JP6602331B2 - 蛍光表示管 - Google Patents
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Description
周知のようにVFDは、電子を放出するフィラメント(直熱形カソード)と、電子の移動を制御するアノード電極上に蛍光体が形成されたアノードが密封容器内に配置される。フィラメントに電圧を印加し加熱させることで熱電子を放出させ、熱電子をアノード上の蛍光体に衝突させることでアノードが点灯される。アノードは、所定のパターンで配列されており、点灯対象とするアノードに対して選択的に駆動電圧(直流電圧)を印加することで、該アノードの蛍光体のみがフィラメントより放出された熱電子によって励起発光され、所要の情報表示が実現される。
なお、VFDにおいては、フィラメントから放出された熱電子を加速させるグリッドがフィラメントとアノードとの間に配置される場合がある。
以下、CIG−VFDにおけるアノードパターンとICとが配置されたVFDの基板のことを「表示管基板」と表記する。
なお、チャージポンプ型昇圧回路については、例えば下記特許文献2を参照されたい。
このとき、チャージポンプ型昇圧回路におけるスイッチング素子のスイッチング動作は、CIG−VFDにおけるICにより制御される。つまり、表示管基板には該スイッチング素子の駆動制御信号を出力するためのリード端子が形成され、ICは該リード端子を通じて上記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する。
この場合、チャージポンプコンデンサは外付けとされるため、表示管基板にはチャージポンプコンデンサを接続するためのリード端子(以下「コンデンサリード端子」と表記)が新たに設けられる。また、ICには、チャージポンプ回路部と接続され、該コンデンサリード端子と接続される端子(以下「コンデンサ端子」と表記)が新たに設けられ、表示管基板上には、該コンデンサ端子とコンデンサリード端子との間を接続する配線(以下「コンデンサ配線」と表記)が形成される。
なおこの場合、チャージポンプ型昇圧回路におけるスイッチング動作の制御はIC内部で完結するため、従来必要とされていたスイッチング動作制御用のリード端子、及び該リード端子と接続されるICの端子は不要となる。
上記のような負荷変動に伴う出力電圧の変動は、チャージポンプ型昇圧回路内でチャージポンプ動作を司る回路部の配線抵抗が大きいほど顕著となることが分かっている。従って、上記のようにチャージポンプコンデンサとチャージポンプ回路部との間の配線長が長くなる、つまりは配線抵抗が増加すると、表示品質の低下を招く虞がある。
基板サイズの拡大化はコストアップに繋がるため、抑制が図られるべきである。
また、コンデンサ配線を短くするにあたり、アノードを駆動するための駆動配線とコンデンサ配線とを表示管基板の同レイヤに形成することが許容される。
なお、説明は以下の順序で行う。
<1.第一の実施の形態>
[1-1.表示ユニットの構成]
[1-2.チャージポンプ回路部について]
[1-3.チャージポンプ回路部を内蔵とする場合の留意点]
[1-4.実施の形態の配線手法]
<2.第二の実施の形態>
<3.実施の形態のまとめ>
<4.変形例>
[1-1.表示ユニットの構成]
図1は、第一の実施の形態としての蛍光表示管1を備えた表示ユニット100の回路構成を示した図である。なお、以下の説明では蛍光表示管を「VFD」(Vacuum Fluorescent Display)と表記することもある。
コントローラ102は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えたマイクロコンピュータを備えて構成され、蛍光表示管1による表示動作を制御する。コントローラ102は、該表示動作を制御するためのn系統(nは2以上の自然数)のデジタル信号を蛍光表示管1に対して供給する。
またユニット基板101には、蛍光表示管1の外付け部品として入力コンデンサCi、チャージポンプコンデンサCc1、チャージポンプコンデンサCc2、平滑コンデンサCh、及び抵抗Roが実装されている。
蛍光表示管1は、表示管基板1aと該表示管基板1aの表面を覆うカバー部材1bとで構成された密封容器1cを備え、密封容器1c内においてフィラメント(直熱形カソード)FiとアノードAnとグリッドGrとを有する表示部3が形成されている。ここで、密閉容器1c内は真空状態とされている。
なお、表示ブロックについて、図2Aに示すような7セグメント分のアノードAnの配列パターンはあくまで一例であり、表示ブロックを構成するアノードAnの配列パターンは該パターンに限定されるものではない。
以下、このように蛍光表示管1において情報が表示される側の面(つまり上記透明部分におけるアノードAnとの対向面とは逆側の面)を「表面S1」と表記する。また、蛍光表示管1における該表面S1とは逆側の面を「裏面S2」と表記する。
蛍光表示管1においては、図2に示した表示部3のアノードAnやグリッドGrの駆動を行う駆動回路が集積回路装置2内に構成されている。
図2では図示を省略したが、蛍光表示管1においては、集積回路装置2が表示管基板1aに実装されて、表示部3と共に密閉空間内に位置されている。すなわち、蛍光表示管1は所謂CIG(Chip In Glass)−VFDとして構成されている。
また、リード端子Tとしては、表示部3におけるフィラメントFiに駆動電圧を印加するためのフィラメントリード端子Tf(Tf1、Tf2)も設けられている。なお、フィラメントFiの駆動電圧は、表示ユニット100に設けられた対応する電源回路により生成される。本例では、フィラメントFiの駆動電圧は直流電圧とされている。
ここで、抵抗Ro、入力電圧源Vi、平滑コンデンサCh、ロジック電圧源Vdは、それぞれ発振器リード端子Toscとグランドとの間、入力電圧リード端子Tviとグランドとの間、出力電圧リード端子Tchとグランドとの間、ロジック電圧リード端子Tvdとグランドとの間に挿入されている。
なお、本例におけるチャージポンプ回路部20の内部構成については後述する。
本例では、n系統のデジタル信号として、少なくともチップセレクト信号CS、クロックCLK、及びデータ信号DATがコントローラ102より供給される。データ信号DATは、例えば8ビットを1ワードとするシリアルデータとされ、何れのアノードAnを点灯させるべきか表す表示データと、タイミング制御部24が出力するタイミング信号を調整するための制御データとを含む。I/Fデコーダ21は、チップセレクト信号CSとクロックCLKとに従って、データ信号DATの各ビット値を1ワード単位で順次取り込み、取り込んだデータ信号に基づいて表示データのメモリ23への書き込み、及びタイミング制御部24への制御データの出力を行う。
また、タイミング制御部24は、チャージポンプ回路部20における各種スイッチのスイング動作制御も行うが、これについては後述する。
このため、タイミング制御部24は、上記した制御データに基づき、1スキャン期間ごとに各グリッドGrのオン/オフタイミングを表す「スキャン信号」としてのタイミング信号を生成し、該スキャン信号をグリッドドライバ部26に出力する。グリッドドライバ部26は、該スキャン信号に従って、チャージポンプ回路部20からの出力電圧Voをグリッド端子部28を介して個々のグリッドGrに駆動電圧として順次印加していく。
また、タイミング制御部24は、グリッドGrの駆動タイミングに同期したタイミング信号をメモリ23とアノードドライバ部25に出力して、表示ブロックごとの表示データを順次メモリ23からアノードドライバ部25に出力させると共に、アノードドライバ部25にアノードAnの駆動タイミングを指示する。
アノードドライバ部25は、このようにメモリ23から順次出力される表示ブロックごとの表示データに基づき特定されるアノードAnに対して、出力電圧Voを、上記のタイミング信号に従ったタイミングでアノード端子部27を介して駆動電圧として印加する。これにより、表示部3においてコントローラ102からの指示に従った情報表示が行われる。
続いて、図3を参照してチャージポンプ回路部20の内部構成について説明する。
なお、図3において、図3Aでは、チャージポンプ回路部20の内部構成と共に、タイミング制御部24、及びチャージポンプコンデンサCc1、Cc2、平滑コンデンサChの各コンデンサ、及びこれらコンデンサに係るリード端子T(Tc11、Tc12、Tc21、Tc22、Tch)と端子t(tc11、tc12、tc21、tc22、tch)、及び入力電圧VINに係る入力電圧リード端子Tviと入力電圧端子tviを併せて示している。
スイッチQ1、Q2は、タイミング制御部24からのスイッチ信号St1によりオン/オフされる。このとき、スイッチQ1は、スイッチQ2がオフのときオン、スイッチQ2がオンのときオフするように構成されている。
スイッチQ1がオン、スイッチQ2がオフの状態では、プッシュプル回路の出力点が入力電圧VINと接続される。一方、スイッチQ1がオフ、スイッチQ2がオンの状態では、プッシュプル回路の出力点はスイッチQ2を介して接地される。
このため、第一フェーズにおいてはチャージポンプコンデンサCc1に対してスイッチSW1→コンデンサ端子tc12→コンデンサリード端子Tc12を介して充電電流が流れ、チャージポンプコンデンサCc1には入力電圧VIN分の電荷が蓄積される。
このとき、スイッチ回路20bにおいては、スイッチ制御信号St2によりスイッチQ1がオフ、スイッチQ2がオンとされる。つまり、チャージポンプコンデンサCc2は、コンデンサリード端子Tc21→コンデンサ端子tc21→スイッチ回路20bのスイッチQ2を介して負極側端子が接地される。また、第二フェーズにおいて、スイッチ回路20a側では、スイッチ制御信号St1によりスイッチQ1がオン、スイッチQ2がオフとされるため、チャージポンプコンデンサCc1は、コンデンサリード端子Tc11→コンデンサ端子tc11→スイッチ回路20aのスイッチQ1を介して入力電圧VINと接続される。
従って、第二フェーズにおいては、スイッチ回路20aのスイッチQ1→コンデンサ端子tc11→コンデンサリード端子Tc11→チャージポンプコンデンサCc1→コンデンサリード端子Tc12→コンデンサ端子tc12→スイッチSW2→コンデンサ端子tc22→コンデンサリード端子Tc22を介してチャージポンプコンデンサCc2に充電電流が流れる。このとき、スイッチ回路20aのスイッチQ1は入力電圧VINに接続されているため、チャージポンプコンデンサCc2にはチャージポンプコンデンサCc1の充電電荷に入力電圧VINが上乗せされた分の電荷が蓄積される。すなわち、「VIN×2」として表すことのできる電荷が蓄積される。
従って、第二フェーズから再び第一フェーズに転じた場合には、スイッチ回路20bのスイッチQ1→コンデンサ端子tc21→コンデンサリード端子Tc21→チャージポンプコンデンサCc2→コンデンサリード端子Tc22→コンデンサ端子tc22→スイッチSW3→出力電圧端子tch→出力電圧リード端子Tchを介して平滑コンデンサChに充電電流が流れる。すなわち、平滑コンデンサChには、上述のように第二フェーズにてチャージポンプコンデンサCc2に蓄積された電荷にさらに入力電圧VINが上乗せされた分の電荷が蓄積される。
ダイオード素子を用いる場合には、充/放電の切り替えに伴いダイオード素子において電圧ドロップが生じるが、上記のようにスイッチSWを用いることで該電圧ドロップを低減でき、出力電圧Voの高電圧化が容易となる。
前述したように、従来においては、例えば図4に示す表示ユニット100’のように、チャージポンプコンデンサCc1、Cc2及び平滑コンデンサChを含むチャージポンプ型昇圧回路50全体を蛍光表示管1’の外付け回路としてユニット基板101’に実装していた。
この場合、チャージポンプコンデンサCc1、Cc2及び平滑コンデンサChが外付けとされたことから、図中に示す集積回路装置2’のように、端子tとしては、コンデンサ端子tc11、tc12、tc21、tc22が省略される。この場合は、チャージポンプ型昇圧回路50に設けられたプッシュプル回路のスイッチを制御するためのスイッチ制御端子tswが設けられる。また、従来の蛍光表示管1’には、該スイッチ制御端子tswに対応するリード端子Tとしてスイッチ制御リード端子Tswが設けられる。
なお、図4に示すチャージポンプ型昇圧回路50は、ダイオード素子を備えた一般的な構成によるチャージポンプ型昇圧回路であり、動作については周知であることから説明は省略する。
この点に鑑み、実施の形態の蛍光表示管1においては、チャージポンプ回路部20を集積回路装置2に内蔵することで、顧客側の負担軽減を図っている。
前述のように、チャージポンプ型昇圧回路は、負荷変動に伴って出力電圧Voが変動する。このため、アノードAnの点灯率や駆動条件等が変化してチャージポンプ型昇圧回路の負荷が変動した場合には、チャージポンプ型昇圧回路の出力電圧VoつまりアノードAnの駆動電圧も変動し、該変動の幅が大きいと輝度の変化が知覚され易くなって、表示品質を損なう虞がある。
このような負荷変動に伴う出力電圧Voの変動は、チャージポンプ型昇圧回路内でチャージポンプ動作を司る回路部の配線抵抗が大きいほど顕著となることが分かっている。特に、チャージポンプコンデンサCc1、Cc2とチャージポンプ回路部20との間の配線抵抗が大きい場合には、出力電圧Voの変動は顕著となる。
図中にも示されているように、◆によるプロットが配線抵抗を比較的小さくした場合における負荷電流に対する出力電圧Voの変動特性を表し、×によるプロットが配線抵抗を比較的大きくした場合における同変動特性を表している。
この図5の結果より、チャージポンプコンデンサCc1、Cc2とチャージポンプ回路部20との間の配線抵抗が大きいと、負荷電流の変動に伴う出力電圧Voの変動幅も大きくなることが確認できる。
しかしながら、表示管基板1a上で配線を引き回し可能なスペースは限られており、コンデンサ端子tc、コンデンサリード端子Tcの配置位置関係によっては、限られたスペース内においてコンデンサ配線の引き回しが非効率となり、基板サイズの拡大化を招いてしまう虞がある。
基板サイズの拡大化はコストアップに繋がるため、抑制が図られるべきである。
そこで、実施の形態では表示品質の低下の抑制と表示管基板1aのサイズ拡大に伴うコストアップの抑制とを図るべく、以下のような配線手法を提案する。
なお、図6では、蛍光表示管1を裏面S2側から見た様子を示している。
なお以下、表示管基板1aの長手方向、短手方向をそれぞれ「基板長手方向」「基板短手方向」と表記する。
本例では、リード端子Tは一列のみ設けられている。これにより、表示管基板1aの複数の端辺にそれぞれ沿ってリード端子Tを配列させる場合と比較して、表示管基板1aのサイズ縮小化が図られている。
これにより、コンデンサリード端子Tcがフィラメントリード端子Tfと共に同一のリード端子配列部40に配列される場合に対応して、コンデンサ端子tcとコンデンサリード端子Tcとの間を接続するコンデンサ配線Wcの配線長を短くすることが可能とされる。
[制約1]
集積回路装置2は、基板長手方向において、アノードパターン部3aとフィラメントリード端子Tfとの間に配置される。
[制約2]
全てのコンデンサリード端子Tcは、フィラメントリード端子Tfよりも基板長手方向における内側に配置される。さらに、コンデンサリード端子Tcのうち、基板長手方向における最も外側に位置するコンデンサリード端子Tc(図6ではTc11)を除いたコンデンサリード端子Tcは、集積回路装置2よりも基板長手方向における内側に配置される。このとき、上記最も外側に位置するコンデンサリード端子Tcは、少なくとも一部が集積回路装置2よりも基板長手方向における内側に位置するように配置される。
つまり、基板長手方向に配列されたコンデンサリード端子Tcの群(図6ではTc11、Tc12、Tc21、Tc22)をコンデンサリード端子群としたき、該コンデンサリード端子群の基板長手方向における位置は、上記最も外側に位置するコンデンサリード端子Tc全体が集積回路装置2と基板短手方向に重なる位置よりも内側となるように設定される。
先ず、図7A〜図7Cにより、[制約1]について説明する。
VFDにおいて、フィラメントFiは、端部から中央部に向けての温度傾斜があり、端部近傍においては電子の放出量が低下する傾向にある。このため、フィラメントFiの端部がアノードパターン部3aに対して近接していると、アノードパターン部3aの端部近傍が暗くなる等、表示品質の低下を招く虞がある。
この点より、VFDにおいては、図7Aに示されるようにアノードパターン部3aとフィラメントリード端子Tfとを、基板長手方向において或る程度離間させて配置することになる。
そのため、図7Cに示すように、集積回路装置2は、基板長手方向においてフィラメントリード端子Tfとアノードパターン部3aとの間に配置する。
すなわち、図7Dに示すように、コンデンサリード端子Tcをフィラメントリード端子Tfよりも基板長手方向の外側に配置した場合には、表示管基板1aの基板長手方向サイズの拡大化を招いてしまう。このため、コンデンサリード端子Tcは、例えば図7Eに示すようにフィラメントリード端子Tfよりも基板長手方向における内側に配置されることになる。
このとき、フィラメントリード端子Tfは、リード端子配列部40において最も基板長手方向の外側に位置される。
このような事情から、基板長手方向の最も外側に位置するコンデンサリード端子Tcの基板長手方向における位置に制約が課される。具体的には、実際のリード端子Tのサイズや集積回路装置2のサイズ(基板長手方向における長さ)を考慮すると、先の[制約2]と記載したように、コンデンサリード端子群の基板長手方向における位置は、最も外側に位置するコンデンサリード端子Tc全体が集積回路装置2と基板短手方向に重なる位置よりも内側となるように設定される。
なお、集積回路装置2は、表示管基板1aの長手方向サイズの縮小化のため、基板長手方向の長さが基板短手方向の長さよりも短い形状に形成されている。
例えば、図6においてコンデンサ端子tcが設けられた端辺とは逆側の端辺、或いはリード端子配列部40と対向する端辺とは逆側の端辺の側にコンデンサ端子tcを設けた場合には、集積回路装置2の周囲を迂回させるようにコンデンサ配線Wcを引き回すこととなる。そのような場合と比較して、コンデンサ配線Wcの配線長を短くすることができる。
配線長を短くできることで、コンデンサ配線Wcを比較的低抵抗とすることができ、上述した出力電圧Voの変動を抑えることができる。すなわち、表示品質の低下抑制を図ることができる。
集積回路装置2においては、アノード端子部27とグリッド端子部28が、複数のコンデンサ端子tc(tc11、tc12、tc21、tc22)と同端辺側に設けられている。そして、集積回路装置2においては、複数のコンデンサ端子tcがこれらアノード端子部27とグリッド端子部28よりもリード端子配列部40側となる位置に設けられている。
また、コンデンサ配線を短くするにあたり、アノードを駆動するための駆動配線とコンデンサ配線Wcとを表示管基板1aの同レイヤに形成することが許容される。従って、コンデンサ配線Wcと駆動配線とをプリント配線で施すことが可能となり、配線形成を容易化できる。
ここで、入力電圧配線Wviの電気抵抗は、コンデンサ配線Wcの電気抵抗と比較してチャージポンプ昇圧回路の負荷変動に対する出力電圧変動特性に与える影響が大きい。従って、上記のように入力電圧配線Wviを短くできることで、表示品質のさらなる向上を図ることができる。
従って、コンデンサ配線Wcの幅を太くし易くなる、換言すればコンデンサ配線Wcをより低抵抗とし易くなり、表示品質の低下のさらなる抑制を図ることができる。
従って、コンデンサ配線Wcの配線長を比較的短くでき、表示品質の低下抑制を図ることができる。
従って、表示品質の低下のさらなる抑制を図ることができる。
なお、デジタル信号リード端子Tifを介して入力されるデジタル信号については、Hレベル/Lレベルの識別が可能であればよく、デジタル信号配線の配線抵抗を低減する必要性は比較的低いものである。
なお、本例におけるグランドリード端子Tgndは、全体が集積回路装置2と基板短手方向において重なるように位置されている。
従って、表示品質の低下抑制と表示管基板1a上のスペース有効利用との両立を図ることができる。
すなわち、フィラメント駆動系へのノイズのさらなる低減を図りつつ、表示品質の低下抑制効果をさらに高めることができる。
これにより、コンデンサ配線Wcを交差させることなく短くすることができる。
上記説明からも理解されるように、リード端子配列部40においては、一端側から他端側にかけてフィラメントリード端子Tf1、Tf2、グランドリード端子Tgnd、入力電圧リード端子Tviが順に配列された上で、さらにコンデンサリード端子群としてコンデンサリード端子Tc11、Tc12、Tc21、Tc22が配列されている。コンデンサリード端子群のさらに他端側には、一端側から順に出力電圧リード端子Tch、ロジック電圧リード端子Tvd、発振器リード端子Tosc、デジタル信号リード端子Tif1、Tif2が配列されている。
蛍光表示管1Aは、蛍光表示管1と比較して、表示管基板1aに代えて表示管基板1aAが設けられた点が異なる。表示管基板1aAにおいては、集積回路装置2に代えて集積回路装置2Aが設けられ、リード端子配列部40に代えてリード端子配列部40Aが設けられた点が表示管基板1aと異なる。
この場合、コンデンサ配線Wc1は、コンデンサ端子tc11からリード端子配列部40A側に向けて直進する態様で配設され、コンデンサリード端子Tc11に接続されている。
なお、図9の変形例では入力電圧配線Wviが図6の場合よりも長くなるが、入力電圧リード端子Tviの位置変更によりコンデンサリード端子群を基板長手方向において集積回路装置2Aにより近づけることができるため、各コンデンサ配線Wcの配線長は短くできる。すなわち、入力電圧配線Wviの配線長増加に伴う配線抵抗増加は各コンデンサ配線Wcの配線長が短くなることによる配線抵抗の低減によって相殺可能なものであり、図6の場合よりも表示品質が低下する事態は回避可能となる。換言すれば、表示品質は図6の場合と同程度とすることが可能なものである。
アノードパターン部3aのアノード配列パターンは、先の図2Aや図6、図9に例示したものに限定されず、他のパターンを採り得るものである。
先の図6を参照して分かるように、第一の実施の形態では、出力電圧端子tch、ロジック電圧端子tvdが共に集積回路装置2における基板長手方向の両端辺のうちアノードパターン部3と対向する端辺とは逆側の端辺側に設けられ、これに伴い、出力電圧端子tchと出力電圧リード端子Tchとを接続する出力電圧配線と、ロジック電圧端子tvdとロジック電圧端子Tvdとを接続するロジック電圧配線とが、集積回路装置2を迂回して配設されていた。具体的に、これらの配線は、表示管基板1aの長手方向辺のうちリード端子配列部40が形成された側の辺とリード端子配列部40との間のスペースを介して配設されており、配線間の間隔が近接している。図6の例では、出力電圧リード端子Tchとロジック電圧リード端子Tvdとが隣接配置され、これに伴い、出力電圧配線とロジック電圧配線としても隣接して配設されている。
なお以下、出力電圧配線、ロジック電圧配線についてはそれぞれ「出力電圧配線Wch」「ロジック電圧配線Wvd」と表記する。
また、図6の例では、デジタル信号端子tifとデジタル信号リード端子Tifとを接続するデジタル信号配線も出力電圧配線Wchと近接して配設されているが、この場合には、電源投入時にデジタル信号の電圧値に瞬間的な低下が生じ、該電圧値の低下に起因して誤動作が生じる虞もある。
なお以下の説明において、既にこれまでで説明済みとなった部分と同様となる部分については同一符号を付して説明を省略する。
蛍光表示管1Bは、表示管基板1aに代えて表示管基板1aBが設けられた点が蛍光表示管1と異なる。表示管基板1aBは、出力電圧配線Wchが、集積回路装置2とアノードパターン部3aとの間の境界スペースを介して配設されている点が表示管基板1aと異なる。
ここで、蛍光表示管1Bにおいては、アノード端子部27における各端子と各アノードAnとの接続、及びグリッド端子部28における各端子と各グリッドGrとの接続は、印刷配線ではなくワイヤボンディングによる配線(不図示)を介して行われている。この場合の出力電圧配線Wchは、アノード端子部27及びグリッド端子部28とアノードパターン部3aとの間の境界スペースを介して、出力電圧リード端子Tchへと配設されている。具体的に、この場合の出力電圧配線Wchは、当該境界スペースを介した後、コンデンサ配線Wc22とアノードパターン部3aとの間のスペースを介して出力電圧リード端子Tchへと配設されている。本例では、出力電圧配線Wchの幅は、デジタル信号配線よりも太くされている。
従って、出力電圧配線Wchとロジック電圧配線Wvdとが離隔して配設され、出力電圧配線Wchに流れる電流に起因したロジック電圧VDDの低下防止が図られ、集積回路装置2の誤動作防止を図ることができる。
従って、出力電圧配線Wchに流れる電流に起因したデジタル信号の電圧低下の防止も図られ、この点でも集積回路装置2の誤動作防止を図ることができる。
蛍光表示管1Cは、表示管基板1aに代えて表示管基板1aCが、集積回路装置2に代えて集積回路装置2Cが設けられた点が蛍光表示管1と異なる。
集積回路装置2Cは、出力電圧端子tchがアノードパターン部3aと対向する端辺側に設けられた点が集積回路装置2と異なる。すなわち、この場合の出力電圧端子tchは、各コンデンサ端子tcやアノード端子部27と同端辺側に設けられている。本例における出力電圧端子tchは、表示管基板1aCの短手方向において、各コンデンサ端子tcとアノード端子部27との間に位置されている。
この場合の出力電圧配線Wchは、上記のように出力電圧端子tchが各コンデンサ端子tcやアノード端子部27と同端辺側に設けられたことに伴い、集積回路装置2Cとアノードパターン部3aとの間の境界スペースにおいてリード端子配列部40側を向く方向に延在し、出力電圧リード端子Tchへと配設されている。具体的に、この場合の出力電圧配線Wchは、コンデンサ配線Wc22とアノードパターン部3aとの間のスペースを介して出力電圧リード端子Tchへと配設されている。
これにより、ロジック電圧配線Wvdがリード端子配列部40と表示管基板1aCの長手方向辺のうち一方の辺との間のスペースに配設される一方で、出力電圧配線Wchは集積回路装置2Cとアノードパターン部3aとの間の境界スペースを介してリード端子配列部40とアノードパターン部3aとの間に引き回すことが可能とされる。
従って、出力電圧配線Wchをロジック電圧配線Wvdと近接して配設する必要がなくなり、出力電圧配線Wchに流れる電流に起因したロジック電圧VDDの低下防止が図られ、集積回路装置2Cの誤動作防止を図ることができる。
また、蛍光表示管1Cにおいても、出力電圧配線Wchとデジタル信号配線の配設位置はリード端子配列部40によって隔てられる。
従って、出力電圧配線Wchに流れる電流に起因したデジタル信号の電圧低下の防止も図られ、この点でも集積回路装置2Cの誤動作防止を図ることができる。
これにより、各コンデンサ端子tcを対応するコンデンサリード端子Tcに対して近接させつつ、出力電圧端子tchを出力電圧リード端子Tchに対して近接させることができる。
従って、コンデンサ配線Wcを短くできることによる表示品質の抑制効果を奏しつつ、出力電圧配線Wchを短くできることによる出力電圧(アノードの駆動電圧)のロス防止を図ることができる。
従って、出力電圧配線Wchをロジック電圧配線Wvdと隣接して配設する必要がなくなり、出力電圧配線Wchに流れる電流に起因したロジック電圧VDDの低下防止が図られ、集積回路装置2Cの誤動作防止を図ることができる。
上記のように実施の形態の集積回路装置(2又は2A又は2C)は、電子を放出するフィラメント(Fi)と、電子の移動を制御するアノード電極上に蛍光体が形成されたアノード(An)が所定パターンで配列されたアノードパターン部(3a)と複数のリード端子(T)とを有する表示管基板(1a又は1aA又は1aB又は1aC)と、表示管基板に設けられリード端子を介して入力される電気信号に基づきアノードを駆動する集積回路装置とを備えた蛍光表示管における集積回路装置であって、アノードの駆動電圧を生成するチャージポンプ型昇圧回路のうち少なくともチャージポンプコンデンサ(Cc)を除いた回路部であるチャージポンプ回路部(20)と、蛍光表示管の外部に設けられる各チャージポンプコンデンサとチャージポンプ回路部とを所定のリード端子を介して接続するための複数のコンデンサ端子(tc)とを備えている。
そして、複数のコンデンサ端子が、当該集積回路装置の端辺のうちアノードパターン部と対向する端辺側に設けられたものである。
このとき、コンデンサ端子とコンデンサリード端子との間を接続するコンデンサ配線の配線長を短くするにあたっては、コンデンサ端子を、集積回路装置における端辺のうち、表示管基板におけるコンデンサリード端子が配列された側の辺と対向する端辺側に配置することが考えられる。しかし、このようにコンデンサ端子を配置した場合には、表示管基板の短手方向において、集積回路装置とリード端子の配列部との間にコンデンサ配線を配置するスペースを確保する必要があり、表示管基板の短手方向におけるサイズ拡大化を招いてしまう。
上記のようにコンデンサ端子を集積回路装置におけるアノードパターン部と対向する端辺側に設けることで、そのような短手方向における基板サイズ拡大化の防止を図りつつ、コンデンサ配線を迂回配設させる必要がなくなり配線長を比較的短くすることが可能となる。コンデンサ配線を短くできることで、チャージポンプ型昇圧回路の負荷変動に対する出力電圧変動幅を小さくすることができ、輝度変化の抑制が図られる。
これらの点より、本実施の形態によれば、コンデンサリード端子とフィラメントリード端子とが基板長手方向に沿って延在する同一のリード端子列において配列される場合に対応して、表示品質の低下の抑制と表示管基板のサイズ拡大に伴うコストアップの抑制とを図ることができる。
そして、複数のコンデンサ端子と同端辺側に駆動電圧をアノードに印加するための駆動端子(アノード端子部27)を備え、複数のコンデンサ端子が駆動端子よりもリード端子配列部側となる位置に設けられている。
また、コンデンサ配線を短くするにあたり、アノードを駆動するための駆動配線とコンデンサ配線とを表示管基板の同レイヤに形成することが許容される。従って、コンデンサ配線と駆動配線とをプリント配線で施すことが可能となり、配線形成を容易化できる。
そして、複数のコンデンサ端子と同端辺側で且つ複数のコンデンサ端子よりもリード端子配列部側となる位置に、入力電圧リード端子を介した入力電圧を入力するための入力電圧端子(tvi)が配置されている。
ここで、入力電圧配線の電気抵抗は、コンデンサ配線の電気抵抗と比較して、チャージポンプ昇圧回路の負荷変動に対する出力電圧変動特性に与える影響が大きい。従って、上記のように入力電圧配線を短くできることで、表示品質のさらなる向上を図ることができる。
そして、アノードパターン部と対向する端辺とは逆側の端辺側にデジタル信号リード端子を介したデジタル信号を入力するためのデジタル信号端子を備えている。
従って、コンデンサ配線の幅を太くし易くなり、表示品質の低下のさらなる抑制を図ることができる。
従って、出力電圧配線をロジック電圧配線と近接して配設する必要がなくなり、出力電圧配線に流れる電流に起因したロジック電圧の低下防止が図られ、集積回路装置の誤動作防止を図ることができる。
従って、コンデンサ配線を短くできることによる表示品質の抑制効果を奏しつつ、出力電圧配線を短くできることによる出力電圧(アノードの駆動電圧)のロス防止を図ることができる。
そして、集積回路装置は、複数のコンデンサ端子と同端辺側に駆動電圧をアノードに印加するための駆動端子(アノード端子部27)を有し、複数のコンデンサ端子が駆動端子よりもリード端子配列部側となる位置に設けられている。
また、コンデンサ配線を短くするにあたり、アノードを駆動するための駆動配線とコンデンサ配線とを表示管基板の同レイヤに形成することが許容される。従って、コンデンサ配線と駆動配線とをプリント配線で施すことが可能となり、配線形成を容易化できる。
従って、コンデンサ配線の配線長を比較的短くでき、表示品質の低下抑制を図ることができる。
そして、集積回路装置は、複数のコンデンサ端子と同端辺側で且つ複数のコンデンサ端子よりもリード端子配列部側となる位置に、入力電圧リード端子を介した入力電圧(VIN)を入力するための入力電圧端子(tvi)を有している。
従って、表示品質のさらなる向上を図ることができる。
そして、集積回路装置は、アノードパターン部と対向する端辺とは逆側の端辺側にデジタル信号リード端子を介したデジタル信号を入力するためのデジタル信号端子(tif)を有している。
従って、コンデンサ配線の幅を太くし易くなり、表示品質の低下のさらなる抑制を図ることができる。
従って、表示品質の低下のさらなる抑制を図ることができる。
従って、表示品質の低下のさらなる抑制を図ることができる。
そして、リード端子配列部において、フィラメントリード端子は、集積回路装置の位置を基準としてアノードパターン部とは逆側に最も離間して位置され、コンデンサリード端子のうち最も集積回路装置に近接配置された最近接コンデンサリード端子と、最も集積回路装置に近接配置されたフィラメントリード端子である最近接フィラメントリード端子との間にグランドリード端子が配列されている。
従って、表示品質の低下抑制と表示管基板上のスペース有効利用との両立を図ることができる。
すなわち、フィラメント駆動系へのノイズのさらなる低減を図りつつ、表示品質の低下抑制効果をさらに高めることができる。
従って、出力電圧配線とロジック電圧配線とが離隔して配設され、出力電圧配線に流れる電流に起因したロジック電圧の低下防止が図られ、集積回路装置の誤動作防止を図ることができる。
従って、出力電圧配線をロジック電圧配線と近接して配設する必要がなくなり、出力電圧配線に流れる電流に起因したロジック電圧の低下防止が図られ、集積回路装置の誤動作防止を図ることができる。
従って、コンデンサ配線を短くできることによる表示品質の抑制効果を奏しつつ、出力電圧配線を短くできることによる出力電圧(アノードの駆動電圧)のロス防止を図ることができる。
従って、出力電圧配線をロジック電圧配線と隣接して配設する必要がなくなり、出力電圧配線に流れる電流に起因したロジック電圧の低下防止が図られ、集積回路装置の誤動作防止を図ることができる。
以上、本発明の各実施の形態について説明してきたが、本発明はこれまでで説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば、上記では、フィラメントFiから放出される電子を加速させるためのグリッドGrが形成された蛍光表示管に本発明が適用される場合を例示したが、本発明は、グリッドGrが省略されたいわゆる2極管構造が採られた蛍光表示管にも好適に適用することができる。
Claims (13)
- 電子を放出するフィラメントと、前記電子の移動を制御するアノード電極上に蛍光体が形成されたアノードが所定パターンで配列されたアノードパターン部と複数のリード端子とを有する表示管基板と、前記表示管基板に設けられ前記リード端子を介して入力される信号に基づき前記アノードを駆動する集積回路装置とを備えた蛍光表示管であって、
前記集積回路装置は、
前記アノードの駆動電圧を生成するチャージポンプ型昇圧回路のうち少なくともチャージポンプコンデンサを除いた回路部であるチャージポンプ回路部と、当該蛍光表示管の外部に設けられる各前記チャージポンプコンデンサと前記チャージポンプ回路部とを所定の前記リード端子を介して接続するための複数のコンデンサ端子とを有し、
前記複数のコンデンサ端子が、前記集積回路装置の端辺のうち前記アノードパターン部と対向する端辺側に設けられた
蛍光表示管。 - 前記表示管基板の縦横の長さが異なり、前記集積回路装置と前記アノードパターン部とが前記表示管基板の長手方向に配列されており、
前記表示管基板には、前記チャージポンプコンデンサと接続される前記リード端子であるコンデンサリード端子が前記チャージポンプコンデンサごとに設けられると共に、前記コンデンサリード端子が他の前記リード端子と共に前記長手方向に沿って配列されたリード端子配列部が形成され、該リード端子配列部は、前記集積回路装置と前記アノードパターン部との配列部分と前記表示管基板の長手方向辺のうち一方の辺との間に位置されており、
前記集積回路装置は、前記複数のコンデンサ端子と同端辺側に前記駆動電圧を前記アノードに印加するための駆動端子を有し、
前記複数のコンデンサ端子が前記駆動端子よりも前記リード端子配列部側となる位置に設けられた
請求項1に記載の蛍光表示管。 - 前記コンデンサリード端子と前記コンデンサ端子との間を接続するコンデンサ配線のうち少なくとも前記駆動端子に最寄りの前記コンデンサ端子と接続されたコンデンサ配線が、前記集積回路装置と前記アノードパターン部との間の境界スペースにおいて前記リード端子配列部側を向く方向に延在している
請求項2に記載の蛍光表示管。 - 前記表示管基板の縦横の長さが異なり、前記集積回路装置と前記アノードパターン部とが前記表示管基板の長手方向に配列されており、
前記表示管基板には、前記チャージポンプコンデンサと接続される前記リード端子であるコンデンサリード端子が前記チャージポンプコンデンサごとに設けられると共に、前記コンデンサリード端子が他の前記リード端子と共に前記長手方向に沿って配列されたリード端子配列部が形成され、該リード端子配列部は、前記集積回路装置と前記アノードパターン部との配列部分と前記表示管基板の長手方向辺のうち一方の辺との間に位置され、前記チャージポンプ回路部への入力電圧を当該蛍光表示管の外部より入力するための入力電圧リード端子を有しており、
前記集積回路装置は、前記複数のコンデンサ端子と同端辺側で且つ前記複数のコンデンサ端子よりも前記リード端子配列部側となる位置に、前記入力電圧リード端子を介した前記入力電圧を入力するための入力電圧端子を有する
請求項1乃至請求項3の何れかに記載の蛍光表示管。 - 前記表示管基板の縦横の長さが異なり、前記集積回路装置と前記アノードパターン部とが前記表示管基板の長手方向に配列されており、
前記表示管基板には、前記チャージポンプコンデンサと接続される前記リード端子であるコンデンサリード端子が前記チャージポンプコンデンサごとに設けられると共に、前記コンデンサリード端子が他の前記リード端子と共に前記長手方向に沿って配列されたリード端子配列部が形成され、該リード端子配列部は、前記集積回路装置と前記アノードパターン部との配列部分と前記表示管基板の長手方向辺のうち一方の辺との間に位置され、当該蛍光表示管の外部より表示制御のためのデジタル信号が入力されるデジタル信号リード端子を有しており、
前記集積回路装置は、前記アノードパターン部と対向する端辺とは逆側の端辺側に前記デジタル信号リード端子を介した前記デジタル信号を入力するためのデジタル信号端子を有する
請求項1乃至請求項4の何れかに記載の蛍光表示管。 - 前記コンデンサ端子と前記コンデンサリード端子との間を接続する各コンデンサ配線の幅が、前記デジタル信号端子と前記デジタル信号リード端子との間を接続するデジタル信号配線の幅よりも太い
請求項5に記載の蛍光表示管。 - 前記入力電圧端子と前記入力電圧リード端子との間を接続する入力電圧配線の幅が、前記コンデンサ端子と前記コンデンサリード端子との間を接続する各コンデンサ配線の幅よりも太い
請求項4に記載の蛍光表示管。 - 前記表示管基板の縦横の長さが異なり、前記集積回路装置と前記アノードパターン部とが前記表示管基板の長手方向に配列されており、
前記表示管基板には、前記チャージポンプコンデンサと接続される前記リード端子であるコンデンサリード端子が前記チャージポンプコンデンサごとに設けられると共に、前記コンデンサリード端子が他の前記リード端子と共に前記長手方向に沿って配列されたリード端子配列部が形成され、該リード端子配列部は、前記集積回路装置と前記アノードパターン部との配列部分と前記表示管基板の長手方向辺のうち一方の辺との間に位置され、前記フィラメントの駆動電圧が当該蛍光表示管の外部より入力されるフィラメントリード端子と、接地端子としてのグランドリード端子とを有しており、
前記リード端子配列部において、
前記フィラメントリード端子は、前記集積回路装置の位置を基準として前記アノードパターン部とは逆側に最も離間して位置され、前記コンデンサリード端子のうち最も前記集積回路装置に近接配置された最近接コンデンサリード端子と、最も前記集積回路装置に近接配置された前記フィラメントリード端子である最近接フィラメントリード端子との間に前記グランドリード端子が配列されている
請求項1乃至請求項7の何れかに記載の蛍光表示管。 - 前記リード端子配列部において、
前記最近接コンデンサリード端子と前記最近接フィラメントリード端子との間に、前記グランドリード端子と、前記チャージポンプ回路部への入力電圧を当該蛍光表示管の外部より入力するための入力電圧リード端子とが配列されている
請求項8に記載の蛍光表示管。 - 前記集積回路装置は、
前記アノードパターン部の表示制御を行うロジック回路の電源電圧であるロジック電圧が入力されるロジック電圧端子と、
前記チャージポンプ型昇圧回路の出力電圧が供給される出力電圧端子と、を備え、
前記表示管基板は縦横の長さが異なり、当該集積回路装置と前記アノードパターン部とが前記表示管基板の長手方向に配列されており、
前記表示管基板には、前記チャージポンプコンデンサと接続される前記リード端子であるコンデンサリード端子が前記チャージポンプコンデンサごとに設けられると共に、前記コンデンサリード端子が他の前記リード端子と共に前記長手方向に沿って配列されたリード端子配列部が形成され、該リード端子配列部は、当該集積回路装置と前記アノードパターン部との配列部分と前記表示管基板の長手方向辺のうち一方の辺との間に位置されていると共に、前記ロジック電圧端子と接続される前記リード端子であるロジック電圧リード端子と、前記出力電圧端子と接続される前記リード端子である出力電圧リード端子とを含んでおり、
前記集積回路装置においては、前記ロジック電圧端子と前記出力電圧端子とが前記アノードパターン部と対向する端辺とは逆側の端辺側に設けられ、
前記ロジック電圧端子と前記ロジック電圧リード端子とを接続するロジック電圧配線は、前記リード端子配列部と前記表示管基板の長手方向辺のうち一方の辺との間を介して配設され、
前記出力電圧端子と前記出力電圧リード端子とを接続する出力電圧配線は、前記アノードパターン部と前記集積回路装置との間の境界スペースを介して配設されている
請求項1乃至請求項9の何れかに記載の蛍光表示管。 - 前記集積回路装置は、
前記アノードパターン部の表示制御を行うロジック回路の電源電圧であるロジック電圧が入力されるロジック電圧端子と、
前記チャージポンプ型昇圧回路の出力電圧が供給される出力電圧端子と、を備え、
前記表示管基板は縦横の長さが異なり、当該集積回路装置と前記アノードパターン部とが前記表示管基板の長手方向に配列されており、
前記表示管基板には、前記チャージポンプコンデンサと接続される前記リード端子であるコンデンサリード端子が前記チャージポンプコンデンサごとに設けられると共に、前記コンデンサリード端子が他の前記リード端子と共に前記長手方向に沿って配列されたリード端子配列部が形成され、該リード端子配列部は、当該集積回路装置と前記アノードパターン部との配列部分と前記表示管基板の長手方向辺のうち一方の辺との間に位置されていると共に、前記ロジック電圧端子と接続される前記リード端子であるロジック電圧リード端子と、前記出力電圧端子と接続される前記リード端子である出力電圧リード端子とを含んでおり、
前記ロジック電圧端子が前記アノードパターン部と対向する端辺とは逆側の端辺側に設けられ、前記出力電圧端子が前記アノードパターン部と対向する端辺側に設けられた
請求項1乃至請求項9の何れかに記載の蛍光表示管。 - 前記集積回路装置は、
前記複数のコンデンサ端子と同端辺側に前記駆動電圧を前記アノードに印加するための駆動端子を備え、
前記出力電圧端子は、
前記表示管基板の短手方向において、前記複数のコンデンサ端子と前記駆動端子との間に位置された
請求項11に記載の蛍光表示管。 - 前記出力電圧端子と前記出力電圧リード端子とを接続する出力電圧配線が、前記集積回路装置と前記アノードパターン部との間の境界スペースにおいて前記リード端子配列部側を向く方向に延在している
請求項11又は請求項12に記載の蛍光表示管。
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