(57)【要約】【課題】自発光表示デバイス、特にプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）におけるコントラストは、初期化期間での強放電あるいは微弱放電による発光により限界があった。また、同期間での不安定な強放電による発光により、表示品質の低下があった。【解決手段】本発明では、発光を伴う各時間において、開口率を時間的に変えることの可能な光学部材を発光表示デバイスに設けることにより、不要な発光期間での発光を遮光し、表示デバイスのコントラストを向上させる画像表示装置の構造を提案している。この光学部材の設置により、開口率を自由に変えることができるため、不安定放電による発光を遮断し画像品質を向上させる。  さらに、初期化期間の遮光により、同期間で強放電を発生させることが可能となることで、その後の表示セル選択期間や維持期間の時間を伸ばすことが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光期間の各時間により発光強度が異なり、前記発光強度の違いにより画像表示を行う画像表示装置において、前記発光期間で時間的に開口率の変化する光学部材を配した画像表示装置。
【請求項２】
前記発光期間が、画像表示を行う第一の発光期間と、画像表示に関係しない第二の発光期間を有する請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記光学部材の、前記第一発光期間における開口率が、前記第二発光期間の開口率よりも大きい請求項１記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像表示装置はプラズマディスプレイパネルとそれを駆動する駆動回路を備えた請求項１記載の画像表示装置。
【請求項５】
少なくとも一対の表示用電極と、少なくとも一つの画像表示セル選択用電極と，前記光学部材を有するプラズマディスプレイパネルと、
前記表示用電極及び画像表示セル選択用電極への外部電圧印加により、少なくとも１回の初期化期間、表示セル選択期間、表示期間を含む電圧印加の駆動シーケンスによって前記プラズマディスプレイパネルを駆動する駆動回路を備え、
前記光学部材は前記各期間において開口率が異なる請求項４記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記光学部材の開口率が、初期化期間において最も小さくなる請求項５記載の画像表示装置。
【請求項７】
少なくともキセノンガス若しくはクリプトンガスのいずれかが内部に封入されている請求項４記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記キセノン若しくはクリプトンの分圧が混合封入ガスの１０％以上である請求項４記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記初期化期間における、印加電圧の最小値から最大値までの平均勾配が、１０Ｖ／マイクロ秒以上である請求項４記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記光学部材の開口率が、少なくとも一種類の光吸収性物質の移動により変化する請求項１記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記光吸収性物質の移動が、外部電界若しくは外部磁界によりなされる請求項９の画像表示装置。
【請求項１２】
前記光吸収性物質が、絶縁性微粒子である請求項９の画像表示装置。
【請求項１３】
前記微粒子が、外部電界分布の変化により、面内で移動する請求項１２の画像表示装置。
【請求項１４】
前記光学部材の透過率が、屈折率異方性を有する物質の配向制御によりなされる請求項１記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自発光表示デバイス、特にプラズマディスプレイパネルの構造及び駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、大画面薄型ディスプレイとして、自発光デバイスであるプラズマディスプレイ（以下ＰＤＰ）がその一つの方式として定着している。本発明は、自発光デバイスについての発明であるが、特にその代表であるＰＤＰに関する簡単な説明を行う。
【０００３】
従来のＰＤＰは、図６に示す構成が一般的である。図６に示すように、ＰＤＰは大きく、前面パネルＰＡ１と背面パネルＰＡ２から構成されている。
【０００４】
前面パネルは、前面ガラス基板１５上にストライプ状に配設された走査電極２３ａと維持電極２３ｂと、走査電極および維持電極を覆うように形成された誘電体ガラス層２１および誘電体保護膜層２２の積層から構成されている。走査電極および維持電極は透明電極２３ａ１、２３ｂ１および金属電極２３ａ２、２３ｂ２から構成されている。
【０００５】
背面パネルＰＡ２は、背面ガラス基板１６上にストライプ状に配設されたアドレス電極１８と、アドレス電極を覆うように形成された電極保護層１７と、アドレス電極を囲むように電極保護層上に箱状に形成された隔壁１９とから構成されている。隔壁の内壁には蛍光体層２０が塗布されている。蛍光体層は通常カラー表示のため、赤、緑、青の三色の蛍光体が周期的に配置されている。
【０００６】
前面パネルと背面パネルとが貼り合わせられ、隔壁により区切られた放電部２４には放電ガスが封入されている。たとえば、放電部２０にはネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどからなる混合ガスが通常、６７kPa程度の圧力で封入されている。
【０００７】
次に、ＰＤＰの駆動方法について、図７を用いて説明する。前記ＰＤＰは駆動回路（図示せず）により以下の方法で駆動される。
【０００８】
ＮＴＳＣ方式における映像は１秒間６０フレームで構成されている。つまり、１フレームが約１６ｍｓに対応する。元来、ＰＤＰは、点灯及び非点灯の二状態しかないため、１フレームをいくつかのサブフィールド（以下ＳＦ）に分割することによって赤、緑、青の各色の点灯時間を時分割し、その組み合わせによって中間色を表現する方式が用いられている。
【０００９】
この方式では、さらに、各セルにおける放電を制御するため、初期化期間２５、表示セル選択期間２６、維持期間２７、消去期間２８の４つの期間に分割する。その４つの期間について、簡単に説明する。
【００１０】
まず、初期化期間において、各セルの誘電体ガラス層に壁電荷を蓄積させるための予備放電を発生させる。この期間に形成される壁電荷は、次の表示セル選択期間における、書き込み放電に必要である。
【００１１】
表示セル選択期間では、各セルが、次の維持期間で放電を維持するか否かを選択する。すなわち、表示セル選択期間において放電が発生したセルは、維持期間において放電を維持し点灯セルとなる。逆に、表示セル選択期間において放電しない（非選択）セルは維持期間において放電が発生せず非点灯セルとなる。
【００１２】
維持期間では、表示セル選択期間で選択されたセルで放電を維持し発光させる。
【００１３】
消去期間では、維持期間で形成された壁電荷を打ち消すために、維持期間中の電圧パルスよりも短い電圧パルスを印加し、消去放電を発生させる。
【００１４】
初期化期間における既述の放電は、簡易的には、セルの放電開始電圧以上の実効セル電圧を、走査電極と維持電極間に印加することで行う。ここで、実効セル電圧とは、外部印加電圧と、壁電荷による壁電圧との和を指す。
【００１５】
この初期化の方法において、前述の電圧が印加されると、二電極間には強放電が発生し、放電終了後に正極には電子や負イオン、負極には正イオンの移動が起こり、実効セル電圧が零になるように壁電荷の形成が行われる。通常、初期化期間の放電は、後の維持期間における点灯、非点灯に関わらず全てのセルで一斉に行われる。すなわち、初期化期間は、１フィールド内で少なくとも１ＳＦに挿入され、その初期化期間での放電による発光は、ＰＤＰのバックグラウンドの発光として観測される。そのため、初期化期間での強放電は、ＰＤＰにおけるコントラスト比を低下させる原因となる。
【００１６】
特許文献１には、初期化期間における放電の強さを弱くすることで、初期化期間の発光強度を低下させコントラストを改善する方法について述べてられている。
【００１７】
従来用いられてきた、初期化期間に強放電を発生させ、印加電圧に応じた壁電荷を形成する駆動波形に対し、特許文献１では、初期化期間にセルに印加される外部電圧を、図７（ｂ）のＳ１、Ｓ２のように、緩やかな勾配を持たせたスロープ波形（ランプ波形）とすることが述べられている。この方法によれば、放電開始電圧以上の電圧が印加されても強放電が発生せず、実効セル電圧が放電開始電圧を超えたときに、微弱な放電（弱放電）が連続して発生し、セル内電圧を零とするように壁電荷を形成する。このときの弱放電による発光輝度は、強放電による発光輝度に比べ、初期化期間の発光輝度を低下させコントラストを上げることができる。
【００１８】
しかし、放電ガスの組成によっては、勾配が緩やかであっても、強放電が発生する場合がある。これは、放電ガスの組成による放電の不安定性によって齎されるものである。一般的なＰＤＰの放電ガスである、キセノンガスとネオンガスの混合気体であれば、同じ電圧勾配のときには、キセノンガスの分圧が高いほど、ランプ波形においても強放電がパネル全体でランダムに発生する。
【００１９】
この初期化での不安定放電を抑えるためには、印加されるランプ波形の勾配を緩やかにすれば良いが、実際には、表示セル選択期間、維持期間の関係上、あまり初期化期間を長くすることができない。
【００２０】
初期化期間を短くする、すなわち外部電圧の勾配を急峻にすることは、初期化期間での不要な放電を誘発し、ＰＤＰの表示品質を低下させることにもなる。
【特許文献１】特表2000-501199号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
以上述べてきたように、初期化期間における強放電若しくは弱放電は、ＰＤＰのコントラスト比を低下させ、さらに悪い場合、初期化期間での放電が不安定となり、表示品質の劣化を起こす。
【００２２】
本発明では、初期化期間における発光を制御し、コントラスト比を向上させ、表示品質劣化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するため本発明では、発光期間中の画像表示に必要な期間の発光のみを取り出すため、開口率の時間的変化が制御可能な光学部材を表示パネルの内部若しくは外部に設ける。そして、画像表示に寄与しない（必要のない）発光期間には、開口率を小さくすることで、表示装置前面への出射光を制限する。それに対し、画像表示に必要な発光期間には、開口率を大きくすることで、表示装置前面への出射を増やし、表示輝度を上げる。これにより、非表示部の輝度を最小限にすることが可能となり、画像表示時のコントラストの向上が期待される。
【００２４】
さらに、不要な発光期間での発光の出射を抑制できることから、例えば、ＰＤＰにおける初期化期間での発光や、不安定放電時の不要発光を遮光することができ、暗所コントラストが向上する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の画像表示装置の構造により、黒輝度をより低下させることができ、コントラスト向上につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明の詳細の説明を行う。
【００２７】
本発明の請求項１では、発光期間の各時間により発光強度が異なり、前記発光強度の違いにより画像表示を行う画像表示装置において、前記発光期間で時間的に開口率の変化する光学部材を配したことを特徴とする画像表示装置について述べている。
【００２８】
この発明での発光強度とは、表示デバイスからの発光の強さを指しており、実際に観察者が見た明るさのことである。すなわち、観察できる表示光の強さが、時間的に変化する画像表示装置において、時間的に開口率の変化する光学部材を配した構造の画像表示装置についての提案である。
【００２９】
本発明の画像表示装置によれば、画像表示に必要がない場合や、発光が必要以上の強さである場合には、開口率を小さくする。逆に、表示光を最大限に利用したい場合などには、開口率を大きくする。
【００３０】
次に、本発明の請求項２では、前記発光期間が、画像表示を行う第一の発光期間と、画像表示に関係しない第二の発光期間とからなることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置を提案している。
【００３１】
かかる発明によれば、画像表示に寄与する第一発光期間と、画像表示に寄与しない第二発光期間を持つ画像表示装置において、表示パネルの内部若しくは表示パネルの外側に、時間的に開口率の変わる光学部材を追加配設し、画像表示のための発光期間に開口率を最大にし、画像表示に不要な発光期間には開口率を小さくすることができる。
【００３２】
さらに請求項３では、光学部材の第一の発光期間における開口率が、第二の発光期間における開口率よりも大きい画像表示装置について説明している。
【００３３】
これは、特に第二発光期間での開口率を小さくし、第二発光期間における出射光を制限している。すなわち、当該画像表示装置では、画像表示に寄与しない、いわゆる、不要発光を遮光し、画像表示に必要な光のみを取り出すことができる。
【００３４】
さらに請求項４では、画像表示装置が、プラズマディスプレイパネルとそれを駆動する駆動回路から構成される表示装置について述べており、画像表示装置の中でも特に表示に寄与しない不要な発光を生じる期間が多く存在するため、本発明の開口率制御の光学部材の効果がより顕著になる表示方式である。
【００３５】
請求項５では、少なくとも一対の表示用電極と、少なくとも一つの画像表示セル選択用電極と，前記光学部材を有するプラズマディスプレイパネルと、前記表示用電極及び画像表示セル選択用電極への外部電圧印加により、少なくとも１回の初期化期間、表示セル選択期間、表示期間とからなる電圧印加の駆動シーケンスによってプラズマディスプレイパネルを駆動する駆動回路を備え、前記光学部材の開口率が前記各期間において異なることを特徴とする画像表示装置について述べている。
【００３６】
既述のようにＰＤＰでは、大きく４つの期間により表示が行われる。画像表示を行うための必要最小限の期間は、維持期間である。場合によっては、初期化期間での微弱発光を画像表示に使用したり、表示セル選択期間での１放電発光を画像表示に利用したり、さらには消去放電での発光を画像表示に適用するためには、それぞれの期間において、開口率を変えることで実現できる。
【００３７】
ここで、本発明の開口率制御の光学部材を、ＰＤＰのセルピッチに合わせたものを設置しても良い。これにより、各セル毎に画像表示に必要な発光を取り出すことができ、画像の階調の増加、すなわち中間調表現の向上が期待される。
【００３８】
さらに、請求項６では、光学部材の開口率が、初期化期間において最も小さくなるように制御されることを特徴とする画像表示装置について説明している。
【００３９】
一般的なＰＤＰの構造、すなわち、少なくとも二本の併設された表示用電極（維持電極及び走査電極）と、それらを覆うように作られた誘電体ガラス層と、誘電体保護層とからなる前面板と、少なくとも一本の画像表示セル選択用電極（アドレス電極）と、誘電体ガラス層と、蛍光体層と、隔壁よりなる背面板とが狭持され、基板間に放電ガスが封入された構造であって、以上の電極群への電圧印加の状態により、初期化期間、表示セル選択期間、表示期間に時分割されたものとする。壁電圧と各電極への外部印加電圧によって、実効セル電圧が放電開始電圧を超えたときに、電極間で放電が発生する。
【００４０】
上記の発光期間において、初期化期間での発光は、表示セル選択期間での放電（書き込み放電）を発生させるための壁電荷蓄積期間であり、画像表示発光に寄与するものではなく、全セル一斉に行われる。
【００４１】
次の表示セル選択期間では、点灯及び非点灯セルを選択するため、強放電を発生させて壁電荷調整を行う。さらに維持期間では、表示セル選択期間で選択された（放電した）セルを発光させるための電圧を印加する。
【００４２】
以上のように各期間におけるＰＤＰ内での放電の役割が異なるため、画像表示のための発光とそれ以外の発光とが存在することになり、それぞれの期間の役割に応じた光取り出しを行うこと、すなわち、期間により開口率を変えることで画像を表示する。
【００４３】
さらに、初期化期間は前述のように、画像表示には寄与せず、全セルで一斉に発生することから、この初期化期間における開口率を、表示セル選択期間や、表示期間に比べて小さくすることで、黒輝度の低下を実現でき、高コントラスト化がなされる。より望ましくは、表示セル選択期間における強放電も非常に強い発光を伴うため、初期化期間と同様に表示セル選択期間においても開口率を下げる。
【００４４】
請求項７では、少なくともキセノンガス若しくはクリプトンガスのいずれかが封入されていることを特徴とするプラズマディスプレイを、請求項８では、そのキセノンガス若しくはクリプトンガスの封入分圧が、封入ガス全体の１０％以上であることを特徴とする画像表示装置について述べている。
【００４５】
キセノンガスは、放電により紫外線を発生し蛍光体を励起して表示がなされる。ＰＤＰは、キセノンガス放電を利用した発光デバイスである。従来のＰＤＰでは、キセノンと、ネオン若しくはヘリウムなどとの混合気体をＰＤＰ内に封入している。キセノンガスが、封入ガスの１０％以上の分圧となれば、初期化期間において、不安定放電を発生しやすくなる。そのため、本発明の光学部材は、不安定放電を発生する期間に開口率を低下させることで、表示品質の保持が可能となり、キセノン分圧の高いときに、より効果を発揮するものである。
【００４６】
請求項９では、前記初期化期間における、印加電圧の最小値から最大値までの平均勾配が、１０Ｖ／マイクロ秒以上であることを特徴とする、請求項４記載のプラズマディスプレイパネルについて述べている。
【００４７】
元来画像表示に用いない初期化期間での発光は不要なものであり、前述のように、この発光を微弱放電にすることでコントラストを向上させることができる。しかし、キセノン分圧が高いＰＤＰでは、既述の通り、印加電圧スロープの勾配を緩やかにしなければ、不安定放電を起こし表示品質を低下させていた。不安定放電は、発生するセルが特定できず、さらに強放電を伴って発生するため制御するのが困難である。
【００４８】
本発明の光学部材により、初期化期間における発光、例えば強放電発光、が発生しても、初期化期間において開口率を下げておけば、コントラストを低下させる恐れはない。つまり、本発明の光学部材を用いると初期化期間での放電のさせ方は問題にならない。したがって、これまで特許文献１に示されたような比較的長い初期化期間を採用しなくても、強放電により短期間で初期化期間を終わらせることができる。このことは、他の期間、特に維持期間への時間配分の増加につながり、階調表現がさらに良くなると考えられる。
【００４９】
請求項１０では、光学部材の開口率が、少なくとも一種類の光吸収性物質の移動により変化することを特徴とする画像表示装置について述べている。
【００５０】
すなわち、光吸収性物質を、開口率に応じて空間的に移動させることで、開口率を変える方法である。
【００５１】
請求項１１記載の画像表示装置は、光吸収性物質の移動が、外部電界若しくは外部磁界によりなされることを特徴としている。これは、光吸収性物質の移動を行うため電気磁気力により行わせることを述べている。
【００５２】
また、請求項１２記載の画像表示装置は、光吸収性物質が、絶縁性微粒子であることを特徴としている。
【００５３】
本発明において、移動物質である絶縁性微粒子は、微粒子の移動する空間は、ガラス基板同士の狭持であってもよいし、フレキシブル基板を用いても良い。フレキシブル基板の例にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが挙げられる。また、フレキシブル基板を、表示デバイス前面に設けた場合は、表示デバイス表面板の保護にもなる。
【００５４】
使用される絶縁性微粒子は、前述の基板との接触により帯電する。基板上には、絶縁膜が製膜されていることが望ましく、さらには、微粒子と絶縁膜とが逆に帯電しやすい帯電列を持つことが望ましい。
【００５５】
さらに、請求項１３では、微粒子が外部電界分布の変化により、面内で移動することを特徴とする画像表示装置について述べている。
【００５６】
例えば、前述絶縁性微粒子が負に帯電しやすい場合、外部電界の分布により、基板に設けられた少なくとも２本の電極間を移動させることができる。すなわち、電極Ａと電極Ｂの２電極がある場合、電極Ａに正、電極Ｂに負電圧を印加し、電界が電極Ａから電極Ｂの方向であれば、封入された絶縁性微粒子は、電極Ａ側に移動する。逆に電極Ｂが正、電極Ａが負であれば、絶縁性微粒子は電極Ｂ側に移動する。電極Ａに吸着した微粒子により、表示デバイスからの発光を遮光し、電極Ｂ側に移動した場合に、表示デバイスからの発光が吸収されないように光学部材を配置すれば、時間的に画像表示装置の開口率を変えることができる。
【００５７】
本発明の方式によれば、絶縁性微粒子の帯電による移動であるため、電界印加がない場合においても、絶縁性微粒子はその空間的位置を変えることなく、同じ場所に留まる。この特性を用いることで、画像を表示していない、すなわち、画像表示装置に電力が供給されていない期間に、ある特定の画像を表示させておくことができる。次に表示装置に電力が供給されたときに限り、その画像の書き換えや、開口率の変化する光学部材として作用する、という使用方法も可能となる。
【００５８】
請求項１４では、光学部材の透過率が、屈折率異方性を有する物質の配向制御によりなされることを特徴とする画像表示装置について述べている。
【００５９】
本発明によれば、屈折異方性物質の配向を、電界や磁界により制御することで、表示デバイスより出射する光の偏光状態を選択的に透過若しくは、吸収あるいは反射して、発光の光強度の制御を行うものである。表示デバイスより出射する光は、偏光子などの光学フィルムにより、ある偏光状態とする。前述の光学フィルムを通過した光は、屈折率異方性物質を通過し、さらに観察者側に配置した偏光子などの光学フィルムにより、その出射光を制御される。屈折率異方性物質には、液晶が挙げられるが、望ましくは、高速応答性がある強誘電性液晶材料が良い。
【実施例１】
【００６０】
以上の発明の実施方法について、図を用いて以下に説明する。
【００６１】
画像表示装置の表示デバイスにはプラズマディスプレイを用いる。表示デバイス部は、発光部を有するもので、例えばＬＥＤであっても良い。
【００６２】
図６に示すようにプラズマディスプレイは、前面板と背面板とからなる。ここで作製したＰＤＰは、これまでのＰＤＰと同じ構造を用いた。
【００６３】
前面板は、ガラス基板を基材とし、放電を発生させるための透明電極と、電流を流すための低抵抗配線を製膜する。透明電極はＩＴＯ（Ｉｎ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）や、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）で、透明電極直下は放電が発生した際放電の広がりを決めるため、広くするのが望ましい。逆に低抵抗配線はセルからの発光を遮光するため、より狭いことが望まれる。低抵抗配線には銀を用いた。
【００６４】
透明電極及び低抵抗配線を製膜した後、誘電体ガラス層を形成する。誘電体ガラス層は、必要な壁電荷量を蓄積すること、絶縁破壊を起こさないこと、などのため、３０マイクロメートルから５０マイクロメートル程度とする。
【００６５】
放電が発生すると、誘電体ガラス層がイオンなどによりダメージを受けることを防ぐため、誘電体保護層を形成する。誘電体保護層は、ダメージを防ぐことと、放出される二次電子が多いことが望まれ、ＭｇＯを用いた。
【００６６】
背面板も前面板と同様にガラス基板を用いる。ガラス基板上には、表示セル選択電極（アドレス電極）が形成される。アドレス電極は、前面板電極に対し、上面から見たとき直交するように製膜する。背面板側には発光は取り出す必要がないため、アドレス電極はセル中央を通るように配設する。
【００６７】
アドレス電極上には、誘電体ガラス層を形成する。誘電体ガラス層の上には、放電空間をセル毎に区切り、前面板とのギャップを固定するための隔壁を形成する。隔壁を形成した後、各セルに、赤、緑、青の蛍光体を周期的に塗り分けていく。蛍光体は、放電ガスであるキセノンからの発光波長で励起するものを選択した。
【００６８】
以上のようにして作製した前面板と背面板をガラスにより貼り合わせる。最後に、ＰＤＰ内を真空にし、キセノンガスとネオンガスの混合気体を封入した。キセノンガスとネオンガスの比率は、キセノンガス分圧１０％以上１００％以下とした。
【００６９】
次に、本発明の画像表示装置の光学部材について、図１を用いて説明する。
【００７０】
基板７は、ガラス基板１と透明電極２と絶縁膜３とからなる。まず、透明電極をガラス基板に形成する。透明電極はＩＴＯ若しくはＺｎＯを用いる。ガラス基板は、ＰＤＰガラスを衝撃から守るという点から、フレキシビリティのある、透明電極つきフィルムでも代替可能である。このフィルムには、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などを用いることができる。基板のフィルム化は、光学部材の薄型化にもつながり、画像表示装置としての厚みを、ＰＤＰのそれと同程度にすることが可能である。透明電極は、絶縁性粒子が移動するため、電極２Ａ及び電極２Ｂが櫛形になったパターンである。
【００７１】
電極つきガラス基板上には、絶縁性薄膜３を形成する。絶縁性薄膜は、移動する絶縁性微粒子６との間で接触帯電を発生させるためのものである。また、絶縁性薄膜上で移動する微粒子は、次に印加電界が電極間に供給されるまで、絶縁性薄膜の一定の位置に保持される。
【００７２】
絶縁性薄膜には、ポリカーボネート膜を用い、ポリカーボネートをテトラフドロフランなどに溶かし、それをガラス基板上にスピンコートなどの方法で形成した。
【００７３】
絶縁性薄膜の変わりに、正孔輸送材料若しくは電子輸送材料を薄膜化した層を設けても良い。その場合には、移動微粒子には、導電性のものを用いる。金属性微粒子には、正孔輸送層若しくは電子輸送層を介して、正孔若しくは電子の注入が行われる。これにより微粒子は対電極への移動を始める。
【００７４】
絶縁性薄膜上には、微粒子の移動空間の確保と、微粒子をある領域に閉じ込めるために、隔壁４が設けられる。隔壁は、フォトリソグラフィーにより形成する。ここでは、隔壁は２５ミクロンで形成した。
【００７５】
隔壁形成後、微粒子を移動空間内に散布する。微粒子６の構造は図２のような複合粒子構造で、母体粒子９として、絶縁性微粒子にはポリマー粒子を、導電性微粒子には金属性微粒子を用いる。母体粒子の大きさは、５ミクロンから１０ミクロン程度のものを用いる。さらに絶縁性微粒子の場合には、以下の理由から超微粒子１０を母体粒子周辺に固着させた。
【００７６】
微粒子は、無電界時には絶縁層若しくは正孔、電子輸送層に対する付着力を有し、電界印加時には各層より容易に外れたのち対極への移動を行うものが良い。絶縁性母体粒子そのままでは、絶縁薄膜とのファンデルワールス力などの付着力により、基板からの脱離が容易ではない。そのため、微粒子表面に凹凸を付けた。凹凸は、母体粒子同士の近接距離を離すために形成され、例えば、１０ｎｍ程度のシリカの超微粒子を物理、化学吸着させた構造とした。このとき微粒子表面は、負に帯電しやすい処理を施す。この複合粒子構造は、基板と粒子間、二粒子間の付着力を大幅に低減させる処理である。
【００７７】
図２に示した複合粒子８は、母体粒子９に超微粒子１０を衝突させることで作製でき、複合粒子作製装置（ハイブリダイザー）を用いた。
【００７８】
次に、以上のように作製した移動微粒子の面内への散布方法について述べる。
【００７９】
微粒子直径が約７ミクロンを境にして、微粒子は、付着力の関係から凝集体を形成しやすい状態に移行する。凝集体を形成すると容易に分解することが難しく、散布のときに凝集体のまま散布されると、光学部材内での開口率の偏りとなってしまう。これを防ぐための方法として、例えばエタノールなどの揮発性溶媒内に微粒子を分散させ、上方からの自然落下散布を行うと良い。または、乾燥した状態の微粒子を硬質物体に衝突させることで、物理的に凝集体を破壊し散布する方法でも良い。
【００８０】
まず、複合粒子の水分を取り除くため真空状態で高温処理を行った。次に、後者の方法を用いて、粒子移動空間内に散布を行った。
【００８１】
微粒子を散布したのち、ガラス基板若しくはフィルム基板を、隔壁によりある一定の距離を保って対向基板５と狭持させる。
【００８２】
図３は、画像表示に必要な発光期間での開口率をより向上させるための第二の構造である。作製方法は、上記とほぼ同様である。ただし、背面板７には全面パターニングしていない透明電極２Ｃが形成され、対向電極５側には、第二電極２Ｄが形成されている。さらに、遮光マトリクス９を第二電極下に形成する。図４のように微粒子６は、電界により最大開口位置Ｐ１（同図（ａ））と最小開口位置Ｐ２（同図（ｂ））の間で移動する。遮光マトリクスは、微粒子がＰ１からＰ２の位置に移動したときに、光漏れを防ぐために設けた。
【００８３】
ＰＤＰ前面板の上に、上記作製した光学部材を取り付けることで、図４に示す本発明の画像表示装置を得ることができる。
【００８４】
次に駆動に関して、図５を用いて以下に説明する。ＰＤＰ１３は駆動回路（図示せず）により以下の方法で駆動される。
【００８５】
ＰＤＰ１３の駆動は、１フィールドをサブフィールドに区切り、各ＳＦは４つのシーケンスによりなる。すなわち、初期化期間Ｔ１、表示セル選択期間Ｔ２、維持期間Ｔ３、消去期間（図中省略）である。画像表示装置１２に設置された光学部材１１には第一電極２Ｃと第二電極２Ｄがあり、それぞれに電圧が印加されるようになっている。本実施例では、第一電極に正極を印加すると、黒色微粒子６が位置Ｐ２に移動し開口率が小さくなり、第二電極に正極を印加すると黒色微粒子が位置Ｐ１に移動し開口率が大きくなる接続を行った。
【００８６】
放電不安定性などによる表示不良を抑えるため、初期化期間では開口率を最小とする。また、表示セル選択期間での発光についても維持期間における発光と同程度の強度があるため、表示強度を低下させるとした。
【００８７】
ＰＤＰが初期化期間であるとき、光学部材では第一電極に移動開始電圧Ｖｍｖ以上の正極性電圧が印加されたとき、黒色微粒子がＰＤＰの開口率を下げる位置、すなわち位置Ｐ２、に電界により移動する。また、表示セル選択期間においても、開口率が低いほうが良いので、電界の印加はしない。
【００８８】
維持期間においては、開口率を最大とすることが必要であるため、第二電極を正極とした微粒子の移動を行わせる。位置Ｐ１に微粒子が集まり、開口率を上げる。
【００８９】
このときの微粒子の応答速度を反射光強度の変化から測定した。測定には、従来液晶パネルの応答速度測定に用いられる透過、反射光応答測定装置を用いた。反射光の１０％−９０％応答速度は数百マイクロ秒程度であり、ＰＤＰの初期化期間内に応答が十分に行えるレベルであった。このことから、第一及び第二電極への電圧印加時間は２マイクロ秒程度で良いことが分かる。移動後は、既述の通り、ファンデルワールス力や電気鏡像力などの電界に依存しない付着力により、移動後の位置に滞在する。
【００９０】
また、初期化期間及び表示セル選択期間での発光を遮光することにより、コントラストも改善することができた。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の画像表示装置は、発光期間中に開口率を変化させることが可能な構造である。したがって、ＰＤＰに用いるほか、光吸収性物質を移動させることで表示を行うことも可能であり、さらには、電源が投入されていないときには静止画を表示するディスプレイにもなり得る。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の画像表示装置に設置される光学部材の簡略化した断面図
【図２】本発明の画像表示装置に設置される光学部材内に封入する、光吸収性物質の簡略化した断面図
【図３】本発明の画像表示装置に設置される光学部材の動作を説明する簡略化した断面図
【図４】本発明の画像表示装置の動作を説明する簡略化した断面図
【図５】（ａ）本発明の画像表示装置の動作を説明する簡略化した断面図（ｂ）各電極への印加電圧波形を表した図
【図６】従来のプラズマディスプレイパネルの簡略化した斜視図
【図７】従来のプラズマディスプレイパネルの（ａ）１フィールドの内訳を示すダイアグラムを表す図（ｂ）１サブフィールドの印加電圧波形を表す図
【符号の説明】
【００９３】
１    ガラス基板
２    透明電極
３    絶縁性薄膜
４，１９    隔壁
５    対向基板
６    絶縁性微粒子
７    背面基板
８    複合粒子
９    母体粒子
１０    超微粒子
１１    遮光マトリクス
１２    プラズマディスプレイパネル
１３    光学部材
１４    画像表示装置
１５    前面ガラス基板
１６    背面ガラス基板
１７    電極保護層
１８    アドレス電極
２０    蛍光体層
２１    誘電体ガラス層
２２    誘電体保護膜層
２３    電極
２５    初期化期間
２６    表示セル選択期間
２７    維持期間
２８    消去期間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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