DE2261268B2 - Gasentladungs-Anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Bekannt ist eine Gasentladungs-Anzeigevorrichtung mit einer Entladungseinheit, die einen Entladungsraum und adressierbare Elektroden aufweist (USA.-Patentschrift 3 499 167). Bei dieser bekannten Anordnung ist eine Änderung der Helligkeit der Anzeige nicht vorgesehen.

Andererseits sind verschiedene Verfahren zum Ändern der Helligkeitstöne bei Anzeigevorrichtungen bekannt.

Das erste ist ein Verfahren zum Steuern der Zeiten der Entladung in Übereinstimmung mit der Wellenform des von außen zugeführten Aufrechterhaltungssignals, wie in der Arbeit der »Society for Information Display International Symposium, 1971, May 4 bis 6« mit dem Titel »A Gray-Scalc Technique for a Plasma Display Panel and Similar On-Off Devices« von M. Dejule u.a. beschrieben. Dieses erste Verfahren macht jedoch den Aufbau der Steuerschaltung

5 oft sehr aufwendig und den Betrieb unstabil. Andererseits wird bei dem zweiten Verfahren konstruktiv der Grad der Helligkeit vorher zu jedem Bildelement der Gasentladungs-Anzeigevorrichtung gegeben, siehez. B. USA.-Patentschrift 3 559190, Fig. 21 und deren Beschreibung. Die in diesem zweiten Verfahren enthaltenen Vorschläge haben die Eigenart, daß die Auflösung wegen vergrößerter Bildelemente verringert wird oder daß die Unterscheidung der Töne verschlechtert wird. Das dritte Verfahren besteht darin, mehrere Entladungseinheiten mit optischen Dämpfungsfilmen zu stapeln und Mehrfachtöne mit der Kombination des gedämpften Entladungslichts von jeder Entladungseinheit zu erhalten, siehe die Arbeit der »Society for Information Display International

Symposium, 1971, May 4 bis 6, IDS, !971, Seiten 100bis 101 «,mitdem Titel »Gray-Scale Plasma Display« von D. T. Ngo. Dieses dritte Verfahren hat jedoch die Schwierigkeit der Erzeugung einer Parallaxe bei der Anzeige.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasentladungs-Anzeigevorrichtung zu schaffen, bei der die Helligkeit der Anzeigevorrichtung geändert werden kann, ohne daß die Parallaxe verringert wird. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Wesentlich für die Erfindung ist, daß sich diese nicht in dem Ubereinanderanordnen mehrerer Entladungseinheiten erschöpft, sondern daß nur an einer Entladungseinheit Leuchtstoffmaterial angebracht ist, welches das Entladungslicht umwandelt und zur Anzeige bringt. Hierdurch werden Anzeigefehler vermieden, die auftreten könnten, wenn bei allen übereinander angeordneten Entladungseinheiten Leuchtstoffmaterialien vorgesehen wären.

Die Erfindung ermöglichst auch, einen Halbton mit hoher Auflösung zu erzeugen, wobei die Vorrichtung nach der Erfindung im Aufbau einfach und im Betrieb stabil ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 ist ein Querschnitt einer Ausführungsform der Gasentladungs-Anzeigevorrichtung;

F i g. 2 ist eine graphische Darstellung der Beziehung der Stärke der ultravioletten Anregungsstrahlen zur Helligkeit;

Fig. 3 ist ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform;

F i g. 4 ist eine Aufsicht auf die weitere Ausführungsform, die für eine Farbanzeige abgeändert ist.

Gemäß Fig. 1 besteht eine Gasentladungs-Anzeigevorrichtung 10 aus einem einheitlichen Mehr-

schichtenaufbau, der aus ersten, zweiten und dritten Entladungseinheiten 20,30 und 40 besteht. Die erste Entladungseinheit 20 ist mit einer vergleichsweise dicken Glasrückplatte 21 und einer Glaszwischengrundplatte 22, die als erste Schicht zur Absorption

von ultravioletten Strahlen wirkt, und mit dem Entladungsraum 23 versehen, bei dem eine Gasmischung von Helium (He) und Xenon (Xe) in einen Spalt zwischen den Platten 21 und 22 gefüllt ist. Die gegen-

überliegenden Flächen der obenerwähnten Rückplatte 21 und der Zwischengrundplatte 22 sind mit der X-Elektrode 25 und der Y-Elektrode 26 zur Adressierung versehen, derer* Flächen jeweils mit dielektrischen Schichten 24 bedeckt sind.

Die zweite Entladungseinheit 30 ist an dieser Seite der ersten Einheit 20 angeordnet und besteht aus der obenenvähnten Zwischengrundplatte 22, einer zweiten Zwischengrundplatte 32, die als zweite Schicht zur Absorption von ultravioletten Strahlen wirkt, und dem zweiten Entladungsraum 33, bei dem die Gasmischung aus Helium (He) und Xenon (Xe) in den Spalt zwischen diesen Platten gefüllt ist. Die Adressenelektroden für diesen zweiten Entladungsraum 33, nämlich die X-£lektrode 35 und die Y-EIektrode 36, sind an den gegenüberliegenden Flächen der Zwischengrundplatten 22 und 32 angebracht und diese Flächen sind in gleicher Weise mit dielektrischen Schichten 34 bedeckt. Die dritte Entladungseinheit 40 ist an der Anzeigenilkchenseitc angeordnet, die zwischen der obenerwähnten zweiten Zwischengrundplatte 32 und der Frontplatte 42 vorgesehen ist, und weist den dritten Entladungsraum 43 auf, in den die Gasrr.ischung aus Helium (He) und Xenon (Xe) eingefüllt ist, und ist mit der X-Elektrode 45 und der Y-E!ektrode 46 versehen, deren Flächen mit dielektrischen Schichten 44 bedeckt sind.

Die Leuchtstoffmaterialien 47 sind in eimern Punktmuster auf die Fläche der dielektrischen Schicht 44 gesprüht, die in dem obenenvähnten dritten Entladungsraum 43 freigelegt ist, um von den Lagen der Elektroden abzuweichen, wie dies in der Figur dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform sind die Leuchtstoffmaterialien 47 Materialien zum Umsetzen von ultravioletten in sichtbare Strahlen, deren Helligkeit sich in Übereinstimmung mit der Stärke der ultravioletten Strahlen ändert, und hierfür können z. B. Phosphormaterialien mit grünem Licht, wie Zinkoxyd oder Zinksilikat, verwendet werden. Die allgemeine Beziehung der Helligkeit zur Stärke der ultravioletten Strahlen solcher Phosphormaterialien ist in Fig. 2 gezeigt.

Bei einer solchen Gasentladungs-Anzeigevorrichtung 10, wie oben beschrieben, werden die ultravioletten Strahlen, wenn eine Zündspannung zwischen eine der X-Elektroden 25 und eine der Y-Elektroden 26 angelegt wird, die sich in dem Punkt Al überschneiden, so daß der Punkt Al der ersten Entladungspaneeleinheit 20 adressiert wird, durch die Entladung des Punktes erzeugt und dies regt die Stelle Cl entsprechend dem Punkt A1 der Leuchtstoffmaterialien 47 über zwei Stücke der Zwischengrundplatten 22 und 23 mit einer Funktion der Absorption von Ultraviolettstrahlen an, wodurch die sichtbaren Strahlen mit der in Fi g. 2 gezeigten Helligkeit Ll erzeugt werden. Wenn der Punkt Bl der zweiten Entladungspaneeleinheit 30 adressiert ist, regen auch die durch die Entladung erzeugten ultravioletten Strahlen die entsprechende Stelle Cl der Leuchtstoffmaterialien 47 in dem Zustand an, der nur durch die Zwischengrundplatte 32 gedämpft ist, und erzeugen eine Emission der Helligkeit L3 in Fig. 2. Da die Helligkeit Ll der fluoreszenten Emission an dieser Stelle Cl von der Anregung durch die ultravioletten Strahlen mit größerer Stärke als der Stärke der ultravioletten Strahlen von dem Punkt Al herrührt, ist diese heller als die Helligkeit an der obenerwähnten Stelle Cl. Wenn der Punkt C3 der dritten Entladungspaneeleinheit 40 adressiert wird, regen die ultravioletten Strahlen durch die Entladung direkt die Leuchtstoffmaterialien des Punktes C3 an und folglich kann eine Emission mit größerer Helligkeit als L6, wie in F i g. 2 dargestellt, erhalten werden. Gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform kann somit eine Emissionshelligkeit mit acht Tönen Ll bis LS der Leuchtstoffmaterialien 47 erhalten werden, indem drei Entladungseinheiten 20,30 und 40 entsprechend

ίο kombiniert und selektiv adressiert werden. Sechzehn Töne können erhalten werden, indem ein vierfacher Schichtenaufbau zusätzlich zu einer weiteren Entladungseinheit geschaffen wird.

Es ist auch erwünscht, als Gas, das in die Entladungsräume 23, 33 und 43 gefüllt wird, eine Gasmischung von Helium (He) und Krypton (Kr) an Stelle der obenerwähnten Gasmischung von Helium (He) und Xenon (Xe) zu verwenden. Diese Gasmischungen haben eine vergleichsweise niedrige Zündspannung

so und ergeben ein Emissionsspektrum mit einer konzentrierten Verteilung im Ultraviolettbereich und im Infrarotbereich mit der Ausnahme eines sichtbaren Bereiches. Drei Entladungsräume 23,33 und 43 müssen nicht unabhüiigr" eingeschlossen sein, wie dies in der Figur gezeigt ist, vielmehr kann auch ein Aufbau, bei dem diese miteinander z. B. durch Herstellung von Löchern in den Zwischengrundplatten 22 und 32 verbunden sind, eher empfehlenswert sein, um das Herstellungsverfahren zu vereinfachen. Auch kann das Problem des Übersprechens auf Grur¹ *er Entladung benachbarter Adressenpunkte berücksichtigt werden, jedoch kann die wesentliche Dicke der Betriebsteile bei dem Dreifachaufbau, wie er in der Figur gezeigt ist, unter 5 mm wegen des Spaltabstands von etwa

200 μηι zwischen den Entladungsräumen gemacht werden, wodurch der Einfluß des Übersprechens praktisch gering wird. Um das Problem des vorstehend erwähnten Übersprechens vollständig zu vermeiden, ist es jedoch erwünscht, Zellendistanzstücke mit vielen k'einen Löchern entsprechend jedem gegenüberliegenden Schnittpunkt jeweils der X- und Y- Adressenelektroden bei den Entladungsräumen 23, 33 und 43 vorzusehen und gleichzeitig die Diffusion von ultravioletten Strahlen in der Flächenrichtung zu verhindern, indem die Zwischengrundplatten 22 und 32 aus optischen Führungsplatten, wie optischen Fiberplatten, hergestellt werden.

F i g. 3 ist eine Ausführungsform, welche die Gasentladungs-Anzeigevorrichtung eines derartigen Aufbaus zeigt, und dieselben Teile wie in F i g. 1 haben dieselben Bezugszeichen. Die Zellendistanzstücke 28, 38 und 48 mit den kleinen Löchern, welche jeweils die adressierbaren Punkte optisch teilen, sind in die Entladungsräume 23,33 und 43 eingesetzt. In diesem Falle sind auch die beiden Zwischengrundplatten 22 und 32, die als Schichten zur Absorption von ultravioletten Strahlen arbeiten, durch optische Faserplatten ersetzt. Es ist bei dieser Ausführungsform zu bemerken, daß die Leuchtstoffmaterialien 47 an der Hinterseitenwand der dritten Entladungspaneeleinheit 40 angebracht sind, die an der Anzeigeflächenseite, nämlich nur an der dielektrischen Schicht 44, angeordnet ist.

Dieser besondere Anordnungszustand der Phosphormaterialien ist sehr wirksam, um die Parallaxe zu verringern.

Die Schicht zur Absorption ultravioletter Strahlen gemäß der Erfindung wird meist auch einfach aus den

Zwischengrundplatten 22 und 32, wie Natron-Kalk· glas, hergestellt, wie bei der vorangehenden Ausführungsform beschrieben, und kann auch wie bei dem anderen Konstruktionsbeispiel betrachtet werden, um die Funktion einer Absorption ultravioletter Strahlen für den dielektrischen Überzug jeder der X- und Y-Elektroden zu ergeben. Es ist auch möglich, eine weitere Schicht zur Absorption ultravioletter Strahlen in der Form eines Films anzuordnen.

Vorstehend sind Vorrichtungen für eine einfarbige Anzeige beschrieben worden und die Vorrichtungen für eine Farbanzeige können aufgebaut werden, indem dieselbe Idee angewendet wird.

Fig. 3 zeigt die Ausführungsform für eine Farbanzeige und unterscheidet sich von dem Aufbau der Fig. 1 nur in dem Anordnungszustand der Leuchtstoffmaterialien. Die Leuchtstoffmaterialien, die an der Entladungseinheit 40 angebracht sind, die an der Anzeigeflächenseite angeordnet ist, bestehen aus drei Arten, die Rot (R), Grün (G) und Blau (B) aussenden und solche Streifen R, G und B sind zyklisch längs der X-Elektrode 45 verteilt.

Wie für jeden Adressenpunkt der Phosphormaterialstreifen R, G und B kann somit, da die Halbtöne durch die selektiv kombinierte Adresse der Anzeigeeinheiten, wie oben ausgeführt, erhalten werden können, die gewünschte Farbanzeige erhalten werden, indem in linearer Folge längs dieser Leuchtstoffmaterialien adressiert wird.

Nachfolgend wird eine weitere Änderung beschrieben, gemäß der vorgeschlagen wird. Infrarotstrahler in dem Entladungsemissionsspektrum zum Anreger der Leuchtstoffmaterialien zu verwenden. In diesem Falle liegen die Schichten zur Absorption infrarotei Strahlen jeweils zwischen den Entladungseinheiten. Es werden auch lumineszente Leuchtstoffmaterialien verwendet, die für eine Umsetzung von infraroten in sichtbare Strahlen bekannt sind und welche die sichtbaren Strahlen bei der Anregung der infraroten Strahlen aussenden. Der Vorteil der Verwendung von infraroten Strahlen besteht darin, daß es sich um unsichtbares Licht handelt und kein Einfluß auf die Anzeige ausgeübt wird. Eine andere Abänderung wird erhalten, indem die Vorrichtung mit Entladungsein-

¹S heiten für direkte Entladung aufgebaut wird, weiche freigelegte Adressenelektroden in den Entladungsräumen aufweisen.

Die Adressenelektroden X und Y sind auch nicht darauf beschränkt, daß sie sich in Form einer Matrix an den beiden Seiten der Entladungsräume gegenüberliegen, sondern sie können auch lediglich an der Wandfläche einer Seite jeder Entladungseinheit befestigt sein, die gegeneinander isoliert ist. Bei der Gasentladungs-Anzeigevorrichtung kann eine Zunahme der Töne erhalten werden, indem jede Entladungseinheit zu unterschiedlichen Malen pro Einheitszeit betätigt wird, und die Zusammensetzung des eingeschlossenen Gases kann vorher geändert werden, um unterschiedliche Mengen des von jeder Entladungs-

einheit ausgesandten Lichtes zu erhalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   1 ,Gasentladungs-Anzeigevorrichtungmit einet Entladungseinheit, die einen Entladungsraum und adressierbare Elektroden aufweist, dadurch gekenn/eich η et, daß mehrere Entladungseinheiten (20,30,40) übereinander angeordnet sind, daß an einer der Entladungseinheiten (40) ein Leuchtstoffmaterial angebracht ist, das sichtbare Lichtstrahlen auf Grund der Erregung durch Entladungslicht von den Entladungseinheiten aussendet, und daß wenigstens ein optisches Steuerelement (22, 32) zwischen den Entladungseinheiten angeordnet ist.
2. 2. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelemente (22,32) Schichten zur Absorption ultravioletter Strahlen sind und daß das Leuchtstoffmaterial (47) sichtbare Strahlen auf Grund der Anregung durch ultraviolette Strahlen aussendet.
3. 3. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelemente (22,32) Schichten zur Absorption infraroter Strahlen sind und daß das Leuchtstoffmaterial (47) sichtbare Strahlen auf Grund der Anregung durch infrarote Strahlen aussendet.
4. 4. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelemente (22, 32) aus Zwischenelementen bestehen, die jeweils jeden Entladungsraum (23, 33, 43) teilen.
5. 5. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtstoffmaterial (47) nur an der hinteren Seitenwand (44) desjenigen Entladungsraums (43) gehalten ist, der an der Seite der Anzeigefläche (42) angeordnet ist.
6. 6. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Leuchtstoff materialien (47) mit mehreren Farben zyklisch längs Anordnungen von adressierbaren Punkten verteilt sind.
7. 7. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsräume (23, 33, 43) Zellendistanzstücke (28, 38, 48) enthalten und daß die Steuerelemente (22, 32) optische Faserplatten sind.