JP2757453B2 - 蛍光表示管装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はストライプ状の複数のアノードと複数のグリ
ッドとが相互に直交するように配列され、熱電子放出用
の複数のフィラメントが前記ストライプ状のグリッドと
平行に配列されたグラフィックタイプの蛍光表示管装置
に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の蛍光表示管は第６図に示す電極構造を
有している。ここでストライプ状の複数のアノード３
（A₁〜A₂₅₆）はストライプ状の複数のグリッド２（G₁〜
G₃₃）と所定の間隔をとり相互に直交するように配置さ
れていて、複数のフィラメント１（フィラメントA,B,
C）から放出される熱電子はグリッド２で加速された
後、アノード３に衝突し、その表面の蛍光体を発光させ
る。

グリッド２に印加する電圧は、第７図に示すように、
いずれのグリッドG₁〜G₃₃についても同一のＬであり、
この印加電圧を第８図に示すタイミングで時分割的にグ
リッド２に加える。第８図に示す例では、２グリッドず
つオンして一画面を走査しており、このタイミングに合
わせてアノード３へデータ電圧を印加することにより、
所定の文字及び絵等が表示される。第６図に示す例で
は、グリッドG₂,G₃が選択されたときにアノードA₂にデ
ータを入力してあり、グリッドG₂,G₃に囲まれたアノー
ドA₂の部分（第６図に斜線にて示す）が発光している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来のグラフィックタイプの
蛍光表示管装置は、第６図に示すように、ストライプ状
のグリッド２と熱電子を放出するフィラメント１とを平
行に配列してあるために、フィラメント１から放出され
る熱電子の加速はグリッド２の列方向に対して不均一に
なる。例えば、第６図に示すフィラメントＡから放出さ
れる熱電子は、第７図及び第８図に示すように、各グリ
ッドに印加する電圧が一定値のＬであるため、グリッド
G₁,G₂で囲まれる領域で最大に加速され、グリッドG₂,G₃
で囲まれる領域から、グリッドG₃,G₄で囲まれる領域へ
と、フィラメントＡから遠ざかるに従い加速は弱められ
る。従って、フィラメント１のピッチ、即ち、フィラメ
ントＡとフィラメントＢの間隔、フィラメントＢとフィ
ラメントＣの間隔等を広げた場合、グリッドの列方向で
発光輝度が不均一になる現象、所謂輝度ムラを生じると
いう欠点があった。また、この輝度ムラを解決するに
は、フィラメント１のピッチをグリッド２のピッチ又は
グリッド２のピッチの２倍程の間隔で張る必要があり、
製造コストが上昇してしまうと共に、フィラメントの本
数増加によりフィラメントで消費するパワーが増大する
といった欠点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであっ
て、フィラメント本数を削減することができて製造コス
ト及び消費電力を低減できると共に、輝度ムラを解消す
ることができる蛍光表示管装置を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る蛍光表示管装置は、ストライプ状の複数
のアノード、このアノードと所定の間隔をおいて直交す
るストライプ状の複数のグリッド及び前記アノードと所
定の間隔をおいて平行に対向した複数のフィラメントを
有する蛍光表示管と、前記複数のフィラメントに電力を
引加する手段と、前記複数のグリッドに時分割された走
査電圧を印加するグリッド駆動電圧印加手段と、前記複
数のアノードに走査信号のタイミングに合わせてデータ
用のアノード電圧を印加するアノード電圧印加手段とを
有する蛍光表示管装置において、前記蛍光表示管の複数
のフィラメントはその間隔が前記複数のグリッドの間隔
の整数倍であり、前記グリッド駆動電圧印加手段は前記
複数のグリッドを複数群に分割し各群に相互に異なる駆
動電圧を印加することを特徴とする。

［作用］ 本発明においては、グリッド間隔の整数倍の間隔でフ
ィラメントが配置されており、グリッドを複数群に分割
して各群に属するグリッドに他群に属するグリッドと異
なる駆動電圧を印加する。従って、フィラメントから遠
い位置にあるグリッドにフィラメントに近い位置にある
グリッドよりも高い駆動電圧を印加することができの
で、グリッドとフィラメントとの間の距離に起因する輝
度ムラを解消できる。また、フィラメントをグリッドの
間隔の例えば５倍以上の間隔で配設することができるの
で、従来に比してフィラメントの本数を削減でき、消費
電力を低減できると共に、製造コストも低減できる。

［実施例］ 第１図乃至第４図は本発明の実施例に係るグラフィッ
クタイプの蛍光表示管を示し、第１図はその蛍光表示管
の電極構造を示す図、第２図はストライプ状のグリッド
・ドライバに印加する電圧を示す図、第３図は各グリッ
ドに順次印加する電圧を示す図、第４図はグリッドを走
査するのに必要なロジック部とドライバ部を示すブロッ
ク図である。

第１図に示すように、ストライプ状のグリッド２（G₁
乃至G₃₃）は幅が0.2mm、ピッチが0.5mmで相互に平行に
配設されている。この場合に、グリッド間の開口部の寸
法は0.3mmである。フィラメント１はグリッド２のピッ
チ0.5mmの５倍である2.5mmのピッチでグリッド２に平行
に６本張られている。アノード３はグリッド２に直交す
るようにして、相互に平行に配列されている。このアノ
ード３は256本であり、アルミニウム薄膜と蛍光体とか
ら形成され、陽極基板として一体化されている。そし
て、グリッド２の前記開口部と重なるアノードA₁乃至A
₂₅₆の領域で発光セルが形成される。また、グリッド２
とフィラメント１との位置合わせは最初のフィラメント
ＡがグリッドG₁とグリッドG₂との中間に位置するよう
に、フィラメント支持体を、256本のアノード３が形成
された前記陽極基板に取り付けることにより行う。この
ようにして、256×32の発光セルを持つグラフィック・
タイプの蛍光表示管が得られる。

この蛍光表示管のグリッド２に印加するグリッド電圧
は第４図に示すシフトレジスタ７及びドライバ8a,8b,8c
を介して加える。

グリッド走査用のデータはデータ入力９を介してシフ
トレジスタ７に入力され、グリッド２を順次選択できる
時間幅を有する。このグリッド走査用のデータはクロッ
ク入力10から入力されるクロック信号によってシフトレ
ジスタ７の33個の出力端子から順次出力され、ドライバ
8a,8b,8cに転送される。クロックの周期は200μｓであ
り、第３図に示すように、シフトレジスタ７の出力はブ
ランキング時間10μｓの間ロウレベルであり、190μｓ
の間ハイレベルになるパルスが２個出力される波形とな
る。シフトレジスタ７からの出力はグリッドG₁,G₂及びG
₆,G₇のようにフィラメント１に最も近い位置にあるグリ
ッドに対する出力がドライバ8aに、グリッドG₃,G₅,G₃₂
のようにフィラメント１から２番目に近い位置にあるグ
リッドに対する出力がドライバ8bに、グリッドG₄,G₃₃の
ようにフィラメント１から最も遠い位置にあるグリッド
に対する出力がドライバ8cに入力されるようになってい
る。

可変電圧発生部11はフィラメント電圧E_f及びアノード
電圧E_bと、高い方から順にH₀,M₀,L₀の３種類のグリッド
電圧とを発生するDC−DC/ACコンバータで構成されてい
る。

ドライバ8a,8b,8cには夫々L₀,M₀,H₀のグリッド電圧が
入力されている。ドライバ8aはシフトレジスタ７からグ
リッドG₁,G₂,G₆又はG₇等に対する出力が入力される都
度、Ｌの駆動電圧を出力し、ドライバ8bはシフトレジス
タ７からグリッドG₃,G₅,G₃₂等に対する出力が入力され
る都度、Ｍの駆動電圧を出力し、ドライバ8cはシフトレ
ジスタ７からグリッドG₄,G₃₃等に対する出力が入力され
る都度、Ｈの駆動電圧を出力する。この駆動電圧値H,M,
Lは前記H₀,M₀,L₀からドライバ部での電圧降下4V（最
大）を差し引いた値で、この場合H₀,M₀,L₀は例えば夫々
85V,69V,60Vとなる。駆動電圧H,M,Lは夫々フィラメント
１から最も遠い位置、２番目に遠い位置、最も近い位置
のグリッドに印加される。

このように構成された蛍光表示管においては、シフト
レジスタ７に入力されるグリッド走査用データがクロッ
ク信号により走査されてシフトレジスタ７からドライバ
8a,8b,8cに転送される。そして、各ドライバ8a,8b,8cか
らグリッド２の駆動電圧が前記データにより選択された
グリッド２に与えられる。この駆動電圧は、全てのグリ
ッドがオンになった場合の駆動波係のピーク値を第２図
に示すように、グリッドG₁,G₂,G₆,G₇のようにフィラメ
ント１に最も近いグリッドがＬ、グリッドG₃,G₅,G₈,
G₁₀,G₃₂のようにフィラメント１に２番目に近いグリッ
ドがＭ、グリッドG₄,G₉のようにフィラメント１に最も
遠いグリッドがＨである。従って、グリッドG₁,G₂,G₃,
…,G₃₃に順次駆動電圧を印加した場合の駆動電圧波形
は、第３図に示すように、低レベルの波形４、中レベル
の波形５及び高レベルの波形６が交互に現れるものとな
る。即ち、フィラメント１から遠い位置にあるグリッド
２に対する駆動電圧の方が、フィラメントに近い位置に
あるグリッド２に対する駆動電圧よりも高くなる。これ
により、フィラメント１から遠い位置にあることにより
加速の弱化が補償され、均一な発光輝度が得られる。

また、フィラメント１のピッチをグリッド２のピッチ
の５倍以上にすることができるため、フィラメント本数
を削減することができ、製造コストの低下及びフィラメ
ントにおける消費電力の低減が可能になる。

なお、上記実施例で述べた表示容量256×32ドットの
表示セルを持つ場合、即ち、横長の蛍光表示管を駆動す
る場合には、フィラメントはパワー消滅のため横長に張
る必要がある。そして、これに伴い、ストライプ状の走
査用グリッドはフィラメントに直角に形成するのが一般
的であった。しかしながら、これでは単位グリッド当り
を選択する時間が少なくなり、輝度が上がらないという
問題点がある。しかし、本実施例においては、この選択
時間を増やし、輝度も上げることができる。なお、本実
施例ではフィラメントとグリッドの位置合わせをグリッ
ドG₁とグリッドG₂との間を基準としたが、グリッドG₁又
はグリッドG₂に重ねても同様の効果を得ることができ
る。

第５図は本発明の第２の実施例におけるグリッド走査
用の波形を出力する回路部を示す図である。本実施例で
使用するグラフィックタイプの蛍光表示管は第１の実施
例の場合（第１図）と同一である。第５図において、第
４図と同一物には同一符号を付して説明を省略する。

カウンタ14のリセット入力15にはデータ入力９からグ
リッドG₁用のデータを入力する直前にリセット信号が入
力される。このリセット信号によりカウンタ14がリセッ
トされた後、カウンタ14はグリッドの走査に対応するク
ロック信号をカウントする。カウンタ14によりカウント
された２ビットバイナリデータは74HC153等のデータセ
レクタ13に入力され、データセレクタ13は４段階のセレ
クタ信号をスイッチ部12に出力する。スイッチ部12はト
ランジスタの高圧スイッチング回路で構成されていて、
第４図に示す可変電圧発生部11（第５図にて図示省略）
から出力H₀,M₀,L₀の電圧が入力される。そして、スイッ
チ部12はデータセレクタ13からの信号に基づきH₀,M₀,L₀
の電圧をドライバ8d,8e,8fに印加する。ドライバ8d,8e,
8fの構成自体は第４図に示すドライバ8a,8b,8cと同一で
あるが、H₀,M₀,L₀の各電圧はグリッド走査タイミングに
合わせていずれのドライバ8d,8e,8fにも入る。

こうして、スイッチ部12がグリッド走査のタイミング
に合わせてH₀,M₀,L₀の電圧を切り換えることにより、本
実施例においても、第３図に示すグリッド走査用の波形
が得られる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明はストライプ状のグリッ
ド、アノード、及びグリッドに平行に張ったフィラメン
トを有するグラフィックタイプの蛍光表示管を駆動する
場合に、グリッドに印加する電圧をグリッドのフィラメ
ントからの距離に応じて変化させ、フィラメント部分か
ら遠いグリッドのグリッド電圧をフィラメントに近いグ
リッドのグリッド電圧より高くすることにより、フィラ
メントを配置すべき間隔を従来より広げることができる
ので、製造コストを低減でき、また、輝度ムラを防止す
ることができる。更に、フィラメントの本数も削減する
ことができるため、フィラメントの消費電力を低減でき
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１及び第２の実施例に係る蛍光表示
管の電極構造を示す模式図、第２図はグリッド駆動電圧
波形のピーク値を表す図、第３図は前記蛍光表示管のグ
リッドに印加する駆動電圧波形を示す図、第４図は本発
明の第１の実施例におけるグリッド電圧を印加する回路
部を示すブロック図、第５図は本発明の第２の実施例に
おけるグリッド電圧を印加する回路部を示すブロック
図、第６図は従来の蛍光表示管の電極構造を示す模式
図、第７図及び第８図は従来のグリッド駆動電圧波形を
示す図である。 1;フィラメント、2;ストライプ状のグリッド、3;ストラ
イプ状のアノード、4;ピーク電圧Ｌのグリッド波形、5;
ピーク電圧Ｍのグリッド波形、6;ピーク電圧Ｈのグリッ
ド波形、7;シフトレジスタ、8a〜8f;ドライバ、9;デー
タ入力、10;クロック入力、11;可変電圧発生部、12;ス
イッチ部、13;データセレクタ、14;カウンタ、15;リセ
ット入力

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ストライプ状の複数のアノード、このアノ
   ードと所定の間隔をおいて直交するストライプ状の複数
   のグリッド及び前記アノードと所定の間隔をおいて平行
   に対向した複数のフィラメントを有する蛍光表示管と、
   前記複数のフィラメントに電力を印加する手段と、前記
   複数のグリッドに時分割された走査電圧を印加するグリ
   ッド駆動電圧印加手段と、前記複数のアノードに走査信
   号のタイミングに合わせてデータ用のアノード電圧を印
   加するアノード電圧印加手段とを有する蛍光表示管装置
   において、前記蛍光表示管の複数のフィラメントはその
   間隔が前記複数のグリッドの間隔の整数倍であり、前記
   グリッド駆動電圧印加手段は前記複数のグリッドを複数
   群に分割し各群に相互に異なる駆動電圧を印加すること
   を特徴とする蛍光表示管装置。