JP3811029B2

JP3811029B2 - 蛍光表示管及びその駆動方法

Info

Publication number: JP3811029B2
Application number: JP2001229402A
Authority: JP
Inventors: 信也河村
Original assignee: Noritake Itron Corp
Current assignee: Noritake Itron Corp
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2021-07-30
Also published as: JP2003044001A

Description

【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〜Ｄ１，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，Ｄ２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２１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，Ａ２１）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，ｂ１，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３１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，ａ２１）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，ｈ１２，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０．６７５ｍｍ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るものであり、さらに、行頭から連続する前記陽極群が１群おきに同じグループに属するように各行の前記陽極群を２つのグループに分けて、この２つのグループに所定の周期で交互に点灯信号を供給する手段と、グリッド電圧を印加すべきグリッドを前記点灯信号の供給に同期して前記所定の周期で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手段とを備え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、行頭から連続する３個の陽極を１組とする陽極群が１群おきに同じグループに属するように各行の前記陽極群を２つのグループに分けて、この２つのグループに所定の周期で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、グリッド電圧を印加すべきグリッドを前記点灯信号の供給に同期して前記所定の周期で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１３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Ｇ１〜Ｇ５とし、各陽極配線１２のうち、１行目の陽極１１に接続するものをＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１、２行目の陽極１１に接続するものをＡ２，Ｂ２，Ｃ２，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Ｃ１１，Ｃ１２、Ｄ１に接続される陽極１１をＤ１１，Ｄ１２、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Ｄ２１，Ｄ２２、Ｅ２に接続される陽極１１をＥ２１，Ｅ２２、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Ａ１，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，Ａ２〜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１６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１３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

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るものであり、
さらに、行頭から連続する前記陽極群が１群おきに同じグループに属するように各行の前記陽極群を２つのグループに分けて、この２つのグループに所定の周期で交互に点灯信号を供給する手段と、
グリッド電圧を印加すべきグリッドを前記点灯信号の供給に同期して前記所定の周期で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手段とを備えることを特徴とする蛍光表示管。
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、
行頭から連続する３個の陽極を１組とする陽極群が１群おきに同じグループに属するように各行の前記陽極群を２つのグループに分けて、この２つのグループに所定の周期で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、
グリッド電圧を印加すべきグリッドを前記点灯信号の供給に同期して前記所定の周期で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。