JPS5836913B2 - セルフシフト型ガス放電パネルの駆動方式 - Google Patents

セルフシフト型ガス放電パネルの駆動方式

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JPS5836913B2
JPS5836913B2 JP7079477A JP7079477A JPS5836913B2 JP S5836913 B2 JPS5836913 B2 JP S5836913B2 JP 7079477 A JP7079477 A JP 7079477A JP 7079477 A JP7079477 A JP 7079477A JP S5836913 B2 JPS5836913 B2 JP S5836913B2
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shift
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discharge point
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久 山口
洋之 石崎
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、放電スポットのシフト機能をそなえたガス
放電パネルの駆動方式に係り、特に隣接した放電点が交
互に対向する電極の一方を共通として配列された構成を
有するセルフシフト型ガス放電パネルにおいて、駆動回
路の簡素化とシフト動作の安定性の向上−を゛図った新
しい駆動方式に関するものである。
最近新しいタイプのセルフシフト型ガス放電パネルとし
て、迂回路状の電極パターンをそなえた2群×2群の電
極を対向配置し、それらの間に定まる4グループの放電
点の規則的配列によってシフトチャンネルを構成したも
のが提案されている。
そしてこのようなガス放電パネルを駆動するに当っては
、2群×2群の電極を導出した4つの母線に対してシフ
ト電圧パルスを順次切換えて印加する方法が採られるの
であるが、シフト動作を確実ならしめるため、少なくと
も放電スポットを次の隣接放電点に渡した後の放電点に
はシフト電圧パルスよりも細幅の消去パルスを印加する
のが普通である。
しかしながら前述のように比較的広幅のシフト電圧パル
スど細幅の消去パルスを個別のドライバから別々に供給
する駆動方式では、駆動回路が複雑となり、コストアッ
プを避け難い。
そこで本発明者等は先に、隣接した2つの放電点を同時
に付勢しながらシフト動作を行わせ、かつシフトをし終
った後の放電点には、対向する電極から同極性のパルス
電圧を互いに位相をずらせて印加し、それらの位相差に
より当該放電点に実効的に細幅の消去パルスを加える方
式を提案した。
この過去の提案は、特願昭52・−23423号明細書
に一層群細に述べられている通り、実際に電極に印加す
る駆動パルスとして広幅のパルスのみを用いるものであ
るから駆動回路の簡素化とコストの低減上きわめて有益
である。
一方、この種セルフシフト型ガス放電パネルの動作の安
定性は、シフト電圧の可変範囲、いわゆるシフトマージ
ンの大小で表され、このシフトマージンはパネルの構造
のみならず、駆動電圧波形に大きく依存する。
すなわち、本発明者等の実験によると、上記特願昭52
−23423号明細書に述べられた改良方式においては
、シフト後の放電点に実効的に加えられる消去パルスの
パルス幅が0.5μsecの時シフトマージンが最大と
なり、それよりも狭いパルス幅領域ではシフトマージン
の上限電圧が下り、それよりも広いパルス幅領域では下
限電圧が上ってマージンが減少するわけである。
第1図はこのようなシフトマージンの消去パルス幅依存
性を表した線図であり、横軸に消去パルス幅τeをとり
、縦軸にシフト電圧Vshをとって、各消去パルス幅に
対応したシフト可能電圧の上限値と下限値をそれぞれ線
VusとVLsで示している。
この発明は、以上のようなシフトマージンの消去パルス
幅依存性を極力低減してシフト動作の安定性の向上を図
ることを主目的とするものであり、さらに具体的には、
消去パルス幅の変動にかかわらず一定で大きなシフトマ
ージンを得ることのできる簡単で経済的な駆動方式の提
供を目的とするものである。
簡単に述べるとこの発明は、シフト後の放電点に実効的
に加えられるべき消去パルスを1ないし数サイクルの間
キャンセルする操作をなすことを特徴とするもので、こ
れによってシフト動作の安定性が著しく向上する。
以下この発明の好ましい実施例につき、図面を参照して
さらに詳細に説明する。
第2図は、この発明を適用するセルフシフト型ガス放電
パネルの電極配置を示す要部平面図で、この場合2本の
シフトチャンネルSC1とSC2が代表的に示されてい
る。
これらのシフトチャンネルは、図示しない下側の基板上
に交互に配列され、かつそれぞれ共通の母線Yl,Y2
に導出された迂回路状のパターンを有する2つの電極群
y11とy21(1は正の整数)およびこれらの電極群
に対向するよう上側の基板内面に交互に配列され、かつ
それぞれ共通の母線X1,X2に導出された2つの電極
群x1jとX2j ( Jは正の整数)との間に構成さ
れている。
第3および第4の電極群xljとX2jの各電極は対向
する第1および第2の電極群y1iとy2iの隣接する
2つの電極にまたがるような関係位置におかれており、
かつ各電極の表面はそれぞれの基板上において誘電体で
被覆されている。
また第3電極群に属する最右端の電極Xllに隣接して
第1電極群の右端電極y11に対向した書込み電極W1
,W2が各チャンネル毎に設けられている。
しかして放電用のガスで満された上記各電極の対向間隙
には、4つの電極群の組合せに応じて、対向する電極の
一方を交互に共通とした4グループの放電点ai,bi
,ciおよびdiが規則的に配列された形となり、書込
み放電点Wで発生させた放電スポットをこれら放電点の
配列にそって順次シフトさせることが可能となる。
なお上記のような迂回路状の電極パターンをそなえたセ
ルフシフト型ガス放電パネルのさらに詳しい構造と基本
的駆動方式については、本出願と同じ譲受人に譲渡され
た特願昭51−82410号明細書に述べられている。
さてこの発明においては、上記のように隣接した放電点
が対向する一方の電極を交互に共通として配列された特
殊な電極構成を有するセルフシフト型ガス放電パネルを
駆動する方式として、各電極群に加えるパルス列の位相
を順次制御することにより放電スポットをシフトさせる
考え方が採用される。
第3図はこのような考え方に基づく駆動波形の一例を示
す図で、VY1 ,VX1 ,VY2およびVX2はそ
れぞれ母線Y1 ,X1 ,Y2,X2に印加するパル
ス例を示し、■wiは書込み電極Wiに印加する書込み
電圧パルスを示している。
またVA,VB,VCおよびVDは、上記各母線に対す
るパルス電圧の合成として4グループの放電点ai,b
i,ci,diに加わる電圧波形を示し、Vwiは書込
み放電点Wiに加わる合或電圧波形を示している。
なおこの第2図における前記放電点の電圧波形はそれぞ
れ対向する電極間の電位差を便宜上正負の極性で示した
もので、X電極側が高電位の場合を正の極性とし、Y電
極力塙電位の場合を負の極性として表している。
第3図から明らかなように各母線Y1 ,X1 ,Y2
,X2には、それぞれ4つの基本パルスタ10■,■お
よび■がTで示す単位周期毎に順次その順序を規則的に
回転するような関係で、つまり4つの単位周期が1つの
回転周期となるような関係で順次印加されている。
4つの基本パルス列に含まれる各パルスは、この場合す
べて正極性でかつ同一のパルス幅を有し、その電圧値は
シフト電圧レベルVshに選ばれている。
しかしながらこれら4つの基本パルス列の位相関係は、
本発明に従って次のように定められている。
すなわち、基本パルス列■に対して基本パルス列■と■
は共に180度の位相差をもって同相関係に選ばれてい
るが、基本パルス列■は、これらのパルス列■,■の第
1発目のパルスと同相関係に選ばれた第1発目のパルス
CP(斜線で示す)と、それに続いて前記パルス列■,
■のパルスに対し、その立上りと立下りにおいて消去パ
ルスの時間幅τeに相当する位相差を持つような関係に
選ばれたパルスEPを含んでいる。
従って、対向する電極の一方から基本パルス列■を印カ
ロされ、他方の電極から■または■の基本パルス列を印
加される放電点には、シフト電圧パルスPsが交互に加
わることになり、また一方の電極から■のパルス列を印
加され、他方の電極から■または■のパルス列を印加さ
れる放電点には、それぞれの単位周期の第1発目の同相
パルスCPのタイミングにおいて対向する電極間の電位
差が零となる期間、つまり対向する一方の電極から加え
られるパルス電圧が他方の電極から加えられる同相パル
スCPによりキャンセルされてそれらの間に実質的に何
も印加されないニュートラル期間を1サイクルおいた後
、引続くパルスEPの位相のずれτeに相当する細幅の
消去パルスPeが加わる。
かくして例えば第2図におけるT二toの単位周期を参
照すると、書込み電極Wiに書込み電圧パルスPwが導
入されて書込み放電点にVwiで示すような書込み電圧
波形が加わったとき、当該放電点に最初の放電スポット
が発生する。
このとき各シフトチャンネルの最初の放電点の属するグ
ループaiには母線¥1とX1を通してVAのようなシ
フト電圧パルスPsが加わっているので、前記書込み放
電スポットの種火効果により書込み放電点wiに隣接し
た最初の放電点a1にも放電スポットが同時に生ずるこ
とになる。
またこの間diグループの放電点にも母線Y1とX2を
通しVDのようなシフト電圧パルスPsが印加されてい
るので、先に書込まれた情報に基づく放電スポットをd
iグループの放電点とそれに隣接したaiグループの放
電点とで共有したモードが与えられる。
このtoの期間、残りのグループの放電点biおよびc
iには、母線¥2を通して印加される基本パルスタ1廟
と母線X1またはX2を通して印加されるパルス列■ま
たは■との位相差によりVBおよびVCに示すととく1
サイクル分のニュートラル状態をおいた後、細幅の消去
パルスPeが加わることになる。
次の単位周期t1において、母線Y1 ,Xi ,Y2
,X2に対する基本パルス列の順序がto期間における
の,■,■,■の順番から■,■,■,■の順に切換わ
る.と、波形VB上に示すととくbiクループの放電点
にシフト電圧パルスが加わるようになり、aiグループ
の放電点の放電スポットがbiグループの放電点にシフ
トしてそれらの隣接放電点間で共有された形となる。
他方、先のto期間中放電スポットを保有していたdi
グループの放電点には波形VD上に示すごとくVX2と
VX1としてこの期間に印加される基本パルス列■と■
の位相差に基づいて1サイクルのニュートラル状態をお
いた後、細幅の消去パルスPeが加わり、誘電体層上に
残存する壁電荷が消去されることになる。
またこの間、ciグループの放電点にも同じく1サイク
ルの休止期間をおいて細幅消去パルスPeが実効的に加
わっている。
さらに次の単位周期t2においては、基本パルス列の分
配順序が■,■,■,■の順となるように回転し、ci
グループの放電点とbiグループの放電点にシフト電圧
パルスが加わるようになる。
かくして放電スポットは1相分シフトしてbiとciグ
ループの隣接放電点に共有された形となり、シフトした
後のaiグループの放電点と次にシフトすべきdi グ
ループの放電点には1サイクルの休止期間をおいて細幅
消去パルスがカロわることになる。
また次の単位周期t3においては基本パルス列の順序が
■,■,■,■の順に入れ代って同様のシフト動作が行
われる。
この発明の1つの実施例においては、以上のごとく、同
一パルス幅、同一電圧レベルの4つの基本パルスタID
I■,■および■をY1 ,Xi ,Y2,X2の母線
に対し、to−t3の4つの単位周期を1回転周期とし
て順次分配供給することにより、これら基本パルス列相
互の位相差関係に基づいて、シフト後の放電点に1サイ
クルの休止期間をおいた後、細幅の消去パルスPeを実
効的に加えながらシフト動作を達成している。
従って駆動回路からはもはや細幅の消去パルスを単独に
発生する必要はなく、シフト電圧パルスと同じパルス幅
のパルスを位相を違えて分配するだけで良いので回路構
成を著しく安価にかつ簡単にすることができる。
そしてこの場合、前述のような消去パルスの休止期間が
設けられることにより、シフトマージンの消去パルス幅
依存性が著しく減少する。
第4図AおよびBはこの理由を説明するためのシフト動
作時における隣接放電点間の内部現象とパルス電圧の印
加関係を従来方式との対比において模型的に示す図であ
る。
電極y,を共通とした放電点DとAのペアにある放電ス
ポットを次の放電点BとAのペアにシフトするt1周期
の最初において、従来方式では第4図Aに示すごとく電
極y1とy2に同時にシフトパルス電圧V s hを印
加して放電点Aの放電に伴うプラズマ結合により隣接放
電点Bに放電スポットを発生させるのであるが、この時
消去すべき放電点Dを画定する他方の電極X2には対向
する電極y1の印加電圧に対して直ちに位相のずれたシ
フトパルス電圧Vshが印加されるので、この消去パル
ス幅に相当する位相差(T2−T1)および(T4
T3)が長くなると、放電点Aで発生した空間電荷の一
部は、初期電界条件において壁電荷の残存している放電
点Dに引込まれ、シフトすべき放電点Bへの初期電荷の
供給量は減少する方向となる。
従って第1図について先に説明したごとく、シフト後の
放電点に直ちに消去パルスを加えたのでは、消去パルス
のパルス幅が広くなるにつれてシフトマージンの下限電
圧VLs,つまりプラズマ結合によってシフトすべき隣
接放電点に放電を発生させるに要する電圧が高くなるわ
けである。
ところがこの発明の駆動方式においては、第4図Bの模
型図から明らかなように、電荷の供給源となる放電点A
とシフトすべき放電点Bとが電極y1,y2に加えられ
るシフトパルス電圧Vshによって同時に付勢される最
初のタイミングにおいて、共通の電極y1に対向してシ
フト後の放電点Dを画定する対向電極X2には、共通の
電極y1に印加される前記シフトパルス電圧Vshを無
効トするような同極性,同位相のシフトパルス電圧Vs
hが同時に印加されている。
従って当該放電点Dは実質的に外部から何らの電界も加
えられないニュートラル状態におかれ、結果として放電
点Aの放電で発生した空間電荷がシフトすべき放電点B
の放電に効果的に寄与し、いわゆる種火効果が増大する
ことになる。
第1図において、破線Vu s’およびVLs’で示し
たシフトマージンの上限および下限電圧は、このような
現象に基づく効果として、先に説明した実施例の実験に
より確認されたデータであって、消去パルス幅の変化に
かかわらず広範なシフトマージンが一様に得られること
を示している。
第5図は上記のようなこの発明のシフト動作を達成する
ための駆動回路の1例構成を示すブロック図で、大きく
分けてそれぞれ点線で囲んだ基本タイミング信号発生回
路ユニット10と、匍脚信号発生回路ユニット20と、
ローテーション回路ユニット30と、シフトドライバユ
ニット40、ならびに書込み信号発生回路ユニット50
および書込みドライバユニット60から構成されている
,基本タイミング信号発生回路ユニット20は前述した
4つの基本パルス列■,■,■,■の発生タイミングを
制御するもので、クロックパルス発生器11からのクロ
ツクパルスを計数するバイナリ6ビットカウンタ12を
主体とし、その第1および第2ビットのインバータ13
,14による反転出力をアンドゲート15に通してクロ
ツクパルス4計数毎に前述の基本パルス列のに対応した
第1のタイミング信号をライン■′上に出力する。
また第1ビットの反転出力と第2ビットの出力をアンド
ゲート16に通して前述の基本パルス列■,■に対応し
た第2,第4のタイミング信号をラインのおよび■′上
に出力する。
そしてこれら第2,第4のタイミング信号それ自体と、
それを更に遅延回路17に通した遅延信号、および前記
6ビットカウンタ12の第3,第4ビットの出力信号の
4つを位相切換回路18で論理的に組合せて前述の基本
パルス列■に対応した第3のタイミング信号をライン■
上に得る。
すなわちクロツクパルスの16計数を1単位周期とした
各単位周期中、ライン■′とC上に第1発目のタイミン
グ信号パルスが出力する時、第3ビットおよび第4ビッ
トのアンドゲート181の出力で開いている一方のアン
ドゲート182と混合用オアゲート183を通してライ
ンのにおけると同位相のタイミング信号パルス(前述第
3図のCPに相当)がライン■′上に出力する。
しかしながら、第2発目以降の信号パルスの発生タイミ
ングにおいては、第3および第4ビットの少なくとも一
方の出力が低レベルにあるので、ラインの上の出力と同
位相の信号はアンドゲート182によって阻止され、こ
の間インバータ184の出力で開く他方のアンドゲート
185を通して消去パルス幅に相当する時間だけ遅延さ
れた遅延回路17からの信号パルス(第3図のEPに相
当)がライン■′上に出力する。
一方、制御信号発生回路ユニット20は、前記6ビット
カウンタ12の第5および第6ビットの出力をアンドゲ
ー}21 .22に通し、ローテーション切換信号A,
Bとしてローテーション回路ユニット30の4ラインデ
コーダ35に入れている。
アンドゲート21,22は、前記6ビットカウンタ12
の第6ビットの出力を計数する3ビットカウンタ23の
ナンドゲート24を通した出力により制御され、該第6
ビットの出力を8計数するまでローテーション切換信号
A,Bを出力する。
つまり 5×7ドットのパターンで文字の書込み) をなす場合、第2図に示したような電極構造を有するセ
ルフシフト型ガス放電パネルでは、4グループの放電点
が周期的に配列されているのでシフト動作のローテーシ
ョンは4単位周期が1回転となり、従って7本のシフト
チャンネルに対して5回のローテーションをなすことに
より1文字分のパターンを書込めることになる。
ここで2ライン分の文字間スペースをとればちょうど8
回目の口−テーション周期が次の新しい文字の書込みタ
イミングとなり、この新しい文字のエントリーを該3ビ
ットカウンタ23の出力で制御するようにしているので
ある。
3ビットカウンタ23が8計数して、すなわちクロツク
パルスの16計数を単位周期とした4単位周期1回転の
ローテーション動作が8回なされてその出力がすべて”
1″となったとき、ナンドゲート24の出力によって前
述のアンドゲー}21.22が閉じられるとともに、次
の文字の書込み操作指令MRが発せられる。
一方、ローテーション回路ユニット30は、4個ずつ4
組のアンドゲート311〜314,321〜324 ,
331〜334および341〜344とオアゲート31
,32,33および34を含んでいる。
そしてこれらアンドゲートの各一方の入力には前述の基
本タイミング信号を発するラインO,■/ , @ ,
O4がそれぞれ図示の関係で接続され、それらの各他
方の入力には、前述のローテーション切換信号A,Bを
デコードする4ラインデコーダ35の出力が図示の組合
せ関係で接続されている。
また各組のアンドゲートの出力を受けるオアゲートの各
出力は、次のシフトドライバユニット40に接続されて
いる。
しかして、4ラインデコーダ35の出力は、前述のよう
に1単位周期に相当するクロツクパルスの16計数毎に
切換り、これに伴なって基本タイミング信号の分配順序
も順次回転する関係で切換わることになる。
従ってかかる基本タイミング信号を受けて駆動されるシ
プトドライバユニット40の4個のドライバ41 ,4
2,43,44は、セルフシフト型ガス放電パネルFD
Pの4つノ母線Y1 ,Xi ,Y2 ,X2に対して
単位周期毎に分配順序の切換わる第3図のようなシフト
電圧パルス列を供給する。
ここでシフトドライバユニット40の各ドライバは、そ
の内41について具体的に示すごとく、+Vshの電源
と接地間に直列に接続されたアップ用のpnp トラン
ジスタ411とダウン用のnpnl’ランジスタ421
のペアを含み、共通の基本タイミング信号で交互に駆動
されて、それらの中点からシフト電圧パルスを取出すよ
うに構成されている。
この発明においては先に述べたように各ドライバ自体か
ら細幅の消去パルスを発生させる方式を採っていないの
で、上記のごとき簡単な構成でまったく問題は生じない
第5図の構成において、書込み信号発生回路ユニット5
0は、外部からの文字コードデータ信号によって選択さ
れ、選択された5×7ドットの文字パターン信号を4単
位周期毎に7ドット分ずつ順次出力するキャラクタジエ
ネレータ58と、それらの出力を基本パルス列■のタイ
ミングに一致させるアンドゲート51〜57を含んでい
る。
そして該アンドゲート51〜57からの文字パターン信
号は次の書込みドライバユニット60に含まれる書込み
ドライバ61〜67に並列に加えられ、書込み電圧レベ
ル+Vwの書込みパルスをパネルFDPにおける各シフ
トチャンネル対応の書込み電極W1〜W7に第3図の関
係で印加する。
かくして文字パターンに対応する情報が1行分7本のシ
フトチャンネルに順次書込まれ、これによって発生した
放電スポットは前述のローテーション動作により順次2
つの隣接放電点を共有した形でシフトされることになる
以上この発明の1実施例について説明したのであるが、
本発明の本質はかかる実施例に限らず他に種々の変形が
可能である。
例えば4つの母線に対するパルス列の分配は、必ずしも
前述のようなローテーション方式をとることなく、例え
ば特願昭51−135871号に示されるようなゲート
信号切換え方式で代替しても良い。
またパネルの各電極に母線を通して供給するシフト電圧
パルスの波形は、それが各放電点に加わる合或電圧とし
て第3図のような波形になれば良いのであって、前述の
ようにすべて同一のパルス幅を有する必要はなく、さら
に隣接2放電点を同時に付勢しながらシフト動作を行な
わせる代りに1放電点ずつのシフト動作を行なわせるこ
とも可能である。
その他の変形としてシフト後の放電点においてキャンセ
ルする消去パルスは2サイクル以上でも当然かまわない
さらにこの発明は、第2図について例示した電極構造を
有するセルフシフト型ガス放電パネルのみならず、同様
の考え方に基づいて電極の相数をさらに多相化したパネ
ルや2次元のシフト動作を可能としたパネル、およびシ
フトチャンネルが迂回路状となるような直交電極構造を
そなえたセルフシフト型ガス放電パネルにも同様に適用
することができる。
ここに例示したような他のパネルの構成は、例えば特願
昭51−105340号,特願昭51−105924号
,および特願昭51−79 308号等に詳細に述べら
れている。
さて、以上の説明から明らかなように、この発明におい
ては、セルフシフト型ガス放電パネルの駆動に必要な細
幅の消去パルスを対向する電極の双方から与える同極性
パルスの位相差によって実効的に加えるようにしている
ので、電極に印加するパルス自体は広幅のもので差支え
なく、従って駆動回路の構成を著しく簡易化することが
できる。
またこの発明においては各シフト動作の初期段階におい
て、シフト後の放電点に一方の電極から加わるパルス電
圧を実効的に無効とするような同位相のパルス電圧を他
方の電極から印加する操作を加えているので、初期電荷
の供給源となる放電点からシフトすべき放電点への種火
効果が増大し、消去パルス幅の変動にかかわらず広範で
一様なシフトマージンを得ることができる。
従ってこの発明はシフト動作の安定性向上にきわめて有
利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の駆動方式によるシフトマージンとこの発
明によるシフトマージンとを対比して示す図,第2図は
この発明の駆動方式を適用するセルフシフト型ガス放電
パネルの電極構成の1例を示す要部平面図,第3図はこ
の発明による駆動波形の1例を示す図,第4図Aおよび
Bはそれぞれ従来の駆動方式によるシフト動作とこの発
明によるシフト動作を対比して説明するための印加電圧
と放電点内部現象との関係を模型的に示す図,第5図は
駆動回路の1例構成を示すブロック図である。 y11およびy2t;第1および第2電極群、X1jお
よびX2J+第3および第4電極群、Y1,Xi,Y2
およびX2;母線、VY1 ,VXI ,VY2および
VX2;電極印加電圧波形、VA,VB,VCおよび■
D:放電点印加合成電圧波形、10;基本タイミング信
号発生回路ユニット、20:制御信号発生回路ユニット
、30;ローテーション回路ユニット、40;シフトド
ライバユニット、50;書込み信号発生回路ユニット、
60:書込みドライバユニット。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 隣接した少なくとも2つの放電点が交互に対向する
    電極の一方を共通として配列された構成を有するセルフ
    シフト型ガス放電パネルにおいて、前記放電点の1つか
    ら、該放電点と一方の電極を共通として隣接する一方の
    隣接放電点に放電スポットをシフトすべく、これら2つ
    の隣接放電点を同時に付勢する際、前記1つの放電点の
    他方の電極を共通として隣接する他方の隣接放電点の対
    向電極に該共通の電極から印加されるパルス電圧を実効
    的に無効とするような同位相のパルス電圧を少なくとも
    lパルス印加した後、該パルス電圧の位相を前記共通の
    電極から印加されるパルス電圧に対して消去パルス幅に
    相当する時間ずらせて印加し、当該他方の隣接放電点に
    これらパルス電圧の位相差によって細幅の消去パルスを
    実効的に加えるようにしたことを特徴とするセルフシフ
    ト型ガス放電パネルの駆動方式。
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