KR100558245B1

KR100558245B1 - 형광 표시관 구동 회로

Info

Publication number: KR100558245B1
Application number: KR1020040020660A
Authority: KR
Inventors: 아라이히로유끼; 모떼기슈지; 기무라다께시; 도꾸나가데쯔야
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2006-03-10
Also published as: CN1534570A; TW200425016A; CN100421139C; JP2004301904A; US20040212569A1; US7312769B2; EP1463019A3; TWI234129B; KR20040085013A; EP1463019A2

Abstract

필라멘트와, 그리드 전극과, 세그먼트 전극을 갖는 형광 표시관에 대하여, 상기 그리드 전극을 펄스 구동하는 그리드 구동 수단과, 상기 세그먼트 전극을 펄스 구동하는 세그먼트 구동 수단과, 상기 그리드 구동 수단의 출력의 듀티비를 조정 가능하게 하는 제1 제어 수단과, 상기 세그먼트 구동 수단의 출력의 듀티비를 조정 가능하게 하는 제2 제어 수단을 갖는 형광 표시관 구동 회로로서, 상기 제1 제어 수단 또는 상기 제2 제어 수단 중 적어도 어느 한쪽을 선택하기 위한 선택 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 표시관 구동 회로.

필라멘트, 그리드 전극, 세그먼트 전극, 형광 표시관, 구동 수단, 제어 수단

Description

형광 표시관 구동 회로{VACUUM FLUORESCENT DISPLAY DRIVING CIRCUIT}

도 1은 본 발명에 따른 일 실시 형태로서의 형광 표시관 구동 회로를 포함시킨 시스템의 개략 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 일 실시 형태로서의 외부 컨트롤러와 형광 표시관 구동 회로와의 사이의 데이터 전송 포맷에 대한 타이밍차트.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시 형태로서의 형광 표시관 구동 회로의 블록도.

도 4는 본 발명에 따른 일 실시 형태로서의 디머 타입 셀렉트 플래그 설정을 설명하기 위한 표.

도 5는 본 발명에 따른 일 실시 형태로서의 디머 제어 수단의 회로 구성도.

도 6은 본 발명에 따른 일 실시 형태로서의 디머 제어 수단의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트.

도 7은 디머 조정 데이터와 디머값과의 대조표의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 8은 종래의 과제로서의 「고스트 불량」을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : VFD

11 : 필라멘트

12 : 그리드 전극

13 : 세그먼트 전극

20 : VFD 구동 회로

30 : 외부 발진기

40 : 외부 컨트롤러

50 : 스위칭 소자

201 : 인터페이스부

202 : 발진 회로

203 : 분주 회로

204 : 타이밍 발생기

205 : 시프트 레지스터

206 : 컨트롤 레지스터

207 : 래치 회로

208 : 멀티플렉서

209 : 세그먼트 드라이버

210 : 그리드 드라이버

211 : 디머 제어 수단

212 : 필라멘트 펄스 제어 수단

810 : 제1 제어 수단

811 : 제2 제어 수단

812 : 제1 멀티플렉서 수단

813 : 제2 멀티플렉서 수단

814 : 래치 수단

815 : 제3 멀티플렉서 수단

본 발명은, 형광 표시관의 표시 품위를 향상시키는 형광 표시관 구동 회로에 관한 것이다.

형광 표시관(Vacuum fluorescent Display, 이하, VFD라고 칭함)은, 진공 용기 내에서, 필라멘트라고 불리는 직열형(直熱形) 캐소드에 전압을 인가하여 필라멘트를 발열시키는 것에 의해 열전자를 방출시키고, 그 열전자를 그리드 전극에 의해 가속시켜 애노드(세그먼트) 전극 상의 형광체에 충돌 발광시키는 것에 의해 원하는 패턴을 표시하는 자발광형의 표시 디바이스이다. VFD는, 시인성, 다색화, 저동작 전압, 신뢰성(내환경성) 등의 면에서 우수한 특징을 갖고 있고, 자동차용, 가전용, 민간용 등 여러 가지 용도·분야에서 이용되고 있다.

여기서, VFD의 구동을 용도로 한 종래의 VFD 구동 회로에서는, VFD 사용 시에 있어서의 주위의 환경 조건(주위 조도 등)에 대응하여, VFD를 적절한 휘도로 표시시키기 위해서, VFD의 휘도 조정을 행하는 구조가 갖춰져 있다. 예를 들면, 이 구조로서, 그리드 전극에 인가되는 전압(이하, 그리드 전압이라 칭함)의 듀티비를 조정하는 그리드 디밍이라고 불리는 방법이나, 세그먼트(애노드) 전극에 인가되는 전압(이하, 세그먼트 전압이라 칭함)의 듀티비를 조정하는 애노드 디밍이라고 불리는 방법이 있다. 또한, 그리드 디밍은, 그리드 전압의 펄스 폭이 변동함으로써, 필라멘트와 그리드 전극과의 사이의 열전자량이 일정하게는 되지 않기 때문에, VFD의 표시 품위를 저하시킨다고 되어 있다. 그 때문에, 현재는, 그리드 디밍에 비하여, 애노드 디밍이 주목받고 있다.

그리드·애노드 디밍은, 예를 들면, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같은 디머 조정 데이터와 디머값과의 대조표에 기초하여 행해진다. 또한, 디머 조정 데이터란, 그리드 전압이나 세그먼트 전압의 듀티비로서 설정 가능한 값과 대응시켜진 데이터로서, 외부로부터 VFD4구동 회로에 대하여 그리드·애노드 디밍을 행하는 경우에 지정된다. 또한, 디머 조정 데이터는, 예를 들면, 도 7의 (a)에 도시하는 DM0를 LSB(Least Significant Bit)로 한 10 비트의 2치 데이터(DM0∼DM9)와 같이, 그리드·애노드 디밍의 분해능에 따른 비트 수의 2치 데이터로 할 수 있다. 한편, 디머값이란, 그리드 전압이나 세그먼트 전압의 듀티비로서 설정 가능한 값으로서, 도 7의 (b)의 파형도에 도시된 펄스 폭 TW와 펄스 주기 T를 이용하여, "펄스 폭 TW/펄스 주기 T"로 정의할 수 있다.

종래의 VFD 구동 회로는, 이러한 그리드 디밍이나 애노드 디밍을 실시하는 경우에,

실시 형태 A:

그리드 디밍만을 실시하는 형태(예를 들면, 비특허 문헌1 참조)

실시 형태 B:

애노드 디밍만을 실시하는 형태(예를 들면, 비특허 문헌2 참조)

실시 형태 C:

그리드 디밍 및 애노드 디밍을 동시에 실시하는 형태(예를 들면, 비특허 문헌3 참조)

중 어느 하나를 채용하고 있었다.

<비특허 문헌1>

"OKI 전자 디바이스 MSC1205 데이터 시트(J2C0018-27-Y3)", [online], 1998년 1월 작성, 오키전기공업(株), [평성15년 3월 28일 검색], 인터넷<URL:http://www.okisemi.com/datadocs/doc-jpn/msc1205.pdf>

<비특허 문헌2>

"OKI 전자 디바이스 ML9213 데이터 시트(FJDL9213-01)", [online], 2000년 9월 작성, 오키전기공업(株), [평성15년 3월 28일 검색], 인터넷<URL:http://www.okisemi.com/datadocs/doc-jpn/FJDL9213-01.pdf>

<비특허 문헌3>

"OKI 전자 디바이스 MSC1205-01 데이터 시트(FJDL1215-03)", [online], 2000년 9월 작성, 오키전기공업(株), [평성15년 3월 28일 검색], 인터넷<URL:http://www.okisemi.com/datadocs/doc-jpn/FJDL1215-03.pdf>

여기서, 「고스트 불량」이라고 불리는 현상에 대하여, 도 8의 (a)∼(c)에 도시한 바와 같은, 2자릿수의 7 세그먼트를 표시 패턴으로 하는 VFD의 표시 동작을 일례로 예를 들어 설명한다.

도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 우선 기간 1T에서는, 그리드 전극 G1에 대응하는 자릿수가 스캔됨(그리드 전극 G1이 구동됨)과 함께, 세그먼트 전극 Sm이 구동되기 때문에, 도 8의 (b)에 도시하는 세그먼트 Sm(1)가 점등한다.

이어서, 기간 2T에서는, 그리드 전극 G2에 대응하는 자릿수가 스캔됨(그리드 전극 G2가 구동됨)과 함께, 세그먼트 전극 Sm이 구동되기 때문에, 도 8의 (b)에 도시하는 세그먼트 Sm(2)가 점등한다. 여기서, 본래는, 세그먼트 Sm(2)가 점등하기 전에, 그리드 전극 G1에 인가되는 그리드 전압이, 그리드 전극 G1이 구동되지 않는 레벨까지 하강하여, 기간 1T 에서 점등하고 있었던 세그먼트 Sm(1)가 소등하게 된다.

그러나, 도 8의 (a)의 파선부 P 내에 도시한 바와 같이, VFD 구동 회로의 해당 출력 단자와 VFD의 그리드 전극 G1과의 사이의 배선의 저항 성분이나 용량 성분 등에 기인하여, 그리드 전극 G1에 인가되는 그리드 전압의 파형은 무디어짐을 발생시킨다. 그 때문에, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 세그먼트 Sm(1) 및 세그먼트 Sm(2)를 함께 점등하는 기간이 발생되게 된다.

또한, 이러한 현상은, 일반적으로 「고스트 불량」이라고 불리고 있고, VFD의 표시 품위를 저하시키는 하나의 요인으로 되어 있다. VFD 구동 회로는, 이러한 「고스트 불량」을 해소하기 위해서, 그리드 전극에 인가되는 그리드 전압의 무디 어짐의 영향을 고려하여, 그리드 전압의 듀티비를 적절한 값으로 조정(그리드 디밍)해야 한다.

한편, 도 8의 (a)에 도시하는 파선부 Q 내에서도, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같은 「고스트 불량」이 발생하고 있다. 또한, 이 경우, 본래라면, 기간 4T에서 도 8의 (c)에 도시하는 세그먼트 Sn(2)가 점등하기 전에, 세그먼트 전극 Sm에 인가되는 세그먼트 전압이, 세그먼트 전극 Sm이 구동되지 않는 레벨에까지 하강하기 때문에, 기간 3T에서 점등하고 있던 도 8의 (c)에 도시하는 세그먼트 Sm(2)가 소등하게 된다.

그러나, 상술한 그리드 전압의 파형의 무디어짐과 마찬가지인 원인에 의해서, 세그먼트 전극 Sm에 인가되는 세그먼트 전압이 무디어져서, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 세그먼트 Sm(2) 및 세그먼트 Sn(2)가 함께 점등하는 기간을 발생시킨다. 또한, 이 경우, VFD 구동 회로는, 세그먼트 전극에 인가되는 세그먼트 전압의 무디어짐의 영향을 고려하여, 세그먼트 전압의 듀티비를 적절한 값으로 조정(애노드 디밍)해야 한다.

이상이 「고스트 불량」이라고 불리는 현상의 설명이다. 그런데, 종래의 VFD 구동 회로에서, 상기 실시 형태 A 또는 상기 실시 형태 B에서는, 그리드 디밍 또는 애노드 디밍 중 어느 한쪽밖에 실시할 수 없기 때문에, 상술한 바와 같은 「고스트 불량」을 완전하게 해소할 수 없었다.

또한, 종래의 VFD 구동 회로의 상기 실시 형태 C에서는, 상술한 바와 같은 「고스트 불량」을 해소하기 위해서, 그리드 디밍 및 애노드 디밍을 동시에 실시하 게 된다. 그러나, 애노드 디밍만을 실시하면 충분한 경우에(예를 들면, 도 8에 도시하는 파선부 Q인 경우), 애노드 디밍과 동시에 그리드 디밍도 실시하게 된다. 그 때문에, 상술한 바와 같이, 그리드 디밍에 의해서, 필라멘트와 그리드 전극과의 사이의 열전자량이 일정하게 되지 않아서, VFD의 표시 품위가 저하한다는 문제가 발생하게 된다.

본 발명은, 상술한 바와 같은 경위에 기초하여 이루어진 것으로, 그 목적은, VFD의 표시 품위를 향상시키는 VFD 구동 회로를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 중심이 되는 본 발명은, 필라멘트와, 그리드 전극과, 세그먼트 전극을 갖는 형광 표시관에 대하여, 상기 그리드 전극을 펄스 구동하는 그리드 구동 수단과, 상기 세그먼트 전극을 펄스 구동하는 세그먼트 구동 수단과, 상기 그리드 구동 수단의 출력의 듀티비를 조정 가능하게 하는 제1 제어 수단과, 상기 세그먼트 구동 수단의 출력의 듀티비를 조정 가능하게 하는 제2 제어 수단을 갖는 형광 표시관 구동 회로로서, 상기 제1 제어 수단 또는 상기 제2 제어 수단 중 적어도 어느 한쪽을 선택하기 위한 선택 수단을 포함하는 것이다.

본 발명에 따른 형광 표시관 구동 회로는, 적당한 타이밍에서, 그리드 구동 수단의 출력의 듀티비 조정(그리드 디밍) 또는 세그먼트 구동 수단의 출력의 듀티비 조정(애노드 디밍) 중 적어도 어느 한쪽을 선택하여 행할 수 있다. 이것은, 예를 들면, 그리드 전극 또는 세그먼트 전극에 있어서의 전압의 무디어짐에 기인한 「고스트 불량」을 해소할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 형광 표시관 구동 회로를 이용함으로써, 형광 표시관의 표시 품위를 향상시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 다른 특징에 대해서는, 첨부 도면 및 본 명세서의 기재에 의해 명백해질 것이다.

<발명의 실시 형태>

===개시의 개요===

이하의 개시에 의해, 적어도 다음의 것이 명백해진다.

필라멘트와, 그리드 전극과, 세그먼트 전극을 갖는 형광 표시관에 대하여, 상기 그리드 전극을 펄스 구동하는 그리드 구동 수단과, 상기 세그먼트 전극을 펄스 구동하는 세그먼트 구동 수단과, 상기 그리드 구동 수단의 출력의 듀티비를 조정 가능하게 하는 제1 제어 수단과, 상기 세그먼트 구동 수단의 출력의 듀티비를 조정 가능하게 하는 제2 제어 수단을 갖는 형광 표시관 구동 회로로서, 상기 제1 제어 수단 또는 상기 제2 제어 수단 중 적어도 어느 한쪽을 선택하기 위한 선택 수단을 포함한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 형광 표시관 구동 회로는, 적당한 타이밍에서, 그리드 구동 수단의 출력의 듀티비 조정(그리드 디밍) 또는 세그먼트 구동 수단의 출력의 듀티비 조정(애노드 디밍) 중 적어도 어느 한쪽을 선택하여 행할 수 있다. 이것은, 예를 들면, 그리드 전극 또는 세그먼트 전극에 있어서의 전압의 무디어짐에 기인한 「고스트 불량」을 해소할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 형광 표시관 구동 회로를 이용함으로써, 형광 표시관의 표시 품위를 향상시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제2 형태에 대하여, 상기 형광 표시관 구동 회로는, 외부로부터 상기 제1 제어 수단 또는 상기 제2 제어 수단 중 적어도 어느 한쪽을 선택하기 위한 데이터를 수신하고, 상기 선택 수단은, 상기 외부로부터 수신하는 데이터에 기초하여, 상기 제1 제어 수단 또는 상기 제2 제어 수단 중 적어도 어느 한쪽을 선택한다.

여기서, 상술한 「외부로부터 수신하는 데이터」란, 후술한 「디머 타입 셀렉트 플래그」의 데이터이다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 형광 표시관 구동 회로는, 형광 표시관의 표시를 확인하면서, 적당한 타이밍에서 제1 제어 수단 또는 제2 제어 수단 중 적어도 어느 한쪽을 선택함으로써, 「고스트 불량」을 해소할 수 있어서, 형광 표시관의 표시 품위를 향상시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제3 형태에 대하여, 상기 선택 수단은, 상기 제1 제어 수단을 선택하지 않는 경우, 상기 그리드 구동 수단의 출력을 소정 듀티비로 하고, 상기 제2 제어 수단을 선택하지 않는 경우, 상기 세그먼트 구동 수단의 출력을 소정 듀티비로 한다.

여기서, 상술한 「소정 듀티비」란, 그리드 전극 또는 세그먼트 전극의 전압의 무디어짐을 고려하여 설정된 값으로 한다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 형광 표시관 구동 회로는, 제1 제어 수단 또는 제2 제어 수단을 선택하지 않는 경우에 있어서도, 「고스트 불량」을 미연에 방지하는 것이 가능해져서, 형광 표시관의 표시 품위를 향상시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제4 형태에 대하여, 상기 형광 표시관 구동 회로는, 상기 필라멘트를 펄스 구동하는 필라멘트 구동 수단을 포함하는 반도체 집적 회로로서, 상기 필라멘트를 펄스 구동하기 위한 전압을 생성하는 스위칭 소자를 외부에 접속 가능하게 한다.

또한, 상술한 「스위칭 소자」란, 예를 들면, Pch-MOS 형 FET이나 Nch-MOS 형 FET로서, 본 발명에 따른 형광 표시관 구동 회로는, 이러한 스위칭 소자를 외부에 접속 가능하게 하는 인터페이스(후술의 FPCON 단자)를 구비하도록 해도 된다.

본 발명의 제5 형태에 대하여, 상기 필라멘트를 펄스 구동하기 위한 전압을 생성하는 스위칭 소자를 갖는다.

이와 같이, 본 발명에서는, 본 발명에 따른 형광 표시관 구동 회로를 이용한 여러 가지 어플리케이션 회로(예를 들면, 형광 표시관 모듈)에 대하여, 상술한 스위칭 소자를 구비하도록 해도 된다. 바람직하게는, 상기 형광 표시관 구동 회로는, 반도체 집적 회로로서, 상기 스위칭 소자를 외부에 접속 가능하게 하여도 되고(본 발명의 제6 형태), 상기 형광 표시관 구동 회로는, 상기 스위칭 소자를 집적화한 반도체 집적 회로이어도 된다(본 발명의 제7 형태).

===실시예===

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 구체적으로 설명한다.

<시스템 구성>

도 1은, 본 발명에 따른 일 실시 형태인 VFD 구동 회로(20)를 포함시킨 시스 템의 개략 구성도이다. 도 1에 도시하는 VFD 구동 회로(20)에서는, 필라멘트(11)에 전압을 인가하는 방식으로서 펄스 구동 방식을 채용한다. 펄스 구동 방식이란, 필라멘트(11)의 통상의 정격 전압과 비교하여 상당히 높은 직류 전압을 초핑한 펄스 전압(이하, 필라멘트 펄스 전압이라 칭함)을 필라멘트(11)에 인가하는 방식이다. 또한, 본 발명에 따른 VFD 구동 회로(20)는, 필라멘트(11)에 전압을 인가하는 방식으로서, 전술한 펄스 구동 방식에 한정되지 않고, 교류(AC) 구동 방식이어도 되고, 직류(DC) 구동 방식이어도 된다.

또한, 도 1에 도시하는 VFD 구동 회로(20)는, 그리드 전극(12) 및 세그먼트 전극(13)의 구동으로서 다이내믹 구동 방식을 채용하여, 그리드 전극(12)에 의한 표시자릿수를 "2"자릿수로 하고 (이러한 그리드 전극(12)의 형태는, "1/2 듀티"로 불리고 있음), 세그먼트 출력을 "90"로 한다. 또한, 본 발명에 따른 VFD 구동 회로(20)는, 상술한 그리드 수(2자릿수) 및 세그먼트 수(90 세그먼트)에 한정되는 것이 아니고, 또한, 그리드 전극(12) 및 세그먼트 전극(13)의 구동을, 다이내믹 구동 방식 또는 스태틱 구동 방식의 적어도 어느 하나를 조합한 구동 방식이어도 된다. 예를 들면, 스태틱 구동 방식을 채용한 경우에는, 세그먼트수 분의 세그먼트 전극(13)과, 하나의 그리드 전극(12)으로써 모든 자릿수 표시를 행한다. 이 경우, 하나의 그리드 전극(12)에는, 일정한 전압(그리드 전압)이 인가된다.

또한, 다이내믹 구동 방식 및 스태틱 구동 방식의 개요로서는, 예를 들면, 산업 도서 발행의 「디스플레이 기술 시리즈 형광 표시관 8.2 기본적 구동 회로(154페이지∼158페이지)」에 기재되어 있다.

이어서, VFD 구동 회로(20)의 주변 회로에 관하여, VFD(10), 외부 발진기(30), 외부 컨트롤러(40), 스위칭 소자(50)를 순으로 설명한다.

VFD(10)는, 필라멘트(11), 그리드 전극(12), 세그먼트(애노드) 전극(13)으로 구성된다. 필라멘트(11)는, VFD 구동 회로(20)로부터 스위칭 소자(50)를 통하여, 펄스 구동 방식에 기초하여 필라멘트 펄스 전압이 인가됨으로써 가열되어, 열전자를 방출한다. 그리드 전극(12)은, 자릿수 선택용의 전극으로서 작용하여, 필라멘트(11)로부터 방출된 열전자를 가속 또는 차단한다. 세그먼트 전극(13)은, 세그먼트 선택용의 전극으로서 작용한다. 또한, 세그먼트 전극(13)의 표면 상에는, 표시하여야 할 패턴의 형상으로써 형광체가 도포되어 있고, 그리드 전극(12)에 의해 가속된 열전자를, 그 형광체에 충돌 발광시키는 것에 의해, 원하는 패턴이 표시되게 된다.

또한, VFD(10)에서는, 그리드 전극(12)으로부터는 각 자릿수마다 독립하여 따로따로 리드선이 인출되는 한편, 세그먼트 전극(13)으로부터는 각 자릿수마다 대응하는 세그먼트끼리 공통으로 내부 접속하여 리드선이 인출된다. 이들의 그리드 전극(12) 및 세그먼트 전극(13)으로부터 인출된 리드선은, 각각 VFD 구동 회로(20)의 대응하는 출력 단자(그리드 출력 단자는 G1∼G2, 세그먼트 출력 단자는 S1∼S45)와 접속된다.

외부 발진기(30)는, 저항 R나 용량 소자 C 등으로 구성되는 RC 발진 수단으로서, VFD 구동 회로(20)의 발진기용 단자(OSCI 단자, OSCO 단자)와 접속되는 것에 의해, RC 발진 회로를 구성한다. 또한, 외부 발진기(30)는, 고유의 발진 주파수를 갖는 수정 진동자나 세라믹 진동자 등으로 하고, 자주(自走) 발진 수단으로서의 수정 또는 세라믹 발진 회로를 구성하도록 하여도 된다. 또한, 외부 발진기(30)는, 타주(他走) 발진용의 클럭 신호를 VFD 구동 회로(20)에 공급하는 타주 발진 수단이어도 된다.

외부 컨트롤러(40)는, VFD 구동 소자를 포함하지 않는 마이크로 컴퓨터 등으로서, 직렬 데이터 전송용의 데이터 버스를 통하여 VFD 구동 회로(20)와 접속되어 있고, 소정의 데이터 전송 포맷으로써, VFD(10)를 구동하기 위해서 필요한 신호를 VFD 구동 회로(20)로 송신한다. 또한, 외부 컨트롤러(40)와 VFD 구동 회로(20)와의 사이의 데이터 전송으로서는, 상술한 직렬 데이터 전송에 한하지 않고, 병렬 데이터 전송이어도 된다.

스위칭 소자(50)는, Pch의 MOS형 FET로서, 그 게이트 단자가, 후술하는 펄스 구동 신호를 출력하는 VFD 구동 회로(20)의 FPCON 단자와 접속되어 있다. 또한, 스위칭 소자(50)로서는, Pch의 MOS 형 FET에 한정되지 않고, 예를 들면, Nch의 MOS 형 FET에 의한 구성으로 하여도 되고, Nch의 MOS 형 FET과 Pch의 MOS 형 FET을 조합한 구성으로 하여도 된다. 또한, 스위칭 소자(50)는, VFD 구동 회로(20)의 FPCON 단자로부터 공급되는 펄스 구동 신호에 대응하여 온/오프(스위칭) 동작함으로써, 필라멘트 전원 전압 VFL으로부터, VFD(10)의 필라멘트(11)에 인가하는 필라멘트 펄스 전압을 생성한다.

또한, 도 1에 도시되어 있는 VFD 구동 회로(20)의 FPR 단자는, 스위칭 소자(50)의 입출력 특성에 대응하여, FPCON 단자로부터 출력되는 펄스 구동 신호의 극성을 설정하기 위한 입력 단자로서, 예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같이, 스위칭 소자(50)에 Pch-MOS 형 FET을 채용한 경우에는, FPR 단자에 전원 전압 VDD("H" 고정)을 접속한다. 또한, 스위칭 소자(50)에 Nch-MOS 형 FET을 채용한 경우에는, FPR 단자를 접지("L" 고정)한다.

도 2는, 외부 컨트롤러(40)와 VFD 구동 회로(20)와의 사이의 데이터 전송 포맷에 대한 타이밍차트이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 데이터 전송 포맷은, 그리드 전극 G1에 관한 시퀀스(이하, G1 시퀀스라고 칭함)와, 그리드 전극 G2에 관한 시퀀스(이하, G2 시퀀스라고 칭함)를 갖는다. 또한, 데이터 전송 포맷은, 상술한 포맷에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, G1 시퀀스 및 G2 시퀀스를 1회의 시퀀스로 실행해도 된다.

이하, G1 시퀀스에 대하여 개략적으로 설명한다. 또한, G2 시퀀스는, G1 시퀀스와 마찬가지의 수순이기 때문에 설명을 생략한다.

우선, 외부 컨트롤러(40)는, 동기 클럭 신호 CL과 병행하여 VFD 구동 회로(20)에 부여된 버스 어드레스(8 비트)를 VFD 구동 회로(20)에 송신한다. VFD 구동 회로(20)는, 수신된 버스 어드레스가 자신에게 부여된 버스 어드레스인가 여부를 식별한다. 그리고, 자신에 대한 버스 어드레스라고 식별하면, 외부 컨트롤러(40)로부터 수신한 버스 어드레스에 부대하여 송신되는 제어 명령(후술한 컨트롤 데이터 등)을, 자신에의 제어 명령으로서 접수한다. 이와 같이, 버스 어드레스란, 개개의 IC에 부여된 고유의 어드레스로서, 외부 컨트롤러(40)와 복수개의 IC가 동일한 버스 라인 상에 접속된 실시 형태에 있어서, 외부 컨트롤러(40)가, 동 일한 버스 라인 상의 복수개의 IC를 제어하기 위해서 이용된다.

다음으로, 외부 컨트롤러(40)는, 칩 인에이블 신호 CE를 어서트(H 레벨로 함)하여 VFD 구동 회로(20)를 인에이블(선택) 상태로 하고, 이어서, 그리드 전극 G1에 관한 45 비트의 표시 데이터(D1∼D45), VFD 구동 회로(20)의 각 제어에 이용되는 16 비트의 컨트롤 데이터 등을 송신한다. 또한, 16 비트의 컨트롤 데이터로서는, 후술한 디머 타입 셀렉트 플래그(GD, SD)와, 그리드 디밍 또는 애노드 디밍 중 적어도 어느 한쪽을 위한 10 비트의 디머 조정 데이터(DM0∼DM9), 그리드 식별자 DD(예를 들면, 그리드 전극 G1인 경우에는 "1", 그리드 전극 G2인 경우에는 "0"으로 함) 등을 갖는다.

이 후, 외부 컨트롤러(40)는, 칩 인에이블 신호 CE를 니게이트(negate)(L 레벨로 함)하여, VFD 구동 회로(20)를 디스에이블(비선택) 상태로 함과 함께, 동기 클럭 신호 CL의 송신을 정지하여, G1 시퀀스를 완결하게 된다.

도 3은, 본 발명에 따른 VFD 구동 회로(20)의 블록도이다.

VFD 구동 회로(20)는, 인터페이스부(201), 발진 회로(202), 분주 회로(203), 타이밍 발생기(204), 시프트 레지스터(205), 컨트롤 레지스터(206), 래치 회로(207), 멀티플렉서(208), 세그먼트 드라이버(209), 그리드 드라이버(210), 디머 제어 수단(211), 필라멘트 펄스 제어 수단(212)을 갖는다.

인터페이스부(201)는, 외부 컨트롤러(40)와의 사이에서, 도 2에 도시한 바와 같은 데이터의 송수신을 행하는 인터페이스 수단이다.

발진 회로(202)는, 외부 발진기(30)가 발진기용 단자(OSCI, OSCO)와 접속됨으로써, VFD 구동 회로(20)에 관한 기준 클럭 신호를 생성한다. 이 기준 클럭 신호는, 분주 회로(203)에 의해서 소정의 분주 수로 분주되어, 타이밍 발생기(204)에 공급된다.

타이밍 발생기(204)는, 분주 회로(203)로부터 공급된 신호에 기초하여, 그리드 전극 G1∼G2를 구동하기 위한 신호(이하, 그리드 구동 신호라고 칭함)의 타이밍 등을 결정하는 신호(이하, 내부 클럭 신호 A라고 칭함)나, 필라멘트 펄스 제어 수단(212)에 있어서, 펄스 구동 신호의 타이밍 등을 결정하는 신호(이하, 내부 클럭 신호 B라고 칭함) 등을 출력한다.

시프트 레지스터(205)는, 상술한 G1 또는 G2 시퀀스마다 인터페이스부(201)에 의해 수신한, 45 비트의 표시 데이터(D1∼D45 또는 D46∼D90), 16 비트의 컨트롤 데이터(후술한 디머 타입 셀렉트 플래그(GD, SD), 디머 조정 데이터(DM0∼DM9))를 패러렐 데이터로 변환하여, 컨트롤 레지스터(206), 래치 회로(207), 필라멘트 펄스 제어 수단(212) 등에 공급한다.

컨트롤 레지스터(206)는, 시프트 레지스터(205)로부터 공급되는 32 비트(16 비트×2)의 컨트롤 데이터를 저장한다. 또한, 컨트롤 데이터에 포함되는 후술한 디머 타입 셀렉트 플래그(GD, SD) 및 디머 조정 데이터(DM0∼DM9)는, 디머 제어 수단(211)에 공급되게 된다.

래치 회로(207)는, 시프트 레지스터(205)로부터 공급된, 그리드 전극 G1에 관한 45 비트의 표시 데이터(D1∼D45) 및 그리드 전극 G2에 관한 45 비트의 표시 데이터(D46∼D90)를 유지한다. 즉, 래치 회로(207)는, 그리드 전극 G1∼G2의 구동에 관한 반복 주기마다, 90 비트의 표시 데이터(D1∼D90)를 유지하게 된다.

멀티플렉서(208)는, 그리드 전극 G1∼G2 각각을 구동하는 타이밍에서, 래치 회로(207)에 의해 유지되어 있는 90 비트의 표시 데이터(D1∼D90) 중에서, 구동하는 쪽의 그리드 전극 G1 또는 G2에 관한 45 비트의 표시 데이터를 선택하여, 세그먼트 드라이버(209)에 공급한다.

세그먼트 드라이버(209)는, 멀티플렉서(208)에 의해 선택/공급된 45 비트의 표시 데이터에 기초하여, 세그먼트 전극 S1∼S45를 구동하기 위한 신호를 형성하여, 세그먼트 전극 S1∼S45로 출력한다. 또한, 세그먼트 전극 S1∼S45를 구동하기 위한 신호로서는, 세그먼트 전극 S1∼S45에 인가하는 전압(이하, 세그먼트 전압)이어도 되고, 세그먼트 드라이버(209)와 세그먼트 전극 S1∼S45의 사이에 구동 소자를 개재시켜, 그 구동 소자에 공급하는 제어 신호이어도 된다(이하, 상기 세그먼트 전압이나 상기 제어 신호를 총칭하여, 세그먼트 구동 신호라고 칭함).

그리드 드라이버(210)는, 타이밍 발생기(204)로부터 공급되는 내부 클럭 신호 A에 기초하여, 그리드 구동 신호를 형성하여, 그리드 전극 G1∼G2로 출력한다. 또한, 그리드 전극 G1∼G2를 구동하기 위한 신호로서는, 그리드 전극 G1∼G2에 인가하는 전압(이하, 그리드 전압)이어도 되고, 그리드 드라이버(210)와 그리드 전극 G1∼G2의 사이에 구동 소자를 개재시켜, 그 구동 소자에 공급하는 제어 신호로 해도 된다(이하, 상기 그리드 전압이나 상기 제어 신호를 총칭하여, 그리드 구동 신호라고 칭함).

디머 제어 수단(211)은, 컨트롤 레지스터(206)로부터 공급되는 디머 조정 데이터(DM0∼DM9)에 기초하여, 그리드 구동 신호의 듀티비를 조정 가능하게 하는 제어 수단(이하, 제1 제어 수단이라 칭함)과, 세그먼트 구동 신호의 듀티비를 조정 가능하게 하는 제어 수단(이하, 제2 제어 수단이라 칭함)을 갖는다. 또한, 디머 제어 수단(211)은, 컨트롤 레지스터(206)로부터 공급되는 후술한 디머 타입 셀렉트 플래그(GD, SD)에 기초하여, 제1 제어 수단 또는 제2 제어 수단의 적어도 어느 한쪽을 선택할 수 있다.

필라멘트 펄스 제어 수단(212)은, 타이밍 발생기(204)로부터 공급되는 내부 클럭 신호 B에 기초하여, 필라멘트(11)를 펄스 구동하기 위한 펄스 구동 신호를 형성하여, FPCON 단자를 통하여 스위칭 소자(50)로 출력한다. 또한, 필라멘트 펄스 제어 수단(212)은, FPR 단자로부터 공급되는 신호에 기초하여, 펄스 구동 신호의 극성을 설정한다.

이하, 본 발명에 있어서 특징적인 동작을 행하는 디머 제어 수단(211)에 대하여 설명한다.

<디머 제어 수단>

===디머 타입 셀렉트 플래그===

우선, 제1 제어 수단 또는 제2 제어 수단 중 적어도 어느 한쪽을 선택하기 위한 디머 타입 셀렉트 플래그의 일 실시 형태에 대하여, 도 4를 이용하여 설명한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 디머 타입 셀렉트 플래그로서는, 제1 제어 수단을 선택하기 위한 GD 플래그와, 제2 제어 수단을 선택하기 위한 SD 플래그를 갖는다.

VFD 구동 회로(20)는, 예를 들면, GD 플래그(또는 SD 플래그)의 상태로서, 외부 컨트롤러(40)로부터 "1"를 수신한 경우에는, GD 플래그(또는 SD 플래그)의 데이터와 합쳐서 수신하는 디머 조정 데이터(DM0∼DM9)에 기초하여, 그리드 구동 신호(또는 세그먼트 구동 신호)의 듀티비를 조정한다. 즉, VFD 구동 회로(20)는, GD 플래그(또는 SD 플래그)의 상태가 "1"인 경우에, 제1 제어 수단(또는 제2 제어 수단)을 선택하게 된다.

한편, VFD 구동 회로(20)는, 예를 들면, GD 플래그(또는 SD 플래그)의 상태로서, 외부 컨트롤러(40)로부터 "0"를 수신한 경우에는, 그리드 구동 신호(또는 세그먼트 구동 신호)의 듀티비를 소정 듀티비로 한다. 이 소정 듀티비로서는, 예를 들면, 이하와 같이 하여 설정된 값이어도 된다. 우선, 그리드 전압(또는 세그먼트 전압)의 펄스 폭의 기간을 1 사이클 전의 그리드 전압(또는 세그먼트 전압)이 무디어지는 기간을 제외하는 기간으로 한다. 그리고, 그와 같은 그리드 전압(또는 세그먼트 전압)의 펄스 폭을 그리드 전압(또는 세그먼트 전압)의 펄스 주기로 제산한 값을 상기 소정 듀티비로서 설정할 수 있다. 또한, 그리드 전압(또는 세그먼트 전압)이 무디어지는 기간이란, 예를 들면, 도 8에 도시하는 TP의 기간(또는 TQ의 기간)이다.

===회로 구성===

본 발명에 따른 디머 제어 수단(211)의 일 실시 형태로서의 회로 구성에 대하여 도 5를 이용하여 설명한다. 또한, 이하에서는, 도 6에 도시하는 디머 제어 수단(211)의 주요 신호의 타이밍차트를 적절하게 병용하여 설명한다.

디머 제어 수단(211)은, 제1 제어 수단(810)과, 제2 제어 수단(811)과, 그리드 출력 단자수 분(도 5에서는 "2")의 제1 멀티플렉서 수단(812)(812a, 812b)과, 세그먼트 출력 단자수 분(도 5에서는 "45")의 제2 멀티플렉서 수단(813)(813a, 813b)과, 래치 수단(814)과, 제3 멀티플렉서 수단(815)을 갖는다.

제1 제어 수단(810) 및 제2 제어 수단(811)은, 외부 컨트롤러(40)로부터 수신하는 디머 조정 데이터(DM0∼DM9)에 기초하여, 그 디머 조정 데이터(DM0∼DM9)에 대응하는 디머값(TW/T)을 특정한다. 그리고, 타이밍 발생기(204)로부터 공급된 기준 클럭 신호(도 6의 (a)) 및 내부 클럭 신호 A(도 6의 (b))로부터, 그 디머값에 따른 펄스 폭을 갖는 디머 제어 신호(도 6의 (d))를 생성하여 출력한다. 또한, 도 6의 (d)에 도시하는 디머 제어 신호에서는, 시각 t2로부터 시각 t3 사이 및 시각 t5로부터 시각 t6 사이의 펄스 폭이, 디머 조정 데이터(DM0∼DM9)에 대응하는 디머값(TW/T)에 따른 펄스 폭을 나타내고 있다.

그런데, 도 5에 도시하는 제1 제어 수단(810) 및 제2 제어 수단(811)에서는, 디머 타입 셀렉트 플래그(GD, SD)의 상태 여하에 상관없이, 외부 컨트롤러(40)로부터 디머 조정 데이터(DM0∼DM9)를 수신한 경우에, 디머 제어 신호(도 6의 (d))를 생성하여 출력하도록 동작한다. 또한, 이러한 형태 이외에도, 예를 들면, 제1 제어 수단(810) 및 제2 제어 수단(811)은, 외부 컨트롤러(40)로부터 디머 조정 데이터(DM0∼DM9)를 수신하고, 또한 디머 타입 셀렉트 플래그(GD, SD)의 상태가 "1" 인 경우에, 디머 제어 신호(도 6의 (d))를 생성하여 출력하도록 동작해도 된다.

제1 멀티플렉서 수단(812)은, GD 플래그의 상태가 "1" 인 경우에는, 제1 제 어 수단(810)의 출력으로서의 디머 제어 신호(도 6의 (d))를 그리드 구동 신호로서 출력한다. 한편, GD 플래그의 상태가 "0" 인 경우에는, 소정 듀티비를 갖는 비선택용 구동 신호(도 6의 (c))를 출력한다.

또한, 이 비선택용 구동 신호(도 6의 (c))란, 예를 들면, 타이밍 발생기(204)에 있어서, 기준 클럭 신호로부터 소정의 카운터 수단(도시 생략) 등을 통하여 생성된 신호로 한다. 또한, 비선택용 구동 신호에 있어서의 소정 듀티비란, 상술한 바와 같이, 그리드 전압(또는 세그먼트 전압)의 무디어짐을 고려하여 설정된 값으로 한다.

제2 멀티플렉서 수단(813)은, SD 플래그의 상태가 "1" 인 경우에는, 제2 제어 수단(811)의 출력으로서의 디머 제어 신호(도 6의 (d))를 제3 멀티플렉서 수단(815)으로 출력한다. 한편, SD 플래그의 상태가 "0" 인 경우에는, 제1 멀티플렉서 수단(812)과 마찬가지로, 소정 듀티비를 갖는 비선택용 구동 신호(도 6의 (c))를 출력한다.

래치 수단(814)은, 그리드 전극 G1∼G2를 구동할 때마다, 그 구동하는 쪽의 그리드 전극(12)에 대응하는 세그먼트 전극(13)에의 표시 데이터(D1∼D45 및 D46∼D90)를 소정의 타이밍에서 래치한다. 또한, 도 6에서는, 표시 데이터(D1∼D45)의 래치 타이밍을, 내부 클럭 신호 A(도 6의 (b))의 그리드 전극 G1 기간에 대응하는 펄스 신호(내부 클럭 신호 A')의 상승 시로 하고, 표시 데이터(D46∼D90)의 래치 타이밍을, 내부 클럭 신호 A(도 6의 (b)) 그리드 전극 G2 기간에 대응하는 펄스 신호(내부 클럭 신호 A")가 상승 시로 하고 있다.

제3 멀티플렉서 수단(815)은, 제2 멀티플렉서 수단(813)의 출력과 래치 수단(814)의 출력에 기초하여, 그리드 전극 G1∼G2를 구동할 때마다, 그 구동하는 쪽의 그리드 전극(12)에 따른 세그먼트 구동 신호를 순차 출력한다.

디머 제어 수단(211)은, GD 플래그(또는 SD 플래그)의 상태가 "1" 인 경우에는, 도 6의 (e)에 도시하는 그리드 구동 신호(또는 세그먼트 구동 신호)를 출력하고, GD 플래그(또는 SD 플래그)의 상태가 "0"인 경우에는 도 6의 (f)에 도시하는 그리드 구동 신호(또는 세그먼트 구동 신호)를 출력한다.

이상, 본 발명에 따른 VFD 구동 회로(20)는, 적당한 타이밍에서, 그리드 구동 신호의 듀티비 조정(그리드 디밍) 또는 세그먼트 구동 신호의 듀티비 조정(애노드 디밍)의 적어도 어느 한쪽을 선택하여 행할 수 있다. 이것은, 예를 들면, 그리드 전극(12) 또는 세그먼트 전극(13)에 있어서의 전압의 무디어짐에 기인한 「고스트 불량」을 해소할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 VFD 구동 회로(20)를 이용함으로써, 형광 표시관의 표시 품위를 향상시키는 것이 가능하게 된다.

===그 밖의 실시 형태===

상술한 실시 형태로서, 본 발명에 따른 VFD 구동 회로(20)는, 그리드 전극(12) 또는 세그먼트 전극(13)에 있어서의 전압의 무디어짐을 검출하는 수단을 포함하고, 그리드 전극(12) 또는 세그먼트 전극(13)에 있어서의 전압의 무디어짐이 검출된 경우에, 제1 제어 수단(810) 또는 제2 제어 수단(811)의 적어도 어느 한쪽을 선택하도록 하여도 된다.

또한, 이 실시 형태의 경우, 제1 제어 수단(810)(또는 제2 제어 수단(811)) 에 입력되는 디머 조정 데이터(DM0∼DM9)로서는, 상기 비선택용 구동 신호의 듀티비와 같이, 그리드 전압(또는 세그먼트 전압)의 무디어짐을 고려하여 설정된 값으로 하여, VFD 구동 회로(20)의 소정의 기억 수단에 기억한다. 그리고, 상기 검출 수단의 검출 결과에 기초하여, 상기 기억 수단으로부터 소정의 듀티비에 대응한 디머 조정 데이터(DM0∼DM9)를 판독하여, 제1 제어 수단(810) 또는 제2 제어 수단(811)에 입력하도록 하여도 된다.

이와 같이 하여도, 본 발명에 따른 VFD 구동 회로(20)는, 그리드 전극(12) 또는 세그먼트 전극(13)에 있어서의 전압의 무디어짐에 기인한 「고스트 불량」을 해소할 수 있어서, 형광 표시관의 표시 품위를 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 상술한 실시 형태로서, 본 발명에 따른 VFD 구동 회로(20)를 반도체 집적 회로로 하여, 필라멘트(11)를 펄스 구동하기 위한 전압을 생성하는 스위칭 소자(50)를 외부에 접속 가능하게 하는 인터페이스(FPCON 단자)를 구비하도록 해도 된다.

또한, 상술한 실시 형태로서, 본 발명에 따른 VFD 구동 회로(20)를 이용한 여러 가지 어플리케이션 회로(예를 들면, 형광 표시관 모듈)에 대하여, 스위칭 소자(50)를 구비하도록 해도 된다. 바람직하게는, VFD 구동 회로(20)는, 반도체 집적 회로로 하여, 스위칭 소자(50)를 외부에 접속 가능하게 하여도 되고, 집적화한 스위칭 소자(50)를 내장한 반도체 집적 회로로 해도 된다.

본 발명에 따르면, 형광 표시관의 표시 품위를 향상시키는 형광 표시관 구동 회로를 제공할 수 있다.

Claims

필라멘트와, 그리드 전극과, 세그먼트 전극을 갖는 형광 표시관에 대하여, 상기 그리드 전극을 펄스 구동하는 그리드 구동 수단과, 상기 세그먼트 전극을 펄스 구동하는 세그먼트 구동 수단과, 상기 그리드 구동 수단의 출력의 듀티비를 조정 가능하게 하는 제1 제어 수단과, 상기 세그먼트 구동 수단의 출력의 듀티비를 조정 가능하게 하는 제2 제어 수단을 갖는 형광 표시관 구동 회로에 있어서,

상기 제1 제어 수단 또는 상기 제2 제어 수단 중 적어도 어느 한쪽을 선택하기 위한 선택 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 표시관 구동 회로.
제1항에 있어서,

상기 형광 표시관 구동 회로는,

외부로부터 상기 제1 제어 수단 또는 상기 제2 제어 수단 중 적어도 어느 한쪽을 선택하기 위한 데이터를 수신하고,

상기 선택 수단은,

상기 외부로부터 수신하는 데이터에 기초하여, 상기 제1 제어 수단 또는 상기 제2 제어 수단 중 적어도 어느 한쪽을 선택하는 것을 특징으로 하는 형광 표시관 구동 회로.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 선택 수단은,

상기 제1 제어 수단을 선택하지 않는 경우, 상기 그리드 구동 수단의 출력을 소정 듀티비로 하고,

상기 제2 제어 수단을 선택하지 않는 경우, 상기 세그먼트 구동 수단의 출력을 소정 듀티비로 하는 것을 특징으로 하는 형광 표시관 구동 회로.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 형광 표시관 구동 회로는, 상기 필라멘트를 펄스 구동하는 필라멘트 구동 수단을 포함하는 반도체 집적 회로로서, 상기 필라멘트를 펄스 구동하기 위한 전압을 생성하는 스위칭 소자를 외부에 접속 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 형광 표시관 구동 회로.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 필라멘트를 펄스 구동하기 위한 전압을 생성하는 스위칭 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 형광 표시관 구동 회로.
제5항에 있어서,

상기 형광 표시관 구동 회로는, 반도체 집적 회로이고, 상기 스위칭 소자를 외부에 접속 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 형광 표시관 구동 회로.
제5항에 있어서,

상기 형광 표시관 구동 회로는, 상기 스위칭 소자를 집적화한 반도체 집적 회로인 것을 특징으로 하는 형광 표시관 구동 회로.
제3항에 있어서,

상기 형광 표시관 구동 회로는, 상기 필라멘트를 펄스 구동하는 필라멘트 구동 수단을 포함하는 반도체 집적 회로로서, 상기 필라멘트를 펄스 구동하기 위한 전압을 생성하는 스위칭 소자를 외부에 접속 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 형광 표시관 구동 회로.
제3항에 있어서,

상기 필라멘트를 펄스 구동하기 위한 전압을 생성하는 스위칭 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 형광 표시관 구동 회로.