DE2056365A1 - Vorrichtung zur Anzeige von elektrisch kodierbaren Zeichen durch Glimmen gasge fullter Zellen - Google Patents

Description

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DlPL-ING. HORST RUSE DIPL-ING. PETER KOSEL./?· PATENTANWÄLTE

3353 Bad Qandershelm, 23.Dezember 1970 Postfach 129 Hohenhöfen 5 Telefon: (05382) 2842

Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandershelm Unsere Akten-Nr. 788/250

P 20 56 365.9
Burroughs Corporation

Burroughs Corporation

6071 Second Avenue ä

Detroit, Mich. 48232 *

V.St.A.

Vorrichtung zur Anzeige von elektrisch kodierbaren Zeichen durch Glimmen gasgefüllter Zellen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige von elektrisch kodierbaren Zeichen durch Glimmen gasgefüllter Zellen, in denen jeweils eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode angeordnet sind, wobei durch Anlegen einer Spannung zwischen diesen als Kathode bzw. Anode dienenden Elektroden ein Glimmen in der Zelle erzeugbar ist.

Anzeigevorrichtungen dieser Art werden z.B. in Schalttafeln o.dgl. verwendet. Will man mit ihrer Hilfe Nachrichten anzeigen, " die eine große Menge an Information enthalten, z.B. Zeichen oder Buchstaben, so muß eine große Zahl gasgefüllter Zellen sowie zugehöriger Steuereinrichtungen zum Ein- und Ausschalten dieser Zellen verwendet werden. Hierdurch ergibt sich ein voluminöser und teurer Aufbau derartiger Anzeigevorrichtungen,

Eb ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Anzeigevorrichtung zu schaffen,

Erfindungügemäß wird dies bei einer eingangs genannten Anzeigevorrichtung dadurch erreicht, daß eine Hülle mit ersten gfisge ι Ul J ten Anzeigezellen vorgesehen ist, welche in Reihen uria Spalten angeordnet und in einer isolierenden

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Matrix eingebettet sind, daß in der Matrix physische Ver-• Windungen vorgesehen sind, welche sich von Zelle zu Zelle _: und längs mindestens eines bestimmten Weges erstrecken,

■ daß mit den Elektroden der Zellen eine erste Schaltvor- ; ₍, richtung zum Einleiten von Glimmen in einer bestimmten, an einer bestimmten Stelle der Vorrichtung befindlichen Zelle und zum Bewegen dieses G-limmens von der bestimmten

¹ Zelle aus von Zelle zu· Zelle längs eines den physischen ι Verbindungen folgenden ersten Wegs vorgesehen ist. Eine

;. ; erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung weist also eine Hülle

mit mehreren Zeilen und Spalten von gasgefüllten Zellen Jg₁ ', auf, und die Zellen- und Elektrodenanordnung ist so ge-

; wählt, daß Zeilen und Spalten in neuartiger Weise ansteuerbar sind und einzelne Zellen leicht ausgewählt und ge— ; zündet werden können.

_i:,_{: t} Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen

: der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden besctmie-

\■■. benen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei-

i spielen.

Es zeigen

I₁ Fig· 1 eine raumbildliche Darstellung einer erfin-

* . dünjsgemäßen Anzeigevorrichtung,

^ Fig« 2 einen Schnitt, gesehen längs der Linie 2-2

^m der Figo 1, .

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung und einer ..: . Schaltung zu ihrem Betrieb,

; Flg. 4 einen Schnitt durch einen feil eines zweiten

AusführuÄgsbeispiels der Erfindung, ■ Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Draufsicht

MUf eine Anzeigevorrichtung gemäß Figo 4,

.:, Fig. 6 eine scheinatisehe 'Darstelluriig einer abgewan.—

,: delten Anzeigevorrichtung und einer Schaltung

zu ihrem Betrieb,,

: Figo 7 eine Schnittdarstellung einer anderen Ausfüh-

rungsfona einer erfindungageinäßen Anzeigev« r-

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richtung,
Figo 8 eine schematische Darstellung eines Teils

einer abgewandelten Anzeigevorrichtung nach

der Erfindung,
Figo 9 einen Schnitt durch die Anzeigevorrichtung

nach Fig. 8,
Fi £. 10 eine schematische Darstellung einer weiteren

Abwandlung der Erfindung, Fig* .11 eine schematische Darstellung noch einer

anderen Abwandlung der Erfindung, und Fig. 12 eine schematische Darstellung einer weiteren

Abwandlung der Erfindung.

Es soll zunächst hervorgehoben werden, daß die hier beschriebene Anzeigevorrichtung oder -tafel praktisch jede gewünschte Größe und Form haben und praktisch jede Anzahl von Anzeigezellen aufweisen kann»

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung oder -tafel Diese weist eine isolierende Mittelplatte 20 aus Glas, Keramik o.dgl„ mit mehreren Anzeigezellen 50 auf, welche zeilen- und spaltenweise angeordnet sind und sich durch die Platte 20 von'deren Oberseite 40 bis zu ihrer Unterseite 50 erstrecken. Horizontale Schlitze oder Kanäle 60 sind in der Platte 20 in geeigneter Tiefe ausgebildet und erstrecken sich von jeder Zelle einer Spalte zur nächsten Zelle einer benachbarten Spalte. Somit bilden die Schlitze 60 einen durchlaufenden Kanal längs jeder Zeile von Zellen. Eine obere und eine untere Glasplatte 62 bzw. 64, die in Fig. 1 nicht dargestellt sind, bedecken die Mittelplatte 20 und sind mit dieser längs ihren Kanten in geeigneter vieise dichtend verbunden. Die Schlitze 60 sind vorzugsweise in der Nähe von Kathoden 80 angeordnet.

_ä.··· Die Kathodenelektroden 80 haben die Form von Drähten, flachen Streifen, Schichten (Filmen), 0.dgl., und vorzugsweise die Form von Streifen; sie sind zwischen der Hittel-

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platte 20 und der unteren Platte 64 angeordnet und fluchten jeweils mit einer Spalte yon Zellen. Anodenelektroden 70 in Form von Drähten oder flachen Streifen, vorzugsweise Drähten, sind zwischen der oberen Platte 62 und der Mittelplatte 20 angeordnet und jeweils mit einer Zeile von Zellen ausgerichtet.

Nach einem Merkmal der Erfindung ist die Vorrichtung oder -tafel 10 mit einer Hilfe-Spalte von Zellen 90 versehen, die in der Platte 20 ausgebildet und vor der ersten Spalte von Anzeigezellen 30 am linken Ende (bezogen auf Pig. 1) der Vorrichtung 10 angeordnet sind. Die einzelnen Zellen 90 liegen jeweils in einer Reihe mit einer Zeile von Zellen 30 und jede Zelle 90 hat eine eigene Kathodenelektrode 100, die jeweils zwischen der oberen Platte 62 und der Mittelplatte 20 angeordnet istj diese Kathoden wirken mit den Anoden 70 zusammen, die sich längs der Zellen 90 erstrecken. Letztere stehen über vertikale .Löcher od©r Schlitze 110 miteinander in Verbindung, welche ebenso wie die Schlitze 60 in der Platte 20 ausgebildet sind» Dazuhin stehen die einzelnen Zellen 90 jeweils über einen Sohlitg 60 in Verbindung mit der benachbarten Zelle 50. line ähnliche Spalte von Zellen 90 mit Kathoden 100 sowie Schlitzen 60 und 110 ist auf der rechten Seite (bezogen auf I¹Ig. l) der Vorrichtung 10 vorgesehen, und zwar neben der letzten Spalte von Anzeigezellen 30 und in Verblutung mit diesen.

Die Vorrichtung 10 enthält ein geeignetes ionisierbares G-as, z.B. Neon, Argon, Xenon od.dgl. ,allein oder in Kombination.

Pig. 3 zeigt eine Vorriohtung 10 und eine dazugehörige, erfindungsgemäß aufgebaute Schaltung. Zum Betrieb der Vorrichtung oder Tafel 10 zum Auswählen und Zünden einer beliebigen Zelle 30 sind gemäß einem Merkmal der Erfindung die den Anzeigezellen 30 zugeordneten Kathodenelektroden 80 (A, B> G, etc») in Gruppen zusammengeschältet, wobei

die Kathoden 8OA, 8OB und 80C jeweils in. verschiedenen Gruppen sind. Jede Gruppe von Kathoden ist mit einer Treiberschaltung 120 (A, B, C) verbunden, die dazu dient, ein Potential im negativen Bereich oder Massepotential an diese Elektroden anzulegen. In ähnlicher Weise sind die Kathoden 100 (E, F, G, etc.), welche den Hilfs-Zellen 90 zugeordnet sind, in Gruppen zusammengeschaltet, wobei die Kathoden E, F, G jeweils in getrennten Gruppen sind und jede Gruppe an ihre eigene Treiberschaltung 130 (E, F, G) angeschlossen ist. Alle Anoden 70 sind zusammen an einen gemeinsamen Anschluß geführt, welcher an eine

einzige Treiberschaltung 140, vorzugsweise eine Strom- ä

q.uelle, angeschlossen ist.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Schaltung kann eine einzelne Zelle 30 mittels eines Verfahrens ausgewählt und gezündet werden, welches allgemein gesagt die Merkmale aufweist, daß zuerst die Spalte von Zellen 90 abgetastet wird, um eine gewünschte Zeile von Zellen auszuwählen, und daß dann die gewählte Zeile von Zellen abgetastet wird, um eine Zelle in^Lieser gewählten Reihe auszuwählen und zu erregen. Wenn- die Anodentreiberschaltung 140 erregt ist, um an alle Anodenelektroden 70 ein geeignetes positives Potential anzulegen, wird die erste

Kathodentreiberschaltung 130E eingeschaltet, um ein Be- j

triebspotential an die mit ihr verbundenen Kathoden 100 zu legen. Die erste oder oberste Zelle 9OE in der Spalte von Zellen 90 wird in geeigneter Weise bevorzugt vor den anderen Zellen 9OE eingeschaltet, z.B. durch eine kleine Starterzelle 131, die in ihrer Nähe angeordnet ist. Diese Zelle 131 kann auch als Zelle zum Eingeschaltethalten bezeichnet werden; sie weist ihre eigene Anode und ihre eigene Kathode auf (beide nicht dargestellt) und wird erregt, wenn sie dazu benötigt wird, das Zünden der obersten Zelle 9OE zu unterstützen.

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Nach dem Zünden der Zelle 9OE diffundieren und strömen erregte Partikel, die hierdurch erzeugt wurden, insbesondere"metastabile Zustände, durch den Schlitz 110 zur nächstbenachbarten Zelle 9OF _β Als nächstes wird die erste Treiberschaltung 130E ausgeschaltet, wobei sie das Potential der zugeordneten Kathode lOOE anhebt, und die zweite Treiberschaltung 150F wird betätigt, um das Potential der zweiten Kathode lOOP der benachbarten Zelle 9Oi¹ zu senken. Nunmehr zündet die zweite Zelle 90F der ersten Spalte, wobei das Zünden erleichtert wird durch die Anwesenheit von erregten Partikeln, die von der zuvor gezündeten ersten Zelle 90E stammen. Obwohl eine andere, weiter entfernte Kathode lOOF an die zweite Treiberschaltung 15Oi¹ angeschlossen ist, erhält diese entferntere Kathode keine erregten Partikel und hat kein ausreichendes Anoden-Kathoden-Potential für eine Zündung, Dieser Schaltvorgang wird wiederum wiederholt, indem man das Potential der zweiten Kathode 100F anhebt und die dritte Treiberschaltung 130G betätigt, um das Potential der dritten Kathode lOOG- zu senken und die dritte Zelle 90G zu zünden. Dieser Vorgang des Abtastens der Spalte von Zellen 90 wird fortgesetzt, bis die Zeile erreicht ist, in der die einzelne gewünschte Anzeigezelle 30 eingeschaltet werden soll. ,

Nimmt man an, daß die gewünschte Zeile die dritte Zeile von oben ist, so wird nach dem Zünden der dritten Zelle in der ersten Spalte von Hilfs-Zellen 90, nämlich der Zelle 90G, der vertikale Abtastvorgang nicht mehr fortgesetzt, und derselbe Abtastvorgang wird in horizontaler Richtung durch die gewählte Zeile von Zellen'30 und mit Hilfe der Kathoden 80 und ihrer Treiberschaltungen 120 ausgeführt. Da zu diesem Zeitpunkt nur eine Zelle 90 eingeschaltet ist, kann beim Beginnen des nächsten AbtastVorgangs, wenn die Kathoden 80 der Reihe

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nach eingeschaltet werden (ebenso wie Kathoden 100 zuvor geschaltet wurden), nur die mit ihr in einer Reihe liegende Zeile von Zellen 30 eingeschaltet werden. Wie zuvor werden die Kathoden 80 und die Zellen 30 abgetastet, bis die gewünschte Zelle erreicht, eingeschaltet und eingeschaltet gehalten ist.

Wie zuvor beim Abtasten der Zellen 90 beschrieben wird jede Zelle 30 der gewählten Reihe der Reihe nach mit Hilfe erregter Partikel eingeschaltet, welche durch den Schlitz 60 von einer eingeschalteten Zelle 30 zur benachbarten Zelle strömen.

Das eben beschriebene Verfahren kann dazu benutzt werden, andere Anzeigezellen 30 in jeder beliebigen Zeile auszuwählen und zu zünden; wird dieser Vorgang genügend schnell ausgeführt, so kann eine aus den gewählten Zellen gebildete stationäre aber veränderbare Nachricht oder Zeichen durch die obere Platte 62 einem Betrachter dargestellt werden*

Als Alternative kann, wenn eine Zelle einmal eingeschaltet ist, das Zündpotential weggenommen werden, ein Gr-limmen jedoch dadurch aufrechterhalten werden, daß man Halteimpulse zwischen Anode und Kathode dieser Zelle legt. Diese Halteimpulse haben eine Amplitude, zeitliche Dauer und Frequenz, welche es ihnen ermöglichen, eine Zelle nach J dem Wegnehmen des Zündpotentials erneut zu zünden, indem die von metastabilen Atomen erzeugte Ionisierung verwendet wird. Die Halteimpulse können eine Amplitude haben, welche kleiner ist als das normale Zündpotential der Zelle, und die Impulse sind maßgeschneidert, um die Zelle mit einer genügend hohen Wiederholungsrate wiederzuzünden, daß das Glimmen für einen Betrachter als kontinuierlich erscheint. Durch ein geeignetes zeitliches Verschachteln des zuvor beschriebenen Abtastvorgangs zum Zünden neuer Zellen und des Anlegens von Halteimpulsen können ver-

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f; schiedene Gruppen von Zellen wie gewünscht eingeschaltet

J werden. Fig.3 zeigt schematisch eine Quelle von Halteim-

T pulsen (im oberen Teil der Zeichnung) „ Diese' Betriebsart

;· von Gaszellen mit Hilfe von Halteimpulsen ist in der

I deutschen Patentanmeldung P 19 58 080»8 vom 25» November 1969

V (entsprechend der amerikanischen Patentanmeldung

ΐ S.U. 780 099) beschrieben.

I' ' Bei der zuvor beschriebenen Betriebsart kann der Ab- ,

|; tastvorgang wie beschrieben ausgeführt werden, um eine

I, Zeile von Zellen auszuwählen, diese bis zum rechten Ende

I der Vorrichtung 10 abzutasten und dann die rechten Hilfs-

f Zellen 90 da-zu zu verwenden, nach oben oder nach unten zu·

f, gehen, um eine andere Zeile von Zellen auszuwählen, welche ,'.:

|· nach links abgetastet wird; Weiin der Abtastvorgang dfts

I linke Ende der Vorrichtung erreioht hat, kann er naoh/oben

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¹ oder nach unten gehen, um eine¹ andere Zeile von Zellen für .'.

■'^::' das Abtasten zu wählen. ' -

Es ist auch klar, =-dali^f ||f<§ Abtastung in der beim ■ Fernsehen üblichen Art ausgefilÄrt werden kann, indem M die oberste Zeile von Zeilän. nach rechts abtastet, dann nach unten zur nächetniöder^li Beile von Zellen geht, längs dieser zweiten¹ Beile nach links, abtastet, nach _:,; unten zur dritten Zeile gfl3,|| längs dieser nach rechts, abtastet, usw. ·^! "^: ■' '"'"'' ,

In einigen Fällen leaiai;. #@i vorkommen, daß nach 'deD|_: Auswählen einer Ζθ111·._:;^^;](^:.':ίι/©^Εί.^:1'<1ίΘ ' benachbarte erste _ii; Anzeigezelle 30 in de,^· ,f#|i|%iitÄp. Zeile erregt werden;:·:·;,,.; ...· ■.,. soll, infolge der Diifgsi^/'f.Ä-'erregten Partikeln iÄ^:" ' beiden Richtungen in: ltn^;''^:fö|ii|'.|ii#n 110'von der gewahltfli''' Zelle 90 eine Zelle:::f|>'; $.ψ$φ:.^UiXs entweder' obeίⁱhi^%:;:^;^■^

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oder unterhalb der κ©ΐ)ίβή00^Ιί^:#|ΐ:'.'Έβ11'θ gezündet werd&|i: V'· '

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könnte. Dieses Problem, kann Φ lim iniert worden, wie es :^~y' in den Fig» 4 und 5'':iesh^:ema^;f|:,|öji'. bei einein i

einer Vorrichtung dargestellt ist, indem'man in jeder Zeile von Zellen eine als Torvorrichtung dienende gasgefüllte Hilfsteile 158 jeweils zwischen einer Zelle 90 und der benachbarten ersten (oder letzten) Anzeigezelle 50 vorsieht. Jede Hilfszelle 158 weist eine Öffnung in der Platte 20 auf, die mit einer Anode 70 und einer Kathodenelektrode 160 ausgerichtet ist, welch letztere vorzugsweise an der Unterseite der Platte 20 angeordnet ist und mit der zugeordneten Anode 70 zusammenwirkt. Die Zellen 158 sind in den Fig. 4 und 5 am rechten Ende der Vorrich- ■ tungen nicht dargestellt. Vorzugsweise sind die Kathoden 160 in Gruppen zusammengeschaltet, wobei jede zweite Kathode miteinander verbunden und an eine Spannungsq.uelle V angeschlossen ist, vergleiche fig. 5. Dies vereinfacht die zugehörige elektronische Schaltung.

Im Betrieb wird die Hilfszelle 158 unmittelbar neben der gewählten Zelle 90 eingeschaltet, wenn längs einer Zeile von Zellen nach rechts abgetastet werden soll. Die anderen Hilfskathodenelektroden 160 und ihre Zellen 158 werden während dieses AuswahlVorgangs ausgeschaltet gehalten. Dies stellt sicher, daß direkt von der Zelle 90 längs der richtigen Zeile von Zellen abgetastet wird. Naturgemäß können falls gewünscht anstelle der Anoden 70 getrennte Anoden verwendet werden, um mit den Kathoden 160 der Zellen 158 zusammenzuwirken. - Die Zellen 158" können bei Bedarf vorgesehen werden, sind aber nicht in allen Fällen erforderlich.

Bei einer in Fig. 6 schematisch dargestellten Abwandlung der Erfindung weist eine Vorrichtung oder Tafel 10' Anzeigezellen 30 auf, die horizontal und vertikal duroh Schlitze 60 miteinander verbunden sind. Die Vorrichtung weist Zeilenelektroden 70 und Spaltenelektroden 80 auf, wie oben beschrieben. Jedoch kann in diesem Fall jeder Satz von Elektroden entweder Anoden oder Kathoden aein,

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und die Sätze werden unabhängig vom gewünschten Abtastvorgang entweder als Anoden oder als Kathoden verwendet. Die Vorrichtung 10' weist ferner eine einzelne Spaltenelektrode 8OX auf, die mit einer etwa in der Mitte liegenden Spalte von Zellen 30 ausgerichtet ist, und ferner eine einzelne Zeilenelektrode 70X, die mit einer etwa in der Mitte liegenden Zeile von Zellen 30 ausgerichtet ist; die beiden einzelnen Elektroden dienen dazu, den Abtastvorgang bei einer Zelle 3OX zu beginnen, und zwar etwa in der Mitte der Vorrichtung, wo sich diese beiden Elektroden schneiden» Die· anderen Elektroden 70 und 80 sind wie zuvor beschrieben in Gruppen zusammengeschaltet und an Treiberschaltungen angeschlossen.

Werden die Elektroden 80 als Kathoden verwendet, so werden sie durch geeignete Schaltvorrichtungen 170 an die Kathodentreiberschaltungen 172 angeschlossen» Die Elektroden 80 werden wie dargestellt in Gruppen an die Treiberschaltungen 172 angeschlossen, um nach Wunsch ein Abtasten von der Zelle 3OX entweder nach links oder nach rechts zu ermöglichen. Werden die Elektroden als Anoden verwendet, so werden sie zusätzlich wie dargestellt mit- , einander über eine Schaltvorrichtung 174 an eine Anodentreiberstufe 176 angeschlossen, die vorzugsweise als Stromquelle ausgebildet istj diese gemeinsame Verbindung ist nur während des Betriebs als Anode wirksam.

Die Elektroden 70 sind in ähnlicher Weise wie dargestellt in Gruppen über Schaltvorrichtungen 178 an Kathodentreiberschaltungen 180 angeschlossen, wenn sie als Kathoden betrieben werden sollen. Die Elektroden 80 sind ebenfalls wie dargestellt zusammen über eine Schalt-¹ vorrichtung 182 an eine Anodentreiberschaltung 184, nämlich eine Stromquelle,angeschlossen, wenn sie als Anoden betrieben werden sollen, wobei letztere Schaltungsweise selbstverständlich nur während des Betriebs als Anoden wirksam ist. ■

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Bei einer Betriebsart werden die einzelnen Elektroden 7OX und 8OX erregt, um die Zelle 5OX an ihrem Schnittpunkt zu zünden« Nun kann, wenn die Spaltenelektroden 80 miteinander verbunden und von der Treiberschaltung 176 als Anoden betrieben werden und wenn die Zeilenelektroden 70 in Gruppen von den Treiberschaltungen 180 als Kathoden betrieben werden, das. Glimmen in der Spalte von Zellen nach oben und unten bewegt werden, welche die· Startzelle 30X enthält,, Dann kann an einem beliebigen Punkt dieser Spalte, wenn die Rollen der Elektroden vertauscht und die Elektroden 70 miteinander verbunden und von der Treiberschaltung 184 als Anoden betrieben werden und wenn die Elektroden 80 in Gruppen von den Treiberschaltungen 172 als Kathoden betrieben werden, das Glimmen längs der gewählten Zeile von Zellen nach links oder nach rechts bewegt werden₀

Die Grundgedanken der vorliegenden Erfindung können auch bei der Bauart einer aus zwei Schichten aufgebauten Vorrichtung verwendet werden, wie sie Gegenstand der deutschen Patentanmeldung P 20 23 409.7 vom 13. Mai 1970 (entsprechend;der amerikanischen Patentanmeldung 828 793 vom 28. Mai 1969) ist„ Diese Bauart weist eine erste Schicht v©n Zellen auf, welche eine Konfiguration ähnlich derjenigen ,der Vorrichtung 10 haben, und eine identische zweite Schicht von Zellen ist auf der ersten Schicht ausgebildet, wobei jeweils eine Zelle der ersten Schicht in direkter Verbindung mit einer Zelle der zweiten Schicht steht. Die erste Schicht von Zellen ist in der oben beschriebenen ¥e is e abtastbar, wobei jeweils das Glimmen von einer unteren Zelle zur zugeordneten oberen Zelle übertragbar ist«, -'

Fig. 7 z,eigt eine Vorrichtung oder Tafel 10", welche jede der zuvor, beschriebenen Vorrichtungen als untere Schicht von Zellen,aufweisen kann, mit der Ausnahme, daß die unteren Elektroden 70 als Anoden betrieben werden und

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daß.die Elektroden 80 als Kathoden betrieben werden und
vorzugsweise die Form von Streifen haben, welche Öffnungen 81 aufweisen, von denen jeder Zelle 30 eine''zugeordnet ist. Die Vorrichtung 10" weist eine zweite isolierplatte 240 auf, die mit der ersten Platte 20 identisch
ist und eine identische Zahl und Anordnung von Zellen aufweist, welche über der ersten Platte 20 so angeordnet ist, daß die Zellen 250 vertikal mit den Zellen 30 ausgerichtet sind, und die Kathodenelektroden sind mit den
Spalten von Zellen 250 ausgerichtet. Auf der Oberseite
der zweiten Platte 240 sind eine Anzahl von Anodenelektroden 260 angeordnet und jeweils mit einer Zeile von Zellen 250 ausgerichtet; eine Deckplatte 270 aus Glas vollendet die Anordnungο

Beim Betrieb, der Vorrichtung 10" werden die unteren Zellen 30 mittels beliebiger aus den zuvor beschriebenen Schaltungen und Verfahren abgetastet und ausgewählt.
Wenn eine ausgewählte Zelle' 30 erreicht ist und diese
Information einem Betrachter gezeigt werden soll, so wird ein positives Potential an diejenige obere,Anode 260 angelegt, welche der über der gewählten Zelle 30 liegenden Zelle 250 zugeordnet ist, diese obere Zelle 250 wird gezündet und ein Glimmen erscheint darin, das für einen
Betrachter durch die obere Betrachtungsplatte 270 sichtbar ist. Das Zünden der oberen Zelle 250 wird dadurch
erleichtert, daß erregte Partikel, insbesondere metastabile Zustände, durch die zugeordnete Öffnung 81 in der der gewählten Zelle 30 zugeordneten Kathode 80 strömen; Wiederum kann, wenn das Abtasten und Zünden der Zellen 30 und 250 schnell genug erfolgt, eine stationäre aber veränderbare Nachricht von den Zellen 250 einem Betrachter angezeigt
werden.

Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung können wie zuvor geeignet geformte Halteimpulse an die Anzeigezellen 25O der oberen Schicht angelegt werden, um ihr

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Glimmen aufrechtzuerhalten, nachdem sie in der beschriebenen Weise gezündet worden sind.

Die Vielseitigkeit der Erfindung kann dadurch erhöht werden, daß man in jeder Zelle eine dritte Elektrode vorsieht. Eine solche Elektrode wird vorzugsweise als Kondensator vorgesehen und verwendet und kann einen mit einem Isoliermaterial bedeckten Draht aufweisen. Eine solche dritte Kondensatorelektrode kann als getrennter Draht 300 vorgesehen werden, der jeder Zelle JO zugeordnet ist, wie das schematisch in Verbindung mit einem Teil der Vorrichtung 10 in Fig. 8 dargestellt ist, und dieser Draht 300 kann unter jedem gewünschten Winkel verlaufen. Jeder Kondensatordraht 300 kann ebenso wie die Elektrode 80 an der Oberseite der Platte 20 angeordnet sein, oder an einer geeigneten Stelle zwischen der Ober- und der Unterseite, wie das durch die gestrichelte Darstellung der Elektrode 300' in Pig. 9 dargestellt ist. Jeder Kondensatordraht 300 erstreckt sich aus der Vorrichtung nach außen, um einen getrennt zugänglichen äußeren Anschluß zu bilden.

Palis gewünscht kann einer Zeile oder Spalte von Zellen jeweils ein einzelner Kondensatordraht JlO zugeordnet werden, wie das schematisoh in Pig<> 10 dargestellt ist, oder benachbarte ErLden von Drähten 310 können miteinander verbunden werden, um einen einzelnen durchlaufenden Draht j 320 zu bilden, der sich durch die-gesamte Vorrichtung oder Tafel erstreckt und von dem nur eines oder beide Enden als äußere Anschlüsse zugänglich sind, vergl. Pig. 11. Obwohl der Kondensatordraht 320 durchlaufend ist, und der Draht 310 mehr als einer Zelle zugeordnet ist, kann der in einer Zelle liegende Abschnitt jeweils als isolierte Größe betrieben werden.

Die Hilfs-Kondensatorelektroden 300, 310 oder 320 können auch bei jeder der zuvor beschriebenen Pormen so

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vorgesehen werden, daß sie mit den Zellen 250 der Vorrichtung 10" nach Fig. 7 zusammenwirken; dies zeigt Pig. 12, in der ein Abschnitt der Vorrichtung 10" dargestellt ist»

Die Kondensatorelektroden 300, 310 oder 320 können auf eine Anzahl von Arten verwendet werden, indem man ' Potentiale an sie anlegt. Ein Potential ka.nn an jedes

Kondensatorelement oder quer zu ihm angelegt werden, indem man an seinen äußeren Anschluß ein Potential zu dem Zeitpunkt anlegt, an dem d.ie Zelle gezündet wird. Jede Zelle kann auf ein verschiedenes Potential eingestellt werden, oder es können Gruppen auf dasselbe Potential eingestellt werden. Im folgenden können diese Zellen wieder gezündet B| werden, indem Potentiale an den äußeren Anschluß des Kondensators angelegt werden, so daß die Spannung zwischen dem inneren Kondensatordraht und entweder der Anode oder der Kathode die Zündspannung der Zelle übersteigt. Die verschiedenen Anoden-, Kathoden- und Kondensatortreiberschaltungen sind schematisch in Fig. 11 dargestellt.

Abschließend ist darauf hinzuweisen, daß die oben verwendeten Bezeichnungen " Zeilen" und "Spalten" nur zur Erläuterung gewählt worden sind und daß die so bezeichneten Teile vertauscht werden können, wobei sich die gleiche Wirkungsweise ergibt, wie sie oben beschrieben wurde. Auch

■ können z.B. verschiedene ionisierbare Gase und Mischungen * davon verwendet werden; die relativen Größen der Teile

* können abgewandelt werden; die Lagen der Anoden und Kathoden können bei den verschiedenen Einschicht-Vorrichtungen umgekehrt werden, und es können überhaupt im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens der vorliegenden Erfindung zahlreiche Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden, wie dies für den Fachmann selbstverständlich ist.

Bezüglich der Verbindung von Elektroden zum Abtasten von Zeilen oder Spalten ist noch auf die deutsche Patentanmeldung P 20 23 409.7 vom 13. Mai 1970 hinzuweisen, die der amerikanischen Patentanmeldung S.I. 850 984 vom ■

Patentanwalt«

18. August 1969 entspricht, ■ Dipl.-ing. Horst Röee

Dipl.-ing. Peter Kose!

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Claims (1)

1. DIPL.-ING. HORST ROSE DIPL.- ING. PETER l&feS63fe 5

   1S

   P 20 56 365.9
   Burroughs Corporation

   3353 Bad Gandersheim, 23. Dezember 1970

   Postfach 129 Hohenhöfen S Telefon: (05382) 2842

   Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandershelm

   Unsere Akten-Nr. 788/250

   Pat ent aus prü ehe

   1. Vorrichtung zur Anzeige von elektrisch kodierbaren Zeichen durch Glimmen gasgefüllter Zellen, in denen jeweils eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode angeordnet sind, wobei durch Anlegen einer Spannung zwischen diesen als Kathode bzw. Anode dienenden Elektroden ein Glimmen in der Zelle erzeugbar ist,

   dadurch gekennzeichnet, daß eine Hülle mit ersten gasgefüllten Anzeigezellen (30) vorgesehen ist, welche in Zeilen und Spalten angeordnet und in einer isolierenden Matrix (20) eingebettet sind.

   daß in der Matrix (20) physische Verbindungen (60, 110) vorgesehen sind, welche sich von Zelle zu Seile und längs mindestens eines bestimmten Weges erstrecken, daß mit den Elektroden (70,80,100) der Zellen eine erste Schaltvorrichtung (130,172) zum Einleiten von Glimmen in einer bestimmten, an einer bestimmten Stelle der Vorrichtung (1Q) befindlichen Zelle (90Ej 30X) und zum Bewegen dieses Glimmens von der bestimmten Zelle aus von Zelle zu Zelle längs eines den phywischen Verbindungen (60, 110) folgenden ersten Wegs verbunden ist,

   2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die physischen Verbindungen (60, 110) jeweils längs einer Zellenreihe von Zelle zu Zelle erstrecken, so daß erregte Partikel einer eingeschalteten und

   Rö/Ow

   Bankkonto: Norddeutsch» Landesöenk. Fllfafa Bad a*twJ*rth»im, Kto.-Nr. 22.118.970 · Pottsdiecfckonto: Hannover 66715

   109825/1276

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   glimmenden Zelle durch diesen Verbindungsweg zu einer benachbarten Zelle zum Vorbereiten derselben diffundieren können.

   3ο Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die physischen Verbindungswege (60,110) auch jeweils längs einer Zellenspalte von Zelle (90) zu Zelle (90) erstrecken.

   4. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenelektroden (80) zu Gruppen (120A, 120B, 120C) zusammengeschaltet sind.

   5c Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Schaltvorrichtung vorgesehen ist, um das Glimmen von einer Zelle in dem erstgenannten V/eg längs eines bestimmten zweiten, den physischen Verbindungen (60) folgenden Wegs zu bewegen.

   6ο Anzeigevorrichtung na.ch Anspruch 5, dadurch, gekennzeichnet, daß sie außer den erstgenannten Anzeigezellen (30) eine Gruppe von zweiten gasgefüllten Zellen (90) aufweist, die jeweils eine Anodenelektrode (70) und eine zweite Kathodenelektrode (100) aufweisen, daß jede zweite Zelle mit einer Gruppe dieser Anzeigezellen ausgerichtet und miteinander verbunden (110) ist, daß jede zweite Zelle mit ihrer genannten Gruppe von Anzeigezellen mittels Verbindungskanälen (60)verbunden ist, daß die erste Schaltvorrichtung (130) mit den zweiten Zellen (90) und ihren Elektroden (100) verbunden ist, und daß die zweite Schaltvorrichtung (120) mit den Gruppen von ersten Anzeigezellen (30) verbunden ist«

   7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten gasgefüllten Zellen (90) in einer Spalte orientiert sind und daß jede dieser Zellen (90) mit einer Zeile von Anzeigezellen (30) ausgerichtet ist und in Verbindung steht.

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   8. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweitgenannten gasgefüllten Zellen (90) in zwei Spalten längs entgegengesetzter Kanten des von den Anzeigezellen (30) definierten Gebiets angeordnet sind, und daß jede ζweitgenannte Zelle (90) in einer Spalte mit einer Zeile von Anzeigezellen (350) und eine r Zelle der anderen Spalte ausgerichtet ist und in Verbindung steht.

   9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kathoden (80) und die zweiten Kathoden (100) jeweils in getrennten Gruppen zusammengeschaltet sind.

   10. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden einer Gruppe jeweils einen Abstand voneinander aufweisen und andere Kathoden zwischen sich haben, welch letzere in anderen Gruppen zusammengeschaltet sind, so daß zwei benachbarte Kathoden jeweils zu verschiedenen Gruppen geschaltet sind, und daß jeder Gruppe von Kathoden eine eigens Kathoden-Treiberschaltung (120, 130) zugeordnet ist, um ein Kathodenpotential an sie anzulegen,,

   Ho Anzeigevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Kathoden einer beliebigen Gruppe so ist, daß beim Umschalten des Kathodenpotentials von einer Kathode einer Gruppe zu einer be- ' nachbarten Kathode einer anderen Gruppe nur eine der benachbarten Kathode zugeordnete Zelle zünden kann, aber keine der anderen Kathoden dieser Gruppe zugeordneten Zellen.

   12. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß zwischen den ersten Anzeigezellen (30) eine zweite gas^efullte Startzelle (30X) angeordnet und über mindestens eine physische Verbindung (60) mit benachbarten ersten Zeilen (iO) verbunden ist, daß der

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   Startzelle (5OX) erste und zweite Elektroden (7OX und 80X) zugeordnet sind, mit Hilfoberer diese einschaltbar ist und zum Glimmen gebracht werden kann, daß eine erste Vorrichtung (174, 176, 178, 180) zum Betrieb der ersten Elektroden (80) als Anoden und der zweiten Elektroden (70) als Kathoden vorgesehen ist, so daß Glimmen in einer ersten Richtung von der Starterzelle (30X) über mindestens eine Anzeigezelle (30) übertragbar ist, indem man die ersten Elektroden (80) auf Anodenpotential hält und jeweils an eine der zweiten Elektroden (70) beginnend mit der der Starterzelle (30X) benachbarten Kathodenpotential anlegt, und daß eine zweite Vorrichtung (162, 184, 170, 172) zum Betrieb der zweiten Elektroden (70) als Anoden und der ersten Elektroden (80) als Kathoden vorgesehen ist, so daß Glimmen in einer zweiten Richtung über mindestens eine Anzeigezelle (30) übertragbar ist, indem man die zweiten Elektroden (70) auf"Anodenpotential hält und jeweils an eine der ersten Elektroden (80) Kathodenpotential anlegte

   13. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigezellen (30) jeweils zusätzlich zu Anode und Kathode eine Hilfselektrode (300; 310; 320) enthalten, welche einen Kondensator aufweist,

   14ο Anzeigevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zeile von Zellen eine Kondensatorelektrode (310) zugeordnet ist, welche einen mit einem Isolationsüberzug versehenen Draht aufweist, der sich jeweils längs einer Zeile von Zellen und in Wirkverbindung mit jeder Zelle der Zeile erstreckt (Fig. 10).

   15. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Kondensatorelektrodendrähte miteinander verbunden sind, um einen einzelnen durchlaufenden Kondensatordraht (320) zu bilden,der sich von ei nor Zelle zur nächsten durch die gesamte Vorrichtung erstreckt (Fi;;. H).

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   16e Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Zellen vorgesehen sind, die jeweils vertikal mit einer der Anzeigezellen (250) ausgerichtet sind, und daß eine zweite Zelle jeweils eine Anodenelektrode (70), eine Kathodenelektrode (80) und eine Hilfs-Kondensatorelektrode (300) aufweist (Fig. 7 und 8)c

   17. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 13 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektroden (300) jeweils einen Draht aufweisen, der mit einem isolierenden Überzug versehen und außerhalb der Zelle zugänglich ist.

   18. Anzeigevorrichtung nach Anspruch. 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kondensatorelektrode jeweils einen Abschnitt eines durchgehenden mit einem isolierenden Überzug versehenen Drahts aufweist, welch letzterer sich durch die gesamte Vorrichtung (10)und in Wirkverbindung mit allen ihren Zellen erstreckt.

   19c Anzeigevorrichtung mit mindestens einer gasgefüllten Zelle, in der jeweils eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode angeordnet sind, wobei durch Anlegen einer Spannung zwischen diesen als Kathode bzw. Anode dienenden Elektroden ein Glimmen in der Zelle erzeugbar ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hülle mit einer Mittelplatte (20) aus isolierendem Material und mit mehreren ersten gasgefüllten, in Zeilen und Spalten angeordneten Anzeigezellen (30) vorgesehen ist, daß die Mittelplatte (20) eine Oberseite (40) und eine Unterseite (50) aufweist, daß auf der Oberseite der Mittelplatte (20) eine gläserne Deckplatte (62) und auf der Unterseite (50) eine untere Deckplatte (64) vorgesehen ist, daß die Mittelplatte (20) sowie die obere Deckplatte (62) und die untere Deckplatte (64) an ihren Rändern dichtend miteinander verbunden sind, daß eine erste Anordnung von

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   parallelen ersten Elektroden (70) zwischen der oberen Deckplatte (62) und der Mittelplatte (20) vorgesehen ist, welche Elektroden (70) jeweils mit einer Gruppe von Zellen ausgerichtet sind, daß eine zweite Anordnung von zweiten parallelen Elektroden (80) zwischen der unteren Deckplatte (64) und der Hittelplatte (20) angeordnet ist, welche zweiten Elektroden jeweils mit einer Gruppe von Zellen ausgerichtet sind, daß die zweiten Elektroden (80) unter einem Winkel zu den ersten Elektroden (70) angeordnet sind, so daß eine erste Elektrode (70) jeweils jede zweite Elektrode (80) an einer Zelle kreuzt und somit jede Zelle eine mit ihr in Wirkverbindung stehende erste Elektrode und eine mit ihr in Wirkverbindung stehende zweite Elektrode aufweist, und daß eine Hilfselektrode (300; 310; 320) als dritte Elektrode in Wirkverbindung mit jeder Zelle steht (Figo 9 bis 12).

   20. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kondensatorelektrode (300; 310; 320) jeweils einen Draht mit einem isolierenden Überzug aufweist, welcher Draht außerhalb der Zelle zugänglich ist.

   21. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß sich der mit einem isolierenden Überzug versehene Draht (320) durch die gesamte Anzeigevorrichtung (10) erstreckt und mit allen in ihr enthaltenen Zellen in Wirkverbindung steht.(Fig. 11).

   22. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die liittelplatte (20) Verbindungakanäle (60, 110) aufweist, welche sich längs mehreren bestimmten Wegen von Zelle zu Zelle erstrecken, und daß erste Vorrichtungen (130, 140} 180) mit den Zellen und ihren Elektroden verbunden sind, um in einer bestimmten Zelle (90E; 30X) ein Glimmen einzuleiten und dieses Glimmen längs eines bestimmten ersten, den Verbindungskanälen folgenden Weges von Zelle zu Zelle zu bewegen, und daß

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   zweite Vorrichtungen (12Oj 172) mit den Zellen verbunden sind, um das Glimmen von einer Zelle am ersten Weg längs eines bestimmten zweiten, den Verbindungskanälen folgenden ',feg zu bewegen.

   23. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verbindungskanäle (60) längs jeder Zeile von Zellen und längs jeder Spalte von Zellen erstrecken, und daß die ersten Vorrichtungen zum Bewegen des G-limmens längs einer Reihe von Zellen und die zweiten Vorrichtungen zum Bewegen des Glimmens längs einer Spalte von Zellen vorgesehen sind (Fig. 6)_e

   24a Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- kennzeichnet, daß jeweils zwischen einer zweiten Zelle (90) und der ersten Anzeigezelle (30) einer zugeordneten Gruppe von Anzeigezellen eine Torvorrichtung (158) vorgesehen ist, und daß die Torvorrichtungen (138) jeweils betätigbar sind, um die Bewegung des Glimmena von einer zweiten Zelle (SO) zur benachbarten zugeordneten Anzeigezelle (30) zu verhindern oder zu gestatten (?ig. 4 und 5).

   25. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 24» dadurch gekennzeichnet, daß eine Torvorrichtung jeweils eine gasgefüllte Hilfsteile (158) aufweist, welche eine eigene Anode (70) und eine eigene Kathode (160) hat und die willkürlich zündbar ist oder ausgeschaltet gehalten werden kann, um im

   einen Fall die Bewegung des Glimmens zu ermöglichen und im i anderen Fall zu verhindern (Fig. 4 und 5).

   26. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da.& sine Quelle für Halteimpulse (Fig. 3) vorgesehen und mit den ersten und zweiten Elektroden verbunden ist, um Halteimpulse zwischen bestimmte dieser ersten und zweiten S'lektroden zu legen.

   27. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der An- · zeigezellen zweite Zellen vorgesehen sind, die eine zweite

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   Schicht von Zellen bilden, wobei eine zweite Zelle jeweils oberhalb einer Anzeigezelle und vertikal mit dieser ausgerichtet angeordnet ist und eine Anodenelektrode und eine Kathodenelektrode aufweist.

   28.₀ Anzeigevorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine Quelle von Halteimpulsen vorgesehen ist, um zwischen bestimmten Anoden und Kathoden der zweiten Zellen Halteimpulse zuzuführen ("Pig. 7).

   Patentanwälte Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-ing. Peter Koeel

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