JPH0576128B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カラー表示時における一画素を形成
する三個のセグメント陽極の配列間隔を狭小化で
き、かつ表示かけ等がなく、高品位表示が可能な
カラー蛍光表示装置に関するものである。

蛍光表示管の分野においても、その利用分野の
拡大にともない、表示形態が多様化している。

そのうち、複数個のセグメント化された陽極を
行及び列方向にマトリクス状に配列したマトリク
ス形の表示装置は、任意の文字、図形等の表示が
可能であり、各種電子機器の表示端末として、ま
た陰極線管に替るフラツトタイプの表示装置とし
て、今後その発展が期待されているものである。

しかしながら、蛍光表示管によるマトリクス形
の表示装置を構成する場合、いくつかの解決すべ
き問題点があり、例えば、この種の蛍光表示管に
あつては、発光させるべき陽極の列を選択するた
めに、陽極の各列に対面して制御電極が設けられ
ているが、動作中、選択されている制御電極に隣
接する制御電極の作る負の電界により、電子の飛
翔径路が曲げられる、という問題点がある。これ
により、発光させるべき陽極の端部に電子に射突
しない領域、すなわち表示かけ部が生じ、特にこ
の現象は陽極の高密度化を図る上で、問題とな
る。

また、一般にこの種の蛍光表示管では、ダイナ
ミツク駆動方式が採用されるが、表示の高密度化
を図るために、陽極の配列数を多くした場合、そ
れに伴い制御電極数も多くなるので、表示の一周
期中における各制御電極の選択されている期間、
いわゆるデユーテイフアクタが小さくなる。

したがつて、陽極の各列の選択時間が少なくな
り、発光輝度が低下するので、その輝度の低下を
補うためには、駆動電圧を高く設定する必要が生
じてくる。

このようないくつかの問題点に対して、本出願
人は特願昭56−86785号（特開昭57−202050号）
により、上記問題点を解消できる電極構造の蛍光
表示管を提案している。

第１図は、上述した本出願人の提案になる蛍光
表示管の電極結線構造を示す模式図である。ここ
で図中１は蛍光表示管の陽極部を示しており、こ
の陽極部１は、ｍ×ｎ個のセグメント化された陽
極ａ（a₁₁〜a_noがｍ行ｎ列にマトリクス状に配列
された構成となつている。そして、この各陽極上
には蛍光体層が塗布されており、かつ同一の行に
配列された各陽極ａは、それぞれ二個おきに共通
に接続されて、各行の配線導体C₁〜C₃に導出さ
れている。また、陽極ａの二列に対して一個の制
御電極Ｇ（G₁〜G_K）が対面して配設される。さら
に図示はしていないが、前記制御電極Ｇの上方に
は、加熱されて電子を放出するフイラメント状の
陽極が、一本ないし複数本張架され、これら各電
極が真空容器内に収納されて蛍光表示管となるも
のである。

しかして、上述した電極構造において、制御電
極Ｇは、制御電極の駆動回路３により、隣接する
二個の制御電極Ｇを同時に、かつ一つずつずらし
ながら走査される。すなわち、制御電極G₁とG₂、
G₂とG₃……G_K-1とG_K（両端に位置する制御電極
G₁，G_Kについては、単独で駆動される、あるい
は、この制御電極G₁，G_Kを同時に駆動して一列
目とｎ列目の陽極ａを同時に走査するようにして
もよい。）と走査し、この走査に同期して、同時
に走査された隣接する制御電極Ｇの互いに向き合
う内側に位置する二列の陽極ａに、陽極の駆動回
路２により表示信号を与えて表示を行うものであ
る。

この構造の蛍光表示管は、通常のマトリクス形
の蛍光表示管に比べて陽極の配線導体がC₁〜C₃
と三倍にはなるが、反面、制御電極Ｇは、半数で
すむ。したがつて、制御電極Ｇを順次走査するダ
イナミツク方式で駆動する場合、表示のデユーテ
イフアクタは、従来方式の二倍にとることができ
る。すなわち、同じ波高値の陽極電圧で駆動する
ものとすれば、上述した第１図に示す構造の蛍光
表示管は、従来の構造の二倍の輝度が得られ、ま
た輝度を同じにするならば、陽極電圧を下げるこ
とが可能となる。

さらに、この構造の蛍光表示管では、隣接する
二個の制御電極Ｇを同時に走査し、かつ互いに向
き合う内側の二列の陽極に表示信号を与えるよう
にしているので、表示かけの問題は全く発生せ
ず、陽極ａの配設間隔を狭めることができ、高品
質の表示が得られる。

このように、第１図に示す構造の蛍光表示管
は、従来のマトリクス形の蛍光表示管における問
題点のいくつかを解決したすぐれた構造になつて
いる。

一方、表示装置の分野においては、任意の図
形、文字等の表示のみではなく、表示情報量を増
大させる。あるいは表示効果や、表示の見やすさ
を図るため、カラー表示を行わせることが要望さ
れるようになつてきている。特に、各種測定器や
コンピユータの表示端末として使用される表示装
置に対しては、カラー化の要求が強く、いわゆる
カラーグラフイツク表示が可能な表示装置の実現
が望まれている。

そこで本出願人は、前述した第１図に示す、本
出願人の提案しているマトリクス形の蛍光表示管
のカラー表示化を図るべく種々検討した結果、セ
グメント化された陽極上に被着する各色に発光す
る蛍光体層の配置及び画素選択を工夫することに
より、各画素を構成する三個の陽極配列間隔を狭
小化でき、したがつて、画素間距離、いわゆる画
素ピツチを小さくできることを見出し、本発明を
なすに至つたものである。

すなわち本発明のカラー蛍光表示装置は、上述
した目的を達成すべく、セグメント化された複数
個の陽極が行方向及び列方向にマトリクス状に配
列され、ある陽極から、これと同一行の一定方向
及び同一列の一定方向に並ぶ他の陽極に向けて、
赤色発光蛍光体層Ｒ・緑色発光蛍光体層Ｇ及び青
色発光蛍光体層ＢをＲ・Ｇ・Ｂの一定の繰り返し
順序で被着し、行方向及び列方向に隣接する陽極
が互いに異なる発光色となるようにし、かつ各行
ごとに同一発光色の蛍光体層が被着された陽極ど
うしを共通接続してなる陽極部と、前記陽極配列
の二列ごとに対面して各別に配設された制御電極
と、加熱されて電子を放出する陰極部と、互いに
隣接する二個の制御電極を同時に、かつ一個ずつ
ずらせながら選択的に駆動する制御電極の駆動回
路部と、選択された隣接する二個の制御電極の互
いに向き合う内側に位置する同一行の二個の陽極
と該二個の陽極の行と隣接する行にあつて二個の
陽極のいずれか一方と同一列に位置するとともに
前記二個の陽極と発光色の異なる第３の陽極とに
よつて形成された多数の画素と、これらの画素を
選択し表示信号を付与する陽極選択回路と、陽極
駆動回路とを有している。

以下、図面を参照して本発明によるカラー蛍光
表示装置の一実施例を説明する。

第２図は、本発明によるカラー蛍光表示装置の
一実施例に使用するカラー蛍光表示管を示す陽極
部の電極結線構造を説明するための図である。陽
極自体の結線構造及び制御電極の配置構造は、前
述した第１図に示すマトリクス形の蛍光表示管と
基本的に変るところはない。

すなわち、セグメント化された複数個の陽極
（a₁₁〜a_noを行及び列方向にマトリクス状に配設
する。そして、この各陽極ａ上には、電子の射突
により赤色に発光する蛍光体層、緑色に発光する
蛍光体層及び青色に発光する蛍光体層（以下Ｒ蛍
光体層、Ｇ蛍光体層及びＢ蛍光体層という）を所
定の繰返し順序で被着する。この各蛍光体層の配
置構造が、本願の要旨の一つであつて、まず陽極
ａの行方向において、Ｒ蛍光体層、Ｇ蛍光体層、
Ｂ蛍光体層を隣接する陽極が異なる発光色となる
ように一定の繰返し順序で被着する。（図示実施
例は左から右に向つてＲ，Ｇ，Ｂの配列である
が、右から左に向つてＲ，Ｇ，Ｂの配列であつて
もよく、その配列の繰返し順序が一定であればよ
い。）同様に、陽極ａの列方向も、図示実施例に
示すように、下から上に向つてＲ，Ｇ，Ｂの繰返
し順序であるが、あるいは上から下に向つてＲ，
Ｇ，Ｂの一定の繰返し順序でＲ蛍光体層、Ｇ蛍光
体層及びＢ蛍光体層を隣接する陽極が異なる発光
色となるように被着する。さらに、各行の陽極ａ
は、同一発光色の蛍光体層が被着された陽極ａど
うしを、配線導体Ｃ（C₁₁，C₁₂……C_n3）で共通に
接続して外部へ導出する。したがつて、各行ごと
に三本の配線導体を要することとなる。また、こ
の場合の陽極ａ及びその上面の蛍光体層の被着
や、配線導体は、周知の厚膜印刷技術を用いて形
成してもよいし、あるいはフオトリソグラフイに
よる微細パターン形成技術を用いて、各陽極ａの
間隙に配線導体Ｃを通して配線間絶縁用のクロス
オーバー層を用いずに形成することもできる。

次に、前記蛍光体層の被着された陽極の二列ご
とに、一個の制御電極Ｇ（G₁，G₂〜G_K）を対面さ
せて配設する。さらに、図示はしていないが前記
制御電極Ｇの上方に、加熱されて電子を放出する
フイラメント状の陰極を一本ないし複数本張架
し、また、上述した各電極を容器内に収納し、内
部を高真空状態に排気して蛍光表示管とする点
は、前述した第１図に示す蛍光表示管と同様であ
る。

ところで、カラー表示を行う場合、Ｒ，Ｇ，Ｂ
に発光する各蛍光体層の組合せにより、必要とす
る色調を得るようにしている。したがつて、Ｒ蛍
光体層、Ｇ蛍光体層及びＢ蛍光体層が被着された
三個の陽極を一組として、カラー表示のための一
画素が構成される。

本発明のカラー蛍光表示装置では、この画素の
配置構造に一つの特徴を有するものである。すな
わち、画素Ｐは、陽極ａの配列の同一行にあつて
互いに隣り合い、かつ隣接する二個の制御電極の
それぞれに含まれる二個の陽極と、この二個の陽
極ａの行と隣り合う行にあつて、二個の陽極ａの
いずれか一方と同一列にある一個の陽極とで、一
画素が構成される。しかもこの一画素を構成する
三個の陽極ａ上に被着されている蛍光体層は、そ
れぞれその発光色が異なるものとなつている。本
実施例のＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体層の配列順序の場合の
各画素Ｐを破線で囲つて示してある。この第２図
からも明らかなように、本発明のカラー蛍光表示
装置における画素Ｐを構成する陽極ａは、三角形
の各頂点に位置する配列となる。したがつて、各
画素を構成する発光色の異なる三個の陽極ａの相
互間の距離はほぼ等しく、かつ近接することにな
るので、二個又は三個の陽極ａを発光させて混合
色を得る場合に、所望の色調が得られることにな
る。また、隣接する画素間においても、隣り合う
陽極の発光色が異なるので、画素間の混色も良好
である。また、色画素Ｐを構成する陽極ａが互い
に近接して配置されるため、結果として画素ピツ
チを小さくできることにもなる。

次に、上記構成における本発明のカラー蛍光表
示装置における画素選択の一例を、第３図及び第
４図を参照して説明する。

前述したように、本発明のカラー蛍光表示装置
の一画素を構成する三個の陽極ａは、制御電極Ｇ
が異なるか、あるいは配列が異なつており、第３
図に破線で囲つて示してあるように、陽極ａの配
列の三行を使つて、二個の画素Ｐが構成されると
ともに、六列を使つて三個の画素が形成される。

一方、上述した電極構造の蛍光表示管は、隣接
する二個の制御電極Ｇを同時に、かつ一個ずつず
らせながら駆動し、これに同期させて、選択され
た二個の制御電極Ｇの隣接する側に位置する二個
の陽極ａに表示信号を与えて、駆動する方式とな
つている。したがつていま、各画素Ｐ（P₁₁，P₁₂
……P₂₃）を第３図に示すようにとり、また配線
導体Ｃ（C₁₁，C₁₂……C₃₃）も図示のようにとれ
ば、その駆動のタイミングは、以下のようにな
る。

まず制御電極Ｇは、表示制御部１１からの駆動
タイミング指令信号を受けて、制御電極の駆動回
路１２を介して、第４図G₁，G₂……G₄のように
順次駆動される。

一方、陽極ａ側は、まず表示信号が一時記憶回
路１３に入り、ここで画素一列分の表示信号が記
憶される。もちろんこの記憶された表示信号に
は、画素位置の情報と色情報が含まれているもの
である。そして、一時記憶回路１３に記憶された
信号は、陽極選択回路１４により、どの配線導体
Ｃをオン（蛍光体層を発光させる）にするかが選
択され、陽極駆動回路１５を介して選択された配
線導体Ｃに駆動信号が付与される。

また、前記一時記憶回路１３と陽極選択回路１
４は、表示制御部１１からの制御信号を受けて、
その動作タイミングが制御されるようになつてい
る。

上述の動作タイミングを示せば、第４図に示す
ようになる。まず、期間T₁においては、制御電
極G₁，G₂が同時に走査されており、画素P₁₁及び
P₂₁の表示期間にある。ここで画素P₁₁は配線導体
C₁₁，C₁₂，C₂₁に連なる陽極ａにより構成され、
画素P₂₁は、配線導体C₂₂，C₃₁，C₃₂に連なる陽極
ａにより構成されるが、一時記憶回路１３に記憶
されている画素P₁₁，P₂₁の色情報が赤紫色及び緑
色であるとすれば、期間T₁においては、第４図
C₁₁，C₂₁及びC₃₁に示すように配線導体C₁₁，C₂₁，
C₃₁のみが駆動され、画素P₁₁についてはＲ蛍光体
層とＢ蛍光体層の被着された陽極ａが発光し、画
素P₂₁については、Ｇ蛍光体層の被着され陽極ａ
が図示斜線で示すように発光する。

次に期間T₂については、まず制御電極G₂，G₃
が同時に走査される。この走査の切替えに同期し
て、一時記憶回路１３は次の画素列P₁₂，P₂₂に表
示信号を記憶する。そしてこの表示信号が、画素
P₁₂については黄色発光を、また画素P₂₂も黄色発
光を指定しているとすれば、第４図C₁₁，C₂₃，
C₃₁，C₃₃に示すように、これらの蛍光体層の被着
された陽極に連なる配線導体Ｃに駆動信号が付与
されて、所望の色彩の発光が得られる。同様にし
て、次の表示期間Ｔでは、画素P₁₃が青色に、画
素P₂₃が白色に発光することになる。

すなわち、この構造では、一画素の表示が制御
電極の複数回の走査にわたることなく、一回の走
査で選択されるので、発光色の混合が極めて良好
に行われ、高品質のカラー表示が得られる。ま
た、発光させる陽極ａに隣接する制御電極は、常
に正電位に保たれるため、表示かけの問題は全く
生ぜず、逆に陽極ａの配列の行方向における陽極
ピツチを小さくすることも可能となる。

さらに、制御電極Ｇの一回の走査で、陽極ａの
二列が同時に発光するので、デユーテイフイクタ
を大きくする上からも有利である。

ところで、第２図、第３図に示した実施例では
陽極ａを矩形状にセグメント化してあるが、この
陽極ａの形状は、円形、三角形状、台形状等、任
意に選定できることは、もちろんである。

さらに、陽極ａの行方向及び列方向の配列間隙
を狭めて、より高密度化の図れる陽極ａの配列構
造を第５図に示す。

この第５図に示す実施例は、陽極ａのセグメン
ト化形状を三角形状とし、かつ各陽極ａの行にお
いて、一個おきに半ピツチずつ行をずらせてジグ
ザグ状に配列した構造になるものである。この構
造によれば一画素Ｐを構成する陽極ａをほぼ正三
角形に、かつ近接させて配置できるので、より高
密度化が可能となる。

しかもこの場合、第６図に示すように陽極ａの
一部が制御電極G_i，G_i-1からはみ出て配列されて
いても、制御電極G_i，G_i+1は同時に走査されるの
で、表示かけの生ずるおそれは全くない。

そのほか本発明は、上記し、かつ図面に示した
実施例に限定されることなく、その要旨を変更し
ない範囲で種々変形して実施できるものである。

以上述べたように、本発明によるカラー螢光表
示装置は、Ｒ螢光体層、Ｇ螢光体層及びＢ螢光体
層を一定の繰返し順序で行方向及び列方向に配列
して行方向及び列方向に隣接する陽極が互いに異
なる発光色となるようにし、かつ配列の各行にお
いて、同一発光色の蛍光体層が被着された陽極ど
うしを配線導体で共通接続してなり、陽極の配列
の同一行にあつて互いに隣り合い、かつ隣接する
二個の制御電極のそれぞれに含まれる二個の陽極
と、この二個の陽極と隣接する行にあつて、二個
の陽極のいずれか一方と同一列にある一個の陽極
とでデルタ形状の一画素を構成する。そして、陽
極の配列の二列にわたつて一個の制御電極を各別
に配設し、この制御電極を二個ずつ同時に、かつ
一個ずつずらせながら走査して陰極から電子を陽
極に射突させ、カラー表示を行うようになるもの
である。

したがつて、発光する陽極に対して、駆動され
ない制御電極の作る負の電界が影響することがな
いので、各画素を構成する陽極の配列ピツチを狭
めることが可能である。このことは、画素自体の
ピツチを小さくできることを意味し、画素の高密
度化を実現できる特長を有する。

さらに、各画素を構成する陽極がほぼ三角形状
に配列されるため、各画素を組合せると各画素間
の距離がほぼ等しくなるとともに隣接するセグメ
ント値の発光色がすべて異なり、しかも一画素を
構成する陽極が同時に選択されるので、発光色の
混合状態がきわめて良好に行われ、表示の高品位
化が図れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のカラー螢光表示装置のもと
となる螢光表示管の電極構造を説明するための
図、第２図は、本発明によるカラー螢光表示装置
の一実施例の電極構造を示す図、第３図及び第４
図は、同実施例の動作を説明するための図、第５
図及び第６図は、本発明によるカラー螢光表示装
置の他の実施例を示す電極構造図である。 ａ……陽極、Ｃ……配線導体、Ｇ……制御電
極、Ｐ……画素、１２……制御電極の駆動回路、
１４……陽極選択回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セグメント化された複数個の陽極が行方向及
   び列方向にマトリクス状に配列され、ある陽極か
   ら、これと同一行の一定方向及び同一列の一定方
   向に並ぶ他の陽極に向けて、赤色発光蛍光体層
   Ｒ・緑色発光蛍光体層Ｇ及び青色発光蛍光体層Ｂ
   をＲ・Ｇ・Ｂの一定の繰り返し順序で被着し、行
   方向及び列方向に隣接する陽極が互いに異なる発
   光色となるようにし、かつ各行ごとに同一発光色
   の蛍光体層が被着された陽極どうしを共通接続し
   てなる陽極部と、前記陽極配列の二列ごとに対面
   して各別に配設された制御電極と、加熱されて電
   子を放出する陰極部と、互いに隣接する二個の制
   御電極を同時に、かつ一個ずつずらせながら選択
   的に駆動する制御電極の駆動回路部と、選択され
   た隣接する二個の制御電極の互いに向き合う内側
   に位置する同一行の二個の陽極と該二個の陽極の
   行と隣接する行にあつて二個の陽極のいずれか一
   方と同一列に位置するとともに前記二個の陽極と
   発光色の異なる第３の陽極とによつて形成された
   多数の画素と、 これらの画素を選択し表示信号を付与する陽極
   選択回路と、陽極駆動回路とを有するカラー蛍光
   表示装置。 ２ 前記各陽極は、その行方向の配列において一
   個おきに半ピツチずつ行をずらせてジグザグ状に
   配列されてなる特許請求の範囲第１項記載のカラ
   ー蛍光表示装置。