JPS6258000B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、表示用の放電セル配列に対し、該
セルの放電を起動するための種火走査機構を組合
せた走査形ガス放電表示装置のための駆動方法に
関するものである。

従来、種火放電の自己走査機構を組合せて外部
駆動回路の簡素化を図つたいわゆる走査形のガス
放電表示装置としては、例えば米国バローズ社に
て開発され、「セルフスキヤン」の登録商標を付
された表示パネルが知られている。この周知の表
示パネルの具体的構成は、例えば米国雑誌「エレ
クトロニクス」（ELECTRONICS）1970年３月２
日号（第43巻第５号）の120〜135頁に詳細に述べ
られているごとく、走査部と表示部の二重構造を
特徴としており、後面走査部の各種火走査ライン
に沿つて移動する種火放電を前面表示部の励起源
とし、この種火放電をその移動位置に応じて髄時
選択的に前面表示部へ引出して対応する表示用放
電セルの発光により所望の表示を与えるようにし
たものである。しかしながらこの従来のガス放電
パネルは、DC放電タイプのものであるため画素
数が増大するとリフレツシユ周波数を高くしても
充分な輝度が得られないという欠点を持つ外、構
造的にも複雑で解像度の向上に難点がある。

他方、外部電極構造を採用してAC放電タイプ
の走査形ガス放電表示装置を構成したものも、例
えば特開昭48−74758号公報や特開昭48−74937号
公報において既に提案されているが、セル相互間
のインタラクシヨンによる動作マージンの減少や
放電スポツト分離手段の困難さに伴う解像度の低
下など、多くの解決すべき問題を含んでいる。

そこで本発明者等の１名は、先に他の共同発明
者とともに上述のごとき不利を解消すべく新しい
着想に基づく走査形のガス放電表示装置を特願昭
52−126457号にて提案した。すなわちこの先の提
案は、基板上に配列した種火走査機構に組合せる
表示用の放電セルを種火走査面と略垂直な面を持
つた絶縁物被覆の電極対で構成し、基板と平行な
方向の横放電で表示を与えるようにしたパネル構
造に特徴をそなえている。

ここにおいてこの発明は、上述のごとき新しい
構成の走査形ガス放電表示装置に対する簡単で高
速入力の可能な駆動方法の提供を目的とするもの
である。簡単に述べるとこの発明は、複数群の走
査電極を規則的に配列してなる種火走査構体の各
種火放電部位ごとに該種火放電の走査面と略垂直
な面で対向し、かつ表面を誘電体層で覆われた表
示電極対を配列して表示用のセル配列を画定した
走査形ガス放電表示装置を主体とし、前記走査電
極群をそれぞれ走査電圧供給回路に接続するとと
もに、前記表示電極対間に維持電圧供給回路と書
込み電圧供給回路ならびに消去電圧供給回路を接
続し、前記走査電圧供給回路を順次駆動すること
によつて移動する種火放電の発生部位に対応して
選択されたタイミングで前記書込み電圧供給回路
または消去電圧供給回路から前記表示電極対間に
書込み電圧または消去電圧をシリーズに印加し、
種火放電の発生部位に対応した表示用のセルに対
して種火放電の存在を条件とした書込みまたは消
去操作を加えるようにした走査形ガス放電表示装
置の駆動方法を特徴とするものである。

以下この発明の好ましい実施例につき図面を参
照してさらに詳細に説明する。

まず駆動方式の説明に先立つてこの発明の対象
とするガス放電表示装置の構成について述べる。

第１図ＡおよびＢはそのような表示装置の種火
走査構体と表示セル構体を分離して示す模式的平
面図、第２図は同表示装置の概略構成を示す断面
図である。各図の関連において、種火走査構体１
０は、ガラスのような絶縁基板１１上に平行に配
列されたた複数の走査電極１２をそなえている。
この走査電極１２は、第１図Ａから明らかなよう
に順次４本の母線Ａ，Ｂ，ＣおよびＤに規則的に
接続されて４つの走査電極群を構成している。ま
た基板１１上には走査電極１２と直交する方向に
チヤンネル分離用のバリヤ１３が形成され、該バ
リヤによつて仕切られた各走査チヤンネルごとに
起動用の電極SI−SMが設けられている。かくし
て第１図Ａの種火走査構体１０では隣接した各走
査電極間がいわゆる面放電タイプの種火放電部位
（以下便宜上セルの表現をとる）となり、Ｎ個の
種火放電セルをそなえてなる走査チヤンネルがＭ
本配列された形となる。なおこの場合走査電極１
２はガス空間に直接露出するタイプのものであつ
ても、あるいは誘電体層で被覆されたAC放電タ
イプのものであつても本質的に変わりない。

他方、第１図Ｂに示す表示セル構体２０は、表
示面側のカバーガラスとして働く別の基板２１の
内側に、上記走査電極１２と対応する関係で交互
に平行に配列されて端子Ｄ１，Ｄ２へ導出された
表示電極対２２，２３をそなえている。これらの
表示電極は第２図との関連において一層明らかな
ように、基板１１の面、従つて種火放電の走査面
と垂直な面において相互に対向する面を持ち、か
つそれらの電極表面は誘電体層２４で覆われてい
る。従つて隣接したセル間のスペースは表示電極
の厚みのみとなるので高解像度表示に都合が良い
ほか、カバーガラス側に螢光体を付設して色表示
を達成するにも有利なものとなる。表示電極対２
２，２３の各対向間隙は、当該表示電極対のスペ
ーサと支持体を兼ねた絶縁性隔壁部材２５によつ
て仕切られており、それによつて対向した表示電
極対間にそれぞれ上記各走査チヤンネルの走査放
電セルごとに対応する表示用放電セルがＮ×Ｍ個
画定された形となつている。なおこのような走査
形ガス放電表示装置のさらに詳細な構造は、先に
引用した特願昭52−126457号明細書の記載から一
層明らかになる。

さて上記のような走査形ガス放電表示装置は、
原理的には、種火走査構体１０における種火放電
の発生部位に対応したタイミングで表示電極対２
２，２３間に書込み電圧を供給し、種火放電の存
在を条件として表示用の放電セルに順次書込み放
電を発生させ、それによつて表示電極表面の誘電
体層２４上に発生した壁電荷を利用して記憶表示
をなすようにしたものである。従つて、表示動作
自体は通常のAC形ガス放電表示パネルのそれと
さして変わらないが、表示用の放電セルに対する
書込み電圧および消去電圧は、種火走査機構にお
ける種火放電の有無を条件として設定されること
になる。

第３図はそのような表示電極対に対する駆動電
圧の設定条件を模式的に示す図で、対応する種火
放電セルに種火放電が存在しない場合の表示用放
電セルの電圧特性を線ａ上に示し、種火放電が存
在する場合の電圧特性を線ｂ上に示している。特
性ａおよびｂの比較において、通常時の放電開始
電圧Vf₀は、種火放電の存在時その種火効果によ
つてVf₁のレベルまで引下げられ、また壁電荷の
形で情報を記憶している表示用放電セルにおいて
消去のための放電を起こすに必要な電圧レベル
Ve₀も種火放電の存在時にはVe₁まで低減される
ことになる。従つて表示電極対間に書込み動作の
ために供給する書込み電圧は、前記通常時の放電
開始電圧Vf₀よりも低く、種火放電存在時の放電
開始電圧Vf₁よりも高くなるよう第３図の線Ｃに
おいてVwのレベルに設定され、消去動作のため
の消去電圧は、通常時の消去電圧Ve₀よりも低
く、種火放電存在時の消去電圧Ve₁よりも高くな
るようVeのレベルに設定されることになる。ま
た書込まれた情報を記憶表示するために必要な維
持電圧は通常時の維持電圧Vs₀と同じく最小維持
電圧Vsm₀よりも大きく放電開始電圧Vf₀よりも小
さいレベルVsに選ばれる。なお上記のような各
電圧の設定条件は、対応する駆動パルスの時間幅
が略等しいものとした場合の例であるが、パルス
幅の制御を考慮に入れると、例えば消去電圧レベ
ルVeをより高い値に設定してもそのパルス幅を
狭くすることによつて同等の消去機能を達成する
ことができるし、書込み電圧パルスの幅をより広
く制御することによつてその電圧レベルVwを実
質的により低い値に設定することも可能となる。

以上のような特性をそなえたガス放電表示装置
を駆動するに当り、この発明に従うと第４図のよ
うな駆動電圧波形を用いた駆動がなされる。すな
わち、第４図において、Ａは起動電極Ｓ１−SN
に印加される起動電圧波形Vs₁，Vs₂を示し、同
図Ｂは走査電極群Ａ−Ｄに対する走査電圧波形
VA，VB，VC，VDを示し、また同図Ｃは表示電
極対Ｄ１，Ｄ２、に印加される電波波形Vd₁，
Vd₂と両電圧の合成波形として表示放電セルに加
わるセル電圧波形Vcdを示している。

種火の走査は、第４図Ａに示すごとくＴ１−Ｔ
４の４つの単位周期を１走査周期とする繰返し
で、第１行目の走査チヤンネルの起動電極Ｓ１と
最初の走査電極との間に起動電圧Vs₁によつて発
生した種火放電を順次隣接した走査電極間にシフ
トする形で進められる。そしてこの種火放電が第
１行目の走査チヤンネルの最後の種火放電セル１
Ｎに達してＮ単位周期からなる１ライン周期が終
了した後所定のタイミングで第２行目の起動電極
Ｓ２に起動電圧Vs₂が印加されて第２行目の走査
用種火放電が発生し、以後同様の種火走査が各走
査チヤンネルごとに繰返される。

一方、上記のような種火走査がなされる間、表
示用放電セルに対しては、第４図Ｃに示すごとく
１ライン周期ごとに維持電圧Vsの印加期間が設
けられる。そして該維持電圧印加期間のインター
バルにおいて、種火走査中のライン上に表示すべ
きデータに応じた書込み電圧Vwと消去電圧Veが
種火放電の走査順位に対応して選択されたタイミ
ングでシリーズに導入されることとなる。つまり
種火放電の走査位置に対応した表示セルに対して
書込むべき情報があるならば書込み電圧Vwが与
えられ書込むべき情報がないならば消去電圧Ve
が与えられる。

書込み電圧Vwと消去電圧Veの設定条件は前に
述べたとおりであるが、この発明においては全て
の表示用放電セルが端子Ｄ１，Ｄ２に共通接続さ
れ、かつ各表示電極がその表裏両面において隣接
したセルを画定するのに兼用されている点を考慮
して、それら電圧パルスの極性が選ばれている。
すなわち書込み電圧Vwは、各維持電圧印加期間
の最後の維持電圧（図の場合−Vs）と同極性で
印加され、消去電圧Veは逆極性で加えられる。

第５図は、そのような駆動パルス列を用いた表
示セル配列における維持、書込みおよび消去の基
本動作を説明するための図であつて、同図Ａに代
表的に示した４個の表示セルの初期状態が、種火
放電の走査と、全表示セルに共通にかつシリーズ
に印加される書込み消去電圧によつてどのような
影響を受けるかについての壁電圧の変化の態様が
示されている。まず第５図Ｂを参照して既に書込
まれたオン状態にあるセル１を再度オン状態に再
書込みする場合には、当該セル１の対応部位に斜
線で示すごとく種火放電が存在するタイミングで
新データに基づく書込み電圧Vw₁を−Vsの最終
維持電圧と同極性で印加するのであるが壁電圧
Vwc₁は変わらず、オン状態が維持される。次に
種火放電がオフセル２の対応部位に進んだ第５図
Ｃのタイミングで当該セルに書込みをなすべく同
じく−Vsの最終維持電圧と同極性で書込み電圧
Vw₂を印加すると、そのセル２のみが放電して壁
電圧Vwc₂を生じオン状態となる。また種火放電
がオンセル３の対応部位に進んだ第５図Ｄのタイ
ミングで当該セルをオフ状態に消去すべく消去電
圧Ve₁を逆極性で加えると、セル３においてのみ
消去放電が生じて当該セルの壁電圧Vwc₃が消滅
する。さらにオフセル４の対応部位に種火放電が
シフトした時、当該セルを新データに対応して再
度オフ状態に保持する場合、第５図Ｅのように消
去電圧Ve₂が供給されるけれども、何らの状態変
化も起こらない。

かくして上記の書込みおよび消去電圧は表示電
極対の端子Ｄ１，Ｄ２を通して全部の表示セルに
共通に印加されるのであるが、第５図から明らか
なように種火放電の存在部位に対応した表示セル
に対する以外は何らの影響も現れない。従つて表
示すべきデータに応じた書込みおよび消去電圧パ
ルス列を１ライン走査期間シリーズに入力し、ラ
イン走査周期ごとの維持電圧Vsで一且書込んだ
情報をリフレツシユしながら表示する操作を繰返
せばテレビジヨン信号のような画像表示が可能と
なる。

第６図は上述のようなこの発明の駆動方法を達
成するための駆動回路の１例構成を示すブロツク
図で、表示装置の走査電極母線端子Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄに接続されて消去電圧Ｖ_A−Ｖ_Dを供給する走査
ドライバ群３０と、起動電極Ｓ１−SMに接続さ
れて起動電圧Vs₁，Ｖ_SMを供給する起動ドライバ
群４０、および表示電極端子Ｄ１，Ｄ２に接続さ
れて表示駆動パルス列を供給する表示ドライバ群
５０ならびに制御ユニツト６０をそなえている。

走査ドライバ群３０は、走査電極母線に対応し
た４相分のドライバDVA−DVDを含み、タイミ
ングゲート回路３１からのタイミング信号に応じ
て第４図Ｂのような正負の走査電圧パルス列を順
次に出力する。この走査タイミング信号は、クロ
ツクパルス発生器３２の出力を２進２ビツトカウ
ンタ３３で計数し、その計数出力φ１，φ２を４
ラインデコーダ３４でデコードして４相のパルス
駆動信号ｔ１−ｔ４を作り、さらにその４相目の
出力ｔ４を再度２進２ビツトカウンタ３５と４ラ
インデコーダ３６に入れて単位周期信号Ｔ１−Ｔ
４を発生させ、これらの信号を上記タイミングゲ
ート回路３１において組合せることにより、図面
中表記したような形で作られる。

起動ドライバ群４０は、起動電極に対応した数
の起動ドライバDS１−DSMを持ち、第４図Ａに
示した１ライン走査ごとのタイミングで最初の種
火放電を発生せしめるようＮ＋Ｋ進カウンタ４１
と、ゲート４２とＭ段シフトレジスタ４３、およ
びタイミングゲート回路４４を通して作られた信
号で作動する。つまり、Ｎ＋Ｋ進カウンタ４１が
デコーダ３４からのｔ４のタイミング信号を１ラ
インのセル数に相当するＮ個計数し、さらにＫ個
計数分（１個分で可）の維持電圧パルス挿入期間
を置いた後のＴ４のタイミングでゲート４２が開
いてシフトレジスタ４３が１段進み、結局１ライ
ンの走査終了ごとに次位の走査チヤンネルに最初
の種火放電が点火されるようになつている。そし
てシフトレジスタ４３がＭ段目にシフトして最終
ラインの走査の終了を確認するとフレーム信号fS
が制御ユニツト６０のリセツト制御部６１に送ら
れてリセツト信号rSが出され、カウンタ４１と
シフトレジスタ４３が初期状態に復帰して１ライ
ン目からの走査が繰返される。

表示ドライバ群５０は、それぞれ所定電位で所
定極性の電源に接続された維持ドライバSDと、
書込みドライバWD、ならびに消去ドライバED
を含み、それらドライバからの駆動パルス列を混
合回路MIXでミキシングした形で表示電極対端子
Ｄ１，Ｄ２に供給する。維持ドライバSDに対し
ては維持タイミングゲート５１を通して正負の維
持タイミング信号＋st，−stが与えられており、
このタイミング信号は、Ｎ＋Ｋ進カウンタ４１が
Ｎ計数した後の例えば１計数分に相当するＴ１の
期間中ゲート５１を開いてφ１と１の信号の通
過を許すことにより作られる。

また書込みドライバWDと消去ドライバEDに
対しては、制御ユニツト６０のインターフエース
部６２を通して受信された表示データ信号DDが
書込み消去判別回路５２を通した後、ｔ４のタイ
ミングで開くゲート５３または５４を介して加え
られるる。なお書込み消去判別回路５２は表示す
べき画像に対応した２進時系列信号に含まれる論
理“１”のデータを書込み信号に対応させ、論理
“０”のデータを消去信号に対応させるよう動作
する。従つて種火放電の１ラインごとの走査に伴
つて旧データのドツト表示パターンが新データの
ドツト表示パターンに更新されることになる。

かくして上記第６図の構成によれば、種火放電
の走査部位に対応したタイミングで表示セル配列
に対して表示すべきデータをシリーズに書込むこ
とができ、かつそのような動作を自動的に繰返し
てテレビジヨン画像などを表示することが可能と
なる。この場合、この発明においては表示セル数
にかかわらず表示電極対が全て共通に接続されて
２本の端子Ｄ１，Ｄ２に集約されており、しかも
表示すべきデータを書込み信号と消去信号とが混
在する形でシリーズに入力し、かつ旧画面を順次
新画面に書替える形で表示するようにしているの
で、駆動回路が簡単で制御の容易なものとなる。
よつてこの発明によれば、AC放電タイプの表示
部をそなえた走査型ガス放電表示装置を用いて高
輝度高解像度の表示を達成することができ、各種
画像表示装置に適用してきわめて有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の対象とする走
査形ガス放電表示装置の１例構成を示す模式的平
面図と断面図、第３図は駆動電圧の設定条件を模
式的に示す図、第４図は駆動電圧波形を示す図、
第５図は表示セル配列における維持、書込みおよ
び消去についての基本的動作を説明するための波
形図、第６図はこの発明による駆動方法を実現す
るための駆動回路の１例構成を示すブロツク図で
ある。 １０……種火走査構体、１１……基板、１２…
…走査電極、１３……バリヤ、Ａ−Ｄ……走査電
極母線、Ｓ１−SM……起動電極、２０……表示
セル構体、２１……カバーガラス、２２および２
３……表示電極対、２４……誘電体層、２５……
絶縁性隔壁部材、Ｄ１およびＤ２……表示電極端
子、３０……走査ドライバ群、４０……起動ドラ
イバ群、５０……表示ドライバ群、６０……制御
ユニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数群の走査電極を規則的に配列してなる種
   火走査構体の各種火放電部位ごとに該種火放電の
   走査面と垂直な面で対向し、かつ表面を誘電体層
   で覆われた表示電極対を配列して表示用のセル配
   列を画定した走査形ガス放電表示装置を主体と
   し、前記走査電極群をそれぞれ走査電圧供給回路
   に接続するとともに、前記表示電極対間に維持電
   圧供給回路と書込み電圧供給回路ならびに消去電
   圧供給回路を接続し、前記走査電圧供給回路の順
   次駆動による一連の種火走査期間ごとに前記維持
   電圧供給回路から各表示電極対間に共通に維持電
   圧パルス列を印加する操作を加え、かつ前記一連
   の種火走査期間中、移動する種火放電の発生部位
   に対応して選択されたタイミングで、前記書込み
   電圧供給回路または消去電圧供給回路から前記維
   持電圧パルス列の最後のパルスと同極性に選ばれ
   た書込み電圧パルスまたは該最後のパルスと逆極
   性に選ばれた消去電圧パルスを表示すべきデータ
   対応に選択して前記表示電極対間にシリーズに印
   加することにより種火放電の発生部位に対応した
   表示用のセルに対して種火放電の存在を条件とし
   た書込みまたは消去操作をなすようにしたことを
   特徴とする走査形ガス放電表示装置の駆動方法。 ２ 前記書込み電圧供給回路から印加する書込み
   電圧を、表示用セルの通常の放電開始電圧よりも
   低いが、対応する種火放電部位に種火放電が発生
   したときの種火効果によつて引き下げられた放電
   開始電圧よりも高い値に設定したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載した走査形ガス放
   電表示装置の駆動方法。 ３ 前記消去電圧供給回路から印加する消去電圧
   を、表示用セルの前記誘電体層表面に壁電荷の形
   で記憶された情報を消去するために要する通常の
   消去放電用電圧よりも低いが、対応する種火放電
   部位に発生した種火放電からの種火効果の助力に
   よつて消去放電を生じるには充分な値に設定した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載し
   た走査形ガス放電表示装置の駆動方法。