JP3547565B2

JP3547565B2 - 蛍光表示装置の駆動回路

Info

Publication number: JP3547565B2
Application number: JP18313796A
Authority: JP
Inventors: 一弥木下; 忠己前田
Original assignee: Noritake Itron Corp
Current assignee: Noritake Itron Corp
Priority date: 1996-07-12
Filing date: 1996-07-12
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2016-07-12
Also published as: JPH1026958A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、蛍光体を利用して文字・記号などを表示する蛍光表示装置の駆動回路に関し、特に蛍光体画素を半導体集積基板にドットマトリクス状に一体形成してなる蛍光表示装置の駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光表示装置において、様々なキャラクターを表示したりグラフィック表示をおこなうものとして、蛍光体画素をドットマトリクスに形成したものがある。
一般に、この種の蛍光表示装置（シフトメモリ内蔵型蛍光表示管）では、駆動制御用の半導体集積回路を有する半導体チップ上の一部に蛍光体層を形成し、多数の蛍光体画素をドットマトリクス状に設けてそれらを駆動することにより、各種文字・記号などを表示するものとなっている。
【０００３】
図２は、上述した一般的な蛍光表示管の断面を示す説明図である。
図２に示されるように、ガラス基板２１上に半導体チップ２２が形成されている。
半導体チップ２２上には、図示していないがドット状の陽極がマトリクス状に形成され、これらの上に蛍光体２３が形成され、蛍光体画素を構成している。
また、半導体チップ２２上部には、電子を放出するフィラメント（陰極）２４があり、このフィラメント２４と半導体チップ２２の間に、電子拡散グリッド２５がある。
【０００４】
また、半導体チップ２２上の端子部２６より引き出されたボンディングワイヤ２７は、ガラス基板２１上の配線パターン２８に接続されている。
一方、ガラス基板２１上には、スペーサガラス２９を介してフロントガラス２１ａが配置されている。
これらは、封止用フリットガラス２９ａにより封着され、ガラス基板２１，フロントガラス２１ａ，および，スペーサガラス２９で囲われた空間が真空排気されている。
なお、配線パターン２８にはリードピン３０の一端が接続され、このリードピン３０は、ガラス基板２１とスペーサガラス２９に挟まれた封止用フリットガラス２９ａ中を通って外部に取り出されている。
【０００５】
そして、図３は上述した蛍光表示管の表示部における概略的な回路図である。
図３に示すように、発光エレメント３１は、陽極２３ａおよび蛍光体２３（蛍光体画素）とこれを駆動するトランジスタ３２とからなる。
そして、トランジスタ３２は、ラッチ回路３３に記憶されている表示データに基づいてオン／オフ動作し、そのオンに応じて蛍光体２３が陽極電圧（正電圧）となる。すると、駆動電源３６により駆動されたフィラメント２４から放出された熱電子が、電子拡散グリッド２５を介して蛍光体２３に衝突するようになる。そして、電子が衝突した蛍光体２３は、蛍光を発光することになる。
【０００６】
図４は、上述した表示部におけるドライバ（駆動回路）の構成を示す回路図である。
特に、発光エレメント３１が１６×１６ドットマトリクスを構成している場合を示している。
図４に示すように、シフトレジスタ回路４１は、発光エレメント３１（＃１〜＃２５６）ごとに直列接続して設けられ、それぞれの発光エレメント３１に対応する表示データをクロック信号ＣＬＫに基づいてシフト方向選択信号Ｌ／Ｒが示す方向に順次シフトさせる。
そして、ラッチ信号ＬＡＴに基づいてシフトレジスタ回路４１からの出力がラッチ回路３３に保持され、トランジスタ３２（図３）に出力される。
【０００７】
次に、図４を参照して動作を説明する。
シフトレジスタ回路４１における表示データのシフト方向を選択するシフト方向選択信号Ｌ／Ｒが「Ｈ」レベルの場合、各発光エレメント＃１，＃２・・＃２５６の表示データが、発光エレメント＃２５６から順に、シリアル入力ＳＩから入力される。
これら表示データは、クロック信号ＣＬＫに基づいて、発光エレメント＃１，＃２・・＃２５６に対応する各シフトレジスタ回路４１にて順次シフトされる。
【０００８】
各表示データが、対応するシフトレジスタ回路４１までそれぞれシフトされた後にラッチ信号ＬＡＴが入力され、その時点で各シフトレジスタ回路４１から出力されている表示データがそれぞれのラッチ回路３３にて保持出力される。
これにより、各発光エレメント３１には、ラッチ回路３３にて保持出力された表示データが入力され、これに応じて発光エレメント３１内のトランジスタ３２（図３参照）が駆動されて蛍光体２３（陽極２３ａ）への陽極電圧の供給が制御され、それぞれの表示データに応じた表示が出力される。
【０００９】
上述では、各発光エレメント３１ごとに、表示データを順にシフトさせるシフトレジスタ回路４１と、これらシフトレジスタ回路４１からの出力を発光エレメント３１に保持出力するラッチ回路３３とを設けて、各発光エレメント３１への表示データをシリアルデータにて入力するようにした。
このように構成することで、複数本のＸ−Ｙアドレスを半導体チップに入力するものと比較して、半導体チップ上における信号線や半導体チップへ供給すべき信号線の本数が削減され、半導体チップの製造工程が簡略化される。そして、ワイヤーボンディング数が削減されて歩留りが向上し、価格を低下させることが可能となる。
【００１０】
なお、シフト方向選択信号Ｌ／Ｒが「Ｌ」レベルの場合には、前述とは逆に、各発光エレメント＃１，＃２・・＃２５６の表示データが、発光エレメント＃１から順に、シリアル出力Ｓ０から入力される。
これら表示データは、クロック信号ＣＬＫに基づいて、発光エレメント＃２５６，＃２５５・・＃１のシフトレジスタ回路４１にて順次シフトされる。
【００１１】
そして、各表示データが、対応するシフトレジスタ回路４１までそれぞれシフトされた後にラッチ信号ＬＡＴが入力され、その時点で各シフトレジスタ回路４１から出力されている表示データがそれぞれのラッチ回路３３にて保持出力される。
これにより、各発光エレメント３１には、ラッチ回路３３にて保持出力された表示データが入力され、これに応じて発光エレメント３１内のトランジスタ３２（図３参照）が駆動されて蛍光体２３（陽極２３ａ）への陽極電圧の供給が制御され、それぞれの表示データに応じた表示が出力される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような蛍光表示管の蛍光体画素および周囲の回路が正常であるかどうかの検査は、一般に蛍光表示管が完成した状態で、全ての蛍光体画素を発光させることでおこなっている。
全ての蛍光体画素を発光させるように制御した状態で、発光していない蛍光体画素があれば、それが欠陥（ドット欠陥）であることが判明する。
ここで、そのドット欠陥の原因が、前述したトランジスタやラッチ回路，もしくは，シフトレジスタ回路の異常であった場合、電子拡散グリッドの形成など、半導体チップ（駆動回路）以外の製造工程が無駄になってしまう。
【００１３】
すなわち、半導体チップは、シリコンウエハ上に多数形成した後で個々に切りだし、これらをマトリクス状に配置して配線接続してより広い表示領域を得るようにしている。そして、そのあと、これらの上に電子拡散グリッドやフィラメントなどを配置し、フロントガラスおよびスペーサガラスで封止し、内部を真空排気するようにして、蛍光表示管を製造するようにしている。
したがって、半導体チップに欠陥が存在すると、他の部分に問題が無くても、蛍光表示管一式全てが不良品となり、半導体チップ以外の部品まで全てが無駄になってしまう。また、製造する上でかけたコストも無駄になってしまう。
【００１４】
この発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、蛍光表示装置製造において、不良発生による部品の無駄を低減できるようにすることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明の蛍光表示装置の駆動回路は、半導体チップ上に形成された陽極とこの上に形成された蛍光体層とからなるｎ個（ｎは３以上の整数）の蛍光体画素を有し、各蛍光体画素ごとに設けられその陽極に陽極電圧を印加する駆動部と、各蛍光体画素ごとに設けられそれぞれの蛍光体画素に対応する表示データを所定のクロック信号に基づいて順次シフトさせるシフトレジスタ回路と、各蛍光体画素ごとに設けられ所定のラッチ信号に基づいて対応するシフトレジスタ回路からの出力を個々の表示データとして保持して駆動部に出力するラッチ回路とを備え、第（ｎ−２）アンド回路と第ｎ駆動部との出力を連結する第（ｎ−１）アンド回路とにより、各駆動部それぞれの出力をアンド回路で連結したものである。
このため、全ての駆動部から陽極電圧が出力されたときだけ、連結されたアンド回路の最終出力が「１」となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図を参照して説明する。
図１は、この発明の実施の形態における蛍光表示管（蛍光表示装置）の表示部におけるドライバ（駆動回路）の構成を示す回路図である。
図１に示すように、この実施の形態では、各トランジスタ（駆動部）３２からの出力をアンド回路１で連結するようにしたものである。なお、他の符号は、図３および図４と同様である。
そして、全レジスタ回路に「Ｈ」を入力したとき、連結されたアンド回路群からの出力ＴＯが「Ｌ」になった場合、その半導体チップは不良と判断する。
【００１７】
以下、不良判断における動作について説明する。
検査対象の半導体チップの、例えば、シフトレジスタ回路４１における表示データのシフト方向を選択するシフト方向選択信号Ｌ／Ｒを「Ｈ」レベルとする。そして、各蛍光体画素全てを発光させる表示データ（「Ｈ」）を、最後の蛍光体画素から順に、シリアル入力ＳＩより入力する。
これら表示データは、クロック信号ＣＬＫに基づいて、最初の蛍光体画素から順に対応する各シフトレジスタ回路４１にて順次シフトされる。
【００１８】
各表示データが、対応するシフトレジスタ回路４１までそれぞれシフトされた後にラッチ信号ＬＡＴが入力される。そして、その時点で各シフトレジスタ回路４１から出力されている表示データが、それぞれのラッチ回路３３にて保持出力される。
これにより、各発光エレメント３１には、ラッチ回路３３にて保持出力された表示データが入力され、これに応じて発光エレメント３１内のトランジスタ３２が駆動されて蛍光体２３への陽極電圧の供給が制御される。
【００１９】
このとき、全ての蛍光体画素を表示するデータ（「Ｈ」）を入力しているので、連結されたアンド回路群からの出力ＴＯは「Ｈ」となるはずである。
しかし、ここで、いずれかのシフトレジスタ回路４１，ラッチ回路３３，トランジスタ３２に異常があれば、それに接続する蛍光体２３（陽極２３ａ）には陽極電圧が供給されない。
この結果、この陽極電圧を供給するトランジスタ３２の出力が接続されるアンド回路１では、陽極電圧が供給されない。
このため、たとえこのアンド回路１に接続する手前のアンド回路より「Ｈ」が入力されても、係るアンド回路よりは「Ｌ」が出力されることになる。
そして、連結されたアンド回路群からの出力ＴＯは「０」となり、この半導体チップは不良と判断される。
【００２０】
以上示したように、この実施の形態によれば、部分的に蛍光体２３（陽極２３ａ：図３）への陽極電圧の出力がなされないドット欠陥を、蛍光表示の状態を観察することなく検出できる。
すなわち、この実施の形態によれば、蛍光表示管として完成していなくても、半導体チップの状態でドット欠陥の有無を検出できる。
このため、電子拡散グリッドやフィラメントなどを配置し、フロントガラスおよびスペーサガラスで封止し、内部を真空排気するなどのプロセスを経て蛍光表示管として完成してから検査する必要が無く、欠陥のない半導体チップ（駆動回路）だけを蛍光表示管の部品として用いることが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、半導体チップ上に形成された陽極とこの上に形成された蛍光体層とからなるｎ個（ｎは３以上の整数）の蛍光体画素を有し、各蛍光体画素ごとに設けられその陽極に陽極電圧を印加する駆動部と、各蛍光体画素ごとに設けられそれぞれの蛍光体画素に対応する表示データを所定のクロック信号に基づいて順次シフトさせるシフトレジスタ回路と、各蛍光体画素ごとに設けられ所定のラッチ信号に基づいて対応するシフトレジスタ回路からの出力を個々の表示データとして保持して駆動部に出力するラッチ回路とを備え、第（ｎ−２）アンド回路と第ｎ駆動部との出力を連結する第（ｎ−１）アンド回路とにより、各駆動部それぞれの出力をアンド回路で連結するようにした。
【００２２】
このようにすることで、全ての駆動部から陽極電圧が出力されたときだけ、連結されたアンド回路の最終出力が「Ｈ」となるので、蛍光体画素を全て表示させるように駆動回路を制御したとき、連結されたアンド回路の最終出力が「Ｌ」であれば、その駆動回路は不良と判断できる。
この結果、この発明によれば、完成した状態とすることなく、駆動回路の検査が可能となり、不良発生による部品の無駄を低減できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における蛍光表示装置の表示部におけるドライバ（駆動回路）の構成を示す回路図である。
【図２】一般的な蛍光表示管の断面を示す説明図である。
【図３】蛍光表示管の表示部における概略的な回路図である。
【図４】蛍光表示管の表示部におけるドライバ（駆動回路）の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１…アンド回路、２２…半導体チップ、２３…蛍光体、２３ａ…陽極、２４…フィラメント（陰極）、２５…電子拡散グリッド、３２…トランジスタ、３３…ラッチ回路、４１…シフトレジスタ回路。

Claims

半導体チップ上に形成された陽極とこの上に形成された蛍光体層とからなるｎ個（ｎは３以上の整数）の蛍光体画素を有し、これら蛍光体画素に対して個々の表示データを出力することにより、各種文字・図形などを表示する蛍光表示装置の駆動回路において、
各蛍光体画素ごとに設けられ、前記陽極に陽極電圧を印加する駆動部と、
各蛍光体画素ごとに設けられ、それぞれの蛍光体画素に対応する表示データを所定のクロック信号に基づいて順次シフトさせるシフトレジスタ回路と、
各蛍光体画素ごとに設けられ、所定のラッチ信号に基づいて対応するシフトレジスタ回路からの出力を個々の表示データとして保持して前記駆動部に出力するラッチ回路と
を備え、
第（ｎ−２）アンド回路と第ｎ駆動部との出力を連結する第（ｎ−１）アンド回路とにより、前記駆動部それぞれの出力をアンド回路で連結したことを特徴とする蛍光表示装置の駆動回路。
請求項１記載の蛍光表示装置の駆動回路において、
シフトレジスタ回路は、所定のシフト方向選択信号に基づいて表示データのシフト方向を切り替える双方向シフトレジスタ回路からなることを特徴とする蛍光表示装置の駆動回路。