JPS6333718B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、対をなす補助放電セルおよび表示放
電セルに共通の１個の電極を含む３個の電極を備
えた画素単位の放電セルをマトリクス配置した気
体放電表示パネルにおける各表示放電セルの電極
間に一定の周期およびパルス幅を有する放電維持
パルスの列を常時印加し、消去パルスが印加され
るまで一旦開始したパルス放電の列を持続し得る
ようにした気体放電表示パネルの駆動方法に関
し、特に、表示放電セルに対する表示情報の書込
みに際して、書込みパルスの波高電圧の範囲を拡
げ、安定確実に動作し得るようにするとともに、
書込みパルスによつて生ずる発光ダークレベルの
上昇を極力抑えるようにしたものである。

この種気体放電表示パネルの駆動方法の代表的
なものとしては、本件出願人の出願に係る特開昭
53−108232号公報に記載された駆動方法がある。
この公報の記載内容は、陽極、有孔陰極および補
助陽極を順次に積層してなる放電表示パネルの駆
動方法に関するものであり、その駆動方法におけ
る各駆動パルスの波形を第１図に示す。すなわ
ち、表示陽極Ａには、通常、パルス幅τ、周期
Ｔ、波高V_ASなる放電維持パルスが常時継続して
印加されており、表示放電セルに放電を生じさせ
て表示情報の書込みを行なう場合には、陰極Ｋお
よび補助陽極A′にそれぞれ波高V_KFなる負極性パ
ルスおよびV_A′_Fなる正極性パルスが、放電維持パ
ルスとの同時印加による誤放電の発生を避けて、
放電維持パルスのないパルス間の期間Ｔ−τ内に
同じタイミングで印加される。表示放電セルにお
いては、通常は、放電維持パルスにより期間τの
間放電をしたあと、期間Ｔ−τの間ではそのパル
ス放電は停止するが、放電によつて生成した荷電
粒子等は、放電停止と同時に消減することなく、
一定時間残留して再点弧電圧を下げる。したがつ
て、パルス周期Ｔを適切に設定すると、次の放電
維持パルスにより容易に再度パルス放電を生じ、
以下同様に放電維持パルスの印加の度ごとにパル
ス放電が継続して発生する。この放電維持パルス
の電圧V_ASおよびパルス幅τは、その印加前に表
示放電セルの放電が何らなされていない場合には
パルス放電を生じないが、一旦放電が生ずると上
述した再点弧現像が生ずるような適切な値に選ば
れ、それと同時に補助放電セルの放電が生じた場
合にはパルス放電を新たに開始して持続し得るよ
うな値に選ばれる。したがつて、第１図に示すよ
うに、陰極Ｋおよび補助陽極A′に印加されたパ
ルスによつて、補助放電セルに放電が生ずると、
その補助放電の直後から表示放電セルのパルス放
電が開始される。すなわち、表示放電セルにおけ
るパルス放電の開始による表示情報の書込みを補
助放電セルの放電開始によつて行なうわけであ
る。

また、放電維持パルスによつて持続している表
示放電セルのパルス放電を停止させるためには、
表示陽極Ａおよび陰極Ｋにそれぞれ図示のV_AEお
よびV_KEなる波高値の消去パルスを印加して表示
放電セルに加わる放電維持パルスの電圧を下げ、
前述したパルス放電が継続しないようにする。こ
のようにして、一旦パルス放電の継続が中断され
ると、その後V_ASなる波高値の放電維持パルスが
印加されてもパルス放電は生じない。

上述した従来技術による気体放電表示パネルの
駆動方法においては、消去時に問題はないが、書
込み時およびパルス放電の継続時に問題があり、
その問題点をつぎに説明する。

第１図に示した各駆動パルスの波形において、
印加し得る放電維持パルス電圧の波高値V_ASの電
圧範囲は、 V_fnio＞V_AS＞V_fpnax (1) V_AS＞V_znax (2) となる。ここで、V_fnioは、幅τのパルスの印加
による表示放電セルの放電開始電圧のうち、全放
電セル間における最少値であり、また、V_fpnax
は、補助放電がある場合における表示放電セルの
放電開始電圧のうち全放電セル間における最大値
であり、さらに、V_znaxは、表示放電セルのパル
ス放電を持続させるに必要なパルス電圧の最小値
V_zのうち、全放電セル間における最大値である。

一方、この種のパルス放電は、パルス幅τを極
力狭くすることによつて電流制限用の抵抗がなく
とも安定な放電を持続するものである。しかし、
パルス幅τが数μsと小さくなると、補助放電セル
の気体放電による発光の明るさを極力低下させて
暗レベルの上昇を避けるために、陰極に電離結合
用に設ける小孔を極力小さくしてあるので、たと
え、補助放電が生じた場合であつても、その場合
に表示放電セルに放電を開始させるための上述し
た電圧値V_fpnaxの値は大きくならざるを得ない。
特に、テレビジヨン画像を表示する場合のよう
に、書込み時間を短くする必要がある場合には、
同時に補助放電の時間も短くするのであるから、
その補助放電によつて発生した荷電粒子等の表示
放電セルへの拡散量が不充分となり、電圧値
V_fpnaxは大きい値になる。したがつて、(1)式およ
び(2)式に示すV_ASの範囲は(1)式のみによつて決ま
るようになる。さらに、(1)式においてV_fpnaxの値
が増大するということは、V_ASの取り得る電圧範
囲が狭くなることを意味している。すなわち、放
電維持パルスの波高電圧値のマージンが少なくな
るという問題が生ずる。また、放電維持パルスの
電圧値V_ASの増大によつてパルス放電電流も増大
するために、電極や駆動回路の負担が増大すると
ともに、消費電力増に伴う表示パネルの破損も危
惧される。さらに、気体放電の紫外線により励起
して発光させる螢光体を使用した気体放電パネル
においては、放電電流の増加によつてその発光の
効率が低下するという問題も生ずる。

以上に詳述したように、従来技術による気体放
電表示パネルの駆動方法には、放電維持パルスの
電圧範囲が狭くなると同時に、その値が大きくな
らざるを得ず、同時に生ずる放電電流の増大に伴
つて各種の弊害が生ずるという種々の欠点があつ
た。

本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去
し、効率よく安定なパルス放電を持続させ得るよ
うにした気体放電表示パネルの駆動方法を提供す
ることにある。

すなわち、本発明駆動方法は、少なくとも共通
放電電極とその共通放電電極にそれぞれ対向する
表示放電電極および補助放電電極とによりそれぞ
れ構成して対にした表示放電セルおよび補助放電
セルをマトリクス配置した気体放電表示パネルを
駆動するにあたり、一旦開始した表示用気体放電
を維持するに足る振幅、パルス幅およびパルス間
隔を有する放電維持パルスの列を前記表示放電電
極に継続して印加するとともに、前記表示放電セ
ル並びに前記補助放電セルの電極間に放電開始パ
ルス電圧および放電消去パルス電圧並びに補助放
電開始パルス電圧をそれぞれ印加して画像表示を
行なうようにした気体放電表示パネルの駆動方法
において、前記放電維持パルスの列におけるパル
ス間の期間に、前記表示放電電極および前記共通
放電電極に対して、後縁をほぼ揃えて互いに逆極
性にした対の電圧パルスをそれぞれ印加するとと
もに、それら対の電圧パルスのうち前記表示放電
電極に印加する方の電圧パルスについて、振幅が
前記放電維持パルスの振幅を超えず、かつ、パル
ス幅が前記共通放電電極に印加する方の電圧パル
スのパルス幅を超えないようにして、前記放電開
始パルス電圧を構成するとともに、前記共通放電
電極に印加する方の電圧パルスと前記補助放電電
極の印加電圧とにより前記補助放電開始パルス電
圧を構成したことを特徴とするものである。

以下図面を参照して実施例につき本発明を詳細
に説明する。

本発明による駆動方法を適用する気体放電表示
パネルの概略構成の例を第２図に示す。図示の構
成による気体放電表示パネルにおいては、表示放
電セルDC_ijおよび補助放電セルAC_ijが放電電極Ki
を共用するとともに、それぞれ表示放電電極A_j
および補助放電電極A′_jなる他の放電電極をそれ
ぞれ専有している。通常、共通放電電極K_iは放電
陰極として動作し、表示放電セルと補助放電セル
とを電離結合させるために必要な小孔を備えてお
り、また、表示放電電極A_jおよび補助放電電極
A′_jはそれぞれ表示放電陽極および補助放電陽極
として動作する。以下に、かかる構成による各放
電セルの動作を説明する。

気体放電表示パネル中の任意の１個の表示放電
セルDC_ijに書込みおよび消去を施す場合の動作原
理を第３図に示す。表示陽極A_jには、常時、パ
ルス幅τ_S、繰返し周期Ｔ、波高V_ASなる放電維持
パルスの列を印加しておく。なお、τ_S、Ｔ、V_AS
は前述したパルス放電を維持するに必要な値に選
定するが、第１図示の従来値よりは、それ自身で
放電を開始させる必要がないだけ、低い値とす
る。すなわち、何らかの方法により表示放電セル
が一旦放電すると、以後その残留荷電粒子等によ
り、振幅V_ASなる電圧でパルス幅τ_S、繰返し周期
Ｔなるパルス放電の列が継続して発生する。その
ためには、放電維持パルスの波高電圧値V_ASは V_fnio＞V_AS＞V_znax (3) なる条件を満足しなければならない。表示放電セ
ルDC_ijに書込みをする場合には、第３図に示すよ
うに、その放電陰極K_iにパルス幅τ_K、パルス波高
V_KFなる負パルスV_KF（V_KF＜Ｏ）と表示放電陽極
A_jにパルス幅τ_F、パルス波高V_AFなる書込みパル
スとを放電維持パルスの列に間挿して印加する。
補助陽極A′_jにはこの書込みパルスの印加と併わ
せてV′_Aなる電圧が常時印加されているので、補
助放電セルにはV′_A−V_KFなる電圧が加わること
になる。この値V′_A−V_KFを補助放電セルの放電
開始電圧以上の値にすると、行方向の各補助放電
セルAC_il，……，AC_inはそれぞれ１回だけパル
ス放電をする。一方、表示放電陽極A_jのみに波
高電圧V_AFなる書込みパルスを印加してあるの
で、表示放電セルDC_ijにはV_AF−V_KFなる電圧が
加わり、行方向における他の表示放電セルDC_il…
…DC_ij-l，DC_ij+l……DC_inには電圧V_KFのみが加わ
ることになる。

したがつて、補助放電セルの放電開始により発
生した荷電粒子に誘発されて、表示放電セルDC_ij
のみが正確に放電を開始するためには、 V_AF−V_KF＞V_fpnax (4) V_KF＜V_fpnio (5) が成立しなければならない。また、列方向の半選
択の状態にある各表示放電セルDC_lj……DC_i-lj，
DC_i+lj……DC_ojには波高V_AFなるパルスが加わる
ので、次式も成立しなければならない。

V_AF＜V_fnio (6) ここで、V_fpnioは補助放電が同時に生じるとき
における表示放電セルの放電開始電圧の全表示放
電セル間における最少値であり、 (4)、(6)式より V_KF＋V_fpnax＜V_AF＜V_fnio (7) となる。すなわち、表示放電セルDC_ijのみに書込
みが行なわれるためには(5)式および(7)式が同時に
成立する必要があるが、補助放電陽極の印加電圧
V′_Aの値を十分に大きく選定することにより、(5)
式を満足するようにV_KFを選定することは極めて
容易である。すなわち、(7)式を満足するV_AFを印
加したときには表示放電セルDC_ijのみに書込みを
行なうことができる。しかして、荷電粒子等の拡
数量が少くてV_fpnaxがあまり低下しなくとも、
V_KF＜０であるので、(7)式はV_AFが広い範囲の電
圧値を取り得ることを示している。すなわち、書
込みパルスの電圧値の取り得るマージンを十分に
大きくすることができる。これは、放電陰極に対
する印加パルスを補助放電の開始と表示放電セル
に対する書込みとに共通に使用するようにした本
発明駆動方法の特徴に起因している。その放電陰
極印加パルスのパルス幅τ_Fの関数として求めた
V_KF＋V_fpnaxおよびV′_fnioの測定値の一例を第４図
に示す。図示の特性曲線は30セル×30セルについ
て測定したものであり、十分な書込みマージンが
得られることを示している。

表示すべき情報の内容に応じて表示放電陽極に
ランダムに印加する書込みパルスV_AFにより放電
維持パルスのパルス幅が等価的に拡がるので、そ
の同じ放電維持パルスが印加されている近接した
表示放電セルの暗レベルが上昇する惧れがある。
しかし、書込みパルスの波高V_AFの値を(7)式の下
限まで低下させて放電維持に必要な最低限のパル
ス波高電圧V_z以下にするとともに放電維持パル
スの波高電圧値V_AS以下にして近接した表示放電
セルの暗レベルの上昇を避けることは十分に可能
である。例えば、第４図に示した特性曲線におい
ては、上述した波高電圧V_zは200V以上必要とな
り、(7)式によるV_AFの下限値を充分に上廻る。こ
のようにすることにより、書込みパルスV_AFの放
電維持パルスV_ASに対する悪影響を皆無にするこ
とができる。また、書込みパルスを印加した瞬間
には、表示放電セルに大きい電圧が加わり、暗レ
ベルを上昇させるが、第４図示の特性曲線から判
るように、その書込みパルスの幅τ_Fをある程度小
さくすることにより、電流の流れる期間を短縮し
て暗レベルの輝度を下げることができる。

なお表示放電セルのパルス放電を停止させるた
めには、前述した従来技術におけると同様にし
て、少なくとも１回だけパルス放電の列が欠除す
るように表示放電セルに印加する放電維持パルス
の波高電圧を低下させるようにする。

以上のように、本発明による駆動方法では、放
電維持パルスと書込みパルスとを互いに独立に印
加するとともに、陰極駆動パルスと表示陽極の書
込みパルスとの印加のタイミングをほぼ同じにし
ているので、表示放電セルにおけるパルス放電の
電圧および電流が従来より大きくなることはな
く、また、書込みパルスの電圧値のマージンを大
きく取ることができ、さらに、書込みパルスによ
る近接表示放電セルの暗レベルの上昇を極力抑え
ることができる。

なお、書込みパルスの印加に関しては、第３図
に示した態様以外に、第５図に示すように、放電
維持パルスの後縁に陰極駆動パルスの前縁を揃
え、その陰極駆動パルスの印加による補助放電の
発生をまつて、多少おくれて書込みパルスを表示
放電陽極に印加するようにしても、前述したと同
様の作用効果が得られることは明らかである。ま
た、第３図示と第５図示との中間の時点で陰極駆
動パルスおよび書込みパルスを印加しても同様で
ある。

また、以上の説明においては、補助放電陽極の
電流制限抵抗については言及しなかつたが、気体
放電表示パネルの保護のためにかかる電流制限抵
抗を介挿しても、上述した動作には何ら問題が生
じないことは確認してある。

しかして、第３図および第５図に示した動作の
態様においては、補助放電陽極を一定電位とする
ことにより、同一行に属する全ての補助放電セル
に補助放電が生ずるようにしてあり、所要の１個
の補助放電セルのみに補助放電を行なわさせるよ
りも多数の補助放電セルに同時に補助放電を行な
わさせた方が、放電遅れのばらつきが少なくな
り、全体の立上りを促進することができる。した
がつて、高速度の書込みを必要とするテレビジヨ
ン画像の表示等においては、かかる書込みの態様
が最適であるが、第６図に示すように、陰極駆動
パルス電圧V_KFを補助放電陽極との間で二分して
印加し、 V′_AF−V′_KF＞V_fs、｜V′_KF｜ ＜V_fs、｜V′_AF｜＜V_fs とすることにより、放電陰極K_iと補助放電陽極
A_jとの交点の補助放電セルAC_ijのみに補助放電
を行なわさせることも当然に可能である。なお、
上式におけるV_fsは補助放電セルの放電開始電圧
である。また、表示放電陽極A_jに印加する放電
維持パルスを放電陰極K_iとの間で二分することに
より、駆動回路の負担を軽減することもできる。
さらに、以上の説明においては、表示放電陽極お
よび放電陰極に書込みパルスおよび陰極駆動パル
スがそれぞれ印加されていない電位をOVとした
が、この例に限られるものではなく、その電位を
適切に推移させても同様の作用効果が得られるこ
とは勿論である。

本発明による気体放電表示パネルの駆動方法の
最適な実施例を第７図を参照して説明すると、図
示の実施例においては、陰極駆動パルスV_KFを最
上行より順次に印加して補助放電を行なわさせ、
パネル面を上から下に向けて走査するようにして
おり、隣接した補助放電セルにおける直前の補助
放電によりそれぞれの補助放電セルは放電し易い
状態になつているので、補助放電の立上りを速く
することができ、延いては、表示放電セルの書込
み時間を短縮することができる。図には示してい
ないが、最上行にリセツト用の放電陰極のみを表
示放電セルとは別個に設けて幅の広い陰極負極性
の駆動パルスを印加することにより、第１行目の
補助放電の立上りを速くすることもできる。さら
に、図示の実施例においては、放電陰極K_iのみに
大きい正極性消去パルスを十分に長い時間印加
し、かかる態様の消去パルスのみによつてパルス
放電を停止させており、かかる消去の態様によ
り、駆動回路の一層の簡易化を図つている。この
ようにして書込みにより発生した表示放電パルス
列は、表示情報の輝度に対応した所定の時間ｔの
経過後に消去される。かかる駆動方法により、高
輝度の文字数字等の表示は勿論のこと、書込み時
間を10μs以下に抑えることができるので、本件出
願人の出願に係る特開昭55−126295号公報に記載
の駆動方法をも適用して、表示放電パルスの継続
時間ｔの長さを変えることにより、中間調を有す
る明るいテレビジヨン画像の表示を行なうことも
可能となり、前述したように書込みパルスのパル
ス幅τ_Fを最適化することにより最大輝度：最小輝
度＝60：１のテレビジヨン画像が得られる。

以上の説明においては、表示放電セルと補助放
電セルとに共用する放電電極を放電陰極とした
が、この共通放電電極を放電陽極として使用する
ようにしても、印加電圧の極性を上述したのとは
反対にすれば、上述したと同様の作用効果が得ら
れることは勿論である。また、放電セル間結合用
の有孔陰極を有する放電表示パネルでなくとも、
補助放電セルと表示放電セルとが電離結合されて
いる構成の気体放電表示パネルであれば、本発明
による駆動方法を上述したと同様にして適用し得
ることは勿論である。

なお、類似の駆動方法として上述した公報記載
のものがあるが、この駆動方法においては、書込
みパルスを放電継持パルスと同位相で印加してい
るがために、近接した表示放電セルの暗レベルが
大きくなる点、および、陰極駆動パルスを本発明
によるように有効に使用していないがために書込
みパルスの電圧範囲のマージンが十分に取れない
点などにより、上述した本発明による駆動方法と
は格段に異なつている。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、放電陰極に印加する書込み駆動パルスを補助
放電の開始と表示放電セルの書込みとに共用して
いるので、表示放電陽極に印加する書込みパルス
の電圧範囲を拡げることができ、安定確実に書込
みを行なうことが可能となるとともに、書込みパ
ルスの電圧値を低減させ得ることにより、近接し
た表示放電セルの暗レベルを低下させることがで
きる。また、表示放電陽極に印加する放電維持パ
ルスはパルス放電を持続させることのみに専念し
得るので、従来の放電維持パルスより小さいパル
ス電圧および電流により放電を維持することがで
き、気体放電表示パネルの消費電力を従来に比し
て著しく低減させることができるとともに、表示
パネルおよび駆動回路の寿命を格段に長くするこ
とができる。また、螢光体を表示に使用する場合
には、小さい放電電流のときの発光効率が著しく
よくなり、この点からも、本発明により小さい放
電電流によつて駆動し得ることは極めて有利であ
る。

なお、本発明の最適実施例においては、補助放
電の走査を行なつているので、情報書込みの速度
を上げることができ、大画面を構成した場合にお
ける文字、数字等の明るい表示は勿論のこと、テ
レビジヨン画像の表示も可能となる。

すなわち、本発明による駆動方法を用いること
により、気体放電表示パネルの安定確実な書込み
を行なうことができ、明るくかつ効率のよいパル
ス放電による文字数字および画像の表示を行なう
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パネルの駆動方法
の動作の態様を示す信号波形図、第２図は本発明
駆動方法を適用する気体放電表示パネルの概略構
成を示す線図、第３図は同じくその動作の態様の
例を示す信号波形図、第４図は同じくその動作の
態様の例を示す特性曲線図、第５図は同じくその
動作の態様の他の例を示す信号波形図、第６図は
同じくその動作の態様のさらに他の例を示す信号
波形図、第７図は本発明駆動方法の最適実施例を
示す信号波形図である。 Ａ，A_j……表示放電陽極、Ｋ，K_i……放電陰
極、A′，A′_j……補助放電陽極、DC_ij……表示放
電セル、AC_ij……補助放電セル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも共通放電電極とその共通放電電極
   にそれぞれ対向する表示放電電極および補助放電
   電極とによりそれぞれ構成して対にした表示放電
   セルおよび補助放電セルをマトリクス配置した気
   体放電表示パネルを駆動するにあたり、一旦開始
   した表示用気体放電を維持するに足る振幅、パル
   ス幅およびパルス間隔を有する放電維持パルスの
   列を前記表示放電電極に継続して印加するととも
   に、前記表示放電セル並びに前記補助放電セルの
   電極間に放電開始パルス電圧および放電消去パル
   ス電圧並びに補助放電開始パルス電圧をそれぞれ
   印加して画像表示を行なうようにした気体放電表
   示パネルの駆動方法において、前記放電維持パル
   スの列におけるパルス間の期間に、前記表示放電
   電極および前記共通放電電極に対して、後縁をほ
   ぼ揃えて互いに逆極性にした対の電圧パルスをそ
   れぞれ印加するとともに、それら対の電圧パルス
   のうち前記表示放電電極に印加する方の電圧パル
   スについて、振幅が前記放電維持パルスの振幅を
   超えず、かつ、パルス幅が前記共通放電電極に印
   加する方の電圧パルスのパルス幅を超えないよう
   にして、前記放電開始パルス電圧を構成するとと
   もに、前記共通放電電極に印加する方の電圧パル
   スと前記補助放電電極の印加電圧とにより前記補
   助放電開始パルス電圧を構成したことを特徴とす
   る気体放電表示パネルの駆動方法。 ２ 前記補助放電電極の印加電圧を、継続して印
   加する直流電圧もしくは前記共通放電電極に印加
   する方の電圧パルスに対応した電圧パルスとした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気
   体放電表示パネルの駆動方法。