JPS63151173A - 放電発光素子の駆動方法 - 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］ 本発明はプラズマを用いた放電発光素子の駆動方法に関
するものであり、より詳しくはカラーハードコピー装置
の書込み光源として用いられる放電発光素子の駆動方法
に関するものである。

［開示の概要］ 本明細書及び図面は、プラズマを用いた放電発光素子に
おいて、第１の電極群と第２の電極群に与える電圧値の
和が、各発光点の点火電圧の最大値より高く、且つその
差が各発光点の点火電圧の最大値と維持電圧の最大値と
の中間域に設定されるように駆動を行うことにより、低
圧の耐圧素子の使用を可能とし、駆動回路の簡略化に伴
う低コスト化及び低消費電力化を実現する技術を開示す
るものである。

［従来の技術］ 近年デジタル的に変調した光ヘッドによるプリンター等
のハードコピー技術は各方面で重要性を増している。従
来、このような光ヘッドとしては液晶シャッタ・アレイ
やＬＥＤアレイが知られているが、これらはいずれも光
量が十分でない、或いは得られる光の波長が限定される
といった理由で広く利用されるに至っていない、一方、
放電によるガス発光の輝線或いは蛍光体の発光を利用し
た光ヘッドは、十分な光量と種々の波長の光を得る可能
性があるが、放電を起こすための電圧が比較的高いため
利用されていなかった。

に このような従来技術台対し、最近、ある特定の波長領域
の光にのみに反応し、他の波長領域の光には反応しない
材料が幾つか得られるようになり、こうした材料を利用
した画像形成方法が提案されている。この方法は、それ
ぞれ異なった波長領域の光で反応し、硬化する材料と、
これらの材料を各々異なった色に発色させるための色素
を混合してカプセル化し、バインダーを介して紙等に塗
布して感光部材とし、この感光部材に複数の異なった波
長領域の光を含む画像情報を照射し、しかる後、圧力印
加等により画像情報を照射し、しかる後、圧力印加等に
より画像を形成するものである。この方法によれば、一
連の光照射により画像ができるため１色ずれのない高品
位の画像を容易に得ることが可能となる。

［発明が解決しようとする問題点コ このような画像形成法における書込み光源としては、ヘ
リウム−キャノン混合ガス等の放電による真空紫外領域
の紫外線と、この紫外線による蛍光体の発光を利用した
放電発光素子の使用が考えられている。

しかしながら、この放電発光素子は駆動電圧が比較的高
いため、高圧の耐圧素子を使用する必要があり、駆動回
路のコストも高く、消費電力も大きくなるという問題点
があった。

本発明は上記従来例の欠点を除去し、低圧の耐圧素子の
使用を可能とし、駆動回路の簡略化によってコストの低
減を図ると共に、低消費電力化を可能とする放電発光素
子の駆動方法を提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために創案された駆動方法は、絶
縁性部材によって形成されたセル容器内に放電ガスを封
入し、互いに交差する第１の電極群と第２の電極群を設
け、前記第１の電極群と第２の電極群の選択された交差
点で放電させるようにした放電発光素子の駆動方法であ
って、第１の電極群に与える電圧の最大値をＶＷ（絶対
値）、第２の電極群に与える電圧の最大値をＶ＋（絶対
値）としたとき、ｖＩＩ＋ｖＩが各発光点の点火電圧の
最大値Ｖｒ−より高く、且つｖ、−Ｖ＋が各発光点の点
火電圧の最小値ｖｆｏと各発光点の維持電圧の最大値Ｖ
ｓ−の中間にあることを特徴とするものである。

〔作　用］ 第１図は、印加電圧と画素数の関係を示したものである
。各画素の特性のばらつきにより、維持電圧はｖｓｏ〜
■ｓ−１点火電圧はＶｆｏ〜Ｖｆｍまでばらつく。ここ
でＶ　ｒｓ、　Ｖ　ｒｏｔ　Ｖ　ｓｏ、　Ｖ　ｓｏは−
Ｖ「−：点火電圧の最大値 （最後のセルが点火する電圧） Ｖｒｏ：点火電圧の最小値 （最初のセルが点火する電圧） ■３．：維持電圧の最大値 （最初のセルが消える電圧） Ｖｓｏ：ｍ特電圧の最小値 （最後のセルが消える電圧） である。

従来においては走査電極、信号電極に与える電圧の絶対
値をほぼ同じ程度の値に設定し、全部の駆動回路の出力
電圧をできるだけ低くすることによって、素子の低圧化
を図っていた。

しかしながら、ネオン−アルゴン混合ガスのような比較
的低い電圧で駆動できるガスを例にとっテモ、Ｖ　ｆｓ
＝　１０５　Ｖ　、　Ｖ　ｒｏ＝９５Ｖ　、　Ｖ　５ｓ
＝８０Ｖ　。

■、。＝７０Ｖ程度と比較的高く、高耐圧の駆動回路を
必要としていた。

本発明においては走査電極Ｘｉに与える電圧の絶対値の
最大値をｖｗ、信号電極Ｙ＋に与える電圧の絶対値の最
大値をｖｌとしたとき、Ｖ　ｗ　＋　Ｖ　ｉ　≧Ｖ　ｒ
ｍ Ｖｆｏ≧Ｖ、−Ｖｉ≧ＶＳａ となるように電圧が設定され、例えば上記のネオン−ア
ルゴン混合ガスの例では、■、は１００　Ｖ程度と比較
的大きな値を必要とするが、Ｖ＋は５Ｖ程度と比較的小
さな値で良い。

このような場合１例えば、走査電極を８来信号電極を１
ミリピツチで２１６本配置し、２１６ｍ層幅、８ｐｅｌ
の放電発光素子を作成すると、比較的高耐圧の駆動回路
はわずか８組でよく、比較的低耐圧で、集積化に向く駆
動回路は２１６組となり、従来に比べて駆動回路のコス
トを下げることができ、消費電力も小さなものとするこ
とができる。

Ｃ実施例］ 第２図は本発明に用いられる放電発光素子の一実施例を
示す平面図、第３図はその部分断面図である。第２図及
び第３図において、基板２上の走査電極群３（第１の電
極群）は帯状に平行に配置されていて、信号電極群５（
第２の電極群）は絶縁層４を介して、前記走査電極群３
に対して斜めに交差するよう配置されている。このよう
な電極構成とすることにより、各交差点の間隔が広がり
、放電制御が容易となる。前記走査電極群３及び信号電
極群５としては銅、クロム等が用いられ、いずれも抵抗
加熱または電子ビーム加熱による蒸着で形成することが
できる。

なお、第２図の１３は放電領域の広がりによるクロスト
ークを防ぐための電気的にフロート状態にある規定電極
群であり、信号電極群５と同一の工程で同時に形成され
る。絶縁層４としてはガラスあるいは５ｉ０２等が用い
られ、電子ビーム加熱による蒸着で形成することができ
る。前記信号電極群５の表面には、さらに誘電体保護層
６が一様に形成されている。この保護層は放電による電
極の損傷を防ぐためのもので、その材質及び形成法は絶
縁層４と同様である。なお、この保護層に酸化マグネシ
ウム等の二次電子放出係数の大きな誘電体を用いれば、
放電開始電圧を低くすることができる。

基板２の前面には、フェースプレート８が所定の間隔で
配置されていて、基板２とフェースプレート８の外岡部
はシール部材９によって封止されている。また、基板２
は前記フェースプレート８と熱膨張係数を合せるため、
同一材質とすることが望ましい、さらにシール部材９と
しては低融点ガラスが用いられる。

フェースプレート８と基板２によって形成されるセル容
器の放電空間には放電ガス７が封入されている。この放
電ガスとしては、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスに
水銀を混合したものが用いられる。これらの水銀を含む
放電ガスは、紫外線等の比較的短波長領域の光を得るた
めに好適であるが、水銀の常温での蒸気圧は低いため、
適当な加熱手段によってセル容器を加熱する必要がある
。

図中１はこのような加熱手段の一例を示したもので、セ
ル容器全体を均一な温度とするため、セラミックヒータ
−等の面状発熱体を用いることが望ましい。

放電空間に封入するガスとして、ネオン−アルゴン混合
ガスを使用した場合は、第４図のスペクトル分布曲線に
示されるように波長５８５ｎｍ〜において橙から赤まで
複数のスペクトルのエネルギーが得られる。一方、水銀
−アルゴン混合ガスを使用した場合は、第５図に示され
るように波長２５４ｎｍで特に強い輝線を得ることがで
きる。光源として主に紫外線領域の光を必要とする場合
は、このような波長２５４ｎｍでの紫外線を直接用いて
もよいし、この２５４ｎ腸でのｑｍを使用して。

βＧａ５−１０３．　ａｃａｓｉ０３：Ｐｂ、　ＢａＳ
ｉ２Ｏ５：Ｐｂ、　Ｂａ５Ｓｉｅ：ｐｂ等の珪酸塩系蛍
光体や、Ｃａ３（ＰＯａ）　２：ｃｅ。

Ｃａ３（ＰＯａ）２：Ｃｅ、　Ｍｎ、　Ｃａ３（ＰＯ４
）２：Ｔｊｌ’等の燐酸塩系蛍光体のように、紫外線領
域の光で発光する蛍光体を励起し、これらの光を用いる
ようにしても良い。

第６図は上記放電発光素子の駆動回路の一例を示し、第
７図は駆動波形の一例を示すものである。

第６図において、（ａ）は走査電極群ｘ、（ｂ）は信号
電極群Ｙについての駆動回路各１組分の構成を示す。

第６図（ａ）の走査電極群Ｘ側は、入力信号としテＸ〔
、Ｘｗ　、　Ｘｓ、、　Ｘｓ−、Ｘｃ　（１）　ウチ、
イスレか一つをＯＮ状態とすることにより、これに対応
してＶＥ、Ｖｗ、＋Ｖｓ　、−Ｖｓ　、０（７）電圧が
出力される。これを第７図を用いて説明すると、走査電
極ｘ１のラインにおいては、電圧ｖＥにより全ラインが
消去され、次にＶｌ、が印加されると、走査電極ｘ１と
信号電極Ｙｌ　　、Ｙ２の交点において、Ｖ、−Ｖｌの
電圧が印加される。この電圧は点火電圧の最小値Ｖｆｏ
より小さいため１画素は点灯しない、一方、走査電極ｘ
１と信号電極Ｙ３　。

Ｙ４の交点においては、Ｖ、＋Ｖｉの電圧が印加される
。この電圧は点火電圧の最大値Ｖｆｍより大きいため、
対応する画素は点灯する。

また、他の交点、例えばｘ２とＹ１〜Ｙ４の交点には、
ｖ、＋Ｖｌもしくはｖ、　−Ｖｉの電圧が印加されるが
、Ｖｓ、＋Ｖｉ　＜ｖｓ　＜Ｖ（。−ｖｌを満足するよ
うにｖＳの値を定めることにより、信号電圧＋Ｖ、、−
Ｖｉに拘らず点灯状態は維持される。この時、ＸＩのラ
インにおいては、他のライン全てが走査されるまでの間
、ｖｓの維持パルスが印加され、点灯状態が維持される
。なお。

ｘ２のラインについても動作は同様である。

［発明の効果］ 本発明によれば、特に長尺の走査電極群に比べて、信号
電極群の数が多い放電発光素子の駆動に際して、数の多
い信号電極側駆動回路に比較的低圧の耐圧素子を用いる
ことができるため、駆動回路のコストを低減することが
でき、消費電力も小さなものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は印加電圧と画素数の関係を示す図、第２図は本
発明に用いられる放電発光素子の一実施例の平面図、第
３図はその断面図、第４図及び第５図は放電ガスのスペ
クトル分布曲線を示す図、第６図は駆動回路の一例を示
す図、第７図は駆動波形の一例を示す図である。 ３：走査電極群（第１の電極群）。 ５：信号電極群（第２の電極群）、 ７：放電ガス、 ２０：放電発光素子。 ＸＩ、Ｘ２．・・・：走査電極、 Ｙｌ　　＊　Ｙ２　、・・・：信号電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性部材によって形成されたセル容器内に放電
   ガスを封入し、互いに交差する第１の電極群と第２の電
   極群を設け、前記第１の電極群と第２の電極群の選択さ
   れた交差点で放電させるようにした放電発光素子の駆動
   方法において、第１の電極群に与える電圧の最大値をＶ
   ＿ｗ（絶対値）、第２の電極群に与える電圧の最大値を
   Ｖ＿ｉ（絶対値）としたとき、Ｖ＿ｗ＋Ｖ＿ｉが各発光
   点の点火電圧の最大値Ｖ＿ｆ＿ｍより高く、且つＶ＿ｗ
   −Ｖ＿ｉが各発光点の点火電圧の最小値Ｖ＿ｆ＿０と各
   発光点の維持電圧の最大値Ｖ＿ｓ＿ｍの中間にあること
   を特徴とする放電発光素子の駆動方法。