JP2760041B2

JP2760041B2 - 蛍光表示管装置

Info

Publication number: JP2760041B2
Application number: JP11345889A
Authority: JP
Inventors: 良一新井
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-05-02
Filing date: 1989-05-02
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: JPH02293790A

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５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６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e_cであり、
この印加電圧を第６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６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５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５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５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の配列方向に対して不均一
になる。例えば、第５図に示すグリッドG₁,G₂間に配設
されたフィラメント１から放出される熱電子は、第６図
に示すように、各グリッドに印加する電圧が一定値のe_c
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G
₃,G₄で囲まれる領域へと、フィラメント１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１間の間隔を広げた場合、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
度ムラが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
をグリッド２のピッチ乃至グリッド２のピッチの約２倍
の間隔という短い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
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時
間幅を有す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
なる時間幅の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時間幅が広い駆動電圧、例えば
フィラメントに近い位置にあるグリッドの時間幅の２乃
至３倍の時間幅の駆動電圧を印加することができるの
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３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図は各グリッドに順次印加す
る電圧タイミングを示す図、第３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
１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３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２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。グリッドG₁,G₂及びG₆,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。

パルス幅変調回路16はシフトレジスタ７の転送クロッ
クと同期をとり、かつ転送する立ち上がりエッジからu,
v,wの時間幅を有する信号を出力する。このパルス幅変
調回路16はシフトレジスタ７の転送クロックの立ち上が
りエッジを基準にしてフリップフロップで構成され、時
間幅u,v,wの信号を生成する。時間幅u,v,wは例えば140
μｓ、100μｓ、10μｓであり、従って、実際にグリッ
ドに印加する電圧の時間幅は60μｓ、100μｓ、190μｓ
である。。

各ドライバ8a,8b,8cはシフトレジスタ７からの出力
と、夫々パルス幅変調回路17からのu,v,wの時間幅を有
する信号との間でORをとる。

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、グリッド電圧E_cの直流電圧を出力し、このグリッ
ド電圧E_cをドライバ8a,8b,8cに出力する。この電圧発生
部11はフィラメント電圧E_fとアノード電圧E_b及びグリッ
ド電圧E_cを発生するDC−DC/ACコンバータで構成され
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、電圧がe_cで２
パルス間の時間間隔がｕ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、電圧がe_cで２パルス間の時間
間隔がｖ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、電圧がe_cで２パルス間の時間間隔がｗの駆動電圧
を出力する。この駆動電圧値e_cは前記E_c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e_c
は60Vになる。

このように構成された蛍光表示管装置においては、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、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
ッドに対するものが時間幅60μｓ、グリッドG₃,G₅のよ
うにフィラメント１に２番目に近いグリッドに対するも
のが時間幅100μｓ、グリッドG₄のようにフィラメント
１に最も遠いグリッドに対するものが時間幅190μｓ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２図に示すよう
に、時間間隔がｕで時間幅が60μｓの波形４、時間間隔
がｖで時間幅が100μｓの波形５及び時間間隔がｗで時
間幅が190μｓ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
する駆動電圧の時間幅の方が、フィラメントに近い位置
にあるグリッド２に対する駆動電圧の時間幅よりも高く
なる。これにより、フィラメント１から遠い位置にある
ことによる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ビットの
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削減のため横長に張
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４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４図において、第
３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はデ
ータセレクタ13からの信号に基づきu,v,wのブランキン
グ信号をドライバ8d,8e,8fに出力する。このu,v,wのブ
ランキング信号はドライバ内でORをとられる。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
てブランキング信号u,v,w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ンメ
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駆動電圧の時間幅をグリ
ッドのフィラメントからの距離に応じて変化させ、フィ
ラメントから遠いグリッドに対する駆動電圧の時間幅を
フィラメントに近いグリッドのグリッド電圧の時間幅よ
り長くすることにより、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３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４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５図は従来の蛍光表示管の電極構造を示す模式
図、第６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;時間間隔ｕのグリッド波形、5;時
間間隔ｖのグリッド波形、6;時間間隔ｗ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;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、16;パルス幅変調回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【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時間幅を有する駆動電圧
を印加することを特徴とする蛍光表示管装置。