JPH0693162B2 - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置

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JPH0693162B2
JPH0693162B2 JP62053963A JP5396387A JPH0693162B2 JP H0693162 B2 JPH0693162 B2 JP H0693162B2 JP 62053963 A JP62053963 A JP 62053963A JP 5396387 A JP5396387 A JP 5396387A JP H0693162 B2 JPH0693162 B2 JP H0693162B2
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electrodes
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control electrodes
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    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は蛍光表示管の原理を用いた画像表示装置に係
り、特に、互いに平行に配設された複数の第1制御電極
と、これに交差する方向で互いに平行に配設された複数
の第2制御電極とを有し、第1・第2制御電極の各一対
の電極を選択駆動することによって表示を行なう画像表
示装置に関するものである。
[従来の技術] 一般に蛍光表示管は、高真空雰囲気に保持された外囲器
の内部に、発光部である蛍光体層を有する陽極と、電子
を加速・制御する制御電極と、電子を放出する電子源と
を備えた構成とされている。このような蛍光表示管の原
理を用いたマトリクス表示による従来の画像表示装置と
しては、例えば次の,に示すような構成のものが知
られている。
この画像表示装置は、互いに平行に配設された複数の
帯状陽極と、帯状陽極の上方でこれと交差する方向に配
設された複数の帯状のメッシュ状制御電極とによってマ
トリクスを組み、メッシュ状制御電極に走査駆動信号を
印加し、帯状陽極にはこれと同期した表示入力信号を与
えて発光表示を行なわせるものである。
この画像表示装置には、互いに平行な複数本の線状制
御電極がX方向及びY方向に各々について配設されてい
る。そして蛍光体層が被着された陽極には常に正の電圧
を印加しておき、X方向の線状制御電極の隣接する一対
に順次走査駆動信号を供給すると共に、Y方向の線状制
御電極の隣接する一対には表示駆動信号を与え、これに
よって陽極上の任意の領域部分を画素として選択し、発
光表示を行なわせるものである。(特開昭58−59542号
公報参照) [発明が解決しようとする問題点] 前記の画像表示装置によれば、高分解能化を図るため
に画素ピッチを小さくする場合、隣接するメッシュ状制
御電極の間隙を小さくしなければならないが、これは製
造技術上、困難な課題であった。又、メッシュ状制御電
極の間隙から漏れる電子によって、発光させたくない部
分の蛍光体層が発光してしまうため、鮮明な画像が得ら
れない場合がある。このような不都合を解消するため、
間隙を絶縁物で塞ぐ必要が生じるが、これによって画像
表示装置の構造はより一層複雑になってしまう。
上記問題点を解決するために提案されたのが前記の画
像表示装置であり、互いに平行な複数本の線状制御電極
をX方向とY方向に各々配設することによって、画素ピ
ッチを小さくし、前記漏れ発光を防止し、製造の容易化
を実現することができた。しかしながら、この画像表示
装置には、駆動時における画素の選択に関して大きな問
題があった。第13図は、このような画像表示装置の構造
を示す模式図である。X方向(図中横方向)に平行な複
数本の線状制御電極は、タイミング制御回路に接続され
た走査駆動回路に接続されている。またY方向(図中縦
方向)に平行な複数本の線状制御電極は、タイミング制
御回路に接続された表示駆動回路に接続されている。そ
してX方向の線状制御電極のうち隣接する2本に走査駆
動回路が同一の正電圧を順次供給する。これと同期し
て、表示駆動回路が表示入力信号に応じた信号をY方向
の線状制御電極に与える。この時、第12図に示すよう
に、画素A,B,Dを発光させようとすれば、走査駆動回路
が線状制御電極7,8を同一の正電圧で選択駆動している
間に、表示駆動回路が線状制御電極1〜6を同一の正電
圧で同時に駆動する必要がある。ところがこの場合、画
素Cの両側の線状制御電極2,3が同時に正電圧となって
いるため、発光させたくない画素Cが不必要に発光して
しまうという問題点があった。
[問題点を解決するための手段] 前記の問題点を解決するため本発明の画像表示装置は、
基板上に積層被着された蛍光体層及び導体層よりなる陽
極と、前記陽極の上方に互いに平行に配設された複数の
第1制御電極と、前記第1制御電極の上方でこれと交差
する方向に互いに平行に配設された複数の第2制御電極
と、前記第2制御電極の上方に電子を供給する電子源
と、前記陽極・第1制御電極・第2制御電極及び電子源
を高真空雰囲気内に収納保持するために前記基板ととも
に形成される外囲器と、前記陽極の導体層に正電圧を供
給する正電圧供給部と、前記第1制御電極若しくは第2
制御電極のうち一方の制御電極の一対の電極を順次走査
駆動する走査回路と、前記走査に同期し表示入力信号に
応じて、前記第1制御電極若しくは第2制御電極のうち
他方の制御電極の隣り合う3本以上の電極を一組とし、
各組ごとに一対の電極を順次駆動する表示駆動部とによ
って構成されることを特徴としている。
[作用] 例えば第1制御電極の一対の電極を走査回路によって順
次走査し、例えば第2制御電極を隣接する3本以上の電
極ごとに組分けし、各組ごとに一対の電極を前記走査に
同期させて表示駆動部によってそれぞれ順次駆動する。
第2制御電極は3本以上の電極ごとに組分けされ、隣り
合う2組の第2制御電極の間には、表示駆動されていな
い第2制御電極を少くとも1本以上設けることができる
ので、不必要な陽極の発光表示は確実に防止される。
[実施例] 以下に本発明の実施例を説明する。以下の説明では、画
像表示装置の外囲器内における電極の構成と、各電極を
駆動する各種回路の構成を中心に説明し、さらに各電極
の駆動をタイミングチャート等を用いて説明する。
まず第1図〜第4図によって第1実施例を説明する。詳
細は図示しないが、外囲器の一部をなす基板の内面上に
は導体層と蛍光体層よりなる陽極が形成されている。第
2図(a)に示すように、陽極13は基板10上に被着され
た導体層11の上に蛍光体層12を被着させて形成してもよ
いし、同図(b)に示すように、陽極13′は基板10上に
被着させた蛍光体層12を導体層としてのメタルバック1
1′で覆うことによって構成してもよい。また図示はし
ないが、前記陽極は、基板の上面の全面にわたってベタ
状に被着形成したものであっても帯状に被着形成したも
のであってもよい。また発光点のにじみ防止のために、
蛍光体層をドット状又は帯状にしてもよい。そして前記
陽極の導体層には、正電圧供給部が接続導通されてい
る。次に第1図は第1実施例の画像表示装置における電
極及び駆動回路等の概略構成図であり、図示しない前記
陽極の上方には第1制御電極20が配設されている。第1
制御電極20は、互いに平行に配設された複数本の線状制
御電極m1,…,miによって構成されている。各線状制御
電極mは、タイミング制御回路21に接続された走査回路
としての制御電極駆動回路22に接続されている。そして
前記制御電極駆動回路22は、線状制御電極mの隣り合う
2本一対を順次シフトしながら走査するように構成され
ている。次に前記第1制御電極20の上方には、これと直
交する方向に第2制御電極30が配設されている。第2制
御電極30は、前記線状制御電極mとは直交する方向に沿
って、互いに平行に配設された複数本の他の線状制御電
極n1,…,njによって構成されている。そして互いに直
交する方向に配設された多数本の線状制御電極m,nによ
って、陽極の蛍光体層は縦横に区画され、画像表示の表
示単位となる多数の画素Pが構成されている。各線状制
御電極nは、前記タイミング制御回路21に接続された表
示駆動部としての表示駆動回路31に接続されている。そ
して第2制御電極30の各線状制御電極nは、隣り合う3
本を1組として組分けされており、前記表示駆動回路31
は、各組ごとに対応する一対の線状制御電極n,nを順次
シフトさせながら駆動するように構成されている。
次に以上の構成における作用を説明する。まず、正電圧
供給部によって陽極の導体層に所定の正電圧を与えると
共に、電子源としてのフィラメント状陰極(図示せず)
を通電加熱する。そして第3図に示すように、第1制御
電極20の隣り合う一対の線状制御電極m,mを、制御電極
駆動回路22によって順次シフトさせながら走査する。ま
た、この走査に同期させて、第2制御電極30には、表示
入力信号に応じた駆動信号が表示駆動回路31によつて与
えられる。全画素を発光させる場合の例を第3図に示す
ように、隣り合う3本が一組とされた線状制御電極nの
各組において、それぞれ一対の線状制御電極n,nが順次
駆動される。従って走査されている一対の線状制御電極
m,mによって囲まれた一列に並ぶ多数の画素Pは、前記
線状制御電極nの各組に対応して3つ一組に分けられ、
そして各組は各々対応する位置にある画素を同時に駆動
されることになる。このような画素の駆動順序を数字に
よって示したのが第4図である。走査されている一対の
線状制御電極(例えばm1,m2)が囲む画素列は3本1組
の線状制御電極(例えばn1,n2,n3)によって3個1組
に分けられ、各組内の対応する位置にある画素、例えば
数字1が付された画素P11,P14…,が同時に駆動され
る。
本実施例では、第2制御電極30の線状制御電極nを3本
1組に組分けし、各組ごとに対応する位置にある一対の
線状制御電極n,nを、第1制御電極20の走査に同期させ
て順次駆動している。従って各画素の駆動を任意に制御
できるので従来のように画素を不必要に発光させてしま
うことがなく、また簡単な構造で画素ピッチを小さく設
定できるので表示の高分解能化が実現できる。
また本実施例では、3本の線状制御電極nを1組とした
が、表示駆動回路31に使用するIC(集積回路)のビット
数によっては、4本を1組とした方がデータの並べ換え
が簡単になることがある。何本を1組にするかは、使用
するICの種類や各種駆動条件等に応じて適宜選択すれば
よいが、3本以上であれば何本でも実現可能である。
次に第2実施例を第5図〜第7図によって説明する。
基板上面の全面には透明導電層が被着されており、透明
導電層の上には多数本の帯状の蛍光体層Fが互いに平行
に被着されて陽極が構成されている。第5図に示すよう
に、各蛍光体層FはR(赤)・G(緑)・B(青)の各
色に発光する帯状のカラー蛍光体層R,G,Bによって構成
されている。前記蛍光体層Fの上方には、各蛍光体層F
と平行な多数本の線状制御電極n1,…,njより成る第2
制御電極50が、各蛍光体層Fを囲むように配設されてい
る。第2制御電極50は、表示入力信号が入力される表示
駆動部としての陽極駆動回路51に接続されており、該陽
極駆動回路51は、前記線状制御電極nを制御する階段波
状の周期信号を出力する関数電圧発生回路52に接続され
ている。そして、この関数電圧発生回路52はタイミング
パルスを発生するタイミング制御回路53に接続されてい
る。次に、前記第2制御電極50の上方(又は下方)に
は、第1制御電極40が配設されている。第1制御電極40
は、前記線状制御電極nと直交するよう互いに平行に配
設された多数本の線状制御電極m1,…,miより成る。こ
の線状制御電極mは、シフトレジスタから成る走査回路
としての制御電極駆動回路41,42に交互に接続されてい
る。そして両制御電極駆動回路41,42は、それぞれ前記
タイミング制御回路53に接続されている。
次に以上の構成における作用について、各制御電極40,5
0の駆動方法を中心に説明する。第6図は全画素を発光
させる場合の例である。第6図のタイミングチャートに
示すように、制御電極駆動回路41,42は、タイミング制
御回路53からのタイミングパルスT1,T2に応答して、第
1制御電極40の線状制御電極m1,…,miを、隣り合う2
本を1組として順次シフトさせながら走査していく。関
数電圧発生回路52は、タイミング制御回路53からのパル
スT3を受けて、第2制御電極50の線状制御電極n1,…,n
jを制御するための階段波状の同期信号を出力する。陽
極駆動回路51は、表示入力信号に応答して、関数電圧発
生回路52の出力信号を選択的に各線状制御電極nへ入力
する。表示入力信号が、1ライン全ての画素を発光させ
るような信号の場合は、各線状制御電極n1,n2,…には
第6図のような信号が供給される。
即ち本実施例では、表示入力信号に応じて駆動される第
2制御電極50の各線状制御電極nは、4本1組とされて
おり、線状制御電極nの各組においては、それぞれ一対
の線状制御電極nが、例えば(n1,n2)(n2,n3
(n3,n4)(n4,n1)といった順序で駆動される。そし
て各線状制御電極nに与えられる駆動電圧は、最も低い
第1駆動電圧から最も高い第3駆動電圧まで3段階に区
分された山形をしており、隣り合う一対の線状制御電極
n,nに与えられる前記駆動電圧のバランスによって電子
線を偏向させ、各蛍光体層Fを各カラー蛍光体層R,G,B
ごとに3つの画素に分割して、それぞれ別々に発光させ
るようにしている。例えば、線状制御電極m1,m2が走査
されている時、線状制御電極n1,n2に駆動電圧を同時に
与えて、これらの線状制御電極m1,m2,n1,n2によって
囲まれた蛍光体層Fを発光させる場合、第6図に示すよ
うに線状制御電極n1に与えられる駆動電圧が階段波後半
の降圧部分であり、線状制御電極n2に与えられる駆動電
圧が階段波前半の昇圧部分であれば、線状制御電極n1
n2にそれぞれ印加される駆動電圧を比較すると、はじめ
線状制御電極n1が大きく、次に等しくなり、そして線状
制御電極n2が大きくなる。これに伴なって、陽極に向う
電子線は、はじめ線状制御電極n1よりに偏向されてカラ
ー蛍光体層Rに射突し、次に中間のカラー蛍光体層Gに
射突し、そして線状制御電極n2よりに偏向されてカラー
蛍光体層Bに射突する。なお、2本の線状制御電極のう
ち、いずれか一方が低レベル(カットオフレベル)にな
ると、この2本の線状制御電極間の画素は発光しない。
このように、走査されている一対の線状制御電極m,mに
よって囲まれた横一列に並ぶ多数の蛍光体層Fは、前記
線状制御電極nの各組に対応した4つ1組に分割されて
順次駆動される。そして各組はそれぞれカラー蛍光体層
R,G,Bごとに3つの画素に分割して駆動される。従って
横方向に並ぶ12個の画素が1組となり、各組は各々対応
する位置にある画素を同時に駆動されることになる。こ
のような画素の駆動順序を数字によって示したのが第7
図である。
さて、前記陽極駆動回路51の具体的構成例としては種々
考えられる。例えば表示入力信号が線状制御電極nの本
数と等しいビット数の信号であり、該信号の各ビットが
線状制御電極nの各々の駆動状態を表わす信号であると
すれば、関数電圧発生回路52が出力する階段波状の周期
信号の各出力ビットと、これに対応する表示入力信号の
各ビットとのANDをとり、関数電圧発生回路52の電圧レ
ベルに応じて前記線状制御電極nに信号を供給しうるよ
うな構成の陽極駆動回路51でもよい。
次に本発明の第3実施例を説明する。本実施例の画像表
示装置は、基板全面に蛍光体層を直接被着し、その上に
メタルバックとしての導体層を被着して陽極を構成した
モノカラーの蛍光表示装置であり、第1及び第2制御電
極の両方に電子線の偏向機能をもたせたことを特徴とし
ている。そこで、このような特徴に関する構成を中心に
説明し、前記第2実施例と略同一の構成とされている部
分については、第8図に第5図と同様の符号を付してそ
の説明を省略する。まず第8図に示すように、本実施例
の画像表示装置は第2の関数電圧発生回路54を有してい
る。この関数電圧発生回路54は、タイミング制御回路53
からタイミングパルスT4を入力され、両制御電極駆動回
路41,42に階段波状の周期信号を供給するように構成さ
れている。
次に、以上の構成における作用について、両制御電極4
0,50の駆動方法を中心に説明する。第9図のタイミング
チャートに示すように、第2制御電極50の各線状制御電
極n1,n2,…は第2実施例とほぼ同様に駆動される。但
し線状制御電極nが4本で1組とされている点は同じで
あるが、各組内で一対の線状制御電極n,nに順次シフト
して与えられている階段波状の周期信号は、第1の高レ
ベルと第2の高レベルの2つの高レベルより成っている
ので、より高レベルの駆動信号が印加されている方に電
子線を偏向させることができる。
次に、制御電極駆動回路41,42の電源接続端子には関数
電圧発生回路54の出力信号が入力される。制御電極駆動
回路41,42は、その電源接続端子に供給される電圧の信
号を順次シフトしながら出力する。関数電圧発生回路54
はタイミング制御回路53から出力されるパルスT4の高レ
ベル信号に応答して第1の高レベル信号を出力し、低レ
ベル信号に応答して第1の高レベル信号よりは低い第2
の高レベル信号を出力する。そして前記第1,第2の高レ
ベル信号に応答して、前記制御電極駆動回路41,42は第
1制御電極40に信号を供給する。尚低レベル信号(カッ
トオフレベル信号)は、制御電極駆動回路41,42から信
号が供給されていない状態である。このように第9図に
示すように、第1制御電極40の一対の線状制御電極m,m
には第1及び第2の高レベル信号により成る山形の周期
信号が順次シフトしながら与えられるので、一対の線状
制御電極m,mによって囲まれた領域に入射してくる電子
線は、より高レベルの信号が印加されている電極側に偏
向される。
このような電子の偏向を第11図で説明すると、一対の線
状制御電極na,na+1が駆動されている場合において、
同図(a)のように左側の線状制御電極naに第1の高レ
ベル信号が加わり、右側の線状制御電極na+1に第2の
高レベル信号が与えられると、両電極の間に入射した電
子eは第1の高レベル信号が加えられた左側の線状制御
電極naに引きつけられて蛍光体層Fの左半分に射突し、
左半分を発光させる。また第11図(b)に示すように、
右側の線状制御電極na+1に第1の高レベル信号が加え
られ、左側の線状制御電極naに第2の高レベル信号が与
えられると、(a)図とは逆に蛍光体層Fの右半分が発
光する。そして第11図(c)に示すように、少なくとも
一方の線状制御電極na又はna+1に低レベル信号が与え
られると、画素は発光しない。これは第5図の場合も同
様である。なお、この説明では蛍光体層Fは第2制御電
極50によって左右に二分して発光駆動されるものとした
が、前述したように、この蛍光体層Fは第1制御電極40
によって第8図中上下にも二分して走査されるものであ
る。
このように第1制御電極40及び第2制御電極50の双方共
に電子線の偏向機能があるので、第9図に示すように、
第1制御電極40の走査・偏向のタイミングに合わせて第
2制御電極50における線状制御電極nの各組を駆動すれ
ば、両制御電極40,50の各線状制御電極m、nによって
画成された蛍光体層の発光部分を、4つの画素Pに分割
して発光駆動させることができる。各画素Pが選択駆動
される順序は、第10図に数字で示すように、まずP11,P
19,…,P1(4n+1)が同時に選択駆動され、次に、P
12,P110,…,P1(4n+2)が同時に選択駆動され、
P19,…,P1(4n+4)まで選択駆動される。次にP21,
…,P2(4n+1)が同時に選択駆動され、次いでP22,
…,P2(4n+2)が選択駆動され、以上同様に選択駆動
されていく。
本実施例によれば、2つの制御電極40,50に各々電子の
偏向機能を持たせ、両制御電極40,50によって区画した
蛍光体層Fを4つの画素に分割して発光させることがで
きるので、表示画像の高分解能化が実現できる。また蛍
光体層Fに近い方の制御電極に与える電圧を制御するこ
とによって蛍光体層Fの発光輝度を容易に調整すること
ができるので、表示画像の高輝度化を実現することがで
きる。
以上説明した各実施例では、第2制御電極30,50が表示
入力信号に応じて駆動される構成となっていたが、第1
制御電極20,40を表示入力信号に応じて駆動し、第2制
御電極30,50を走査してもよい。
また基板に積層した陽極の導体に印加する電圧は、数百
V〜数十KVの範囲で適宜に選択することができる。ま
た、各制御電極20,30,40,50に印加する電圧も数十V〜
数百Vの範囲で適宜に選択することができる。
また以上説明した実施例では、前記公報記載のように、
各制御電極の上方に張設した複数本のフィラメント状の
陰極を電子源としていたが、第12図に示すように、マト
リクス状に配設された制御電極Gの側方にフィラメント
60と反射電極61よりなる電子源62を設け、矢印Aで示す
ような電子流の方向で電子を供給するようにしてもよ
い。
[発明の効果] 本発明の画像表示装置によれば、互いに交差する方向に
配設された2つの制御電極を備え、一方の制御電極の一
対の電極を順次走査し、他方の制御電極の隣り合う3本
以上の電極を1組として各組ごとに一対の電極を前記走
査に同期させて順次駆動するように構成されている。
従って本発明によれば、簡単な構造の制御電極によって
画素ピッチを小さくでき、表示画像の高分解能化を実現
することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例の模式的構造図、第2図
(a),(b)は同実施例における陽極の構造を示す断
面図、第3図は同実施例の駆動タイミングチャートの一
例、第4図は同実施例において画素が駆動される順番を
示す図、第5図は本発明の第2実施例の模式的構造図、
第6図は同実施例の駆動タイミングチャートの一例、第
7図は同実施例において画素が駆動される順番を示す
図、第8図は本発明の第3実施例の模式的構造図、第9
図は同実施例の駆動タイミングチャートの一例、第10図
は同実施例において画素が駆動される順番を示す図、第
11図は同実施例における電子の偏向及びカットオフ状態
を説明するための図、第12図は電子源の他の構成例を示
す模式的な平面図及び正面図、第13図は従来の画像表示
装置の構成とその問題点を示す模式図である。 10…基板、11…導体層、11′…導体層としてのメタルバ
ック、12…蛍光体層、13,13′…陽極、20,40…第1制御
電極、22,41,42…走査回路としての制御電極駆動回路、
30,50…第2制御電極、31…表示駆動部としての表示駆
動回路、51…表示駆動部としての陽極駆動回路、F…蛍
光体層、R,G,B…カラー蛍光体層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に積層被着された蛍光体層及び導体
    層よりなる陽極と、前記陽極の上方に互いに平行に配設
    された複数の第1制御電極と、前記第1制御電極の上方
    でこれと交差する方向に互いに平行に配設された複数の
    第2制御電極と、前記第2制御電極の上方に電子を供給
    する電子源と、前記陽極・第1制御電極・第2制御電極
    及び電子源を高真空雰囲気内に収納保持するために前記
    基板とともに形成される外囲器と、前記陽極の導体層に
    正電圧を供給する正電圧供給部と、前記第1制御電極若
    しくは第2制御電極のうち一方の制御電極の一対の電極
    を順次走査駆動する走査回路と、前記走査に同期し表示
    入力信号に応じて、前記第1制御電極若しくは第2制御
    電極のうち他方の制御電極の隣り合う3本以上の電極を
    一組とし、各組ごとに一対の電極を順次駆動する表示駆
    動部とから成る画像表示装置。
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