JPS5848108B2 - テイデンアツセイギヨガタプラズマデイスプレイパネルオモチイタ ヒヨウジソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガス放電表示板、とくに電極選択のための補助
放電セルを内蔵した外部電極形のガス放電表示板を用い
た表示装置に関する。

従来、外部電極形放電表示板、いわゆるプラズマディス
プレイパネルでは、放電空間を介して対向せる２組の外
部電極群のうち、表示発光させるべきセルに対応する一
対の電極の各々に、通常百数十ボルトのパルス状電圧を
印加して駆動するため、各電極を励起すべきパルス回路
を構成する素子は高耐圧であることが要求され、従って
駆動回路の価格は高価となり、ＩＣ化も困難であった。

この点に鑑み、電極選択のための制御セルを内蔵した低
電圧制御形プラズマディスプレイパネル（以下低電圧制
御形ＦＤＰと呼ぶ）が既に提唱されている。

このパネルの構成・動作等に関しては、例えば昭和４９
年特許願第２ ５，３ ９ ６号に詳細に述べられてい
るが、概略を下記に記す。

低電圧制御形ＦＤＰは、行電極群が形成された第１の基
板と、列電極群が形成された第２の基板とが、行及び列
電極群が複数の表示セルを威すように適当な間隔で配置
され、さらに前記第２の基板には前記行電極群の各電極
と一対一に対応して制御セルを形成するよう制御電極群
が形成され、これら第１の基板と第２の基板とは周囲を
気密封止され、内部にネオンガスが封入されたものであ
る。

この低電圧制御形ＦＤＰを動作させるには、行電極群の
各電極を、抵抗器を介して所定の振幅を有する高周波パ
ルス電圧源に共通に接続し、列及び制御電極群の各々と
アース線との間にインピーダンス可変手段を接続する。

インピーダンス可変手段としては、通常トランジスタ等
のスイッチ素子を使用する。

以上の構成において列電極に接続されるスイッチ素子群
（列電極スイッチ群）と制御電極に接続されるスイッチ
素子群（制御電極スイッチ群）の開閉操作により表示セ
ルの放電発光を制御するものであるが、一対の列電極ス
イッチと制御電極スイッチの開閉状態の４つの組合せの
うち、表示セルが点灯するのは列電極スイッチがオンで
制御電極スイツテがオフの場合のみで、他の組合せ時は
制御セルが先に点灯し、その定電圧特性が表示セル点灯
を妨げる。

従って通常の線順次走査法による表示動作が可能となる
。

即ち、列電極スイッチ群の各スイッチを時分割的に順次
オンにしておき、これと同期して、点灯すべき表示セル
に対応する制御電極スイツナをオフにすれば、その表示
セルは点灯し、所望の表示画像を得ることができる。

この種のパネルでは、列電極スイッチ群および制御電極
スイッチ群の各スイッチ素子に要求される耐圧は３０ｖ
７ｃｉ′いし４０Ｖであるので、バイポーラ形あるいは
ＭＯＳ形の集積回路ＩＣの出力端にパネルを直接接続す
ることが可能である。

ところで一般のＸ−Ｙマトリクス表示装置における線順
次走査法による表示動作では選択されたＸ電極と選択さ
れたＹ電極との交点部が点灯するのに対して、前述した
低電圧制御形ＦＤＰでは点灯すべき制御電極は非選択で
なければならないから、制御電極の駆動回路におけるス
イッチ素子をオン・オフさせる信号の論理は一般のＸ−
Ｙマトリクス表示装置におけるＹ電極の駆動回路中のス
イッチ素子をオン・オフさせる信号の論理と逆にしなけ
ればならない。

したがってＩＣ化された駆動回路中でのスイッチ素子を
オン・オフ制御する回路の出力論理は従来一般のＸ−Ｙ
マトリクス表示のための設計思想をそのまま使えず、論
理反転回路をスイッチ素子をオン・オフ制御する回路の
出力に付加する面倒さを伴い、きわめて不都合であった
。

したがって本発明の目的は、制御セル付ＦＤＰの点灯制
御に要求される論理とは異なる出力論理を有するＩＣに
ても低電圧制御形ＦＤＰを点灯制御し得る手段を提供す
ることにある。

本発明によれば、行電極群が形成された第１の基板と、
列電極群が形成された第２の基板とが行及び列電極群が
複数の表示セルを成すように適当な間隔で配置され、さ
らに前記第２の基板には前記行電極群の各電極と一対一
に対向して制御セルを形成するよう制御電極群が形成さ
れた低電圧制御形プラズマディスプレイパネルと、行電
極群の各電極群の各電極に共通に、抵抗体を介して高周
波パルス電圧を供給するパルス発生手段と、列電極群及
び制御電極群に接続されたインピーダンス可変手段群と
を有する表示装置において、制御電極群に接続された各
インピーダンス可変手段は制御電極に接続された電圧制
御手段と、この電圧制御手段と基準電位との間に接続さ
れたスイッチ素子と、電圧制御手段の各々にそれぞ゛れ
共通接続された直流電源と、スイツナ素子をオン・オフ
制御する手段とを有し、上記電圧制御手段はスイッチ素
子がオフのとき制御電極に直流電源とほぼ同一電位を与
え、スイッチ素子がオンのとき制御電極に直流電源の電
位と基準電位との差の振幅を有し上記高周波パルスとほ
ぼ同位相のパルス電圧を与えるように動作することを特
徴とする低電圧制御形プラズマディスプレイパネルを用
いた表示装置が得られる。

次に図面を用いて詳細に説明しよう。

第１図は前記昭和４９年特許願第２ ５，３ ９ ６号
に提示された表示装置の構成を示すものである。

本図において、破線内１は低電圧制御形プラズマディス
プレイパネルを等価回路で表わしたものであり、第１の
基板に形成された行電極群５、第２の基板上に形成され
た列電極群６及び制御電極群１を有しており、行電極群
５と列電極群６との間には表示セル群２が、行電極群５
と制御電極群７との間には一対一に対応して制御セル群
３が形成されている。

さらに高周波電源供給端子８と行電極群５の各行電極５
ａ ，ｓｂ・・・との間には厚膜抵抗器４が設けられて
いる。

ただし、この抵抗器４はパネル内に形成せずに個別抵抗
器を外付けしてもよい。

第１図ではさらに、高周波電源１５が高周波電源供給端
子８に接続され、インピーダンス可変手段としてトラン
ジスタ９及び１２がそれぞれ列電極群６及び制御電極群
７の各電極に接続されている。

ダイオード１１及び１４はトランジスタ９または１２が
オフのとき、高周波電源１５から、それぞれ表示セル群
２または制御セル群３を介して列電極群６または制御電
極群７に誘起される高周波電圧を一定の電圧にクランプ
し、トランジスタを保護するためのものである。

直流電源１６はこのクランプ電圧を与えるための電源で
ある。

今、第１図の装置の動作を説明するために、行電極５ａ
と列電極６ａとの間に形成される表示セル２ａ１及び行
電極５ａと制御電極７ａとの間に形成される制御セル３
ａとに注目し、これらのセルの点灯状態と、トランジス
タ９ａ及び１２ａのオン・オフ状態との関係について第
２図を用いて説明しよう。

第２ａ図は高周波電源供給端子８に印加される高周波電
圧波形を示す。

この高周波電圧の振幅ＶＨは表示セル２ａ及び制御セル
３ａのいずれの単方放電開始電圧より大きく予め設定さ
れる。

また、第２ｂ図は制御７ａに現われる電圧波形を示し、
゛第２ｃ図は行電極５ａに現われる電圧波形を示し、第
２ｄ図は列電極６ａに現われる電圧波形を示し、第２ｅ
図は表示セル２ａの対向電極間の電圧差波形を示してい
る。

まず、第２図の第Ｉの期間はトランジスタ１２ａ及び９
ａが共にオンの時の各部の電圧波形を示したものであり
、制御電極７ａ及び列電極６ａの電圧はそれぞれ第２ｂ
図及び第２ｄ図のようにアース電位となる。

このとき、制御セル３ａ及び表示セル２ａには抵抗４ａ
を介して高周波電圧が印加されるが、この種の低電圧制
御形プラズマディスプレイパネルでは表示セルの単方放
電開始電圧より制御セルの単方放電開始電圧の方が低い
ため制御セル３ａが先に点灯し、その定電圧特性のため
行電極５ａの電圧振幅は第２ｃ図２１のように制御セル
の単方放電開始電圧Ｕｅに押えられる。

従って表示セル２ａの両端にかかる電圧は第２ａ図２２
のように振幅Ｕｅとなり、表示セルの単方放電開始電圧
はこれより高いために表示セルは点灯しない。

第■の期間はトランジスタ１２ａがオンでトランジスタ
９ａがオフのときの各部の電圧波形であるが、このとき
も制御セル３ａが放電して行電極５ａの電圧振幅をＵｃ
Ｊこ押えるため表示セル２ａは点灯しない。

次に第■の期間はトランジスタ１２ａがオフでトランジ
スタ９ａがオンのときの各部の電圧波形である。

このときは、制御電極１ａには制御セル３ａを介して高
周波電圧が誘起するが、クランプ用ダイオード１４ａが
誘起電圧振幅をクランプ電圧Ｖｃに制限するため第２ｂ
図２３のような波形となる。

このとき制御セル３ａの単方放電開始電圧は見かけ上Ｖ
ｃだけ高くなったように見えるため、行電極５ａの電圧
は第２ｃ図２４のように、Ｕｃ＋Ｖｃの振幅となる。

従って表示セル２ａの両端には第２ｅ図２５の電圧がか
かり、Ｕｃ十ＶＣが表示セルの単方放電開始電圧より大
きくなるようにＶｃの値を選んでおけば、表示セルは点
灯する。

第■の期間はトランジスタ１２ａ及び９ａが共にオフの
ときの各部の電圧波形であり、第■の期間と同様に行電
極５ａの電圧はＵｃ＋Ｖｅ の振幅となるが、列電極６
ａには振＠Ｖ ｃの高周波電圧が誘起するため、結局表
示セル２ａの両端の電圧は第２ｅ図２６のように振幅Ｕ
ｃとなり、表示セル２ａは点灯しない。

以上により、トランジスタ１２ａ及び９ａのオン・オフ
状態の４つの組合せのうち、表示セル２ａを点灯させ得
るのは、トランジスタ１２ａがオフでトランジスタ９ａ
がオンの時のみであることが明らかとなる。

従って第１図に示す表示装置を用いて表示を行なわしめ
るためｌこは、列電極群６の各電極に接続されるトラン
ジスタ９をｎ進デコーダの信号により順次オンにしてお
き、これと同期して、点灯すべき表示セルに対応する制
御電極７に接続されるトランジスタ１２を、ｍビットパ
ンファメモリの信号によりオフにしなければならない。

即ち、列電極群に接続されるインピーダンス可変手段は
選択時に低インピーダンスとなり、制御電極群に接続さ
れるインピーダンス可変手段は選択時に高インピーダン
スとなることが必要である。

このようにｍビットバツファメモリの出力論埋は通常の
Ｘ−Ｙマトリクス表示装置に＄３けるバツファメモリの
出力論理と全く逆でなければならない。

ところで、この種の低電圧制御形プラズマディスプレイ
パネルにおいては、クランプ電圧Ｖｃは３０〜４０Ｖで
よく、従ってトランジスタ９及び１２の耐圧もその程度
の電圧で良いので、スイッチ素子、デコーダ、バツファ
メモリを集積回路ＩＣとして一体化できるのでＩＣの出
力で直接パネルの表示を制御し得る。

しかしながら、上述のようにバツファメモリの出力論理
が従来のものと．逆であるため、従来のＸ−Ｙマｌ−
ＩＪクス表示の駆動回路の設計思想をそのまま適用しよ
うとするとバツファメモリの出力論理を逆にするインバ
ータ回路などをさらに作り込まねばならず、コスト高と
なる欠点がある。

第３図に本発明の実施例を示す。

第３図は、列電極群６の各電極に接続されるトランジス
タ９が第１図の場合と同様ｌこ選択時にオンとなり、制
御電極群７の各電極に対応するトランジスタ１２が第１
図の場合と逆に選択時にオンとなるような信号がｎ進デ
コーダ及びｍビットバツファメモリーから与えられる場
合の表示装置の構或である。

本図ｌこおいては、制御電極群に接続された回路部分（
以下制御電極ドライバーと呼ぶ：以外は、その構成及び
動作は第１図と全く同じである。

そこで、制御電極ドライバーの構或及び動作について、
以下に説明する。

第３図の制御電極ドライバーでは、トランジスタ３１の
コレクタ出力はダイオード３４を介してパネルの制御電
極へ接続され、さらに制御電極はダイオード３５により
電源１６へクランプされる。

また、トランジスタ３１のコレクタは抵抗器３３を介し
て電源１６へ接続される。

ただし、ダイオード３４及び３５の向きは、電源１６の
極性に対して逆方向である。

次に制御電極ドライバーの動作を説明しよう。

まず、トランジスタ３１がオンの時、コレクタはアース
電位となる。

前述したように制御電極γには、制御セルを介して高周
波電圧が誘起されるが高周波電圧がハイレベルになる時
、誘起電圧はダイオード３５により電源１６の電圧Ｖｃ
にクランプされ、高周波電圧がローレベルになる時には
誘起電圧はダイオード３４によりトランジスタ３１のコ
レクタの電位、即ちアース電位にクランプされる。

従って制御電極７に現われる電圧波形は振幅Ｖｃを有す
る高周波電源と同位相のパルス電圧波形となる。

次にトランジスタ３１がオフの時には、コレクタには抵
抗３３を介して電圧Ｖｃが印加される。

この場合には、高周波電圧がハイレベルになる時、誘起
電圧はダイオード３５１こより電圧Ｖｃにクランプされ
、高周波電圧がローレベルになる時には、電源１６から
抵抗３３及びダイオード３４を通して制御電極に電流が
供給されて、誘起電圧が打消される。

従って抵抗３３の値を充分小さく選んでおけば、制御電
極電位は電圧Ｖｃにほぼ一定ｌこ保たれる。

以上により、第３図の制御電極ドライバーでは、選択時
ｌこトランジスタがオンとなるが、この時制御電極には
振幅Ｖｃの電圧が誘起し、非選択時、トランジスタがオ
フとなる時に制御電極は一定電圧Ｖｃとなる。

即ち、制御電極ドライバーは、選択時に高インピーダン
ス、非選択時に低イ，ンピーダンスとなり、パネルの要
請と適合する。

パネルとして前記昭和４９年特許願第２５３９６号に示
されている７セグメントによる数字表示用のパネル（た
だし、文字の高さＬｏｍｍで、１２桁表示用）を用い、
高周波電源電圧を２６０Ｖ１周波数を２００ＫＨｚ，ク
ランプ電圧Ｖｃを４０Ｖとして第３図の装置を動作させ
た時、抵抗３３の値を抵抗４の値（約５ｏＫｆｆ）の１
０分の１以下としたとき、正常な動作をさせることがで
きた。

以上の説明では制御電極ドライバーの出力インピーダン
スがパネルの要請と異なる場合ｌこついて述べたが、列
電極群に接続される回路についても全く同様の手段によ
り同様の効果が得られる。

また、本実施例はスイッチ素子としてＮＰＮ形トランジ
スタに限って説明している。

ＰＮＰ形トランジスタまたはＭＯＳ形トランジスタ（一
般ｌこＰチャンネルエンハンスメント形）の場合は、電
源１６の極性を反転させ、全てのダイオードの向きを逆
転させねばならないが、これまでの記述内容から、それ
らも本発明の請求するところとなることは明らかであろ
う。

以上により、本発明を用いれば、いかなる出力論理を有
するスイッチ素子あるいはＩＣにても、インバータ等の
スイツナ回路を付加することなしに低電圧制御形ＦＤＰ
を点灯制御することができ、従って安価な表示装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は低電圧制御形ＦＤＰを使用した表示装置の従来
の回路構或図であり、第２図は第１図に示した回路構成
の各部の電圧波形図であり、第３図は本発明の実施例で
ある。 １・・・・・・低電圧制御形ＰＤＰ，２・・・・・・表
示セル、３・・・・・・制御セル、５・・・・・・行電
極、６・．・・・・・列電極、７・・・・・・制御電極
、１５・・・・・・高周波電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 行電極群が形成された第１の基板と列電極群が形或
   された第２の基板とが行及び列電極群が複数の表示セル
   を成すように適当な間隔で配置され、さらに前記第２の
   基板には前記行電極群の各電極と一対一に対応して制御
   セルを形成するよう制御電極群が形成された低電圧制御
   形プラズマディスプレイパネルと、行電極群の各電極に
   共通に抵抗体を介して高周波パルス電圧を供給するパル
   ス発生手段と、列及び制御電極群に接続されたインピー
   ダンス可変手段群とを有する表示装置において、前記制
   御電極群に接続された各インピーダンス可変手段は前記
   制御電極に接続された電圧制御手段と、前記電圧制御手
   段と基準電位との間に接続されたスイッチ素子と、前記
   電圧制御手段の各々にそれぞれ共通接続された直流電源
   と、前記スイッチ素子をオン・オフ制御する手段とを有
   し、前記電圧制御手段は前記スイッチ素子がオフのとき
   前記制御電極に前記直流電源とほぼ同一電位を与え、前
   記スイッチ素子がオンのとき前記制御電極に前記直流電
   源の電位を前記基準電位との差の振幅を有し前記高周波
   パルスとほぼ同位相のパルス電圧を与えるように動作す
   ることを特徴とする低電圧制御プラズマディスプレイパ
   ネルを用いた表示装置。