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Info

Publication number: DE2122607A1
Application number: DE19712122607
Authority: DE
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1970-06-09
Filing date: 1971-05-07
Publication date: 1971-12-16
Also published as: GB1289913A; US3646384A; JPS5232231B1; FR2095511A5

Description

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Augsburg, den 4. Mai 1971

International Business Ilachines Corporation, Ariaonk, IT.T. 10 504, V. St.' A.

Sichtanzeigefeld

Die Erfindung "betrifft Sichtanzeigefelder.

Bislang werden verhältnismäßig dünne, ebene Sichtanzeigefelder, bei welchen ein örtlicher Plasmaeffekt ausgenutzt wird, in zwei verschiedenen Bauformen hergestellt. Bei der einen Bauform sind etwa 6 mm dicke Glasplatten durch einen etwa 0,25 nun breiten, mit Gas gefüllten unl durch dünne Distanzstücku aus Glas festge-

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legten Spalt voneinander getrennt. Die Innenflächen ■ der Glasplatten tragen horizontale und vertikale Gruppen von durchsichtigen IBlektrolen, welche jeweils mit einer dünnen Isolationsschicht aus Glas bedeckt sind. Die Schnittpunkte dieeer Elektroden "bilden .jewei"¹-T.e"--.entflecke zur Darstellung eines anzuzeigenden Küsters«

In Abwandlung dessen wird bei der anderen Bauxorn anstelle von zwei voneinander getrennten Glasplatten ein Matrixanzeigefeld in Fora von drei übereinandergeschichteten dünnen Glasplatten gebildet. Die Kittelglasplatte ist dabei honigwabenartig mit entweder geätzten oder mittels Ultraschall gebohrten Löchern versehen. Durchsichtige, dünne Schichtelektroden sind auf die äußeren Flächen der beiden äußeren Glasplatten aufgebracht. Das Anzeigefeld ist evakuiert und mit einer Mischung aus Neon-Stickstoff-Gas oder dgl. gefüllt. Das Anlegen koinzidenter Spannungen geeigneter Größe an ausgewählte, sich überkreuzende Gitterelektroden gestattet das Zünden ausgewählter Anzeigeelemente. Die an die gekreuzten Elektroden angelegten Spannungen sind kapazitiv in die Zelle eingekoppelt, so daß zur Erregung nur V/echselspannungen erforderlich sind. Die Anzeige ist durch eine Gruppe gut durchsichtiger Elektroden hindurch sichtbar und die Gasentladung ist vollständig auf den durch die

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drei Glasplatten gebildeten zylindrischen Hohlraum beschränkt. Da jedoch. Anzeigefelder herstellbar sind, bei welchen etwa 18 000 winzige Leuchtflecke innerhalb einer quadratischen Fläche von etxira 10 cm χ 10 ein erzeugbar sind, muß die Deckungsgenauigkeit der drei Platten äußerst gut sein. Darüberhinaus ist die Herstellung solcher Anzeigefelder verhältnismäßig teuer.

Während bei dem dreischichtigen Anzeigefeld (|

Deckungsprobleme auftreten, da die Löcher der perforierten Mittelglasplatte genau auf die Schnittstellen zwischen den an den äuEoren Platten angebrachten durchsichtigen Elektroden ausgerichtet sein müssen, tritt bei der bekannten Bauform eines zweischichtigen Anzeigefeldes ein Gleichmäßigkeitsproblem auf, denn es ist schwierig, die Gleichmäßigkeit einer Gaskammer in der Größenordnung von mehreren Zehntel Millimetern über die gesamte Fläche eines großen Anzeigefeldes hinweg aufrechtzuerhalten. λ

Durch, die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Sichtanzeigefeld zu schaffen, welches einfach und billig in der Herstellung ist und bei welchem weder die Abstände zwischen den Einzelteilen gleich sein müssen, noch diese Einzelteile genau durchdeckend aufeinander ausgerichtet zu werden brauchen.

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Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung ein Sichtanzeigefeld, welches durch eine dünne, elektrische Isolatorscheibe, ferner durch Mittel zur Aufrechterhaltung einer Inertgasatmosphäre auf der Anzeigeseite der Isolatorscherbe und durch eine Einrichtung zum wahlweisen Aufbauen einer Potentialdifferenz bestimmter Größe an der Isolatorscheibe in bestimmten örtlichen Bereichen derselben zur Erzeugung einer Gasentladung in diesen örtlichen Bereichen, welche die Aussendung sichtbaren Lichtes in der Nähe dieser Bereiche bewirkt, gekennzeichnet ist.

Bei dem Sichtanzeigefeld nach der Erfindung sind die Probleme der genauen Ausrichtung der Einzelteile aufeinander und der Gleichmäßigkeit der Abstände der Einzelteile untereinander dadurch gelöst, daß nur eine einzige Schicht verwendet wird. Das Anzeige feld nach der Erfindung ist flach und weist eine einzige dünne Schicht aus Isolationsmaterial auf, welches die Gruppen der voneinander getrennten, parallelen Elektroden trägt, die auf den beiden Flächen der Isolatorscheibe rechtwinkelig zueinander angeordnet sind. Gemäß der Erfindung wird eine auf einer Seite der Isolatorscheibe gebildete Gasatmosphäre verwendet und durch Erhöhen einer Wechselspannung über einen bestimmten Wert hinaus erfolgt eine örtliche Gasentladung

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auf der den Gas ausgesetzten Fläche, welche von der örtlichen Aussendung sichtbaren Lichtes begleitet ist.

Vorzugsweise wird auf einer Seite der Isolatorscherbe bei einem Druck von 200 torr eine Ueonatmosphäre aufrechterhalten, welche in ein Klarglasgehäuse eingeschlossen ist. Die Matrixelektroden stehen in einer Dichte von jeweils drei Leitern auf jeweils 25,4- mm.Eine Zündspannung mit einem doppelten Scheitelwert von 500 Y wird wahlweise an bestimmte Reihen- und Spaltenelektroden zur Auslösung eines bistabilen Vorganges angelegt. Die dem G-as ausgesetzten Elektroden können mit einer dünnen Isolationsschicht bedeckt sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Ein Gasentladungs-Sichtanzeigefeld 10 nach der Erfindung weist als Grundplatte einen rechteckigen und verhältnismäßig dicken Block 12 aus elektrischem Isolationsmaterial auf. Der Isolatorblock 12 dient als Substrat -für das Sichtanzeigefeld, welches ein äußeres Klarglasgehäuse 14 aufweist, das in diesem Falle als Haube für den Isolatorblock 12 dient und vorzugsweise an einem

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Sand 16 hermetisch dicht mit diesem verbunden ist. Das Gehäuse 14- "besteht zwar aus Klarglas, es kann jedoch selbstverständlich auch aus einem anderen geeigneten Isolationsmaterial gebildet sein, welches mindestens durchscheinend sein muß, damit ein örtlicher Bereich "beobachtet werden kann, in welchem von dem Sichtanseigefeld 10 sichtbares Licht ausgesendet wird.

Eines der Hauptbauelemente des Sichtanzeigefeldes nach der Erfindung ist eine dünne elektrische Isolatorscherbe 18, welche aus Glas, Keramik, usw.-"bestehen kann. Sine Gruppe von Metallelektroden 20 ist durch elektrolytisch^ Abscheidung oder durch ein anderes herkömmliches Verfahren vorzugsweise zunächst auf die obere Fläche des Isolatorblockes 12 aufgebracht worden. Die Elektroden 20 sind parallel zueinander und weisen jeweils einen bestimmten Abstand voneinander auf. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind etwa drei leiter auf jeweils 25,4- mm angeordnet. Die dünne Isolatorscherbe 18 aus Weichglas, Hartglas, Keramik oder dgl. ist auf die Oberseite des Isolatorblockes 12 aufgebracht und überdeckt die Leiter 2O₅ deren Dicke typischerweise in einem Bereich von 1/1000 mm bis mehrere 1/1Θ mm liegt. Auf einer oberen Fläche 22 der dünnen Isolatorscherbe 18 ist eine weitere Gruppe von Elektroden 24 gebildet, welche

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in ^leiclier Weise wie die Elektroden der einen Gruppe ausgebildet sind, aus dünnen Metallstreifen bestehen und vorzugsweise rechtwinkelig bz¥. angenähert rechtwinkelig zu den darunterliegenden Leitern 20 verlaufen. Auf diese Weise verlaufen die oberen und unteren Leiter bzw. Elektroden 24 und 20 in sich überkreuzenden Bahnen, und zwar um die Dicke der Isolatorscherbe 18 voneinander getrennt. Das hermetisch abgeschlossene Gehäuse 14 umschließt eine Inertgasatmosphäre 26, welche beispiels- λ v/eise aus Neon besteht und welche mit der Fläche 22 der Isolatorscheibe 18 in Berührung ist, die die leitenden Elektroden 24 trägt.

Die Erfindung basiert auf dem Phänomen einer auf der Oberfläche der Isolatorscheibe 18 stattfindenden örtlichen Gasentladung, welche örtliche Bereiche 28 sichtbarer Lichtaussendung erzeugt, in diesem Falle auf einer Seite der oberen Elektrode 24. Durch herkömmliche Schalteinrichtungen wird eine Wechselspannung wahlweise ™

an die Elektroden angelegt. Um jedoch die Erfindung in einfachs-ter Weise erläutern zu können, ist eine nicht dargestelle Wechselspannungsquelle an Anschlußklemmen 30 angeschlossen, von welchen die eine über eine Zuleitung mit einer ausgewählten oberen Elektrode 24 und die andere über eine Zuleitung 34 mit einer ausgewählten darunterliegenden bzw. unteren Elektrode 20 verbunden ist. In

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dem Überkreuzungsbereich dieser, einen bestimmten Abstand voneinander aufweisenden Elektroden erfolgt eine Koronaentladung auf der oberen Fläche 22 des Isolatorblockes, d.h. auf der, der Inertgasatmosphäre 26 zugewandten Fläche.

Die sich in bestimmtem Abstand voneinander überkreuzenden Elektroden legen einzelne Gasentladungszellen fest. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Matrix, welche drei Leiter auf jeweils 25,4- mm aufweist, erfolgreich in einer Neonatmosphäre bei einem Druck von 200 torr gezündet worden. Bei Anlegen einer Zündwechselspannung von etwa 500 Y (Spitze-Spitze) ist das dargestellte Sichtanzeigefeld nach der Erfindung in einer EeonatmoSphäre mit _+ 10 ",Ό Stick stoff bei 150 torr bistabil. Die obere Gruppe von Elektroden 24, welche normalerweise der Inertgasatmosphäre ausgesetzt sind, kann durch eine dünne Schicht 36 aus elektrischem Isolationsmaterial geschützt sein, durch welche außerdem der Sprühvorgang verlangsamt und die Licht Speicherfähigkeit vergrößert wird.

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Claims

Patentansprüche:

Mj Sichtanzeigefeld, gekennzeichnet durch eine dünne elektrische Isolatorscheibe (18). ferner durch Kittel (12, 14) zur Aufrechterhaltung einer Inertgasatmosphäre (26) auf der Anzeigeseite der Isolatorscheibe und durch eine Einrichtung (20, 24, 30, 32, 34) zum v/ahlweisen Aufbauen einer Potentialdifferenz bestimmter Größe an der Isolatorscheibe in bestimmten örtlichen Bereichen (28) derselben zur Erzeugung einer Gasentladung in diesen örtlichen Bereichen; welche die Aussondung sichtbaren Lichtes in der Nähe dieser Bereiche bewirkt.
2. Sichtanzeigefeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbauen einer Potentielldiffwrenz an der Isolatorscherbe (18) Gruppen voneinander getrennter, paralleler Elektroden (2G₅ 24), welche jeweils ^xZ gegenüberliegenden Seiten der Isolatorscheibe jeweils in bestimmten Abständen voneinander längs derselben angeordnet sind und deren Wege sich in Form von Reihen und Spalten überkreuzen, sowie eine Quelle (30) zum walilweisen Anlegen einer Wechselspannung an jeweils eine Eeilien- und Soältenelektrode aufweist.

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5· Sichtanzeigefeld nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Isolatorscheibe (18) auf einem unterhalb derselben angeordneten elektrischen Isolatorblock (12) gehaltert ist und daß die Inertgasatmospiiäre (26) durch ein aufgesetztes, hermetisch dicht mit dem Isolatorblock verbundenes Glasgehäuse (14) iiberder Anzeigeseite der Isolatorscherbe eingeschlossen ist,

4-, Siciitanzeigefeld nach Anspruch 2 oder J₅ dadur-oli gekennzeichnet, daß eine Gruppe der voneinander getr-emriss parallelen Elektroden (20) auf eine Fläche des als Snostrat dienenden Isolatorblockes (12) aufgebracht ist, daB reiter die dieser einen Elektrodengruppe überlagerte Isolatsr-schexbe (18) aus Glas besteht, daß ferner eine weitere El ektr odengrupp e auf der äußeren Fläche (22) der- Isolatorscherbe rechtwinkelig zu der einen Elektr-odengrupps angeordnet ist« daß weiterhin das Glasgehäuse (14·) aus !Hartglas 'besteht und diejenige Seite der Isolatorscneilb-s in bestiEürcem Abstand .überdeckt ₅ welche die weitere Slekiirodsn gruppe trägt, daß fernerhin die unter dsm Glasgehäuse eingeschlossene Inertgasatmosphäre - (26) eine HeonatiiospMre ist_s deren Druck oberhalb SO torr liegt, und daß ssnlieSli

2^f-) gsdsr

die Quelle (30) an ausgewählte Elektroden C20, 2^f-)

daß auf

Gruppe eine derart hohe Wechselspannung anlegt₅ der, der Gasatmosphäre benachbarten Anzeigeseite (22) der

E U ν Q ü β / fl O w £.

Isolatorscherbe eine "bistabile Gasentladung erzeugt wird, welche zu einer örtlichen LichtausSendung in dem tTberkreusungslDereich (28) der ausgewählten Elektroden führt.

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