JPH0429186A - 光源用表示管の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、競技場等において使用される大画面表示装
置を構成するための光源用表示管の駆動装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第３図は競技場等において使用される大画面表示装置を
構成する蛍光表示素子の分解斜視図である。この第３図
において、蛍光体の塗布された表示部１ａは方形状の板
状に形成され、枠状のスペーサｌｂ上に取り付けられて
いる。

このスペーサ１ｂの下端面には、基板ＩＣが取り付けら
れている。この基板１ｃには、各種制御電極が配設され
ている。

すなわち、基板１ｃの上面には、第１の制御電極（以下
走査電極という）３、第２の制御電極（以下、データ電
極という）４が配設されている。

この走査電極３．データ電極４には列方向の配線５およ
び行方向の配線６がそれぞれ接続されている。

また、基板１ｃには、線状カソード２（以下、適宜単に
カソードという）が配設されているとともに、排気部１
０が設けられている。

この基板ｌｃ上に、遮蔽電極７が配置されている。この
遮蔽電極７は上記スペーサｌｂ内に収納され、マトリク
ス状に開口部８が形成されている。

この各開口部８に表示部１ａに塗布された蛍光体９が対
向するようになっている。

かくして、表示部１ａとスペーサ１ｂと基板１ｃとによ
り、表示管の真空容器を構成している。

第４図は２種類の制御電極の配置、および配線を施した
基板ＩＣの平面図である。この第４図において、ｓ、−
Ｓ、は行方向に共通に接続された走査電極の引き出し部
、Ｄ１〜Ｄ４は行方向に共通に接続されたデータ電極の
引き出し部である。

第５図（ａ）〜第５図（ｄ）はそれぞれの走査電極の引
き出し部Ｓ　ｌ−Ｓ　ａに印加する信号のタイミングを
示し、第５図（ｅ）はデータ電極の引き出し部Ｄ１〜Ｄ
４に印加する信号のタイミングを示している。

また、第６図は画素の配列と電極の対応関係を示してい
る。

第７図（ａ）、第７図（ｂ）は各電極の電位と電子の流
れを説明している。

第８図（ａ）は従来技術における表示管周辺の等価回路
を示し、第８図（ロ）は各電極の電位関係を示している
。

この第８図（ａｌに示すように、走査電極３、データ電
極４には、それぞれ引き出し部Ｓ、〜Ｓ、、Ｄ。

〜Ｄ４が接続され、これらの引き出し部Ｓ、〜５４Ｄ１
〜Ｄ４には、それぞれスイッチング素子Ｓ１゜、。

Ｓ、。２から走査信号とデータ信号が加えられるように
なっている。

また、カソード２の両端Ｆ１．Ｆｚには交流電源２０の
電圧が変圧器２０１を介して、交流電圧Ｅｔ（第８図ら
）参照）が印加され、カソード２の中点Ｎは電源Ｅｃｏ
を介してアースされている。

このカソード２の中点Ｎと陽極９ａ間には、電圧ｖＰが
印加されている。なお、ＶＤはスイッチング素子Ｓ１゜
１．Ｓ、。２の電源である。

また、第９図は表示管内部におけるマトリクス状に配列
されたカソード２の配線を示している。

次に動作について説明する。この種の表示装置の基本原
理は、カソードから放出された熱電子を加速し、陽極９
ａに衝突させることにより、陽極９ａの面に塗布された
蛍光体を励起し、発光させるものである。第７図（ａ）
、第７図（ｂ）において、カソード２から放出された熱
電子は走査電極とデータ電極の電位の組合わせにより、
次のように振る舞う。それぞれ第７図（ａ）、第７図（
ロ）に対応付けて示す。

（１）行方向に接続された走査電極３、および列方向に
接続されたデータ電極４がともにカソードに対して正の
場合、 データ電極４の正電位によりカソード２から放出された
電子は、走査電極３の電位により偏向され、所定の開口
部を通過し、陽極に達し蛍光体を発光させる。

（２）走査電極が正で、データ電極が負の場合、カソー
ドに近いデータ電極の負電位によりカソード２の近傍の
電位が負になり、熱電子の放出が抑制される。このため
蛍光体９は発光しない。

（３）走査電極３が負で、データ電極４が正の場合、次
の２通りの場合がある。

ａ、他方の走査電極が正の場合、カソード２から放出さ
れた熱電子は走査電極の電位により他方の走査電極側へ
偏向され、蛍光体９は発光しない。

ｂ、他方の走査電極も負の場合、データ電極の電位は正
であるが、データ電極の面積が小さいため、両側の走査
電極の負の電位の影響により、カソード２の近傍は負と
なり、熱電子の放出が抑制され蛍光体９は発光しない。

（４）、走査電極３、データ電極４ともに負の場合、カ
ソード近傍の電位が負になり、熱電子の放出が抑制され
、蛍光体は発光しない。

この結果、第４図の配線関係と、第６図の画素の配列と
の関係より、正の電位が印加される行の走査電極および
列のデータ電極の交点に位置する蛍光体が発光すること
になる。

まず、走査電極の引き出し部Ｓ、に信号が印加された場
合、画素ｐＨ〜Ｐ　ｌａが選択され、これらがデータ電
極の引き出し部り、−Ｄ４の電位に従って発光する。

次に、走査電極の引き出し部Ｓ２に信号が印加されると
、画素Ｐ２１１〜Ｐ！４４が選択され、やはりデータ電
極の電位に従って発光する。

このようにして、第５図（ａ）〜第５図（ｄ）に示すよ
うに、走査電極３に逐次走査信号を印加し、データ電極
４に第４図（ｅ）に示すように、任意のデータ信号を印
加することによって、任意の表示を得ることができるよ
うになる。

第８図（ａ）に示す各電極に印加される電位関係は第８
図（ｂｌが示すようになる。カソード２は直熱型である
ため、カソード２の電位勾配が相殺され、輝度に影響を
与えないように交流電源２０をトランス２０１で変圧し
た交流電圧Ｅ、を印加している。

ここで、走査電極、およびデータ電極に印加される正、
あるいは負の電位とはカソード電位の中点Ｎに対する電
位で、共通の電源より、同電位が供給されている。

一方、マトリクス状に配列された線状カソードは、第９
図に示すように行（あるいは列）方向に直列接続、列（
あるいは行）方向に並列接続されている。

これは、すべてを直列接続すると、カソードが直熱型で
あるため、カソード両端の電位差が大きくなりすぎるた
めで、たとえ、第８図（ａ）、第８図（ｂ）に示される
ように交流を印加したとしても、電圧変動が大きくなり
、表示ビート妨害等の悪影響を与える。

逆にすべてを並列接続すると、各カソード２の抵抗が小
さいこともあり、カソード両端の電位は小さくなり、電
流値が大きくなる。この場合小電圧大電流の電源を準備
することが困難になる。

このため、両者の中間的な接続方法がとられている。ま
た、この場合第９図に示すように各カソード２の配線が
容易という構造的なメリットがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の大画面表示装置の蛍光表示素子は以上のように構
成されているので、カソード２の直列接続部において、
カソード電位の変動により、ビート妨害が発生するか、
あるいはカットオフ電位が相対的に変動することになり
、カソード２から放出された熱電子が十分にカットオフ
されずに、部の電子が陽極９ａに達し、誤まった発光、
すなわち漏れ発光を発生するという課題がある。

この発明は以上のような課題を解決するためになされた
もので、マトリクス状に配列された線状カソードの電位
変動を無くし、ビート妨害、あるいは漏れ発光の無い高
品質の表示を行うことを目的としている。

（課題を解決するための手段） この発明に係る光源用表示管の駆動装置は、マトリクス
状に配列された綿状カソード群の両端に、表示のオフ期
間に電圧を印加する電圧印加手段を設けたものである。

〔作　用］ この発明における電圧印加手段は、線状カソード群の両
端に、表示管の表示のオフの期間にのみ電圧を印加し、
表示は、オフの期間に加熱された余熱により放出される
熱電子を利用するので、表示期間はカソードの電位は一
定で、カソード電位の変動によるビート妨害、あるいは
漏れ発光を無くする。

〔実施例〕

以下、この発明の光源用表示管の駆動装置の実施例につ
いて図面に基づき説明する。第１図（ａ）はその一実施
例に適用される表示管とそれを駆動する回路の等価回路
図であり、第１図［有］）はその駆動タイミングを示す
波形図である。

この第１図（ａ）は第８図（ａ）に対応するものであり
、第８図（ａｌと同一部分には同一符号を付すのみにと
どめ、第８図（ａ）とは異なる部分のみについて説明す
る。

この第１図（ａｌでは、第８図（ａ）の交流電源２０と
トランス２０１の部分に代えて、電圧印加手段として、
トランジスタＱ１と直流電源Ｅ、を設けたものである。

すなわち、トランジスタＱ、のエミッタは線状のカソー
ド２の他端Ｆ２に接続され、コレクタは直流ｔｅＥｔの
正極に、また、直流電源Ｅｆの負極はカソード２の一端
Ｆ１に接続されている。トランジスタＱ、のベースには
、カソード駆動信号に１が印加されるようになっている
。その他の構成は第８図（ａ）と同様である。

また、この発明に適用される大画面表示装置の構成は第
３図ないし第９図で説明したのと同様である。

次に、動作について説明する。走査電極３には、逐次走
査信号が印加される。一方、データ電極４には、走査信
号に対応してデータ信号が印加され、両者の交点の表示
が制御される。

ここで、第２図（ａ）〜第２図（切の走査信号（Ｓ。

〜Ｓ４で示す）に斜線で示すように、走査信号の切り換
わり時に信号波形のなまり等によって、二つの走査電極
が同時にオンとなる期間がある。このような波形のなま
りによる誤った表示を防ぐために、走査電極３、あるい
はデータ電極４の何れかに一定期間プランキンゲタイム
が挿入される。

第２図（ｅ）には、データ電極４側にブランキングタイ
ムＴ、を挿入した例を示す。このブランキングタイムＴ
、の期間は二つの走査電極３が同時にオンの電位になっ
たとしても、データ電極４側のオフの電位により、カソ
ード２から放射する熱電子は強制的にカットオフされ、
表示管の表示はオフになる。

この発明は、このブランキングタイムＴ、の期間に第１
図（ｂ）に示すように、走査信号（Ｓ、、Ｓ！Ｓ、・・
・で示す）の切り換わり時に、ブランキングタイムＴ、
の期間に、カソード駆動信号に、をトランジスタＱ、の
ベースに印加する。これにより、トランジスタＱ、がオ
ンとなって、直流電源Ｅｔの電圧がカソード２の両端間
に印加され、カッ〜ド２を過熱し、表示期間はブランキ
ングタイムＴ、の期間に過熱されたカソード２の余熱に
よって放出される熱電子を利用して表示を行うものであ
る。

ここで、電気的時定数に比べてカソード温度の変化する
時定数は十分大きいので、ブランキング期間Ｔ、に投入
するカソード電力を、従来技術による投入電力と平均電
力を同等の値にすることにより、安定した熱電子が得ら
れる。

この結果、表示期間はカソード電位は一定となるため、
表示に関わるカソード電位の変動は無視できるようにな
る。

なお、上記実施例では、制御電極がカソード背面に配設
された例で説明したが、カソード２と陽極９ａ間に配設
されたものでもよい。

さらに、カソード２と画素との対応関係は１対２で示し
たが、ｌ対ｌあるいはｌ対ｎの任意の関係でもよい。

また、上記実施例の説明におけるカソード２の配線は第
９図に示したように４本直列接続し、これを２＆ｕ並列
接続した構成であったが、カソードの配線方法は任意で
、全カソードを直列接続した場合においても通用できる
。

さらに、上記実施例の説明は、表示のオフ期間としてブ
ランキングタイムＴ、を例に説明したが、ブランキング
タイムに限らず、定期的にカソード２を駆動するための
表示オフ期間を設ける等、表示に関与しないタイミング
にカソードを駆動するものであれば何でもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、マトリクス状に配設
した線状カソードを表示管の表示のオフ期間に加熱して
、表示期間はこのオフ期間に加熱された線状カソードの
余熱によって放出される熱電子を利用して表示するよう
に構成したので、線状カソードの電位変動がなくなると
ともに、ビート妨害、漏れ発光を防止でき、高品位の表
示を行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の一実施例による光源用表示管
の駆動装置に適用される表示管の原理を説明するための
等価回路図、第１図ら）は第１図（ａ）の表示管の線状
カソードの駆動タイミングを示す波形図、第２図は同上
実施例における表示のブランキングタイムを説明するた
めのタイミングチャート、第３図は同上実施例に適用さ
れる蛍光表示素子の構造を示す分解斜視図、第４図は２
種類の制御走査電極とデータ電極の配置、および配線を
示す平面図、第５図は第４図の走査電極とデータ電極に
印加する信号のタイミングを示すタイミングチャート、
第６図は大画面表示袋！の画素の配列と電極の対応関係
を示す説明図、第７図（ａ）、第７図（ｂ）はそれぞれ
表示管の各電極の電位と電子の流れを説明するための説
明図、第８図（ａ）は従来の蛍光表示装置周辺の等価回
路図、第８図（ｂ）は第７図（ａ）の蛍光表示装置の各
電極の電位関係を示す説明図、第９図は従来の蛍光表示
素子のマトリクス状に配置されたカソードの斜視図であ
る。 １ａ・・・表示部、■ｂ・・・スペーサ、１ｃ・・・Ｍ
！、２・・・線状カソード、３・・・走査電極、４・・
・データ電極、５．６・・・配線、７・・・遮蔽電極、
８・・・開口部、９・・・蛍光体、９ａ・・・陽極、Ｅ
、・・・直流電源、Ｑ。 ・・・トランジスタ、Ｓ、−３，、Ｄ、〜Ｄ４・・・引
き出し部。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　　　大　　岩　　増　　雄 第９ 図 第 図 第３ 図 ８　：開口部 ９　＝蛍光体 第４ 図 Ｃ 第５ 図 （ｅ） Ｄ１〜Ｄ４ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 排気された真空容器内に蛍光体をマトリクス状に配列し
   てなる陽極と、この陽極と対向する位置に蛍光体と対応
   してマトリクス状に配設された直熱型の線状カソードと
   、この線状カソードから放出された電子の流れを制御す
   る制御電極を有する光源用表示管と、前記マトリクス状
   に配設された線状カソードを表示のオフ期間加熱するた
   めに電圧を印加する電圧印加手段とを備えた光源用表示
   管の駆動装置。