DE2203572B2 - Gasentladungs-Anzeigefeld fur mehrfarbige Darstellungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gasentladungs-Anzeigefeld zur auf den drei G-undfarben Rot, Blau und Grün basierenden mehrfarbigen Anzeige von Information unter modifizierter Verwendung für einfarbige Anzeige bekannter Gasentladungs-Anzeigefelder mit einem flachen, durch ionisation zum Leuchten anregbaren, gasgefüllten Entladungsraum, dessen die Entladungsstrecke abgrenzenden gegenüberliegenden Seiten mit jeweils einem Feld parallel verlaufenden elektrischer Leiter überzogen sind, wobei die Leiter der ein Leiterpaar bildenden beiden Felder in unterschiedlicher Richtung orientiert sind und wobei die Kreuzungspunkte der Leiter Entladungszellen definieren.

Derartige Gasentladungs-Anzeigefelder dienen der Darstellung von Information: von Schriftzeichen, von Zahlen, von graphischen Darstellungen usw. Solche Gasentladungs-Anzeigefelder haben bisher als Computer-Ein/Ausgabegeräte eine große Bedeutung erlangt.

Bisher sind jedoch ganz im Gegensatz zu den Farbfernseh-Bildröhren nur Gasentladungs-Anzeigefelder für einfarbige Anzeige bekanntgeworden. Es sind Gasentladungs-Anzeigefelder bekannt, welche einen flachen, mit einem durch Ionisation zum Leuchten anregbaren, gasgefüllten planparallelen Entladungsraum aufweisen, der auf den die Entladungsstrecke abgrenzenden gegenüberliegenden Seiten von jeweils einem Feld parallel verlaufender elektrischer Leiter überzogen ist, wobei die beiden Leiterfelder zueinander orthogonal und matrixförmig orientiert sind und wobei jedem Kreuzungspunkt der Leitermatrix eine Entladungszelle zugeordnet ist und wobei die jeder Entladungszelle zugeordneten Erregerleiter mit einer den Status einer gezündeten bzw. nicht gezündeten Entladungszelle aufrechterhaltenden Haltespannung und einem zusätzlichen, eine Zündung einer nicht gezündeten Entladungszelle bedingenden Spannungswert beaufschlagbar sind (DE-OS 1962411). Es sind auch nach dem gleichen Prinzip arbeitende Anordnungen bekannt, bei denen die Entladungszellen räumlich voneinander durch entsprechende Zellenwandungen abgegrenzt sind. Alle diese Anordnungen

dienen jedoch nur der einfarbigen Darstellung von Information,

Zweifarbige Betriebsweise andererseits geht aus GB-PS 1152024 und DE-OS 2032023 hervor, welche aber lediglich dazu dient, die bei passiven FI achbildschirmen erforderliche Kontrastwirkung hervorzurufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gasentladungs-Anzeigefeld anzugeben, welches eine mehrfarbige Anzeige von Informationen gestattet. Dabei wird auch wie bei Farbfernsehröhren davon ausgegangen, daß eine Farbe durch entsprechende Kombination der Grundfarben Rot, Blau und Grün gebildet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens zwei in Richtung der Entladung voneinander abgegrenzte Entladungsräume vorgesehen sind, daß die Leiter eines Leiterfeldpaares eine um ca. 60° unterschiedliche Verlaufsrichrung haben, daß die Leiter aller Leiterfeldpaare in drei Richtungen angeordnet sind, die sich jeweils um ca. 60° voneinander unterscheiden, daß in jeder dieser Richtungen abwechselnd Entladungszellen für zwei der drei Grundfarben angeordnet sind, wobei eine Entladungszelle für eine Grundfarbe immer zwei Richtungen gemeinsam ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es für eine Durchlichtprojektion vorteilhaft, wenn die in einer Richtung aufeinanderfolgenden zwei, eine Untergruppe bildenden Leuchtflächen der Entladungszellen für zwei Grundfarben lückenlos benachbart sind und wenn alle Untergruppen räumlich voneinander derart getrennt sind, daß sich jeweils eine aus drei Leuchtflächen für die drei Grundfarben bestehende Gruppe ergibt.

Bei Anordnungen ohne erwünschte Durchlichtprojektion sind die Leuchtflächen der Entladungszellen in vorteilhafter Weise rhombusförmig ausgebildet und lückenlos benachbart.

Eine besonders vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dann gegeben, wenn die Entladungszellen nicht räumlich voneinander durch Wandungen abgegrenzt sind und den Entladungszellen der Entladungsräume jeweils ein in einer der drei Grundfarben phosphoreszierendes Element zugeordnet ist.

Eine sehr einfache Ausführung form des erfindungsgemäßen Gasentladungs-Anzeigefeldes mit nur zwei Gasschichten ist dadurch gekennzeichnet, daß für eine der drei Grundfarben ein erster Entladungsraum mit einem Leiterfeldpaar und für die verbleibenden zwei Grundfarben ein zweiter Entladungsraum mit einem Leiter'eld X auf der °inen und zwei Leiterfeldern Y und Z unterschiedlicher Verlaufsrichtung auf der anderen Seite vorgesehen sind und daß die Entladungszellen der einen Grundfarbe im zweiten Entladungsraum über das Leiterfeldpaar A und B und die Entladungszellen für die andere Grundfarbe im zweiien Entladungsraum über das Leiterfeldpaar A und C adressierbar sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Anordnung von in verschiedenen Farben phosphoreszierenden Elementen für einen konventionellen Farbfernsehschirm,

Fig. 2 eine Anordnung verschiedenfarbig phosphoreszierender Elemente in einem Gasentladungs-Anzeioefelri.

Fig. 3 eine weitere Anordnung verschiedenfarbig phosphoreszierender Elemente in einem Gasentladungs-Anzuigefeld,

Fi g. 4 eine dritte Ausfuhrungsform der Anordnung verschiedenfarbig phosphoreszierender Elemente in einem Gasentladungs-Anzeigefeld,

Fig. 5 eine tabellarische Aufstellung von vier Gittern, wie sie in Gasentladungs-Anzeigefeldern nach Fig. 6 und 7 verwendet werden,

Fig. 6 eine schematische Schnittdarstellung eines Gasentladungs-Anzeigefeldes für drei Gasschienten und vier Gitter, wobei den Entladungszellen jeder Gasschicht in einer Farbe phosphoreszierende Elemente zugeordnet sind,

Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung eines Gasentladungs-Anzeigefeldes mit zwei Gasschichten, wobei den Entladungszellen der einen Schicht grünfarbig phosphoreszierende Elemente zugeordnet sind und wobei einem Teil der Entladungszellen in der zweiten Gasschicht rotfarbig phosphoreszierende Elemente zugeordnet sind und dem endeten Teil der Entladungszellen der zweiten GasschLht blaufarbig phosphoreszierende Elemente zugeordnet sind.

Fig. 1 zeigt die Anordnung der in den Grundfarben Rot (R), Blau (ß) und Grün( G) phosphoreszierenden Elementen in einem bekannten Farbfernsehschirm. Jedes dieser Elemente kann selektiv durch einen Kathodenstrahl zum Leuchten gebracht werden, welche so angeordnet sind, daß sie jeweils von den andersfarbigen, phosphoreszierenden Elementen umgeben sind, so daß sich eine möglichst dichte Hexagonalpakkung der phosphoreszierenden Elemente auf dem Farbfernsehschirm ergibt, wie er ausschnittsweise in Fig. 1 gezeigt ist. Durch entsprechende Überlagerung der Grundfarben Rot und/oder Blau und/oder Grün läßt sich eine gewünschte Mischfarbe erzielen. Diese in Fig. 1 gezeigte Anordnung ist jedoch aus zwei Gründen für Gasentladungs-Anzeigefelder nicht verwendbar:

1. In dieser gezeigten Anordnung fehlt ein entsprechendes Koordinatenauswahlsystem für das Ansteuern der einzelnen Entladungszellen für die drei Grundfarben.

2. Wenn den Entladungszellen phosphoreszierende Elemente zugeordnet werden, gestattet eine derartige Anordnung bei eng beieinanderliegenden Elementen keine Durchlichtprojektion, da die einzelnen Phosphorelemente undurchsichtig sind.

In Fig. 2 ist eine Anordnung gezeigt, nach der die in verschiedenen Farben phosphoreszierenden Elemente den Entladungizellen eines Gasentladunge-Anzeigefeldes zugeordnet sein können. Jedem der krcisfCrtnig dargestellten phosphoreszierenden Elemente ist immer eine Entladungszelle zugeordnet. Die Elemente sind dabei so angeordnet, daß jeweils die Elemente für zwei Grundfarben einander abwechselnd in einer Linie liegen. Auf den mit 1,1', 1" und 1"' gekennzeichneten Linien wechseln die Elemente für die Grundfarben Rot (R) und Grün (G) einander ab; auf denen mit 2, 2', 2" und 2'" gekennzeichneten Linien wechseln die Elemente für die Grundfarben Blau (B) und Rot (R) einander ab; auf denen mit 0, 0', 0" und 0'" gekennzeichneten Linien wechseln die Elemente für die Grundfarben Blau (B) und Grün (G) einander ab. Alle mit der gleichen Zahl gekennzeichneten Linien verlaufen jeweils parallel zueinander, wobei das Liniennetz 1.1'. 1". Γ" eeeenübei dem

Liniennetz 0,0', 0", 0'" einen Winkel von ca. 60° und das Liniennetz 2,2', 2", 2'" gegenüber dem Liniennetz 0, 0', 0", 0"' einen Winkel von ca. 120° einnimmt. Diese Linien stehen stellvertretend für die der Ansteuerung dienenden elektrischen Leiter für die einzelnen Entladungszellen. Bei einer derartigen Anordnung ist es möglich, eine Entladungszelle über die beiden ihr zugeordneten elektrischen Leiter zu adressieren.

So kann z. B. der Entladungszelle, welcher das rotfarbig phosphoreszierende Element 3 zugeordnet ist, über die Leitung Γ und 2' angesteuert werden und die Zelle für das grünfarbig (G) phosphoreszierende Element 4 über die Leitungen 1" und 0'". Bei einer Anordnung nach Fig. 2 ist eine Durchlichtprojektion für das Gasentladungs-Anzeigefeld möglich; die Verwendung transparenter Leiter vorausgesetzt. Dabei beträgt das Verhältnis der von den phosphoreszierenden Elementen belegten Fläche zur freibleibenden Fläche ca. 2,8: 1. Dieses Verhältnis läßt sich jedoch auch wunschgemäß verkleinern.

In Fig. 3 ist eine andere Anordnung gezeigt, bei welcher das Verhältnis der von den farbig phosphoreszierenden Elementen belegten Flächen zu der freibleibenden Fläche kleiner ist als nach Fig. 2. In dieser Anordnung nach Fig. 3 sind die einzelnen farbig phosphoreszierenden Elemente in Triaden gruppiert. Dabei verbleibt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Elementen auf einer Linie jeweils ein größerer Zwischenraum, so daß es zu einer Bildung von jeweils drei benachbarten Elementen für die Farben Rot (R). Blau [B) und Grün (G) kommt. Die einzelnen Dreiergruppen (Triaden) sind räumlich voneinander getrennt und nicht unmittelbar benachbart wie in Fig. 2.

In Fig. 4 ist eine Anordnung von phosphoreszierenden Elementen für ein Gasenlladungs-Anzeigefeld angegeben, bei dem kein Wert auf eine Durchlichtprojektion gelegt wird, so wie es z. B. für Fernschzwecke und Fernsehtelefone der Fall ist. Einer solchen Anordnung sollte die nicht von den phosphoreszierenden Elementen belegte Fläche so klein wie möglich gehalten werden. Für einen derartigen Anwendungsfall werden phosphoreszierenden Elemente in Form von Rhomben, wie in Fig. 4 gezeigt, oder angenäherten Ellipsenflächen gedruckt, wobei die Zuordnung der Koordinatenleiter zu den einzelnen Elementen die gleiche ist wie nach Fig. 2 und Fig. 3. Bei Verwendung rhombusförmiger phosphoreszierender Elemente nach Fig. 4 entfällt die nicht von diesen Elementen belegte Fläche vollkommen. Dabei grenzen die einzelnen Elemente unmittelbar aneinander unter Beibehaltung des Prinzips, daß für einen Koordinatenleiter immer die Elemente für zwei Grundfarben einander abwechseln.

Es wurde bereits erwähnt, daß die einzelnen Koordinatenleiter, die der Ansteuerung der Entladungszellen dienen, transparent sind. Die einzelnen Leiterfelder (Gitter), wie sie in den Gasentladungsfeldern nach Fig. 6 und 7 Verwendung finden, sind tabellarisch in Fig. 5 dargestellt. Die einzelnen Gitter bzw. Leiterfelder sind durch die Zahlen 11, 21 und 31 gekennzeichnet, wobei die Zahl 41 ein Leiterfeld als Doppelgitter 11', 21' mit den Verlaufsrichtungen der Gitter 11 und 21 bezeichnet. Die in den Fig. 6 und 7 je einem Entladungsraum zugeordneten, ein Gitterpaar bildenden beiden Leiterfelder sind mit den Buchstaben A, B, C oder D bezeichnet. Die durch die Kreuzmarkierung gebildeten Angaben in der tabellarischen Darstellung nach F i g. 5 sind so zu verstehen, daß das Gitterpaar A von den Gittern 11 und 21, das Gitterpaar B von den Gittern 21 und 31, das Gitterpaar C von den Gittern 11 und 31 und das Gitterpaar D von dem Gitter 31 und dem Doppelgitter 41 gebildet wird.

Fig. 6 zeigt die schematische Schnittdarstellung eines Gasentladungs-Anzeigefeldes mit drei Entladungsräumen 5, 6 und 7. Die einzelnen Entladungsräume 5, 6 und 7 sind schichtartig übereinander angeordnet, wobei jeder Entladungsraum durch zwei Glasschichten 5' und 5" bzw. 6' und 6" bzw. T und 7" begrenzt ist. Den Entladungszellen des Entladungsraumes 5 sind die blaufarbig phosphoreszierenden Elemente 5'" zugeordnet, den Entladungszellen des Entladungsraumes 6 sind die rotfarbig phosphoreszierenden Elemente 6'" zugeordnet und den Entladungszellen des Entladungsraumes 7 sind die grünfarbig phosphoreszierenden Eiemenie 7'" zugeordnet. Dabei sollen die Elemente 5'", 6'" und T" untereinander so ausgerichtet sein, wie es in den Fig. 2 oder

3 oder 4 angegeben wurde. Die Entladungszellen des Entladungsraumes 5 werden über die Leiter des Gitters 11, welches auf der Glasschicht 5' angebracht ist. und über die Leiter des Gitters 31, welches zwischen den Glasschichten 5" und 6' angeordnet ist, angesteuert. Die Leiter eines jeden Gitters verlaufen parallel zueinander. Die Leiter des Gitters 11 nehmen zu den Leitern des Gitters 21 einen Winkel von ca. 120° ein, so wie es im Zusammenhang mit den Fig. 2. 3 und

4 bereits schon erwähnt wurde. Die Entladungszellen des Entladungsraumes 6 werden über die Leiter des Gitters 31 und des Gitters 21, welches zwischen den Glasschichten 6" und 7' angeordnet ist, angesteuert. Die Leiter des Gitters 21 nehmen gegenüber den Leitern des Gitters 31 einen Winkel von ca. 60° ein. so wie es in den Fig. 2. 3 und 4 bereits beschrieben wurde. Die Entladungszellendes Entladungsraumes 1 werden über die Leiter des Gitters 21 und des aul der Glasschicht 7" angebrachten Gitters 11 angesteuert. Die Leiter dieser beiden Gitter 21 und 11 nehmer gegeneinander einen Winkel von ca. 60° ein. Beim Zünden einer Zelle wird das dieser Entladungszelle zugeordnete phosphoreszierende Element erregt unc sendet farbiges Licht aus, entweder rot. blau odei grün. Durch entsprechende Kombination von rotem blauem oder grünem Licht aussendenden phosphoreszierenden Elementen kann eine gewünschte Mischfarbe gebildet werden.

Es wäre auch möglich, eine Anordnung vorzusehen bei der die Entladungszellen räumlich voneiiiandei durch Wandungen abgegrenzt und mit Gasen für jeweils eine der drei Grundfarben Rot, Blau und Grür gefüllt sind.

In Fig. 7 wird die schematische Darstellung eine; Gasentladungs-Anzeigefeldes mit nur zwei Entla dungsräumen 8 und 9 gezeigt. Beide Entladungs räume 8 und 9 sind durch die Giasschichten 8' unc 8" bzw. 9' und 9" begrenzt. Die beiden begrenzter

ι Entladungsräume 8 und 9 sind übereinander an geordnet. Den Entladungszellen des Entladungsrau mes 9 sind grünfarbig phosphoreszierende EIement< 9'" zugeordnet. In dem Entladungsraum 8 finden siel sowohl Entladungszellen, denen blaufarbig phospho

, reszierende Elemente 8'" oder auch rotfarbig phos phoreszierende Elemente 8^IT zugeordnet sind. Di< Entladungszellen des Entladungsraumes 9 werdei über die Leiter des Gitters 11, welches auf der Glas

schicht 9" und des Gitters 21, welches auf der Glasschicht 9' angebracht ist, adressiert. Jene Entladungszellen des Entladungsraumes 8, denen blaufarbig phosphoreszierende Elemente 8'" zugeordnet sind, werden über die Leiter des Gitters 31, welches auf der Glasschicht 8" angebracht ist, und über die Leiter des Gitters 11' als Teil des Doppelgitters 41, welches auf :cr Glasschicht 8' angebracht ist, adressiert. Die Entladungszellen in dem Entladungsraum 8 mit den rotfarbig phosphoreszierenden Elementen 8^IV hingegen werden über die Leiter des Gitters 31 und des Gitters 2Γ als Teil des Doppelgitters 41 adressiert. Die beiden Gitter 11' und 21' auf der Glasschicht 8' zusammen ergeben das Doppelgitter 41, die Leiter dieser beiden Gitter sind elektrisch voneinander isoliert. Die Leiter des Gitters 21', welches de gleiche Verlaufsrichtungwie das Gitter 21 aufweist, verlaufen mäanderförmig zwischen und über den Leitern des

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phosphoreszierenden Elemente in dem Gasentladungs-Anzeigefeld nach Fig. 7 sind so untereinander ausgerichtet, wie es in Fig. 2, 3 und 4 beschrieben wurde. Aus den Darstellungen in Fig. 2,3 und 4 folgt auch der Verlauf der einzelnen Leiter der verschiedenen Gitterebenen. Die Leiter jedes Gitters verlaufen parallel zueinander. Die Leiter des Gitters 21 bzw. 21' nehmen gegenüber denen des Gitters 11 bzw. 11' einen Winkel von ca. 60°, die Leiter des Gitters 31 nehmen gegenüber denen des Gitters 21 bzw. 21' wiederum einen Winkel von ca. 60° ein; der Verlauf der Leiter des Doppelgitters 41 ist mit denen des Gitters 11 und 21 also identisch.

Die mit der beschriebenen Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch Verwendung nichtorthogonaler Koordinaten eine einfache Adressierung der einzelnen Entladungszellen möglich ist. Außerdem gestattet die Schichtbauweise der beschriebenen Gasentladungsanordnung eine einfache Herstellung. Als besonders vorteilhaft sei der Aufbau eine* Oasentladungs-Anzeigefeldes für die drei Grundfarben mit nur zwei Entladungsräumen hervorgehoben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Gasentladung-Anzeigefeld zur auf den drei Grundfarben Rot, Blau und Grün basierenden mehrfarbigen Anzeige von Information unter modifizierter Verwendung für einfarbige Anzeige bekannter Gasentladungs-Anzeigefelder mit einem flachen durch Ionisation zum Leuchten anregbaren gasgefüllten Entladungsraum, dessen die Entladungsstrecke abgrenzenden gegenüberliegenden Seiten mit jeweils einem Feld parallel verlaufender elektrischer Leiter überzogen wird, wobei die Leiter der ein Leiterpaar bildenden Felder in unterschiedlicher Richtung orientiert sind und wobei die Kreuzungspunkte der Leiter Entladungszellen definieren, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei in Richtung der Entladung voneinander abgegrenzte Entladungsräume (8,9) vorgesehen sind, daß die Leiter eines Leiterfeldpasires eine um ca. 60° unterschiedliche Verlaufsrichtung haben, daß die Leiter aller Leiterfeldpaare in drei Richtungen angeordnet sind, die sich jeweils um ca. 60° voneinander unterscheiden, daß in jeder dieser Richtungen abwechselnd Entladungszellen für zwei der drei Grundfarben angeordnet sind, wobei eine Entladungszelle für eine Grundfarbe immer zwei Richtungen gemeinsam ist (Fig. 7).

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtfläche (G, B, R) einer Entladungszelle für eine Grundfarbe kreisförmig ist (Fig. 2, 3).

3. Anordnung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichm , daß die kreisförmigen Leuchtflächen der Entladungszellen für die einzelnen Grundfarben lückenlos benachbart sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Richtung aufeinanderfolgenden, zwei eine Untergruppe bildenden Leuchtflächen der Entladungszellen für zwei Grundfarben lückenlos benachbart sind und daß alle Untergruppen räumlich voneinander derart getrennt sind, daß sich jeweils eine aus drei Leuchtflächen für die drei Grundfarben bestehende Gruppe (R, G, B) ergibt.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtfläche einer Entladungszelle für eine Grundfarbe rhombusförmig ist (Fig. 4).

6. Anordnung nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die rhombusförmigen Leuchtflächen aller Entladungszellen lückenlos benachbart sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungszellen nicht räumlich voneinander durch Wandungen abgegrenzt sind und den Entladungszellen der Entladungsräume jeweils ein in einer der drei Grunfarben phosphorisierendes Element (3, 4) zugeordnet ist (Fig. 2).

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungszellen räumlich voneinander durch Wandungen abgegrenzt und mit Gasen für jeweils eine der drei Grundfarben Rot, Blau und Grün gefüllt sind.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß für jede der drei Grundfarben ein Entladungsraum (5,6,7) vorgesehen ist und daß jeweils zwischen dem äußeren (5,7) und mittleren Entladungsraum (6) ein diesen beiden Entladungsräumen gemeinsames Leiterfeld (21, 31) angeordnet ist (Fig. 6).

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für eine der drei Grundfarben ein erster Entladungsraum (Γ) mit einem Leiterfeldpaar und für die verbleibenden zwei Grundfarben ein zweiter Entladungsraum (8) mit einem Leiterfeld (31) auf der einen und zwei Leiterfeldern (H' und 21¹) unterschiedlicher Verlaufsrichtung auf der anderen Seite vorgesehen sind und daß die Entladungszellen der einen Grundfarbe im zweiten Entladungsraum (8) über das Leiterfeldpaar (31 und 11') und die Entladungszellenfür die andere Grundfarbe im zweiten Entladungsraum (8) über das Leiterfeldpaar (31 und 21') adressierbar sind (Fig. 7).