示されているようにＰＡＬＣ
１の入射側及び出射側にそれぞれ偏光フィルタ３、４が
配置されており、ＰＡＬＣ１において、前述のように、
プラズマ放電を生じる走査溝７を順次に垂直方向に移動
させると共に、映像信号を透明電極に印加することで、
偏光された光の透過量を画素単位で制御することがで
き、通常のＴＦＴ液晶表示素子と同様の原理でカラー画
像を得ることができるようになる。

【００２０】次に、図１０（Ａ）（Ｂ）をも用いて、表
示画面上に１フィールド分の画像を形成する動作につい
てさらに詳しく説明する。なお、図１０（Ａ）は、プラ
ズマチャンネルによるスイッチング動作を説明するため
の図であり、当該図１０（Ａ）には、便宜上、スイッチ
ＳＷが示されている。

【００２１】前述したように、カソード電極９に、例え
ばー３００Ｖを電源として印加してプラズマ放電させる
と、走査溝７にプラズマチャンネルが形成されるが、こ
のプラズマチャンネルが仮想電極となり、透明電極１３
とアノード電極８の間に映像信号電圧が印加される。つ
まり、図１０（Ａ）において、スイッチＳＷがオンとさ
れた状態になる。

【００２２】プラズマ放電によってプラズマチャンネル
が形成されると、図１０（Ａ）に示されているように、
走査溝７内は導通状態になり、これは図１０（Ｂ）に示
すように、ＦＥＴスイッチング素子１００の動作として
説明することができる。

【００２３】このプラズマチャンネルによるスイッチン
グ動作により、図９の薄板ガラス基板からなる絶縁層１
０の内面に仮想電極が生じる。ここで、透明電極１３に
画素駆動用の映像信号電圧を印加すると、プラズマ放電
中の走査溝７と透明電極１３との交点となる液晶層１１
の各画素（１ライン分）に駆動電圧（映像信号電圧）が
印加されるようになる。

【００２４】したがって、プラズマ放電が、順次、１ラ
イン目〜４８０ライン目の走査溝７内で発生するように
走査すると共に、これに同期して、透明電極１３に対し
て１ライン目〜４８０ライン目の画素（１ライン分）に
映像信号電圧を印加することにより、１フィールド分の
画像を表示することが可能になる。

【００２５】つまり、プラズマチャンネルによってどの
ラインの画像を形成するかを選択した後に、透明電極１
３（１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ）にそのラインの画像を形
成するための駆動電圧を印加することで、１フィールド
を構成するラインの選択的な走査を実現している。この
とき、バックライト光源２からの光束が、カラーフィル
タ層１２（フィルタ層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ）を透過
することにより、カラー画像を表示することが可能にな
る。

【００２６】以上のような構造および動作原理でカラー
画像を形成することができるＰＡＬＣ１を表示部に用い
て表示装置を構成することにより、薄型で、軽量かつ大
画面の表示装置を構成することができるようになる。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶に常に
一方向の直流電圧を加えて駆動した場合、液晶もイオン
化された微粒子であるため、一方の電極側に液晶分子が
片寄って、いわゆる焼き付き現象が生じる。そこで、従
来から、液晶層に印加する直流電圧の極性を、１水平走
査線ごと、あるいは１フィールドごとに反転して、前記
液晶分子の片寄りを防止し、焼き付き現象を防止するよ
うにして、液晶を駆動することが行われている。

【００２８】このように、印加直流電圧の極性を反転し
て液晶を駆動するには、プラズマチャンネル側の仮想電
極、この例の場合にはアノード電極８、の電位を零とし
て、透明電極１３の印加電圧の極性を反転させ、液晶層
１１に印加される駆動電圧の極性を反転させる方法が原
理的に考えられる。しかし、この方法の場合には、正負
の電源を使用する必要があるとともに、透明電極１３に
印加する駆動電圧のピーク・ツー・ピーク値が、信号電
圧のピーク・ツー・ピーク値の２倍になり、例えば±７
０Ｖの映像データで駆動する場合には、約１４０Ｖｐｐ
（Ｖｐｐは、ピーク・ツー・ピーク値）の駆動波形とな
る。このため、半導体プロセスが高価なものとなるとと
もに、消費電力が大きくなってしまうという問題があ
る。

【００２９】そこで、透明電極１３に印加する駆動電圧
のみを反転させるのではなく、図１１（Ａ）に示すよう
に、アノード電極８に印加する電圧も反転させることに
より、透明電極１３の駆動電圧は、その中点電圧を中心
として反転することができるため、一方向（正方向）電
源のみで生成でき、また、透明電極１３に印加する駆動
電圧のピーク・ツー・ピーク値を、信号電圧のピーク・
ツー・ピーク値とほぼ同じにして、消費電力を削減する
方法が用いられている。

【００３０】すなわち、この方法は、透明電極１３を駆
動するドライバ部のコストを低減するために、一方向
（例えば正方向）電源のみのコラムドライバを使用し、
反転駆動のための反転電圧は、全てのアノード電極８を
共通（コモン）の端子として、これを矩形波で駆動する
もので、コモンアノード反転駆動方式と呼ばれている。
このコモンアノード反転駆動方式によれば、コモンアノ
ード電位を０Ｖに置き換え、これを基準にして考えれ
ば、図１１（Ｂ）に示すように、透明電極１３を駆動す
る電圧を、０Ｖを中心として正負の極性に反転させて駆
動させたことに等しくなる。

【００３１】すなわち、このコモンアノード反転駆動方
式において、例えば±７０Ｖの黒信号の書き込みを行う
場合には、図１１（Ａ）のように、ある１ラインにおい
て、正極側の６０Ｖの映像信号を、直接、透明電極１３
に印加し、コモン電極（ＰＡＬＣ１の場合には、共通ア
ノード電極に相当）に−１０Ｖの電圧を印加する。

【００３２】次のラインでは、反転駆動のために、これ
を反転した−７０Ｖの黒信号の書き込みを行う必要があ
るが、コモンアノード反転駆動方式においては、まず、
映像信号を中点電位の３０Ｖレベルで反転した０Ｖの映
像信号に変換して、透明電極１３に印加する。同時に、
この反転信号が加えられている時には、コモンアノード
電極に、＋７０Ｖの電圧を印加する。

【００３３】こうして、コモンアノードの電極電位を基
準として考えた場合、図１１（Ｂ）に示すように、相対
的に±７０Ｖの駆動波形となり、前述した±７０Ｖｐｐ
の直接駆動を行っていることと等価になる。しかも、こ
の場合の映像信号による駆動電圧は、最大６０Ｖｐｐで
充分である。

【００３４】図９に示したような、ＰＡＬＣ１を表示部
に用いた表示装置においては、その透明電極１３への印
加電圧（ＩＴＯ駆動電圧）と透過率の関係（以下ＶーＴ
特性と呼ぶ）は、図１２のような曲線になっており、実
際の表示には１０Ｖから７０Ｖ程度の範囲の非飽和領域
が用いられている。この領域の駆動電圧を得る場合、約
１０Ｖのバイアス電圧が必要なことから、上述のように
正側電圧の駆動時にはコモン電圧として−１０Ｖを、反
転側電圧の駆動時には７０Ｖを印加することにより、正
側の０Ｖ〜６０Ｖの駆動電圧は１０Ｖ〜７０Ｖ、反転側
の０Ｖ〜−６０Ｖの駆動電圧は−１０Ｖ〜−７０Ｖの駆
動波形と等価になり、液晶の非飽和表示領域を効率良く
用いることが可能になる。この場合、−１０Ｖと＋７０
Ｖのコモンアノード反転電圧を１水平周期毎に交互に切
り換えて、共通アノード電極に印加することになる。

【００３５】実際には、上記液晶のＶ−Ｔ特性は、低電
圧側の飽和特性が表示素子の製造バラツキにより変動す
るため、この１０Ｖのバイアス電圧の調整範囲として、
０〜２０Ｖ程度の幅が要求され、コモン電圧の可変電圧
としては、図１１（Ａ）に示すように、負側には０Ｖか
ら−２０Ｖの可変幅、また正側には６０Ｖから８０Ｖの
トラッキング特性の取れた可変幅が要求される。

【００３６】すなわち、この正側と負側のコモン電圧の
振幅調整を行う場合、液晶の駆動電圧には正確な対称性
が必要とされることから、正側と負側のコモン電圧の中
点は、図１１（Ａ）に示すように、液晶の駆動電圧の中
点電位の３０Ｖに等しくなければならない。

【００３７】この要求を実現する場合、従来は図１３に
示すような中点電圧一致回路を用いていた。この例の場
合、コモンアノード電極に供給する電源電圧を生成する
ためにフローティングした、例えば（６０＋２α）Ｖｐ
ｐの電源電圧ＥＦを用意する。ここで、αはバイアス電
圧の調整用電圧で、α＝０〜２０Ｖである。

【００３８】そして、このフローティング電源の電源電
圧ＥＦの、上側電位Ｅｕは、この例ではＮ型のＭＯＳト
ランジスタ５６からなるスイッチ回路を通じてコモンア
ノード電極に印加され、また、前記フローティング電源
の電源電圧ＥＦの下側電位Ｅｄは、この例ではＰ型のＭ
ＯＳトランジスタ５７からなるスイッチ回路を通じてコ
モンアノード電極に印加されるように構成されている。

【００３９】そして、これらスイッチ回路を構成するＭ
ＯＳトランジスタ５６および５７が、１水平区間（図で
は１Ｈと記載）ごとに反転するパルスＩＮＶにより、１
水平区間ごとに、交互にオンとされることにより、コモ
ンアノード電極には、１水平区間ごとに、フローティン
グ電源の上側電位Ｅｕと下側電位Ｅｄとが交互に印加さ
れる。

【００４０】この上側電位Ｅｕと、下側電位Ｅｄとは、
以下に説明するように、フローティング電源電圧ＥＦの
中点電圧が、液晶の駆動電圧の中点電位に等しくなるよ
うにして確定する。

【００４１】すなわち、オペアンプ５１の一方の入力端
に、抵抗器５２および５３で分圧されたフローティング
電源電圧ＥＦの中点電圧が供給されるとともに、このオ
ペアンプ５１の他方の入力端に、抵抗器６１、６２、６
３で分圧された透明電極駆動用電源電圧Ｖｄｃの中点電
圧が供給される。

【００４２】また、オペアンプ５１の出力端に得られる
比較誤差電圧は、ＮＰＮトランジスタ５４およびＰＮＰ
トランジスタ５５のベースに共通に供給される。これら
ＮＰＮトランジスタ５４およびＰＮＰトランジスタ５５
のエミッタは共通に接続されて、その接続点は接地され
ている。また、ＮＰＮトランジスタ５４のコレクタに
は、フローティング電源の上側電位Ｅｕが印加され、Ｐ
ＮＰトランジスタ５５のコレクタには、フローティング
電源の下側電位Ｅｄが印加される。

【００４３】以上のように構成されている結果、オペア
ンプ５１は、一方および他方の入力端に供給される両中
点電圧を比較し、その比較誤差電圧によりＮＰＮトラン
ジスタ５４およびＰＮＰトランジスタ５５を駆動する。
そして、これらＮＰＮトランジスタ５４およびＰＮＰト
ランジスタ５５のエミッタは共通に接続されて、その接
続点は接地されていることから、フローティング電源電
圧ＥＦの中点電位と、透明電極駆動用電源電圧Ｖｄｃの
中点電位が等しくなるように、オペアンプ５１の負帰還
動作が行われ、フローティング電源の上側電位Ｅｕと下
側電位Ｅｄが確定する。

【００４４】すなわち、 （Ｅｕ−Ｅｄ）／２＝３０ ｛Ｅｕ−（６０＋２α−Ｅｕ）｝／２＝３０ ∴Ｅｕ＝６０＋α という関係が成り立つので、図１４に示すように、この
例においては、フローティングした電圧（６０＋２α）
Ｖｐｐの正側電位Ｅｕは（６０＋α）Ｖに確定し、負側
の電位Ｅｄは−αＶの電位となる。この確定したフロー
ティング電源の上側（正側）と下側（負側）の電圧を、
前述したように、２個のＭＯＳトランジスタ５６、５７
などのスイッチング素子を用いて、１水平区間毎に交互
に切り換えることにより、コモンアノード反転駆動に必
要な電圧が得られる。

【００４５】ところで、上述の説明は、透明電極駆動用
電源電圧Ｖｄｃの中点電位に関するオフセットが零であ
るとして説明したが、実際的には、オフセット電圧ＶOF
F を考慮する必要がある。

【００４６】すなわち、プラズマ放電チャンネルの中の
絶縁層１０（薄板ガラス）の下部の電位は、アノード側
の電位すなわちグランド電位にほぼ等しいが、表示素子
製造時の残留電荷量のバラツキにより−２０Ｖ〜＋２０
Ｖ相当のオフセット電圧を持つ場合がある。

【００４７】このオフセット電圧が、例えば−１０Ｖ、
かつ、前記バイアス電圧（α）が１０Ｖの場合のＰＡＬ
Ｃ１の透過率と駆動電圧との関係を図１５に示す。オフ
セット電圧が存在しない場合には、±１０〜±７０Ｖの
対称波形による駆動で良いが、この−１０Ｖのオフセッ
ト電圧がある場合には、図１５で点線で示すように、そ
の駆動電圧を負側に−１０Ｖシフトしたもの、すなわ
ち、正側は０Ｖ〜６０Ｖ、負側は−２０Ｖ〜−８０Ｖの
駆動電圧が必要になる。

【００４８】そこで、図１３および図１４に示すよう
に、抵抗器６２を可変抵抗器の構成として、この可変抵
抗器６２の抵抗値を調整することで、透明電極駆動用電
源電圧Ｖｄｃの中点電位を、この例では、±２０Ｖ、可
変できるようにしている。そして、この可変抵抗器６２
に得られる中点電位を、オペアンプ５１の一方の入力端
に供給することで、前述もしたように、フローティング
電源の中点電位と一致させるようにオペアンプ５１によ
る負帰還回路を動作させる。これにより、コモンアノー
ド電極に供給する反転電圧にも、そのオフセット電圧を
発生させるようにしている。

【００４９】図１４に、このオフセット電圧ＶOFF と、
コモンアノード電極に供給する反転電圧との関係を示
す。可変抵抗器６２を調整することにより、オフセット
電圧ＶOFF を正側および負側に制御することができる。

【００５０】ところが、図１３の従来の中点電圧一致回
路では、α＝２０Ｖとし、フローティング電源電圧ＥＦ
を８０Ｖｐｐのとした場合に、例えばオフセット電圧Ｖ
OFFを正側に＋２０Ｖシフトさせたときには、フローテ
ィングした下側の電圧Ｅｄが−１０Ｖから＋１０Ｖに変
化するが、オペアンプ５１の出力電位が接地電位に固定
されているので、下側の電圧Ｅｄは、オペアンプ５１の
ダイナミックレンジの問題から０Ｖで飽和してしまい、
０Ｖより上には電圧が上がらなくなるという問題が発生
する。

【００５１】このため、図１３の回路構成において、オ
フセット電圧ＶOFF を自由に正側、もしくは負側に調整
するには、更に別のバイアス電源が必要であった。

【００５２】また、上述のように、コモンアノード電極
に、フローティング電源の上側と下側の電源電圧を、ス
イッチング素子を用いて１水平区間毎に切り換えてコモ
ン反転駆動電源としているが、このときアノード電極の
容量成分をこのコモン反転駆動電源が充放電する。この
アノード電極の容量成分としては、例えば２０”クラス
のパネルでは一般的に数万ｐＦの容量が存在するため、
このコモン反転駆動電源の切換時には、この容量成分の
充放電時の電流として大きな電流が流れ、フローティン
グ電源の上側と下側の電源電圧に大きなスパイクが生じ
てしまう。

【００５３】すなわち、コモンアノード電極を、前述し
たように、例えば８０Ｖｐｐ程度の理想的な方形波（図
１６（ａ）参照）で駆動した場合、図１６（ｂ）に示す
ような大きなアノード駆動電流（充放電電流）が流れ、
オペアンプ５１用のフローティング電源電圧が図１６
（ｃ），（ｅ）に示すように変動する。この結果とし
て、この電源電圧のオフセット値を決定するオペアンプ
回路５１用の電源の中点電圧も、図１６（ｄ）に示すよ
うに、この切り換えの瞬間に変化し、オペアンプ５１
が、その変動分を素早く補正してしまうために、大きな
電流がオフセット電圧の出力段と、オペアンプ５１の出
力段に流れてしまい、消費電力が増大してしまう。

【００５４】特に、ＰＡＬＣでは、電源電圧が高いこ
と、また大画面のためにアノード電極と透明電極間容量
が大きい（例えば約１５０００ｐＦ）ことにより、大き
な消費電力が必要であった。このため、トランジスタ５
４、５５には大きな放熱板が必要であった。

【００５５】以上のように、従来のプラズマアドレス型
液晶表示装置は、消費電力増大のために、大きな放熱板
を設置すること、さらに、オフセット電圧の調整のため
に別の電源回路を設置すること、のために表示装置の重
量が増加するとともに小型化が阻害される、という問題
があった。

【００５６】この発明は、以上の問題点を解消すること
ができるようにしたプラズマアドレス型液晶表示装置を
提供することを目的とする。

【００５７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明による液晶表示装置において
は、互いに直交する第１および第２の方向に配列される
複数の表示画素を構成するための液晶層と、前記液晶層
の一面側において、前記第１の方向に前記表示画素の繰
り返しピッチで配列される複数個の第１の走査電極と、
前記液晶層の前記一面とは反対側の面側において、前記
第２の方向に前記表示画素の繰り返しピッチで設けら
れ、かつ、走査電圧が供給される電極のそれぞれが互い
に共通に接続されている複数個の第２の走査電極と、前
記複数個の第１の走査電極のそれぞれに、正方向または
負方向の一方向電源を用いて、表示すべき画素値に応じ
た信号電圧を印加するものであって、前記第２の方向に
隣接する表示画素には、あるいは同一の表示画素につい
ての時間方向に隣接する区間の表示画素には、中点電位
を中心として反転した信号電圧を印加するようにする信
号駆動回路と、前記複数個の第２の走査電極の共通に接
続されている電極のそれぞれに、前記信号電圧の反転周
期に同期して、中点電位を中心として反転する反転駆動
電圧を印加する反転駆動回路と、前記反転駆動電圧の中
点電位が供給される低域通過型フィルタと、前記低域通
過型フィルタを通過させた前記反転駆動電圧の中点電位
と、前記信号電圧の中点電位とを比較し、その比較出力
を用いて制御して両中点電位が一致するように前記反転
駆動電圧の上側電位および下側電位を設定する中点電圧
一致回路と、を備えることを特徴とする。

【００５８】このような構成のこの発明によれば、フロ
ーティング電源の中点電位検出部に適当な低域通過型フ
ィルタが挿入されているため、コモン反転駆動電源の切
換時において、アノード電極の容量成分の充放電時のフ
ローティング電源の上側と下側の電源電圧に生じるスパ
イクが小さくなり、中点電圧を一致させようとする補正
動作としては、急峻な補正が行われなくなるので、ダイ
ナミックな消費電力が小さくなるように改善される。

【００５９】また、請求項３に記載の発明による液晶表
示装置においては、互いに直交する第１および第２の方
向に配列される複数の表示画素を構成するための液晶層
と、前記液晶層の一面側において、前記第１の方向に前
記表示画素の繰り返しピッチで配列される複数個の第１
の走査電極と、前記液晶層の前記一面とは反対側の面側
において、前記第２の方向に前記表示画素の繰り返しピ
ッチで設けられ、かつ、走査電圧が供給される電極のそ
れぞれが互いに共通に接続されている複数個の第２の走
査電極と、前記複数個の第１の走査電極のそれぞれに、
正方向または負方向の一方向電源を用いて、表示すべき
画素値に応じた信号電圧を印加するものであって、前記
第２の方向に隣接する表示画素には、あるいは同一の表
示画素についての時間方向に隣接する区間の表示画素に
は、中点電位を中心として反転した信号電圧を印加する
ようにする信号駆動回路と、前記複数個の第２の走査電
極の共通に接続されている電極のそれぞれに、前記信号
電圧の反転周期に同期して、中点電位を中心として反転
する反転駆動電圧を印加する反転駆動回路と、前記反転
駆動電圧の中点電位と、前記信号電圧の中点電位とを比
較し、その比較出力を用いて制御して両中点電位が一致
するように前記反転駆動電圧の上側電位および下側電位
を設定する回路であって、前記比較出力電圧が得られる
部位を、前記信号駆動回路の電源電圧の中点電位が得ら
れる部位に接続し、前記比較出力が前記信号駆動回路の
電源電圧の中点電位になるようにして、前記両中点電位
が一致するようにする中点電圧一致回路と、を備えるこ
とを特徴とする。

【００６０】このような構成によれば、比較出力電圧が
得られる部位を信号駆動回路の電源電圧の中点電位が得
られる部位に接続したので、比較出力電圧は接地電位で
はなく、オフセット電圧に応じて変わる。このため、オ
フセット電圧の調整幅として十分な範囲を確保すること
ができる。

【００６１】

【発明の実施の形態】以下、この発明によるプラズマア
ドレス型液晶表示装置の実施の形態を、図を参照しなが
ら説明する。

【００６２】図２は、この実施の形態の表示装置の、特
に映像系の一部回路ブロックを示す図である。なお、こ
の図２において、プラズマアドレス型液晶表示素子３７
としては、図８、図９で説明したＰＡＬＣ１を用いた表
示素子の構成である。以下の説明では、このプラズマア
ドレス型液晶表示素子３７はＰＡＬＣ表示素子３７とい
う。

【００６３】この表示装置には、図示は省略したが、Ｎ
ＴＳＣ (National Television System Committee) 復調
部２１の前段に、例えばＮＴＳＣ方式のＵ／Ｖチュー
ナ、ＢＳチューナ等の放送受信手段と、例えばＶＴＲ等
の外部機器で再生された標準ビデオ信号を入力する１又
は複数の外部入力端子が設けられている。

【００６４】そして、この放送受信手段で選択された標
準ビデオ信号、および１又は複数の外部入力端子から入
力された外部標準ビデオ信号は、表示装置内で選択され
て、ＮＴＳＣ復調部２１に入力される。

【００６５】ＮＴＳＣ復調部２１に入力されたビデオ信
号は、輝度信号、色差信号に復調されて倍速変換部２２
に供給される。また、このＮＴＳＣ復調部２１で抽出さ
れた同期信号は、後述するＬＣＤコントローラ２９に供
給されて、このＬＣＤコントローラ２９において、以下
に説明する各機能回路の動作クロックが生成されて、各
種信号処理の同期がとられるように構成されている。

【００６６】倍速変換部２２内には、１フレーム分の映
像信号（輝度信号、色差信号）を格納することができる
フレームメモリが設けられており、このフレームメモリ
により動き成分検出が行われる。そして、静止画領域で
は、その時点のフィールド及び１フィールド前の１水平
期間の映像信号が書き込み時の倍の速度で２回連続して
読み出される。

【００６７】また、動画領域では、その時点のフィール
ド情報の１水平期間の映像信号と、その前後の１水平期
間の映像信号による内挿補間処理で生成された補間映像
信号が倍速で読み出され、５２５ライン／６０Ｈｚのノ
ンインターレース信号に変換される。

【００６８】倍速処理を施された映像信号は、倍速変換
部２２から映像信号処理部２３に供給され、この映像信
号処理部２３において、カラー調整、ヒュー調整等を受
けた後に、逆マトリックス処理によりＲ（赤）色、Ｇ
（緑）色、Ｂ（青）色の各原色信号が生成される。ここ
で生成された各原色信号は、それぞれ８ビットの量子化
精度を有しているＡ／Ｄ変換器２４でディジタルの映像
データＶ８ｂに変換され、さらに、誤差拡散処理部２５
で等価的に８ビット相当の精度を持つ７ビットの映像デ
ータＶ７ｂに変換される。

【００６９】そして、映像データＶ７ｂ（Ｒ色、Ｇ色、
Ｂ色のそれぞれが７ビット）は、ホワイトバランス調整
部２６でホワイトバランス処理が施された後に、液晶コ
ラムドライバ２７に供給される。

【００７０】液晶コラムドライバ２７は、例えば８５４
画素からなる１水平期間の映像データ、すなわち８５４
画素×３チャンネル（Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色）の画素の映像
データＶ７ｂをラッチし、この画素毎の映像データＶ７
ｂを１水平期間ホールドするように構成されている。そ
して、後述するプラズマドライバ３２によって、所定の
走査溝７（図９）でプラズマ放電を発生させた時に、こ
の画素毎の映像データＶ７ｂが１水平ライン毎に読み出
され、さらに、Ｄ／Ａ変換器２８でアナログ信号に変換
されて、それぞれ、ＰＡＬＣ表示素子３７の透明駆動電
極１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂに印加される。

【００７１】ＬＣＤコントローラ２９は、例えば５Ｖの
電源で動作するように構成され、ＮＴＳＣ復調部２１か
らの同期信号に基づいて生成された動作クロックによっ
てＳ字補正波形発生部３０を駆動するカウントクロック
ＣＬＫ、アノード反転駆動回路３１を駆動するアノード
反転パルスＩＮＶ、およびプラズマドライバ３２を駆動
して走査溝７（水平ライン）毎にプラズマ放電させるた
めのプラズマパルスＰＲ、をそれぞれ生成する。

【００７２】Ｓ字補正波形発生部３０は、カウントクロ
ックＣＬＫにより駆動されて、画素とされる液晶分子の
透過率特性に応じて駆動率を制御するためのＳ字補正波
形ＶＲを生成する。生成されたＳ字補正波形ＶＲは、液
晶コラムドライバ２７に供給されて、ホワイトバランス
処理を経た映像データＶ７ｂに対してＳ字補正（ガンマ
補正）が施される。

【００７３】プラズマドライバ３２は、電源回路３５か
らの−３００Ｖの電源電圧をカソード電極９に印加させ
る。そして、この実施の形態では、ＮＴＳＣの画面を構
成する約４８０ライン相当の水平走査線、すなわちＰＡ
ＬＣ表示素子３７に形成されている走査溝７を順次選択
してプラズマパルスＰＲを供給し、その走査溝７のカソ
ード電極９に印加されている約ー３００Ｖの電源電圧に
よってプラズマ放電を発生させる。

【００７４】すなわち、液晶コラムドライバ２７に入力
された倍速の映像データＶ７ｂに同期して、走査溝７、
７、７・・を、ＰＡＬＣ表示素子３７の画面の垂直方向
の、例えば上方から下方に順次プラズマ放電させ、放電
状態をフィールド毎に繰り返すことで、前記映像データ
に応じてＰＡＬＣ表示素子３７を駆動することができる
ようになる。これによって、入力したビデオ信号を映像
として映し出すことができるようになる。

【００７５】バックライト回路３６は、ＰＡＬＣ表示素
子３７を背面側から照明するバックライト光源を駆動す
る。バックライト光源から出射される光束がＰＡＬＣ表
示素子３７の所定の画素を透過することで、表示画像が
形成される。この例では、バックライト回路３６は、マ
イコン制御部３４により制御されて、バックライト光源
の明るさを調整することによってピクチャー調整を行う
ことができる。

【００７６】マイコン制御部３４は、ユーザが操作部３
３から入力される指令にしたがい、上述した各チューナ
の選局や画像調整、また、電源オン／オフなどの各種制
御を行うように構成されている。

【００７７】次に、プラズマドライバ３２について詳し
く説明する。図３に示すように、プラズマドライバ３２
には、例えば約ー３００Ｖの電源電圧が用いられてお
り、これが１ライン目Ｌ１から４８０ライン目Ｌ４８０
までの各ラインのカソード電極９（１）、９（２）・・
・、９（４８０）（ここで、（ｎ）は第ｎライン目を示
している。以下同じ）に印加されている。

【００７８】そして、カソード電極９（１）〜カソード
電極９（４８０）のそれぞれは、プラズマ放電用のスイ
ッチング素子として配置されている、例えばＮＭＯＳ
（ＮチャンネルＭＯＳ）トランジスタＴｒ（１）、Ｔｒ
（２）、・・・、Ｔｒ（４８０）のドレインに接続され
ている。これらＮＭＯＳトランジスタＴｒ（１）〜Ｔｒ
（４８０）のソース電極は共通に接続され、さらに、例
えば約１００ｍＡの電流源ＩＡに接続されており、プラ
ズマ放電時の電流が一定となるように制御されて、安定
したプラズマ放電が行われるようにしている。

【００７９】なお、カソード電極９のそれぞれは、ドレ
イン抵抗ＲＤを介してプラズマ電源３５に接続されてい
る。

【００８０】また、ＮＭＯＳトランジスタＴｒ（１）〜
Ｔｒ（４８０）のゲート電極には、ＬＣＤコントローラ
２９から、例えば約１０μｓｅｃのパルス幅の正極性パ
ルスであるプラズマパルスＰＲが１ライン毎に順次印加
される。

【００８１】そして、ＮＭＯＳトランジスタＴｒ（１）
〜Ｔｒ（４８０）のうちの、例えばＮＭＯＳトランジス
タＴｒ（１）のゲート電極にプラズマパルスＰＲが印加
されると、図３において、１ライン目Ｌ１に網掛模様で
示されているように、アノード電極８（１）、カソード
電極９（１）間でプラズマ放電が起こる。

【００８２】このように、１ライン分の画素信号に同期
して、１ライン目Ｌ１から４８０ライン目Ｌ４８０まで
のカソード電極に、順次に、プラズマパルスＰＲを印加
することで、１フィールド分の映像を形成することがで
きるようになる。

【００８３】次に、ＰＡＬＣ表示素子３７の映像駆動信
号と、プラズマパルスＰＲの位相関係とを説明する。

【００８４】１ライン分の走査期間が、例えば３２μｓ
ｅｃである場合、図４（ｂ）、（ｃ）に示されているタ
イミングで、ある１ライン、例えば１ライン目Ｌ１のＮ
ＭＯＳトランジスタＴｒ（１）のゲート入力に、１０μ
ｓｅｃ幅の正極性のプラズマパルスＰＲを印加する。す
ると、対応するラインの走査溝７がプラズマ放電する。
図４（ｃ）は、当該走査ラインのカソード波形を示して
いる。

【００８５】こうして、あるラインの走査溝７がプラズ
マ放電している状態で、図４（ａ）に示されている各画
素毎でサンプルホールドされた最大７０Ｖの映像信号
を、例えば約２０μｓｅｃの間、透明電極１３に対して
持続して印加することにより、その１ライン分の映像信
号をＰＡＬＣ表示素子３７に書き込むことができる。

【００８６】すなわち、図４（ａ）は、１画素について
のサンプルホールドされた映像信号の波形を示している
が、走査溝７にプラズマ放電が生じているラインに含ま
れる８５４個の画素のそれぞれについて、まったく同様
にして、約２０μｓｅｃの間、それぞれの画素に対応す
る透明電極１３に映像信号データに応じた電圧を印加す
ることで、１ラインの表示がなされるものである。

【００８７】そして、続く次の２ライン目Ｌ２では、図
４（ｄ）に示されているように、ＮＭＯＳトランジスタ
Ｔｒ（２）に、１０μｓｅｃ幅の正極性のプラズマパル
スＰＲを印加し、同じくプラズマ放電している状態で、
図４（ａ）に示されているように、各画素毎でサンプル
ホールドし、反転した最大ー７０Ｖの２ライン目の映像
信号（反転データ）を、例えば約２０μｓｅｃの間持続
して印加する。

【００８８】こうして、奇数ラインと、偶数ラインとで
映像信号を反転出力することにより、ＰＡＬＣ表示素子
３７を交流駆動することになり、直流電圧を継続的に印
加することによる液晶分子の劣化を防止するようにして
いる。

【００８９】以上のようなタイミングで、４８０ライン
分の映像信号を、順次、ＰＡＬＣ表示素子３７に書き込
むことで、１フィールド分の画像を形成して表示するこ
とができるようになる。

【００９０】上述の図４（ａ）に示したような映像信号
の画素毎のサンプルホールドは、液晶コラムドライバ２
７およびＤ／Ａ変換器２８で行われる。この液晶コラム
ドライバ２７およびＤ／Ａ変換器２８の構成および動作
について、次に説明する。

【００９１】図５は、液晶コラムドライバ２７およびＤ
／Ａ変換器２８の回路構成例のブロック図であり、図６
は、その動作波形を示している。この例では、いわゆる
チャージ＆ホールド型のＤ／Ａ変換回路の構成とされ
る。なお、図５の回路は、画素の各色データ毎に設けら
れるものであり、Ｄ／Ａ変換出力は、１画素分の透明電
極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂのうちの、それぞれ対応する
１色用の透明電極に印加されるものである。この例で
は、各色は、前述したように７ビット（０から１２７ま
での値）のデータとされている。

【００９２】図５に示すように、シフトレジスタ４１
は、１ライン分の映像信号（各色のデータ）を画素毎に
順次記録し、１ラインの最後の映像データを取り込むと
同時に、映像データラッチ回路４２に並列データの転送
を行い、また、アップダウンカウンタ４３のリセットを
行う。その後、１２８クロック分のアップダウンカウン
タ４３の出力と、映像データラッチ回路４２の出力デー
タとが、コンパレータ回路４４において比較され、デー
タが一致するまでＭＯＳトランジスタ４６をオン状態と
し、充放電用コンデンサ４５にランプ波形ＶＲを充電さ
せる。

【００９３】このランプ波形ＶＲは、Ｓ字補正波形発生
部３０で、液晶の透過率−駆動電極電圧の特性（図１２
参照）の非直線特性を補正して、直線特性になるように
生成された電圧波形である。

【００９４】図６に示すように、例えば映像データのデ
ジタル値が「１２５」のときには、アップダウンカウン
タ４３で、１２５ケ目のカウントクロックになるまで、
映像データラッチ回路４２のデジタル値よりも、アップ
ダウンカウンタ４３の出力カウント値データが小さいた
め、コンパレータ回路４４の出力は、図６（ｃ）に示す
ように、ハイレベルとなり、ＭＯＳトランジスタ４６を
オンとし、コンデンサ４５にランプ波形ＶＲをチャージ
アップしてゆく（図６（ｂ）参照）。

【００９５】そして、アップダウンカウンタ４３のカウ
ント値データが１２６になって、映像データラッチ回路
４２のデジタル値よりも大きくなると、コンパレータ回
路４４の出力がローレベルになる。そして、このコンパ
レータ回路４４の出力がローレベルになった瞬間に、Ｍ
ＯＳトランジスタ４６がオフとなるので、コンデンサ４
５は、そのときの電圧をホールドする。すなわち、チャ
ージ＆ホールド型Ｄ／Ａ変換の動作が行われる。

【００９６】そして、ランプ波形ＶＲが図（ｂ）の後半
のように、徐々に下がり、ホールド電圧よりも低くなる
と、コンデンサ４５の充電電圧は、ダイオード４７を通
じて放電される。こうして、前述の図４（ａ）に示した
ような１水平区間毎の映像信号データに応じたホールド
電圧が得られ、対応する画素の透明電極１３Ｒ，１３
Ｇ，１３Ｂのいずれかに印加される。

【００９７】一方、アノード反転駆動回路３１からの１
水平期間毎に反転されるコモンアノード電源電圧が、Ｐ
ＡＬＣ表示素子３７の共通アノード電極に供給されるこ
とにより、前述した図４（ａ）に示したような１水平期
間毎の反転駆動が行われる。次に、この実施の形態にお
けるアノード反転駆動回路３１の回路例を、図１に示
す。このアノード反転駆動回路３１は、中点電圧一致回
路を構成しており、この図１の回路において、前述した
図１３の従来の回路と同一部分には、同一符号を付し
て、その部分の説明は省略する。

【００９８】この例のアノード反転駆動回路３１は、フ
ローティング電源電圧ＥＦの中点電圧を、低域通過型フ
ィルタ（以下、ローパスフィルタという）を通じてオペ
アンプ５１の一方の入力端に供給するようにする点と、
トランジスタ５４，５５の共通エミッタ接続点を接地す
るのではなく、透明電極駆動用電源電圧Ｖｄｃのオフセ
ット電圧を含む中点電位設定用の可変抵抗器６２の電位
と同じになるように接続した点が、図１３の回路と異な
る。

【００９９】すなわち、抵抗器５２と５３との接続中点
（オペアンプ５１の一方の入力端）は、抵抗器７１およ
びコンデンサ７２を通じて接地されて、オペアンプ５１
の負帰還動作の発振防止も兼ねたラグリード型ローパス
フィルタ７０が設けられる。このローパスフィルタ７０
は、アノード反転駆動時の中点電位の電圧変動を、後述
するように減衰させて、フローティング電源電圧の変動
分を急激に補正させないようにしている。このときの補
正電流はローパスフィルタ７０の時定数を適当に選ぶこ
とにより、従来の数分の１の大きさに設定するようにす
る。

【０１００】また、透明電極駆動用電源電圧Ｖｄｃの中
点電位およびそのオフセット電圧を調整するための可変
抵抗器６２の可動子がオペアンプ５１の他方の入力端に
接続されると共に、可変抵抗器６２の可動子に得られる
中点電圧がＮＰＮトランジスタ８１およびＰＮＰトラン
ジスタ８２のベースに共通に供給される。ＮＰＮトラン
ジスタ８１のコレクタは、透明電極駆動用電源電圧Ｖｄ
ｃが得られる端子に接続され、ＰＮＰトランジスタ８２
のコレクタは、接地される。

【０１０１】また、これらＮＰＮトランジスタ８１およ
びＰＮＰトランジスタ８２のエミッタは共通に接続され
て、その接続点は、オペアンプ５１の出力点に等しいト
ランジスタ５４、５５のエミッタの共通接続点に接続さ
れる。これにより、後述するように、可変抵抗器６２に
よるオフセット電圧の調整範囲のダイナミックレンジが
従来よりも広くなる。

【０１０２】まず、消費電流が小さくなることについ
て、説明する。

【０１０３】すなわち、前述もしたように、ＰＡＬＣ方
式の大型表示装置の場合、共通（コモン）に接続された
アノード電極と透明電極との間の容量成分が約１５００
０ｐＦ存在する。このため、ローパスフィルタ７０が設
けられていない場合には、このコモンアノード電極を８
０Ｖｐｐ程度の図１６（ａ）に示す理想的な方形波で駆
動した場合には、同図（ｂ）のような大きなアノード駆
動（充放電）電流が流れ、オペアンプ５１用のフローテ
ィング電源電圧が、同図（ｃ）、（ｅ）のように変動す
る。その結果として、その中点電位も図１６（ｄ）のよ
うに変動し、この電圧変動を補正するための図１６
（ｇ）、（ｉ）のような大きな電流がオフセット電圧の
出力段とオペアンプ５１の出力段に流れてしまい、トラ
ンジスタ５４、５５、８１、８２には大きな放熱板が必
要となってしまう。

【０１０４】実際のコモンアノード駆動電圧の駆動波形
は、図１６（ａ）のような理想的な方形波ではなく、図
７（ａ）のように立上がりおよび立ち下がりが若干なま
った波形になり、フローティング電源の正側と負側の電
圧には、図７（ｂ）、（ｄ）に示すように、図１６に示
したものに比較して若干の電圧降下が生じるが、依然と
して大きい。

【０１０５】しかし、この実施の形態では、フローティ
ング電源電圧ＥＦの中点に，図１のように、オペアンプ
５１の負帰還動作の発振防止も兼ねたラグリード型ロー
パスフィルタ７０が挿入されていることにより、アノー
ド反転駆動時の中点電位の電圧変動は、図７（ｃ）のよ
うに減衰し、フローティング電源電圧ＥＦの中点電圧の
変動分を急激に補正しないようにしている。

【０１０６】そして、このときの補正電流は、ローパス
フィルタ７０の時定数が適当に選定されていることによ
り、図７（ｅ）、（ｆ）のように従来の数分の１の大き
さになる。図７（ｅ）は、トランジスタ８１、５５によ
る中点電位の引き上げ補正電流であり、図７（ｆ）は、
トランジスタ５４、８２による中点電位の引き下げ補正
電流である。このように、ローパスフィルタ７０を設け
たことにより、この実施の形態では補正電流を従来の数
分の１にすることができるので、消費電流を小さくする
ことができる。

【０１０７】また、前述したように、フローティング電
源の正側と負側の電圧には若干の電圧降下が生じ、実際
のアノード反転駆動電圧波形は、図７（ａ）に示すよう
になまるが、依然として立上がり、立ち下がりが急峻で
あることから、不要輻射の問題がある。しかし、この例
の場合のようにローパスフィルタ７０が存在する場合の
アノード反転駆動電圧波形は、図７（ｇ）のようにな
り、スイッチングトランジスタからの前述の輻射妨害を
低減させる効果がある。

【０１０８】次に、オフセット電圧の調整範囲について
説明する。

【０１０９】前述したように、この実施の形態では、図
１に示したように、オペアンプ５１のバッファ出力をオ
フセット電圧可変のための中点調整電圧、図１の例で
は、透明電極駆動用電源電圧Ｖｄｃの中点電圧のバッフ
ァ出力に接続したことにより、フローティング電源の下
側のダイナミックレンジが拡大し、オフセット電圧を広
範囲に調整可能となる。同様に、コモンアノード反転駆
動電圧の小振幅側（例えば６０Ｖｐｐ）の調整範囲も広
く設定できる。

【０１１０】すなわち、例えばオフセット電圧ＶOFF を
＋２０Ｖに設定した場合には、オペアンプ５１の出力が
透明電極駆動電源電圧Ｖｄｃの中点電位３０Ｖにオフセ
ット電圧（Ｖoff ）２０Ｖを加えた５０Ｖに設定される
ことになり、フローティングしたコモン電圧駆動用の、
例えば６０＋２０＝８０Ｖｐｐ電源の上側の電圧は６０
＋１０＋２０＝９０Ｖ、下側の電圧はー１０＋２０＝１
０Ｖに固定されることになるが、その電源を用いたオペ
アンプ５１の出力電圧は、コモン電源の上側と下側の電
圧の中点の５０Ｖに接続されているため、ダイナミック
レンジ上の問題は発生しない。さらにオペアンプ５１の
出力段のトランジスタの動作電流が均等に分割され、ト
ランジスタの消費パワーに片寄りが出ないという特徴が
ある。

【０１１１】また、コモン反転駆動電圧の振幅を、例え
ば６０Ｖｐｐに減少した場合でも、透明電極駆動電源電
圧Ｖｄｃの中点電位とオペアンプの出力電位は５０Ｖの
ままなので、フローティング電源の上側の電圧は６０Ｖ
＋２０Ｖ＝８０Ｖ、下側の電圧は０Ｖ＋２０Ｖ＝２０Ｖ
に固定されることになり、同様にダイナミックレンジの
問題は発生しない。

【０１１２】さらに、オフセット電圧ＶOFF を−２０Ｖ
に設定した場合を説明する。オペアンプ５１の出力が、
３０−２０＝１０Ｖに接続されることになり、フローテ
ィングしたコモン反転駆動電源、例えば８０Ｖｐｐ（α
＝１０）の電源の上側の電圧は、６０＋１０ー２０＝５
０Ｖ、また下側の電圧は−１０Ｖ−２０Ｖ＝−３０Ｖに
固定されることになるが、その電源を用いたオペアンプ
の出力電圧は、フローティングしたコモン反転駆動電源
の上側と下側の電圧の中点に等しい１０Ｖに接続されて
いるため、同じくダイナミックレンジ上の問題は発生し
ない。

【０１１３】また、コモン反転駆動電源の振幅を、仮に
６０Ｖｐｐに減少した場合でも、この上側の電圧は６０
Ｖ−２０Ｖ＝４０Ｖ、下側の電圧は０Ｖ−２０Ｖ＝−２
０Ｖになるが、透明電極駆動電源の中点電位とオペアン
プの出力電位は３０−２０＝１０Ｖのままなので、同様
にダイナミックレンジの問題は発生しない。

【０１１４】以上のように、オペアンプ５１の出力電位
を、オフセット電圧に同期させて変化させることによ
り、フローティングしているオペアンプ５１用のコモン
反転駆動電源電圧の中点電圧が、オペアンプ５１の出力
電圧と同一になり、オフセット電圧やフローティング電
源電圧を変化させても、必ずオペアンプ５１の出力電圧
は、フローティング電源の上側と下側の電圧の中点電位
のままなので、ダイナミックレンジ上の問題は発生しな
い。

【０１１５】以上説明したように、プラズマアドレス型
液晶表示素子は、コモンアノード反転駆動電圧がＴＦＴ
方式に比較して約１０倍の電圧が必要であり、この電圧
を切り換える時の中点の電圧変動成分に低域通過フィル
タを挿入することにより、中点電圧一致型のオペアンプ
帰還方式を用いた場合のフローティング電圧中点確定回
路の出力段の補正電流を１／４程度に低減することが可
能である。したがって、放熱板の小型化や輻射対策用の
シールドケースの簡略化もできるようになり、低コスト
の表示装置を構成することができるようになる。

【０１１６】また、反転駆動電圧の上側と下側の電源出
力を、例えば１水平区間毎に切り換えることにより、全
てのアノード電極にコモンアノード反転駆動電圧を与え
ているが、ローパスフィルタにより、この矩形波の立ち
上がり波形が鈍っているので、電源切換素子のスイッチ
ングロス、およびアノード電極駆動波形からの輻射も低
減することが可能になる。

【０１１７】したがって、この発明により、簡単な放熱
設計と、駆動波形が鈍ることによる輻射低減に十分な効
果を上げることが可能である。

【０１１８】また、中点電圧のオフセット電圧を変化さ
せる場合、透明電極駆動電源側の中点電位を上下に変化
させるが、この中点電圧のバッファ出力と上記オペアン
プの出力を結合することにより、オフセット電圧の調整
幅と、コモン電圧の調整幅に対してオペアンプの出力動
作点が最適化され、十分な調整範囲を確保することがで
きる。

【０１１９】なお、以上の例では、反転駆動電圧の上側
と下側の電源出力を、１水平区間毎に切り換えるように
したが、１フィールド毎に切り換えるようにしてもよ
い。また、以上の例は、ＰＡＬＣ表示素子を用いた表示
装置の場合であるが、この発明は、通常のＴＦＴ方式の
液晶表示素子のコモン反転駆動方式にも同じく有効であ
る。

【０１２０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、低域通過型フィルタを設けたことにより、消費電流
を小さくすることができ、これにより、簡単な放熱設計
と、駆動波形が鈍ることによる輻射低減に十分な効果を
上げることが可能である。

【０１２１】また、コモンアノード反転駆動方式におい
て、液晶駆動用の透明電極駆動電源電圧の中点のオフセ
ット調整範囲を広くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の要部の回路構成例を示
す図である。

【図２】この発明の実施の形態が適用されたプラズマア
ドレス型液晶表示素子を用いた表示装置の基本構成を示
すブロック図である。

【図３】この発明の実施の形態で用いられるプラズマ放
電ドライバの回路図の例である。

【図４】この発明の実施の形態における液晶表示素子へ
の書き込み映像データとプラズマ放電パルスの位相関係
を示す図である。

【図５】この発明の実施の形態の一部回路例としてのチ
ャージ＆ホールド型Ｄ／Ａ変換器の構成例を示す図であ
る。

【図６】図５のＤ／Ａ変換動作の原理を説明するための
タイミング図である。

【図７】この発明の実施の形態の要部を説明するための
動作波形図である。

【図８】この発明の実施の形態に用いられるＰＡＬＣ表
示素子を用いた表示装置の構造を示す図である。

【図９】この発明の実施の形態に用いられるＰＡＬＣ表
示素子を用いた表示装置の構造を説明するための図であ
る。

【図１０】この発明の実施の形態に用いられるＰＡＬＣ
表示素子のプラズマチャンネルを説明するための図であ
る。

【図１１】コモンアノード反転駆動方式を説明するため
の図である。

【図１２】ＰＡＬＣ表示素子の駆動電圧対透過率の関係
を示す図である。

【図１３】従来システムにおけるコモンアノード反転駆
動電源の中点電位を確定させる中点電位一致回路の例を
示す図である。

【図１４】コモンアノード反転駆動電源の中点電位を確
定させる中点電位一致回路の動作原理を説明するための
図である。

【図１５】ＰＡＬＣ表示素子の駆動電圧対透過率および
オフセット電圧との関係を示す図である。

【図１６】従来システムにおける中点電位確定回路の動
作波形図である。

【符号の説明】

１…ＰＡＬＣ表示素子、２…バックライト、３、４…偏
光フィルタ、５…プラズマ基板（背面ガラス）、６…隔
壁（リブ）、７…走査溝（プラズマチャネル）、８…ア
ノード電極、９…カソード電極、１０…絶縁層（薄板ガ
ラス）、１１…液晶層、１２（１２Ｒ，１２Ｇ，１２
Ｂ）…カラーフィルタ層、１３（１３Ｒ，１３Ｇ，１３
Ｂ）…透明電極（ＩＴＯ薄膜）、１４…前面ガラス、２
１…ＮＴＳＣ復調部、２２…フレーム倍速変換回路、２
３…映像信号処理回路、２４…Ａ／Ｄ変換器、２５…誤
差拡散部、２６…ホワイトバランス調整回路、２７…液
晶コラムドライバ、２８…Ｄ／Ａ変換器、２９…ＬＣＤ
コントローラ、３０…Ｓ字補正波形発生回路、３１…ア
ノード反転駆動回路、３２…プラズマドライバ、３３…
操作部、３４…マイコン制御部、３５…電源回路、３６
…バックライト光源、３７…プラズマアドレス型液晶表
示素子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに直交する第１および第２の方向に配
   列される複数の表示画素を構成するための液晶層と、 前記液晶層の一面側において、前記第１の方向に前記表
   示画素の繰り返しピッチで配列される複数個の第１の走
   査電極と、 前記液晶層の前記一面とは反対側の面側において、前記
   第２の方向に前記表示画素の繰り返しピッチで設けら
   れ、かつ、走査電圧が供給される電極のそれぞれが互い
   に共通に接続されている複数個の第２の走査電極と、 前記複数個の第１の走査電極のそれぞれに、正方向また
   は負方向の一方向電源を用いて、表示すべき画素値に応
   じた信号電圧を印加するものであって、前記第２の方向
   に隣接する表示画素には、あるいは同一の表示画素につ
   いての時間方向に隣接する区間の表示画素には、中点電
   位を中心として反転した信号電圧を印加するようにする
   信号駆動回路と、 前記複数個の第２の走査電極の共通に接続されている電
   極のそれぞれに、前記信号電圧の反転周期に同期して、
   中点電位を中心として反転する反転駆動電圧を印加する
   反転駆動回路と、 前記反転駆動電圧の中点電位が供給される低域通過型フ
   ィルタと、 前記低域通過型フィルタを通過させた前記反転駆動電圧
   の中点電位と、前記信号電圧の中点電位とを比較し、そ
   の比較出力を用いて制御して両中点電位が一致するよう
   に前記反転駆動電圧の上側電位および下側電位を設定す
   る中点電圧一致回路と、 を備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】前記複数個の第２の走査電極は、前記液晶
   層の前記一面とは反対側の面に対向した位置において、
   前記第１の方向にプラズマ放電チャンネルを形成すると
   共に、前記第２の方向に前記表示画素の繰り返しピッチ
   で設けられ、かつ、走査電圧が供給される方の電極のそ
   れぞれが互いに共通に接続されているものであり、 前記反転駆動回路は、前記複数個の第２の走査電極のう
   ちの共通に接続されている方の電極のそれぞれに、前記
   信号電圧の反転周期に同期して、中点電位を中心として
   反転する反転駆動電圧を印加するようにすることを特徴
   とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】互いに直交する第１および第２の方向に配
   列される複数の表示画素を構成するための液晶層と、 前記液晶層の一面側において、前記第１の方向に前記表
   示画素の繰り返しピッチで配列される複数個の第１の走
   査電極と、 前記液晶層の前記一面とは反対側の面側において、前記
   第２の方向に前記表示画素の繰り返しピッチで設けら
   れ、かつ、走査電圧が供給される電極のそれぞれが互い
   に共通に接続されている複数個の第２の走査電極と、 前記複数個の第１の走査電極のそれぞれに、正方向また
   は負方向の一方向電源を用いて、表示すべき画素値に応
   じた信号電圧を印加するものであって、前記第２の方向
   に隣接する表示画素には、あるいは同一の表示画素につ
   いての時間方向に隣接する区間の表示画素には、中点電
   位を中心として反転した信号電圧を印加するようにする
   信号駆動回路と、 前記複数個の第２の走査電極の共通に接続されている電
   極のそれぞれに、前記信号電圧の反転周期に同期して、
   中点電位を中心として反転する反転駆動電圧を印加する
   反転駆動回路と、 前記反転駆動電圧の中点電位と、前記信号電圧の中点電
   位とを比較し、その比較出力を用いて制御して両中点電
   位が一致するように前記反転駆動電圧の上側電位および
   下側電位を設定する回路であって、前記比較出力電圧が
   得られる部位を、前記信号駆動回路の電源電圧の中点電
   位が得られる部位に接続し、前記比較出力が前記信号駆
   動回路の電源電圧の中点電位になるようにして、前記両
   中点電位が一致するようにする中点電圧一致回路と、 を備えることを特徴とする液晶表示装置。
4. 【請求項４】前記複数個の第２の走査電極は、前記液晶
   層の前記一面とは反対側の面に対向した位置において、
   前記第１の方向にプラズマ放電チャンネルを形成すると
   共に、前記第２の方向に前記表示画素の繰り返しピッチ
   で設けられ、かつ、走査電圧が供給される方の電極のそ
   れぞれが互いに共通に接続されているものであり、 前記反転駆動回路は、前記複数個の第２の走査電極のう
   ちの共通に接続されている方の電極のそれぞれに、前記
   信号電圧の反転周期に同期して、中点電位を中心として
   反転する反転駆動電圧を印加するようにすることを特徴
   とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】前記比較出力電圧が得られる部位を、前記
   信号駆動回路の電源電圧の中点電位に代えて、この中点
   電位に近いオフセット調整電圧のバッファ出力に接続す
   ることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。