DE2141343A1 - Niederspannungsimpulsschaltung zum Adressieren von Gasentladungsanzeige bzw speicherpaaeelen - Google Patents
Niederspannungsimpulsschaltung zum Adressieren von Gasentladungsanzeige bzw speicherpaaeelenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE 214(343
ing. H. NEGENDANK · dipl.-ing. H. SAUCE · dipl.-phys. W. SCHMITZ
HAMBURG-MÜNCHEN ZUSTELLUNGSAN SCHRIFT: HAMBURG 36 ■ NEUER WALL 41
TEL. 367428 UND 364113
MÜNCHEN 15 · MOZARTSTR. 23
TEL.5 38 03 86
Hamburg, 17. Äug. 1971
Owens-Illinois, Inc.
Toledo, Ohio 43601
(V. St. v. A.)
Toledo, Ohio 43601
(V. St. v. A.)
Niederspannungsimpulsschaltung zum Adressieren
von Gasentladungsanzeige- bzw. Speicherpaneelen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Miederspannungsimpulsschaltung
zum Anlegen von Betriebspotentialen an ein Gasentladungsanzeige- und speicherpaneel mit einer isolierten
Zeilen-Spalten-Leitermatrix, wobei die Betriebspotentiale aus von einer Quelle jeweils gleichförmig an eine ausgewählte
Anzahl von Zeilenleitern und in entgegengesetzter Phase an eine ausgewählte Anzahl von Spaltenleitern angelegten Haltespannungen
und zur Beeinflussung des Entladungszustandes dienenden Spannungsimpulsen bestehen, die von jedem Zeilen-
und Spaltenleiter entsprechenden Impulsspannungsquellen
wahlweise an ausgewählte Zeilen-Spalten-Leiterpaare anlegbar sina.
Schaltungen dieser Art sind in der französischen Patentschrift
1 593 334, der belgischen Patentschrift 749 787, den weiteren
deutschen Patentanmeldungen Aktz. P 20 64 2 98 „2 vom 2 9.12.1970
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und Aktz. P 20 64 299.3 vom 29.12.1970, sowie mehreren weiteren Patentanmeldungen der Anmelderin beschrieben.
Gasentladungsanzeige- bzw. Speicherpaneele des Typs, auf den sich die Erfindung bezieht, sind in der U.S. Patentschrift
3 499 167 beschrieben. Ein weiteres Beispiel eines Paneels, auf das die Erfindung ebenfalls anwendbar ist, ist in einem
Artikel von D.L. Bitzer u.a. mit dem Titel: "The Plasma Display Panel - A Digitally Adressable Display with Inherent
Memory" (Das Plasmaentladungspaneel - Eine digital adressierbare Anzeige mit inhärentem Speicher), Proceedings of the
Fall Joint Computer Conference IEEE, San Francisco, Kalif., November 1966, Seiten 541 - 547 beschrieben. Paneele der in
der vorgenannten Patentschrift und dem vorgenannten Artikel beschriebenen Ausführung haben einen elektrischen Speicher
und sind zur Sichtanzeige oder Darstellung von Daten geeignet und sind durch ein ionisierbares gasförmiges Medium gekennzeichnet,
das gewöhnlich aus einem Gemisch aus zwei Gasen be-" steht, das sich unter einem ausgewählten Druck in einer
dünnen Gaskammer oder einem Raum zwischen zwei sich gegenüberliegenden dielektrischen Ladungsspeichergliedern befindet,
die mit einer Zeilen-Spalten-Leitermatrix belegt sind, wobei jeder Matrixkreuzungspunkt die Stelle eines diskreten Entladungsvolumens
in dem Gas vorgibt und vermittels der beschriebenen Leitermatrix ortbar ist. Die dielektrischen Schichten
verhindern den Durchgang eines galvanischen Stroms von den Matrixleitern in das gasförmige Medium und dienen als Sammelflächen
für Ladungen in dem ionisierten gasförmigen Medium
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während abwechselnder Halbperioden der angelegten periodischen Betriebspotentiale, welche als das Haltepotential bezeichnet
werden. Der Entladungszustand des Gases zwischen ausgewählten Zeilen-Spalten-Leiterpaaren wird durch Anlegen
von zur Beeinflussung des Entladungszustandes dienenden
Impulspotentialen gesteuert, und zwar vorzugsweise in der Weise, wie in der vorgenannten französischen Patentschrift
beschrieben ist. Seither wurden dazu verhältnismäßig hohe ImpulsSpannungen verwendet, welche infolgedessen die Verwendung
von Hochspannungsschaltungen erforderlich machen, die
bei der Herstellung in integrierter Schaltungstechnik verhältnismäßig kostspielig sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Niederspannungsimpulsschaltung
zu schaffen, bei der eine geringere Transistorspannung erforderlich ist und welche daher bei Herstellung
in integrierter Schaltungstechnik preisgünstigere
Herstellungsverfahren zuläßt. So sollen sich bei der Herstellung integrierter Nxederspannungsschaltungen verwendete
Diodentrenntechniken zur Ausbildung von Schaltungen verwenden lassen, welche die zur Beeinflussung des Entladungszustands
dienenden Impulsspannungen dem Paneel zuführen.
Entsprechend der Erfindung ist ein Hilfs- Niederspannungsimpulsgenerator
bzw. eine -quelle mit einer Halte-spannungsquelle
kombiniert, so daß der in Reihe mit jeder zu dem Paneel führenden Leitung liegende Impulsgeber aus einer Niederspannungsimpuls geber schaltung bestehen kann. Die erfindungsgemäß vor- ·
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geschlagene Schaltung ist gekennzeichnet durch für die Zeilenleiter eine weitere ZeilenimpulsSpannungsquelle und
Vorrichtungen, durch welche diese weitere Impulsspannungsquelle in Reihe mit der Haltespannungsquelle für die Zeilenleiter
und mit jeder Spaltenimpulsquelle verbindbar ist, wobei die weitere ZeilenimpulsSpannungsquelle einmal während
einer Halbwelle der Haltespannung und in einem ausgewählten Zeitpunkt der Halbwelle betätigbar ist, und für die Spaltenleiter
eine weitere SpaltenimpulsSpannungsquelle und Vorrichtungen,
durch welche diese weitere Impulsspannungsquelle in Reihe mit der Haltespannungsquelle für die Spaltenleiter
und mit jeder Spaltenimpulsquelle verbindbar ist, wobei diese weitere Impulsquelle gleichzeitig mit der weiteren
Zeilenimpulsquelle für die Zeilenleiter betätigbar ist.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in
welcher
" Fig. 1 ein Blockschaltbild mit einer vereinfachten
teilweisen Draufsicht auf ein Anzeigepaneel nach der Erfindung, und
Fig. 2 ein zur Erläuterung des Erfindungsprinzips dienendes vereinfachtes Wellenformdiagramm ist.
Die oben bereits genannte U.S. Patentschrift 3 499167, auf
welche hier Bezug genommen wird, enthält eine ausführliche Beschreibung eines Gasentladungsanzeigepaneels, auf das die
Erfindung insbesondere anwendbar ist. In Fig. 1 ist ein
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derartiges Paneel 10 in vereinfachter schematischer Form
dargestellt. Das Paneel 10 besteht aus einer Zeilenleiterplatte 11 mit auf der einen Oberfläche befindlichen Zeilenleitern
R., R„ R,, und einer dielektrischen Schicht
oder Beschichtung 12, die in einem Abschnitt über das Abstands-Dichtungsmittel
13 hinausreicht, welches sich auf der Seite der gegenüberliegenden Spaltenleiterplatte 14-
befindet, die Spaltenleiter C., C~ , Cn trägt, die in
entsprechender Weise mit einer dielektrischen Schicht
bzw. Beschichtung 16 überzogen sind. Zu jedem Zeilenleiter
R^, R2, R,t ist in Reihe eine Impulsspannungsquelle oder
ein Impulsgeber 15-1, 15-2, 15-N geschaltet, dem jeweils
ein Triggerimpuls oder Triggerlogikimpuls LPR., LPR2, ....
LPR„ von einer Zeilendekodierlogik 18 zugeführt wird, die ihrerseits Informationen oder Datensignale von einer
Datenverarbeitungseinheit 19 erhält, die an ihrer Eingangsklemme 20 mit einem Rechner verbunden sein kann. Jeder
Zeilenleiterimpulsgeber 15 wird durch die von der Zeilendekodierlogik
18 abgegebenen Logikimpulse wahlweise betätigt und legt einen zur Beeinflussung des Entladungszustandes
dienenden Spannungsimpuls (discharge condition manipulating voltage pulse) an ausgewählte Zeilenleiter an. Wie in Zeile
3 der Fig. 2 dargestellt, sind die von den Niederspannungsimpuls geberschaltungen in den Zeilenleitern erzeugten Zeilenrtiederspannungsimpulse
zeitlich so abgestimmt, daß sie gleichzeitig mit der Impulsgabe eines Zeilen-Hilfsimpulsgenerators
24- erfolgen, der seine Triggerspannung in der
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dargestellten Weise von der Zeilendekodierlogik 18 erhält. Die Zeilendekodierlogik 18 liefert einen Ausgangs- oder
Triggerimpuls an den Zeilen-Hilfsimpulsgenerator 24 jedes
Mal dann, wenn an einer der Ausgangsklemmen LPR., LPR?, ....
LPRj. der Zeilendekodierlogik 18 ein Ausgangs impuls erscheint.
Wie weiterhin dargestellt, wird die Haltespannung (sustaining
voltage) für die Zeilenleiter von einem Zeilen-Halte-
P spannungsgenerator 25 geliefert und besteht in der hier dargestellten
Ausführungsform aus einer Sinusspannung (siehe Fig. 2, Zeile 1), wobei sich jedoch auch rechtecks- und dreiecksförmige
Haltespannungswellenformen verwenden lassen. Dabei ist zu beachten, daß der gemeinsame Verbindungspunkt von
Zeilen-Haltespannungsgenerator 2 5 und Spalten-Haltespannungsgenerator 35 mit einer gemeinsamen Masseklemme verbunden ist,
so daß der Zeilen-Hilfsimpulsgenerator 24 als auch die
Zeilen-Spannungsimpulsgeber in solcher Weise geschaltet sind,
fc daß sie elektrisch gesehen auf der von dem Haltespannungsgenerator
2 5 abgegebenen Ausgangsspannungs-Wellenform "schweben" , d.h. diese überlagern. Zu diesem Zweck eignet
sich besonders gut der in der kanadischen Patentschrift 86 8 561 beschriebene Haltespannungsgenerator.
In gleicher Weise sind die Spaltenleiter C., C~ , C„ jeweils
in Reihe mit einer Niederspannungs-Spaltenimpulsgeber-
schaltung 30-1, 30-2, 30-N geschaltet, und jeder dieser
Schaltungen ist jeweils ein Logikimpuls von einer Spaltendekodierlogik
31 zuführbar und die Schaltungen werden durch
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einen solchen Logikimpuls jeweils getriggert* Entsprechend
der Darstellung liefert die Spaltende3<odierlogik 31 eine
Reihe von Ausgangsimpulsen in den Leitungen LPC.s LPC2,
LPC. entsprechend den von der Datenverarbeitungseinheit 19
erhaltenen Informationen. Außerdem erscheint jedes Mal dann j wenn an einer der Klemmen. LPC,., LPC^, .....LPCn ein
Impuls erscheint, ein Impuls an der Impulsausgangsklemme oder
-leitung 34, und dieser Impuls wird dem Spalten-Hilfsimpulsgenerator 33 zugeführt. Dieser'Impulsgenerator ist identisch
dem Impulsgenerator 24 und arbeitet in gleicher Weise. Der Impulsgenerator 33 ist in Reihe mit dem Spalten-Haltespannungsgenerator
35 geschaltet, der um 180 phasenversetzt zu dem Haltespannungsgenerator 25 arbeitet. Für eine Sinusspannung
wie bei dem Haltespannungsgenerator 25 entsprechen die Ausgangsspannung und die Phasenbeziehung des Spalten-Haltespannungsgenerators
35 in bezug auf die Phase des Zeilen-Haltespannungsgenerators der Darstellung in Linie 4 der
Fig. 2. Außerdem ist in Zeile 5 der Fig. 2 die Impulsspannung des Spalten-Hilfsimpulsgenerators 3 3 der Einfachheit
halber getrennt von der in Zeile 4 der Fig. 2 dargestellten Haltespannungs-Wellenform dargestellt, wobei der in Fig. 5
dargestellte Impuls jedoch in der Praxis auf der Spalten-Haltespannung
"reitet"j wie bei 38C dargestellt ist» Der Spalten-Niederspannungsimpulsausgang von den Generatoren
30-1, 30-2, 30-N ist in Zeile 6 der Fig. 2 für einen
Generator dargestellt» Hierbei ist anzumerken, daß die in
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den Zeilen 5 und 6 der Fig. 2 dargestellten Spannungsimpulse
in bezug auf die in den Zeilen 2 und 3 dargestellten
Spannungsimpulse negativ sind, was in Übereinstimmung steht mit der Spalten-Haltespannung, welche in bezug auf die
Zeilen-Haltespannung um 180 phasenversetzt ist. Es dürfte ■ weiterhin ohne weiteres ersichtlich sein, daß die Polaritäten
während der nächstfolgenden Halbwelle entsprechend umgekehrt zueinander sind. Außerdem werden die Spaltenimpulse genau
^ wie die zur Beeinflussung der Zeilenleiter dienenden Potentiale in bezug auf die Haltespannung so angelegt, daß sie elektrisch
gesehen auf dieser "schweben" ("float"), d.h, diese überlagern.
Da es sich bei der Entladungseinheit, deren Lage von der Zeilen-Spalten-Leitermatrix vorgegeben ist, um spannungsempfindliche
Vorrichtungen handelt, sind sowohl das Anschalten als auch das Abschalten von der Höhe des Spannungswerts
abhängig. Entsprechend der Erfindung kann ein Teil der Steuerspannungsimpulse aus einem Teil der Haltespannung bestehen,
ohne daß dadurch die Arbeitsweise des Paneels beeinträchtigt wird. Die Größe dieser Hilfsimpulsspannung (Fig.2,
Zeilen 2 und 5) ist in diesem Falle so bemessen, daß sie weder die angeschalteten noch die abgeschalteten Entladungseinheiten beeinflußt. Wenn jedoch die Haltespannungs-Hilfsimpulse
in einem beliebigen ausgewählten Muster mit einem Lextungsspannungsimpuls der Impulsgeber 15 und 30 kombiniert
werden, ist die Spannung an einer Entladungseinheit ausreichend hoch, um die Entladungsbedingungen derselben zu
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steuern und diese entweder an- oder abzuschalten. Auf diese Weise sind die Anforderungen an die Zeilen- und Spaltenlei
ter-Spannungsirapulse wesentlich herabgesetzt, wodurch die
Verwendung von integrierten Niederspannungsschaltungen ermöglicht
wird, die durch Verwendung von Diodentrenntechniken (diode isolation techniques) hergestellt werden können. Daher
lassen sich Herstellungsverfahren für integrierte Niederspannungsschaltungen
mit Diodentrennung anwenden, für welche die Arbeitsspannungen im Bereich von 60 Volt oder darunter
liegen, wohingegen Schaltungen für höhere Spannungen eine dielektrische Isolation erforderlich machen.
- Patentansprüche
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Claims (4)
1.) Niederspannungsimpulsschaltung zum Anlegen von Betriebspotentialen an ein Gasentladungsanzeige- und speicherpaneel
mit einer isolierten Zeilen-Spalten-Leitermatrix, wobei die Betriebspotentiale aus von einer Quelle jeweils
gleichförmig an eine ausgewählte Anzahl von Zeilenleitern
fc und in entgegengesetzter Phase an eine ausgewählte Anzahl
von Spaltenleitern angelegten Haltespannungen und zur Beeinflussung des Entladungszustandes dienenden Spannungsimpulsen bestehen, die von jedem Zeilen- und Spaltenleiter
entsprechenden Impulsspannungsquellen wahlweise an ausgewählte Zeilen-Spalten-Leiterpaare anlegbar sind, gekennzeichnet
durch für die Zeilenleiter (R1, R„, ....R^) eine
weitere Impulsspannungsquelle (24) und Vorrichtungen (18), durch welche diese weitere Impulsspannungsquelle in Reihe
^ mit der Haltespannungsquelle (25) für die Zeilenleiter
(R^, R_, ....Rjr) und mit jeder Spaltenimpulsquelle (15-1,
15-2, ....15-N) verbindbar ist, wobei die weitere Zeilenimpulsspannungsquelle
einmal während einer Halbwelle der Haltespannung und in einem ausgewählten Zeitpunkt der Halbwelle
betätigbar ist, und für die Spaltenleiter (CL, C„, ....
Cn) eine weitere Spaltenimpulsspannungsquelle (33) und
Vorrichtungen (31), durch welche diese weitere Impulsspannungsquelle in Reihe mit der Haltespannungsquelle (35)
für die Spaltenleiter (C1, C2, ....Cn) und mit jeder Spalten-
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21 Al
impulsquelle (30-1, 30-2 30-N) verbindbar ist5 wobei
diese weitere Impulsquelle gleichzeitig mit der weiteren Zeilenimpulsquelle für die Zeilenleiter betätigbar ist.
2. Schaltung nach'Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die weiteren ImpulsSpannungsquellen (24, 33) wenigstens
einmal gleichzeitig mit der gleichzeitigen Impulsgabe durch die Zeilen-Spalten-ImpulsSpannungsquellen zur Impulsgabe
bringbar sind.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Impulsquellen dienende Logikschaltungsvorrichtungen
(18, 31) vorgesehen sind.
4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannungen der weiteren Impulsspannungsquellen und der Zeilen-Spalten-Impulsspannung-quellen jeweils in solcher
Weise in bezug auf die Haltespannung geschaltet sind, daß sie diese jeweils elektrisch überlagern.
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