DE1964634B2 - Gasentladungs-Anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die l.rfindurig betrifft eine Gasenlladungs-An/.eigciiiK hlιιιιμ mit einer lafelartigen Hülle aus zwei im i(I angeordneten, am Rande hermetisch verbundenen isolierenden Platten, zwischen denen matrixartig in einer I .heue liegende gasgefüllte Glimmentladungs-AnzeigL zellen, deren ( ilimmcnlladung zur Anzeige von InI(H m.UHiiien durch die Hülle mich außen hin sichtbar ist, und gasgel'iilltc Hilfszellen ausgebildet sind, deren Glimmentladung geladene Teilchen in den An/eigezcl len erzeugt, und mit Spallen- und /eilencleklroden, an die eine Zündspannung anlegbar ist.
■> Eine derartige Gasentladungs-Anzeigevorrichtung isi beispielsweise bereits aus der IIS-PS 10 42 821 bekannt. Bei dieser bekannten Anzeigevorrichtung bilden die Anzeigezellen mit ihren Elektroden einen Teil der llilfszellen mit ihren Elektroden. An den Elektroden der

κι Hilfszellen liegt ständig eine etwas höhere Spannung als die Durchbruchspannung. die jedoch nicht ausreicht, die Gasentladung zu zünden. Erst nachdem an die Elektroden der zugeordneten Anzeigezelle eine Zündspannung gelegt und die Gasentladung gezündet

ι¹» worden ist, sorgt die an den I lilfsclektroden anliegende Spannung für die Aufrechterhaliung der Gasentladung nach dem Verschwinden der Zündspannung. Auf diese Weise kommt man /war mit einer niedrigeren Spannung für die Dauer der Informationsanzeige zur

-'() Aufrechterhaltung der Gasentladung und demzufolge mit weniger Energie aus, als wenn die Entladung weiterhin aus der Zündspunmingsquellc gespeist würde, doch ist hierbei nicht sichergestellt, daß die Ciasentladung in jedem Falle hinreichend schnell einsetzt, weil

-■"> dies das zufällige Vorhandensein mindestens eines Ladungsträger in der Zelle voraussetzt, um die Entladung durch Stoßionisalion zu zünden. Für hohe Betriebsgeschwindigkeiten ist dieses Vorfahren daher unzureichend.

i" Es ist andererseits nach der US-PS 29 23 853 eine Anzeigevorrichtung bekannt, bei der in einer gasgefüllten Glasrohre 1 mehrere Elektroden in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind, denen eine gemeinsame Gegenelektrode zugeordnet ist. Sobald die Gasent-

^|r> ladung zwischen der gemeinsamen Gegenelektrode und der ersten Elektrode der Reihe gezündet worden ist. genügt es, an die nächste Elektrode der Reihe eine Spannung anzulegen, die höher ills die Brennspannung und niedriger als die Zündspannung der ersten Enlladungsslreeke ist, um die Entladung auf der nächsten Elektrode der Reihe /u zünden, weil die nächste Entladiingsstreeke (.lurch Ladungsträger der ersten Strecke bereits vorionisierl ist. Hei der Zündung der nächsten Entladiingsstreeke erlischt die Entladung

■·'' der ersten Entladungssireeke. Hierbei läßt sich die Entladung jedoch immer nur von der einen Elektrode der Reihe auf die benachbarte übertragen, so daß es nicht möglich ist, ein aus mehreren Lichtpunkten zusammengesetztes Bild wiederzugeben. Selbst wenn die wiederzugebende Information nur aus einem Bit bestünde, müssen bis zum Zünden der gewünschten Zelle erst alle vorhergehenden gezündet werden. Das bedeutet eine erhebliche Zeitverzögerung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

^Vi Gasentladungs-Anzeigevorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei eier das Zünden erleichtert ist, ohne daß die I lilfszellen sichtbar sind.

Diese Aufgabe wird gcmiiß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

⁽ⁱ» Hei dieser Ausbildung sorgen die llilfszellen dafür, daß von Anfang an in allen An/eigczellen genügend Ladungsträger vorhanden sind, so daß beim Anlegen der Zündspannung an die Elektroden der gewünschten An/eigczellen die Glimmentladung praktisch unver/.ö-

h'i gert einsetzt. Da die Glimmentladung der llilfszellen von außen nicht sichtbar ist, wird die Wiedergabe dadurch nicht gestört. Die an/u/eigende Information kann sich sehr schnell andern, und dennoch läßt sie sieh

praktisch fehlerfrei wiedergeben. Sodann ist es möglich, auch stehende Bilder mit verhältnismäßig geringer Energie durch zyklische Wiedergabe anzuzeigen.

Die erfindiingsgemäße Lösung gellt aus von dem l'rin/.ip, dall zur Auslösung der Glimmentladung in dem Cias der Anzeige/eilen mindestens ein Elektron oder lon vorhanden sein inuU, das Zusammenstöße mit anderen Teilchen des (iases /ur weiteren Ionisation und Auslösung der (ilimmenlladung bewirkt, !ansprechend sind bei der erfindiingsgemaßen Anordnung die I lilfs/ellen ständig gezündet.

Vorteilhaite Weiterbildungen der eiTindungsgemä-Lien Anordnung sind durch die I Interansprüchc gekennzeichnet.

Ausführungsbeispieie der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben.

Ks /eigen:

Fig. I eine Draufsicht auf eine Gasenlladungs-Anzeigevorrichlung,

I·' i g. 2 eine Querschnittsansicht der Vorrichtung nach I"ig. 1. in der An/cigezellen und ihre Klekirodcn dargestellt sind,

I'ig. j eine Draufsicht auf eine abgewandelte Anzeigevorrichtung.

I ig. 4 eine Qucrschnitlsansicht eines Teils der Vorrichtung nach I"ig. 5.

Fi g. 5 eine Quersehniltsansichl einer anderen Anzeigevorrichtung,

Fig. b und 7 Draufsichten auf weitere Aiisiühriingsbeispiele.

Die Anzeigevorrichtung IO nach den Fig. 1 und 2 enthält übereinander ungeordnete Platten, nämlich eine isolierende mittlere !'latte 20 aus Glas oder Keramik, eine obere Glasplatte 30, die als Sichil'enster dient, und eine untere Glasplatte 40. Die mittlere Platte ist mit Öffnungen oder Zellen 50 versehen, die in Zeilen und Spalten angeordnet .sind. Fine Zeilenelektrode .Y liegl an der oberen Oberfläche der mittleren Platte an und überdeckt alle Zulenzellen, während eine .Spaltenelektrode Van der unteren Oberfläche der mittleren Platte anliegt und unter allen Spalten/eilen entlanglauft. Die Zellen 50 dienen zur Anzeige oder Wiedergabe von Informationen und bilden eine Informationsan/eige- oder -Wiedergabefläche.

Die oberen Elektroden, d. Ii. die Spalienelekiroden X nach F i g. I, sind so ausgebildet, daß die Glimmentladung in den Zellen 50 durch sie nicht verdeckt wird. Zu diesem Zwecke sind die Elektroden als flache Streifen ausgebildet und mit Löchern versehen, die sich mit den Zellen decken, oder es handelt sich um dünne Drähte, die die Zellen nicht vollständig verdecken, oder um Streifen, die so versetzt sind, daß sie nur einen Teil der Zellen verdecken. Diese Elektroden können aber auch in Form durchsichtiger Filme an der oberen Glasplatte aufgebracht sein.

Die Zellen 50 sind mit einem geeigneten Gas gefüllt, z. 15. Neon, Argon oiler einem Gemisch dieser Ciase, das einen geeigneten Druck aufweist. /.. 15. 20 Torr bis 100 Torr bei Zimmertemperatur.

Während des Betriebs der Tafel 10 kann die Glimmentladung in ausgewählten Zellen 50 durch Anlegen geeigneter Spannungen zwischen den Zeilenuncl Spalienelekiroden, die zu den ausgewählten Zellen gehören, ausgelöst werden. Wenn keine Mittel vorgesehen sind, die ein erstes Elektron in den Zellen erzeugen, das die Glimmentladung in den Zellen auslöst — bei diesen Mitteln kann es sich beispielsweise um eine äußere Uitraviolcttlichlüuellc handeln — ist die Zeit bis zur Ausbildung einer Glimmentladung häufig unerwünscht lung.

Dieser Nachteil wird dadurch vermieden, daß außerhalb der !"lache, die von den Zellen 50 besetzt ist. die zur Anzeige von Zeichen dienen, weitere Zeilen mit I lilfs/ellen 60 angeordnet sind. In I'ig. I sind zwei Zeilen mil I lilfszellen 60 dargestellt, von denen die eine am oberen Hand der Tafel 10 und die andere am unteren Hand der Tafel 10 verläuft. Die I lilfszellen 60 sind mit Zeilenelektroden X 4 und .Y 5 und den gleichen Spalienelekiroden der Spaltenzellen versehen, die mit einer I lilfszelle 60 in einer Reihe liegen.

Die Hifszellen 60 sind so angeordnet, daß ihr Glimmlicht unsichtbar ist. Sie dienen zur Erzeugung geladener Teilchen, wie Elektronen oder Ionen, die /wischen der mittleren Platte und den anderen Platten zu den anderen Zellen hindurchdringen und dadurch das Zünden dieser Zellen erleichtern. Die llilfszellen 60 können beispielsweise dadurch unsichtbar gemacht werden, daß ihre oberen Elektroden als Streifen ausgebildet werden, die so breit sind, daß sie die Zellen verdecken, so daß sie nicht sichtbar sind. Um den Betrieb dieser llilfszellen zu erleichtern, können sie durch Kanäle 62 verbunden sein, wie es in I'ig. 1 dargestellt ist.

Fs gibt auch andere vorteilhafte Möglichkeiten, um die Zellen o0 dem I5lick zu verbergen. So können beispielsweise diejenigen Teile der oberen Glasplatte 40, die die Zellen 60 bedecken, schwarz gefärbt sein, oder es kann eine Kunststoffschicht auf der oberen oder unteren Oberfläche der oberen Platte aufgeklebt sein. In diesen Fällen braucht die obere Elektrode, die zu diesen Zellen 60 gehört, die Zellen nicht zu verdecken.

In einer Betriebsart tier Tafel 10 werden die Spaltenzellen von Spalte zu Spalte von links nach rechts in tier Darstellung nach Fig. I mit einer Geschwindigkeit oder Folgefret|iienz eingesthaltet. die bewirkt, daß die Information ruhend erscheint. Dies wird dadurch erreicht, daß an die Elektroden Vl, V2, Vi... Yn nacheinander Spannungen angelegt werden, und wenn an allen V'-Flekiroden Spannung liegt, werden an die .Y-F.lektroden entsprechende Inlormationsdaistellungsspannungen angelegt, um diejenigen Zellen in jeder Spalte einzuschalten, die mit tier an Spannung liegenden V-Flektrode in Verbindung steht.

Wenn also beispielsweise die Elektrode Vl an Spannung gelegt ist, werden geeignete Informalionssignale an die entsprechenden .Y-Elektroden gelegt, um die Zellen 504 und 50C" einzuschalten. Wenn dann an tier Elektrode V2 Spannung liegt, werden die Infornialionssignale an den .Y-I.eitungen so geändert, daß beispielsweise die Zelle 50/:'eingeschaltet wird usw. Dieses schrittweise Einschalten geschieht mit einer Folgefrequenz, die so gewählt ist, daß die ausgewählten Zellen eingeschaltet bleiben und ein Zeichen oder eine Information so lange angezeigt wird, bis die eingegebene Information und damit die Wiedergabe geändert wird. An die Leitungen ,Y 4 werden jetloch ständig Einschaltspannungcn (oder Zündspannungen) angelegt, wenn an den V-Leitimgen Spannung liegt, um die I lilfszellen 60 in jeder Spalte einzuschalten und dadurch eine Ionenquelle zur Anregung der Anzeigezellen 50 zu bilden.

D^:l· llilfszellen 60 können elektrisch von den Zellen 50 getrennt sein, indem die VTTektrotlen nicht als gemeinsame Elektroden verwendet werden, sondern indem eine zweite Elektrode zusammen mit den Elektroden X 4 zum Einschalten der Zellen 60

verwendet wird. Wie in den I i g. j und 4 dargestellt isl. kann es sieh bei eier /weiten !Elektrode um eine /.eilen-IEIektrode Λ 5 handeln, die /wischen iler mittleren flaue und der unteren !'latte und mit den /eilen 60 in einer geraden Linie parallel zu den Llekiroden A4 angeordnet ist. Die /weiten !Elektroden Λ 5 sind gegenüber den V-Hlcktroden. the in diesem Hereich verlaufen, durch isolierende Überzüge oder Streifen 70 isoliert, wo dies erforderlich ist. Die V-[Elektroden brauchen sich nur über der einen (iruppe .■ der Zellen 60 hinweg zu erstrecken und aus der IaIeI 10 hinauszuragen, um von außen weitere Leitungen daran anschließen zu können.

Die !Elektroden A4 und Λ 5 und ihre /eilen 60 werden aus einer getrennten Spannungsquelle V ' gespeist, die zwischen ihnen angeschlossen ist. Die Quelle V kann eine Wechselspannung abgeben, die mit dem Lorlsehaltsignal synchronisiert ist, sie kann aber auch eine Gleichspannung abgeben, die die /eilen 60 ständig eingeschaltet hält.

Bei einer alitieren Abdeekungsanordnung, die in I i g. 5 dargestellt ist. isl ein isolierender Streifen 80 auf der oberen Oberfläche der Platte 20 über jeder Zeile aus /eilen 60 angeordnet, wobei [Elektrodcndrähtc Ή) und 100 in Rillen oder Nuten verlaufen, die in der oberen und unteren Oberfläche der mittleren Platte 20 vorgesehen sind und sich über die /eilen der Hilfszellen 60 hinweg erstrecken. Wie bei der Anordnung nach I'ig. 3 kann zum Betreiben der Hilfszellen 60 an die !Elektroden 90 und 100 entweder eine Gleich- oder eine Wechselspannung angelegt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6. enthält eine Tafel 10' in einer oberen und einer unteren Zeile die Hills/eilen 60, wie bei den vorhergehenden Beispielen, und außerdem eine Spähe mit Hills/eilen 160. die in I ortschaltrichlung gesehen vor der ersten Spalte aus Zellen 50 angeordnet sind. Bei der Anordnung nach L i g. b isl die Spalte aus Hilfszellen 160 am linken Rand der 1 alel angeordnet, so daß der lortschaltvorgang von links nach rechts fortschreitet. i>

/um Verdecken und zur Stromversorgung der Hilfszellen 160 kann irgendeine geeignete Anordnung verwendet werden. Line bevorzugte Anordnung ist der in L i g. 3 dargestellten ähnlich, doch sind die Zeilenelektroden Λ 4 und Λ 5 U-förmig ausgebildet und mit den Zellen 60 und 160 ausgerichtet, l'iir die anderen Zellen 50 sind die üblichen /.eilen- und Spalteneleklroilen Λ iinil ) vorgesehen, wobei /wischen ilen verschiedenen !Elektroden an den erforderlichen Stellen eine Isolation angeordnet ist. Wie zuvor, ist die Spannungsqucllc I zwischen den U formigen Lleklrodcn Λ 4 und Λ 5 der /eilen und Spalten aus I lilfs/.ellen angeschlossen.

Die in den /eilen angeordneten /eilen 60 dienen dem oben angegebenen /weck, und die in einer Spalte angeordneten Hills/eilen IhO erleichtern zusätzlich den Beginn eines neuen Lortschaltzyklus. nachdem alle /eilen von links nach rechts fortlaufend eingeschaltet wurden. Der Zyklus beginnt wieder durch !Einschalten der Spalte mit den llilfszellen 160. und diese sorgt für eine Anregung der nächsten benachbarten Spalte nut /eilen 50. bei denen es sich um die ersten Zellen handelt, die eine Information sichtbar darstellen sollen. Wie bereits erwähnt, können die Hilfszellen 60 und 160 ständig eingeschaltet bleiben oder mit jedem Zyklus erneut eingeschaltet werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Γ i g. 7 sind Zeilen oder Spalten mit Hilfszellen vorzugsweise /wischen den Anzeigczellen 50 über die gesamte Tafel verteilt angeordnet. Bei der LaIeI 10" nach L i g. 7 isl eine Zeile mit Hills/eilen 260 mit einer !Elektrode Xb versehen, die mit einer UTörmigen !Elektrode .V 4 verbunden isl. Die erforderliche /weite [Elektrode für die Zellen 260 ist ebenfalls vorgesehen, obwohl sie in L ig. 7 nicht zu sehen ist Diese Anordnung wird vorzugsweise bei einer großen "IaIeI mil vielen Zellen verwendet.

Die Anordnung nach L ig. 7 kann noch mit einet /weiten Spalte aus Hilfszellen 160 und ihren zugehörigen !Elektroden am rechten Rand der von der Anzeige/eilen 50 besetzten !'lache versehen sein Dadurch ergibt sich ein die Anzeigczellen 50 vollständig umgebender Ring aus Hilfs/.ellen. Bei dieser Anordnung insbesondere, wenn auch mittlere Hilfszellen 26C vorgesehen sind, wird das !Einschalten der Zellen überal in der Tafel erleichtert. Das schrittweise !Einsehalten dei Anzcigcz.cllcn oder die (Eingabe statischer Informationen braucht daher nicht an einem Rand der Tale unmittelbar neben den Hilfszellen zu beginnen, sondcrr kann irgendwo in der Tafel mit Leichtigkeit anfangen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Palentansprüche:

1. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung niil einer tafelarligen Hülle aus zwei im Absland angeordneten, am Rande hermetisch verbundenen isolierenden Platten, zwischen denen matrixartig in einer Ebene liegende gasgefüllt Glimmentladungs-Anzcigezellen, deren Glimmentladung zur Anzeige von Informationen durch die Hülle nach außen hin sichtbar ist, und gasgefüllte Hilfszellen ausgebildet sind, deren Glimmentladung geladene Teilchen in den Anzeigezellen erzeugt, und mit Spalten- und Zcilcnelektroden, an die eine Zündspannung anlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfszellen (60; 160; 260) außerhalb der von den Anzeigezellen (50, 504—5Of) besetzten Fläche in der gleichen Ebene wie diese angeordnet und durch Abdeckmittel (X4; 80) so abgedeckt sind, daß ihr Glimmlicht nicht sichtbar ist.

2. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer Gruppe von Anzeigezellen (50, 50/4 — 50/-) je eine CJruppe von Hilfszellen (60; 160; 260) räumlich zugeordnet ist und die einander zugeordneten Gruppen etwa gleichzeitig zündbar sind.

j. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckmittel (X4; 80) der Hilfszellen (60; 160; 260) einen Streifen aus undurchsichtigem Material umfassen, der über den 1 iilfszcllcn (60; 160; 260) mit diesen ausgerichtet angeordnet ist.

4. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckmittel (X4; 80) der Hilfs/ellcn (60) die beiden mit jeder der Hilfszellen (60) in Verbindung stehenden Elektroden (X4: X5) umfal.it.

^ri. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfszellen (60; 160) an einem oder mehreren der Ränder der von den Anzeigezellen (50) besetzten I lache in einer Reihe hintereinander angeordnet sind.

b. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch "5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hillszelle (60) in zwei Reihen an einem oder mehreren der Ränder dieser Flache angeordnet sind.

7. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5 oder fa, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfszellen (60; 160) die von den Anzeigezellen (50) besetzte Fläche umgeben.

8. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfszellen (60; 160) auf der gesamten von den Anzeigezellen (50) besetzten Fläche verteilt sind.