DE2317164B2

DE2317164B2 - Gasentladungs-anzeige- und -speichervorrichtung

Info

Publication number: DE2317164B2
Application number: DE19732317164
Authority: DE
Inventors: Shizuo Dipl.-Ing. Kobe; Shirouchi Yasunari Dipl.-Ing.; Hirose Tadatsugu Dipl.-Ing.; Akashi; Andoh (Japan)
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1972-04-06
Filing date: 1973-04-05
Publication date: 1976-11-04
Also published as: JPS538189B2; JPS48102974A; GB1430268A; FR2179228B1; US3803440A; FR2179228A1; NL175355C; DE2317164A1; NL7304859A; NL175355B

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasentladungs-Anzeige- und -Speichervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei den bisher bekannten Gasentladungs-Anzeige- und -Speichervorrichtungen sind die Elektroden zum Auswählen von Einheitsentladungsbereichen durch eine dielektrische Schicht von einem Gasentladungsraum getrennt. Außerdem weist diese Vorrichtung eine einmalige Funktion zum Speichern geschriebener Informationen auf. Diese bekannte Anzeigevorrichtung erfordert jedoch dieselbe Anzahl von Steuereinrichtungen wie Reihen- und Spaltenelektroden, die in Matrixform in der Anordnung zum Adressieren der Einheitsentladungsbereiche angeordnet sind, indem die Elektroden einzeln ausgewählt werden, so daß periphere Schaltungen sehr kompliziert und teuer werden.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es vorgeschlagen worden, die Steuereinrichtungen entweder für die Reihen- oder Spaltenelektroden der Anzeigevorrichtung wegzulassen, indem die Auswahl der Reihen- oder Spaltenelektroden mit einer Operation der Verschiebung eines Zündungsgrundentladungs-Punktes ausgeführt wird.

Dies wird unter Bezugnahme auf die F i g. 1 und 2 nachfolgend beschrieben. Auf einer Grundplatte 1 aus Glas sind Elektroden al, fei, el, dl, al ..., die zyklisch mit Vierphasensammelschienen A bis D verbunden sind, eine Zündelektrode w, die mit einer Sammelschiene W verbunden ist, und Halteelektroden kl und kl, die mit Sammelschienen K\ und Kl verbunden sind, angeordnet, und eine dielek trische Schicht 2 aus einem Glas mit niedrigen Schmelzpunkt ist auf der Grundplatte 1 angeordnet um die voranstehend beschriebenen Elektroden zi bedecken. Die Elektroden vl bis v4 sind des weiterei an einer anderen Grundplatte 3 angeordnet, die mi einer dielektrischen Schicht 4 bedeckt ist. Dies« Grundplatten 1 und 3 sind einander gegenüberliegenc mit einem Entladungsraum 5 angeordnet, in den ein Entladungsgas, wie Neon od. dgl., dicht einge schlossen ist. Eine Entladung wird immer zwischer den Halteelektroden k\ und kl erzeugt, um ein« Grundzündung zu erzeugen, und zum Zeitpunkt de; Beginns der Verschiebung der Grundzündung wire eine Spannung «n die Sammelschiene W angelegt um eine Entladung zwischen den Elektroden kl unc w zu bewirken. Durch aufeinanderfolgendes Anleger einer Spannung an die Sammelschienen A bis D wire danach die Grundzündung aufeinanderfolgend zwi sehen den Elektroden a 1 und b 1, zwischen b 1 und c 1 zwischen el und dl ... aufgrund des sogenannter Primärstromeffektes verschoben. Die Entladung wire nämlich in der Form einer Flächenentladung verschoben. Aufgrund des Anlegens einer Schreibsignal· spannung an die Elektroden y\ bis y4 in Übereinstimmung mit der zeitlichen Steuerung zum Verschieben der Zündungsgrundentladung wird eine Entladung zwischen den Elektroden y\ bis >>4 und al, fei... erzeugt, und das geschriebene Signa] wird in der Form einer Wandladung an der Stelle entsprechend der Grundzündung gespeichert. Nach der Vervollständigung dieses Schreibens bei allen Spalten in Übereinstimmung mit der Verschiebung der Zündungsgrundentladung wird eine Haltespannung zwischen allen Elektroden angelegt, wodurch eine Anzeige durch Entladungen erzeugt wird, die zwischen den gegenüberliegenden Elektroden in Übereinstimmung mit einem geschriebenen Wandspannungsmuster erzeugt werden. Da die Anzeige durch die Entladung der gegenüberliegenden Elektroden erzeugt wird, wird die Seite der Grundplatte 3 nachfolgend als Anzeigeschicht bezeichnet und wird die Seite der Grundplatte 1, auf der die Zündungsgrundentladung verschoben wird, nachfolgend mit Verschiebeschicht bezeichnet. Mit dieser Art des Steuerverfahrens ist es ausreichend, Steuereinrichtungen nur mit den Elektroden y\ bis >>4 zum Schreiben einer Information zu verbinden, wie dies aus den F i g. 1 und 2 zu sehen ist.

Eine solche Gasentladungs-Anzeigevorrichtung hat jedoch den folgenden Nachteil. Wenn z. B. eine Grundzündung zwischen den Elektroden bl und c2 erzeugt wird und eine Entladung durch eine geschriebene Information zwischen den gegenüberliegenden Elektroden y\ und el verursacht wird, falls die Grundzündung zwischen el und dl verschoben wird, besteht die Möglichkeit, daß unter dem Einfluß der Wandladung, die von der zwischen den gegenüberliegenden Elektroden yl und el erzeugten Entladung herrührt, eine seitliche Entladung auch zwischen den Elektroden el und dl erzeugt wird, so keine Zündungsgrundentladung erzeugt werden sollte, da auch eine Spannung zwischen den Elektroden el und dl über die gemeinsamen Sammelschienen angelegt wird.

Es sind auch Anzeigevorrichtungen bekannt bzw. vorgeschlagen worden, bei denen auf Leitern angeordnete Isolierschichten voneinander unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen, um den Kontrast

:u verbessern (US-PS 35 73 531, DT-OS 22 53 546). Für diese Wirkung können die elektrostatischen Kapazitäten der Isolierschichten gleich sein.

Des weiteren ist es bei einer Anzeigevorrichtung bekannt, auf Elektroden jeweils eine Widerstandsschicht bzw. eine Leuchtstoffschicht aufzubringen [US-Patentschrift 33 34269). Hierbei wird jrdoch eine Flächenentladung zwischen benachbarten Elektroden nichl erzeugt.

Die Erfindung geht aus von einer Gasentladungs-Anzeige- und Speichervorrichtung mit einer ersten Grundplatte, die darauf angeordnete erste Elektroden aufweist, wobei diese Elektroden mit einer dielektrischen Schicht bedeckt sind und diese angeregt werden, um eine Flächenentladung zwischen benachbarten Elektroden zu erzeugen, und mit einer zweiten Grundplatte, die darauf angeordnete zweite Elektroden aufweist, wobei auch diese Elektroden mit einer dielektrischen Schicht bedeckt sind und die zweite Grundplaite gegenüberliegend der ersten Grundplatte mit einem dazwischen begrenzten Gasentladungsraum angeordnet ist, um ein ionisierbares Gas einzuschließen, wobei die Aufgabe der Erfindung darin besteht, die Verschiebung einer Zündung unter dem Einfluß einer Wandspannung, die durch die Entladung zwischen gegenüberliegenden Elektroden erzeugt wird, zu vermeiden. Gelöst wird diese Aufgabe durch das Merkmal des Kennzeichens des Anspruchs 1. Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird die Wandladung durch die Entladung gegenüberliegender Elektroden unterschiedlich von der Wandladung durch die Flächenentladung, wodurch ein fehlerhafter Betrieb vermieden wird, ohne daß eine Störung zwischen der Verschiebung der Flächenentladung und der Anzeige und der Speicherung der Entladung gegenüberliegender Elektroden auftritt.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert.

F i g. 1 ist eine Darstellung einer Elektrodenanordnung einer bekannten Gasentladungs-Anzeigevorrichtung;

F i g. 2 ist ein Querschnitt des Hauptteils der Anzeigevorrichtung der Fig. 1;

F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung zur Erläuterung des Prinzips;

Fig. 4A und 4B sind Ersatzschaltungen jeweils für die Fälle einer Entladung mit gegenüberliegenden Elektroden und einer Flächenentladung;

F i g. 5 zeigt eine Anzahl von Wellenformen angelegter Spannungen im Falle einer Verschiebung einer Grundzündung mit geringer Geschwindigkeit;

F i g. 6 zeigt eine Anzahl von Wellenformen angelegter Spannungen in dem Falle einer Verschiebung der Grundzündung mit hoher Geschwindigkeit.

F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Erläuterung des Prinzips, bei dem dieselben Bezugszahlen und -zeichen wie in F i g. 2 dieselben Teile bezeichnen. Eine äquivalente elektrostatische Kapazität wird an der Seite einer Verschiebeschicht SL größer als die an der Seite einer Anzeigeschichl DL gemacht, und dies kann erreicht werden, indem die Dicken oder Dielektrizitätskonstanten der dielektrischen Schichten 2 und 4 voneinander verschieden sind. Wenn gemäß F i g. 3 die Dicke der dielektrischen Schicht 4 der Anzeigeschicht DL mit dg 1, ihrp Dielektrizitätskonstante mit rl, die Dicke der dielektrischen Schicht 2 der Verschiebeschicht SL mit dg 2, ihre Dielektrizitätskonstante mit f2 und die Breite des Entladungsgasraumes 5 mit de bezeichnet werden, wird eine Ersatzschaltung im Falle einer Entladung mit gegenüberliegenden Elektroden derart, wie sie in F i g. 4A gezeigt ist. Cc, Cg 1 und Cg 2 bezeichnen elektrostatische Kapazitäten zwischen gegenüberliegenden Elektroden, und diese entsprechen jeweils dem Entladungsgasraum 5 und den

ίο dielektrischen Schichten 4 und 2. DC bezeichnet eine Entladung, und zur Zeit der Entladung wird die Kapazität Cc des Entladungsraumes verkürzt, und Wandspannungen +Q und -Q, die durch die Entladung erzeugt werden, werden in den dielektrischen Schichten 2 und 4 gespeichert. Wenn die gesamte wirksame Fläche der Elektroden mit S bezeichnet wird, werden demgemäß die elektrostatischen Kapazitäten wie folgt:

Cc =

"⁰Tc

CgI = ioMd — τ-

Cg2 =

g2

Da Q = Q\ + Q2 gilt, wird

-Ι

= Q

CgI Cg2

Cc

Cg2

Cc ⁺\Cgl ⁺ Cgi)

Eine Spannung Vw ist gleich VwI + Vw 2 und ist in folgender Weise gegeben:

1 1

_Ö_ CglJ_Cg2 ₍₆₎

-—- +_TgT

Aus der Beziehung, daß Ql = CgI- VwI = Cg 2 · Vw 2 gilt, folgt

Vw2

VwI CgI "

Ein Ersatzschaltbild im Falle der Flächenentladur

(\s ist derart, wie es in F i g. 4B gezeigt ist. In diese Falle wird der wirksame Abstand zwischen benac harten Elektroden auf der Verschiebeschicht SL π dc' bezeichnet. Die elektrostatischen Kapazität!

werden durch die folgenden Gleichungen mit Apostrophen entsprechend den vorangehenden Gleichungen angegeben:

Cc' =

S' de'

= f₀ ·

S'

dgl

Vw' =

Q'

Cc'

CgT

Cc'

Cg 2'

VwI' = Vw'12.

(10)

(H)

(12)

(13)

Demgemäß kann eine unnötige Zündgrundentladung infolge der Entladung gegenüberliegender Elektroden vermieden werden, indem die folgende Bedingung erhalten wird:

VwI <: VwI'

(14)

Setzt man die Beziehung der Gleichungen (9) und (13) in die Gleichung (14) ein, folgt

Vw

Vw'

Cgi + CgI

(15)

Die Wandspannungen Vw und Kw', die durch die Entladung der gegenüberliegenden Elektroden und der Flächenentladung erzeugt werden, sind von der Art des verwendeten Entladungsgases, dem Koeffizienten der Sekundäremission der dielektrischen Schicht, dem Aufbau jeder Entiadungszelle u. a. abhängig. Es ist schwierig, die Wandspannungen genau auszudrücken, wenn jedoch die Abstände zwischen den Elektroden in den Fällen der Entladung gegenüberliegender Elektroden und der Flächenentladung einander gleichgemacht werden, kann angenommen werden, daß Vw = Vw' gilt. Folglich wird die Gleichung (15) wie folgt:

mit gilt dg2 < 0,2 dgl. Es ist tatsächlich möglich, die dielektrischen Schichten mit derselben Dicke zu bilden und ihre Dielektrizitätskonstanten verschieden voneinander zu wählen, und es ist auch möglich, der Bedingung der Gleichung (18) durch die Kombination der Beziehungen der Dielektrizitätskonstanten und der Dicken der Schichten zu genügen.

F i g. 5 zeigt eine Anzahl von Wellenformcn angelegter Spannungen in dem Falle einer Verschiebung der Grundzündung mit niedriger Geschwindigkeit. Dies ist der Fall der Verwendung von Vierphasensammelschienen. In dem Falle der Elektrodenanordnung der F i g. 1 wird nämlich eine Zündungsgrundentladung immer zwischen den Halteelektro-

'5 den fei und /c2 erzeugt, indem die Sammelschienen K1 und K 2 mit einer Spannung V1 gespeist werden, die mit KKl und VK 2 bezeichnet ist. Ein Impuls V2 wird an die Sammelschiene W nur zur Zeit der Einleitung der Verschiebung der Grundzündung angelegt,

wie dies uurch Vw angezeigt ist. Ein Impulszug mit den Impulsen V 2 und K 4/2 wird aufeinanderfolgend an die Sammelschienen A bis D angelegt, wie dies durch VA bis VD bezeichnet ist. Eine Adressierung kann durch ein Einzelimpuls- und ein Doppelimpuls-

verfahren ausgeführt werden. Bei dem Einzelimpulsverfahren wird eine mit VYS bezeichnete Spannung selektiv an die Elektroden yl bis yA angelegt. Bei dem Doppelimpulsverfahren wird eine mit VYD bezeichnete Spannung an die Elektroden yl bis y4

gelegt. Die Spannungen haben in den Fällen der Entladung mit gegenüberliegenden Elektroden und der Flächenentladung die folgenden Beziehungen, wobei die Spannungen im letzteren Falle mit Apostrophen bezeichnet sind. Gemäß F i g. 5 werden nämlich

übliche Zündspannungen Vf und Vf, Fntladunesspannungen Vf 2 und VfT, die durch den Primärstromeffekt eines danebenliegenden Entladungspunktes verringert sind. Entladungsspannungen K/l und Vf 1', die unter den Einflüssen des Primärstrom-

effekts und der Wandspannung verringert sind, und minimale Haltespannungen Vsm und Vsm' in folgender Weise ausgewählt:

1 +

und es folgt

Deshalb gilt

Cg2
CgI

Cg2
CgI

Cg2 > CgI.

(16)

(171

(18)

Da die dielektrischen Schiebten 2 and 4 üblicherweise aas demselben Material gebildet werden, sind die Dicken der dielektrischen Schichten dgl and 4g2 wie folgt:

dgl -c dgl.

Der Zweck kann nämlich erreicht werden, indem die Dicke dgl der dielektrischen Schicht 4 der Anzeigeschicht BL größer als die Dicke dgl der dielektrischen Schicht 2 der Verschiebeschicht SL gewählt wird. Dk Differenz dazwischen ist ausreichend, da-Kl > Vf.

Vl + K2 > Vf■',

Κ/2' < Vl

V4

< Vf

Vsm'< V4 < Vf Y, Vsm < VS < VfI, VS+ V* > VfI, Vl = VS + V*

Diejenigen Impulse in den Spanmingsimpulszüger VYS end VYB in Fig. 5, die mit kleinen Kreisel

*o markiert sind, d. h. die Impulse V% un# Vl, werdet

nur zur Zeit des Schreibens angelegt el, 61 ... «

°®[ J^pannBng VYS bezeichnen die Zeitlagen zun

j¹T*^{31 de}9^eni8en S^len, welche den Elektrode*

al, 61 ... in Fig. 1 entsprechen. Positive wnt

*5 neg^ve Impulse, die mit * in der Spannung VYl markiert sind, können weggelassen werden, und weni diese Impulse weggelassen werden, wird die HdKg kert der Anzeige erhöht

F i g. 6 zeigt eine Anzahl von Wellenformen von angelegten Spannungen in dem Falle einer Verschiebung der Grundzündung mit hoher Geschwindigkeit. Dies ist der Fall der Verwendung von dreiphasigen Sammelschienen. In diesem Falle werden die Spannungen wie folgt ausgewählt:

Vl > Vf,

Vl + V3 > Vf, VfT < V3 < Vf, Vsm < V 5 < Vf, V5 + Vb > VfI, Vl = V5+ V6.

Diejenigen Impulse der Spannungen VYS und VYD, die mit kleinen Kreisen markiert sind, werden nur zur Zeit des Schreibens wie im vorangehenden Fall angelegt. Der Grundzündungs-Verschiebevorgang mit hoher Geschwindigkeit unterscheidet sich von dem mit niedriger Geschwindigkeit darin, daß die an die Sammelschienen A bis C angelegte Spannung aus einem einzigen Impuls besteht und daß die Verschiebeoperation bei jedem Anlegen des Impulses ausgeführt wird.

Im Vergleich zu der Verschiebung mit hoher Geschwindigkeit wird bei der Verschiebung mit niedriger Geschwindigkeit die Verschiebung der Grundzündung langsam ausgeführt, jedoch hat dies den Vorteil, daß die Spanne der Verschiebeoperation groß ist, da die Wandspannung ausgenutzt werden kann. Die beiden Verschiebeoperationen haben eine große Spanne der Anzeigeoperation durch die Entladung der gegenüberliegenden Elektroden. Des weiteren hat im Vergleich mit dem Einzelimpulsverfahren das Doppelimpulsverfahren einen Vorteil darin, daß, da die Polarität eines Schreibimpulses dieselbe wie die des vorangehenden Impulses ist, keine Entladung wieder in einer Zelle erzeugt wird, die einmal entladen worden ist, um einen Mißbraucn der Zellen zu vermeiden, jedoch ist die logische Schreibschaltung im Aufbau etwas kompliziert. Wie aus den F i g. 5 und 6 zu sehen ist, haben die an die Elektroden der Verschiebeschicht und der Anzeigeschicht angelegten Spannungen nicht dieselben Zeitlagen. Diese Spannungen können in denselben Zeitlagen angelegt werden,und das Anlegen der Spannungen in denselben Zeitlagen hat deu Vorteil, daß keine Entladung gegenüberliegender Elektroden in dem Fall verursacht wird, daß kein Schreibimpuls angelegt wird.

Die Elektroden sind mit dielektrischen Schichten bedeckt und sind deshalb nicht direkt einer Entladung ausgesetzt, was eine Erleichterung der Auswahl des Elektrodenmaterial ermöglicht. Da die dielektrischen Schichten so ausgewählt werden, daß die Wandspannung auf der Verschiebeschicht, die durch die Flächenentladung erzeugt wird, hoch sein kann und daß die Wandspannung durch die Entladung gegenüberliegender Elektroden für die Anzeige niedrig sein kann, besteht keine Möglichkeit einer unnötigen Erzeugung einer Grundzündung, d. h. einer Flächenentladung infolge der Entladung gegenüberliegendei Elektroden Tür die Anzeige. Auch wenn die durch du Flächenentladung erzeugte Wandspannung hoch ist wird die Wandspannung während der Verschiebe operation neutralisiert und des weiteren durch du Entladung gegenüberliegender Elektroden Tür di< Anzeige neutralisiert. Dies ergibt einen Vorteil da durch, daß ein Löschimpuls nicht in die Spannunj für die Verschiebung eingesetzt werden muß.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

■■' 1. Gasentladungs-Anzeige- und -Speichervorrichtung mit einer ersten Grundplatte, die darauf angeordnete erste Elektroden aufweist, wobei diese Elektroden mit einer dielektrischen Schicht bedeckt sind und diese angeregt werden, um eine Flächenentladung zwischen benachbarten Elektroden zu erzeugen, und mit einer zweiten Grund- ι ο platte, die darauf angeordnete zweite Elektroden aufweist, wobei auch diese Elektroden mit einer dielektrischen Schicht bedeckt sind und die zweite Grundplatte gegenüberliegend der ersten Grundplatte mit einem dazwischen begrenzten Gasentladuiigsraum angeordnet ist, um ein ionisierbares Gas einzuschließen, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch die dielektrische Schicht der ersten Grundplatte erzeugte elektrostatische Kapazität größer als die durch die dielektrische Schicht der zweiten Grundplatte ist.
2. Gasentladungs-Anzeige- und -Speichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht der ersten Grundplatte dünner als die der zweiten Grundplatte ist.
3. Gasentladungs-Anzeige- und -Speichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Schicht der ersten Grundplatte größer als die der dielektrischen Schicht der zweiten Grundplatte ist.