JPS5897240A - 気体放電表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、希ガスを封入した容器内にマトリックス配置
した放電セルを画素として、それぞれの放電セルに、対
応する画素の輝度に相当した時間長の気体放電を発生さ
せて画像を表示するようにした気体放電表示装置に関し
、特に、放電電流の増大により損失を生ずることなく安
定確実に所要時間長の気体放電を継続して維持し得るよ
うにしたものである。

一般に、この種の気体放電表示装置においては、一旦開
始した表示用気体放電を所要の時間長に亘って維持する
ために、放電セルに対し、放電開始パルスの印加時から
放電停止パルスの印加時まで、適切な時間間隔にて直前
の気体放電により放電セル内の封入ガス中に生成した帯
電粒子の存在により容易に気体放電を再発させるに足る
波高の放電維持パルス列を継続して印加するようにして
あり、かかる態様の表示用気体放電を行なう従来のこの
種気体放電表示装置の代表例としては、本発明者の提案
に係る特願昭１！−１４１７０９号明細書に記載のもの
がある。この従来提案の気体放電表示装置においては、
第１［に示すように、格子状に直交配置した表示陽極線
条群ム０．ム２．・・曲、ムエと陰極線条群に工、に８
．・・・・・・、Ｋｎとの各交点にマトリックス配置し
た各表示放電セルＤＯ月にそれぞれ近接して各補助放電
セルムＯｇをマトリックス配置するとともに、それらの
補助放電セルムＯｇを駆動するための補助陽極線条群ム
（、ム２′、・・・・・・、ム晶を表示陽極線条群ムｌ
”Ｐ！ｌ・・・・・・、ムエにそれぞれ対向配置しであ
るっかかる構成配置による従来の気体放電表示装置の駆
動に際しては、第、２図に示すように、陰極線条群に１
を接地電位に保持するとともに、表示陽極線条ムｊに上
述したように気体放電再発に足るパルス波高Ｖ□Ｓの正
極性放電維持パルス列を常時印加して、表示放電セルＤ
（Ｉｇに一旦発生した表示用気体放電を継続して維持し
得るようにする。一方、補助陽極線条ムイを、補助放電
七ルムＯｉｊに補助気体放電を発生させるに到らぬ適切
な正電位に保持するとともに、表示用気体放電を開始さ
せるべき表示放電セルＤＯｉｊが属する陰極線条に１に
、補助陽極線条ムイの正電位と相俟って補助放電セルム
０幻に気体放電を発生させるに足るパルス波高ｖＫＦお
よびパルス幅ｆＫを有する負極性の走査パルスを印加し
て、所望の表示放電セルＤＯ月に近接した補助放電七ル
ム０月に補助気体放電を期間贈だけ発生させもその補助
気体放電により補助放電セルム０幻の封入ガス中に生成
した帯電粒子の表示放電セルＤＯｉｊの封入ガス中への
拡散を待って所望の表示放電セルＤｏｇが属する表示陽
極−条ムｊに、陰極線条に１に印加した負極性の走査パ
ルスと相俟って表示放電’ｋ　ｋ　Ｄｏｇ　ニカかる状
態にて気体放電を発生させるに足るパルス波高Ｖム１の
放電開始パルスを印加することにより、所望の表示放電
セルＤＯ月に表示用気体放電を一旦発生させる。以後、
適切なパルス聞ｌ１１１Ｔの放電維持パルス列により、
その一旦発生させた表示用気体放電を繰返し再発させて
所要の時間長の期間維持し、断続的に発生する表示用気
体放電の発光の視覚的累積効果により所要の１輝度にて
測索を表示し得るようにする。かかる表示用気体放電の
断続発生を停止させるには、図示のように、表示陽極線
条ムｊに印加する放電維持パルスのパルス波高ｖｋｓを
その放電維持に要する波高値より低いパルス波高ｖＡＥ
に低減するとともに、対応する陰極線条Ｋｌに遣切なパ
ルス波高ｖＫＷを有する放電停止パルスを印加して、そ
れまで維持していた表示用気体放電を停止させる。

上述のように、所要の表示放電セルにおける表示用気体
放電の開始に先立って、その直前に、近接した補助放電
セルに気体放電を発生させ、その補助気体放電により封
入ガス中に生成した帯電粒子が存在する状態にて表示放
電セルに表示すべき画像信号に対応した放電開始パルス
を印加するのであるから、画像信号に対し、表示用気体
放電の開始を高速にて応答させることができる。しかも
、補助気体放電発生のために陰極に印加する走査パルス
を表示用気体放電開始にも利用しているので、表示陽極
線条に直接に印加する放電開始パルスのパルス波高およ
びパルス幅を低減することができ、したがって、表示用
気体放電の開始パルスによって生ずる暗レベルを低減す
ることができるので、高コントラストの明るい画像を表
示し得るという利点が得られる。

しかしながら、従来のこの種気体放電表示装置において
は、各放電電極、特に、表示放電セルを構成する表示陽
極および陰極ともに放電空間に露出した構造になってお
り、しかも、それらの放電電極線条には放電電流値制限
用の抵抗が介挿されていないので、駆動回路の故障など
により放電電極に対する印加電圧が継続して高い値にな
るなどした場合には、気体放電がアーク放電の状態に移
行して過大な放電電流が流れ、電極線条の溶断などの障
害が発生する危険性が強い、という極めて重大な欠点が
あった。なお、極めて短時間しか生起しない補助放電電
極に対しては、上述した放電電流値制限用の抵抗を介挿
してかかる障害の発生を防止しても、それ根部動電力の
損失にはならないが、多数の画素につき、比較的長時間
に亘って、断続的ではあるが継続して比較的大きい放電
電流を流す必要のある表示放電セルの放電電極線条には
、駆動電力の多大な損失を伴う放電電流値制限用抵抗の
介挿は不可能であり、したがって−従来のこの種気体放
電表示装置については、上述した欠点の除去が実用上重
要なｓｉｉとなっていた。

本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去し、表示す
べき画像の輝度に応じて表示放電セルの放電電極に放電
維持パルス列を比較的長時間継続して印加しても、過大
な放電電流が継続して流れ１放電電極線条の溶断等の障
害を生ずるおそれがなく、安定確実に高輝度、高コント
ラストの画像を表示し得るようにした気体放電表示装置
を提供することにある。

すなわち、本発明気体放電表示装置は、希ガスを含む気
体を封入した容器内に、互いに平行の複数本の導体帯条
よりなる共通電極の群を設け、それら共通電極の群の背
面側に互いに平行の複数本の導体線条よりなる走査電極
の群を前記導体帯条と直交する方向に前記導体帯条から
離隔して配設するとともに、前記共通電極の群の前面側
に前記複数本の導体線条とそれぞれ対向する互いに平行
の複数本の表示電極リード線条を、それらの表示電極リ
ード線条に接した透明誘電体層を介し、前記導体帯条か
ら離隔して配設し、前記複数本の導体帯条と前記複数本
の導体線条との交点にそれぞれ対応させて前記透明誘電
体層の背面側表面に複数個の表示電極部材を島状に被着
して前記表示電極リード線条との間にそれぞれ容量を形
成させ１前記走査電極を所定の電位に保持するとともに
、前記共通電極と前記表示電極リード線条との少なくと
も一方に、互いに同一極性にした一対の放電維持パルス
の列の少なくとも一方を交互に間挿してそれぞれ印加す
ることにより、前記共通電極と前記表示電極部材との間
に一旦発生した表示用気体放電を維持するようにしたこ
とを特徴とするものである。

以下に図面を参照して実施例につき本発明の詳細な説明
する。

まず、本発明気体放電表示装置の構成例を、一部な破断
じて示す一部分の斜視図にして第３図に示し、一部分の
断面図にして第参図に示す。な扛＠参図示の断ｉｉｉ図
は陰極線条に平行な断面における構成を示したものであ
る。

図示の構成においては、硝子板などからなって気体放電
表示装置の透明前面パネルをなす前面板／の背面側表面
に、表示画像の画素マトリックスにおける各画素位置を
通るようにして多数の表示陽極リード４１条コー／、コ
ーコ、−３・・・１−互いＬ平行に被着形成し、その背
面側表面に接して適切な厚さの透明誘電体層ギを配設し
てその背面側表面における上述の画素位置に、例えば円
形の金属薄層よりなる多数の放電陽極ｌσを島状に被着
形成し、その背面側表面に接して絶縁材よりなるセンタ
ーシートｊを配設してその各ｗｌｊ素位重位置穴４ｔｆ
れぞれ貫通させて表示放電セル空間をそれぞれ構成させ
る。そのセンターシートｊの背面側表面に接し、各画素
位置を通って表示陽極リード線条コー１．２−２．コー
３．・・・と直交する方向に互いに平行に延在する多数
の金属帯条よりなる一極群Ｊ−／。

Ｊ−一、Ｊ−３，・・・を設けて、それらの金属帯条の
各画素位置に放電空間連結用の小孔７をそれぞれ貫通さ
せ、それらの陰極群！−／、ｊ−λ、！−，！、・・・
をセンターシートｊと挾むようにして配設した絶縁材よ
りなる背面板ｔの内面に表示陽極リード線条λ−／。

コーコ、コーＪ、・・・とそれぞれ対向して互いに平行
に延在する多数の走査溝デを形成し、それら多数の走査
溝９の底部に走査陽極線条／／−／、／／−λ、／／−
Ｊ、…をそれぞれ配設する。かがる多層種層構造の周辺
を気密に封止して少なくとも／１１１１１の希ガスを含
む気体を適切なガス圧にて封入して、画素マトリックス
の各画素位置に、表示陽極リード線条コ、誘電体層鍼、
島状ｐ示陽極弘表示セル空関−１電離結合用小孔７を設
けた陰極帯条３１走査溝を中の走査陽極線条／／を順次
に配着、した気体放電表示装置を構成している。

なお、上述した構成における前面板ｌに関連した部分の
詳細な構成を、一部を破断して示す斜視図にして第５図
に示す。すなわち、前面板ｌの内面に表示陽極リード線
条λ−ｌ、λ−，２１コー３．・・・を被着形成し、そ
れらの表示陽極リード線条を覆って積層した透明誘電体
層参の背面側表面に金属薄層を蒸着するなどして形成し
た島状の表示陽極１０は、誘電体層参を介して対向する
表示陽極リード線条との間にそれぞれ小容量のフンデン
すを形成すも表示放電セルの放電空間に露出した島状の
表示陽極１０は、それぞれ小容量のコンデンサを介して
表示陽極リード線条λに接続された形態をなしている。

なお、各島状表示陽極１０は、気体放電表示装置の被視
面と画素をなす表示放電セルとの間に介在するのである
から、表示放電セルの発光の被視を妨げないようにする
ために放電電極として必要最小限の小面積にするのが好
適である。

つぎに、上述した構成による本発明気体放電表示装置の
動作原理を、各部駆動電圧波形を示す第一図を＃照して
詳細に説明する。すなわち、第を図に示すように、表示
陽極リード線条コーｊには、従来装置につき第２図に示
したのとほぼ同様のパルス波高■ｓＰおよびパルス幅τ
Ｓを有する放電維持パルス列【印加するも、そのパルス
間隔を従来装置におけるパル、ス間＠Ｔのコ倍に等しい
λＴ期間とするとともに、全く同様の放電維持パルス列
を同一極性にて陰極帯条Ｊ−１にも印加し、図に示すよ
うに、双方の放電維持パルス列を交互に間挿させて、双
方の放電維持パルスの相互間隔が従来装置におけるパル
ス関１４Ｔに等しくなるようにナムしたがって、表示放
電セルに一旦発生した表示用気体放電は、双方の放電維
持パルスにより従来と同様に断続しながら継続して所要
の時間長に亘って維持されるが、その表示用気体放電の
極性が交互に反転することになる。なお、表示放電セル
空間に直前の気体放電により生成した帯電粒子が残存す
る状態にて次の気体放電を再発させるのであるから、上
述したように再発させる気体放電の極性を交互に反転さ
せても気体放電再発の容易性は従来と同様に得られる。

しかして、かかる放電腫持動作をする表示放電セルと放
電空間を連結させた走査溝中の走査陽極線条ｌ／−ｊと
陰極帯条３−１との間に、従来装置における補助気体放
電と同様に発生して同様の作用効果を呈する走査用気体
放電を発生させるには、第１図に示したと同様にして、
走査陽極線条ｕ−ｊを、陰極帯条３−１との間に走査用
気体放電を発生させるに到らぬ遣切な正電位十ｖｓムに
保持するとともに、陰極帯条Ｊ−１に、走査陽極線条ｚ
ｌ−ｊの正電位十ｖｓムと相俟って走査用気体放電を発
生させるに足るパルス波高ｖＫおよびパルス輻τＫｔ有
する負極性の走査パルスを、表示陽極リード線条コーｊ
に放電維持パルスを印加した後であって、陰極帯条Ｊ−
１に放電維持パルスを印加する前のタイミングにて印加
して、所望の表示放電セルに近接した走査陽極線条／／
−ｊと陰極帯条３−１との間にて走査用気体放電を期間
τにだけ発生させる。その走査用気体放電により走査溝
！内の封入ガス中に生成した帯電粒子の陰極帯条ｊ−１
に設けた小孔７を介する表示放電セルの封入ガス中への
拡散を待って所望の表示放電セルが属する表示陽極リー
ドＳ東λ−ｊに、従来装置につき第２図に示したのと同
様に、陰極帯条３−１に印加した負極性の走査パルスと
相俟って表示放電セルにかかる状態にて気体放電を発生
させるに足るパルス波高およびパルス幅の放電開始パル
スを印加することにより、所望の表示放電セルに表示用
気体放電を一旦発生させも以後、その一旦発生させた表
示用気体放電を上述した放電維持パルス列の印加により
繰返し再発させて所要の時間長の期間維持し、断続的に
発生する表示用気体放電の発光の視覚的累積効果により
所要の輝度にて画素を表示し得ることは従来と同様であ
り、また、かかる表示用気体放電の断続発生を停止さ−
せるについても、第４図から明らかなとおり、従来と同
様にする。

なお、走査陽極線条／／−ｊには肢電電流値制限用抵抗
を介挿し得るので、安定な走査放電が得られることは従
来装置における補助気体放電と同様であり、また、走査
用気体放電は画像の線走査方向に延在する走査溝を内に
て発生するのであるか転走査溝９の方向にＩＩ！ｌｌＩ
する位鷺に発生した走査用気体放電により生成した荷電
粒子の電鍍結合作用を受けて走査用気体放電の立上りを
極めて迅速にすることができる。

しかして、本発明気体放電表示装置における表示放電セ
ルの放電陽極１０は、第３図および１１１１１図に示し
たように、表示陽極リードコに対し、透明誘電体層参を
介して接続されており、等価的に、表示陽極ＩＯには微
小容量のコンデンサが直列に介挿されていることになる
。したがって、表示放電セルに表示用気体放電が発生す
ると、放電電流の成長に伴って放電陽極１０に直列のコ
ンデンサに電荷が蓄槽され、−一の後には、コンデンサ
の両端電圧に相当する動作電圧の降下によって一旦発生
した気体放電が停止する。しかしながら、一旦発生した
気体放電によって表示放電セル内の封入ガス中には荷電
粒子が生成して、気体放電の停止後も残存しているので
、遣切な時間間隔にて正極性の放電維持パルスが放電陰
極Ｊの方に印加されると、その正極性の放電維持パルス
を、一旦発生した気体放電と同極性にして、放電陽極コ
の方に印加したときと全く同様に逆極性の気体放電が発
生する。その際、表示陽極コに直列のコンデンサの両端
電圧は、放電陰極３に印加した正極性の放電維持パルス
の作用を助長する方向に直列に加わり・放電陰極３−表
示陽極２間に生ずる逆極性の気体放電に対する駆動電圧
を増大させるように作用し放電維持パルスによる気体放
電の再発を一層容易にする。しかしながら、放電陰極３
に印加した正極性の放電維持パルスによって再発した気
体放電も、表示陽極２に直列のコンデンサの作用によっ
て前回と全く同様に一瞬の後には停止し、引続く正極性
放電維持パルスの表示陽極２への印加により、再度極性
を反転させた気体放電が再発する。

以後、放電維持パルスの交互印加に応じてその都度極性
を反転した気体放電が断続的に継続することになり、か
かる表示用気体放電の任意の時間長の期間に亘る断続的
発生により、任意の高輝度画像を表示し得るとともに、
前回の気体放電により表示陽極に直列のコンデンサに生
じた電圧が次回の気体放電の発生を助長するので、放電
維持パルスのパルス波高およびパルス幅を低減して放電
維持電力を削減することができる。また、各回の気体放
電がその直列コンデンサの作用により直ちに停止するの
で、表示放電セルの放電電極に放電電流値制限用抵抗を
介挿せずとも、自動的に放電電流の増大を抑制する電流
制限機能が備わり、駆動回路の故障などが生じても、従
来のように、過大な放電電流が生じて放電電極線条が溶
断するなどの障害が生ずるおそれがなくなり、任意の時
間長の期間に亘り、安全かつ確実に表示用気体放電を維
持することができる。しかも、かかる表示用気体放電の
開始を補助する走査用気体放電が、その走査の方向に延
在する走査溝に沿って迅速に伝搬するので、表示用気体
放電の画像信号印加に応じた立上りが速くなりＳｉＩ像
の高速書込みが可能となる。

なお以上に説明した本発明気体放電表示装置の表示陽極
コとしては島状に被着形成した金属薄層としたが、かか
る島状の金属薄層を設ける替わりに、二次電子放出係数
の大きい、例えばＭｇＯなどの絶縁物薄層を透明誘電体
１＋の背面側表面の全面に亘って被着しても、その絶縁
物薄層からの正イオンの放出が放電陽極の作用をなすの
で、上述したと全く同様の作用効果を得ることができる
０また、本発明気体放電表示装置において一表示放電セ
ルの内壁面等に螢光体を塗布して色彩画像を表示し得る
ようにすること、表示放電セルの放電電極間に印加する
放電維持パルス【表示陽極コと放電陰極Ｊとに分割して
互いに逆極性に印加することなどについては、従来装置
と同様になし得ること勿論である。

また、以上の説明においては、表示用気体放電と走査用
気体放電とに共通の放電電極を陰極としその他の放電電
極を陽極としたが、これとは反対に、共通の放電電極を
陽極とし、その他の放電電極を陰極としても、印加する
電圧の極性を以上の説明におけるとは反対にすれば、全
く同様の作用効果が得られることも勿論である。

以上の説明から明らかなとおり、本発明によれば、気体
放電表示装置における各表示放電セルの表示陽極にコン
デンサを直列に介挿した形態とすることにより、放電電
流制限機能を備えて安全確実に表示用気体放電の断続的
継続発生を行なわせることができ、駆動回路の故障など
によっても過大な放電電流が生じて装置が破損するなど
の障害が生ずるおそれがなくなり、また、走査溝に沿っ
て伝搬する走査放電を用いるので表示放電の立上りが速
く、高速の画像書込みによる高精細度画像の表示が可能
となる、などの顕着な効果を得ることができる、

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の気体放電表示装置の概略構成を示す線図
、第２図は同じくその各部駆動亀田波形を示す波形図、
第３図は本発明気体放電表示装置の構成例を一部破断し
て示す斜視図、第−参図は同じくその構成例を示す断面
図、第５図は同じくその前面板関連の詳細構成を示す斜
視図、第６図は園じくその各部駆動電圧波形を示す波形
図であるＯ ムｊ・・・表示陽極、Ａ４・・・補助陽極、Ｋ・・・陰
極、Ｄｏｇ・・・表示放電セル、ムＯｇ・・・補助放電
セル、ｌ・・・前面板、コ、２−／、２−コ、コー３・
・・表示陽極り、−ド線条１．ｔ、　！−／、　Ｊ−λ
、３−３・・・陰極、参・・・透明誘電体層、Ｓ・・・
センターシート、６・・・穴（表示放電セル空間）、７
・・・小孔１１結合路）、ｒ・・・背面板、！・・・走
査溝、１０・・・表示陽極、／／、／／−／。 ／ｌ−コ、／／−３・・・走査陽極。 特許出願人　日　本　放　送　協　会 第１図 第２　（”＜１ −．１７．１− Ａ７　□ 第；３図 第４図 ／Ｉ　　　　／ｆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　希ガスを含む気体を封入した容器内に１互いに平行
   の複数本の導体帯条ようなる共通電極の群を設け、それ
   ら共通電極の群の背面側に互いに平行の複数本の導体線
   条よりなる走査電極の群を前記導体帯条と直交する方向
   に前記導体帯条から離隔して配設するとともに、前記共
   通電極の群の前面側に前記複数体の導体線条とそれぞれ
   対向する互いに平行の複数本の表示電極リード線条な、
   それらの表示電極リード線条に接した透明誘電体層を介
   し、前記導体帯条から離隔して配設し、前記複数本の導
   体帯条と前記複数本の導体線状との交点にそれぞれ対応
   させて前記透明誘電体層の背面側表面に豪数個の表示電
   極部材を島状に被着して前記表示電極リード線条との間
   にそれぞれ容量を形成させ、前記走査電極を所定の電位
   に保持するとともに、前記共通電極と前記表示−極リー
   ド線条との少なくとも一方に一互いに同一極性にした一
   対の放電維持パルスの列の少なくとも一方な交互に間挿
   してそれでれ印加することにより、前記共通電極と前記
   表示電極部材との間に一旦発生した表示用気体放電を維
   持するようにしたことを特徴とする気体放電表示装置。 ２　前記共通電極を気体放電の陰極とするとともに、前
   記走査電極および前記表示電極部材をそれぞれ気体放電
   の陽極としたことを特徴”′□とする特許請求の範囲第
   １項記載の気体放電表示装置。 ＆　前記表示電極部材を導体層もしくは二次電子放出絶
   縁物１としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の気体放電表示装置。 本　前記複数本の導体線条よりなる前記走査電極の群を
   前記容器の背面板の内面に設けた走査溝中にそれでれ配
   設したことを特徴とする特許請求の範囲第１項、１１１
   ＩＪｉＸＪまたは第５項記載の気体放電表示装置。 器　前記容器内の前面板と背面板との中間に、前記共通
   電極の群の前面側に接して絶縁層を設け、前記複数本の
   導体帯条と前記複数本の導体線条との交点にそれぞれ対
   応させて、前記絶縁塗層に複数個の穴を貫通させて放電
   セル空間を構成するとともに、前記導体帯条に放電空間
   連結用の複数個の小孔をそれぞれ設けたことを特徴とす
   る特許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の気体放電
   表示装置。 番　前記放電維持パルスを、前記表示電極リード線条に
   印加した後、前記共通電極に印加する前に、前記共通電
   極に前記放電維持パルスの印加とは逆極性の走査パルス
   を印加することにより、前記走査電極と前記共通電極と
   の間に走査用気体放電を発生させるとともに、前記走査
   パルスの印加とほぼ同じタイ之ングにて、前記表示電極
   リード線条に前記放電維持パルスの印加と同極性の放電
   開始パルスを印加することにより、前記表示電極部材と
   前記共通電極との間に表示用気体放電を発生させるよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲前記各項のいず
   れかに記載の気体放電表示装置。