JP2003044001A - 蛍光表示管及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドットマトリクス型蛍光表示管の表示画面を
高精細化する。 【解決手段】 電子放出源となる陰極と、この陰極に対
向してマトリクス状に配置され個々に蛍光体が付着して
表示画素を構成する複数の陽極１１と、陰極と陽極１１
との間に陽極１１から所定距離離間しかつ陽極１１の行
方向に互いに平行に配設された平面視矩形の複数のグリ
ッド１３とを備える蛍光表示管１０において、陽極１１
を各行において６個おきに共通の陽極配線１２に接続
し、各行の陽極１１を連続する３個の陽極１１を１組と
する陽極群からなる２つのグループに分割し、交互に点
灯信号を供給するとともに、グリッド１３を隣り合う２
つのグリッド１３の境界が各陽極群を構成する３個の陽
極１１のうち中央の陽極上に位置するように配置し、所
定の周期でグリッド電圧を印加するグリッド１３を１つ
ずつずらしながら隣り合う２つのグリッド１３にグリッ
ド電圧を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光表示管に関
し、特に多数の表示画素がマトリクス状に配置されたド
ットマトリクス型蛍光表示管とその駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】蛍光表示管は、真空容器の中で陰極から
放出される電子を蛍光体に衝突発光させ、所望のパター
ンを表示する電子管である。一般的な蛍光表示管は、真
空に保持した外囲器内に蛍光体層を被着形成した陽極
（アノード）と、この陽極上に張架されたフィラメント
陰極と、陽極とフィラメント陰極との間に設けられたグ
リッド（制御電極）とを備えており、フィラメント陰極
から放射される熱電子をグリッドにより制御し、蛍光体
層の表面に衝突させることによって励起発光を行ってい
る。

【０００３】このような蛍光表示管の一種に、蛍光体層
を被着形成した矩形状の陽極を多数マトリクス状に配置
して各陽極を表示画素としたドットマトリクス型蛍光表
示管がある。一般的なドットマトリクス型蛍光表示管
は、アノード４分割駆動方式かアノード８分割駆動方式
のいずれかに対応した電極構造を有している。図４は、
アノード４分割駆動方式のドットマトリクス型蛍光表示
管の電極構造を説明するための概略図である。

【０００４】図４において、蛍光表示管２０には、表示
画素を構成する複数の陽極２１が２行８列のマトリクス
状に配置され、各陽極２１には陽極電圧を供給するため
の陽極配線２２が接続されている。陽極配線２２は、１
行あたり４本設けられており、各陽極配線２２は、４列
おきに同じ行に配置されている陽極２１に接続されてい
る。また、これらの陽極２１に対向してフィラメント陰
極（図示せず）が配置されており、陽極２１とフィラメ
ント陰極の間には２列分の陽極２１に対応した平面視矩
形のグリッド２３が陽極２１から所定距離離間し、かつ
陽極２１の行方向に互いに平行に４個配設されている。

【０００５】次に、この蛍光表示管２０のアノード４分
割駆動における各電極の駆動タイミングを示すタイミン
グチャートを図５に示す。同図において、（ａ）〜
（ｄ）はグリッドＧ１〜Ｇ４の駆動動作を示すタイミン
グチャート、（ｅ）〜（ｈ）は陽極配線Ａ１，Ａ２〜Ｄ
１，Ｄ２の駆動動作を示すタイミングチャート、（ｉ）
はグリッドＧ１〜Ｇ４と陽極配線Ａ１，Ａ２〜Ｄ１，Ｄ
２の組み合わせにより選択される陽極、（ｊ）は陽極の
点灯タイミングをそれぞれ示す。

【０００６】アノード４分割駆動では、図５に示すよう
に、各グリッドＧ１〜Ｇ４が、隣り合う２つのグリッド
が常に選択されるように、順次１つずつシフトしながら
走査される。また、これにタイミングを合わせて陽極２
１の各行に４本設けられた陽極配線２２を２つのグルー
プに分けて交互に点灯信号を与える。この場合、隣り合
う２つのグリッドの境界を挟んで隣り合う２つの陽極に
それぞれ接続された陽極配線２２を同じグループとす
る。

【０００７】ここで、行頭に当たる陽極（Ａ１１，Ａ２
１）と行末に当たる陽極（Ｄ１２，Ｄ２２）、行頭に当
たるグリッド（Ｇ１）と行末に当たるグリッド（Ｇ４）
は、それぞれ隣り合うものとして扱うので、点灯スター
ト時は、行頭と行末の陽極とグリッドをそれぞれ選択す
る。このように、アノード４分割駆動では、隣り合う２
つのグリッドの境界を挟んで隣り合う２つの陽極が順次
点灯選択されることにより、パターン表示が行われる。

【０００８】図６は、アノード８分割駆動方式のドット
マトリクス型蛍光表示管の電極構造を説明するための概
略図である。図６において、蛍光表示管３０には、表示
画素を構成する複数の陽極３１が２行１６列のマトリク
ス状に配置され、各陽極３１には陽極電圧を供給するた
めの陽極配線３２が接続されている。陽極配線３２は、
１行あたり８本設けられており、各陽極配線３２は、８
列おきに同じ行に配置されている陽極３１に接続されて
いる。また、これらの陽極３１に対向してフィラメント
陰極（図示せず）が配置されており、陽極３１とフィラ
メント陰極の間には４列分の陽極３１に対応した平面視
矩形のグリッド３３が陽極３１から所定距離離間し、か
つ陽極３１の行方向に互いに平行に４個配設されてい
る。

【０００９】次に、この蛍光表示管３０のアノード８分
割駆動における各電極の駆動タイミングを示すタイミン
グチャートを図７に示す。同図において、（ａ）〜
（ｄ）はグリッドＧ１〜Ｇ４の駆動動作を示すタイミン
グチャート、（ｅ）〜（ｈ）は陽極配線ａ１，ａ２，ｂ
１，ｂ２〜ｇ１，ｇ２，ｈ１，ｈ２の駆動動作を示すタ
イミングチャート、（ｉ）はグリッドＧ１〜Ｇ４と陽極
配線ａ１，ａ２〜ｈ１，ｈ２の組み合わせにより選択さ
れる陽極、（ｊ）は陽極の点灯タイミングをそれぞれ示
す。

【００１０】アノード８分割駆動では、図７に示すよう
に、各グリッドＧ１〜Ｇ４が、隣り合う２つのグリッド
が常に選択されるように、順次１つずつシフトしながら
走査される。また、これにタイミングを合わせて陽極３
１の各行に８本設けられた陽極配線３２を２つのグルー
プに分けて交互に点灯信号を与える。この場合、隣り合
う２つのグリッドの境界を挟んで隣り合う２つの陽極
と、これらの陽極に隣り合うさらに２つの陽極とにそれ
ぞれ接続された陽極配線３２を同じグループとする。

【００１１】ここで、行頭に当たる陽極（ａ１１，ａ２
１）と行末に当たる陽極（ｈ１２，ｈ２２）、行頭に当
たるグリッド（Ｇ１）と行末に当たるグリッド（Ｇ４）
は、それぞれ隣り合うものとして扱うので、点灯スター
ト時は、行頭の２列の陽極（ａ１１，ａ２１，ｂ１１，
ｂ２１）と行末の２列の陽極（ｇ１２，ｇ２２，ｈ１
２，ｈ２２）と、行頭と行末のグリッド（Ｇ１，Ｇ４）
をそれぞれ選択する。このように、アノード８分割駆動
は、隣り合う２つのグリッドの境界を挟んで隣り合う２
つの陽極と、これらの陽極に隣り合う２つの陽極とにそ
れぞれ接続された陽極配線３２が順次点灯選択されるこ
とによりパターン表示が行われる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た駆動方式では、複数の陽極を共通の陽極配線に接続
し、隣り合う２つのグリッドの走査に同期して共通の陽
極配線に出力するデータを切り替えることで点灯する陽
極を選択しているため、グリッドと、このグリッドに同
期して選択される陽極と共通の陽極配線が接続された未
選択の陽極との距離が近いと未選択の陽極が発光する漏
れ発光が発生するという問題があり、この距離を漏れ発
光の生じる所定値より大きくとる必要がある。

【００１３】前述したアノード４分割駆動方式のドット
マトリクス型蛍光表示管の場合、例えば、２列目の陽極
Ｂ１１，Ｂ２１が選択されているときは、Ｇ１とＧ２の
グリッドにグリッド電圧が印加されているので、２列目
の陽極Ｂ１１，Ｂ２１と共通の陽極配線Ｂ１，Ｂ２が接
続されている６列目の陽極Ｂ１２，Ｂ２２が点灯しない
ようにするためには、６列目の陽極Ｂ１２，Ｂ２２をグ
リッドＧ２の端部から０．６７５ｍｍ以上離間させる必
要がある。

【００１４】この場合、グリッド電圧が印加されるグリ
ッドと未選択の陽極との間には、１個の陽極と１．５個
の陽極間の隙間が介在しているので、陽極（画素）寸法
を０．３ｍｍとし、陽極間の隙間を０．２５ｍｍとして
得られる画素間隔０．５５ｍｍが画素間隔の最小サイズ
となる。ここで、画素間隔０．５５ｍｍでグリッド電圧
が印加されるグリッドと未選択の陽極との距離が０．６
７５ｍｍ以上となるのは、グリッドの端部から途中の陽
極までの水平距離が陽極間の隙間の１／２より大きいた
めである。このように、アノード４分割駆動方式のドッ
トマトリクス型蛍光表示管では、表示画素の列間隔を狭
めることができないという問題がある。

【００１５】一方、アノード８分割駆動方式のドットマ
トリクス型蛍光表示管の場合は、例えば、３列目が選択
されているときに、Ｇ１とＧ２のグリッドにグリッド電
圧が印加されているので、３列目の陽極ｃ１１，ｃ２１
と共通の陽極配線ｃ１，ｃ２が接続されている１１列目
の陽極ｃ１２，ｃ２２とグリッドＧ２の端部との間隔を
０．６７５ｍｍ以上とする必要がある。この間には２個
の陽極と２．５個の陽極間の隙間が介在しているため、
アノード８分割駆動方式によれば、列間隔をアノード４
分割駆動方式の１／２に狭めることが可能である。しか
しながら、アノード８分割駆動方式では、図６に示した
ように、行間に８本の陽極配線を配置する必要があり、
表示画素の行間隔を狭めることが難しいという問題があ
る。

【００１６】ドットマトリクス型蛍光表示管では文字表
示等のバランス上、行間隔と列間隔を同じにして、画素
の縦・横のピッチを等しくする必要があるが、前述した
ように、アノード４分割駆動方式では列間隔が、アノー
ド８分割駆動方式では行間隔が、それぞれ狭められない
ため、いずれの方式においても表示画面の高精細化が難
しいという問題があった。本発明は、従来の駆動方式に
比べて表示画面の高精細化が可能なドットマトリクス型
蛍光表示管とその駆動方法を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明の蛍光表示管は、電子放出源となる陰極
と、この陰極に対向してマトリクス状に配置され個々に
蛍光体が付着して表示画素を構成する複数の陽極と、陰
極と陽極との間に陽極から所定距離離間しかつ陽極の行
方向に互いに平行に配設された平面視矩形の複数のグリ
ッドとを備えるものであって、陽極は各行において６個
おきに共通の陽極配線に接続され、グリッドは隣り合う
２つのグリッドの境界が陽極の各行において連続する３
個の陽極を１組とする陽極群の中央の陽極上に位置する
ように配置されていることによって特徴づけられる。

【００１８】また、本発明の蛍光表示管の駆動方法は、
電子放出源となる陰極と、この陰極に対向してマトリク
ス状に配置され個々に蛍光体が付着して表示画素を構成
する複数の陽極と、陰極と陽極との間に陽極から所定距
離離間しかつ陽極の行方向に互いに平行に配設された平
面視矩形の複数のグリッドとを備える蛍光表示管におい
て、陽極を各行において６個おきに共通の陽極配線に接
続し、各行の陽極を連続する３個の陽極を１組とする陽
極群からなる２つのグループに分割し、交互に点灯信号
を供給するとともに、グリッドを隣り合う２つのグリッ
ドの境界が各陽極群を構成する３個の陽極のうち中央の
陽極上に位置するように配置し、所定の周期でグリッド
電圧を印加するグリッドを１つずつずらしながら隣り合
う２つのグリッドにグリッド電圧を印加することによっ
て特徴づけられる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図１は、この実施の形態にかかるド
ットマトリクス型蛍光表示管の電極構造を説明するため
の概略図である。図１において、蛍光表示管１０には、
表示画素を構成する複数の陽極１１が２行１２列のマト
リクス状に配置され、各陽極１１には陽極電圧を供給す
るための陽極配線１２が接続されている。ここで、各陽
極１１は、行頭から連続した３列を１組とする陽極群に
グループ化されている。陽極配線１２は、１行あたり６
本設けられており、各陽極配線１２は、６列おきに同じ
行に配置されている陽極１１に接続されている。

【００２０】また、これらの陽極１１に対向してフィラ
メント陰極（図示せず）が配置されており、陽極１１と
フィラメント陰極の間には平面視矩形のグリッド１３が
陽極１１から所定距離離間し、かつ陽極１１の行方向に
互いに平行に５個配設されている。これらのグリッド１
３は、陽極１１の各行において連続する３個の陽極１１
を１組とする陽極群の中央の陽極上に、隣り合う２つの
グリッドの境界が位置するように配置されている。この
場合、行頭と行末のグリッド１３は、各行において陽極
群のうちの片側１個の陽極と、隣り合うグリッドとの境
界に位置する中央の陽極とに対応しており、他のグリッ
ド１３は、各行において２個の陽極と、隣り合うグリッ
ドとの境界に位置する中央の陽極２個とに対応してい
る。

【００２１】ここで、各グリッド１３を行頭から順にＧ
１〜Ｇ５とし、各陽極配線１２のうち、１行目の陽極１
１に接続するものをＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１，Ｆ
１、２行目の陽極１１に接続するものをＡ２，Ｂ２，Ｃ
２，Ｄ２，Ｅ２，Ｆ２とする。また、Ａ１に接続される
陽極１１をＡ１１，Ａ１２、Ｂ１に接続される陽極１１
をＢ１１，Ｂ１２、Ｃ１に接続される陽極１１をＣ１
１，Ｃ１２、Ｄ１に接続される陽極１１をＤ１１，Ｄ１
２、Ｅ１に接続される陽極１１をＥ１１，Ｅ１２、Ｆ１
に接続される陽極１１をＦ１１，Ｆ１２とし、Ａ２に接
続される陽極１１をＡ２１，Ａ２２、Ｂ２に接続される
陽極１１をＢ２１，Ｂ２２、Ｃ２に接続される陽極１１
をＣ２１，Ｃ２２、Ｄ２に接続される陽極１１をＤ２
１，Ｄ２２、Ｅ２に接続される陽極１１をＥ２１，Ｅ２
２、Ｆ２に接続される陽極１１をＦ２１，Ｆ２２とす
る。

【００２２】次に、この蛍光表示管１０の駆動方法を説
明する。図２は、この蛍光表示管１０の各電極の駆動タ
イミングを示すタイミングチャートである。同図におい
て、（ａ）〜（ｅ）はグリッドＧ１〜Ｇ５の駆動動作を
示すタイミングチャート、（ｆ）〜（ｋ）は陽極配線Ａ
１，Ａ２〜Ｆ１，Ｆ２の駆動動作を示すタイミングチャ
ート、（ｌ）はグリッドＧ１〜Ｇ５と陽極配線Ａ１，Ａ
２〜Ｆ１，Ｆ２の組み合わせにより選択される陽極、
（ｍ）は陽極の点灯タイミングをそれぞれ示す。

【００２３】この蛍光表示管１０の駆動方法は、図２に
示すように、隣り合う２つのグリッドに常にグリッド電
圧が印加されるように、グリッド電圧を印加するグリッ
ドを順次１つずつずらしながら所定周期でグリッドＧ１
〜Ｇ５を走査する。また、これにタイミングを合わせて
陽極１１の各行に６本設けられた陽極配線１２を２つの
グループに分けて交互に点灯信号を与える。この場合、
陽極１１の各行に連続する３個の陽極を１組とする陽極
群と接続された陽極配線１２を同じグループとする。

【００２４】これにより、隣り合うグリッド１３との境
界に位置する陽極と、この陽極の両隣の陽極とからなる
陽極群が、この陽極群に対応する隣り合う２つのグリッ
ドの選択に同期して点灯選択され、グリッド１３の走査
とともに、次の陽極群が順次点灯選択されることにより
パターン表示が行われる。なお、この実施の形態では、
表示画素を構成する陽極が２行１２列のマトリクス状に
配置された例で説明したが、行数や列数はこれに限られ
るものではない。

【００２５】次に、この蛍光表示管の構成例を図３に示
す。図３は、図１の蛍光表示管の構成を示すII-II線断
面図である。同図において、この蛍光表示管１０は、ガ
ラス基板１４上に形成された陽極配線１２と、陽極配線
１２を覆う絶縁層１５と、絶縁層１５上に配置され絶縁
層１５に設けたスルーホールを介して陽極配線１２に接
続された陽極１１と、陽極１１上に付着した蛍光体層１
６と、ガラス基板１４上に配置されたフィラメント支持
部材１８により陽極１１から離間して配置されたフィラ
メント陰極１７と、陽極１１とフィラメント陰極１７の
間に配置されたグリッド１３と、陽極１１とグリッド１
３とフィラメント陰極１７とを内蔵するようにガラス基
板１４の周囲で固着された透明なフェースガラス１９と
から構成されている。

【００２６】この実施の形態にかかる蛍光表示管は、漏
れ発光が生じやすい陽極とグリッド電圧が印加されるグ
リッドとの間に、１．５個の陽極と２個の陽極間の隙間
が介在しているので、グリッド電圧が印加されるグリッ
ドと未選択の陽極との間隔を０．６７５ｍｍとした場
合、列間隔をアノード４分割駆動方式より狭めることが
できる。例えば、陽極（画素）寸法を０．２５ｍｍと
し、陽極間の隙間を０．１５ｍｍとすることで、列間隔
を０．４ｍｍとすることが可能である。

【００２７】また、行間に配置する陽極配線は６本とな
るので、アノード８分割駆動方式に比べて行間隔を狭め
ることができる。この場合、行間に配置する陽極配線数
がアノード４分割駆動方式に比べて２本多くなるが、配
線数の増加が最小限で済むため、配線のアスペクト比を
上げて配線幅を縮小したり、配線間隔を微細化すること
により、配線本数の増加を吸収することができるので、
列間隔と同様に行間隔も０．４ｍｍとすることが可能で
ある。これにより、画素間隔を０．４ｍｍピッチとする
ことができ、画面の高精細化を実現することが可能とな
る。

【００２８】また、この実施の形態によれば、グリッド
１枚当たり陽極３列分のグリッドピッチをとることがで
きるので、グリッド１枚当たり陽極２列分のグリッドピ
ッチをとるアノード４分割駆動方式と比べて、グリッド
取付工程における配線層との導通などが容易になるとと
もに、グリッドの数も減るので生産性が向上する。さら
に、グリッド数が少なくなるので、グリッド走査に伴う
デューティ比を大きくできるので、発光輝度を向上する
ことができる。例えば、横１２８ドット×縦３２ドット
の表示画面を有する場合、アノード４分割駆動方式で
は、６４個のグリッドを必要とするため、デューティ比
は１／６４となるのに対し、本発明に基づく蛍光表示管
では４３個のグリッドでよいため、デューティ比は１／
４３となる。また、画素間の隙間を狭めることができる
ので、発光面積比を増やすことができ、高精細な表示品
位を得ることが可能となる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の蛍光表示
管は、従来の駆動方式に対応した電極構造を有するドッ
トマトリクス型蛍光表示管に比べて表示画面の高精細化
が可能となる効果を有する。また、本発明の蛍光表示管
の駆動方法は、ドットマトリクス型蛍光表示管の漏れ発
光を抑え、高精細な画面表示が得られる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態にかかるドットマトリク
ス型蛍光表示管の電極構造を説明するための概略図であ
る。

【図２】 図１の蛍光表示管の各電極の駆動タイミング
を示すタイミングチャートである。

【図３】 図１の蛍光表示管の構成を示すII-II線断面
図である。

【図４】 従来のアノード４分割駆動方式のドットマト
リクス型蛍光表示管の電極構造を説明するための概略図
である。

【図５】 図４の蛍光表示管の各電極の駆動タイミング
を示すタイミングチャートである。

【図６】 従来のアノード８分割駆動方式のドットマト
リクス型蛍光表示管の電極構造を説明するための概略図
である。

【図７】 図６の蛍光表示管の各電極の駆動タイミング
を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１０，２０，３０…蛍光表示管、１１，２１，３１…陽
極、１２，２２，３２…陽極配線、１３，２３，３３…
グリッド、１４…ガラス基板、１５…絶縁層、１６…蛍
光体層、１７…フィラメント陰極、１８…フィラメント
支持部材、１９…フェースガラス。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子放出源となる陰極と、この陰極に対
   向してマトリクス状に配置され個々に蛍光体が付着して
   表示画素を構成する複数の陽極と、前記陰極と前記陽極
   との間に前記陽極から所定距離離間しかつ前記陽極の行
   方向に互いに平行に配設された平面視矩形の複数のグリ
   ッドとを備える蛍光表示管において、 前記陽極は、各行において６個おきに共通の陽極配線に
   接続され、 前記グリッドは、隣り合う２つのグリッドの境界が前記
   陽極の各行において連続する３個の陽極を１組とする陽
   極群の中央の陽極上に位置するように配置されているこ
   とを特徴とする蛍光表示管。
2. 【請求項２】 電子放出源となる陰極と、この陰極に対
   向してマトリクス状に配置され個々に蛍光体が付着して
   表示画素を構成する複数の陽極と、前記陰極と前記陽極
   との間に前記陽極から所定距離離間しかつ前記陽極の行
   方向に互いに平行に配設された平面視矩形の複数のグリ
   ッドとを備える蛍光表示管の駆動方法において、 前記陽極を各行において６個おきに共通の陽極配線に接
   続し、 各行の前記陽極を連続する３個の陽極を１組とする陽極
   群からなる２つのグループに分割し、交互に点灯信号を
   供給するとともに、 前記グリッドを隣り合う２つのグリッドの境界が各陽極
   群を構成する前記３個の陽極のうち中央の陽極上に位置
   するように配置し、 所定の周期でグリッド電圧を印加するグリッドを１つず
   つずらしながら隣り合う２つのグリッドにグリッド電圧
   を印加することを特徴とする蛍光表示管の駆動方法。