DE2062658A1

DE2062658A1 - Gasschichtleuchtschirm der Grauskala

Info

Publication number: DE2062658A1
Application number: DE19702062658
Authority: DE
Inventors: Dinh Tuan Colts Neck N J Ngo (V St A ) H04n 5 76
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1969-12-24
Filing date: 1970-12-19
Publication date: 1971-07-01
Also published as: SE373448B; JPS5019889B1; US3626241A; FR2074184A5; GB1314110A; BE760687A; NL7018513A

Description

Western Electric Company Incorporated, P New York

Gasschichtleuchtschirm der Grauskala

Die Erfindung betrifft einen Bildschirm und insbesondere einen Bildschirm, auf dem Bilder durch die selektive Erregung individueller Bildschirmzellen oder -elemente erzeugt werden.

Kine typische Anwendung solcher Bildschirme ist die Erzeugung von Informationsbildern oder Bildern in einem zweidimensionalen Raster für Informationsdatenträger, Fernsehen, Radar, Computerein- und Ausgabegeräte und dergl. iJie liaupttypen der laufend verwendeten Bildschirme arbeiten mit einer bildwiedergabe durch Kathodenstrahlröhren,

(JLo aber an den wohl bekannten Nachteilen bezüglich der Bildgröße, der Kosten, der Bildrauhheit und der Energieversorgung leiden. i>ie Notwendigkeit eines Bildschirmes, der diese Nachteile vermeidet, ist schon vor einiger Zeit zu Tage getreten und es sind schon beträchtliche Anstrengungen in dieser Richtung gemacht worden.

Allgemein scheinen die größten Eriolgsaussichten u. a.

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auf dem Gebiet der Gasschichtleuchtschirme des Typs zu liegen, bei dem die Leuchtschirmbilder durch die Zündentladung von Gas erzeugt werden und insbesondere bei solchen Leuchtschirmen, die eine Impulsentladung benutzen, um Gas mit einem licht£mitfcierten Plasma zu zünden. Plasmaleuchtschirme sind digital adressierbar und haben einen inhärenten Informationsspeicher, so daß eine externe Speicherung und die dazugehörigen Schaltkreise zum Abrufen des Bildes überflüssig werden,, Jedoch haben die bekannten Plasmabildschirme wie auch andere Gasentladungsbildschirme wegen ihrer grundsätzlichen EIN- AUS-Charakteristik den Nachteil, daß es ihnen an einer mehrstufigen Grauskala oder einem variablen Kontrast, der beispielsweise für das Fernsehen oder ähnliche Verwendung notwendig ist, mangelt„

Es sind schon Zeitniultiplexeinrichtungen vorgeschlagen worden, um solche Leuchtsehirme mit der erforderlichen Grauskala durch Variieren des Tqstverhältnisses zu erzielen; d, h. durch die Erregung der einzelnen ßildschirmzellenelemente mit unterschiedlicher Dauer während jeder Halbbild-Austastung. Jedoch haben sich solche Anordnungen, sofern sie überhaupt erprobt wurden, als zu teueir und tür die Fertigung als zu kompliziert erwiesen.

Ein anderer Versuch bestand darin, die Bildschirmzellen

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in Form von kleinen fleckenartigen Büscheln anzuordnen und bestimmte ausgewählte Zellen oder Zellen-Kombinationen eines Büschels unterschiedlich der gewünschten Intensität oder Graustufe entsprechend zu erregen. Dieser Versuch hat sich als nicht ganz zufriedenstellend erwiesen, und zwar in der Hauptsache wegen der Herstellungsprobleme und der Schwierigkeiten, die sich hinsichtlich der Adressierung der einzelnen Zellen und des Bildauflösungsvermögens ergeben haben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen neuen und verbesserten Gasschichtleuchtschirm zu schaffen, der eine mehrstufige Grauskala aufweist und durch den insbesondere die Nachteile der bekannten Vorschläge zumindest erheblich vermindert werden.

Ein typisches Kennzeichen eine» herkömmlichen Gasschichtleuchtschirmes, wie z. B, eines Plasmaleuchtschirmes, besteht darin, daß er eine Koordinatenmatrix von Kreuzungspunkt-Bildzellen aufweist, die von reihen- und spaltenweise angeordneten Leitern gebildet werden, welche in verschiedenen parallelen Ebenen liegen und durch erste und zweite Zwischenlagen aus dielektrischem Material voneinander getrennt sind und zwischen welchen eine Gasschicht angeordnet ist. Erfindungsgemäß werden die Lösung der obengenannten Aufgabe und andere Vorteile auf einfa-

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ehe und wirtschaftliche Weise erreicht durch mehrere in verschiedenen Ebenen angeordnete Gasleuchtschichten, mehrere Leitersätze, die verschachtelt mit den Gasleucht-Kchichten und so angeordnet sind, daß sie gegenseitig jeweils eine Matrix von Kreuzungspunkten in jeder Gasleuchtschicht bilden und durch lichtdämpfende Zwischenlagen, die jeweils zwei benachbarte Gasleuchtschichten voneinander trennen. Jede der in dem Stapel hinterein- ■ ander liegenden Zwischenlagen dämpft das die Betrachteroberfläche erreichende Licht,um einen bestimmten Betrag, beispielsweise um den Faktor 2, Auf diese Weise wird das von der zweiten Gasleuchtschicht an die Betrachteroberfläche abgegebene Licht im Stapel um den Faktor 2 gedämpft, das Licht der dritten Gasleuchtschicht um den Faktor k, das der vierten Gasleuchtschicht um den Faktor 8 usw.

Es ergibt sich also aus der vorliegenden Erfindung eine Grauskala mit 2ⁿ Stufen bei einem Gasschichtleuchtscliirm mit η Gasleuchtschichten. Zum Beispiel kann eine 64-stufige Grauskala, die mehr als ausreichend ist, für Fernsehzwecke, durch eine Anordnung von sechs Gas1euchtschichten und fünf Dämpfungszwischenlagen erzielt werden, wobei die Gesamtdicke einer Größenordnung von eta 2_fh mm odor weniger entspricht.

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Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Gasschichtenleuchtschirmes besteht darin, daß die Adressierung vermittels eines einzigen konventionellen Adressierschaltkreises, der gemeinsam allen Gasleuchtschichten zugeordnet ist, verwirklicht werden kann, wobei jedes bit eines aus η bits bestehenden Codeworts der Grauskala den EIN- AUS-^harakter der entsprechenden Gasleuchtschicht bestimmt. Außerdem ist der erfindungsgemäße Leuchtschirmaufbau sehr kompakt und zuverlässig, wesentlich billiger in der Herstellung als bekannte Aufbauten und dr gewährleistet eine wesentlich bessere Bildauflösung als die Aufbauten, bei denen Zellenbündel verwendet werden. Hinzu kommt, daß der erfiruJungsgemäße Aufbau durch geeignete Auswahl der Leuchtgase oder durch die Anwendung geeigneter Filter zwischen den Gasleuchtschichten auch besonders gut für das farbfernsehen geeignet ist.

An nand der beiliegenden Zeichnungen wird nun die Erfindung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig« J schematisch den Aufbau des erfindungsgeniäßen Gas s chi ch tonl euch ts chirms

FUi. 2 einen Schnitt A-A durch Fig. i

l'itf. '') ein .Spannungs-Stromdiagramm bei der elektrischen bntladung einer Jü ldschirmzelLe

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Pig. k eine andere Ausführungsform des Gasschichtenleuchtschirmaufbaus

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Gasschichten—
leuchtechirms

Pig. 6 ein Blockschaltbild

Fig. 7 verschiedene Impulsdiagramme
bis 11

Die Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Plasma-Leuchtoder Bildschirmaufbau, der aus den Plasma- oder Gasleuchtschichten 101, 102, 103 besteht, die jeweils durch Lichtdämpfungslagen 121 und 122 getrennt sind_ouieser Aufbau
dient zur Erzeugung von Wandbildern durch die selektive Erregung einzelner der Kreuzungspunkte jeder Gasleuchtschicht. Wie in Fig. 1 dargestellt, weist jede der drei Gasleuchtschichten 101, 102 und 103 eine Koordinatenmatrix von 11 χ 14, also insgesamt 154 Kreuzpunktzellen
auf, wobei die Bildzellen der einzelnen Gasleuchtschichten im wesentlichen deckungsgleich übereinander liegen,, Jedoch können, wie nachfolgend noch näher erläutert
wird, die Bildzellen einzeln oder auch kombiniert in einer beliebigen Mafcrixform für besondere Anwendungszwekke verwendet werden„ Zum Beispiel können die Bildzellen in einer spiraligen Linie oder in konzentrischen Kreisen für ltadarschirme angeordnet sein.

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Gemäß dem Ausführungsheispiel nach Fig. 1 sind die Bildzellen jeder Gasleuchtschicht dargestellt oder definiert durch entsprechende Sätze von reihen- und spaltenweise angeordneten Leitern, wie die Zeilen-Leiter R 11 bis R 111 und die Spalten-Leiter C 11 his C 18 der Gasleuchtschicht 101, wobei die Leitersätze durch Zwischenlagen 51 und 52 aus dielektrischem Material voneinander in einem gewissen Abstand gehalten werden,, Die dielektrischen Zwischenlagen 51 und 52 sind ihrerseits durch Abstandhalter 55 voneinander getrennt, und zwischen den Zwischenlagen 51 und 52 befindet sich eine im wesentlichen gleichförmige kontinuierliche Lage eines gasförmigen Leuchtstoffes 53. Geeignete Arten solcher gasförmigen Leuchtstoffe sind in der Fachwelt bekannt und können beispielsweise aus einem oder mehreren inerten Gasen oder aus Gemischen solcher Gase bestehen. Selbstverständlich haben verschiedene Gase auch verschiedenes Licht , verschiedene Geschwindigkeitsund Farbcharakteristiken, und es hängt die Auswahl " des jeweiligen gasförmigen Leuchtstoffes im allgemeinen von der Art der Anwendung des Gasschichtenleuchtschirmes ab. Außerdem wird noch darauf hingewiesen, daß verschiedene gasförmige Leuchtstoffe in den einzelnen Garnleuchtschichten verwendet werden können oder aber daß stattdessen geeignete Filter zwischen den einzelnen Gas-]euohtschichten, z. B. für die Erzeugung von mehrfarbigen Bildern, benutzt werden können_o

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Wie an sich bekannt, kann das Dielektrikum in Form der Zwischenlagen 51 und 52 aus Glasplatten oder Plastikplatten bestehen oder aus einem anderen ähnlichen transparenten Material, wobei jede eine Dicke von etwa 0,1 mm aufweist und beide einen ebenso großen Abstand voneinander haben. Die Zeilen- und Spalten-Leiter R 11 bis R 111 bzw_e C 11 bis C 18 können als transparente Leiterstreifen aus Metall oder Metalloxyd bestehen und z„ B₀ auf die dielektrischen Zwischenlagen aufgedampft sein. Dem Ausführungsbeispiel gemäß können die Zeilen- und Spalten-Leiter etwa 0,4 mm breit sein und in einem seitlichen Abstand von etwa 0,25 buh auf der betreffenden Zwischenlage jeweils angeordnet sein» ,

Die Querschnittsdarstellung eines Teils des in Fig» I dargestellten Aufbaues der Fig„ 2 zeigt beispielsweise acht Kreuzungspunktbildzellen der Gasleuchtschicht 10I₉ die von den Spaltenleitern C 1% und den Zeilenleitern R 12 bis R 19 gebildet werden und ebenso die entsprechenden, acht Bildzellen der Gasleuchtschichten 102 und 103^ weiche von den Spaltenleitern C 2h und den Zeilenleitera R 22 Ibis B 29 bzw, den Spaltenleitern C Jh wild Zeileialeitern E 32 'bis R 39 gebildet werden₀

Bei allen drei Gasleuchtschichten 101, 102 und 103 in der Fig. 1 dargestellten Aufbau© wird die elektrische

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Zündentladung des gasförmigen Leuchtstoffes zu einem lichtemitierenden Plasma an den ausgewählten Kreuzpunktlichtzellen für die Erzeugung von Bildern benutzt. Wenn ein elektrisches Feld an einer Kreuzpunktlichtzelle, wie sie durch einen Zeilenleiter R 12 und einen Spaltenleiter C lh des Teiles 1Θ1 z. B, definiert ist, mit einer Zündspannung von der Größe V, angelegt wird, so zündet das Gas im Bereich des Krfeuzungspunktes und erzeugt eine lichtemitierende Entladung mit geringer Stromdichte₀ Die Größe der Zündspannung V, richtet sich dabei nach dem Gasdruck und nach der Gasschichtdicke bzw« dem Abstand der jeweiligen Leiter.

Eine typische Spannungs- Stromkennlinie solcher Gasentladungsvorgänge ist in Pig. 3 dargestellt. Aus dem dort gezeigten Kennlinienverlauf ist erkennbar, daß bei zunehmender Spannung am Kreuzungspunkt bis zum Erreichen der Zündspannung V, nur ein sehr geringer Strom fließt. Beim "

Erreichen der Zündspannung zündet die Zelle und es findet die sog. Townsend-Entladung statt, die sich elektrisch im wesentlichen durch eine konstante geringe Stromdichte auszeichnet.

Während die Zündentladung und der daraus resultierende Stromfluß an einer Kreuzungspunktlichtzelle eingeleitet werden, wird auf den Oberflachen der dielektrischen Zwi-

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schenlagen 51 und 52 in der unmittelbaren Nachbarschaft der Zellenkreuzungspunkte eine Ladung gespeicherte Diese gespeicherte Ladung wirkt dem Spannungsabfall über der Lichtzelle entgegen und erreicht schnell einen Wert, bei dem die Spannung über der Zelle für die Aufrechterhaltung der Entladung nicht mehr ausreicht, so daß sie die Entladung an der Zelle löscht.

In Betrieb wird jeder Lichtzelle der Gasleuchtschichten 101, 102 und 103 über die Zeilen- und Spaltenleiter eine Impuls- oder sinusförmige Wechsel-Vorspannung zur Aufrechterhaltung des Ent1adungsvorganges zugeführt. Diese Signalvorspannung wird in einem Signal-Vorspannungsgeber 20 einer Steuerschaltung 80 erzeugt. Die Signalvorspannung, die durch den Geber 20 an jede Lichtzelle angelegt wird, ist in jedem Fall niedriger als diö Zündspannung V, . Zum Beispiel kann diese Signalvorspannung halb so groß sein wie die Zündspannung.

Die Adressierung einer ausgewählten Lichtzelle einer bestimmten Gasleuchtschicht 101, 102 oder 103 des Stapels wird über den Adressgchaltkreis 30 von der Steuerung der Steuerschaltung 80 durch Zuführung von Koinzidenzsignalen zu dem betreffenden Zeilen- und Spaltenleiter, die durch ihren gemeinsamen Kreuzungsppnkt die gewünschte Lichtquelle definieren, erreicht. Die auf diese Weise an

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die ausgewählte Lichtquelle vermittels der koinzidenten Zeilen- und Spaltensignale angelegte Spannung genügt entweder selbst oder in Verbindung mit der Signalvorspannung, die an den Zeilen- und Spaltenleitern anliegt, die Zündung des gasförmigen Leuchtstoffes im Bereich der ausgewählten Lichtzelle zu bewirken. Dagegen reicht jedoch die gleichzeitig an den anderen Bildzellen der adressierten Zeilen- und Spaltenleitern herrschende Spannung zur Zündung des Gases an diesen anderen Lichtzellen nicht aus. '

Wie bereits oben erwähnt, besteht ein sehr wichtiges Merkmal der Erfindung darin, daß die einzelnen Gasleuchtschichten in dem Stapel durch Zwischenlagen aus lichtdämpfenden Material 121 und 122, die beispielsweise aus durchscheinendem Glas oder aus durchschainendem Plastik Gestehen können, voneinander getrennt sind. Jede der in Lichtflußrichtung hintereinander liegenden lichtdämpfenden Zwischenlagen des Stapels dämpft das die betrachter- ä seitige Oberfläche erreichende Licht um einen vorbestimmten Betrag, in vorliegenden Fall um den Paktor 2. Auf diese Weise bleibt das aufgrund einer Gasentladung und an einem Kreuzungspunkt in der Gasleuchtschicht 101 erzeugte und an die betrachterseitige Oberfläche gelangende Licht im wesentlichen ungedämpft, während jenes Licht, ■welches an einem Kreuzpunkt der Gasleuchtschicht 102 farch Gasentladung erzeugt wird, um andie betrachtersei-

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tige Oberfläche zu gelangen, die lichtdämpfende Zwischenlage 121 passieren muß und dadurch um die Hälfte gedämpft wirdo Gleichfalls wird das von einer Lichtzelle der Gasleuchtschicht 103 emitierte Licht um die Hälfte durch die Zwischenlage 122 und zusätzlich nocheinmal um die Hälfte durch die Zwischenlage 121 gedämpft, so daß dieses Licht, wenn es endlich die betrachterfreitige Oberfläche erreicht, um den faktor 4 gedämpft ist.

Daraus ergibt sich, daß an einem ausgewählten Kreuzungspunkt auf der betrachterseitigen Oberfläche des in Fig₀ 1 dargestellten Aufbaues das beim Betrachter sichtbare Licht innerhalb einer mehrstufigen Grauskala (Hell- Dunkel-Skala) in einem Stufenbereich von O bis 7 steuerbar ist durch die Erregung des ausgewählten Kreuzungspunktes in verschiedenen Kombinationen der Gasleuchtschichten. Beispielsweise würde das die betrachterseitige Oberfläche erreichende Licht am Kreuzungspunkt 5,^ (Figo 2) bei gleichzeitiger Erregung aller Gasleuchtschichten 101, 102 und 103 an diesem Kreuzungspunkt ein Licht mit maximaler Helligkeit ergeben, (in diesem Fall wäre das die IJeI-ligkeitsstufe 7), während das Licht am Kreuzpunkt 8,4 auf Grund der Erregung der Gasleuchtschicht 103 an diesem Kreuzpunkt mit dem zweitniedersten Helligkeitsgrad (Helligkeitsstufe l) auf der betrachterseitigen Oberflü-

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ehe erscheinen würde und das Licht am Kreuzpunkt 2,4, das durch die Erregung der Gasleuchtschicht 101 erzeugt wird, etwa von mittlerer Helligkeit (etwa llelligkeitsstufe k) sein würde.

Die Adressierung der einzelnen Kreuzungspunkte kann vermittels konventioneller Adressier- oder Austasttechniken bewirkt werden, wie sie z„ B₀ in der Pernsehtechnik üblich sind und in vorteilhafter Weise durch die Verwendung eines einzigen Adress-Schaltkreises 30 gemeinsam für alle Gasleuchtschichten des Stapels erreicht werden. Wenn alle entsprechenden Kreuzungspunkte der Gasleuchtschichten 101, 102 und 103 gemeinsam adressiert werden, werden die Zellen der einzelnen Gasleuchtschichten jeweils am adressierten Kreuzpunkt entsprechend der llelligkeitsstufe des vom Signalgeber 10 an den Eingangsschaltkreis gegebenen Signal erregt. Das Treppeneingangssignal vom Signalgeber 10 kann, wie es beim kommerziellen Fern- '

sehen üblich ist, in analoger Form sein oder aber vorzugsweise die Form eines aus mehreren bits bestehenden digitalen Wortes haben, bei dem entsprechende bits des Wortes die EIN-AUS-Charakteristik der einzelnen Lichtzellen an den adressierten Kreuzungspunkten der Gasleuchtschichten bewtimmen. Falls die vom Geber 10 erhaltenen Signale in analoger Form vorliegen, muß die Steuerschaltung

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80 mit einem Analog-Digitalwandler versehen sein, um die Signale in die digitale Form für die Erregung der einzelnen Bildzellen der Gasleuchtschichten 101, 102, 103 umzuformen.

In den Fig„ 4 und 5 sind andere Ausfühningsformen des erfindungsgemäßen Gasschichtenlegchtschirmes dargestellt, bei denen mit Ausnahme der jeweils äußersten Leitersätze die Zeilen- und Spaltenleiter gleichzeitig jeweils zweien der Gasleuchtschichten zugeordnet sind» Die Spaltenleiter C 42 sind gleichzeitig den Gasleuchtschichten 401 und 402 und die Zeilenleiter C 43 gleichzeitig den Gasleuchtschichten 402 und 403 der Fig. 4 zugeordnet. Auf diese Weise würde ein aus η Gasleuchtschichten bestehender Aufbau nur η + 1 Leitersätze erfordern, wobei dann die einzelnen Leitersätze der Zeilen- und Spaltenleiter in wechselnder Folge zwischen den einzelnen Gasleuchtschichten 401, 402 und 403 usw., wie in Fig. 4 angedeutet, angeordnet wären. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sie die Herstellung auf Grund der verminderten Anzahl der erforderlichen Leitersätze wesentlich erleichtert und aus demselben Grund auch die Anzahl der notwendigen Leiteranschlüsse wesentlich reduziert. Überdies ermöglichen die Ausführungsformen gemäß der Figo 4 und 5 geringere Abstände zwischen den einzelnen Gasleuchtschichten in dem Stapel

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als die Ausführungsform gemäß Fig„ 1.

Es ist erkennbar, daß die lichtdämpfende Zwischenlage an einer beliebigen Stelle im Stapel zwischen dem gasförmigen Leuchtstoff der Gasleuchtschicht 401 und dem gasförmigen Leuchtstoff der Gasleuchtschicht 402 eingesetzt werden kann. Genau so kann die lichtdämpfende Zwischenlage 422 an irgend einer Stelle im Stapel zwischen den gasförmigen Leuchtstoffschichten der Teile 402 und 403 ange- f ordnet sein. Die Zwischenlage 421 ζ. B, kann ein lichtdämpfender Film sein, der auf einer Oberfläche der aus dielektrischem Material bestehenden Wandung 452 des Teiles 401- aufgebracht ist oder auf der einen Oberfläche der aus dielektrischem Material bestehenden Wandung 451 des Teiles 402.

Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 5 bestehen die Zeilen- und Spaltenleiter C 51 bis C 54 aus dünnen Leiterstäben, die beschichtet oder umhüllt sind von dielektrischem Material, wie z. B. Glas oder Plastik. Die Leitersätze sind in dem erforderlichen gegenseitigen Abstand in vertikal und horizontal verlaufenden Rahmenplatten gehalten, und benachbarte Gasleuchtschichten sind durch Lichtdämpfungszwischeiilagen 521 und 522 voneinander getrennt. Die Leiter C 51 bis C 54 und die lichtdämpfenden

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Zwischenlagen 521 und 522 sind in einem Gehäuse 550 untergebracht, das eine transparente betrachterseitige Oberseite 551 aufweist und im wesentlichen mit einem gasförmigen Leuchtstoff gefüllt ist. Auf diese Weise bilden die Leiter C 51 und C 52 (Pig_o 5) eine erste Gasleuchtschicht entsprechend dem Teil 401 der Fig_o-4, die Leiter C 52 und C 53 eine zweite Gasleuchtschicht, die dem Teil 402 der Pig. 4 entspricht und die Leiter C 53 und C 54 eine dritte Gasleuchtschicht, das dem Teil 403 der Fig. 4 entspiricht₀ Die Vorteile, die die Ausführungsform gemäß Figo 5 hinsichtlich der erleichterten Herstellung bietet, sind offensichtlich. Außerdem ermöglicht die Ausführungsform gemäß Fig. 5 im Gegensatz zu den Ausführungsformen gemäß den Figo 1 und 4 die Demontage und das Ersetzen einzelner Leiter, wenn das z_o 13. bei Reparaturen oder der Wartung notwendig ist.

An Hand der Fig. 6, 7,8 und 9 soll nun im folgenden auf die Funktionsweise der eben beschriebenen Anordnung näher eingegangen werden. In der Fig. 6a ist ein dreischichtiger Leuchtschirm 600, bestehend aus den Gasleuchtschichten 601, 602 und 603, dargestellt, der beispielsweise einen Aufbau gemäß den Ausführungsformen nach Fig. 4 oder haben kann. Der Einfachheit halber sind nur drei · IiAchtzellen Xa, Xb Xc eines einzigen Kreuzungspunktes des

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Leuchtschirmes in Fig. 6 herausgegriffen. Es sei angenommen, dai3 die Lichtzellen Xa, Xb und Xc ausgeschaltet sind, d. h., daß keine elektrische Ladung auf den sich gegenüberliegenden Oberflächen des dielektrischen Stoffes vorhanden ist und daß keine der drei Lichtzellen leuchtet. Die Signalvorspannung vom Geber 620 wird durch die ODER-Tore an die Zeilen- und Spaltenleiter C 61 bis C 64, welche die Lichtzellen Xa, Xb und Xc definieren, angelegt und steht über jeder Lichtzelle, wie in Fig. 7 dargestellt. Da jedoch die Signalvorspannung geringer ist als die Zündspannung des betreffenden Leuchtgasstoffes, fließt nur ein unbedeutender Strom durch die Lichtzellen.

Jeder einzelne Zeilen- und Spaltenleiter des Leuchtschirmes 600 ist mit dem Ausgang eines ihm zugeordneten ODEIl-Tores 623 verbunden, dessen einer Eingang, wie bereits erwähnt, mit dem Geber 620 und dessen anderer Eingang mit dem entsprechenden Adresstor in Verbindung steht, das dem ™ einzelnen Zeilen-bzw₀ Spaltenleiter zugeordnet ist. Für alle drei Gas leuchtschichten des Leuchtschirmes 600 ist ein oinzi^er Adres.schal tkreis gemeinsam vorgesehen, der, wio die l''i/ξ, 6 zeigt, auf jede der Leitungen 63 1 bis 63 m und jeden Kreuzungspunkt des Leuchtschirmes ein Adressen Ki /mal />;ibt. Jodejf der Leitungen 63 1 bis 63 m ist verbunden mit einem Eingang der vier Adresstore, die den

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einzelnen Zeilen- und Spaltenleitern, welche die Lichtzellen an den bestimmten Kreuzungspunkten darstellen, zugeordnet sind,, Der Kreuzungspunkt, der die Lichtzellen Xa, Xb und Xc umfaßt, ist adressiert beispielsweise durch ein Adressiers,ignal über die Leitung 635 zu einem Eingang der Adressier-'fore 6k5, 6^6, 6^7 und 648, die einzeln den Leitern C 61 bis C 6k zugeordnet sind.

Der andere Eingang jedes Adressier-Tores ist verbunden mit einer von vier Treppencodeleitungen D 1 bis D k des Adresschaltkreises 630. Da jeder Kreuzungspunkt adressiert ist, wird ein Eingangstreppensignal von dem Signalgeber 610 als ein ürei-bit-tfort im Eingangsschaltkreis 650 registriert, wobei jedes bit den EIN- AUS-Charakter der betreffenden Zelle am adressierten Kreuzungspunkt bestimmt. Die bits des Treppencodeworts (gray scale codeword) werden nacheinander (nur ein bit auf einmal) an den Adressschaltkreis 630 gegeben, welcher auf jedes bit anspricht und ein Signal gleichen Charakters auf das entsprechende Leitungspaar D 1 bis D k abgibt. So erzeugt der Adressschaltkreis 63O entsprechend dem ersten bit des Codeworts vom Eingangsschaltkreis 650 ein Treppensignal mit dem gleichen Charakter auf den Codeleitungen D 1 und D 2, wie es in der Fig. 9 durctxien Impuls 731 angedeutet ist. Entsprechend des zweiten bits erzeugt der Adress tromkreis (»30

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ein Signal auf den Codeleitungen D 2 und D 3, wie in der Fig. 9 durch den Impuls 732 gezeigt ist und entsprechend dem dritten bit wird ein Signal auf den Leitungen D 3 und D k erzeugt, das dem Impuls 733 der Fig„ 9 entspricht«

Angenommen, es sollen nun die Bildzellen Xb und Xc, die durch die Leiter C 62 und C 63 bzw_o durch die Leiter C 63 und C 6k dargestellt sind, eingeschaltet werden, so wird dies erreicht durch die Adressierung der ausgewählten t

Kreuzungspunkte, indem ein Bildimpuls (write puls) auf die Lichtzelle Xb in Form von koinzidenten Signalen auf den Leitern C 62 und C 63 und ein Bildimpuls auf die Lichtzelle C in Form von koinzidenten Signalen auf die Leiter C 63 und C 64 gegeben wird. Die den Lichtzellen Xb und Xc zuceführten Bildimpulse haben ein genügend grosses Potential, um den gasförmigen Leuchtstoff an den betreffenden Stellen zu zünden«,

Dementsprechend wird beim angenommenen Beispiel da»· Treppensignalwort Oll im Eingangsschaltkreis 650 registriert und bit für bit an den Adresschaltkreis 630 weitergegeben, während des Intervalls, indem der Kreuzungspunkt, der die Zellen Xa, Xb und Xc umfaßt, adressiert ist. Auf den Leitungen Ώ 1 bis D k erscheint kein Ausgangssignal, das dem ersten bit vom Eingangsschaltkreis 650 entspricht _f da die-

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ses bit offensichtlich eine binäre 0 darstellt. Entsprechend dem zweiten bit, das eine binäre 1 darstellt, erzeugt der Adresskreis 63O koinzidente Signale auf den Leitungen D 2 und D 3, um die Tore 64t6 und 647 zu adressieren. Diese Signale auf den Leitungen D 2 und D 3 in Kombination mit dem Adressignal auf der Leitung 635, das in Fig_e 8 dargestellt ist, veranlassen die Tore 6^6 und 647 der Lichtzelle Xb, einen Bildimpuls über die Leiter C 62 und C 63 zuzuführen. Dieser Vorgang findet, wie in Fig. 7 beispielsweise dargestellt ist, zu einem Zeitpunkt t 1 statt.

Die den Leitern G 62 und C 63 zugeführten Bildimpulse verursachen eine augenblickliche Zündung des gasförmigen Leuchtstoffes an der Lichtzelle Xb und haben einen Stromfluß durch die Lichtzelle Xb zur Folge, der seinerseits wiederum eine Ladung auf den benachbarten Oberflächen des dielektrischen Stoffes speichert. Der resultierende Stromfluß durch die Lichtzelle während der Zündung hat die Form eines Stromimpulses 701 der Fig. 9, der eine Dauer in der Größenordnung von 50 bis 75 Nanosekunden aufweist„

Auf die gleiche Weise werden entsprechend des dritten bits, das im gegebenen Beispiel eine binäre 1 darstellt,

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vom Atlresschaltkreis 63O koinzidente Signale auf die Leitung D 3 und D ^lt zur Adressierung des Tores 6^7 und 6^8 gegeben, welches in Kombination mit dem Adressignal auf der Leitung 635 einen Bildimpuls über die Leiter C 63 und C 6¹I an die Mldzelle Xc zum Zeitpunkt t„ (Pig. 7 his ll) abgibt. Augenblicklich erfolgt die Zündung der Zelle Xc, die einen Stromfluß durch die Zelle Xc ermöglicht, der in Form des Impulses 702 in der Fig, IO dargestellt ist, und eine Ladung auf den benachbarten Oberflächen des Dielektrikums der Zelle Xc erzeugt.

Der regel, der auf den Oberflächen des Dielektrikums gespeicherten Ladung wird prinzipiell bestimmt von der während der Zündung an der Lichtzelle herrschenden Spannung, Während des folgenden negativen Impulses des Vorspannungssignals, das der Lichtzelle zugeführt wird, addiert sich die gespeicherte Ladung zu der des Vorsparmungssignals, wie on in Fig. 7 dargestellt ist. Zum Zeitpunkt ty übersteigt die resultierende Spannung die Zündspannung V. und verursacht eine momentane Zündentladung an den Lichtzellen üb und Xc. Der resultierende negative Stromimpuls 703 zwischen den Leitern C 62 und C 63 beseitigt die gespeichert.ο Ladung von den Oberflächen des Dielektrikums in der ^achbarschait der Zelle Xb und IUcLt die Oberflächen in umgekehrter itiehtung auf. Ebenso beseitigt der

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negative Stromimpuls 704 zwischen den Leitern C 63 und C 6k die gespeicherte Ladung auf den Oberflächen des Dielektrikums bei der Zelle Xc und lädt diese Oberflächen in entgegengesetzter Richtung auf.

Während des folgenden positiven Impulses des Vorspannungssignals addiert sich deshalb die entgegengesetzte Ladung auf den Oberflächen des Dielektrikums der Bildzellen Xb und Xc zu der Spannung des Vorspannungssignals gemäß Fig„ 7, so daß ein Gesamtspannungspegel erreicht wird, der ausreicht, um eine Zündung des Gases an diesen Bildzellen wiederum zum Zeitpunkt t. zu bewirken. Während der folgenden Ilalbzyklen des Vorspannungssignals verursacht die gespeicherte Ladung auf den Oberflächen des Dielektrikums bei den Lichtzellen Xb und Xc in Verbindung mit der Signalvorspannung periodische Gaszündungen an diesen Zellen und somit Lichtemisionen in Form von pulsierenden Entladungen mit einer Frequenz, die doppelt so groß ist wie diejenige des Vorspannungssignalgebers 620.

Weitere Lichtzellen an anderen Kreuzungspunkten des Leuchtschirmes 6U() werden auf gleiche Weise gezündet oder EIN-geschaltet durch die Zuführung von Bildinipulsen auf die entsprechenden Zeilen- und Spaltenleiter, welche diese weiteren Lichtzellen definieren. Umgekehrt wird

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eine ausgewählte Lichtzelle wieder AUS-geschaltet durch die Zuführung eines Löschimpulses auf die Zeilen- und Spaltenleiter, die diese Lichtzelle definieren, so daß der Löschimpuls im wesentlichen die gespeicherte Spannung an dieser Zelle beseitigt oder löscht. Dies wird beispielsweise dadurch bewirkt, daß ein Löschimpuls den betreffenden Zeilen- und Spaltenleitern jeweils zwischen den aufeinanderfolgenden Vorspannungssignalimpulsen oder zu einem Zeitpunkt zugeführt wird, wenn die momentane Größe der an den Zeilen- und Spaltenleitern anliegenden Signalvorspannung bei oder in der Nähe von O liegt. Letzteres ist der Fall wenn das Vorspannungssignal Sinusform hat.

Obwohl in der vorstehenden Punktionsbeschreibung der Einfachheit halber angenommen wurde, daß nur eine einzige Lichtzelle durch einen Bild- oder einen Löschimpuls während jedes Vorspqnnungszyklus adressiert ist, ist es selbstverständlich, daß mehr als eine Zelle während jedes Vorspannungszyklus durch aufeinanderfolgende oder fortlaufende Adressierung von mehreren Zellen in jedem Zyklus gehündet werden können. Überdies kann der gesamte Leuchtschirm beliebig gelöscht werden durch die Beendigung der Signalvorspannung während einer Zeitdauer, die ausreicht, um die gespeicherten Ladungen an den Bildzellen verschwinden zu lassen,

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Claims

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Patentansprüche

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1,1 Gasschichtleuchtschirm, gekennzeichnet durch mehrere in verschiedenen Ebenen angeordnete Gasleuchtschichten (101, 102, 103), mehrere Leitersätze (R 11 - R 111, C 11 - C 18), die verschachtelt mit den Gasleuchtschichten und so angeordnet sind, daß sie gegenseitig jeweils eine Matrix von Kreuzungspunkten (2,k; 5,k; 8,4) in jeder Gasleuchtschicht bilden, und durch lichtdämpfende Zwischenlagen (121, 122), die jeweils zwei benachbarte Gasleuchtschichten voneinander trennen.

2, Gasschichtleuchtschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leiter mit einem elektrisch leitenden Glied versehen ist, das durch einen Nichtleiter von der jeweiligen Gasleuchtschicht getrennt ist.

3. Gasschichtleuchtschirm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitersätze mit Abstand voneinander in einem Gehäuse stapelartig angeordnet und die Gasleuchtschichten mit einem im wesentlichen einheitlichen gasförmigen Stoff versehen sind, der sich jeweils zwischen den stapelartig angeordneten Leitersätzen befindet.

109827/ Hn

4. Gasschichtleuchtschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdämpfenden Zwischenlagen das sie durchdringende und an eine Betrachteroberfläche gelangende Licht gleichmäßig dämpfen.

5. Gasschichtleuchtschirm nach Anspruch h_t dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdämpfenden Zwischenlagen den Dämpfungsfaktor 2 haben.

6. Gasschichtleuchtschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Kreuzungspunkte in jeder Gasleuchtschicht durch eine Adressiereinrichtung gleichzeitig adressiert werden und an bestimmten der gleichzeitig adressierten Kreuzungspunkte eine Zündentladung eingeleitet wird.

109B27/H16

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