JPH0364077B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、蛍光体が被着された帯状（細線
状）の陽極と、細線状の制御電極とが交差する方
向に互いに対面並設されて図形画像などを表示す
る構成のグラフイツク蛍光表示管の駆動回路に関
する。

加熱された細線状の陰極から放出される電子を
陽極上の蛍光体に射突させて表示を行う蛍光表示
管は、比較的低電圧で表示に十分な輝度が得られ
ること、消費電力が少なくドライバICなどによ
り直接駆動可能なこと、蛍光体によつて種々の発
光色が得られること、など多くの特長を有してい
るので、蛍光表示管の用途の拡大にともない、そ
の特長を利用してグラフイツク用ブラウン管に代
わる平面形のグラフイツク表示用の蛍光表示管
（以下、グラフイツク蛍光表示管という）が開発
されている。

ところで、従来のグラフイツク蛍光表示管は、
蛍光体がドツトまたはストライプ状に被着された
帯状（細線状）の陽極が多数基板上に並設され、
これらの陽極に対面しかつ陽極と交差する方向に
多数並設された細線状または網状やはしご状の制
御電極と、制御電極に対面する上方に熱電子を放
出する細線状の陰極とを有する基本構造となつて
いる。そして、この種のグラフイツク蛍光表示管
を駆動させるには、陰極に通電加熱して熱電子放
出状態に保ち、各制御電極に対して走査駆動パル
ス電圧を、順次、かつ繰り返して付与し、かつ表
示する画像に対応する部分の陽極に表示信号を付
与することにより、陽極上の蛍光体に電子を射突
させて発光させ、所望の画像を発光表示させてい
た。

ところが、従来のグラフイツク蛍光表示管の駆
動回路では、下記の問題がある。

(1) 局部的あるいは部分的に任意の画素の蛍光体
を発光させるとその発光の仕方によりデユーテ
イ比が異なつてしまい、制御電極に選択的に電
圧を印加する、いわゆるランダム走査が困難で
ある。

(2) 制御電極ドライバ部のICなどが熱などによ
り破壊されて、導通しつぱなしになつたとき、
あるいは走査用クロツク信号が停止したときな
どのように、制御電極へ付与する印加電圧の走
査が停止すると、特定の制御電極のみに直流の
高電圧が付与されたままになり、このため特定
の制御電極は過熱して変形、たるみ接触、溶断
などの焼損事故を生じ、高価なグラフイツク蛍
光表示管を使用不能にしてしまう。このこと
は、制御電極数の多い、言い換れば高密度表示
が可能なグラフイツク蛍光表示管ほど生じやす
い。すなわち、制御電極数が多いほど印加電圧
のデユーテイ比が小さくなるので必要な輝度を
得るのに印加電圧は高く設定されるためであ
る。

たとえば、一例として、陽極本数320本×制
御電極数240本を有するグラフイツク蛍光表示
管を考えてみると、デユーテイ比を1/300に、
制御電極の印加電圧を90V_p-p、各制御電極の
電流を5mA_p-pに各々設定した場合では、制御
電極には、通常4550mW_p-pが加わるが、各制
御電極には450mW_p-p／300＝1.5mW_p-pが加わ
つているにすぎない。ところが、制御電極ドラ
イバ部が破壊されて導通状態になつた場合はも
ちろん、ドライバ部が健全でも走査用のクロツ
ク信号が停止して走査が止まつた場合には、１
〜２本の制御電極に450mWがかかることにな
つてICが破壊して高電圧の直流が加わりつづ
け、その結果制御電極を焼損して高価なグラフ
イツク蛍光表示管を使用不能にしてしまうこと
になる。

この発明は、以上の点に鑑みてなされたもので
あつて、すなわちこの発明は、ランダム走査を容
易にして任意の画素を局部的ないし部分的に発光
させて表示させることが可能であると共に、制御
電極ドライバ部が破壊されて制御電極が導通状態
になつた場合は、制御電極の焼損を防いで高価な
グラフイツク蛍光表示管の破損を防ぎ、かつ制御
電極ドライバ部が健全で走査用のクロツク信号が
停止した場合でも、同様にグラフイツク蛍光表示
管の破損と制御電極ドライバ部の破壊をも防ぐこ
とができるグラフイツク蛍光表示管の駆動回路を
提供することを目的とする。

したがつて、この目的を達成するためにこの発
明のグラフイツク蛍光表示管の駆動回路は、基板
上に並設されて上面に蛍光体が被着された複数の
帯状の陽極と、この陽極に対向する上方に交差す
る方向に並設された複数の制御電極と、前記陽極
および制御電極に対面する上方に張架された複数
の陰極と、を少なくとも有するグラフイツク表示
用の蛍光表示管に、前記陽極および制御電極に表
示電圧および走査駆動電圧を付与する駆動回路に
おいて、前記制御電極への入力回路には、それぞ
れ直列にコンデンサを接続するとともに、その制
御電極側には並列に抵抗を介して接地電圧に接続
した構成になることを特徴とする。

以下、図示の一実施例によりこの発明を説明す
る。

第１図は、この発明の駆動回路が設けられたグ
ラフイツク蛍光表示管を示す一部切欠斜視図、第
２図は、同グラフイツク蛍光表示管の断面図であ
る。

１は、絶縁材料よりなる基板であり、蛍光体層
の発光をこの基板１を介して観察する前面発光形
のグラフイツク蛍光表示管にあつては、この基板
１は透光性を有する絶縁材料、たとえばガラスな
どにより形成される。

２は、前記基板１の一方の面上に一方向に平行
に並設され、かつ上面に蛍光体層３が被着された
複数の帯状の陽極である。この陽極２は、後述す
る容器部側から蛍光体層３の発光を観察する形式
のグラフイツク蛍光表示管では、たとえばAg，
Al等の金属皮膜が用いられ、逆に、蛍光体層３
の発光を前記基板１側から観察する前面発光形の
グラフイツク蛍光表示管では、透光性の導電膜に
より形成されている。

また、前記蛍光体層３は、画素形成する部分の
みのドツトまたはストライプ状に被着することが
考えられるが、第２図の蛍光体層３はストライプ
状に被着されている。

４は、細線状の制御電極であり、複数本の制御
電極４はスペーサ５，５を介して前記陽極２に対
向する上方位置に交差する方向に張架並設されて
いる。この各隣接する制御電極４，４により制御
される陽極２上の領域が、第３図に示すようにグ
ラフイツクを構成する各画素Ｐをなしている。ま
た６は、前記陽極２および制御電極４に対面する
上方に張架された複数の細線状（フイラメント
状）陰極である。

さらに、７は、第１図と第２図に示すように前
記基板１とにより外囲器を構成する容器部であつ
て、両者は封着材７ａを介して高真空状態に封着
されており、前記陽極２、制御電極４および陰極
６は高真空雰囲気内にある。なお、この容器部７
は、蛍光体層３の発光を容器部７側から観察する
形式のグラフイツク蛍光表示管では、前述したよ
うに少なくとも蛍光体層３と対面する表示部分７
ｂは透光性材料で形成する必要がある。

ところで、各制御電極４の外部端子８が、基板
１と容器部７の封着部分を気密に貫通して外部に
導出されていると共に、同様に、各陽極２の外部
端子９および陰極６の外部端子１０も外部に導出
されている。

次に、上記構成のグラフイツク蛍光表示管の駆
動回路を第３図により説明する。この第３図は、
グラフイツク蛍光表示管の駆動原理を示す図であ
り、簡単化のために、上面に蛍光体層３を有する
陽極２を５本（2₁，2₂，2₃，2₄，2₅）列方向に配
列し、かつこれと交差する行方向に８本の制御電
極４（４₁〜４₈）を配設した例を示している。そ
して、各隣接する制御電極４，４により制御され
る陽極２の部分が各々一つの画素Ｐ（P₁₁〜P₇₅）
となる。

第３図において、１１は、クロツク信号CP₁に
基づいて、制御電極４₁〜４₈の隣接する２本づつ
に対して、順次制御電圧E₁〜E₈を繰返して走査
して付与するICなどからなる制御電極ドライバ
部である。また、１２は、陽極２₁〜２₅に対して
選択して陽極電圧Ｅ２₁〜Ｅ２₅を付与する陽極ド
ライバ部である。

また、１３（１３₁〜１３₈）は、前記制御電極
ドライバ部１１と各制御電極４₁〜４₈間にそれぞ
れ直列に介装された同一静電容量Ｃを有するコン
デンサであり、１４（１４₁〜１４₈）は、接地Ｇ
と、前記コンデンサ１３₁〜１３₈と制御電極４₁
〜４₈の各接続点との間に並列にそれぞれ接続さ
れた同一抵抗値Rgを有する抵抗である。

前記それぞれ対をなすコンデンサ１３の静電容
量Ｃと抵抗１４の抵抗値Rgは、たとえば好まし
くは第５図に示すように前記各制御電極４（４₁
〜４₈）と陰極６（第２図参照）との内部抵抗Ri
とによるタイムコンスタント値Ｔ＝（Rg・Ri／Rg＋Ri× Ｃ）が、制御電極４に印加する制御電圧E₁〜E₈
のパルス電圧時間t_pに対してＴ≧t_pなる条件を満
たす値に設定されている。このタイムコンスタン
ト値Ｔにおける制御電極４₁〜４₈に加わる制御電
極電圧Ｅ４₁〜Ｅ４₈の値は、蛍光体層３の発光開
始電圧E_3Sになつている。

次に、以上の構成における作用を説明する。

まず、正常状態における動作を説明する。第３
図において、陰極６に対して図示しない電源によ
り通電加熱する。第６図に示すタイミングで制御
電極４（４₁〜４₈）の隣接する２本のコンデンサ
１３₁〜１３₈に対して同時に方形波の正の制御電
圧E₁〜E₈を印加し、かつ走査用のクロツク信号
CP₁により上方から下方に向つて順次１本づつシ
フトしながら走査させると、それぞれの制御電圧
E₁〜E₈は、コンデンサ１３₁〜１３₈と抵抗１４₁
〜１４₈によりのこぎり波形の制御電極電圧Ｅ４₁
〜Ｅ４₈に波形変換されて各制御電極４₁〜４₈に
順次印加される。そして、この制御電圧E₁〜E₈
の走査と同期して所望の表示パターンに対応する
陽極２₁〜２₅に正の陽極電圧Ｅ２₁〜Ｅ２₅が選択
して印加される。

たとえば、第４図と第６図を参照して説明する
と、期間t₁において制御電極４₁，４₂に制御電極
電圧Ｅ４₁，Ｅ４₂を同時に付与し、かつ陽極２₁
に陽極電圧Ｅ２₁を選択的に付与する場合を考え
ると、画素P₁₁に陰極６から放出された電子が射
突し、この画素P₁₁の蛍光体層３が発光される。
また、同様に制御電極４₂，４₃に制御電極電圧Ｅ
４₂，Ｅ４₃が付与され、かつ陽極２₂に陽極電圧
Ｅ２₂付与されると画素P₂₂が発光され、さらに、
制御電極４₇，４₈に制御電極電圧Ｅ４₇，Ｅ４₈が
付与され、かつ陽極２₅に陽極電圧Ｅ２₅が付与さ
れると、画素P₇₅が発光されることになる。

ところで、上述の正常動作している場合には、
タイムコンスタント値Ｔが制御電圧E₁〜E₈のパ
ルス電圧時間t_pに対してＴ≧t_pなる設定であり、
かつ、タイムコンスタント値Ｔにおける制御電極
電圧Ｅ４₁〜Ｅ４₈は、蛍光体層３の発光開始電圧
E_3sになつているので、少なくとも制御電圧E₁〜
E₈の印加中は各該当する画素Ｐ（上述の例では
P₁₁，P₂₂，P₇₅）は確実に発光される。

次に、画素Ｐを選択して局部的ないし部分的に
発光して所望の表示パターンを得るときに行なわ
れるランダム走査の場合の動作を説明する。

たとえば、第７図に示すように、簡単化のため
に選択的に制御電極４₁，４₂に対して制御電圧
E₁，E₂を同時に印加し、かつ陽極２₁に陽極電圧
Ｅ２₁を付与する場合を考える。すなわち、制御
電極４₁，４₂にはタイムコンスタントＴの制御電
極電圧Ｅ４₁，Ｅ４₂が印加されるが、この制御電
極電圧Ｅ４₁，Ｅ４₂は、指数関数的に各抵抗１４
_１，１４₂を介して接地Ｇ側に瞬時に放電されると
共に、放電中にパルス電圧期間t_pに等しいかこれ
より大きいタイムコンスタントＴの期間だけ画素
P₁₁の蛍光体層３を確実に発光させることができ
る。したがつて、制御電極４₁，４₂には従来と異
なり制御電圧E₁，E₂が印加されつづけることは
なく、制御電極４₁，４₂の焼損を防いで高価なグ
ラフイツク蛍光表示管の破損を防ぐことができる
ばかりでなく制御電極ドライバ部１１の破壊をも
なくすことができる。

この様に、表示パターンに応じて制御電極４₁
〜４₈の隣接の２本に選択的に指数関数的に減少
する制御電極電圧Ｅ４₁〜Ｅ４₈を付与し、かつ陽
極２₁〜２₅に選択的に陽極電圧Ｅ２₁〜Ｅ２₅を付
与することで必要な画素を発光させるランダム走
査が可能である。

次に、制御電極ドライバ部１１が熱などにより
破壊されて導通状態になつたとき、あるいはクロ
ツク信号CP₁が停止して正常な制御電圧E₁〜E₈の
走査ができなくなつた場合を考える。

前者では、たとえば制御電圧E₁，E₂が導通状
態になると、たとえば90Vの高電圧がコンデンサ
１３₁，１３₂に加わるが、コンデンサ１３₁，１
３₂の直流阻止機能により制御電極４₁，４₂には
何らの電圧も付与されず、従来とは異なり制御電
極の焼損事故が発生するおそれがなく高価なグラ
フイツク蛍光表示管を保護できる。

また、後者の場合には、上述した理由によりグ
ラフイツク蛍光表示管の破損を防げるばかりでな
く、クロツク信号CP₁が停止した時点で回動動作
を停止することで健全な制御電極ドライバ部１１
の破壊をも防ぐことができる。

なお、この発明は、上述した実施例に限定され
るものでなく、その要旨を変更しない範囲で種々
変形して実施できる。

以上説明したようにこの発明によれば、制御電
極への入力回路には直列にコンデンサを接続する
とともに、その制御電極側を制御電極と並列に抵
抗を介して接地電位側に接続した構成なので、比
較的簡単な構成ながら、ランダム走査を容易にし
て任意の局部的ないし部分的な発光表示が可能で
あるばかりでなく、制御電極ドライバ部が破壊さ
れて制御電極が導通状態になつた場合は、制御電
極の焼損を防いで高価なグラフイツク蛍光表示管
の破損を防ぎ、かつ制御電極ドライバ部が健全で
走査用のクロツク信号が停止した場合は、同様に
制御電極の焼損を防いでグラフイツク蛍光表示管
の破損を防ぐと共に制御電極ドライバ部の破壊を
も防ぐことができる優れた効果がある。

また、この発明において、コンデンサの静電容
量Ｃおよび抵抗の値Rgは、前記蛍光表示管の制
御電極と陰極との内部抵抗Riと、によるタイム
コンスタントＴの値（Rg・Ri／Rg＋Ri×Ｃ）が、制御電 極に印加するパルス電圧時間t_pに対してＴ≧t_pな
る条件を満たす値になるようにすれば、正常な動
作において該当する画素を確実に発光させること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の駆動回路が設けられたグ
ラフイツク蛍光表示管を示す一部切欠斜視図、第
２図は、同グラフイツク蛍光表示管の断面図、第
３図は、駆動回路と駆動原理を示す図、第４図
は、画素の発光原理の説明図、第５図は、コンデ
ンサに加わる制御電圧と制御電極に付与される制
御電極電圧の波形を示す図、第６図は、駆動タイ
ミング図、第７図は、ランダム走査を説明するた
めの図である。 ２…陽極、３…蛍光体層、４…制御電極、６…
陰極、１１…制御電極ドライバ部、１３…コンデ
ンサ、１４…抵抗、Ｐ…画素。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板上に並設されて上面に蛍光体が被着され
   た複数の帯状の陽極と、この陽極に対向する上方
   に交差する方向に並設された複数の制御電極と、
   前記陽極および制御電極に対面する上方に張架さ
   れた複数の陰極と、を少なくとも有するグラフイ
   ツク表示用の蛍光表示管に、前記陽極および制御
   電極に表示電圧および走査駆動電圧を付与する駆
   動回路において、前記制御電極への入力回路に
   は、それぞれ直列にコンデンサを接続するととも
   に、その制御電極側には並列に抵抗を介して接地
   電圧に接続した構成になることを特徴とするグラ
   フイツク蛍光表示管の駆動回路。 ２ 前記コンデンサの静電容量Ｃおよび抵抗の値
   Rgは、前記蛍光表示管の制御電極と陰極との内
   部抵抗Riと、によるタイムコンスタントＴの値
   （Rg・Ri／Rg＋Ri×Ｃ）が、制御電極に印加するパルス 電圧時間t_pに対してＴ≧t_pなる条件を満たす値に
   なる特許請求の範囲第１項記載のグラフイツク蛍
   光表示管の駆動回路。