DE1614911B2 - Anzeige-und Speichervorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasentladungsvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Gasentladungsvorrichtung dieser Art (US-PS 29 84 765) wird der Entladungsvorgang an den Gasentladungsstellen während des gesamten Signalzyklus eines hochfrequenten Signals aufrechterhalten. Das hochfrequente Signal im Bereich mehrerer Megahertz wird bei der bekannten Vorrichtung an die Elektroden gelegt, so daß das sich schnell ändernde Feld eine Ionisierung des Gases bewirkt. Dieser Entladungs-Vorgang soll im folgenden als Entladung vom Typ I bezeichnet werden.

Es ist eine Eigenschaft der Entladung vom Typ I, daß sich keine bedeutenden Ladungen auf den Wandungen sammeln, da die Frequenz des Signals so hoch ist, daß die Wandungen überhaupt nicht in den Zustand gelangen, in welchem sie eine Ladung aufnehmen. Bei der hohen Signalfrequenz liegt ein Zustand vor, bei dem die Polarität des Signals sich so schnell umkehrt, daß die meisten der geladenen Teilchen in dem Volumen zwischen den Wänden bleiben und die Wände nicht erreichen.

Bei der bekannten Vorrichtung, bei der die Entladung und die dadurch erzeugte Glimmstrecke während des gesamten Signalzyklus aufrechterhalten wird, hängt die Speicherung mit den Ladungen in dem Gasvolumen selbst zusammen. Um an einer bestimmten Gasentladungsstelle einen Entladungsvorgang hervorzurufen, müssen einmal die entsprechenden Elektroden durch das hochfrequente Signal erregt werden, zum anderen muß an die betreffende Gasentladungsstelle ein Zündimpuls gelangen. Befindet sich die Gasentladungsstelle im »Ruhezustand«, d. h., wird kein hochfrequentes Signal zugeführt, so ist keine Informationsspeicherung möglich. Anders ausgedrückt: Um eine bestimmte Information darzustellen, müssen entsprechende Signale an die vorgeschriebenen Gasentladungsstellen geführt werden.

Es ist weiterhin bekannt (DE-AS 10 02 789), für die Darstellung von Information zwei gegenüberliegende Drahtgitter vorzusehen, zwischen denen ein Elektrolumineszenzmaterial angeordnet ist. Die Auswahl und Erregung bestimmter Stellen, bzw. des Materials erfolgt dadurch, daß eine entsprechende »Gitterreihe« und »Gitterspalte« durch einen Elektronenstrahl erregt wird. Eine auf einem ähnlichen Prinzip beruhende Anordnung ist auch aus der DE-AS 11 77 255 und der US-PS 29 33 648 bekannt. Diesen Anordnungen ist gemeinsam, daß, um an einer bestimmten Gasentladungsstelle einen Entladungsvorgang zu bewirken, den zugehörigen Elektroden selektiv ein Erregungssignal zugeführt werden muß, oder anders ausgedrückt: Im nichterregten Zustand ist in der Gasentladungsvorrichtung selbst keine Information gespeichert. Hierdurch ergibt sich der Nachteil, daß für jeden Entladungsvorgang eine spezielle Adressierung der gewünschten Gasentladungsstelle notwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasentladungsvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der Information darstellbar ist, ohne daß an den Gasentladungsstellen dauernd ein Entladungs- (~A. Vorgang stattfindet.

Ausgehend von einer Gasentladungsvorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem Gasentladungstyp, der in der erfindungsgemäßen Gasentladungsvorrichtung verwendet wird, wird ein Zustand hergestellt, bei dem sich Wandladungen auf den Wandungen ausbilden, und diese Wandladungen stellen eine Information dar. Dieser Entladungstyp soll im folgenden als Entladung vom Typ II bezeichnet werden. Sind durch die Informationssignale einmal an bestimmten Gasentladungsstellen Wandladungen erzeugt worden, so bewirkt das Zuführen der weiteren Signale nur dann eine Stoßentladung, wenn an der betreffenden Gasentladungsstelle Wandladungen vorhanden sind. Im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen können also sämtlichen Gasentladungsstellen, wenn erst einmal an bestimmten, gewünschten Stellen Wandladungen erzeugt worden sind, die weiteren Signale zugeführt werden, und es werden nur ₍ an den gewünschten Stellen, nämlich dort wo Wandla- ^ J düngen vorliegen, weitere Stoßentladungen hervorgerufen, um die Darstellung der Information und ein erneutes Bilden von Wandladungen zu erhalten. Werden die weiteren Signale an Elektroden solcher Gasentladungsstellen gelegt, wo keine Wandladungen vorliegen, so wird dort keine Stoßentladung her.vorgerufen, und es werden auch keine Wandladungen erzeugt. Die Erfindung nutzt also das Speichervermögen aus, welches durch die Ladungen auf den Wandungen bedingt ist.

Der bei einem Entladungsvorgang des Typs II erreichte Zustand der Gasentladungsstelle kann erreicht werden durch Verringerung der Abmessungen der Gasentladungsstelle oder durch Verringerung der Frequenz der zugeführten Signale. Da entgegengesetzt geladene Teilchen von den entsprechenden Wandungen angezogen werden, ist die Spannung, die aus der Wandlung resultiert, dem angewandten Signal entgegengesetzt. Die Erfindung lehrt also die Verwendung von Stoßentladungsgaszellen für Informationszwecke. Die Gasentladungsvorrichtung kann beispielsweise in Form einer Matrix ausgebildet sein und direkt durch Digitalsignale gesteuert werden, weiche von einem

Computer erzeugt werden.

Es gab bereits früher Versuche zur Bildung von Gasentladungsanzeigen. Sie benutzten eine relativ große Anzahl von Zellen mit inneren Leitern. Irgendein Wechselstrom- oder Gleichstromsignal mit hinreichend großem Zündpotential wird an die Innenelektroden angelegt, um eine Glimmentladung zu erregen und um diese Entladung während fast der ganzen Zeit des Signals aufrechtzuerhalten. Wird ein Wechselstromsignal zugeführt, so wird die Glimmentladung fast während des gesamten Signalzyklus aufrechterhalten. Genügt diese Anordnung für den Betrieb einzelner Zellen, so ist die Verwendung einer großen Anzahl von Zellen beispielsweise in einer Tafelmatrix mit Schwierigkeiten verbunden, und zwar aufgrund von Rückkopplungen und falschen Zündungen von Zellen. Im Gegensatz dazu wird bei der Anordnung der Elektroden außerhalb der Gaszellen, wie es bei der vorliegenden Erfindung der Fall ist, eine unabhängige Isolation zwischen einer einzelnen Zelle und allen anderen Zellen, wenn diese in einer tafelförmigen Anzeigeanordnung verwendet werden, durch den effektiven kapazitiven Blindwiderstand erreicht, der in Reihe mit jeder Zelle und den Leitern liegt.

Unter bestimmten Umständen bildet sich die Ladung auf den Wandungen bei einer Entladung vom Typ II sehr schnell aus, so daß die Entladung fast unmittelbar nach dem Beginn oder kurz danach gelöscht wird, weil die aus der Wandladung resultierende Spannung dem zugeführten Signal entgegengesetzt ist.

Bei diesen Stoßentladungen beträgt die Entladungszeit nur einen geringen Teil der Zykluszeit des zugeführten Signals. Bei bestimmten Frequenzen ist die Entladung in weniger als 0,1 Mikrosekunden (100 Nanosekunden) nach der Zündung infolge des entge- r, gengesetzten Potentials gelöscht, welches durch die sich schnell ausbildende Wandladung erzeugt wird. In einem typischen Fall wird der geladene Zustand der Wand in diesem Bereich so schnell erreicht, daß die Entladung zwischen 10 und 50 Nanosekunden nach ihrer Erzeugung gelöscht wird. Es ist jedoch unabhängig von der Frequenz des zugeführten Signals eine Eigenschaft der Stoßentladung, daß das Speichervermögen mit den Ladungen auf den Zellwänden gekoppelt ist und die tatsächliche Entladungszeit in dem gasförmigen Medium nur einen sehr kleinen Bruchteil der Signalzykluszeit beträgt.

Bei der erfindungsgemäßen Gasentladungsvorrichtung sind den Elektroden also einmal Informationssignale mit einer bestimmten Amplitude zuführbar, welche ausreichend groß ist, eine Stoßentladung mit sich ausbildenden Wandladungen hervorzurufen. Zum anderen können weitere Signale zugeführt werden,'die mit den Wandladungen zusammenwirken und dadurch eine weitere Stoßentladung mit sich ausbildenden Wandladungen hervorrufen. Die Amplitude dieser weiteren Signale ist dabei so klein, daß an denjenigen Gasentladungsstellen, an denen noch keine Wandladungen vorhanden sind, keine Stoßentladung stattfindet. Das »Löschen« der durch die Wandladungen gegebe- &o nen Information kann dadurch erfolgen, daß die Wandladungen entfernt oder unter ein bestimmtes Niveau gebracht werden.

Es wird angenommen, daß der schnelle Aufbau der Wandladung, die die Grundlage des Stoßentladungsbetriebes und des Speichervermögens bildet, von verschiedenen Faktoren abhängt. Diese Faktoren sind unter anderem die Art des verwendeten Gases, die Geschwindigkeit, mit der die Entladung sich ausbildet und der Druck. Das Stoßentladungsphänomen wurde bereits z. B. bei der Erforschung des Durchschlags elektrischer Isolatoren beobachtet, wenn an diese Isolatoren niederfrequente (60 Hz) Hochspannungssignale angelegt wurden. Es wurden Stöße in dem 60 Hz-Versorgungsstrom festgestellt, der an Außenelektroden von mit Argon bei Drücken von 933 bis 4666 Pa gefüllten Glaszellen angelegt wurde, wobei die Außenelektroden einen Abstand von 1,8 cm und die inneren Zellwände einen Abstand von 1,2 cm hatten. Weiter wurden bei der Untersuchung von Ionisierungsphänomenen in Gasen ebenfalls Stromstöße in mit Neon bei Drücken von 453 bis 28 798 Pa gefüllten Zellen, deren Innenabmessung 1 cm und 2,2 cm betrugen und an die Signale mit weniger als 1OkHz angelegt wurden, festgestellt. Die vorliegende Erfindung geht über diese Forschungsergebnisse hinaus und lehrt zum erstenmal die Anwendung von sich schnell bildenden Wandladungen für den Betrieb einer Gasentladungsvorrichtung, die zum Speichern und gegebenenfalls Darstellen von Information dient.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Gasentladungsvorrichtung direkt durch digitalkodierte Informationssignale gespeist werden kann, ohne daß es notwendig ist, einen Digital-/Analog-Wandler zu verwenden. Die erfindungsgemäße Gasentladungsvorrichtung kann also direkt an den Ausgang eines Digitalrechners angeschaltet werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung einer Gasentladungsvorrichtung,

Fig.2 eine Schnittansicht einer Gasentladungsvorrichtung,

Fig.3 eine schematische Schaltskizze eines einer einzelnen Zelle äquivalenten Schaltkreises, die

F i g. 4 bis 7 Signalverläufe von Signalen zum Betreiben einer Zelle einer Gasentladungsvorrichtung,

Fig.8 eine auseinandergezogene Darstellung einer Speicheranordnung,

F i g. 9 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Speichervorrichtung,

F i g. 10 einen Signalverlauf für die gesteuerte Bildung von Wandladungen,

F i g. 11 Signalverläufe eines unterbrochenen, sinusförmigen Erhaltungssignals und von Steuersignalen,

F i g. 12 eine perspektivische Teilansicht einer Anordnung, in der die Erhaltungssignale kapazitiv mit beiden Elektroden gekoppelt sind,

Fig. 13 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform,

F i g. 14 einen Signalverlauf eines Treibersignals,

Fig. 15 eine perspektivische Teilansicht einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Helligkeitskontrastes zwischen verschiedenen Zellen,

Fig. 16 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform.

In F i g. 1 ist in auseinandergezogener Ansicht ein Teil der Konstruktion einer als Tafelmatrix ausgebildeten Gasentladungsvorrichtung 20 mit einer Vielzahl von Gasentladungsstellen in Form von Plasma-Minizellen dargestellt. Die Anordnung 20 weist einen inneren Teil 22 aus isolierendem Material mit einer Anzahl von Öffnungen 24 auf, die längs zueinander orthogonalen Bezugsachsen angeordnet sind, die durch eine horizontale Achse 26 und eine vertikale Achse 28 angedeutet

werden. Fluchtend mit den Öffnungen 24 ist eine Gruppe von wechselseitig orthogonal angeordneten Elektroden 30 und 32 vorgesehen. Die Elektroden sind mit entsprechenden äußeren Wandungen 34 und 36 aus isolierendem Material fest verbunden, so daß die Elektroden sich außerhalb des Volumens befinden, das durch die Öffnungen, Löcher oder Zellen 24 und den inneren isolierenden Teil 22 gebildet wird, wenn die Tafelmatrix wie in F i g. 2 zusammengesetzt ist.

In der normalen Betriebsstellung der Tafel 20 liegen die Wandungen dicht an dem inneren isolierenden Teil 22 an, so daß die Zellen 24 an ihren Enden durch die Innenflächen 42 und 44 der Wandungen 34 und 36 begrenzt werden. Das Volumen in der Zelle 24, welches durch die Oberflächen 42 und 44 begrenzt ist, enthält ein geeignetes Gas, in dem eine Gasentladung aufrechterhalten werden kann.

Durch Anlagen einer Spannung zwischen einem Paar von äußeren Leitern wird an der jeweiligen durch die Zelle definierten Gasentladungsstelle am Schnittpunkt der entsprechenden Elektroden eine Gasentladung erzeugt. Zum Beispiel befindet sich die Zelle 24a direkt zwischen den äußeren Elektroden 30a und 32a im Schnittpunkt derselben, so daß, wenn eine Spannung, die groß genug ist, um eine Entladung zu zünden, an diesen Elektroden liegt, die sich an beiden Seiten der Zellenanordnung und außerhalb des Gases befinden, nur die Gaszelle 24a im Schnittpunkt der Leiter gezündet wird.

In dem vergrößerten Querschnitt nach F i g. 2 ist die Anordnung der Elektroden 30 und 32 außerhalb der Gaszelle 24 klar dargestellt. Jede Minizelle 45 enthält eine Zelle mit Wänden 46 und 48 aus nichtleitendem Material, ein Gasentladungsmedium in der Zelle und ein Paar von entsprechenden Elektroden 30 und 32, die elektrisch gegenüber der Zelle isoliert sind und die mit einer Quelle verbunden werden können, welche Entladungsstöße auslösende Signale erzeugt.

Wie in bekannten Vorrichtungen werden die Entladungszellen mit an die zwei Sätze von orthogonalen Leitern oder Elektroden angelegten äußeren Spannungen gesteuert. Das Verhalten der Gaszelle nach dieser Erfindung ist jedoch völlig von dem Entladungstyp, mit dem Versuche zur' Bildung bekannter Anzeige- und Speichervorrichtungen gemacht wurden, verschieden. Bei der Stoßentladungs-Minizelle 45 reduziert ein Ladungsübergang auf die Wände 46 und 48 der Zelle, wie in F i g. 2 dargestellt ist, sehr schnell das erregende Feld innerhalb der Zelle und löscht die Entladung. Es wurde z. B. gefunden, daß in einem Gas, welches 95% Neon und 5% Stickstoff enthält, und in dem ein Druck von 0,42 Bar herrscht, innerhalb der Zellen 24 die Entladung innerhalb etwa 20 bis 50 Nano-Sekunden nach der Zündung der Entladung wieder löscht. Das abgestrahlte Licht ist unter diesen Umständen jedoch so intensiv, daß sogar mit sinusförmigen oder rechteckförmigen Steuersignalen, die an die äußeren Leiter gelegt werden und eine Zeitdauer von 10 MikroSekunden (100 Kilohertz) haben, so daß das Verhältnis von Entladezeit zu »abgeschalteter Zeit« für die Zelle weniger als 1/100 &o beträgt, die Gasentladung genügend Licht für Anzeigezwecke erzeugt.

Darüber hinaus bleiben die Ladungen, die sich auf den Zellwänden ausbilden, auf diesen Wänden innerhalb einer bestimmten Zeit bestehen, so daß jede Minizelle Speichereigenschaften aufweist und eine bistabile Einrichtung ist, die verwendet werden kann, um Informationen zu übertragen. Bei der Darstellung nach F i g. 2 wird angenommen, daß eine angelegte, sich ändernde Spannung an der Elektrode 326 liegt, die positiv gegenüber der Elektrode 306 zur Zeit der Entladung ist. Nachdem die Entladungsspannung erreicht ist, werden Elektronen von der Zellwand 46 und positive Ionen von der Zellwand 48 angezogen, wie in F i g. 2 dargestellt. In gleicher Weise werden, wenn das Entladepotential so gepolt ist, daß die Spannung an der Elektrode 326 negativ gegenüber der Spannung an der Elektrode 306 ist, die Elektronen zu der Wand 48 und die positiven Ionen zu der Zellwand 46 fließen. Um eine Zelle mit Wandladungen zu zünden, kann die an die äußeren Leiter angelegte Spannung nur halb so groß sein wie die Spannung, die notwendig ist, um die Zelle bei Nichtvorhandensein von Wandladungen zu zünden. Wenn deshalb ein »Erhaltungssignal« mit einer Spannung zwischen den zwei Spannungsniveaus an alle Zellen in der Anordnung gelegt wird, können die Zellen, die Wandladungen aufweisen, in diesem Zustand gehalten werden, ohne den Zustand der Zellen, die keine Wandladungen haben, zu ändern.

Eine Anzahl von Minizellen mit verschiedenen Größen wurden gebaut. Als typische Minizelle kann eine Zelle angesehen werden, in der die äußeren ( isolierenden Wandungen 34 und 36 jeweils 0,1524 mm stark sind und deren Gaszellen 24 einen Durchmesser und eine Höhe von 0_:254 mm haben. Eine Reihe von Minizellen wurde konstruiert, in der die isolierenden Teile jeweils 0,1524 mm stark waren und die Zellen einen Durchmesser von 0,3810 mm und eine Höhe von 0,1524 mm hatten. Der Abstand der Minizellen betrug von Mitte zu Mitte 0,635 mm.

In Fig.3 ist ein jeder einzelnen Zelle äquivalenter Schaltkreis dargestellt, in dem C die Kapazität der ungezündeten Zelle, Ci die Kapazität zwischen einer äußeren Elektrode und einer benachbarten Zellenwand und G der Schaltmechanismus ist, der schematisch den Entladungsmechanismus andeutet. Bei einem Signal V zwischen den entsprechenden äußeren Elektroden 30 und 32 setzt sich die Spannung Van der ungezündeten Zelle, die durch den Kondensator Cdargestellt wird, aus zwei Komponenten zusammen, einer Spannung Vo, die proportional V ist und einer Spannung Vo, die proportional der Ladung Q auf den Zellwänden ist. Diese Tatsache kann wie folgt ausgedrückt werden:

V = V_d + V₀

v-

^Vo=z

Wenn das Gas durchschlägt, fließt eine Ladungsmenge zu den Zellwänden und ändert den Wert von V₀. Zwischen den Zündungen jedoch »speichert« die Zelle den Wert von Vo.

Um eine Entladung zu zünden, muß die Spannung V an dem Kondensator C, der die ungezündete Zelle darstellt, größer als die Zündspannung Vf sein. Wenn die Zellenwände im wesentlichen ungeladen sind, muß das außen angelegte Signal fast die ganze Spannung haben, und da anfänglich V₀ gleich Null ist, muß V</ etwas größer als die gesamte Zündspannung Vf sein. Wenn einmal die Entladung stattgefunden hat und die

Zellwände geladen wurden, wie in den F i g. 2 und 3 angedeutet, muß das äußere Signal, das effektiv Vd ist, nur die Differenz zwischen der Zündspannung V/und V₀ ausgleichen, um die Zelle zu zünden.

Der Betrieb der Gaszelle wird unter Bezugnahme auf die in den F i g. 4 bis 7 dargestellten KrSignale erläutert, die den an die Elektroden 30 und 32 angelegten Signalen V proportional sind. Eine Hälfte des erforderlichen Signals kann zu jeder der Elektroden 30 und 32 symmetrisch abgeglichen so zugeführt werden, daß das Signal an den Elektroden gleich dem gesamten erforderlichen Signal ist.

Wie nachfolgend beschrieben werden wird, wird das Vrf-Signal so gewählt, daß es die Zelle befähigt, die gewünschte Funktion auszuüben. Da die Spannung, die notwendig ist, um eine Entladung wiederzuzünden, kleiner sein kann als die erforderliche Spannung für die anfängliche Zündung, ist bei einer mittleren Spannung die Gaszelle ein bistabiles Element. Ausgenommen wenn der Zustand der Zelle verändert wird, liegt die Spannung Vd innerhalb dieses mittleren Bereiches, und diese Spannung wird beispielsweise durch das Erhaltungssignal in Fig.5 wiedergegeben. In dem idealen »O«-Zustand sind die Zellwände 46 und 48 ungeladen, so daß Vo — 0 ist und die Kombination von Vd und V₀ nicht ausreicht, um die Zelle zu zünden. In der Praxis ist lediglich notwendig, daß V₀ hinreichend klein ist, so daß, wenn Vo mit V^ summiert wird, die Zelle nicht zündet, da die Summe Vf nicht übersteigt. In dem »1 «-Zustand entspricht V₀ andererseits einem durch die Ladung auf den Zellwänden bedingten Wert innerhalb eines Bereiches, der als der »zündempfindliche Bereich« bezeichnet werden kann. In diesem zündempfindlichen Bereich kann die Zelle gezündet werden und wird gezündet, indem eine äußere Spannung angelegt wird, so daß Vd zusammen mit der durch die Wandladung bedingten Spannung Vo größer als die erforderliche Zündspannung Vf'ist.

In Fig.4 ist als Vd eine Form von Anfangsimpuls dargestellt, der proportional einem Signal V ist, das an den äußeren Elektroden 30 und 32 liegt. Es wird hervorgehoben, daß die Zeitskala in Fig.4, die den Anfangsimpuls veranschaulicht, von der in Fig. 5 verschieden ist. Dieser Anfangsimpuls kann eine Zelle von dem »O«-Zustand in den »1 «-Zustand überführen. Der Anfangsimpuls übersteigt die Zündspannung Vf, so daß in der entsprechenden Gaszelle im Schnittpunkt der äußeren Leiter eine Entladung gezündet wird. Es wurde z. B. gefunden, daß, wenn das Gas in der Zelle aus einer Mischung von Neon und etwa 5% Stickstoff besteht, eine intensive Entladung erzeugt wird, die einen schnellen Fluß von Ladungen zu den Wänden bewirkt. Diese intensive Entladung ist sichtbar und wird eingeleitet sowie innerhalb etwa 20 bis 50 Nano-Sekunden gelöscht, wie mit dem Bezugszeichen 50 auf dem Anfangsimpuls angedeutet ist. Aus der mit dem Bezugszeichen 51 in Fig.4 bezeichneten Kurve kann ersehen werden, daß die Entladung gelöscht wird, da die Größe der Spannung V₀ infolge des Ladungsaufbaues schnell ansteigt, bis die Spannung V, die sich aus der bo Summierung von Vd und V₀ ergibt, zu klein ist, um die Entladung zu unterhalten. Obgleich die Entladung sehr schnell gelöscht wird, setzen die restlichen Ladungen in dem Volumen ihre Strömung zu den Zellwänden 46 und 48 fort, bis die Spannung Vo, die proportional der Ladung auf den Zellwänden ist, im wesentlichen den Wert von V₁₁ zur Zeit der Entladung hat. Bei der bevorzugten Art des Betriebs soll eine Erschöpfung der geladenen Teilchen in dem gasförmigen Medium zu der gleichen Zeit bewirkt werden, zu der die Spannung V₀ den Wert des Vrf-Signals erreicht. Mit anderen Worten, die Teilchen sind erschöpft, wenn die tatsächliche Spannung V— Null ist. Es wird angenommen, daß, wenn Vo größer ist als Vd, bevor alle zur Verfügung stehenden Ladungen aus dem Medium zu den Zellwänden geführt worden sind, die restlichen geladenen Teilchen ihre Strömungsrichtung umkehren und teilweise der gewünschten Speicherladung in der Zelle entgegenwirken. Deshalb wird vorgezogen, daß eine maximale Ladungsmenge zu den Zellwänden transportiert wird, um eine maximale Speichergröße zu erhalten. Für manche Anwendungszwecke kann das Erreichen eines maximalen Ladungsübergangs keine besondere Bedeutung haben und deshalb ist die Art des Betriebs eine Frage der Wahl.

In jedem Fall wird während des negativen Ausschlags des Anfangsimpulses in der Zelle wiederum eine Entladung gezündet, wenn die Summe der Spannung, die proportional der auf den Zellwänden gespeicherten Ladung ist, zusammen mit der Spannung Vd die Zündspannung überschreitet. Wenn das angelegte V'-Signal in F i g. 3 (im negativen Teil des Signals) umgekehrt wird, unterstützt die Spannung Vo das angelegte Signal, so daß das Zündspannungsniveau Vf bei einem niederen Niveau des angelegten Anfangsimpulses erreicht wird. Angenommen, daß die Zündspannung Vf 300 Volt bei der ersten Entladung ist; dann wird die Ladungsmenge, die auf die Zellwände übertragen wird, so groß sein, daß der Wert von V₀, der proportional der Ladung der Zellwand ist, nahe, jedoch nicht ganz 300 Volt beträgt. Wenn auf diese Weise die überführte Ladung so groß ist, daß die Spannung Vo gleich 200 Volt nach der ersten Entladung ist, dann findet in der Zelle bereits wiederum eine Entladung statt, wenn der Anfangsimpuls etwa —100 Volt während des negativen Teiles ist, wie durch das Bezugszeichen 52 in F i g. 4 angedeutet wird. Die Zelle wird zweimal gezündet, einmal in jedem Halbzyklus, jedoch die Neigung der Anfangsimpulskurve ist zur Zeit der zweiten Entladung größer als zur Zeit der ersten Entladung. Es wurde nun gefunden, daß die Menge der geladenen Teilchen, die erzeugt werden, mit der Neigung der Kurve der Spannung Vd zunimmt und es deshalb möglich ist, daß die Größe V₀ nach der zweiten Entladung gleich und sogar größer als die Größe der Wandladung zu der Zeit ist, zu der die zweite Entladung stattfindet (100 Volt bei dem obengenannten Beispiel).

In Fig.5 ist eine Signalform dargestellt, die mit'dem Ausdruck »Erhaltungssignale« (proportional zu den an die äußeren Elektroden angelegten Signale) bezeichnet werden kann. Diese Signale werden verwerdet, um die Zellen in dem »1 «-Zustand zu entladen, ohne daß der Zustand der Zellen, die sich in dem »0«-Zustand befinden, geändert wird. Das Erhaltungssignal in Fi g. 5 besteht aus einer Reihe von Impulsen 61, die ebenfalls in symmetrisch abgeglichener Weise mit den äußeren Elektroden der Anordnung gekoppelt sind. Um eine anfängliche Entladung zu erzeugen und um eine Zelle in den »1 «-Zustand zu bringen, wird ein Anfangsimpuls als Informationssignal entsprechend Fig.4 an die äußeren Elektroden während des Zwischenraumes oder der Zeitdauer zwischen den Impulsen 61 des Erhaltungssignals gelegt. Hierauf werden alle Zellen in dem »1 «-Zustand oder dem »eingeschalteten« Zustand kurz einmal während jedes Halbzyklus des Erhaltungssignals entladen, während die Zellen in dem »0«-Zustand oder

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»ausgeschalteten« Zustand in diesem Zustand verbleiben, da sie durch das Erhaltungssignal nicht beeinflußt werden.

In dem »O«-Zustand ist die Ladung auf den Zellwänden hinreichend klein, so daß Vb zusammen mit ■> dem Erhaltungssignal nicht die Zündspannung Vr überschreitet und die Zelle nicht zünden kann. Auf diese Weise wird keine Ladung transportiert und die Zelle bleibt in dem »O«-Zustand. In dem »1 «-Zustand andererseits befindet sich eine Ladungsmenge auf den Zeilwänden, so . daß das Niveau des angelegten Erhaltungssignals zusammen mit der Spannung Vo, die proportional der Wandladung ist, die Zündspannung überschreitet und die Zelle gezündet wird. Bei sinusförmigen oder impulsförmigen Erhaltungssignalen, wenn angenommenerweise kein Ladungsverlust auftritt usw., VO in diesem Fall gleich der halben Spannungsänderung V_a die durch den Ladungstransport erzeugt wird, oder mit anderen Worten

V₀ - 1/2 V_c

Nach der Entladung ist

F₀= -1/2 Vc

und auf dem negativen Ast oder negativen Halbzyklus des Erhaltungssignals zündet die Zelle wiederum, wenn das angelegte Erhaltungssignal Vd nach F i g. 5 sich zu der Spannung, die durch die Wandladung bedingt ist, addiert und die Zündspannung überschreitet. Durch den Ladungsübergang zu dieser Zeit wird V₀ wieder auf seinen früheren Wert eingestellt und die Zelle bleibt in dem »1 «-Zustand.

In der Praxis wurde gefunden, daß die Menge der Wandladung nach der tatsächlichen zweiten Entladung in dem negativen Halbzyklus des Anfangsimpulses fast gleich der Wandlungsmenge ist, die während des negativen Halbzyklus des Impulses 61 erzeugt wird, wenn die Erhaltungssignale wieder angewandt werden. Dieses unterschiedliche Laden gewährleistet auf diese Weise eine schnelle Annäherung an den Gleichgewichtszustand. Im Falle der Erhaltungssignalimpulse nach F i g. 5 können die Wandladungen, die während der positiven Halbzyklen erzeugt werden, leicht größer sein als die Wandladungen, die während der negativen Halbzyklen erzeugt werden, wenn eine kleine Ladungsmenge während des Intervalls zwischen den Impulsen 61 verloren geht.

Wenn andererseits das Erhaltungssignal sinusförmig ist, sind die Zeitintervalle zwischen den Zündungen, die Größe der Neigungen der Kurven zu den Zündzeiten und die Größen der Wandlungen in dem Gleichgewichtszustand gleich.

Entsprechend der obigen Ausführungen wird in der Zelle zweimal eine Entladung gezündet und die Entladung stoßweise zweimal gelöscht, wie durch die Bezugszeichen 54 und 56 auf dem Erhaltungssignal in Fig.5 angedeutet wird. Die Impulse 61, die das Erhaltungssignal bilden, werden periodisch wiederholt und um eine ausreichende Anzeigehelligkeit zu erhalten, soll das Intervall zwischen den Impulsen klein sein. Tatsächlich, wenn sich das Intervall Null nähert, wird das Signal sinusförmig. Deshalb ist die Form des Erhaltungssignals, das in F i g. 5 dargestellt ist, eine solche, bei der eine Reihe von Impulsen mit einer kurzen Zeitdauer zwischen jedem Impuls an die äußeren Leiter angelegt wird. Es wurde gefunden, daß sogar, wenn die Entladung in weniger als etwa 20 Nano-Sekunden nach ihrer Zündung infolge der Anwesenheit der resultierenden Wandladung löscht, diese Entladung wiedergezündet werden kann, selbst wenn das Zeitintervall zwischen den Erhaltungsimpulsen bis zu 200 Mikrosekunden erhöht wird. Als Beispiel eines impulsförmigen Erhaltungssignals wurde eine Zelle zufriedenstellend mit einem Signal betrieben, das eine Impulszyklusbreite von 1 Mikrosekunde und einer Wiederholungsgeschwindigkeit von 5 bis 1OkHz hatte (entsprechend einem Zeitintervall von 100 bis 200 Mikrosekunden zwischen den Erhaltungssignalimpulsen). Während der Dauer der Impulse 61 wird die Zelle zweimal in einem Zeitintervall von etwa 0,5 Mikrosekunden entladen. Wenn gewünscht, kann ebenfalls ein kontinuierliches sinusförmiges Erhaltungssignal angewandt werden.

Es scheint für den richtigen Betrieb der Entladungszelle zweckmäßig, daß eine geeignete Gasmischung verwendet wird, so daß eine intensive Entladung erzeugt wird, die eine schnelle Strömung der Ladungen zu den Zellenwänden verursacht. Es wurde gefunden, daß, wenn Neon allein als Füllung für die Zelle verwendet und mit sinuswellenförmigen Impulsen, wie sie in den F i g. 4 und 5 dargestellt werden, erregt wird, eine Entladung erzeugt wird, die fast über den ganzen ,-Halbzyklus anhält und daß die Speichergröße dabei sehr ' klein ist. Es ist möglich, daß Neon allein für den Entlademechanismus zur Bildung von Wandladungen und für die resultierende Stoßentladung verwendet werden kann, wenn das Neon unter geeigneten Bedingungen und mit geeigneten Anregungs- oder Antriebssignalen entsprechend den in dieser Beschreibung gegebenen Lehren erregt wird. Weiter wurde das Verhalten Stickstoff allein untersucht und es wurde gefunden, daß eine Entladung erhalten und die Zellwände geladen werden. Die Entladung jedoch erzeugt nicht genügend Licht für normale Anzeigezwecke. Eine Mischung von 5 bis 10% Stickstoff mit Neon bei einem Druck von 0,42 Bar ergibt in einer typischen Zelle mit 0,254 mm Durchmesser und einer ebenso großen Höhe ausreichende Ergebnisse.

Für Anzeigezwecke kann, wie oben erwähnt, eine Gasmischung von Neon und Stickstoff verwendet werden, um eine intensive Entladung zu erzeugen und diese Entladung wird durch Verwendung der impulsförmigen Erhaltungssignale wie beschrieben wieder gezündet. Auf diese Weise wird durch Einleiten einer ( Entladung bei geeigneten Frequenzintervallen die Entladung durch einen Beschauer infolge der Verzögerungszeit des menschlichen Gehirns und der Unfähigkeit, auf solche schnellen Änderungen zu reagieren, als kontinuierlich empfunden. Wenn die Wiederholungsgeschwindigkeit der impulsförmigen Erhaltungssignale, die in F i g. 5 dargestellt sind, vergrößert wird, scheint ebenfalls das Licht, das durch die Entladung erzeugt wird, infolge der zunehmenden Frequenz der Entladungen heller zu werden. In gleicher Weise kann eine Abblendung des Lichtes festgestellt werden, wenn die Wiederholungsgeschwindigkeit der Erhaltungssignale abnimmt. Eine etwas ähnliche Wirkung kann durch Verwendung eines sinusförmigen Signals erzeugt werden, wenn die Frequenz verändert wird. Es ist auf diese Weise eine Frequenzmodulierung der Lichtquelle durch Veränderung der Wiederholungsgeschwindigkeit des Erhaltungssignals möglich.

In F i g. 6 sind zwei Signalimpulse dargestellt, von denen jeder einzelne eine Zelle von dem »1 «-Zustand in den »0«-Zustand zurückbringen kann. Im einfachsten Fall wird der Abschaltimpuls 57, der eine Impulsbreite hat, die wesentlich kleiner als die Erhaltungsimpulse 61

ist, an die entsprechenden äußeren Leiter während einer Zeitdauer zwischen zwei Erhaltungsimpulsen angelegt. Viele Elektronen verlassen das Volumen, bevor der Abschaltimpuls zu Ende ist, jedoch die weniger mobilen Ionen zusammen mit einigen Elektronen, die sie anziehen, wandern nun zu den Wänden, wo sie die Ladung neutralisieren, so das V₀ = Null ist. Es wurde ebenfalls gefunden, daß der Impuls 58 nach F i g. 6, wenn er während der Zeitdauer zwischen zwei Erhaltungsimpulsen angelegt wird, V₀ hinreichend klein macht, so daß die folgenden Erhaltungsimpulse nicht ausreichen, um die Zelle zu zünden. V₀ fällt dann langsam auf Null ab, wenn die restliche Ladung um die Seitenwände der Zellen sich neutralisieren.

Wie bei anderen Arten von Gasentladungen erfordert die erste Entladung die Anwesenheit einiger geladener Teilchen innerhalb der Zelle. Eine zuverlässige Quelle von geladenen Teilchen kann auf verschiedene Weisen erhalten werden. Beispielsweise kann ein Konditionierungsimpuls mit einer Impulsbreite von etwa 2 Mikrosekunden an alle Leiter alle 100 bis 200 Mikrosekunden angelegt werden. Dieser Impuls läßt die Wandladungsbedingungen weitgehend, wie sie vor dem Impuls waren und deshalb ändert er die Zustände nicht. Er erzeugt jedoch metastabile Atome, die langsam zu den Wänden wandern und beim Auftreffen die Emmission von Elektronen verursachen. Beispiele solcher Impulse sind die Signale 59 und 60 in F i g. 7. Der Konditionierungsimpuls 59 entlädt eine Zelle in dem »0«-Zustand zweimal und beläßt sie in dem »0«-Zustand. Er beeinflußt Zellen in dem »!«-Zustand nicht, da die Polarität der Impulse 59 entgegengesetzt der durch die Wandladungen bedingten Spannung ist. Der Konditionierungsimpuls 60 zündet eine Zelle im »0«-Zustand nur einmal und beläßt die Zelle in dem »0«-Zustand. Zellen in dem »1 «-Zustand werden durch dieses Signal nicht beeinflußt.

In Fig.8 ist eine Form einer Speichereinrichtung unter Verwendung der Tafelmatrix nach F i g. 1 dargestellt. Es wurde bereits oben erwähnt, daß, wenn immer der Erhaltungsimpuls die Tafelmatrix oder Anordnung antreibt, jede Minizelle in dem »1«-Zustand zweimal zündet und während jeder Entladung einen Lichtblitz abstrahlt. Die Minizellen in dem »0«-Zustand werden weder entladen noch strahlen sie. In jedem Fall ist der Zustand der Zellen nach Anwendung des Erhaltungsimpulses derselbe wie zuerst. Die Speicherung in den Zellen beruht tatsächlich auf den Ladungen, die auf den Zellwandungen von Impuls zu Impuls bleiben. Auf diese Weise wird, wenn ein Impuls ähnlich dem Erhaltungsimpuls, nur an eine Zelle in der Anordnung gelegt wird, ein nicht zerstörendes Ablesesignal erhalten. Der Ableseimpuls wird zeitlich so gesteuert, daß er während der Dauer zwischen benachbarten Erhaltungsimpulsen auftritt. Mit zusätzlichen geeigneten Abtasteinrichtungen hat die Tafelmatrix dann die Eigenschaften eines Digital-Computerspeichers.

Zur Veranschaulichung der Anwendbarkeit der Gasentladungsvorrichtung sind in den Fig.8 und 9 bo Speichereinrichtungen dargestellt, und zwar in vereinfachter Form. Fi g. 8 zeigt schematisch die Konstruktion einer Speichereinrichtung mit einer 16-Wort-Speicherung, in der jedes Wort 4 Bits enthält. Jede Speicherebene wird von einer Reihe von Minizellen 45 &5 in einer Tafelmatrix 20 ähnlich der in F i g. 1 dargestellten gebildet und enthält alle die Zellen, die mit einer Bitstelle in dem Wort entsprechen. Die Stellung der Zelle in der Ebene gibt die Adressierung des Wortes in dem Speicher an. Jede der Tafeln 20 hat einen Satz von zueinander orthogonal angeordneten Elektroden, wie oben beschrieben. Diese Elektroden sind aus Gründen der einfacheren Darstellung in F i g. 8 weggelassen. Das Abfragen des Speichers erfolgt mittels Lichtdetektoren 80, von denen jeweils einer einer Speicherebene zugeordnet ist. Die entsprechenden Bits der Ebenen werden adressiert durch Abfrageimpulse, die den Erhaltungssignalen (F i g. 5) entsprechend, und dort, wo eine »1« gespeichert ist, erzeugt das beim Entladungsvorgang entstehende Licht einen Ausgangsimpuls des betreffenden Lichtdetektors 80.

Bei der in F i g. 9 dargestellten bevorzugten Speichervorrichtung sind vier Tafelmatrizen 20 in einer einzigen Ebene angeordnet und jede übt dieselbe Funktion wie sie in Zusammenhang mit F i g. 8 beschrieben wurde, aus. Anstelle von Lichtabtasteinrichtungen können auch geeignete elektrische Abfrageeinrichtungen verwendet werden, um die Anwesenheit von Zellenwandladungen abzutasten.

Wenn man ein Bild auf die Tafelmatrix, z. B. mittels einer Linse projiziert, wird der Zustand derjenigen Zellen, die über einen bestimmten Schwellenwert beleuchtet werden, in den »1«-Zustand durch das Einbringen einer ausreichenden Anzahl von geladenen Teilchen in der Zelle gebracht, während die restlichen Zellen, die keine ausreichende Lichtmenge, die größer als das Schwellenwert-Niveau ist, empfangen, in dem »0«-Zustand bleiben. Auf diese Weise hat die Anzeige nun das digitalisierte Bild in einer Form, die betrachtet werden kann und die auch direkt in einem Computer verarbeitet werden kann. Die Eigenschaft der einleitenden Photoerregung kann auch verwendet werden, um einen Computer mit einem graphischen Bildeingang zu speisen. Der Programmierer kann direkt auf die Tafelmatrix mit einem Licht erzeugenden Schreibstift schreiben und die Information ist dann sichtbar und steht für die Weiterverarbeitung in einem Computer zur Verfugung. Es kann also ersehen werden, daß die Speichereinrichtung verwendet werden kann, um die direkt auf die Tafel aufgeschriebene Information in der Art von Speichervorrichtungen mit Magnetkernen weiter zu verarbeiten, wie sie in Digital-Computern verwendet werden.

In einer einzelnen Minizelle mit einem Durchmesser und einer Höhe von 0,254 mm, die für Versuchszwecke verwendet wurde, wurde eine Mischung von Neon und 5% Stickstoff bei einem Druck von 0,42 Bar eingeschlossen, wodurch die Zelle eine intensive Entladung erzeugen konnte, die hell genug für Anzeigezwecke war und die die obenerwähnten Speichereigenschaften infolge der Wandladungen in der Zelle hatte. In diesem Fall hatte das Erhaltungssignal eine Impulsbreite von 1,0 Mikrosekunden, eine Wiederholungszeit von etwa 100 bis 200 Mikrosekunden und eine Amplitude von etwa 700 Volt zwischen den äußeren Leitern. Die Entladung wurde bei etwa 600 Volt eingeleitet und mit den folgenden periodisch angewandten Erhaltungssignalen von etwa 300 Volt stabilisiert. Es wurde ebenfalls anfänglich festgestellt, daß eine Mischung von Neon und 5 bis 10% Stickstoff bei einem Druck zwischen 0,42 und 0,56 Bar die Zellen befähigt, zufriedenstellend sowohl für die Anzeige als auch für die Speicherung zu arbeiten. Es wurde weiter festgestellt, daß Betriebsweisen bei höheren Drücken als 0,56 Bar eine Vergrößerung der Zeitspanne zwischen den Erhaltungsimpulsen ermöglichen, die die Entladung

wieder zünden. Es wird angenommen, daß die Diffusionsgeschwindigkeit der metastabilen Atome, die während der Entladung erzeugt werden, zu den Zellwänden durch den höheren Druck verlangsamt wird und dadurch längere Zeitintervalle, während denen Elektronen anwesend sind, ermöglicht werden, die von den Wandungen abgestoßen werden, wenn die metastabilen Atome auf diese Wandungen auftreffen.

Für weitere Untersuchungen wurde eine Anordnung von 8x8 Minizellen 45 verwendet, von denen jede einen Durchmesser von 0,381 mm und eine Höhe von 0,1524 mm hatte. Die Zellen wurden mit einer Mischung von Neon und etwa 9% Stickstoff bei etwa 0,93 Bar Druck gefüllt. Alle Leiterelektroden, die mit den Zentren von 4 Reihen und Spalten gekoppelt waren, wurden durch einen einzelnen Signalgenerator von 500 kHz angetrieben. Die Amplitude des Ausgangssignals in jeder Leitung wurde auf ein von drei Niveaus durch Transistorschalter eingestellt, die ihrerseits durch Handschalter oder durch einen Zwischenschaltkreis zu einem Digital-Computer gesteuert wurden, dessen Ausgang die Wahl der Zellen in der Anordnung steuerte. Bei der Verwendung von Erhaltungssignalen sind die Signale auf allen drei Leitungen auf dem mittleren Spannungs-Niveau, die kombinierten Signale an den Zellen sind alle innerhalb des Erhaltungsbereiches, und das Muster auf der Anzeige bleibt unverändert. Wenn die Signale an jedem der zwei sich schneidenden Leiter über das höchste Niveau ansteigen, überschreitet die kombinierte Spannung einer Zelle in dem Schnittpunkt die Zündspannung und die Zelle wird eingeschaltet. Die Spannung an den anderen Zellen neben den gewählten Leitungen steigt ebenfalls, jedoch nicht genug, um die Zellen zu zünden. In gleicher Weise fällt, wenn das Signal an zwei sich schneidenden Leitungselektroden auf den niedrigsten Wert reduziert wird, die Spannung an dem Schnittpunkt unter die minimale Erhaltungsspannung und die Zelle wird ausgeschaltet. Die Spannung an den restlichen Zellen längs diesen Leitungen wird ebenfalls reduziert, jedoch bleibt sie in dem Erhaltungsbereich.

Es wurde festgestellt, daß eine Minizelle in einer Art Stoßentladung unter Verwendung einer Mischung aus Neon und etwa 2 bis 10% Stickstoff bei einem Druck zwischen 0,42 und 0,98 Bar betrieben werden kann. Es wurde ebenfalls festgestellt, daß für die zuverlässigste Betriebsweise in bezug auf die Stabilität der Zündung und in bezug auf minimale Erhaltungsspannungswerte mit einem brauchbaren Bereich, der als Speichergrenzbereich zwischen diesen zwei Niveaus bezeichnet wird, am zweckmäßigsten eine Mischung aus Neon und 9% Stickstoff bei 0,93 Bar ist. In dem Beispiel mit der Anordnung von 8x8 Minizellen unter den obenerwähnten Bedingungen wurde gefunden, daß die Zündspannung, die zwischen den Leitern erforderlich ist, etwa 820 Volt und die minimale Erhaltungsspannung etwa 520 Volt beträgt. Es wurden sehr kleine Variationen dieser kritischen Spannungen festgestellt und es wird angenommen, daß der Grund hierfür ist, daß der Teil der Paschenkurve, der diesen Drücken entspricht, relativ flach ist. Nicht nur die kritischen Spannungen sind auf diese Weise relativ unempfindlich gegenüber den Druckschwankungen, sondern es wurde auch gefunden, daß sie gegenüber den Schwankungen hinsichtlich den Breiten der abgeschiedenen Elektroden unempfindlich sind, die bis zu einem Wert von 2 :1 mit nur kleinem Effekt variiert wurden.

Es wird hervorgehoben, daß die oben beschriebenen Parameter nur als Beispiele gegeben wurden, da viele der Vorteile einer Gaszelle, die mit Wandladungen im Stoßimpulsbetrieb betrieben wird, mit verschiedenen anderen Gasen oder Gasgemischen bei anderen Druckwerten erhalten werden können. Andere Gase oder Druckbereiche, die Wandladungen unter geeigneten Bedingungen bilden, können leicht in bekannter Weise ermittelt werden. Zugegebenermaßen können die Wirkungsweisen dieser Zellen als besser oder schlechter befunden werden als diejenigen, in denen ein Gemisch aus Neon und 2 bis 10% Stickstoff in einem Druckbereich von 0,42 bis 0,98 Bar verwendet wird. Es wurde bisher festgestellt, daß für ein Gemisch aus Neon und Stickstoff die oben aufgeführten Bedingungen bevorzugt werden, wenn die beschriebenen Maßnahmen angewandt werden. Für viele praktische Anwendungszwecke ist es dennoch möglich, ausreichende Wandladungen in der Zelle unter Verwendung anderer Gase und anderer Drücke zu erhalten, so daß dennoch ein geeigneter Speichergrenzbereich aufrechterhalten werden kann.

Es sei nochmals betont, daß das Hauptprinzip die Bildung der Wandladungen ist, die entsprechend ymanipuliert werden, um eine Information in Abhängig- ' & keit davon zu erteilen, ob eine Anzeigeeinrichtung oder eine Speichereinrichtung erwünscht ist. Es können verschiedene bekannte Ausführungsformen verwendet werden, um dieses Prinzip zu erfüllen. Zum Beispiel kann, wie oben erwähnt, eine Anordnung von Leitern außerhalb auf jeder Seite von elektrisch isolierten, jedoch nicht physikalisch isolierten Zellen angeordnet sein. Beispielsweise kann ein homogenes gasförmiges Medium zwischen nichtleitfähigen Wänden und zwischen einer paarweisen Anordnung von Leitern angeordnet sein, die sich in der Nähe der Wände außerhalb des gasförmigen Mediums befinden, so daß sie von dem gasförmigen Medium elektrisch isoliert sind. Bei dieser alternativen Ausführungsform können die »Zellen« als nicht physikalisch isoliert angesehen werden. Jedoch sind die Zellen definitiv elektrisch isoliert, da diskrete Wandladungen sich selektiv auf den Zellwandungen aus nichtleitendem Material in der Nähe jedes Leiterpaares ausbilden können. Eine andere alternative Ausführungsform schlägt leitfähige Platten innerhalb der Zellen und unmittelbar neben den Γ Zellwänden vor. Keine direkte elektrische Verbindung führt zu den Platten, so daß sie elektrisch voneinander isoliert sind und sich die notwendigen Ladungen auf der Wandplatte oder den Wandplatten ausbilden können. Die Erhaltungssignale und die Wähl- sowie Steuersignale können mit den Zellen in derselben Weise wie oben beschrieben wurde, gekoppelt werden.

Auf diese Weise wird eine neue Gasentladungszelle geschaffen, die für Informationssysteme brauchbar ist, in denen die Elektroden außerhalb der Zelle selbst und von dieser isoliert angeordnet sind und in denen ein gasförmiges Medium verwendet wird, so daß eine intensive Entladung erzeugt wird, die einen schnellen Ladungsfluß zu den Zellwänden zur Folge hat, der schnell die Entladung wieder löscht. Durch Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen können Anzeigevorrichtungen mit mehr als 1500 diskreten, adressierbaren Lichtquellen pro cm² konstruiert werden. Es ist ebenfalls möglich, daß für sehr große Anzeigevorrichtungen — z. B. eine vollständige Wandanzeige — größere Zellen besser geeignet sind, die durch Verwendung eines kleineren Druckes erhalten werden können, wobei die Spannungen etwa dieselben bleiben.

Außerdem kann die Information, die in eine Tafelmatrix eingespeist wird, ohne zerstört oder gelöscht zu werden, direkt von der Anzeige abgelesen ■ werden. Aus diesem Grund sollte es möglich sein, große Speicherkapazitäten mit sogar größeren Dichten und ·> mit Suchzeiten von der Größenordnung einiger weniger Mikrosekunden zu entwickeln.

In Fig. 10 ist ein kontinuierliches, sinusförmiges Signal 90 wie oben erwähnt dargestellt, das alternativ als geeignetes Antriebssignal für die Manipulation der ι ο Wandladungen in gewählten Zellen geeignet ist. Es können auch noch andere Signalformen als die in den Fig. 4 bis 7 und 10 dargestellten verwendet werden.

Fig. 11 stellt ein unterbrochenes sinusförmiges Erhaltungssignal 120 dar, das alternativ als Signal zum r> Steuern der Wandladungen verwendet werden kann. Es wird hervorgehoben, daß das Signal 120 unterbrochen ist, so daß es während einer allgemein durch das Bezugszeichen 122 angedeuteten Zeit vorhanden und durch einen Spalt 124 getrennt ist, während welcher Zeit das Signal 120 nicht vorhanden ist. Geeignete Steuersignale werden angewandt, um das Vorspannungsniveau des unterbrochenen sinusförmigen Antriebssignal 120 zu vergrößern oder zu verringern, so daß selektiv die Wandladungen gesteuert und dadurch ein Schalten zwischen den entsprechenden Zuständen der bistabilen Zelleneinrichtung bewirkt werden kann.

Beispielsweise ist in Fig. 11 ein Steuersignal 126 mit einem das Spannungsniveau erhöhenden Teil 127 dargestellt, der während der Unterbrechung 124 anliegt, jo Die Größe des unterbrochenen sinusförmigen Erhaltungssignals 120 ist so gewählt, daß das Signal allein nicht ausreicht, um Zustände zu verändern. Deshalb wird, um eine Zelle von dem »ausgeschalteten« Zustand in den »eingeschalteten« Zustand zu treiben, das Steuersignal 126 angewandt, wobei der das Spannungsniveau vergrößernde Teil 127 während der Unterbrechung 124 an den Elektroden liegt (siehe Signal, das mit »on« in F i g. 11 bezeichnet ist), so daß, wenn das Signal 120 nach der Zeit T\ wiederum angelegt wird, wie dies mit diesem allgemeinen Bezugszeichen in Fig. 11 angedeutet wird, die Höhe der Spannung, die aus der Summe des Signals 120 und des Signals 126 resultiert, ausreicht, um die Zelle nach der Zeit Ti zu zünden. Natürlich findet nach der ersten Gasentladung eine gleiche Gasentladung während jedes Halbzyklus des Erhaltungssignals 120 statt. Wenn die Vorspannung durch den abfallenden Spannungsteil 128 des Steuersignals 126 weggenommen wird, kann durch das unterschiedliche Laden von Gasentladung zu Gasentladüng die mittlere Wandspannung dem Signal 126 folgen. Nachdem schließlich die Vorspannung ganz weggenommen worden ist, zündet die Zelle nur jedesmal bei jedem Halbzyklus, wenn die Neigungen der Signalkürve gleich sind, und wenn die Beträge der Wandladungen ebenfalls gleich sind.

Um den Zustand einer Zelle von dem »eingeschalteten« Zustand in den »ausgeschalteten« Zustand zu ändern, wird die Vorspannung vor der Unterbrechung oder vor dem Spalt angehoben. Es wird auf das Signal, to das mit »of« in F i g. 11 bezeichnet ist, Bezug genommen. Wie zuvor kann durch die sich ändernde Ladung die mittlere Wandspannung dem zunehmenden Teil 127 des Signals 126 folgen. Die letzte Zündung vor der Unterbrechung beläßt die Wandspannung auf einem ^ solchen Niveau, daß die Erhaltungsspannung in Abwesenheit der Vorspannung nicht ausreicht, eine Entladung zu verursachen. Während der Unterbrechung wird die Vorspannung durch den abfallenden Teil 128 des Steuersignals 126 weggenommen und wenn das Erhaltungssignal bei Xi wieder angewandt wird, kann die Zelle nicht zünden und bleibt in dem »0«-Zustand. Sowohl für Aufzeichnen (Ändern des Zustandes von »Ö« in »1«) als auch für Löschen (Ändern des Zustandes von »1« in »0«) beträgt die Vorspannung an den Zellen in derselben Reihe oder derselben Kolonne, wie der gewählten oder bestimmten Zelle, gleich der Hälfte der Vorspannung dieser bestimmten Zelle. Für diese Zellen und für die restlichen Zellen in der Anordnung, deren Vorspannungen sich nicht ändern, bewirken die Wandladungen eine »Erinnerung« an den Zellenzuständ in jeder Zelle über das Unterbrechungsintervall hinweg. Es wird hervorgehoben, daß, wie oben beschrieben wurde, die sinusförmigen Erhaltungssignale, wie sie in den Fig. 10 und 11 dargestellt sind, an die Elektroden der Matrix 20 angelegt werden, nachdem der Zellenzuständ geändert worden ist und bis der andere Zellenzuständ auch geändert wurde. Die Unterbrechungen in dem sinusförmigen Erhaltungssignal können periodisch vorgesehen sein, wie z. B. der Spalt 124 in dem Signal 122, der in Fig. 11 dargestellt ist, ohne den wirkungsvollen oder erfolgreichen Betrieb der Vorrichtung zu stören. .·■.■■■■

Das Steuersignal 126 wird über geeignete Schaltnetze mit den Leiterelektroden der entsprechenden Reihe und der entsprechenden Spalte einer bestimmten Zelle verbunden, um das Ein- und Ausschalten dieser Zelle zu steuern. Diese Technik kann als Langsamaufzeichnen und Langsamlöschen der Zellenanordnung bezeichnet werden, da die Information zu den Zellen und aus den Zellen in einer relativ längeren Zeit als bei den oben beschriebenen Maßnahmen gelangt. Die Aufzeichnungs- und Löschgeschwindigkeiten, die durch diese Maßnahme erhalten werden, sind jedoch für viele Anwendungszwecke geeignet, so daß eine Wahl· der Verfahrensweise entsprechend^; dem beabsichtigten Verwendungszweck der Zellenmatrix und anderen wesentlichen Faktoren getroffen werden kann. '■; ■

Als' Beispiel für diese' Maßnahme wurde ein sinusförmiges Erhaltungssignal 120 mit 500 kHz verwendet. Die Spannung, die an den Schnittpunkten der Leiter erforderlich war- um eine Zelle zu zünden, betrug etwa 750 Volt, während die Erhaltungsspannung etwa 600 Volt betrug: Unter Verwendung eines Spaltes oder einer Unterbrechungsdauef von etwa 40 Mikrosekunden betrug die gesamte Spannungsänderung, die für das Steuersignal erforderlich war, etwa 320 Volt: Diese Spannung liegt an beiden Zellenleitern, so daß nur eine Spannungsänderung' von 160 Volt an jedem Leiter notwendig war. Es wurde gefunden, daß unter diesen Bedingungen der Spalt bis zu 50 Mikrosekunden mit nur einer kleinen Änderung der Bereichsgrenzen der Speicherung vergrößert werden konnte. Der Bereich tendierte jedoch bei zunehmender Unterbrechungsdauer über 50 Mikrosekunden hinaus dazu, sich zu verringern.

Das Steuersignal 126 kann durch Laden der natürlichen Kapazität einer Antriebselektrode über einen geeigneten Widerstand erfolgen. Ein typisches Verfahren ist in Fig. 12 gezeigt, in der ein Bruchstück einer Tafelmatrix 20 mit transparenten Kolonnen und Reihenleitern 129a und i29bdargestellt ist, die in Flucht mit sich kreuzenden Reihen und Spalten von Zellen 131 angeordnet sind. Ein Erhaltungssignalgenerator 133 versorgt die Leiter der Reihen und Spalten über geeignete kapazitive Einrichtungen 135 mit Erhaltungs-

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Signalen. Die Wählsignale aus einem Wählnetz werden über die Widerstände R mit den entsprechenden Leitern gekoppelt.

Wenn die gewählte Zelle sich in Reihe 1 befindet, ist das gewählte Signal an der Klemme r, ein flacher Impuls, dessen Anstiegs- und Abfallzeiten z. B. verglichen mit der gewünschten Zeitkonstante für das Steuersignal 126 klein sind und dessen Amplitude nur die Hälfte derjenigen beträgt, die erforderlich ist, um eine Änderung des Zustandes in einer Zelle zu bewirken. Der Wert des Ladewiderstandes/? wird so gewählt, daß, in Verbindung mit der natürlichen Kapazität an Reihe 1, er das richtig geformte Steuersignal an der Antriebselektrode erzeugt. Natürlich muß ein gleiches Signal von entgegengesetzter Polarität an die Kolonnenelektrode angelegt werden, die der aufgerufenen Zelle entspricht. Die Ruhespannungen an den zwei Sätzen von Antriebselektroden können gleich sein, jedoch ist dies nicht notwendig. In der Tat läßt sich eine Vereinfachung der Schaltung erreichen, wenn die zwei Ruhespannungs-Niveaus sich von der Hälfte der gesamten Spannungsänderung, die für eine Wahl erforderlich ist, unterscheiden. Unter dieser Bedingung kann der Generator eine symmetrische Flip-Flop-Schaltung sein, die in einem Zustand die beiden Spannungen an ihren Ausgangsklemmen erzeugt. Das Steuersignal wird dann durch Ändern des Zustandes des Flip-Flops während der erforderlichen Zeit und durch darauffolgendes Zurückstellen desselben in seinen Originalzustand erzeugt.

Bei dieser langsamen Adressierung kann die Tafel in ausgeglichener Weise adressiert werden, wie oben für die schnellere Adressierung beschrieben wurde. Verschiedene Vorteile können jedoch erreicht werden, wenn der vordere Satz von Elektroden wechselstromgeerdet ist und wenn die ganze Tafel von einem weiteren Leiter hinterlegt ist, der geerdet ist. Diese Anordnung ist in Fig. 13 dargestellt. Die oben beschriebene Anordnung 20 ist mit einem Erhaltungsgenerator 133 über eine geeignete kapazitive Einrichtung 135 und mit einem Wählnetz über Widerstände R gekoppelt. Bei der Anordnung nach Fig. 13 ist der vordere Satz von Leitern (Spalten 129a,) mit der geerdeten Seite des Erhaltungssignalgenerators 133 verbunden und ein plattenförmiger Leiter 137 an der Rückseite des gesamten Satzes der anderen Leiter (Reihenleiter 1296,) ist gleichfalls geerdet. Soweit es die Strahlung betrifft, verhält sich die Anordnung ganz wie ein koaxiales Kabel, wobei die vorderen Spalten 129a und die hintere Leiterplatte 137 als elektrische Abschirmungen dienen. Die Strahlung wird dadurch effektiv auf die Platte selbst begrenzt. Außerdem muß der Erhaltungssignalgenerator nur ein einzelnes Endsignal einspeisen und kann auf diese Weise viel einfacher konstruiert sein als ein Generator mit einem symmetrisch abgeglichenen Ausgang.

Die Zellenanordnung 20, die oben beschrieben wurde, kann so beschaffen sein, daß bestimmte »eingeschaltete« Zellen in einem ersten »eingeschalteten« Zustand, wohingegen andere »eingeschaltete« Zellen in einem zweiten »eingeschalteten« Zustand sind. Ein solcher Zustand kann auf folgende Weise erhalten werden. Wie oben ausgeführt, wurde gefunden, daß die Menge der Wandladung, die in der Zelle gebildet wird, von der Kurvenneigung des die Zelle betätigenden Antriebssignals abhängig ist. Im Falle eines kontinuierlichen sinusförmigen Antriebssignals, das in F i g. 10 dargestellt ist, ist die Menge der Wandlung dieselbe bei jeder Entladung und die Neigungen der Spannungskurve zu den Zündzeiten sind gleich. Dies ist annähernd für den stoßweisen »Einzyklus«-Typ, der in F i g. 5 dargestellt ist, gültig. Die Unterschiede in den Wandladungen sind durch den Ladungsverlust zwischen den Impulsen bedingt.

Wenn die Sinusform, wie in Fig. 14 dargestellt ist, verzerrt ist, können zwei stabile Einschaltzustände vorliegen. Das nichtsinusförmige Antriebssignal 160 wird so gebildet, daß der Teil des positiven Halbzyklus

ίο eine größere Spannungs-Amplitude hat als der des negativen. Angenommen, daß in einer Zelle an dem Bezugspunkt 162 auf dem positiven Halbzyklus des Signals 160 eine Entladung erfolgt, wird wiederum eine Entladung am Punkt 164 auf dem negativen Halbzyklus

i) stattfinden. Dieses Ergebnis wird erhalten, weil die Neigung der Kurve des Antriebssignals 160 am Punkt 162 etwa gleich wie am Punkt 164 ist.

Das Antriebssignal 166 hat eine ähnliche Form wie das Signal 160 und ist zu diesem um die Nullachse oder Bezugsachse 160 symmetrisch. Der dem negativen Halbzyklus entsprechende Teil des Signals 166 hat eine größere Spannungsamplitude als der dem positiven Halbzyklus entsprechende Teil dieses Signals. In einer < auf das Signal 166 ansprechenden Zelle wird eine Entladung auf dem negativen Halbzyklus etwa im Punkt 168 und auf dem darauffolgenden positiven Halbzyklus im Punkt 170 gezündet, wo die Neigung der Kurve 166 etwa gleich der Neigung im Punkt 168 ist. Eine solche Zelle befindet sich in einem anderen Einschaltzustand

jo als die vorhergehende Zelle, die sich in einem Einschaltzustand entsprechend dem Signal 160 befindet.

Aus praktischen Gründen können diese beiden stabilen Einschaltzustände mit A und ßbezeichnet werden.

Wenn angenommen wird, daß eine erste Zelle sich in

r> einem Einschaltzustand A entsprechend dem Antriebssignal 160 befindet, hat das Signal 166 auf diese Zelle keinen Einfluß. Dieses Ergebnis wird erhalten, da der dem negativen Halbzyklus entsprechende · Teil des Signals 166 entgegengesetzt der Spannung gepolt ist, die durch die Wandladungen bedingt sind, die in der jeweiligen Zelle während des dem negativen Halbzyklus entsprechenden Teil des Signals 160 gebildet werden, so daß eine Kombination des angewandten Signals 166 und der Spannung infolge der Wandladungen die erforderli-

4^r) ehe. Zündspannung nicht überschreiten. Während des ( dem positiven Halbzyklus entsprechenden Teils des Signals 166 hat das angelegte Signal dieselbe Polarität und deshalb wird es zu der Spannung, die aus den Wandladungen resultiert, welche sich während des

^r,o negativen Halbzyklus des Signals 160 bilden, addiert. Die Kombination dieser zwei Spannungsniveaus überschreitet jedoch nicht die erforderliche Zündspannung. Deshalb werden Zellen in der Anordnung 20, die sich in dem /4-Einschaltzustand befinden, nicht durch das

^r>^r> Signal 166 beeinflußt, das nur die Zellen in dem ß-Einschaltzustand steuert. In ähnlicher Weise hat das Signal 160 keinen Einfluß auf Zellen in dem ß-Einschaltzustand. Auf diese Weise kann eine Anordnung 20 mit einigen Zellen in dem -4-Einschaltzustand geschaffen werden, während sich andere Zellen gleichzeitig in dem ß-Einschaltzustand befinden.

Diese Technik ist besonders anwendbar für die Verwendung in Speichervorrichtungen, in denen anstelle der Informationsübertragung durch Änderung der

b^r> Zellen von einem ausgeschalteten Zustand zu einem eingeschalteten Zustand die Information durch Wechseln zwischen den zwei Einschaltzuständen A und B übertragen werden kann.

Diese Technik kann ebenfalls in Anzeigevorrichtungen Anwendung finden, in denen eine erste Anzeige auf der Zellenanordnung, die den Zellen in dem A-Emschaltzustand entsprechen, und eine zweite Anzeige in derselben Anordnung, die den Zellen in dem ß-Einschaltzustand entsprechen, erhalten werden kann. Dies ermöglicht, daß dieselbe Zellenanordnung für zwei getrennte und verschiedene Bilder verwendet werden kann.

In Fig. 15 ist eine Technik unter Verwendung der Grund-Gasentladungszelle dargestellt, um eine Kontrastanzeige, die gewöhnlich als Grauskala bekannt ist, zu erhalten. Ein Teil 170 einer Anordnung ist in F i g. 15 dargestellt, die ähnlich wie die Anordnung 20 aufgebaut ist. Insbesondere enthält jede der Zellen 172 bis 178 ein i > isoliertes Gas in einem geeigneten isolierenden Material 180 mit einem Paar von Elektroden, wie z. B. den Elektroden 182 und 184 auf beiden Seiten des isolierenden Materials 180 und außerhalb des Gases, das sich in der entsprechenden Zelle befindet. Die Zellen 172 bis 178 weisen eine einem Anzeigepunkt entsprechende Gruppe oder einen Haufen von Zellen auf, von denen jede Zelle wahlweise adressiert werden kann, was zu einer Anzeige mit binär abgestufter Intensität führt. Wie in F i g. 15 dargestellt, ist jede der Zellen mit einem entsprechenden Schirm 186 bis 192 abgedeckt, so daß das Licht, das von den Zellen 172 bis 178 emittiert wird, um die Beträge 1/2, 1/4, 1/8 und 1/16 relativ zu der Intensität des gesamten Haufens variiert.

Deshalb werden unter der Annahme, daß für Anzeigezwecke der besondere Anzeigepunkt, der durch den Haufen 170 auf der Anordnung dargestellt wird, vollständig dunkel sein soll, keine dieser Zellen in dem Haufen 170 gezündet. Wenn dieser Punkt, der durch den Haufen 170 dargestellt wird, eine endliche Lichtmenge emittieren soll, wird die Zelle 178 gezündet und mit Hilfe des Schirmes 192 wird eine kleine Lichtmenge darauf emittiert. Die Lichtmenge, die aus diesem Haufen emittiert wird, kann deshalb durch selektives Adressieren keiner, einer oder irgendeiner Kombination von Zellen in dem Haufen gesteuert werden, so daß eine Grauskala und ein variables Helligkeitsniveau erhalten wird.

Für Anzeigezwecke ist eine variable Kontrast- oder Grauskala eine physiologische Variable. Ein variabler Kontrast kann deshalb ohne Änderung der Lichtintensität durch Änderung der Zeit, in der eine Zelle sich in dem »1 «-Zustand relativ zu der Zeit, in der sich die Zelle in dem »0«-Zustand befindet, erhalten werden. Das Grundintervall, in dem die Zelle sich in beiden Zuständen befindet, muß hinreichend klein sein, so daß es periodisch, ohne ein Flimmern zu verursachen, wiederholt werden kann. In Betracht gezogen wird beispielsweise ein Grundintervall von 1/30 einer Sekunde, der üblichen Bildablenkzeit des Fernsehens, τ> Für einen Beobachter liegt maximale sichtbare Helligkeit vor, wenn die Zelle während des gesamten Intervalls sich in dem »!«-Zustand befindet. Wenn die Zelle sich in dem »0«-Zustand des Intervalls befindet, kann die sichtbare Helligkeit von dem Maximum w) herunter bis Null durch entsprechende Verzögerung des Übergangs in den »1 «-Zustand variiert werden.

Dies kann in der Plasma-Anzeigezelle auf verschiedene Weise erfolgen. Zuerst soll angenommen werden, daß das Erhaltungssignal stetig über das Intervall von t,^r> etwas unterhalb der Löschspannung bis etwas überhalb der Zündspannung zunimmt. Wenn hierauf die anfängliche Wandladung der Zelle Null ist, wird die Zelle einen

30

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40

4^r)

Übergang von dem »0«-Zustand in den »1 «-Zustand nahe am Ende des Intervalls erfahren. Je größer die anfängliche Wandladung ist, desto früher in dem Intervall findet der Übergang statt. Wenn schließlich die Anfangs-Wandladung gleich der Differenz zwischen der Zündspannung und der Lösch-Spannung ist, findet der Übergang schnell nach dem Beginn des Intervalls statt. Bei dieser Technik wird das Erhaltungssignal natürlich über das Intervall nicht nur in einer Zelle vergrößert, sondern an allen Zellen der Anzeige gleichzeitig. Jede Zelle in der Anzeige erfährt jedoch ihren Übergang in Übereinstimmung mit der entsprechenden Anfangs-Wandladung.

Bei einer Abänderung dieser Technik wird die Amplitude des Erhaltungssignals konstant gehalten und eine linear zunehmende Spannung wird der Erhaltungsspannung über das gesamte Intervall überlagert. Wiederum wird der Übergang jeder Zelle von dem »0«-Zustand in den »1 «-Zustand durch die Menge oder Größe der anfänglichen Wandladung gesteuert.

Die Größe oder Menge der anfänglichen Wandladung kann durch ein Verfahren gesteuert werden, das ähnlich dem Langsamschreibe- oder Langsamaufzeichnungs-Verfahren ist, das oben in Zusammenhang mit F i g. 11 beschrieben wurde. Die Zelle wird zuerst gezündet, indem der Erhaltungsspannung eine langsam zunehmende Spannung überlagert wird, die oben als Vorspannung bezeichnet wurde. Sobald die Zelle zündet, wird die Folge der Entladungen aufrechterhalten und die durchschnittliche Wandspannung führt die Vorspannung in der üblichen Weise, wie sie oben beschrieben wurde, nach. Die Vorspannung wird auf die geeignete Spannung für die Anfangswandladung eingestellt und die Erhaltungsspannung wird nach der entsprechenden Entladung unterbrochen. Zum Beispiel wenn die erste oder anfängliche Wandspannung einen kleinen Betrag über Null eingestellt werden soll, wird die Zündfolge, wie beschrieben, begonnen und die Vorspannung wird dann einreguliert, bis die Wandspannung sich auf dem gewünschten Niveau befindet, nachdem die Entladungen z. B. in dem unteren Halbzyklus stattgefunden haben. Die abwechselnden Entladungen lassen natürlich die Wände auf ganz verschiedenen Spannungen eingestellt.

Nach einer der Entladungen im Bereich des unteren Halbzyklus wird die Erhaltungsspannung, wie früher bei der Erläuterung der Fig. 11 beschrieben wurde, weggenommen. Die Vorspannung wird hierauf ebenfalls weggenommen und die Wandspannung befindet sich auf dem gewünschten Niveau.

Die entsprechenden Anfangswandspannungen können in allen Zellen an einer Leitung erzeugt werden, indem ein Teil der Vorspannung an die Elektrode gelegt wird, die allen Zellen gemeinsam ist, zusammen mit den entsprechenden Spannungen an den sich überschneidenden Elektroden, die einzig und allein jeder Zelle entsprechen. In Wirklichkeit kann die gesamte Vorspannung der einzigen Elektrode jeder Zelle zugeführt werden, wobei die gemeinsame Elektrode unverändert gelassen wird.

Fig. 16 zeigt eine Darstellung einer obenerwähnten Technik, um eine vielfarbige Anzeige zu erhalten. Eine Gruppe oder ein Haufen von 3 oder 4 Zellen kann kombiniert werden, um eine Farbeinheit zu bilden. Eine einzelne Zelle einer solchen Einheit ist in der Schnittansicht der Fig. 16 dargestellt. Es wurde gefunden, daß die Grundentladungszelle einen wesentlichen Anteil an Strahlungsenergie während der Entla-

dung in dem nahen ultravioletten Bereich emittiert. Dieser Zustand kann verwendet werden, indem ein Leuchtstoffüberzug 194 auf der Innenseite der Zelle 196 innerhalb eines geeigneten Isolators 198 gebildet wird. Wenn ein geeignetes Entladungssignal mit den sich überschneidenden äußeren Elektroden 200 und 202 verbunden wird, wird in dem Gas in der Zelle eine Entladung erzeugt und der Leuchtstoff spricht auf die

emittierte Energie in dem ultravioletten Bereich an, so daß er das Licht in der gewünschten Farbe emittiert. Durch geeignetes Anbringen verschiedener Arten von Leuchtstoffen in den entsprechenden Zellen jedes Zellenhaufens können eine Vielzahl von Farbeffekten durch wahlweises Aufrufen irgendeiner Kombination von Zellen in jedem Haufen erhalten werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gasentladungsvorrichtung zum Darstellen von Information, mit mehreren, jeweils durch auf beabstandeten, dielektrischen Wandungen außen angeordnete Elektroden definierten Gasentladungsstellen, an denen in einem zwischen den Wandungen befindlichen Gas durch Erregen der Elektroden mittels Signalen ein Entladungsvorgang erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß Wandladungen auf den den Elektroden (30, 32) benachbarten Innenseiten der Wandungen (34, 36) durch Stoßentladungen mittels Informationssignalen aufbringbar sind, und daß den Elektroden weitere Signale zuführbar sind, die unter Zusammenwirken mit den Wandladungen eine Stoßentladung des Gases hervorrufen, woraufhin sich an den Wandungen Ladungen entgegengesetzter Polarität bilden, welche zum Auslöschen des Entladungsvorgangs führen.

2. Gasentladungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gasentladungsstelle ein Druck von etwa 0,42 bis 0,98 Bar vorliegt, und daß das Gas aus Neon mit einem Anteil von 2% bis 10% Stickstoff besteht.