JPS6340012B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放電空間を隔てて夫々多数の陽極お
よび陰極をマトリツクス形状に配設するととも
に、放電誘起用の起動電極を設けたDC型放電表
示装置に関し、いわゆるマトリツクス型の放電に
よるパネル状表示装置に関するものである。

文字または画像表示手段の一つとして、このマ
トリツクス型の放電によるパネル状表示装置が用
いられている。そして、例えば、次のような表示
装置の構成が考えられる。

第１図は部分破断斜視図であり、第２図は縦断
面図である。

前面ガラス１と背面ガラス２とが設けられ、こ
れらガラス１，２に挾まれてマトリツクス形状に
放電空間を隔てて夫々多数の陽極３および陰極４
が、前面ガラス１側に陰極４が位置するようにし
て配設されている。そして、各陽極３は、リブ５
によつて互いに仕切られている。また、前面ガラ
ス１と陰極４との間には、陰極４と同数となる放
電誘起用の起動電極６が絶縁層７を介して多数の
陰極４の夫々に対応してほぼ平行に沿うようにか
つ陰極４と陰極４とのほぼ中間部側に位置するよ
うに配設されている。

第３図はマトリツクス形状に配設された陽極
３、陰極４および起動電極６を模式化した構成図
である。

前記多数の陽極３は、例えばA₁〜A₅₁₂で示さ
れる512本から構成されているとともに、前記多
数の陰極４は、例えば256本で構成され、そして
16本置きに共通接続されてC₁〜C₁₆で示される16
群にグループ化されている。また、陰極４と同数
の起動電極６は、隣接する16本ごとに共通接続さ
れ、同様にT₁〜T₁₆の16群にグループ化されてい
る。

そして、これら512本の陽極３および16群にグ
ループ化された陰極４に接続される陽極回路およ
び陰極回路は、第４図に示されるようになる。

512本の陽極３の夫々には、電流制限をして定
電流とする抵抗R₁付のpnp型トランジスタTr₁に
より構成される陽極回路が接続される。これら
512組となる陽極回路の夫々のトランジスタTr₁
のベースには、表示情報信号が並列的に与えられ
る。これにより、陽極３は駆動されて、“Ｌ”；―
50V（―V_B）の電位から“Ｈ”；0Vの電位となる。
なお、このトランジスタTr₁は、少くとも50Vの
耐圧を要する。

16群にグループ化された陰極４のC₁〜C₁₆夫夫
のグループには、マトリツクス形状に配設された
256本の陰極４の線順次選択するnpn型トランジ
スタTr₂により構成される陰極回路が接続され
る。これら16組となる陰極回路には、256本の陰
極４を線順次選択するために、16組の陰極回路の
夫々のトランジスタTr₂のベースに16組となる水
平走査周期の順序パルスである線順次選択信号の
１相が与えられる。これにより、陰極４は順次駆
動される。そして、“Ｈ”；―50V（―V_B）の電位
から“Ｌ”；―150V（―V_cc）の電位となる。

ダイオードD₁，D₂は、トランジスタTr₁，Tr₂
を保護するためのものである。

なお、16群にグループ化された起動電極６に
は、T₁〜T₁₆のグループ夫々に起動電極回路（図
示せず）が接続される。16組の起動電極回路夫夫
によつて対応する起動電極６のT₁〜T₁₆のグルー
プ夫々には、前記水平走査周期の順序パルスの16
倍の繰り返し周期であつて、しかも1/16倍の水平
走査周期ごとに起動電極６のT₁〜T₁₆の各グルー
プを順次に駆動させるようになる16相で構成され
る信号のうちの１相が与えられる。これにより、
起動電極６は、“Ｈ”；15V（V_R―V_B）の電位と
“Ｌ”；―115V（―V_R―V_B）の電位とを遷移する。

次に、第３図に示されるＸ点で表示放電つまり
持続放電がされるまでを第４図の回路と第５図の
電位の波形図にもとづいて説明する。

陰極４のC₁グループに接続される陰極回路の
トランジスタTr₂のベースに、陰極４のC₁グルー
プを駆動させる線順次選択信号が与えられると、
陰極４のC₁グループは、第５図に示されるよ
うに―150V（―V_cc）の電位となる。

一方、起動電極６のT₁グループを駆動させる
信号が対応する起動電極回路から与えられると、
前記したように起動電極６のT₁グループは、第
５図に示されるように15V（V_R―V_B）の電位と
―115V（―V_R―V_B）の電位とを遷移する。これ
らにもとずき、Ｘ点を通る陰極４と起動電極６と
の電位差は、第５図に示されるようになる。す
なわち、陰極４の電位が―150V（―V_cc）となり、
起動電極６の電位が15V（V_R―V_B）となり、電位
差は165Vとなつて、Ｘ点を通る陰極４と起動電
極６とを間で種火放電（AC放電）が起こる。線
順次選択によりＸ点を通る陰極４が選択されたわ
けである。

このときに、陽極３のA₁に接続される陽極回
路のトランジスタTr₁のベースに表示情報信号が
与えられると、陽極３のA₁は駆動され0Vの電位
となり、陽極３のA₁とＸ点を通る陰極４との間
で放電が起こる。すなわち、表示放電がなされ
る。そして、グロー放電によりＸ点を通る陰極４
のＸ点部分の表面上が発光する。

しかしながら、これによれば、表示情報信号が
与えられることにより必然的にグループ化できず
に数多くとなる回路、この場合は陽極回路となる
が、この陽極回路がpnp型トランジスタにより構
成されるめにIC化が困難であるという欠点を有
する。なぜならば、前記のようにpnp型トランジ
スタTr₁は少くとも50Vの耐圧を必要とする。こ
れに対して、いまのIC化技術では、ｐチヤンネ
ルMOSのICの耐圧は高々30〜40Vのものしか作
れないからである。なお、ｎチヤンネルMOSに
なると300V程度の耐圧の高いICでも作れる。

またこの種の放電表示装置では、一般には陽極
側から表示を見るようになつているが、次の理由
により陰極側から見た方が有利であることが判明
した。

即ち、第１図及び第２図に示されているリブ５
は通常は陽極３の側のガラス２に印刷形成され、
必然的にその横断面形状は基部（陽極側）が幅広
で頂部（陰極側）が幅狭の台形状になつている。
従つてリブ５によつて遮蔽されていない部分の面
積が陰極側で大で開口率が高く、許容視角も大き
い。逆に陽極側は開口率が低く、視角が小さい。
なおリブ５を陰極４の側に設けると、製造工程中
に陰極表面が汚される可能性が有り、エミツシヨ
ン効率が著しく悪くなるので、このような構成は
採用されていない。

また表示輝度を高めるために螢光体を使用する
場合、螢光体を陽極表面に塗布して、陰極から放
出される電子により陽極発光させる。従つてこの
場合には陰極側から表示を見ることになる。

このように、開口率、視角及び発光輝度の観点
からすると、陰極側から表示を見るのが望まし
い。

このため第１図の陰極側に位置する起動電極６
及び絶縁層７を夫々ITO等の透明電極材及び透明
絶縁材で形成する必要があり、著しくコスト高に
なる欠点を有する。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもの
であつて、表示情報信号が与えられる回路をIC
化し易いものにするとともに、製造コストを上昇
させることなく明るい画面、更には表示情報を細
かいピツチで表示させるとことが可能な表示装置
を提供せんとするものである。

本発明は、放電空間を隔てて夫々多数の高圧側
陽極および低圧側陰極をマトリツクス形状に配設
するとともに、放電誘起用の起動電極を設けた
DC型放電表示装置において、前記陽極に接続さ
れ陽極回路がマトリツクス形状に配設された多数
の陽極を線順次選択する電流供給切換手段を備
え、前記陰極に接続される陰極回路が表示情報信
号により前記陽極と陰極との間で表示放電させる
電流吸収切換手段を備え、前記放電誘起用の起動
電極を前記放電空間に対して前記陽極側に絶縁層
を介してかつ陽極に沿うように配設して対陽極側
で誘起放電を生じさせると共に、陰極側を表示前
面としたことにより、前記課題を解決したもので
ある。

次に、本発明の表示装置の一実施例につき図面
を参照しつつ説明する。

第６図は部分破断斜視図であり、第７図は横断
面図である。

前面ガラス１１と背面ガラス１２とが設けら
れ、これらガラス１１，１２に挾まれてマトリツ
クス形状に放電空間を隔てて夫々多数の陽極１３
および陰極１４、例えば256本の陽極１３および
例えば512本の陰極１４が、前面ガラス１１側に
陰極１４が位置するようにして配設されている。
そして、各陽極１３は、リブ１５によつて互いに
仕切られている。また、背面ガラス１２と陽極１
３との間つまり放電空間に対して陽極１３側とな
るところに、陽極１３と同数の放電誘起用の起動
電極１６が絶縁層１７を介して、例えば前記256
本の陽極１３の夫々に対応してほぼ平行に沿うよ
うにかつ陽極１３と陰極１３とのほぼ中間部側に
位置するように配設されている。

この装置は、例えばスクリーン印刷法または蒸
着法によつて製造することができる。一例として
は、背面ガラス１２の前面ガラス１１側にまず起
動電極１６をスクリーン印刷し、その上に絶縁層
１７を一面に印刷、塗布または貼り付けて、更に
その上に陽極１３をスクリーン印刷する。また、
陰極１４は、前面ガラス１１の背面ガラス１２側
にスクリーン印刷する。そして、リブ１５を介在
させてこれらの前面ガラス１１および背面ガラス
１２を重ね合わせ、接着して第６図の装置を完成
させる。

陽極１３を0.2mmピツチで形成した場合、起動
電極１６等も0.2mmピツチとなる。陽極１３、陰
極１４および起動電極１６のスクリーン印刷材と
しては、ニツケル粉末を混合した低融点ガラスペ
ーストを用いることができる。絶縁層１７のスク
リーン印刷材としては、低融点ガラスペーストを
用いることができる。

以下においては、夫々256本の陽極１３と起動
電極１６および512本の陰極１４の場合について
説明する。

第８図はマトリツクス形状に配設された陽極１
３および陰極１４、更に起動電極１６を模式化し
た構成図である。

256本の陽極１３は、16本置きに共通接続され
A₁〜A₁₆で示される16群にグループ化されてい
る。512本の陰極１４は、C₁〜C₅₁₂に示される通
りである。また、陽極１３と同数の256本の起動
電極１６は、隣接する16本ごとに共通接続され、
T₁〜T₁₆で示される16群にグループ化されてい
る。

夫々が16群にグループ化された陽極１３、起動
電極１６、更に512本の陰極１４に接続される陽
極回路、起動電極回路、陰極回路は、第９図に示
されるようになる。

16群にグループ化された陽極１３のA₁〜A₁₆
夫々のグループには、マトリツクス形状に配設さ
れた256本の陽極１３を線順次選択するべく動作
する電流供給切換手段の一例であるpnp型トラン
ジスタTr₁₁により構成される陽極回路が接続さ
れる。これら16組となる陽極回路には、256本の
陽極１３を線順次選択するために、16組の陽極回
路の夫々のトランジスタTr₁₁のベースに16相と
なる水平走査周期の順序パルスである線順次選択
信号の１相が与えられる。これにより、陽極１３
は順次駆動される。そして、“Ｌ”；50V（V_B）の
電位から150V（V_cc）の電位となる。

512本の陰極１４の夫々には、電流制限をして
定電流とする抵抗R₁₁付の電流吸収切換手段の一
例であるnpn型トランジスタTr₁₂により構成され
る陰極回路が接続される。これら512組となる陰
極回路の夫々のトランジスタTr₁₂のベースには、
表示情報信号が並列的に与えられる。これによ
り、陰極１４は駆動されて、“Ｈ”；50V（V_B）の
電位から“Ｌ”；0Vの電位となる。

ダイオードD₁₁，D₁₂は、夫々トランジスタ
Tr₁₁，Tr₁₂を保護するためのものである。すな
わち、ダイオードD₁₁は、トランジスタTr₁₁のコ
レクタに50V（V_B）以下の電圧がかかるのを、ま
たダイオードD₁₂は、トランジスタTr₁₂のコレク
タに50V（V_B）以上の電圧がかかるのをクランプ
作用で保護する。

16群にグループ化された起動電極１６には、
T₁〜T₁₆のグループ夫々に起動電極回路が接続さ
れる。起動電極回路は、トランジスタTr₁₃，
Tr₁₄等より構成され、これらトランジスタTr₁₃，
Tr₁₄は、その夫々のベースに交互に与えられる
ことになる信号にもとづき交互にON，OFF動作
する。このON，OFF動作により接続される起動
電極回路のグループには、前記水平走査周期の順
序パルスの16倍の繰り返し周期であつて、しかも
１／１６倍の水平走査周期ごとに起動電極１６のT₁
〜T₁₆の各グループを順次に駆動させるようにな
る16相で構成される信号のうちの１相が与えられ
る。これにより、起動電極１６は“Ｈ”；115V
（V_R＋V_B）の電位と“Ｌ”；―15V（―V_R＋V_B）
の電位とを遷移することになる。

次に、第８図に示されるＸ点で表示放電（持続
放電）がされるまでを第９図の回路と第１０図の
電位の波形図にもとづいて説明する。

陽極１３のA₁グループに接続される陽極回路
のトランジスタTr₁₁のベースに、陽極１３のA₁
グループを駆動させる線順次選択信号が与えられ
ると、陽極１３のA₁グループは、第１０図に
示されるように150V（V_cc）の電位となる。

一方、起動電極１６のT₁グループを駆動させ
る信号が対応する起動電極回路から与えられる
と、起動電極１６のT₁グループは、第１０図
に示されるように115V（V_R＋V_B）の電位と―
15V（V_R＋V_B）の電位とを遷移する。

これらにもとずき、Ｘ点を通る陽極１３と起動
電極１６との電位差は、第１０図に示されるよ
うになる。すなわち、陽極１３の150V（V_cc）の
電位と、起動電極１６の―15V（―V_R＋V_B）の電
位とにより電位差が―165Vになる。これにより、
Ｘ点を通る陽極１３と起動電極１６との間で種火
放電が起こる。言い換えれば、Ｘ点を通る陽極１
３が線順次選択されたのである。

この種火放電は、陽極１３と起動電極１６との
間に介在する絶縁層１７にもとづく容量結合のた
めに、この容量への充電が終了すると両者１３，
１６間の電位差が打ち消されて、時間にして約２
〜3n secで消失する。しかし、この放電により、
Ｘ点を通る陽極１３に沿つたガス空間に荷電粒子
が満たされ、種火放電の起こらなかつた他の陽極
１３よりも容易に放電し得る状態となる。

このときに、陰極１４のC₁に接続される陰極
回路のトランジスタTr₁₂のベースに表示情報信
号が与えられると、陰極１４のC₁は駆動され0V
の電位となり、Ｘ点を通る陽極１３と陰極１４の
C₁との間で放電つまり表示放電が起こる。そし
て、グロー放電により陰極１４のC₁のＸ点部分
の表面上が発光する。

陰極１４の表面上が発光し、かつ、陰極１４側
には起動電極１６が存在しないため、前面ガラス
１１側では明るい画面が得られるとともに、リブ
１５に遮ぎられないため視角が広くとれる。

陰極回路がnpn型トランジスタTr₁₂又はｎチヤ
ンネルMOSトランジスタにより構成されるため、
ｎチヤンネルMOSでもつて耐圧を心配すること
なく極めて容易に陰極回路をIC化できる。他の
陽極回路は、pnp型トランジスタTr₁₁により構成
されるとしても、数が少ないためデイスクリート
型、ハイブリツド型を用いて構成しても問題はな
い。

また、起動電極１６によつて表示放電を誘引し
ているため、表示放電の統計的遅れ時間を短縮
し、かつ、ほぼ均一にすることができるため、応
答性およびフリツカの妨害を改善することができ
る。

なお、起動電極１６を第１１図の横断面図で示
されるように、１グループごとに平面電極にして
もよい。

陽極１３を32本置きに共通接続して32のグルー
プ化にすれば、起動電極１６のグループとグルー
プとの境界に位置する陽極１３が、これと共通接
続された他の陽極１３を線順次選択により種火放
電をさせたときに、同時に種火放電をするという
不都合を防止できる。

本実施例では、陰極１４を512本としたために
V_Bは50Vであるが、1024本とした場合には、80V
となる。

なお、陰極１４を透明電極でもつて形成すれ
ば、なお一層明るい画面が得られる。

以上要するに本発明の表示装置は、多数のマト
リツクス形状に配設された陽極を線順次選択する
べく構成して、放電誘起用の起動電極を絶縁層を
介して放電空間に対して陽極側に配設するととも
に、陽極回路における陽極を線順次選択する電流
供給切換手段に対応して陰極回路に電流吸収切換
手段を備えさせたことを特徴とするものである。

これにより、表示情報信号が与えられて必然的
にグループ化できずに数多くとなる回路つまり陰
極回路を、陽極回路の電流供給切換手段に対応す
る電流吸収切換手段でもつて構成したために、陰
極回路をnpn型トランジスタまたはｎチヤンネル
MOSトランジスタで構成することができる。し
たがつて、陰極回路をMOSICでもつて極めて容
易にIC化できる。

また陽極側に起動電極を設けて陰極側に表示前
面としたら、起動電極を透明電極にする必要がな
くなる。従つて製造コストを上昇させることな
く、開口率が高く、広視角で明るい表示が得られ
る。また開口率や明るさを従来と同程度にするな
らば表示精細度の高い表示装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の表示装置の前提と
なる技術を説明するものであつて、第１図は部分
破断斜視図、第２図は縦断面図、段３図はマトリ
ツクス形状に配設された陽極および陰極、更に起
動電極を模式化した構成図、第４図は陽極回路、
陰極回路が接続されたときの回路図、第５図は陰
極および起動電極の電位を示す波形図、第６図乃
至第１０図は本発明の表示装置の一実施例であつ
て、第６図は部分破断斜視図、第７図は横断面
図、第８図はマトリツクス形状に配設された陽極
および陰極、更に起動電極を模式化した構成図、
第９図は陽極回路、陰極回路および起動電極回路
が接続されたときの回路図、第１０図は陽極およ
び起動電極の電位を示す波形図、第１１図は本発
明の別実施例の横断面図である。 なお、図中に用いられている符号において、１
３……陽極、１４……陰極、１６……起動電極、
Tr₁₁，Tr₁₂……トランジスタ、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放電空間を隔てて夫々多数の高圧側陽極およ
   び低圧側陰極をマトリツクス形状に配設するとと
   もに、放電誘起用の起動電極を設けたDC型放電
   表示装置において、 前記陽極に接続される陽極回路が多数の陽極を
   線順次選択する電流供給切換手段を備え、前記陰
   極に接続される陰極回路が表示情報信号により前
   記陽極と陰極との間で表示放電させる電流吸収切
   換手段を備え、 前記放電誘起用の起動電極を前記放電空間に対
   して前記陽極側に絶縁層を介してかつ陽極に沿う
   ように配設して対陽極間で誘起放電を生じさせる
   と共に、陰極側を表示前面としたことを特徴とす
   るDC型放電表示装置。