JP2574241B2 - 表示用放電管駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガス放電を利用して文字や図形等を発光表
示させる表示用放電管の駆動装置に関するものである。

従来の技術 第４図に示すように、表面ガラス板１の内面上に垂直
方向（Ｙ方向）に長い多数の帯状陽極2a,2b,……を付設
し、背面ガラス板３の内面上には水平方向（Ｘ方向）に
長い多数の帯状陰極4a,4b,……を付設するとともにＹ方
向に長い多数の誘電体隔壁5a,5b,……を付設し、表面ガ
ラス板１と背面ガラス板３とを第５図に示すように両者
の周縁部に設けた低融点ガラス層６で気密に封着し、管
内にネオン・アルゴンの混合ガスと微量の水銀とを封入
した表示用放電管は、特開昭54−151326号公報等により
公知である。

かかる表示用放電管は、陰極および陽極が相互に交差
する多数の交点領域を種火放電の状態に保つか表示放電
の状態に保つかの選択的な組み合わせにより、種々の文
字や図形を発光表示できるのであって、その動作原理は
以下のとおりである。

第６図は１本の帯状陽極2aと、５本の帯状陰極4a,4b,
……,4eと、それぞれに接続された回路部材とを代表的
に示したもので、Ｙ方向の走査は、陰極用スイッチ7a,7
b,……,7eを順次かつ瞬時点にオン状態に切り替えてい
くことにより達成される。そして、このＹ方向走査期間
内に陽極用スイッチ8aがオン状態に転じると、当該陽極
2aと当該陽極との交点領域に表示放電が瞬時的に生じる
のであり、たとえば陽極2aと陰極4a,4cとの交点領域に
表示放電を、そして、陽極2aと陰極4b,4d,4eの交点領域
に種火放電をそれぞれ生じさせる場合の陽極用スイッチ
8aの時系列的なオン・オフ状態は第７図の（ａ）に示す
ようなものとなる。

また、陽極電位Vaおよび放電電流Iaは第７図の
（ｂ），（ｃ）にそれぞれ示すようなものとなり、陰極
4a,4b,……,4eの各電位は第７図の（ｄ），（ｅ），…
…，（ｈ）にそれぞれ示すようなものとなる。

ここで、陰極電位がOVとなる陰極オン電位期間t₁の両
側にブランキング期間t₀を設けている理由は、陰極用ス
イッチ7a,7b,……,7eの役割を果すスイッチ用トランジ
スタのスイッチ動作に時間遅れを生じても、これによる
誤表示を生じさせないようにするためと、以下にのべる
種火放電を生じさせるためである。すなわち、陽極2aの
電位Vaは、Csなる陽極浮遊容量９のために、第７図
（ｂ）に示すようにブランキング期間t₀中に直流電源10
の電圧Vsに近づき、次の陰極オン電位期間t₁に陽極用ス
イッチ8aがオン状態であるときは放電維持電圧Vmまで低
下する。そして、抵抗値Raなる抵抗11を通じる放電電流
Iaは、Ia＝（Vs−Vm）/Raで表わされる大きさとなる。

陰極オン電位期間t₁に陽極用スイッチ8aがオフ状態を
保つときは、陽極浮遊容量９に蓄積されていた電荷が、
当該陰極と当該陽極との交点領域に種火放電を生じさせ
るのであり、前記電荷の量Ｑは、Ｑ＝Cs×（Vs−Vd）で
表される。ただし、Vdは放電停止時の陽極電位を示す。

この種火放電は短時間で消滅するものの、表示放電を
生じさせない交点領域にかかる種火放電を生じさせる
と、ついで走査される隣接交点領域に荷電粒子や励起原
子を拡散させうる結果、誤放電や放電遅れなどを生じる
ことなく安定に表示動作をさせることができる。

ところで、実用的な動作回路は第８図に例示するよう
なものとなる。すなわち、前述の陰極用スイッチとして
動作する多数のトランジスタ12a,12b,……,12eは走査回
路13に接続されており、この走査回路13に接続された走
査信号発生回路14に、t₀＋t₁なるパルス幅を有する水平
同期信号および表示画面のリフレッシュ周期を決める垂
直同期信号が与えられる。そして、走査信号発生回路14
から走査回路13へ、t₀なるブランキング期間と、t₁なる
陰極オン電位期間とを生じさせうる走査信号が送り込ま
れる。

一方、陽極2a,2b,……に対する制御（表示データ処
理）は、放電電圧供給用の陽極スイッチ回路15、このス
イッチ回路15を表示放電および種火放電の別に応じてオ
ン・オフ制御するラッチ回路16、次に走査される陰極上
の表示データを移送するシフトレジスタ17、このシフト
レジスタ17の表示データをラッチ回路16にとり込むため
のデータとり込み信号発生回路18、陰極ブランキング期
間t₀にすべて陽極スイッチ回路15をオン状態ならしめる
充電信号発生回路22、陽極接続抵抗11および陽極浮遊容
量９等により行なわれる。各陽極浮遊容量は約15PF程度
の容量Caを有し、種火放電電流を生じさせる。

第９図は主として陽極スイッチ回路15の具体的回路構
成を示すもので、第10図に各部の動作タイミングを示
す。すなわち、陰極4cが走査されている期間t₁中に、次
に走査されるべき陰極4dに対する表示データ信号が、シ
フトクロックパルスによりシフトレジスタ17に送り込ま
れ、この表示データ信号はデータとり込み信号発生回路
18からのストローブ信号の立ち上がりでラッチ回路16に
移送される。そして、ブランキング期間t₀中に充電信号
発生回路19からのチャージ信号が“H"レベルになること
により、陽極スイッチ回路15内のORゲート20の出力が強
制的に“H"レベルとなされ、陽極用スイッチがすべてオ
ン状態となる。

一方、この期間に＋200Vの電源から陽極スイッチ回路
15の出力トランジスタを通じて陽極浮遊容量９に充電電
流が流れ込み＋200Vに充電される。

チャージ信号が“L"レベルになると、陽極スイッチ回
路15のトランジスタ21はラッチ回路16の出力レベルに応
じてオン・オフ動作をなし、陰極4cが走査されるのであ
り、全陰極が同様に走査されることにより、多数の光点
による種々の発光パターンが描き出される。

ところが、かかる駆動装置によると、とくに帯状陽極
間隔が狭い高精細度表示用放電管を使用した場合、陽極
に沿った誘電体隔壁5a,5b,……の間隔も狭くなり、陽極
浮遊容量による種火放電で発生した荷電粒子や励起原子
は誘電体隔壁で再結合して消滅しやすくなり、隣接交点
領域への拡散抵抗が高くなり、種火放電動作が不安定に
なって、ちらつきを生じやすいという問題点があった。
また、高精細度表示用放電管では陽極間の容量結合が大
きいことから、種火が不灯となることもあった。これを
第８図により説明すると、たとえば、陽極2bと陰極4dと
の交点領域（2b・4d）で表示放電が、そして、陽極2cと
陰極4dとの交点領域（2c・4d）で種火放電がそれぞれ行
なわれた場合、次に走査されるべき交点領域（2b・4
e），（2c・4e）へ拡散する荷電粒子や励起原子は、交
点領域（2b・4e）の方が交点領域（2c・4e）よりも圧倒
的に多くなる。その上、陽極間容量Csaが非常に大きい
ので、交点領域（2c・4e）で生じるべき種火放電が陽極
間容量Csaを通じて交点領域（2b・4e）に引き寄せられ
てしまい、交点領域（2c・4e）での種火が不灯となるケ
ースがでてくる。

発明が解決しようとする問題点 前述のような種火のちらつきや不灯の問題点を解消さ
せるためには、陽極にコンデンサを付加し、種火放電の
電荷量を増せばよい。

しかし、陽極スイッチ回路の出力端子と陽極接続抵抗
との間にコンデンサを付加することになると、陽極が数
百本ある高精細度高表示容量の放電管においては駆動回
路の構成が大幅に複雑化し、コスト高を招くことにな
る。

したがって本発明の目的とするところは、ちらつきの
ない安定した種火放電が得られ、しかも陽極間容量結合
による種火の不灯をなくしうる表示用放電管駆動装置を
提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明の駆動装置によると、誘電体隔壁を前面ガラス
板側に設け、誘電体隔壁と背面ガラス板との間に微小間
隔を有せしめる。また、チャージ信号によって陽極をブ
ランキング期間内にオン電位ならしめ、サパート信号に
よって陰極オン電位期間内に陽極電位を微小時間だけ強
制的にオン電位ならしめる。

作用 このように構成すると、陰極表面上で生じる種火放電
が隣接条溝セル間で助け合うようになり、しかも、種火
放電の直後にサポート信号による微小時間幅の補助種火
放電が生じるので、つぎに走査される放電空間により多
くの荷電粒子や励起原子を拡散させ得、前述のような従
来の問題点を解消させることができる。

実施例 第１図に示した本発明実施の回路構成が第９図に示し
た従来の回路構成と異なるところは、水平同期信号を入
力とする補助種火放電回路22が設けられ、この補助種火
放電回路22からとり出したサポート信号と、充電信号発
生回路19からとり出したチャージ信号とがORゲート回路
23に与えられ、ORゲート回路23の出力信号が陽極スイッ
チ回路15内のORゲート回路20に一方の入力信号として与
えられる点であり、その他の構成は従来どおりである。
なお、補助種火放電回路22は、遅延回路とワンショット
マルチバイブレータとで構成することができる。

サポート信号は、チャージ信号に対して第２図の
（ａ），（ｂ）に示す関係にあり、陰極オン電位期間中
に期間t₂と期間t₃とが設定されるのであって、ORゲート
回路23からは第２図の（ｃ）に示すような信号がとり出
される。陽極スイッチ回路15のトランジスタ21は、第２
図の（ｄ）に示すように期間t₀においてチャージ信号で
オン状態となり、期間t₁においては、ラッチ回路16の出
力が“L"レベルであれば、期間t₃においてのみオン状態
となる。

したがって、いま、任意の陽極が最初の期間t₁におい
て種火放電を行った場合を考えると、任意陰極4mがOVの
オン電位になると、期間t₂内にトランジスタ21がオフ状
態であるので、陽極浮遊容量からの放電が行なわれる。
つぎに、期間t₃においてトランジスタ21をサポート信号
により強制的にオン状態ならしめる結果、陽極接続抵抗
11を通じて短期間だけ定常放電電流（第２図の（ｆ））
が流れ、期間t₃の直後にこの放電は停止する。

このように、種火放電の直後に、サポート信号による
補助種火放電が微小時間生じる結果、つぎに走査される
放電空間により多くの荷電粒子や励起原子を拡散させ
得、種火のちらつきや不灯を防止することができる。

ところで、この微小時間における補助種火放電は、種
火放電の直後に同じ陰極上で生じるので、放電遅れも発
生せず、したがって、陽極浮遊容量による種火放電が完
了する期間t₂を確保したのち、サポート信号の“H"レベ
ル期間t₃に応じて補助種火放電の強度を調整することが
できる。ただし、この期間t₃をあまり長くすると、種火
放電と表示放電との発光強度比（コントラスト）に低下
をきたす。

表示発光強度を高めるべく放電ピーク電流を大きくす
ると、陰極の負担が大となり、放電管の寿命が短かくな
る。また、期間t₃があまり短かいと、所期の目的を満足
に得ることができなくなる。そこで、一たん生じた種火
を効率よく利用することが重要となる。第３図は本発明
実施の装置で用いられる表示用放電管の要部を示すもの
で、誘電体隔壁5a,5bが前面ガラス板１の内面上に付設
されていて、誘電体隔壁5a,5bと背面ガラス板３との間
には0.04mm程度の隙間が設けられている。

この程度の隙間は、隣接条溝のセルに対して表示放電
のクロストークを誘発させるには至らず、むしろ隣接条
溝セルに対しても互いに荷電粒子を拡散させ合うことか
ら、種火放電のよりスムーズな転送動作を得ることがで
きる。

発明の効果 本発明の表示用放電管駆動装置は、安定した種火放電
を常に得ることができ、しかも陽極間容量結合による種
火不灯の危惧を解消するとともに、一たん生じた種火放
電を効率よく利用することで、長寿命でかつ、コントラ
ストのよい画像表示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した表示用放電管駆動装置の要部
の回路構成図、第２図は同装置の各部の信号波形図、第
３図は同装置の表示用放電管の要部の斜視図、第４図は
従来の表示用放電管の展開斜視図、第５図は同放電管の
一部分の断面図、第６図は同放電管の動作原理を説明す
るための駆動回路図、第７図は同回路の各部における信
号波形図、第８図は同放電管の駆動回路図、第９図は同
装置の主として陽極スイッチ回路を示す図、第10図は同
回路の各部における動作タイミングを示す図である。 2a,2b……陽極、4a,4b……陰極、15……陽極スイッチ回
路、16……ラッチ回路、17……シフトレジスタ、18……
データとり込み信号発生回路、20,23……ORゲート回
路、22……補助種火放電回路。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−67093（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−48094（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−11640（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面ガラス板の内面上に一方向に長い多数
   の帯状陽極および同陽極間に位置して同陽極に沿う細長
   い誘電体隔壁を付設してなり、前記誘電体隔壁に微小間
   隔を介して向き合う背面ガラス板の内面上に前記一方向
   とは直交する方向に長い多数の帯状陰極を付設してなる
   表示用放電管と、前記陰極群を水平同期信号に同期して
   順次にオン電位ならしめる陰極スイッチ回路と、前記陽
   極群に接続された陽極スイッチ回路と、前記水平同期信
   号に同期して前記陽極スイッチ回路に表示データ信号を
   送り込むラッチ回路と、ブランキング期間内に前記水平
   同期信号に同期したチャージ信号を前記陽極スイッチ回
   路に与え、陽極浮遊容量を充電せしめて前記陽極をオン
   電位ならしめる充電信号発生回路と、陰極オン電位期間
   内に前記水平同期信号に同期したサポート信号を前記陽
   極スイッチ回路に与え前記陽極を微小時間だけ強制的に
   オン電位ならしめる補助種火放電発生回路とを備えてな
   ることを特徴とする表示用放電管駆動装置。