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JP3042079B2 - Image display device - Google Patents

Image display device

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Publication number
JP3042079B2
JP3042079B2 JP25869691A JP25869691A JP3042079B2 JP 3042079 B2 JP3042079 B2 JP 3042079B2 JP 25869691 A JP25869691 A JP 25869691A JP 25869691 A JP25869691 A JP 25869691A JP 3042079 B2 JP3042079 B2 JP 3042079B2
Authority
JP
Japan
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electrodes
substrate
electrode
electro
liquid crystal
Prior art date
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JP25869691A
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Japanese (ja)
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正健 林
正一 棚町
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13334Plasma addressed liquid crystal cells [PALC]

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶セル等の電気光学
セルとプラズマセルを重ねた積層構造を有するアクティ
ブマトリクスタイプの画像表示装置に関する。プラズマ
セルは液晶セルのアドレッシングに用いられる。より詳
しくは、液晶セルとプラズマセルとの間に介在する隔壁
の材料構成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix type image display device having a laminated structure in which an electro-optical cell such as a liquid crystal cell and a plasma cell are stacked. Plasma cells are used for addressing liquid crystal cells. More specifically, the present invention relates to a material configuration of a partition wall interposed between a liquid crystal cell and a plasma cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、マトリクス液晶表示装置の高解
像度化及び高コントラスト化を図る為の手段として、各
表示画素毎に薄膜トランジスタ等のスイッチング素子を
設け、これを線順次で駆動する方式(所謂アクティブマ
トリクスアドレス方式)が一般的に採用されている。し
かしながら、この方式においては薄膜トランジスタの様
な半導体素子を基板上に多数形成する必要があり、特に
大面積化した時歩留りが悪くなるという欠点がある。
2. Description of the Related Art For example, as means for achieving high resolution and high contrast of a matrix liquid crystal display device, a switching element such as a thin film transistor is provided for each display pixel, and this is driven in a line-sequential manner (so-called active type). (Matrix address method) is generally adopted. However, in this method, it is necessary to form a large number of semiconductor elements such as thin film transistors on a substrate, and there is a disadvantage that the yield is deteriorated particularly when the area is increased.

【0003】この欠点を解決する為に、ブザク等は特開
平1−217396号公報において、薄膜トランジスタ
等のスイッチング素子の代わりにプラズマスイッチを利
用する方式を提案している。以下、放電プラズマスイッ
チを利用して液晶セル等の電気光学セルを駆動する画像
表示装置の構成を簡単に説明する。この画像表示装置は
図7に示す様に、液晶セル101とプラズマセル102
が共通の隔壁103を介して重ねられた構造を有してい
る。プラズマセル102は、互いに平行な複数の溝10
5が形成された絶縁基板104から構成される。各溝1
05は隔壁103によって完全に密封されている。密封
された溝105の中には放電によりイオン化可能なガス
が封入されており放電領域を形成する。又、各溝105
の底部には一対のプラズマ電極106,107が設けら
れている。一対の電極106,107の一方をアノード
とし他方をカソードとして封止されたガスに電圧を印加
しイオン化して放電プラズマを発生させる。一方、液晶
セル101は、上側の基板108と隔壁103との間に
挾持された液晶層109から構成されている。基板10
8の内側表面には互いに平行な複数の透明電極110が
形成されている。この透明電極110は下側の基板10
4に形成された溝105と交差する様に配列されてい
る。マトリクス状に交差した部分に個々の画素が規定さ
れる。
In order to solve this drawback, Buzak et al. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-217396 propose a system using a plasma switch instead of a switching element such as a thin film transistor. Hereinafter, the configuration of an image display device that drives an electro-optical cell such as a liquid crystal cell using a discharge plasma switch will be briefly described. This image display device has a liquid crystal cell 101 and a plasma cell 102 as shown in FIG.
Have a structure in which they are stacked with a common partition wall 103 interposed therebetween. The plasma cell 102 includes a plurality of grooves 10 parallel to each other.
5 is formed of an insulating substrate 104 on which is formed. Each groove 1
05 is completely sealed by a partition 103. A gas that can be ionized by discharge is sealed in the sealed groove 105 to form a discharge region. Also, each groove 105
Are provided with a pair of plasma electrodes 106 and 107 at the bottom. A voltage is applied to the sealed gas using one of the pair of electrodes 106 and 107 as an anode and the other as a cathode to ionize and generate discharge plasma. On the other hand, the liquid crystal cell 101 includes a liquid crystal layer 109 sandwiched between an upper substrate 108 and a partition 103. Substrate 10
A plurality of transparent electrodes 110 that are parallel to each other are formed on the inner surface of 8. This transparent electrode 110 is connected to the lower substrate 10.
4 are arranged so as to intersect with the grooves 105 formed. Individual pixels are defined at the intersections in a matrix.

【0004】上述した画像表示装置においては、各溝1
05に形成された放電領域が行走査単位となり、透明電
極110が列駆動単位となる。選択的なプラズマ放電に
より各放電領域を逐次活性化し行毎の線順次走査を実行
する。これに同期して、列駆動単位を構成する各透明電
極110に駆動信号を印加し画素の駆動を行なう。活性
化すると放電領域全体が略アノード電位となり各画素の
一端が隔壁103を介してアノード電位に接続される。
従って、放電領域は所謂プラズマスイッチを構成する。
スイッチが導通した時点に同期して駆動信号が各画素の
他端に印加される。各画素の両面に印加された駆動信号
はプラズマスイッチが非導通状態になった後には、その
まま保持され所謂サンプルホールドが行なわれる。
In the above-described image display device, each groove 1
The discharge area formed at 05 is a row scanning unit, and the transparent electrode 110 is a column driving unit. Each discharge region is sequentially activated by selective plasma discharge, and line-sequential scanning is performed for each row. In synchronization with this, a drive signal is applied to each of the transparent electrodes 110 constituting the column drive unit to drive the pixels. When activated, the entire discharge region becomes substantially at the anode potential, and one end of each pixel is connected to the anode potential via the partition 103.
Therefore, the discharge region forms a so-called plasma switch.
A drive signal is applied to the other end of each pixel in synchronization with the time when the switch is turned on. The drive signals applied to both sides of each pixel are held as they are after the plasma switch is turned off, and a so-called sample hold is performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した隔
壁103は液晶層109を封止する機能とともに、液晶
層109と放電領域との間の絶縁遮断層としても機能す
る。この隔壁103は従来薄板のガラス材料から成る誘
電体で構成されていた。誘電体であるので、画素とプラ
ズマスイッチとの間に介在するキャパシタとして作用す
る。従って、サンプリングキャパシタを構成する液晶層
とプラズマスイッチとの電気的結合を十分に確保する為
になるべくその厚みは薄い方が好ましい。しかしなが
ら、ガラス板を極端に薄くした場合、特に画像表示装置
を大型化するとその取扱いが非常に困難になるという問
題点がある。ガラス板を表示画面全体に渡って均一な厚
さに加工する事が困難であるばかりで無く、取り扱い上
の不注意などから極めて容易に破損や亀裂が生じる。従
って、現実的にはガラス板の厚みとして約50μm程度
が限界であった。一方、液晶層の厚みはこれに比べて可
成り薄く例えば約5μmである。従って、画素に印加さ
れる駆動電圧の内液晶層に直接加わる実効成分は、材料
の誘電率にもよるが、たとえば駆動電圧の10分の1程
度である。換言すると、駆動電圧は実効成分の10倍程
度が必要となり駆動回路の負担が極めて大きいという問
題点がある。さらに、駆動電圧が大きいと、隣接する透
明電極間で電界の横漏れが生じ所謂クロストークが発生
するという問題点がある。このクロストークにより画像
品質が著しく損なわれる。
By the way, the above-mentioned partition wall 103 functions not only to seal the liquid crystal layer 109 but also to function as an insulation barrier between the liquid crystal layer 109 and the discharge region. The partition 103 has conventionally been formed of a dielectric made of a thin glass material. Since it is a dielectric, it acts as a capacitor interposed between the pixel and the plasma switch. Therefore, it is preferable that the thickness be as small as possible in order to sufficiently secure the electrical connection between the liquid crystal layer constituting the sampling capacitor and the plasma switch. However, when the glass plate is made extremely thin, there is a problem that handling becomes extremely difficult, especially when the size of the image display device is increased. Not only is it difficult to process the glass plate to a uniform thickness over the entire display screen, but also the breakage and cracks occur very easily due to careless handling and the like. Therefore, in practice, the limit of the thickness of the glass plate is about 50 μm. On the other hand, the thickness of the liquid crystal layer is considerably smaller than this, for example, about 5 μm. Therefore, the effective component of the drive voltage applied to the pixel directly applied to the liquid crystal layer is, for example, about one tenth of the drive voltage, depending on the dielectric constant of the material. In other words, there is a problem that the drive voltage needs to be about 10 times the effective component and the load on the drive circuit is extremely large. Further, when the driving voltage is large, there is a problem that a lateral leakage of an electric field occurs between adjacent transparent electrodes, and so-called crosstalk occurs. The image quality is significantly impaired by this crosstalk.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の問
題点に鑑み、本発明は加工性及び作業性に優れ且つ薄型
化の可能な隔壁材料構成を提供する事を目的とする。こ
の目的を達成する為の手段として、ポリイミド膜を採用
している。このポリイミド膜はポリイミド樹脂を主成分
とするシート材料でありその厚みは例えば13μm程度
まで小さくできる。あるいは、液晶セルとプラズマセル
との間の隔壁としてポリサルフォン膜を採用しても良
い。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems in the prior art, an object of the present invention is to provide a partition wall material structure which is excellent in workability and workability and can be made thin. As means for achieving this object, a polyimide film is employed. This polyimide film is a sheet material mainly composed of a polyimide resin, and its thickness can be reduced to, for example, about 13 μm. Alternatively, a polysulfone film may be employed as a partition between the liquid crystal cell and the plasma cell.

【0007】[0007]

【作用】ポリイミド樹脂は、無水ピロメリト酸と芳香族
ジアミンの反応により作られる芳香族ポリイミドであ
り、特に耐熱応力性に優れている。400度以上の高温
に耐える事ができプラズマセルの高温封止処理を行なう
場合でも問題が無い。加えて、優れた強靭性及び可撓性
を有しておりガラス板よりも可成り薄くする事ができ
る。例えば、13μm程度に薄くしてもガラス板の様に
破損したり亀裂が生ずる惧れが無く取り扱い易い。従来
に比し隔壁を薄くした分、駆動電圧を小さくする事がで
き駆動回路の負担の大幅な軽減が可能となる。同時に、
駆動電圧を下げる事により従来問題となっていたクロス
トークも軽減され表示品質が向上する。
The polyimide resin is an aromatic polyimide produced by a reaction between pyromellitic anhydride and an aromatic diamine, and is particularly excellent in heat stress resistance. It can withstand a high temperature of 400 ° C. or more, and there is no problem even when a high-temperature sealing treatment of a plasma cell is performed. In addition, it has excellent toughness and flexibility, and can be made considerably thinner than a glass plate. For example, even if the thickness is reduced to about 13 μm, there is no fear that the glass is broken or cracked like a glass plate, and it is easy to handle. The drive voltage can be reduced as much as the partition walls are made thinner than in the past, and the load on the drive circuit can be greatly reduced. at the same time,
By lowering the driving voltage, crosstalk, which has conventionally been a problem, is reduced, and the display quality is improved.

【0008】但し、ポリイミド膜は一般に黄色に着色し
ており且つ延伸方向により複屈折性を有し液晶層の電気
光学効果に悪影響を及ぼす場合もある。従って、特に高
度の耐熱性を要求されない場合にはポリイミド膜に代え
てポリサルフォン膜を用いる事もできる。このポリサル
フォン膜は耐熱温度が175℃程度であるが強靭性及び
透明性に優れており、光学的な影響を略完全に除去する
事が可能である。
However, the polyimide film is generally colored yellow and has birefringence depending on the stretching direction, which may adversely affect the electro-optical effect of the liquid crystal layer. Therefore, when high heat resistance is not required, a polysulfone film can be used instead of the polyimide film. Although this polysulfone film has a heat resistance temperature of about 175 ° C., it is excellent in toughness and transparency, and can almost completely eliminate the optical influence.

【0009】[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は本発明にかかる画像表示装置
の一実施例を示す模式的な断面図である。図示する様
に、本画像表示装置は液晶セル1と、プラズマセル2
と、両者の間に介在する共通の隔壁3とから成る積層構
造を有する。液晶セル1は第1の基板4を用いて構成さ
れている。この基板4の内側主面に沿って互いに平行に
形成された複数の第1電極あるいは信号電極5が形成さ
れている。この信号電極5はITO等の透明導電材料を
エッチングして得られ列状に配列されている。この信号
電極5は列駆動単位を構成する。基板4は隔壁3に対し
てスペーサを介して所定の間隙で対向配置されている。
この間隙には電気光学材料層として液晶層6が封入され
ている。液晶層6は種々の電気光学的動作モードに従っ
て配向されている。液晶層6の厚みは例えば5μmに設
定される。本例においては電気光学層として流動性の液
晶材料が用いられているがこれに限られるものではな
い。例えばPLZT等の固体材料を用いる事もできる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing one embodiment of the image display device according to the present invention. As shown, the image display device includes a liquid crystal cell 1 and a plasma cell 2.
And a common partition 3 interposed therebetween. The liquid crystal cell 1 is configured using a first substrate 4. A plurality of first electrodes or signal electrodes 5 formed in parallel with each other along the inner main surface of the substrate 4 are formed. The signal electrodes 5 are obtained by etching a transparent conductive material such as ITO and are arranged in rows. The signal electrodes 5 constitute a column drive unit. The substrate 4 is opposed to the partition 3 with a predetermined gap via a spacer.
A liquid crystal layer 6 is sealed in this gap as an electro-optical material layer. The liquid crystal layer 6 is oriented according to various electro-optical operating modes. The thickness of the liquid crystal layer 6 is set to, for example, 5 μm. In this example, a fluid liquid crystal material is used as the electro-optic layer, but the invention is not limited to this. For example, a solid material such as PLZT can be used.

【0010】プラズマセル2は第2の基板7を用いて構
成されている。第2の基板7の内側表面には、行方向に
整列した複数の溝8が形成されている。各溝8の底部に
は互いに離間して配置された一対のアノード電極Aとカ
ソード電極Kが形成されている。これら一対の電極A及
びKが第2電極あるいはプラズマ電極9を構成する。プ
ラズマ電極9は信号電極5に対して交差する様に配置さ
れている。各溝8は隔壁3によって気密封止されており
内部にイオン化可能なガス10が封入されている。この
ガスは例えばヘリウム、ネオン、アルゴン、あるいはこ
れらの混合気体から成る。各溝8の底部に形成されたプ
ラズマ電極9と封入されたイオン化可能なガス10とに
より放電領域11が形成される。この放電領域11は行
走査単位となり列駆動単位である信号電極5との間に個
々の画素12を規定する。なお、本例は透過型の画像表
示装置であるので第2の基板7及び第1の基板4はとも
に透明な材料である。しかしながら、反射型の画像表示
装置を作成する場合には、少なくとも一方の基板を透明
にすれば良い。
[0010] The plasma cell 2 is configured using a second substrate 7. A plurality of grooves 8 aligned in the row direction are formed on the inner surface of the second substrate 7. A pair of anode electrodes A and cathode electrodes K are formed at the bottom of each groove 8 so as to be separated from each other. The pair of electrodes A and K constitute the second electrode or the plasma electrode 9. The plasma electrode 9 is disposed so as to cross the signal electrode 5. Each groove 8 is hermetically sealed by the partition wall 3 and an ionizable gas 10 is sealed therein. This gas comprises, for example, helium, neon, argon, or a mixture thereof. A discharge region 11 is formed by the plasma electrode 9 formed at the bottom of each groove 8 and the enclosed ionizable gas 10. The discharge region 11 serves as a row scanning unit and defines an individual pixel 12 between itself and the signal electrode 5 which is a column driving unit. Since this embodiment is a transmission type image display device, both the second substrate 7 and the first substrate 4 are made of a transparent material. However, when a reflective image display device is manufactured, at least one substrate may be made transparent.

【0011】隔壁3はポリイミド膜から成る。その膜厚
は例えば13μmに設定される。ポリイミド膜は400
℃以上の耐熱性を有しており溝8を気密封止する際の処
理温度にも十分耐える事ができる。又、薄板ガラスと異
なり可撓性があるので取り扱い中破損したり亀裂が生じ
る事が無い。さらに、ポリイミド膜の表面をラビング処
理する事により液晶層6に対して所望の配向制御を行な
う機能も有する。なお、本例においては放電領域11は
個々に分離した構成となっている。しかしながら、必ず
しも分離する必要はなく溝8間の側壁部を除去し所謂オ
ープンセル構造としても良い。この場合には、放電領域
が画面全体で連続した空間となるので、プラズマ放電に
よって発生するイオンの拡散による解像度の劣化が懸念
される。しかしながら、これについては適切な解決手段
がある。即ち、良く知られている様に、放電領域に封入
されるガスの圧力を高くする程イオンの平均自由行程が
小さくなり、プラズマが局在化される。従って、封入ガ
ス圧力をある程度高く設定する事により、放電プラズマ
を実質的に放電領域11に局在化させる事が可能とな
る。
The partition 3 is made of a polyimide film. The film thickness is set to, for example, 13 μm. Polyimide film is 400
It has a heat resistance of not less than ° C. and can sufficiently withstand the processing temperature when the groove 8 is hermetically sealed. Also, unlike thin glass, it is flexible and does not break or crack during handling. Further, it has a function of performing desired alignment control on the liquid crystal layer 6 by rubbing the surface of the polyimide film. In this embodiment, the discharge regions 11 are individually separated. However, it is not always necessary to separate them, and a side wall between the grooves 8 may be removed to form a so-called open cell structure. In this case, since the discharge region is a continuous space over the entire screen, the resolution may be degraded due to the diffusion of ions generated by the plasma discharge. However, there is a suitable solution for this. That is, as is well known, the higher the pressure of the gas sealed in the discharge region, the smaller the mean free path of ions and the more localized the plasma. Therefore, it is possible to substantially localize the discharge plasma to the discharge region 11 by setting the sealing gas pressure to a certain high level.

【0012】本発明の他の実施例としては、隔壁3の材
料としてポリイミド膜に代えポリサルフォン膜を用いる
事ができる。このポリサルフォン膜は、ポリイミド膜と
異なり無色透明であるので表示画像面に着色が生じな
い。又、複屈折性を有しないので液晶層6の電気光学効
果に悪影響を与える事が無い。但し、ポリイミド膜に比
べて耐熱温度が175℃程度であるので、高温処理には
適していない。
In another embodiment of the present invention, a polysulfone film can be used as the material of the partition walls 3 instead of the polyimide film. Since the polysulfone film is colorless and transparent unlike the polyimide film, no coloring occurs on the display image surface. Further, since it has no birefringence, the electro-optical effect of the liquid crystal layer 6 is not adversely affected. However, since the heat resistance temperature is about 175 ° C. as compared with the polyimide film, it is not suitable for high temperature treatment.

【0013】図2は、同一の実施例を示す断面図である
が、図1の断面図が信号電極5に平行な列方向に沿って
切断したものであるのに対して、図2の断面図はプラズ
マ電極9に平行な行方向に沿って切断したものである。
前述した様に、列駆動単位である信号電極5と行走査単
位である放電領域11との交差部に画素12が規定され
る。プラズマ電極9を構成する一対のアノード電極及び
カソード電極間に所定の放電電圧を印加するとガス10
がイオン化しプラズマ放電が発生して放電領域11は活
性化される。この結果、放電領域11は略全体に渡って
アノード電位に保持される。図においては、活性化され
た放電領域11に沿って4個の画素12が示されてい
る。信号電極5に所定のアナログ駆動電圧を印加すると
矢印で示す様に活性化された放電領域11に向って電界
が発生し液晶層6が局所的に駆動される。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the same embodiment. In contrast to the cross-sectional view of FIG. 1 cut along a column direction parallel to the signal electrode 5, the cross-sectional view of FIG. The figure is cut along a row direction parallel to the plasma electrode 9.
As described above, the pixel 12 is defined at the intersection of the signal electrode 5 as a column drive unit and the discharge region 11 as a row scan unit. When a predetermined discharge voltage is applied between a pair of anode electrode and cathode electrode constituting the plasma electrode 9, the gas 10
Are ionized to generate plasma discharge, and the discharge region 11 is activated. As a result, the discharge region 11 is maintained at the anode potential over substantially the entirety. In the figure, four pixels 12 are shown along the activated discharge region 11. When a predetermined analog drive voltage is applied to the signal electrode 5, an electric field is generated toward the activated discharge region 11 as shown by an arrow, and the liquid crystal layer 6 is driven locally.

【0014】次に、画像表示装置の動作を説明する。図
3は図1及び図2に示す画像表示装置の駆動回路を示す
模式的なブロック図である。駆動回路は信号回路21
と、走査回路22と、制御回路23とから成る。信号回
路21には各々バッファを介して複数本の信号電極D1
ないしDmが接続されている。なおこの信号電極は図1
及び図2において参照番号5を用いて示したものと同一
である。又、走査回路22には複数本のカソード電極K
1ないしKnが各々バッファを介して接続されている。
一方、複数本のアノード電極A1ないしAnは共通に接
地されている。制御回路23は信号回路21及び走査回
路22を同期的に制御するものである。走査回路22に
接続されたカソード電極は線順次で走査され対応するア
ノード電極との間に放電電圧を印加しプラズマ放電を発
生させる。一方、信号回路21に接続された信号電極に
は、線順次走査に同期してアナログ駆動電圧が印加され
る。列駆動単位となる信号電極と行走査単位となる一対
のアノード電極及びカソード電極との交差部に個々の画
素12が規定される。
Next, the operation of the image display device will be described. FIG. 3 is a schematic block diagram showing a driving circuit of the image display device shown in FIGS. The drive circuit is a signal circuit 21
, A scanning circuit 22, and a control circuit 23. The signal circuit 21 has a plurality of signal electrodes D1 via buffers.
To Dm are connected. This signal electrode is shown in FIG.
And is the same as that shown with reference numeral 5 in FIG. The scanning circuit 22 has a plurality of cathode electrodes K
1 to Kn are respectively connected via buffers.
On the other hand, the plurality of anode electrodes A1 to An are commonly grounded. The control circuit 23 controls the signal circuit 21 and the scanning circuit 22 synchronously. The cathode electrode connected to the scanning circuit 22 is scanned line-sequentially and a discharge voltage is applied between the cathode electrode and the corresponding anode electrode to generate a plasma discharge. On the other hand, an analog drive voltage is applied to the signal electrodes connected to the signal circuit 21 in synchronization with the line sequential scanning. Each pixel 12 is defined at the intersection of a signal electrode serving as a column drive unit and a pair of anode electrode and cathode electrode serving as a row scan unit.

【0015】図4は図3に示す4個の画素12のみを切
り取って模式的に示したものである。従って、図4にお
いは2本の信号電極D1,D2と2組のアノード電極及
びカソード電極A1,K1とA2,K2のみが示されて
いる。画素12は積層構造を有し、上から順に信号電極
(D1,D2)、液晶層6、ポリイミド膜から成る隔壁
3、プラズマスイッチ(S1,S2)の様に重ねられて
いる。なお、プラズマスイッチS1,S2は図1及び図
2に示す放電領域11を機能的に表現したものである。
即ち、例えば2番目のカソード電極K2に走査信号が印
加されると対応する放電領域が活性化しアノード電極A
2の接地電位に接続される。この作用はプラズマスイッ
チS2が導通状態になった事を意味している。一方、隣
りのプラズマスイッチS1は放電領域が活性化されてい
ないので非導通状態にある。プラズマスイッチS2が導
通した時点で信号電極D1,D2に所定のアナログ駆動
電圧を印加すると画素12にこれが書き込まれる。即
ち、各画素12の液晶層6はサンプリングキャパシタを
構成し対応するプラズマスイッチがサンプリングスイッ
チとなる。又、ポリイミド膜から成る隔壁3はサンプリ
ングキャパシタの一部となる。サンプリングキャパシタ
に蓄積された電荷はサンプリングスイッチが非導通状態
となった後にも保持され所謂サンプリングホールドが行
なわれる。
FIG. 4 schematically shows only the four pixels 12 shown in FIG. Therefore, in FIG. 4, only two signal electrodes D1 and D2 and two sets of anode electrodes and cathode electrodes A1, K1 and A2, K2 are shown. The pixel 12 has a stacked structure, and is stacked from the top like a signal electrode (D1, D2), a liquid crystal layer 6, a partition wall 3 made of a polyimide film, and a plasma switch (S1, S2). The plasma switches S1 and S2 functionally represent the discharge region 11 shown in FIGS.
That is, for example, when a scan signal is applied to the second cathode electrode K2, the corresponding discharge region is activated and the anode electrode A
2 ground potential. This action means that the plasma switch S2 has become conductive. On the other hand, the adjacent plasma switch S1 is in a non-conductive state because the discharge region is not activated. When a predetermined analog drive voltage is applied to the signal electrodes D1 and D2 when the plasma switch S2 is turned on, the analog drive voltage is written to the pixel 12. That is, the liquid crystal layer 6 of each pixel 12 constitutes a sampling capacitor, and the corresponding plasma switch becomes a sampling switch. The partition 3 made of a polyimide film becomes a part of the sampling capacitor. The charge accumulated in the sampling capacitor is retained even after the sampling switch is turned off, so that a so-called sampling hold is performed.

【0016】図5は図4に示す1個の画素12に対応す
る模式的な等価回路図である。前述した様に、画素は液
晶のキャパシタ成分CLCと隔壁のキャパシタ成分CS
プラズマスイッチSの直列接続から成る。液晶層の厚み
LCは例えば5μmに設定され、ポリイミド膜の厚みは
例えば13μmまで小さくできる。画素には交流駆動電
圧が与えられる。その絶対値をVS で表わす。プラズマ
スイッチSが導通状態になると駆動電圧VS はキャパシ
タ成分CLC及びCS に分割して加えられる。この時、画
素の駆動に寄与するのはCLCに加わる実効駆動電圧VLC
である。VLCはVS ×CS /(CLC+CS )で表わされ
る。今、液晶層とポリイミド膜の誘電率が概ね等しいと
見做すと、VLCはVS ×dLC/(dLC+dS )で与えら
れる。この時、例えば駆動電圧VS の値が10Vであっ
たとするとdLC=5μm,dS =13μmであるから実
効駆動電圧VLCは約2.8Vとなる。この様に、比較的
低い駆動電圧VS を用いても十分に液晶セルを駆動でき
る。
FIG. 5 is a schematic equivalent circuit diagram corresponding to one pixel 12 shown in FIG. As described above, the pixel includes a liquid crystal capacitor component CLC , a partition capacitor component CS, and a plasma switch S connected in series. The thickness d LC of the liquid crystal layer is set to, for example, 5 μm, and the thickness of the polyimide film can be reduced to, for example, 13 μm. The pixels are supplied with an AC drive voltage. It represents the absolute value V S. When the plasma switch S is turned on, the drive voltage V S is divided and applied to the capacitor components C LC and C S. At this time, the effective driving voltage V LC applied to C LC contributes to the driving of the pixel.
It is. V LC is represented by V S × C S / (C LC + C S ). Now, assuming that the dielectric constants of the liquid crystal layer and the polyimide film are substantially equal, V LC is given by V S × d LC / (d LC + d S ). At this time, if the value of the drive voltage V S is 10 V, for example, d LC = 5 μm and d S = 13 μm, so that the effective drive voltage V LC is about 2.8 V. In this way, the liquid crystal cell can be sufficiently driven even with a relatively low drive voltage V S.

【0017】これに対して、従来の様に薄板ガラスを隔
壁として用いるとその厚みはdS =50μmが限度であ
る。この場合には、仮に駆動電圧VS を10Vに設定し
ても実効駆動電圧VLCは誘電率にもよるが、たとえば高
々0.1Vにしかならない。従って、従来の場合所定の
表示コントラストを得る為に数10Vに及ぶ駆動電圧が
必要とされていた。この為、駆動回路の負担が大きくな
りコストアップの原因となっていた。
On the other hand, if thin glass is used as a partition as in the prior art, its thickness is limited to d S = 50 μm. In this case, even if the driving voltage V S is set to 10 V, the effective driving voltage V LC depends on the dielectric constant, but is only 0.1 V at most, for example. Therefore, in the prior art, a driving voltage of several tens of volts was required to obtain a predetermined display contrast. For this reason, the load on the drive circuit is increased, causing an increase in cost.

【0018】さらに、従来の様に駆動電圧が高いとクロ
ストークが生じるという弊害もあった。このクロストー
クを図2に戻って簡単に説明する。ある信号電極5に画
素点灯電圧として40Vを印加し隣接する信号電極5に
画素消灯電圧として0Vが印加されているとする。隣接
する信号電極間に大きな電位差が生じるので点線の矢印
に示す様に横方向の電界が発生する。この電界により隣
接する画素間の液晶も動作してしまい画素端部で所謂表
示ボケが発生する。
Further, there is a problem that a crosstalk occurs when the driving voltage is high as in the prior art. This crosstalk will be briefly described with reference to FIG. It is assumed that 40 V is applied as a pixel lighting voltage to a certain signal electrode 5 and 0 V is applied as a pixel extinguishing voltage to an adjacent signal electrode 5. Since a large potential difference occurs between adjacent signal electrodes, a horizontal electric field is generated as shown by a dotted arrow. The liquid crystal between adjacent pixels also operates due to this electric field, and a so-called display blur occurs at an end of the pixel.

【0019】さらに悪い事には、図6に示す様に、画像
品位を著しく損なう縦縞が現われる原因となる。この縦
縞は行方向に現われるのではなく列方向に現われる。特
に、隣接する列間において表示濃度が異なると極めて顕
著な縦縞が現われてしまう。この縦縞をマスクする為に
列状の信号電極間にブラックストライプを予め形成する
事も対策として考えられる。しかしながら、画像面にブ
ラックストライプを施すと画像全体の明るさが低下する
という問題点がある。これに対して、本発明によれば、
信号電極に印加される駆動電圧を従来に比し小さくでき
るのでその分隣接する信号電極間に生じるクロストーク
を抑制できる。実質的に、ブラックストライプを除去で
きる。
To make matters worse, as shown in FIG. 6, this causes vertical stripes which significantly deteriorate image quality. The vertical stripes appear not in the row direction but in the column direction. In particular, if the display density is different between adjacent columns, extremely remarkable vertical stripes appear. As a countermeasure, it is also conceivable to previously form a black stripe between the signal electrodes in a row to mask the vertical stripes. However, when a black stripe is applied to the image surface, there is a problem that the brightness of the entire image is reduced. In contrast, according to the present invention,
Since the driving voltage applied to the signal electrodes can be made smaller than that of the related art, crosstalk generated between adjacent signal electrodes can be suppressed accordingly. Substantially, the black stripe can be removed.

【0020】なお、上述した実施例においては隔壁の材
料としてポリイミド膜あるいはポリサルフォン膜が用い
られている。これに対して、通常のプラスチックシート
を用いると耐熱性、加工性及び機械的強度に問題がある
ばかりでなく不純物ガス(アウトガス)が発生しプラズ
マセルの信頼性及び寿命を損なう。
In the above-described embodiment, a polyimide film or a polysulfone film is used as a material for the partition walls. On the other hand, when a normal plastic sheet is used, not only is there a problem in heat resistance, workability, and mechanical strength, but also an impurity gas (outgas) is generated, which impairs the reliability and life of the plasma cell.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、液
晶セルとプラズマセルを隔てる隔壁材料としてポリイミ
ド膜もしくはポリサルフォン膜を用いる事により従来に
比し隔壁の厚みを小さくする事ができる。薄くしたとし
ても可撓性を有するので従来のガラス材料等の様に破損
したり亀裂が生じる惧れが無い。又、隔壁の厚みを薄く
する事により駆動電圧を小さくでき駆動回路の負担が軽
減するという効果がある。加えて、信号電極間に生じる
クロストークを抑制する事ができ表示画像品質を改善で
きるとともに従来必要とされたブラックストライプマス
クを除く事も可能である。
As described above, according to the present invention, by using a polyimide film or a polysulfone film as a partition wall material for separating a liquid crystal cell and a plasma cell, the thickness of the partition wall can be reduced as compared with the prior art. Even if it is made thin, since it has flexibility, there is no fear of breakage or cracking as in conventional glass materials. In addition, by reducing the thickness of the partition walls, the driving voltage can be reduced and the load on the driving circuit can be reduced. In addition, it is possible to suppress the crosstalk generated between the signal electrodes, to improve the display image quality, and to eliminate the conventionally required black stripe mask.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる画像表示装置の一実施例を示す
模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing one embodiment of an image display device according to the present invention.

【図2】同一の実施例の断面図であるが切断方向が図1
と直交している。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the same embodiment, but with a cutting direction of FIG.
And orthogonal.

【図3】本発明にかかる画像表示装置に用いられる駆動
回路の例を示す模式的なブロック図である。
FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating an example of a drive circuit used in the image display device according to the present invention.

【図4】本発明にかかる画像表示装置から画素を切り取
って示した模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing pixels cut out from the image display device according to the present invention.

【図5】個々の画素の等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of each pixel.

【図6】従来の画像表示装置の画像面を示す模式的な平
面図である。
FIG. 6 is a schematic plan view showing an image plane of a conventional image display device.

【図7】従来の画像表示装置の構造を示す部分破断斜視
図である。
FIG. 7 is a partially cutaway perspective view showing the structure of a conventional image display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶セル 2 プラズマセル 3 隔壁 4 第1の基板 5 信号電極 6 液晶層 7 第2の基板 8 溝 9 プラズマ電極 10 ガス 11 放電領域 A アノード電極 K カソード電極 Reference Signs List 1 liquid crystal cell 2 plasma cell 3 partition 4 first substrate 5 signal electrode 6 liquid crystal layer 7 second substrate 8 groove 9 plasma electrode 10 gas 11 discharge region A anode electrode K cathode electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1333 G02F 1/133 505 H01J 11/00 H01J 17/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/1333 G02F 1/133 505 H01J 11/00 H01J 17/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定の主面に沿って互いに平行に形成さ
れた複数の第1電極を有する第1の基板と、所定の主面
に沿って前記第1電極と交差し且つ互いに平行に形成さ
れた複数の第2電極を有するとともにこの第2電極が前
記第1電極と対向する様に配置された第2の基板と、前
記複数の第1電極に接面して設けられた電気光学材料層
と、前記複数の第1電極と反対側において前記電気光学
材料層と接面する様に配置されたポリイミド膜と、この
ポリイミド膜と前記第2の基板間にイオン化可能なガス
を封入する為に設けられたプラズマ室とからなり、隣接
する第2電極間の放電により前記ガスを選択的にイオン
化し、このイオン化ガスの局在する放電領域を走査単位
として前記第1電極と前記第2電極の交差部分に存在す
る電気光学材料層を駆動する様に構成した画像表示装
置。
A first substrate having a plurality of first electrodes formed parallel to each other along a predetermined main surface; and a first substrate intersecting with the first electrodes along the predetermined main surface and formed parallel to each other. A second substrate having a plurality of second electrodes formed thereon and disposed so that the second electrodes face the first electrodes, and an electro-optical material provided in contact with the plurality of first electrodes. A layer, a polyimide film disposed so as to be in contact with the electro-optical material layer on the side opposite to the plurality of first electrodes, and for filling an ionizable gas between the polyimide film and the second substrate. , The gas is selectively ionized by a discharge between adjacent second electrodes, and the first electrode and the second electrode are used as a scanning unit in a discharge region where the ionized gas is localized. The electro-optic material layer existing at the intersection of An image display device configured to be driven.
【請求項2】 所定の主面に沿って互いに平行に形成さ
れた複数の第1電極を有する第1の基板と、所定の主面
に沿って前記第1電極と交差し且つ互いに平行に形成さ
れた複数の第2電極を有するとともにこの第2電極が前
記第1電極と対向する様に配置された第2の基板と、前
記複数の第1電極に接面して設けられた電気光学材料層
と、前記複数の第1電極と反対側において前記電気光学
材料層と接面する様に配置されたポリサルフォン膜と、
このポリサルフォン膜と前記第2の基板間にイオン化可
能なガスを封入する為に設けられたプラズマ室とからな
り、隣接する第2電極間の放電により前記ガスを選択的
にイオン化し、このイオン化ガスの局在する放電領域を
走査単位として前記第1電極と前記第2電極の交差部分
に存在する電気光学材料層を駆動する様に構成した画像
表示装置。
2. A first substrate having a plurality of first electrodes formed parallel to each other along a predetermined main surface, and a first substrate intersecting with the first electrodes along the predetermined main surface and formed parallel to each other. A second substrate having a plurality of second electrodes formed thereon and disposed so that the second electrodes face the first electrodes, and an electro-optical material provided in contact with the plurality of first electrodes. A polysulfone film disposed so as to be in contact with the electro-optic material layer on a side opposite to the plurality of first electrodes;
A plasma chamber provided between the polysulfone film and the second substrate for sealing a gas capable of being ionized, wherein the gas is selectively ionized by discharge between adjacent second electrodes; An image display device configured to drive an electro-optic material layer existing at an intersection of the first electrode and the second electrode by using a discharge region in which is localized as a scanning unit.
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