DE2317164C3 - Gasentladungs-Anzeige- und -Speichervorrichtung - Google Patents

Description

.15

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- r>o punktes ausgeführt wird.

Dies wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 nachfolgend beschrieben. Auf einer Grundplatte 1

aus Glas sind Elektroden «1, b\, el, d\, al die

zyklisch mit Vierphasensammelschienen A bis D fi.s verbunden sind, eine Zündelektrode w. die mit einer Sammelschiene W verbunden ist, und Halteelektroden k\ und i.2, die mit Sammelschiene!! K 1 und Kl verbunden sind, angeordnet, und eine dielek trische Schicht 2 aus einem Glas mit niedriger Schmelzpunkt ist auf der Grundplatte 1 angeordnei um die voranstellend beschriebenen Elektroden zi bedecken. Die Elektroden y\ bis 3'4 sind des weiterei an einer anderen Grundplatte 3 angeordnet, die mi einer dielektrischen Schicht 4 bedeckt ist. Dies Grundplatten 1 und 3 sind einander gegenüberliegen! mit einem Entladungsraum 5 angeordnet, ir den ein Entladungsgas, wie Neon od. dgl., dicht einge schlossen ist. Eine Entladung wird immer zwischei den Halteelektroden k\ und kl erzeugt, um eim Grundzündung zu erzeugen, und zum Zeitpunkt de Beginns der Verschiebung der Grundzündung win eine Spannung an die Sammelschiene W angelegt um eine Entladung zwischen den Elektroden kl um ti- 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 e 1 zwischen el und d\ ... aufgrund des sogenannter Primärstromeffektes verschoben. Die Entladung wire nämlich in der Form einer Flächenentladung ver schoben. Aufgrund des Anlegens einer Schreibsignal spannung an die Elektroden y\ bis 3»4 in überein Stimmung mit der zeitlichen Steuerung zum Verschieben der Zündungsgrundentladung wird ein« Entladung zwischen den Elektroden y\ bis 3>4 unc al, hl... erzeugt, und das geschriebene Signa wird in der Form einer Wandladung an der Stelle entsprechend der Grundzündung gespeichert. Nach der Vervollständigung dieses Schreibens bei aller 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 Zündungsgi undentladung verschoben wird, nachfolgend mit Verschiebeschicht bezeichnet. Mit dieser Art des Steuerverfahrens ist es ausreichend, Steuereinrichtungen nur mit den Elektroden 3Ί bis >>4 zum Schreiben einer Information zu verbinden, wie dies aus den Fig. I und 2 zu sehen ist.

Eine solche Gasentladungs-Anzeigevorrichtung hat jedoch den folgenden Nachteil. Wenn z. B. eine Grundzündung zwischen den Elektroden bl und el 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 y\ und ei erzeugten Entladung herrührt, eine seitliche Entladung auch zwischen den Elektroden el und d\ erzeugt wird, so keine Zündungsgrundentladung erzeugt werden sollte, da auch eine Spannung zwischen den Elektroden el und d\ 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

zu 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 34 269). Hierbei wird jedoch eine Flächenentladung zwischen benachbarten Elektroden nicht 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 benach- ι > barten 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 Grundplatte gegenüberliegend der ersten Grundplatte mit einem dazwischen begrenzten Gasentladungsraum angeordnet ist, um ein ionisierbarcs Gas einzuschließen, wobei die Aufgabe der Erfindung darin besteht, die Verschiebung einer Zündung unter dem Einfluß einer Wandspannung, die durch die Ent- 2s ladung 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 zwisehen 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 Elektro- enanordnung einer bekannten Gasentladungs-Anzeigevorrichtung;

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

Fig 3 ist ein Ausführungsbcispicl 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;

Fig. 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 Wcllenformen angelegter Spannungen in dem Falle einer Verschiebung ^s 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 Kapa- ι,₀ zität wird an der Seite einer Vcrschiebeschichl .S^-/. größer als die an der Seite einer Anzcigcschieht 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 I)L mit </gl, ihre Dielektrizitätskonstante mit j 1, die Dicke der dielektrischen Schicht 2 der Verschiebeschicht SL mit dgl, ihre Dielektrizitätskonstante mit >2 und die Breite des Entladungsgasraumes 5 mit de bezeichnet werden, wird eine Ersatzschaltung im Falle einer Entladung mit gegenüberliegenden Elektroden derart, wie sie in Fig. 4A gezeigt ist. Cc, Cg 1 und Cg2 bezeichnen elektrostatische Kapazitäten zwischen gegenüberliegenden Elektroden, und diese entsprechen jeweils dem Entladungsgasraum 5 und den dielektrischen Schichten 4 und 2. DC bezeichnet eine Entladung, und zur Zeit der Entladung wird die Kapazität Cf 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:

'« de

Cc =

1 =

Cg 2 = i_oi_2d

S «2"'

Da Q = Q\ + Ql gilt, wird

Q ι = Q —,-

L _

CgT⁺ C

1
CgT

Cr

CgI

Eine Spannung Vw ist gleich KwI + Vw 2 und is in folgender W^isc gegeben:

CgI CgI

1
"CV

CgT

1 _ Cg2

Aus der Beziehung, daß Ql = CgI- Vw = Cg2 VwI gilt, folgt

Vw 2 Vw \

Cg 2

Vivl = Vw ■ /~Vt-' ⁽⁸⁾

CgI + Cg2

VwI Vw

Cg I CgI + Cg2 ■

Ein Ersatzschallbild im Falle der Flächencntladui ist derart, wie es in Fig. 4B gezeigt ist. In diese lalle wird der wirksame Abstand zwischen benac harten Elektroden auf der Verschiebeschicht SL η </<■' bezeichnet. Die elektrostatischen Kapazität

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

Cc' =

Cg T -

Vw' =

S'

'" de¹

(10!

Cc'

S'

«fei

Cc'

2 Cg 2'

2 CgT

Vw2' = Vw'ß

(12)

(13)

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

VwI -c VwT

(14)

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

^VW CgI₊Cg₂ *

Vw'

Die Wandspannungen Vw und Vw', die durch die Entladung der gegenüberliegenden Elektroden und der Flächenentladung erzeugt werden, sind von der Art des verwendeten Entladungsgascs, dem Koeffizienten der Sekundäremission der dielektrischen Schicht, dem Aufbau jeder Entladungszellc u. a. abhängig. Es ist schwierig, die Wandspannungen genau auszudrücken, wenn jedoch die Abstände /wischen 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:

mil gilt dg 2 < 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

^s Bedingung der Gleichung (18) durch die Kombination der Beziehungen dc:r Dielektrizitätskonstanten und der Dicken der Schichten zu genügen.

F i g. 5 zeigt eine Anzahl von Wcllcnformen angelegter Spannungen in dem Falle einer Verschiebung der Grundzündung mit niedriger Geschwindigkeit. Dies ist der Fall der Verwendung von Vicrphasensammelsehiencn. In dem Falle der Elektrodenanordnung der Fig. 1 wird nämlich eine Zündungsgrundcntladung immer zwischen den Haltcelektro-

¹S den kl und kl erzeugt, indem die Sammelschiencn K 1 und K 2 mit einer Spannung VI gespeist werden, die mil VK 1 und VKl bezeichnet ist. Ein Impuls Vl wird an die Sammelschiene W nur zur Zeit der Einleitung der Verschiebung der Grundzündung angelegt, wie dies durch Vw angezeigt ist. Ein Impulszug mil den Impulsen Vl und V4/1 wird aufeinanderfolgend an die Sammelschiencn A bis D angelegt, wie dies durch VA bis VD bezeichnet ist. Eine Adressierung kann durch ein Einzelimpuls- und ein Doppclimpulsverfahren ausgerührt werden. Bei dem Einzclimpulsverfahren wird eine mit VYS bezeichnete Spannung selektiv an die Elektroden yl bis y4 angelegt. Bei dem Doppelimpulsvcrfahien wird eine mit VYD bezeichnete Spannung an die Elektroden yl bis y4

to 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, Entladungsspannungen Vf 2 und VfT, die durch den Primärstromeffekt eines danebenliegenden Entladungspunktes verringert sind. Entladungsspannungen Vf 1 und Vf Γ, die unter den Einflüssen des Primärstromcffekts und der Wandspannung verringert sind, und minimale Haltespannungen Vsm und Vsm' in folgender Weise ausgewählt:

und es folgt

Deshalb gilt

CgI

Cg 2 CgI

(16)

45

1 .

Cg2 :> CgI.

(17)

(18)

Da die dielektrischen Schichten 2 und 4 üblicher weise aus demselben Material gebildet werden, sind die Dicken der dielektrischen Schichten dgl und dg2 wie folgt:

dg2<: dgl.

(19)

Der Zweck kann nämlich erreicht werden, indem die Dicke dg 1 der dielektrischen Schicht 4 der Anzeigeschicht DL größer als die Dicke dg2 der dielektrischen Schicht 2 der Verschiebeschicht SL gewählt wird. Die Differenz dazwischen ist ausreichend, da- Vl > Vf,

Vl + Vl > Vf,

VfT < Vl + ^A. < Vf,

Vsm'< V4 < VfI', Vsm < V 5 < VfI , VS+ V6 > VJ1,
Vl = KS -h V6.

Diejenigen Impulse in den Spannungsimpulszügen VYS und VYD in Fig. 5, die mit kleinen Kreisen markiert sind, d. h. die Impulse V6 und Vl, werden nur zur Zeit des Schreibens angelegt, al, b\ ... in der Spannung VYS bezeichnen die Zeitlagen zum Schreiben derjenigen Stellen, welche den Elektroden al, 61... in Fig.1 entsprechen. Positive und negative Impulse, die mit * in der Spannung VYD markiert sind, können weggelassen werden, und wenn diese Impulse weggelassen werden, wird die Helligkeit der Anzeige erhöht.

F i g. (ι zeigt eine Anzahl von Wellenformen von angelegten Spannungen in dem lalle einer Verschiebung der Grundzündung mit hoher Geschwindigkeit. Dies ist der Fall der Verwendung von dreiphasigen .Sammelschienen. In diesem 1 alle weiden die Spannungen wie folgt ausgewählt:

Vl > Vf.

Vl -\ VT, ■ Vf.

vjT < \y < vf.

Vsm < 15 -. Vf.
15 ^ F 6 - F/2.
F7 = I'5 ι νβ.

Diejenigen Impulse der Spannungen VYS und I YD. die mit kleinen Kreisen markiert sind, werden nur /ur Zeit des Schreibens wie im vorangehenden lall angelegt. Der Grundzündungs-Veischiebevoiuang mit hoher Geschwindigkeit unterscheidet sich von dem mit niedriger Geschwindigkeit darin, daß die an die Sammelschiene!! A bis C" angelegte Spannung aus einem einzigen Impuls besteht und daß die Verschiebeoperation bei jedem Anlegen des Impulses ausgeführt wird.

Im Vergleich /u der Verschiebung mit hoher Geschwindigkeit wird bei der Verschiebung mit niedriger Geschwindigkeit die Verschiebung der Grundzündung langsam ausgeführt, jedoch hai 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 Fmzelimpulsverfahren dvs Doppelimpulsverfahren einen Vorteil darin, daß, da die I'okirität eines Schreibimpulses dieselbe wie die des vorangehenden Impulses ist, keine Fintladung wieder in einer Zelle erzeugt wird, die einmal entladen worden ist. um einen Mißbrauch der Zellen zu vermeiden, jedoch ist die logische Schreibschaltung im Aufbau etwas kompliziert. Wie aus den Ii g. 5 und Ci zu sehen ist, haben die an die Elektroden der Verschiebeschicht und der Anz.eigcschicht angelegten Spannungen nicht dieselben Zcitlagen. Diese Spannungen können in denselben Zeillagen angelegt werden, und das Anlegen der Spannungen in denselben Zeitlagen hat den 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 Elcktroclcnmaterials ermöglicht. Da die dielektrischen Schichten so ausgewählt werden, daß die Wandspannung auf der Verschiebeschicht, die durch die Fläehcnentladung 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 gegenüberliegender Elektroden für die Anzeige. Auch wenn die durch die FÜichenenlladung erzeugte Wandspannung hoch ist. wird die Wandspannung während der Verschiebeoperation neutralisiert und des weiteren durch die Entladung gegenüberliegender Elektroden für die Anzeige neutralisiert. Dies ergibt einen Vorteil dadurch, daß ein Löschimpuls nicht in die Spannung für die Verschiebung eingesetzt werden muß.

Hierzu 4 Blatt Zeichnuniien

709 624/213

Claims (3)

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 Grundplatte, 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 Gasentladungsraum angeordnet is<, 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.

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