DE2308083B2 - Gasentladungs-Anzeigevorrichtung mit kapazitiver Speichelfunktion - Google Patents
Gasentladungs-Anzeigevorrichtung mit kapazitiver SpeichelfunktionInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gasentladungs-Anzeigevorrichtung mit kapazitiver Speicherfunktion, mit in
einer Umhüllung angeordneten, sich rechtwinklig kreuzenden elektrischen Leitersystemen, wobei die
Leiter des einen Systems kreisförmigen Querschnitt aufweisen, an den Kreuzungsstellen der Leiter Anzeigezellen
gebildet sind und die Leiter mit einem Dielektrikum überzogen sind, über welches sich die
Leitersysteme in den Bereich der Anzeigezellen ^
gegenseitig abstützen, und mit einer ionisierbaren Gasatmosphäre innerhalb der Umhüllung.
In den letzten Jahren ist bei Anzeigevorrichtungen eine neuartige Technologie entwickelt worden, um auf
einigen Anwendungsgebieten einen preiswerten Ersatz <·(>
für die bisher verwendete Kathodenstrahlröhre anzubieten. Ein sehr erfolgversprechender Zweig dieser
Technik sieht dabei die Anordnung von Gasentladungselementen als flache Platte bzw. Tafel mit den
besonderen Vorteilen vor, daß sich dadurch kostenspa- 4r>
rend ein weniger sperriges Anzeigenfeld herstellen läßt, das vergleichsweise wenig Energie verbraucht und
unmittelbar durch Digitalsignale ansteuerbar ist.
Dabei sind zwei bestimmte Arten von Tafeln bekannt: Die erste Art arbeitet auf der Grundlage eines 5I)
Gleichstromflusses zwischen Leitern. Gelegentlich wird zur Ansteuerung solcher Vorrichtungen auch Wechselstrom
niedriger Frequenz angewandt, um ein Kathodenausbrennen oder einen auf Emission zurückzuführenden
Verschleiß auszugleichen, der bei solchen Vorrichtun- ^ gen an den Elektroden auftritt. Bei diesen Tafeln ist
jedoch immer noch ein ionisierender Strompfad zwischen voneinander getrennten Leitern erforderlich.
Aus der DE-OS 19 48 476 ist eine Gasentladungs-Anzeige und/oder Speicherfeld bekannt, bei welchem
parallele dünne dielektrische Elemente, die mindestens einen Teil von Strukturelementen, welches Ladungssammelwände
einer dünnen Gaskammer bilden, darstellen bzw. transversal ausgerichtete Leiteranordnungen
an Nicht-Gaskammerflächen der dünnen dielektrischen Elemente mit Betriebspotentialen gespeist werden, um
selektiv Vielfachentladungen zwischen ausgewählten Kreuzungspunkten eines Leiterpaares jeder Anordnung
zu bewirken und die einmal gezündeten Ladungen brennen zu lassen und zu beenden, wobei die Kammer
ein ionisierbares Gas enthält. Dabei soll das verwendete Gas eine relativ niedrige Durchschlagspannung haben,
die über einen ausgewählten Bereich der Entladungsspaltänderung im wesentlichen konstant ist, wobei der
Gasdruck in der Kammer in diesem Bereich im wesentlichen konstant bleiben soll. Die bekannte
Anzeigevorrichtung enthält zwei durch eine dünne Schicht eines gasförmigen Gasentladungsmediums
getrennte dielektrische Filme, wobei das Entladungsmedium einen reichen Vorrat an Ladungen erzeugen kann.
Die dielektrischen Elemente weisen eine große freie Fläche und eine Vielzahl von paarigen Elementarflächen
auf. Da die elektrisch wirksamen Bauelemente und die Leitermatrix-Elemente alle relativ dünn sind, werden
sie jeweils auf starren nicht leitenden Stützelementen ausgebildet und von diesen getragen. Die nicht leitenden
StUtzelemente sind lichtdurchlässig und bestehen beispielsweise aus Glasbauteilen, wobei jedoch diese
Bauteile die Gesamtdicke der Vorrichtung zwangsläufig erhöhen. Bei dieser bekannten Konstruktion ist auch ein
Abstandshalter erforderlich, dessen Dicke der Schichtdicke der Gasschicht entspricht. Hierbei berühren sich
die Leitsrmatrix-Flemente im Bereich der Anzeigezellen
nicht, sondern haben einen Abstand zueinander, der größer ist als die Schichtdicke des Entladungsmediums.
Aus der DE-OS 20 55 808 ist eine Anzeigevorrichtung mit mindestens einer gasgefüllten Zelle bekannt, in der
eine Anode und eine Kathode angeordnet sind, wobei durch Anlegen einer Spannung zwischen dieser Anode
und Kathode ein Glimmen in der Zelle erzeugbar ist. Dabei soll die Aufgabe gelöst werden, bei einem
Abtastvorgang eine sichere und schnelle Zündung der Zellen zu gewährleisten. Um dies zu erreichen, weist die
Vorrichtung mehrere gasgefüllte Anzeigezellen auf, welche mindestens nahezu identische elektrische Betriebscharakteristiken
haben und es sind weiter mehrere gasgefüllte Hilfszellen vorgesehen, die mit bestimmten
Anzeigezellen in Verbindung stehen und andere Betriebscharakteristiken aufweisen als die Anzeigezellen.
Auch bei dieser bekannten Konstruktion besitzen die X-Leiter einen räumlichen Abstand von den
K-Leitern, der der Länge der jeweiligen Anzeigezellen entspricht.
Aus der DE-OS 19 22 244 ist ebenfalls eine Gasentladungsröhre mit zwei einander kreuzenden Elektrodensystemen
bekannt, wobei die Elektrodensysteme in zwei zueinander parallel verlaufenden Ebenen gelegen sind,
und die Elektroden des einen Systems die des anderen Systems rechtwinklig kreuzen. Diese bekannte Gasentladungröhre
soll hinsichtlich der Lichtausbeute verbessert werden, was dadurch erfolgen soll, daß die als
Anode wirksamen Drähte, welche das eine System bilden, mit einer Widerstandsschicht bedeckt sind. Der
spezifische Widerstand dieser Schicht soll zwischen 10J
und 1O8OhITi, cm liegen. Offensichtlich handelt es sich
hierbei um eine Widerstandsschicht, die keinen Isolator darstellt bzw. nicht als Dielektrikum bezeichnet werden
kann.
Auch ist bereits ein Verfahren zur Herstellung eines Gasentladungspaneels und eine gemäß diesem Verfahren
hergestellte Bildwiedergabevorrichtung vorgeschlagen worden (DE-OS 22 29 741), wobei die Bildwiedergabevorrichtung
aus einer unteren Platte und einer lichtdurchlässigen oberen Platte besteht. Die untere
Platte und die obere Platte sind mit einer Anzahl gegeneinander isolierter Leiter versehen, wobei zwi-
sehen den Leitern der unteren und der oberen Platte
eine Anzahl von Hohlräumen vorgesehen ist, in denen Gaüentladungen auftreten können, wenn zwischen den
Leieern geeignete Poientialunterschiede angelegt werden.
Auch bei dieser Konstruktion sind somit die sich kreuzenden elektrischen Leiter im räumlichen Abstand
zueinander angeordnet.
Aus der US-PS 36 02 756 ist eine Gasentladungs-Anzeigevorrichtung
bekannt, die zwischen zwei äußeren Platten abgedichtet eine ionisierbare Gasatmosphäre
enthält und mit mindestens zwei im wesentlich rechtwinklig zueinander angeordneten elektrischen
Leitern innerhalb dieser Platten versehen ist. Die Kreuzungsstelle der elektrischen Leiter bildet eine
Anzeigezelle. Der eine elektrische Leiter weist im wesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt auf und
beide elektrische Leiter können jeweils umfangsmäßig mit einem porösen Dielektrikum überzogen sein, wobei
die Dielektrika der elektrischen Leiter im Bereich der Anzeigezelle miteinander in Berührung stehen, so daß _>o
sich die elektrischen Leiter über da«; Dielektrikum gegenseitig abstützen.
Schließlich ist es aus der Zeitschrift »IBM Technical Disclosure Bull.«, Vol. 12, 1970 Seite 1552/53 bekannt,
bei einer Anzeigevorrichtung parallel verlaufende ;>■->
Aluminiumelektroden auf einem Glassubstrat anzuordnen, wobei sowohl die Aluminiumelektrode als auch die
Fläche des Glassubstrats mit einer dünnen Aluminiumoxydschicht überzogen sind. Jedoch auch bei dieser
Anordnung werden die zweiten Aluminiumelektroden, welche die ersteren beispielsweise in einem Winkel von
90° kreuzen, mit Hilfe eines Abstandshalters auf Abstand zu den ersteren Aluminiumelektroden gehalten.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe r> besteht darin, eine Gasentladungs-Anzeigevorrichtung
der eingangs definierten Art zu schaffen, die besonders einfach hergestellt werden kann und bei welcher
insbesondere die Auflagebereiche am Gehäuse der Anzeigevorrichtung mit größerer Toleranz hergestellt -to
werden können und die gleichzeitig eine Verbesserung der Lichtausbeute gewährleistet.
Ausgehend von der Gasentladungs-Anzeigevorrichtung der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leiter des v->
anderen Systems rechteckigen Querschnitt aufweisen und das Dielektrikum aus einer durchgehenden, nicht
porösen Schicht besteht.
Die Kombination dieser Merkmale führt zu dem besonderen Vorteil, daß die erfindungsgemäße Vorrich- w
tung gegenüber Umwelteinflüssen wie die Temperaturen und dgl. weitgehend unabhängig wird und gleichzeitig
aufgrund der sich ergebenden Linienberührung zwischen den Leitersystemen eine Verbesserung der
Lichtausbeute durch eine überraschend einfache Maß- v,
nähme erzielt wird.
Im einzelnen kann die Erfindung auch dadurch eine vorteilhafte Weiterbildung erfahren, daß die elektrischen
Leiter aus Aluminium bestehen und daß das Dielektrikum aus anodisierten Oberflächen der elektri- ω
sehen Leiter besteht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausfüh- br>
rungsbeispiels,
Fig. 2 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung der konstruktiven Ausgestaltung einer Anzeigetafel mit
Leilerformen nach F i g. 2,
Fig.3 eine perspektivische Darstellung einer dreidimensionalen
Ausführungsform.
F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Zelle 102 eine X-Treiberleitung 136 von rechteckigem
Querschnitt mit einem Dielektrikum 146 und eine im
wesentlichen kreisförmigen Querschnitt besitzende K-Treiberleitung 15 mit einem Dielektrikum 16
aufweist.
F i g. 2 zeigt eine Abwandlung der Konfiguration der Seitenplatten, welche die X- und K-Treiberleitungen
13Z> bzw. 15 einschließen. Hierbei ist die Seitenplatte 12a
mit Nuten 18 zur Aufnahme der X-Treiberleitungen 13 versehen, während die Seitenplatte 11a Nuten 19 zur
Aufnahme der K-Treiberleitungen 15 aufweist.
Das Dielektrikum isoliert auch die Leitungen gegeneinander, braucht jedoch die betreffende Leitung
nicht völlig zu umhüllen. Eine Isolierung ist nur nötig, um
sicherzustellen, daß die Durchschlagspannung für jeden möglichen direkten Leitpfad höher ist als die für den
kapazitiven Speicherbetrieb angewandte Spannung.
F i g. 3 zeigt eine Ausführun^sform der Erfindung, bei
welcher eine Anzahl voneinander unabhängiger Anzeigegitter, die jeweils X- und K-Treiberleitungen aufweisen,
schichtartig zu einer einzigen Anzeigetafel 50 zusammengesetzt sind. In F i g. 3 sind drei Anzeigegitter
52, 54 und 56 dargestellt, die jeweils aus X- und K-Treiberleitungen zusammengesetzt sind und jeweils
unabhängig voneinander betrieben werden können.
Die Tafel ist, wie erwähnt, schichtweise aufgebaut, wobei jedes Gitter in eine zweckmäßige Dichtmasse
zwischen den Stützflächen eingebettet ist. Das untere Gitter 52 ist in eine Dichtmasse 58 zwischen der
Seitenplatte 12 und einen starren Rahmen 60 eingefügt, der in der zentralen Sichtfläche der Tafel offen ist. Das
mittlere Gitter 54 ist in einer Dichtmasse 62 zwischen dem Rahmen 60 und einem ähnlichen Rahmen 64
festgelegt. Das obere Gitter 56 ist in Dichtmasse 66 zwischen den Rahmen 64 und die Seitenplatte 11
eingeschichtet. Gewünschtenfalls können die Rahmen 60 und 64 vollständig durchsichtige Scheiben sein, um
verschiedene Gasatmosphären für die verschiedenen Gitter festlegen zu können.
Gemäß Fig.3 verlaufen die äußeren Zuleitungen für
die X- und K-Treiberleitungen des Gitters 54 nach oben, während die äußeren Zuleitungen für die X- und
K-Zuleitungen der Gitter 52 und 56 in der Zeichnung nach unten verlaufen.
Selbstverständlich kann eine dreidimensionale Anzeigetafel der Art gemäß F i g. 3 auch aus nur zwei
voneinander unabhängigen Gittern oder aber aus mehr als drei solcher Gitter aufgebaut sein. Die einzelnen
Gitter können durch Stromquellen mit verschiedener Frequenz angesteuert werden, um die Intensität oder
Helligkeit der Entladung zu steuern. Bei einer zwei Gitter aufweisenden Anzeigetafel wäre es z. B. möglich,
das obere Gitter für Anzeigezwecke zu verwenden und das untere Gitter mit reduzierter Frequenz zu betreiben,
so daß es als Kontroll- oder Prüfquelle für das obere Gitter dient. Mit einem solchen Prüfgitter läßt sich die
erwünschte gleichmäßige Anzeige gewährleisten, da in jedem Fall eine Photonenquelle zur Gewährleistung
einer sicheren Zündung der Anzeige-Gitterzellen zur Verfügung steht.
Außerdem können mit Hilfe verschiedener Gitter auch verschiedene Farben erzeugt werden, indem
entweder unterschiedliche Gasatmosphäre oder den Tafeln verschiedenfarbige Leuchtstoffe zugeordnet
werden, die bei einer Zellenentladung lumineszieren.
Der Tiefeneindruck kann durch Änderung des Gitterabstands abhängig davon geändert werden, ob dieser
Effekt in einem bestimmten Anwendungsfall gewünscht wird oder vermindert werden soll.
Aluminiumdraht mit einem Durchmesser von etwa 0,13—0,5 mm eignet sich für eine Zellendichte von biszi
etwa 50 Zellen pro 25,4 mm. Die Dicke des Dielektrikums kann im Bereich von etwa 0,0063—0,076 mrr
liegen; ein Wert von 0,025 mm scheint im Fall vor eloxiertem Aluminium optimal zu sein.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung mit kapazitiver Speicherfunktion, mit in einer Umhüllung
angeordneten, sich rechtwinklig kreuzenden elektrisehen Leitersystemen, wobei die Leiter des einen
Systems kreisförmigen Querschnitt aufweisen, an den Kreuzungsstellen der Leiter Anzeigezellen
gebildet sind und die Leiter mit einem Dielektrikum überzogen sind, über welches sich die Leitersysteme
in den Bereichen der Anzeigezellen gegenseitig abstützen, und mit einer isonisierbaren Gasatmosphäre
innerhalb der Umhüllung, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (136^ des anderen
Systems rechteckigen Querschnitt aufweisen und das Dielektrikum (Hb) aus einer durchgehenden,
nicht porösen Schicht besteht.
2. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen
Leiter (13b) aus Aluminium bestehen und daß das Dielektrikum (i4b) aus anodisierten Oberflächen
der elektrischen Leiter(i3£^besteht.
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