DE2308083C3 - Gasentladungs-Anzeigevorrichtung mit kapazitiver Speicherfunktion - Google Patents

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 de*. Kreuzungsstellen der Leiter Anzeigezellen gebildet sind vid dn» Leiter mit einem Dielektrikum überzogen sind, fiber welches sich die Leitersysteme in den Bereich 4er 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 *o für die bisher verwendete Kathodenstrahlröhre anzubieten. Ein sehr erfolgversprechender Zweig dieser Technik sieht dabei die Anordnung von Gasentladungv elementen als flache Platte bzw. Tafel mit den besonderen Vorteilen vor, daß sich dadurch kostensparend 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 so Gleichstromflusses zwischen Leitern. Gelegentlich wird zur Ansteuerung solcher Vorrichtungen auch Wechselstrom niedriger Frequenz angewandt, um ein Kathodenausbrennen oder einen auf Emission zurückzufahrenden Verschleiß auszugleichen, der bei solchen Vorrichtungen 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 w parallele dünne dielektrische Elemente, die mindestens einen Teil von Strukturelementen darstellen, Ladungs- »ammeiwände einer dünnen Gaskammer bilden, und 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 Entladungen 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 soIL Die bekannte Anzeigevorrichtung enthält zwei durch eine dünne Schicht eines gasförmigen Gasentladungsmediums getrennt«, 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 Leitermaiiix-Elemente alle relativ dünn sind, werden sie jeweils auf starren nicht leitenden Stützelementen ausgebildet und von diesen getragen. Die nicht leitenden Stützelemente sind lichtdurchlässig und bestehen beispielsweise aus Glasbauteilen, wobei jedoch diese Bauteite 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 Leitermatrix-Elemente im Bereich der Anzeigezellen nicht sondern haben einen Abstand zueinander, der größer ist als die Schichtdicke des Entladungsmediums.

Aus der DE-OS 2Ο55 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 c'ehen und andere Betriebscharakteristiken aufweisen als die Anzeigezellen. Auch bei dieser bekannten Konstruktion besitzen die X-Leiter einen räumlichen Abstand von den Y- 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 ICP und 10" Ohm · 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 Gasentladungen auftreten können, wenn zwischen den Leitern geeignete Potentialunterschiede angelegt werden. Auch bei dieser Konstruktion sind somit die sich s 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 !5 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 sich die elektrischen Leiter über das 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 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 Anzeigevorricntung mit größerer Toleranz hergestellt 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 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- so 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 Maßnähme erzielt wird.

Im einzelnen kann die Erfindung auch dadurch eine vorteilhafte Weiterbildung erfahren, daS die elektrischen Leiter aus Aluminium bestehen und daß das Dielektrikum aus anodisierten Oberflächen der elektri- &Q 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 Ausführungsbeispiels,

Fig.2 eine Schnittansuht zur Verdeutlichung der konstruktiven Ausgestaltung einer Anzeigetafel mit

Leiterformen nach F i g. 2,

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung einer dreidimensionalen Ausführungsforra.

F i g. 1 zeigt ein AusführungsbeispieL bei welchem die Zelle 102 eine Jf-Treiberiehung 136 von rechteckigem Querschnitt mit einem Dielektrikum 146 und eine im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt besitzende V-Treiberieitung 15 mit einem Dielektrikum 16 aufweist

F i g. 2 zeigt eine Abwandlung der Konfiguration der Seitenplatten, welche die X- und y-Treiberieitungen 13 bzw. 15 einschließen. Hierbei ist die Seitenplatte 12a mit Nuten 18 zur Aufnahme der .Jf-Treiberleitungen 13 versehen, während die Seitenplatte 11a Nuten 19 zur Aufnahme der y-Treiberleitungen 15 aufweist

Das Dielektrikum isoGert 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 ^: α als die für den kapazitiven Speicherbetrieb angewandte Spannung.

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher eine Anzahl voneinander unabhängiger Anzeigegitter, die jeweils X- und y-Treiberleitungen aufweisen. scbV-Jitartig 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 y-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 Sichtfiäche 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 Did.tmaüe 66 zwischen den Rahmen 64 und die Seitenplatte 11 eingeschichtet Gewünschtenfalls können die Rahmen 60 u».d 64 vollständig durchsichtige Scheiben sein, um verschiedene Gasatmosphären für die verschiedenen Gitter festlegen zu können.

Gemäß F i g. 3 verlaufen die äußeren Zuleitungen für die X- und y-Treiberleitungen des Gitters 54 nach oben, während die äußeren Zuleitungen für die X- und y-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 Hannen durch Stromquellen mit verschiedener Frequenz angesteuert werden, um die Intensität oder Helligkeit der Entladung zu steuern. Bei e^:ner 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 Kontioll- oder Priifquelle für das obere Gitter dient. Mit einem solchen Prüfgitter läßt sich die erwünschte gleichmäßige Anzeige gewährleiste::, 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 bis zu etwa 50 Zellen pro 25,4 mm. Die Dicke des Dielektrikums kann im Bereich von etwa 0,0033—0,076 mm liegen; ein Wert von 0,025 mm scheint im Fall von eloxiertem Aluminium optim?! zu sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung mit kapazitiver Speicherhmktion, 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 fiberzogen sind, über welches sich die Leitersysteme in den Bereichen der Anzeigezellen gegenseitig abstützen, und mit einer ionisierbaren Gasatmosphäre innerhalb der Umhüllung, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (13b) des anderen Systems rechteckigen Querschnitt aufweisen und das Dielektrikum (146,1 aus einer durchgehenden, nicht porösen Schicht besteht.

2. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (13b) aus Aluminium bestehen und daß das Dielektrikum {I4b)aus anodisierten Oberflächen der elektrischen Leiter (ί3o^besient