TWI690909B - 顯示裝置、螢光顯示管 - Google Patents

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Abstract

本發明是針對裝載有螢光顯示管的顯示裝置，達成製造成本削減。本發明的顯示裝置包含：螢光顯示管，具有發射電子的燈絲，及於控制電子的移動的陽極電極上，形成有螢光體的陽極；單一電源系統，設置於螢光顯示管的外部，具有可將輸出電壓變壓的升壓部，根據來自單一電源的輸入電壓，來獲得燈絲的電源電壓及陽極的電源電壓；升壓控制部，設置於螢光顯示管，控制升壓部的升壓動作，令該升壓部至少產生陽極的電源電壓；及驅動部，設置於螢光顯示管，輸入前述電源系統所獲得的燈絲的電源電壓及陽極的電源電壓，驅動燈絲及陽極。

Description

顯示裝置、螢光顯示管
發明領域 本發明是有關一種具備螢光顯示管的顯示裝置及螢光顯示管，而前述螢光顯示管至少具有發射電子的燈絲，以及於控制電子移動的陽極電極上，形成有螢光體的陽極；本發明特別是有關一種與燈絲或陽極的電源電壓產生有關的技術領域。
發明背景 VFD(Vacuum Fluorescent Display：螢光顯示管)是作為顯示各種資訊的顯示裝置而廣為人知。 如習知，VFD是於密封容器內，配置發射電子的燈絲(直熱型陰極)，以及於控制電子移動的陽極電極上，形成有螢光體的陽極。於燈絲施加電壓以加熱，來發射熱電子，使熱電子與陽極上的螢光體衝突，藉此點亮陽極。陽極是以預定的圖案排列，藉由對於點亮對象的陽極，選擇性地施加驅動對象(直流電壓)，僅有該陽極的螢光體，受到從燈絲發射的熱電子激發而發光，實現所需的資訊顯示。 再者，於VFD，有時使從燈絲發射的熱電子加速的柵極，配置於燈絲與陽極之間。
由於VFD為自發光，因此可視性優異，且具有顯示圖案可對應顧客訂製。再者，於此「顧客」是意味對於VFD製造商的顧客，具體而言意味裝載VFD作為顯示裝置的顯示裝置製造商等。
再者，相關的習知技術可舉出下述專利文獻1。 於該專利文獻1，揭示了用以顯示驅動VFD所需的電源的構成例。 先行技術文獻
專利文獻 [專利文獻1]日本特開2014-211614號公報
發明概要 發明欲解決之課題 於此，由於VFD為了顯示驅動所應輸入的電源電壓的種類甚多，且有時依VFD的規格不同，各種電壓的要求電壓值會不同，因此加重了顧客端電源安裝的負擔。具體而言，發生為了支援各規格的電源而需要電源開發的工時，或為了安裝於顯示裝置而訂製VFD用的電源電路的問題。訂製的電源電路在例如採用上述專利文獻1所揭示的使用變壓器的電源電路時，僅其對象的VFD可使用該變壓器，因此需要庫存管理，由於管理成本的增加導致顯示裝置的製造成本增加。
本發明是有鑑於上述情況而完成，其目的在於針對裝載有螢光顯示管的顯示裝置，達成製造成本的削減。
本發明的顯示裝置包含：螢光顯示管，至少具有發射電子的燈絲、及於控制前述電子的移動的陽極電極上形成有螢光體的陽極；單一電源系統，設置於前述螢光顯示管的外部，具有可將輸出電壓變壓的升壓部，根據來自單一電源的輸入電壓，來獲得前述燈絲的電源電壓及前述陽極的電源電壓；升壓控制部，設置於前述螢光顯示管，控制前述升壓部的升壓動作，令該升壓部至少產生前述陽極的電源電壓；及驅動部，設置於前述螢光顯示管，輸入前述電源系統所獲得的前述燈絲的電源電壓及前述陽極的電源電壓，驅動前述燈絲及前述陽極。
藉此，至少針對陽極的電源電壓，即使設置於顯示裝置的電源系統為共通的構成，仍可藉由控制設置於螢光顯示管側的升壓控制部，來獲得任意值的電壓。
如上述本發明的顯示裝置，可採用如下構成：前述升壓部具有：升壓(step-up)電路，由前述升壓控制部控制其升壓動作；及電荷泵(charge-pump)電路，連接於前述升壓電路，產生電壓值比前述升壓電路的輸出電壓高的電壓。
藉此，於升壓部，藉由升壓控制部的控制，來調整升壓電路的輸出電壓及電荷泵電路的輸出電壓雙方的電壓值。
如上述本發明的顯示裝置，可採用如下構 成：前述驅動部輸入前述升壓電路的輸出電壓，來作為前述燈絲的電源電壓，輸入前述電荷泵電路的輸出電壓，來作為前述陽極的電源電壓。
藉此，若在電源規格符合燈絲的電源電壓的要求電壓值與對升壓部的輸入電壓值一致，且陽極的電源電壓值比燈絲的電源電壓值高的條件的範圍內，即使安裝的螢光顯示管的電源規格不同時，仍可使電源系統的構成通用。
如上述本發明的顯示裝置，可採用如下構成：前述螢光顯示管具有柵極，使從前述燈絲發射的熱電子加速；前述驅動部進行前述燈絲、前述陽極及前述柵極的驅動，並且輸入來自前述單一電源的輸入電壓，來作為前述燈絲的電源電壓，輸入前述升壓電路的輸出電壓，來作為前述柵極的電源電壓，輸入前述電荷泵電路的輸出電壓，來作為前述陽極的電源電壓。
藉此，若在電源規格符合燈絲的電源電壓的要求電壓值與對升壓部的輸入電壓值一致，且陽極及柵極的電源電壓值比燈絲的電源電壓值高，且進一步柵極的電源電壓值比陽極的電源電壓值低的條件的範圍內，即使安裝的螢光顯示管的電源規格不同時，仍可使電源系統的構成通用。
如上述本發明的顯示裝置，可採用如下構成：前述升壓部具有升壓電路，由前述升壓控制部控制其升壓動作；前述驅動部輸入來自前述單一電源的輸入電 壓，來作為前述燈絲的電源電壓，輸入前述升壓電路的輸出電壓，來作為前述陽極的電源電壓。
藉此，若在電源規格符合燈絲的電源電壓的要求電壓值與對升壓部的輸入電壓值一致，且陽極的電源電壓值比燈絲的電源電壓值高的條件的範圍內，即使安裝的螢光顯示管的電源規格不同時，仍可使電源系統的構成通用。
如上述本發明的顯示裝置，可採用如下構成：前述螢光顯示管具有複數條前述燈絲；前述驅動部可個別地驅動各個前述燈絲。
藉此，於僅在螢光顯示管的可顯示區域的一部分，進行顯示的部分顯示模式中，可僅驅動符合的一部分燈絲。
又，藉由可個別地驅動燈絲，驅動部可於各燈絲分別不同的時序施加驅動電壓。
如上述本發明的顯示裝置，可採用如下構成：前述驅動部具有：第一積體電路，包含驅動前述陽極的驅動電路；及第二積體電路，包含驅動前述燈絲的驅動電路；前述升壓控制部設置於前述第二積體電路。
藉此，可達成防止第一積體電路的尺寸過大。
又，本發明的螢光顯示管至少具有發射電子的燈絲、及於控制前述電子的移動的陽極電極上形成有螢光體的陽極，前述螢光顯示管裝載於顯示裝置；且包 含：升壓控制部，針對單一電源系統，控制升壓部的升壓動作，令該升壓部至少產生前述陽極的電源電壓，而前述單一電源系統設置於前述螢光顯示管的外部，具有可將輸出電壓變壓的前述升壓部，並且根據來自單一電源的輸入電壓，來獲得前述燈絲的電源電壓及前述陽極的電源電壓；及驅動部，輸入前述電源系統所獲得的前述燈絲的電源電壓及前述陽極的電源電壓，驅動前述燈絲及前述陽極。
藉由上述本發明的螢光顯示管，可獲得與上述本發明的顯示裝置同樣的作用。
如上述本發明的螢光顯示管，可採用如下構成：具有複數條前述燈絲；前述驅動部可個別地驅動各個前述燈絲。
藉此，於僅在螢光顯示管的可顯示區域的一部分，進行顯示的部分顯示模式中，可僅驅動符合的一部分燈絲。
又，藉由可個別地驅動燈絲，驅動部可於各燈絲分別不同的時序施加驅動電壓。
如上述本發明的螢光顯示管，可採用如下構成：前述驅動部具有：第一積體電路，包含驅動前述陽極的驅動電路；及第二積體電路，包含驅動前述燈絲的驅動電路；前述升壓控制部設置於前述第二積體電路。
藉此，可達成防止第一積體電路的尺寸過大。
發明效果 若依據本發明，可針對裝載有螢光顯示管的顯示裝置，達成製造成本的削減。
用以實施發明之形態 以下說明本發明的實施形態。 再者，說明是依以下順序進行。 ＜1.第一實施形態＞ [1-1.顯示裝置及螢光顯示管的構成] [1-2.實施形態的效果] ＜2.第二實施形態＞ ＜3.第3實施形態＞ ＜4.實施形態的總結＞ ＜5.變形例＞
＜1.第一實施形態＞ [1-1.顯示裝置及螢光顯示管的構成] 圖1是表示第一實施形態的顯示裝置100的電路構成圖。再者，於以下說明中，有時將螢光顯示管標示為「VFD」(Vacuum Fluorescent Display)。
顯示裝置100具備螢光顯示管1、控制器101、電源102、齊納二極體ZD、電阻R1及電阻R2、及升壓部103。 控制器101具有微電腦而構成，控制螢光顯示管1的顯示動作，而前述微電腦具備例如CPU(Central Processing Unit(中央處理單元))、ROM(Read Only Memory(唯讀記憶體))、及RAM(Random Access Memory(隨機存取記憶體))等。
螢光顯示管1具備：第一IC2及第二IC3，分別作為IC(Integrated Circuit(積體電路))晶片而構成；顯示部4，藉由發光進行資訊顯示；及燈絲端子f1a、f2a、f3a、f4a、f1b、f2b、f3b、f4b，用以對後述的燈絲Fi供電的端子。
於此，預先藉由圖2來說明螢光顯示管1的構造。再者，圖2A是表示透視螢光顯示管1的一部分的概略透視圖，圖2B是依圖2A的A-A’剖面切斷的螢光顯示管1的概略剖面圖。 螢光顯示管1具備密封容器1c，其由顯示管基板1a及覆蓋顯示管基板1a的表面的蓋構件1b構成；於密封容器1c內，形成具有燈絲(直熱型陰極)Fi、陽極An及柵極Gr的顯示部4。於此，密封容器1c內呈真空狀態。
於顯示部4，設置複數條發射電子的燈絲Fi(以圖2B的黑色圓圈部分表示)。於此為設置4條燈絲Fi之例，但燈絲Fi的條數若為複數條即可。 陽極An是於控制從燈絲Fi發射的電子的陽極電極上，形成螢光體而成。陽極An是於顯示管基板1a上，藉由例如圖案印刷而形成，依據與應顯示的資訊相應的預定圖案排列。以下將如此以預定圖案排列複數個陽極An的部分，標示為「陽極圖案部4a」。
若資訊是文字或數字等，本例的螢光顯示管1能以1位數或1文字等預定單位，來區分資訊並顯示。於圖2之例，藉由7區段份的陽極An(7個獨立的陽極An)，來形成該預定單位份的顯示單位，而前述7區段份的陽極An可顯示單一數字或字母等。已將該預定單位份的顯示區域，標示為「顯示區塊」。於陽極圖案部4a，複數個該類顯示區塊排列於顯示管基板1a上。 再者，圖2A所示的7區段份的陽極An的排列圖案僅是顯示區塊的一例，構成顯示區塊的陽極An的排列圖案不限定於該圖案。
柵極Gr是使從燈絲Fi對於陽極An發射的電子加速的網狀電極，就各顯示區塊形成。
於螢光顯示管1，蓋構件1b是以例如玻璃構成，其至少與顯示管基板1a相對向的部分為透明。也就是說，經由該透明部分，從外部便可目視伴隨於陽極An的亮燈的顯示資訊。 螢光顯示管1中顯示資訊側的面(亦即上述透明部分中與陽極An的對向面相反側的面)標示為「表面S1」。又，螢光顯示管1中與表面S1相反側的面標示為「背面S2」。
於螢光顯示管1，為了使陽極圖案部4a的顯示區塊中的所需顯示區塊顯示資訊，在驅動電壓施加於燈絲Fi的狀態下，於對應於該顯示區塊而設置的柵極Gr及該顯示區塊內的預定陽極An，施加直流電壓。藉此，僅有該顯示區塊中的預定的陽極An的螢光體，受到從燈絲Fi發射的熱電子激發而發光，實現資訊的顯示。
說明回到圖1。 第一IC2內建有驅動電路，其進行圖2所示的顯示部4的陽極An及柵極Gr的驅動。 又，第二IC3內建有進行燈絲Fi的驅動的驅動電路。
於圖2雖省略圖示，但於本例的螢光顯示管1，第一IC2及第二IC3安裝於顯示管基板1a，與顯示部4均位於密閉空間內。亦即，螢光顯示管1是作為所謂CIG(Chip In Glass(玻璃接合))-VFD而構成。
於燈絲端子f1a～f4a及燈絲端子f1b～f4b連接有燈絲Fi。具體而言，於本例，4條燈絲Fi中每1條分別其一端連接於燈絲端子f1a、f2a、f3a、f4a中相對應的1個端子，另一端連接於燈絲端子f1b、f2b、f3b、f4b中相對應的1個端子。 燈絲端子f1a～f4a分別與第二IC3連接，燈絲端子f1b～f4b對於陽極所接地的齊納二極體ZD的陰極連接。
控制器101對於第一IC2及第二IC3，輸出顯示部4的顯示控制用的訊號。具體而言，控制器101對於第一IC2，輸出用以指示作為驅動對象的陽極An或柵極Gr的訊號，或輸出用以指示陽極An的發光亮度的訊號。 第二IC3按照該等指示訊號，進行陽極An及柵極Gr的驅動。再者，陽極An的發光亮度的調整是藉由例如變化對於陽極An的驅動訊號的ON(開啟)工作比來進行。
控制器101對於第二IC3，輸出用以指示應驅動的燈絲Fi的訊號。 於本例，第二IC3個別連接有燈絲端子f1a～f4a，可個別驅動燈絲Fi。然後，第二IC3驅動由來自控制器101的上述訊號所指示的燈絲Fi。
作為顯示部4的顯示模式，本例的螢光顯示管1不僅具有將顯示部4的顯示區域全體作為對象，進行資訊顯示的顯示模式(以下標示為「全區顯示模式」)，還具有僅將分割成燈絲Fi的排列方向的複數個顯示區域中的一部分顯示區域作為對象，進行資訊顯示的顯示模式(以下標示為「部分顯示模式」)。 於全區顯示模式時，於第二IC3，進行來自控制器101之驅動所有燈絲Fi的指示，或於部分顯示模式時，進行僅驅動一部分燈絲Fi的指示。 於部分顯示模式時，僅驅動部分顯示區域的陽極An的亮燈所需要的一部分燈絲Fi。亦即，不會無謂地驅動該陽極An的亮燈所不需要的燈絲Fi，藉此達成消耗電力的削減。
又，本例的第二IC3在驅動複數條燈絲Fi時，於各燈絲Fi，在各不相同的時序施加驅動電壓。具體而言，第二IC3針對複數條燈絲Fi，逐條依序施加驅動電壓。此時，驅動電壓是施加脈衝狀(矩形波狀)的電壓。 藉此，比起於複數條燈絲Fi，同時施加驅動電壓時，可減少流入第二IC3內的電流。例如若必須於1條燈絲Fi流入30mA的電流，由於本例是逐條驅動燈絲Fi，因此不會同時驅動2條以上，因此以1條燈絲Fi的電流30mA，即足以作為瞬間電流。另，同時驅動時，由於流入30mA×燈絲Fi的條數份的電流，因此若燈絲Fi有例如4條時，流入120mA的電流。 一般而言，為了於IC流入更多電流，必須加大IC內部的配線寬，IC外型變大，導致IC的成本上升。若依據本例，由於可減少流入IC內部的電流量，因此可縮小第二IC3內部的配線寬，可達成成本的削減。 又，藉由可縮小流入第二IC3的電流，可達成減低放射雜訊。
再者，於本例的第二IC3設置作為升壓控制部3a的電路，此將於後面敘述。
升壓部103根據來自電源102的輸入電壓，產生高電壓VH及低電壓VIN，其中前述高電壓VH是由第一IC2利用作為陽極An及柵極Gr的驅動電壓，前述低電壓VIN是由第二IC3利用作為各燈絲Fi的驅動電壓。 於此，電源102設為5V電源，輸出約5V的直流電壓。
升壓部3具備：升壓電路104，其構成為可將輸出電壓變壓；及電荷泵電路105，其連接於升壓電路104，產生電壓值比升壓電路104的輸出電壓高的電壓。 升壓電路104具備電感器Ls、開關SW、二極體Ds及電容器Cs，構成為斬波器型的升壓切換調節器。於本例，開關SW是採用n通道型的MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor(金屬氧化物半導體場效電晶體))。 如圖示，電感器Ls的一端是經由電源102的輸出端子接地，另一端是經由開關SW的汲極-源極間接地。電感器Ls的另一端與開關SW的汲極的連接點是與二極體Ds的陽極連接，二極體Ds的陰極是經由電容器Cs接地。
於升壓電路104，藉由開關SW重複ON/OFF(開啟/關閉)，電容器Cs的兩端電壓可獲得電壓值比電源102的輸出電壓(升壓電路104的輸入電壓)高的直流電壓。於本實施形態，如此獲得的電容器Cs的兩端電壓，亦即升壓電路104的輸出電壓是作為上述的低電壓VIN輸入第二IC3，利用作為燈絲Fi的驅動電壓。
於此，升壓電路104的開關SW的ON/OFF動作，是由設置於第二IC3內的升壓控制部3a控制。 升壓控制部3a進行回授控制，用以使升壓電路104的輸出電壓的電壓值以預定值維持在一定。
為了實現該回授控制，於顯示裝置100，設置由電阻R1及電阻R2所組成的檢測電路。如圖示，電阻R1的一端連接於二極體Ds的陰極與電容器Cs的連接點，另一端經由電阻R2接地。於電阻R1及電阻R2的連接點，獲得升壓電路104的輸出電壓的檢測值，該檢測值輸入於升壓控制部3a。
為將上述檢測值維持在預定值，升壓控制部3a將開關SW的ON/OFF動作進行PWM(Pulse Width Modulation(脈衝寬調變))控制。具體而言，調整開關SW的工作比。 於本例，升壓控制部3a所進行的開關SW的控制，是使升壓電路104的輸出電壓值，相對於來自電源102的約5V的輸入約成為12V。
電荷泵電路105具備電容器Cc、二極體D1、二極體D2及電容器Co。如圖示，二極體D1的陽極連接於升壓電路104的電容器Cs與電阻R1的連接點，陰極連接於二極體D2的陽極。二極體D2的陰極經由電容器Co接地。 電容器Cc插入於升壓電路104的開關SW與電感器Ls的連接點、與二極體D1與二極體D2的連接點之間。
於該類電荷泵電路105，作為電容器Co的兩端電壓所獲得的輸出電壓，獲得電壓值比升壓電路104的輸出電壓高的直流電壓。具體而言，於本例的電荷泵電路105，獲得電壓值約為升壓電路104的輸出電壓值的2倍的輸出電壓。於本例，由於升壓電路104的輸出電壓值設為約12V，因此電荷泵電路105的輸出電壓值約為24V。
電荷泵電路105的輸出電壓是作為上述高電壓VH而輸入於第二IC3，利用作為陽極An及柵極Gr的驅動電壓。
[1-2.實施形態的效果] 於上述所說明的作為實施形態的顯示裝置100，用以驅動螢光顯示管1的陽極An、柵極Gr及燈絲Fi所需的電源電壓(高電壓VH及低電壓VIN)是由電源102及升壓部103所組成的單一電源系統來供給。 然後，藉由採用如此以單一電源系統供給高電壓VH及低電壓VIN的構成，並且藉由於顯示裝置100，利用升壓控制部3a設定回授控制的目標電壓值，可變更該等低電壓VIN及高電壓VH的電壓值。這意味著設想電源規格不同的螢光顯示管1(亦即高電壓VH、低電壓VIN的要求電壓值不同的螢光顯示管1)可安裝於顯示裝置100時，符合各個電源規格，可使電源系統的構成通用。
於此，作為對照，例示圖3、圖4的顯示裝置100’、顯示裝置100’’的電源系統的構成。 於以下說明，針對與已說明完畢的部分同樣的部分，附上同一符號並省略說明。
圖3、圖4是安裝同時驅動複數條燈絲Fi的螢光顯示管1’之例。進而言之，圖3、圖4是交流的燈絲電壓Ef施加於燈絲Fi之例。於螢光顯示管1’，未設置第二IC3，設置利用高電壓VH來驅動陽極An及柵極Gr的IC2’(相當於第一IC2)。
圖3所示的顯示裝置100’於電源系統設有利用變壓器TR的電源電路110。於該顯示裝置100’，設有例如12V電源的電源102’，電源電路110根據來自電源102’的輸入電壓，利用變壓器TR來產生高電壓VH及燈絲電壓Ef(參考例如上述專利文獻1)。
圖4所示的顯示裝置100’’是以不同的電源系統，產生高電壓VH及燈絲電壓Ef。於顯示裝置100’’設有12V電源的電源102’，升壓電路104根據來自電源102’的輸入電壓來產生高電壓VH。於顯示裝置100’’，升壓控制部3a設置於螢光顯示管1’的外部，藉由升壓控制部3a的回授控制，產生預定電壓值的電壓來作為高電壓VH。 燈絲驅動電路111根據來自不同於電源102’的電源(未圖示)的輸入電壓，來產生燈絲電壓Ef。
採用如圖3所示的利用變壓器TR的電源系統時，若螢光顯示管1’的電源規格不同，則電源電路110的構成亦必須與其相應地變更，導致電源開發成本增加。尤其變壓器TR會成為因應對象的電源規格的訂製零件，因此需要庫存管理，因管理成本增大而導致顯示裝置100’的製造成本增加。 又，即使是圖4所示的顯示裝置100’’，當安裝的螢光顯示管1’的電源規格不同時，仍必須變更燈絲驅動電路111等之電路構成，導致電源開發成本增加。
相對於此，於本實施形態的顯示裝置100，在安裝的螢光顯示管1的電源規格不同時，仍可藉由設置於螢光顯示管1側的升壓控制部3a，獲得任意值的電壓來作為低電壓VIN及高電壓VH，因此可使電源系統的構成通用。 因此，可無須因應安裝的螢光顯示管1的電源規格，來訂製顯示裝置100的電源系統的構成，於製造顯示裝置100時，達成電源開發成本的削減及零件庫存的管理成本的削減，就可達成顯示裝置100的製造成本的削減。
再者，具備電荷泵電路105時，高電壓VH的電壓值可與低電壓VIN個別調整。具體而言，可藉由將電荷泵電路105的級數，亦即將電荷泵電路105升壓幾倍，來個別調整高電壓VH的電壓值。電荷泵電路105的級數變更可藉由二極體或電容器等通用零件的安裝數來調整，無須藉由變壓器TR等訂製零件來調整，因此可大幅減低庫存管理負擔。
＜2.第二實施形態＞ 圖5是表示第二實施形態的顯示裝置100A的電路構成圖。 與第一實施形態的顯示裝置100比較，顯示裝置100A的相異點在於設置電源102A來取代電源102，設置升壓部103A來取代升壓部103。 電源102A是輸出電壓值與電源102不同的電源，於本例為12V電源。 升壓部103A與升壓部103的不同點在於省略電荷泵電路105。
於顯示裝置100A，電源102A的輸出電壓，亦即升壓部103A的輸入電壓作為低電壓VIN而輸入於第二IC3。然後，升壓電路104的輸出電壓作為高電壓VH而輸入於第一IC2。
於顯示裝置100A，藉由利用升壓控制部3a設定回授控制的目標電壓值，可將高電壓VH的電壓值設定為任意值。 這意味著若電源規格在符合低電壓VIN的要求電壓值與電源102A的輸出電壓值(對升壓部103A的輸入電壓值一致)一致，且高電壓VH的電壓值高於低電壓VIN的條件的範圍內，即使安裝的螢光顯示管1的電源規格不同時，仍可使電源系統的構成通用。 因此，若在上述電源規格的範圍內，無須因應安裝的螢光顯示管1的電源規格，來訂製顯示裝置100A的電源系統的構成，可達成製造顯示裝置100A時的電源開發成本的削減及零件庫存的管理成本的削減。
＜3.第3實施形態＞ 圖6是表示第3實施形態的顯示裝置100B的電路構成圖。 與第一實施形態的顯示裝置100比較，顯示裝置100B的相異點在於設置電源102A(例如12V電源)來取代電源102，設置螢光顯示管1B來取代螢光顯示管1。
螢光顯示管1B是採用柵極Gr的電源電壓的要求電壓值，低於陽極An的電源電壓的要求電壓值的電源規格，個別輸入針對柵極Gr的驅動電壓的電源電壓即柵極用電壓VHG、及針對陽極An的驅動電壓的電源電壓即陽極用電壓VHA。
於螢光顯示管1B，設置第一IC2B來取代第一IC2，第一IC2B具有藉由陽極用電壓VHA進行陽極An的驅動的驅動電路、及藉由柵極用電壓VHG進行柵極Gr的驅動的驅動電路。
於顯示裝置100B，從電源102A對升壓部103的輸入電壓是作為低電壓VIN輸入於第二IC3。然後，升壓電路104的輸出電壓是作為柵極用電壓VHG，電荷泵電路105的作為陽極用電壓VHA分別輸入於第一IC2。
於該類顯示裝置100B，藉由利用升壓控制部3a設定回授控制的目標電壓值，可將柵極用電壓VHG及陽極用電壓VHA的電壓值設定為任意值。
這意味著若電源規格在符合低電壓VIN的要求電壓值與電源102A的輸出電壓值(對升壓部103A的輸入電壓值一致)一致，且陽極用電壓VHA及柵極用電壓VHG的電壓值高於低電壓VIN的電壓值，進一步柵極用電壓VHG的電壓值低於陽極用電壓VHA的電壓值的條件的範圍內，即使安裝的螢光顯示管1的電源規格不同時，仍可使電源系統 的構成通用。
因此，若在上述電源規格的範圍內，無須因應安裝的螢光顯示管1B的電源規格，來訂製顯示裝置100B的電源系統的構成，可達成製造顯示裝置100B時的電源開發成本的削減及零件庫存的管理成本的削減。
<4.實施形態的總結>
如上述，作為實施形態的顯示裝置(100、100A或100B)包含：螢光顯示管(1或1B)，至少具有發射電子的燈絲(Fi)、及於控制電子的移動的陽極電極(An)上形成有螢光體的陽極；單一電源系統，設置於螢光顯示管的外部，具有可將輸出電壓變壓的升壓部(103或103A)，根據來自單一電源(102或102A)的輸入電壓，來獲得燈絲的電源電壓及陽極的電源電壓；升壓控制部(3a)，設置於螢光顯示管，控制升壓部的升壓動作，令該升壓部至少產生陽極的電源電壓；及驅動部(第一IC2及第二IC3、或第一IC2B及第二IC3)，設置於螢光顯示管，輸入電源系統所獲得的燈絲的電源電壓及陽極的電源電壓，驅動燈絲及陽極。
藉此，至少針對陽極的電源電壓，即使設置於顯示裝置的電源系統為共通的構成，仍可藉由控制設置於螢光顯示管側的升壓控制部，來獲得任意值的電壓。
因此，無須因應安裝的螢光顯示管的電源規格，來訂製顯示裝置的電源系統的構成，達成螢光顯示管的電源開發成本的削減及電源構成零件的庫存管理成本削減，就可達成顯示裝置的製造成本的削減。
又，如作為實施形態的顯示裝置(100或100B)，其中升壓部(103)具有：升壓電路(104)，由升壓控制部控制其升壓動作；及電荷泵電路(105)，連接於升壓電路，產生電壓值比升壓電路的輸出電壓高的電壓。
藉此，於升壓部，藉由升壓控制部的控制，來調整升壓電路的輸出電壓及電荷泵電路的輸出電壓雙方的電壓值。
因此，可達成在共通的電源系統能產生的電壓值的設定自由度提升。總言之，於共通的電源系統可支援更多的電源規格的螢光顯示管。
進而言之，如作為實施形態的顯示裝置(100)其中驅動部輸入升壓電路的輸出電壓，來作為燈絲的電源電壓，輸入電荷泵電路的輸出電壓，來作為陽極的電源電壓。
藉此，若在電源規格符合燈絲的電源電壓的要求電壓值與對升壓部的輸入電壓值一致，且陽極的電源電壓值比燈絲的電源電壓值高的條件的範圍內，即使安裝的螢光顯示管的電源規格不同時，仍可使電源系統的構成通用。
因此，達成螢光顯示管的電源開發成本的削減及電源構成零件的庫存管理成本的削減，就可達成顯示裝置的製造成本的削減。
進而言之，如作為實施形態的顯示裝置(100B)，其中螢光顯示管具有柵極(Gr)，使從燈絲發射 的熱電子加速；驅動部(第一IC2B及第二IC3)進行燈絲、陽極及柵極的驅動，並且輸入來自單一電源的輸入電壓，來作為燈絲的電源電壓，輸入升壓電路的輸出電壓，來作為柵極的電源電壓，輸入電荷泵電路的輸出電壓，來作為陽極的電源電壓。
藉此，若在電源規格符合燈絲的電源電壓的要求電壓值與對升壓部的輸入電壓值一致，且陽極及柵極的電源電壓值比燈絲的電源電壓值高，且進一步柵極的電源電壓值比陽極的電源電壓值低的條件的範圍內，即使安裝的螢光顯示管的電源規格不同時，仍可使電源系統的構成通用。
因此，達成螢光顯示管的電源開發成本的削減及電源構成零件的庫存管理成本的削減，就可達成顯示裝置的製造成本的削減。
又，如作為實施形態的顯示裝置(100A)，其中升壓部(103A)具有升壓電路，由升壓控制部控制其升壓動作；驅動部輸入來自前述單一電源的輸入電壓，來作為燈絲的電源電壓，輸入升壓電路的輸出電壓，來作為陽極的電源電壓。
藉此，若在電源規格符合燈絲的電源電壓的要求電壓值與對升壓部的輸入電壓值一致，且陽極的電源電壓值比燈絲的電源電壓值高的條件的範圍內，即使安裝的螢光顯示管的電源規格不同時，仍可使電源系統的構成通用。
因此，達成螢光顯示管的電源開發成本的削減及電源構成零件的庫存管理成本的削減，就可達成顯示裝置的製造成本的削減。
進而言之，如作為實施形態的顯示裝置，其中螢光顯示管具有複數條前述燈絲；驅動部可個別地驅動各個燈絲。
藉此，於僅在螢光顯示管的可顯示區域的一部分，進行顯示的部分顯示模式中，可僅驅動符合的一部分燈絲。
因此，可達成消耗電力的削減。
又，藉由可個別地驅動燈絲，驅動部可於各燈絲分別不同的時序施加驅動電壓。藉此，可減少燈絲驅動時流於驅動部的電流，並且可達成放射雜訊的減低。
進而言之，如作為實施形態的顯示裝置，其中驅動部具有：第一積體電路(第一IC2或第一IC2A)，包含驅動陽極的驅動電路；及第二積體電路(第二IC3)，包含驅動燈絲的驅動電路；升壓控制部設置於第二積體電路。
藉此，可達成防止第一積體電路的尺寸過大。
當陽極的驅動電路的電路規模相對於燈絲的驅動電路為大，假定升壓控制部設置於第一積體電路時，第一積體電路的尺寸有過大之虞。若第一積體電路的尺寸過大，對於螢光顯示管的基板上之第一積體電路及第二積體電路的 配置自由度有降低之虞。
因此，藉由於第二積體電路側設置升壓控制部，達成防止第一積體電路的尺寸過大，並且達成第一、第二積體電路的尺寸均衡。藉此，可達成第一、第二積體電路的配置自由度提升，可達成減輕螢光顯示管的設計上的負擔。
又，作為實施形態的螢光顯示管(1或1B)至少具有發射電子的燈絲，及於控制電子的移動的陽極電極上，形成有螢光體的陽極，裝載於顯示裝置；且包含：升壓控制部(3a)，針對單一電源系統，控制升壓部的升壓動作，令該升壓部至少產生陽極的電源電壓，而前述單一電源系統設置於螢光顯示管的外部，具有可將輸出電壓變壓的升壓部，並且根據來自單一電源的輸入電壓，來獲得燈絲的電源電壓及陽極的電源電壓；及驅動部(第一IC2及第二IC3、或第一IC2B及第二IC3)，輸入電源系統所獲得的燈絲的電源電壓及陽極的電源電壓，驅動燈絲及陽極。
藉由該類實施形態的螢光顯示管，可獲得與上述作為實施形態的顯示裝置同樣的作用及效果。
又，如作為實施形態的螢光顯示管，其中具有複數條燈絲；驅動部可個別地驅動各個燈絲。
藉此，於僅在螢光顯示管的可顯示區域的一部分，進行顯示的部分顯示模式中，可僅驅動符合的一部分燈絲。
因此，可達成消耗電力的削減。
又，藉由可個別地驅動燈絲，驅動部可於各燈絲分別不同的時序施加驅動電壓。藉此，可減少燈絲驅動時流於驅動部的電流，並且可達成放射雜訊的減低。
進而言之，如作為實施形態的螢光顯示管，其中驅動部具有：第一積體電路(第一IC2或第一IC2A)，包含驅動陽極的驅動電路；及第二積體電路，包含驅動燈絲的驅動電路；升壓控制部設置於第二積體電路。
藉此，可達成防止第一積體電路的尺寸過大。又，可達成第一、第二積體電路的尺寸均衡。 因此，可達成第一、第二積體電路的配置自由度提升，可達成減輕螢光顯示管的設計上的負擔。
＜5.變形例＞ 以上說明了本發明的實施形態，但本發明不得限定於目前為止所說明的具體例。 例如上述雖例示了對於具有用以使發射自燈絲Fi的電子加速的柵極Gr的螢光顯示管，適用本發明的情況，但本發明亦可適宜適用於採用省略柵極Gr之所謂2極管構造的螢光顯示管。
又，本發明亦可適宜適用於CIG-VFD以外的VFD。例如對於所謂COG(Chip Out Glass)-VFD，亦可適宜適用本發明，而前述COG(Chip Out Glass)-VFD是於共通的基板，形成燈絲及陽極(及柵極)的各電極、及對該等電極給予驅動電壓的積體電路裝置，並且該積體電路裝置位於密封燈絲及陽極(及柵極)的密封容器外。
1、1’、1B‧‧‧螢光顯示管1a‧‧‧顯示管基板1b‧‧‧蓋構件1c‧‧‧密封容器2、2B‧‧‧第一IC2’‧‧‧IC3‧‧‧第二IC3a‧‧‧升壓控制部4‧‧‧顯示部4a‧‧‧陽極圖案部100、100A、100B、100’、100’’‧‧‧顯示裝置101‧‧‧控制器102、102A‧‧‧電源103、103A‧‧‧升壓部104‧‧‧升壓電路105‧‧‧電荷泵電路110‧‧‧電源電路111‧‧‧燈絲驅動電路An‧‧‧陽極CPU‧‧‧中央處理單元Cc、Co、Cs‧‧‧電容器
D1、D2、Ds:二極體
Ef:燈絲電壓
f1a~f4a、f1b~f4b:燈絲端子
Fi:燈絲
Gr:柵極
IC:積體電路
Ls:電感器
MOSFET:金屬氧化物半導體場效電晶體
PWM:脈衝寬調變
R1、R2:電阻
RAM:隨機存取記憶體
ROM:唯讀記憶體
S1:表面
S2:背面
SW:開關
TR:變壓器
VFD:螢光顯示管
VH:高電壓
VHA:陽極用電壓
VHG:柵極用電壓
VIN:低電壓
ZD:齊納二極體
圖1是表示第一實施形態的顯示裝置的電路構成圖。 圖2是螢光顯示管的構造的說明圖。 圖3是用以說明習知的顯示裝置的電源的構成例的圖。 圖4是用以說明習知的顯示裝置的電源的其他構成例的圖。 圖5是表示第二實施形態的顯示裝置的電路構成圖。 圖6是表示第三實施形態的顯示裝置的電路構成圖。
1:螢光顯示管
2:第一IC
3:第二IC
3a:升壓控制部
4:顯示部
100:顯示裝置
101:控制器
102:電源
103:升壓部
104:升壓電路
105:電荷泵電路
Cc、Co、Cs:電容器
D1、D2、Ds:二極體
f1a~f4a、f1b~f4b:燈絲端子
Ls:電感器
R1、R2:電阻
SW:開關
VH:高電壓
VIN:低電壓
ZD:齊納二極體

Claims (8)

  1. 一種顯示裝置，包含：螢光顯示管，至少具有發射電子的燈絲、及於控制前述電子的移動的陽極電極上形成有螢光體的陽極；單一電源系統，設置於前述螢光顯示管的外部，具有可將輸出電壓變壓的升壓部，根據來自單一電源的輸入電壓，來獲得前述燈絲的電源電壓及前述陽極的電源電壓；升壓控制部，設置於前述螢光顯示管，控制前述升壓部的升壓動作，令該升壓部至少產生前述陽極的電源電壓；及驅動部，設置於前述螢光顯示管，輸入前述電源系統所獲得的前述燈絲的電源電壓及前述陽極的電源電壓，驅動前述燈絲及前述陽極，前述驅動部具有：第一積體電路，包含驅動前述陽極的驅動電路；及第二積體電路，包含驅動前述燈絲的驅動電路，前述升壓控制部設置於前述第二積體電路。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中前述升壓部具有：升壓(step-up)電路，由前述升壓控制部控制其升壓動作；及電荷泵(charge-pump)電路，連接於前述升壓電路，產生電壓值比前述升壓電路的輸出電壓還高的電壓。
  3. 如請求項2之顯示裝置，其中前述驅動部，輸入前述升壓電路的輸出電壓，來作為前述燈絲的電源電壓，輸入前述電荷泵電路的輸出電壓，來作為前述陽極的電源電壓。
  4. 如請求項2之顯示裝置，其中前述螢光顯示管，具有柵極，使從前述燈絲發射的熱電子加速；前述驅動部，進行前述燈絲、前述陽極及前述柵極的驅動，並且輸入來自前述單一電源的輸入電壓，來作為前述燈絲的電源電壓，輸入前述升壓電路的輸出電壓，來作為前述柵極的電源電壓，輸入前述電荷泵電路的輸出電壓，來作為前述陽極的電源電壓。
  5. 如請求項1之顯示裝置，其中前述升壓部，具有升壓電路，由前述升壓控制部控制其升壓動作；前述驅動部，輸入來自前述單一電源的輸入電壓，來作為前述燈絲的電源電壓，輸入前述升壓電路的輸出電壓，來作為前述陽極的電源電壓。
  6. 如請求項1至5中任一項之顯示裝置，其中 前述螢光顯示管具有複數條前述燈絲；前述驅動部可個別地驅動各個前述燈絲。
  7. 一種螢光顯示管，至少具有發射電子的燈絲、及於控制前述電子的移動的陽極電極上形成有螢光體的陽極，前述螢光顯示管裝載於顯示裝置，且包含：升壓控制部，針對單一電源系統，控制升壓部的升壓動作，令該升壓部至少產生前述陽極的電源電壓，而前述單一電源系統設置於前述螢光顯示管的外部，具有可將輸出電壓變壓的前述升壓部，並且根據來自單一電源的輸入電壓，來獲得前述燈絲的電源電壓及前述陽極的電源電壓；及驅動部，輸入前述電源系統所獲得的前述燈絲的電源電壓及前述陽極的電源電壓，驅動前述燈絲及前述陽極，其中前述驅動部具有：第一積體電路，包含驅動前述陽極的驅動電路；及第二積體電路，包含驅動前述燈絲的驅動電路，前述升壓控制部設置於前述第二積體電路。
  8. 如請求項7之螢光顯示管，其具有複數條前述燈絲，前述驅動部可個別地驅動各個前述燈絲。
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