DE2318974A1 - Gasentladungstafel mit breiten elektroden an randpilotzellen - Google Patents

Description

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"Gasentladungstafel mit breiten Elektroden an Randpilotzellen^M

Die Erfindung bezieht sich auf eine M@hrfach-Gasentladungsanzeigevorrichtung gleichzeitig zum in Betriebszustand Versetzen und Adressieren innerhalb der gleichen Haltespannungsphase. Die Vorrichtung ist dabei insbesondere eine Gasentladungsvorrichtung mit Anzeige- und Speichertafeln bzw. Einheiten, die einen elektrischen Speicher haben und die eine visuelle Anzeige oder Wiedergabe von Daten vornehmen können, wie beispielsweise Ziffern^ Buchstaben, Radaranzeigen, Flugzeuganzeigen, binäre - Wort©₉ Sehulimgsangeigen usw. ·

Mehrfach-Gasentladungsanzeige- uBd/öder Speicher-tafeln eines speziellen Types, auf den sieh die Erfindmng bezieht, sind gekennzeichnet;- durch ein ionisierbares Gasmediumj, für gewöhnlich eise Mischung' aus wenigstens mifei Gasen bei einem geeigneten Gasdruck. Die Gasnisclaimg befindet sieh dabei in einer flachen Kammer swiselaen gegenüberliegenden dielektrischen Paaren von Speich@rgliedera_r die mittels eines Leiters (Elektrode) hinterlegt sind* Die Leiter oder Elektroden sind alle an dielektrische Glieder angelegt, die

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typisch in charakteristischer Weise so orientiert sind, daß sie eine Vielzahl von diskreten Gasantladungseinhsiten oder Zellen bilden.

Bei Anzeigetafeln, älterer- Art werden di© ^,tladungszallea zusätzlich gebildet durch ©in® si© umgebende ©d©r einschließen= de physikalische Struktur«, Zu einer solchen gehören öffnungen in perforierten Glasplatten und d.ergl_os> x-joait die einzelnen Zellen physikalisch relativ gegeneinander isoliert sind« In -einem- Fall mit oder- ohn© umgebender physikalischer Struktur erzeugen Ladungen (Elektronen- Ionen) ©in© -Ionisierung das elementaren Gasvolumens der ausgewählten Entladungszelle ₀ wenn geeignete wechselnde Betriobspotential® an die ausgs=- wählten Leiter oder- Elektroden gelegt werden,, Die Ladungen werden an den Oberflächen d@r Dielektrika gesammelt an spezifisch definierten Stellen imd bilden ein"elektrisches Feld gegenüber dem elektrischen FaId₉ das sie erzeugte* wodurch die Entladung für des R©at d©s halben Zyklus auf-" hört und mithilft _t ©ine Entladung in ©iner folgenden gegenüberliegenden Halbwelle der angelegten Spannung zn zünden,, Wenn solche Ladungen g©speieh©rt r;©rö,en₀ bilden sie ©inen elektrischen Speicher„

Die dielektrischen B@läg© iF©rhüt©n d©n -Durchgang eines halbwegs leitenden Stromes von d@r Elektrode zu dem.Gasmediira und dienen als Saim©lob@rflä©hen für die ionisierten

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Gasmediumsladungen (Elektronen, Ionen) während d©r wechselnden Halbwellen eines Wechselstrombetriebspotentials. Derartige Ladungen sammeln sich zuerst an einem elementaren oder diskreten dielektrischen Oberflächenbereich und dann an dem gegenüberliegenden elementaren oder diskreten dielektrischen Oberflächenbereich bei wechselnden Halbwellen, um so einen elektrischen Speicher zu bilden_e

Ein Beispiel für eine Anzeigetafel mit nicht-physikalisch isolierten oder offenen Entladezellen ist in der US-PS 3 499 167 beschrieben.

Sin Beispiel für eine Anzeigetafel mit physikalisch isolierten und abgegrenzten Zellen ist wiedergegeben in einem Aufsatz von D_e L₀ Bitzer und H₀ G. Slottow? d@r unter dem Titel ^!tThe Plasma Display Panel - A Digitally Addressable Display With Inherent Memory", in Proceeding of the Fall Joint Computer Conference, IEEE, San Francisco _s California, Έον. 1966, Seiten 541 bis 547₅ wiedergegeben ist. Zusätzlich kann auch auf die US-PS 3 559 190 verwiesen werden.

Bei der Konstruktion einer Anzeigetafel wird ein bestimmtes Volumen eines ionisierbaren Gases zwischen einem Paar dielektrischer Oberflächen eingeschlossen, die mit Leiterreihen hinterlegt sind, die typisch sind für die Ausbildung einer Matrix. Die Querieiterreihen können in orthogonaler Beziehung

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stehen (auch andere Leiterkonfigurationen können eingesetzt werden), um eine Mehrzahl einander gegenüberliegender Paare von Entladungsspeicherbereichen an den Oberflächen der Dielektrika zu schaffen, die das Gas einschließen. So entstehen bei einer Leitermatrix mit Η-Reichen und C-Spalten HxC elementare Entladungszellen_o Die Anzahl der elementaren oder diskreten Bereiche wird dabei zweimal so groß sein wie die Zahl solcher elementarer Sntladungszellen.

Die Anzeigetafel kann weiterhin einen sogenannten monolithischen Aufbau aufweisen, in dem die Leiter reihen, an einer einzigen Substratfläche gebildet werden, worin zwei oder mehr Reihen voneinander und von dem Gasmedium getrennt sind durch wenigstens ein isolierendes Glied. In solch einer Vorrichtung bildet sich die Gasentladung nicht zwischen zwei gegenüberliegenden Elektroden^ sondern zwischen zwei angrenzenden oder benachbarten Elektroden der gleichen Substratfläche aus; das Gas wird eingeschlossen zwischen der Substratfläche und einer äußeren Begrenzungswand.

Es ist auch möglich, eine Gasentladungsvorrichtung zu schaffen, in der einige der Leiter oder Elektroden in unmittelbarem Kontakt mit dejm Gasmedium stehen, während die verbleibenden Elektroden auf geeignete Weise von dem Gas isoliert sind, beispielsweise wenigstens eine isolierte Elektrode.

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Weiterhin können bei dem Matrixaufbau die Leiterreihen auch anders geformt sein. Während die bevorzugte Leiteranordnung ein Kreuzgitter aufweist, wie es hierin beschrieben ist, ist es in gleicher Veise dort möglich, wo eine maximale Variation einer zweidimensionalen Anzeige nicht notwendig ist, wie sie speziell standarisiert ist für visuelle Strukturen, wie beispielsweise Ziffern, Buchstaben, Wörter usw., bei unkritischen Abbildungsergebnissen die Leiter entsprechend zu formen, so wie beispielsweise zu einer unterteilten Wiedergabe.

Das zur Anwendung kommende Gas erzeugt sichtbares Licht oder eine unsichtbare Strahlung, die? wenn eine sichtbare Anzeige gewünscht ist, ein Fhosphorizieren anregt und während der Entladung eine reichliche Versorgung mit Ladungen (Elektronen und Ionen) bereitstellt«,

In Gasentladungsvorrichtimgen hat sich eine ganz© Reihe von Gasen und Gasmischungen als geeignet erwiesen. Typische Gase sind CO; CO₂; Halogene; Nitrogen©; NH^; Sauerstoff; Wasserdampf; Wasserstoff; Kohlenwasserstoff; P₂ ⁰K1 Borfluoride, saurer Dampf; TiCl^; Gase der Gruppe VIII} Luft; H₂O₂; Dämpfe von Natrium, Mercurium, Thallium, Cadmium, Rubidium und Cesium; Kohlenstoffdisulfide, Lachgas; H₂S; entoxygenierte Luft; phosphorische Dämpfe; C₂K₂; CH^; naphthaline Dämpfe; Anthracene; Preon; Äthylalkohol; Methylenbromid;

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Schwefelhexafluorid₉ !'ritiumg radioaktive Gase-;- und die seltenen oder inerten Gae@_o

Bei der hier bevorzugten Aus führungshorn ©athält das Medium wenigstens ©in s©lt@a@s '6as_s irorgMgsu@is© if©aigstens zweig. wobei eine Auswahl--getroffen.. ist zwischen H@üiä_s Neon, Argonj, Kreton oder-Xenon_ä°

Bei einer offenen Zelle nach dar US=PS 3 499 167 sind der Gasdruck und das elektrisch© F©ld ausreichend* um die erzeugten Ladungen bei® Eatlaclon innerhalb des ümfang©s der elementaren odtr diskreten dielektrischen Bareiche zn begrenzen, und gwar insbesondere- Tb@± <sia@x' fafolj, di© aicht

der US-PS 3 499 167 beschrieben ist_p i'jird öqe³ Raum zwischen den dielektrischen Qh®r£läch®n you dem Gas derart- eingenom=·

bei
men, da6 es/bei d©r Entladung gebildeten Photonen w&glich -

ein ausgewähltes diskret©©' od,©r el8s@atar©s men frei zu durehquer®n «ad Ob©s£läeli©Ei'b©r©iche yon dielek trischen entfernten ausg<fuäMt@a_p diitetten Yolumen ^u berühren. Solch© ©ntf@rat@a₉ iron Bbiotonen beaufschlagten dielektrischen Oberflächenbereiehe imitieren damit ihrer·=- seits Elektronen derart„ daß xf@nigst©as ©in"weiteres Elementarvolumen in den. Betriebszustand gesetzt, wird, und zwar von dem llementarvolumea _g won dem das. Photon ursprüng lich ausging.

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In bezug auf eine Speicherfunktion einer gegebenen Anzeigetafel hängt die zulässige Entfernung oder der Abstand zwischen den dielektrischen Oberflächen von der Frequenz des angelegten Wechselstromes ab; der Abstand ist üblicherweise größer als die niedrigeren Frequenzen.

Weil bei den vorbekannten Gasentladungsvorrichtungen extern angeordnete Elektroden zur Anwendung kommen, welche die Gasentladung bewirken, werden diese manchmal als elektrodenlose Entladungen bezeichnete Derartige Vorrichtungen benutzen Frequenzen und Abstände oder Entladevolumen und Betriebsdrücke, die derart bemessen sind, daß.die Entladungen in dem Gasmedium zwar vollzogen werden, diese Entladungen aber unwirksam sind oder unbenutzt bleiben für die Ladungserzeugung und Speicherung bei höheren Frequenzen j obwohl die Ladungsspeicherung auch bei niedrigeren Frequenzen realisierbar ist, werden diese Ladespeicherungen bei Anzeige- und Speichervorrichtungen, wie sie von Bitzer-Slottow oder von Baker in der US-PS 3 499 167 beschrieben sind, nicht benutzt.

Die Bezeichnung "Speicherspanne (memory margin)" ist hierin definiert als

v_f-v_E

wobei V_f die halbe Amplitude des kleinsten Haltespannungssignale ist, welches bei einer Entladung in jeder Halbwelle

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resultiert, bei dem aber die Zelle nicht bi-stable ist; V_E ist die halbe Amplitude der minimal angelegten Spannung, die ausreichend ist, die einmal eingeleiteten Entladungen aufrechtzuerhalten.

Es versteht sich, daß das elektrische Grundphänomen, welches bei der Erfindung benutzt wird, die Erzeugung von Ladungen (Ionen und Elektronen) ist, die abwechselnd speicherbar sind an Paaren von gegenüberliegenden oder aneinanderliegenden diskreten Punkten oder Bereichen von Paaren dielektrischer Oberflächen, die an Leiter angelegt sind_s die mit einer Quelle ©ines Betriebspotentials verbunden sinde Derartige gespeicherte Ladungen ergeben sich aus einem elektrischen Feld, das dem' Feld gegenüberliegt_p das von einem angelegten Potential erzeugt wird und welches dieses Feld erzeugt« Das elektrische Feld dient dazu_s die Ionisierung des elementaren Gasvolumens zwischen den gegenüberliegenden oder benachbarten diskreten Punkten, oder Bereichen der dielektrischen Oberfläche zu begrenzen. Der Begriff ^Meine Entladtmg aufrechterhalten (sustain a discharge)⁸¹ bedeutet das Erzeugen einer Folge von Momententladungen, wenigstens einer Entladung in (jeder Halbwelle der angelegten wechselnden Erhaltungsspannung. Wenn das Elementargas einmal angeregt wurde, dann hält es die wechslnde Speicherung der Ladungen an Paaren gegenüberliegender diskreter Bereiche der dielektrischen Oberflächen aufrecht.

Eine hierin benutzte Zelle ist "im Betriebszustand (on state)",

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wenn eine Ladungsmenge in der Zelle derart gespeichert ist, daß bei einer Halbwelle der Unterhaltsspannung eine Gasentladung vor sich geht.

Zusätzlich zu der Unterhaltsspannung können auch andere Spannungen zum Betrieb der Anzeigetafel sowie zum Zünden, zum Adressieren und Spannungsschreiben eingesetzt werden.

Eine "Zündspannung¹¹ ist jede Spannung ohne Rücksicht auf die Quelle, die notwendig ist, die Zelle zu entladen. Solch eine Spannung kann vollständig von äußerem Ursprung sein oder kann zusammengesetzt sein aus einer inneren Zellwandspannung in Kombination mit einer äußeren Ursprungsspannung.

Eine "Adressierspannung" ist gene Spannung, die an den Tafel-X-Y-Elektrodenkoordinaten derart erzeugt wird, daß an der ausgewählten Zelle oder den Zellen^ über die die total© Spannung gelegt ist, di© Spannung gX©ioh oder größer ist als die Zündspannung, bei der di© Zelle entladen

Unter "Schreibspannung" wird eine Adressierspannung ausreichender Größe verstanden, die sicherstellt _g daß bei aufeinander-= folgenden Unterhaltsspannungs-Halbwellen di© Zelle im "Betriebszustand" ist.

Zum Betreiben der Mehrfach-Gasentladungsvorrichtung des hierin

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beschriebenen Typs ist es notwendig,, die diskreten Elementargasvolumen jeder Entladungszelle-.durch di@ Versorgung, mit wenigstens einem freien Elektron in ©inen solchen Betriebs= zustand zu versetzen^ daß die Gasentladung eingeleitet werden .kann,, wenn die Zelle durch ein geeignetes Spasmsmgs signal aufgerufen wird«

In den Vorrichtungen des beschriebenen Sta&des dar Technik sind verschiedene Möglichkeiten angegeben_s mit denen die Gasentladungszelle in den Betriebs zustand versetzbar ist-·

Eine.derartige. .Möglichkeitρ ein© lng©ig@ta£el in den Betriebs= zustand zu versetzen^, weist ©inen s©g©masnten elektronischen Prozeß auf, in dem ein elektronisches Inbetriebs'setzungs- ' signal oder ein Irapols periodisch an all© latlaetangssellen der Anzeigetafel gelegt wird,,, Hierzu kasa beispielsweise.. auf die GB-PS 1 161 832, Seit® 8_S 'Z©il©n -56 Ms 76 _s werwiesen-werden« -Ebenso .wird aneli auf di© US-PS 3 559 190 und die - V@r8f f eatllefeimg ^raTh© D@¥ic© Charaet©risties of the Plasma Display Element⁰⁹ von Jobason_s IEEE Transactions On Electron Devises _g Septo 1971₀ verwiesene Das ©Isktroni= scha in B@tri@bszisstand, ¥©rs©tg@n ist s©lbstwirkend land nur wirksam ρ wens ein© Entladungszelle zuvor bereits in .. den Betriebszustand ¥©rs@tzt warg' das elektronische in Be= triebszustand Versetzen sehließt also das periodische Entladen von Zellen ©in und stellt deshalb @in@n Weg zur Aufrechterhaltung der G@genifa.rt von freien Elektronen dar_o

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Man kann dementsprechend nicht zu lange warten zwischen dem periodischen Anlegen von Impulsen zum Inbetriebsetzen, da dazu nämlich wenigstens ein freies Elektron gegenwärtig sein muß, um die Entladung und das in den Betriebszustand Versetzen einer Zelle möglich zu machen. Eine andere Möglichkeit zum Inbetriebsetzen ist die Anwendung von außen aufgebrachter Strahlung} hierzu gehört das Überfluten eines Teiles oder des ganzen Gasmediums der Anzeigetafel mit ultravioletter Strahlung. Das in den Betriebszustand Versetzen -won außen hat aber offensichtliche Nachteile , da es nicht immer angebracht oder möglich ist, eine äußere Strahlung sicherzustellen bei einer Anzeigetafel, insbesondere wenn- diese an, einem entfernten Platz angeordnet ist. Außerdem erfordert ein© äußere Ultraviolettbestrahlung .zusätzliche Hilfseinrichtungen«, Aus diesem Grunde wird das in den Betriebszustand Versetzen von innen heraus bevorzugt.

Eine Möglichkeit, die Anzeigetafel von innen heraus in Betrieb zu nehmen, ist die Anwendung innerer Strahlung; hierzu gehört die Anwendung radioaktiven Materials.

Eine andere Weise zum inneren in den Betriebszustand Versetzen, die inneres "Photon in Betriebszustand versetzen¹¹ genannt wird, bedient sich einer oder mehrerer sogenannter Kontrollentladezellen (pilot discharge cells), die sich zur Erzeugung von Photonen im Betriebszustand befinden. Dies ist teilweise

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wirksam in einer sogenannten Konstruktion mit offenen Zellen (beschrieben in der US-PS 3 499 167)» in welcher der Zwischenraum zwischen den dielektrischen Oberflächen von einem solchen Gas ausgefüllt ist, welches die Erzeugung von Photonen bei einer Entladung in ausgewählten diskreten oder elementaren Gasvolumen (Entladungszellen) zuläßt, womit diese Photonen frei durch den Gaspalt der Anzeigetafel hindurchtreten können, um so andere und weiter entfernte Elementarvolumen anderer Sntladungseinheiten zu erregen_o Zusätzlich zu oder anstelle der Pilotzellen können auch andere Photonenquellen im Inneren der Anzeigetafel eingesetzt werden.

Das innere in Betriebszustand Versetzen mittels Photonen kann aber auch unzuverlässig sein₂ wenn bei einer gegebenen

diese Entladungseinheit, die zu adressieren ist ₉ /relativ weit von der Quelle des in Betriebszustand tersetzens_s der Pilotzelle_p entfernt ist„ In diesem Falle wird ©ine größere -Anzahl von Pilotzellen erforderlich sein/ um eine Anzeigetafel mit großen geometrischen Abmessungen in Betriebszustand versetzen zu können. Bei einem sehr üblichen Aufbau sind längs des Anzeigetafelrandes mehrere derartige Pilotzellen verteilt angeordnet.

In Übereinstimmung mit der Erprobung der Erfindung ist eine Mehrfach-Gasentladungsanzeigetafel mit einer oder mehreren Pilotzellen längs des Randes der Tafel versehen, um die Matrixwiedergabezellen in Betriebszustand zu versetzen; jede

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Pilotzelle enthält dabei wenigstens eine breite Elektrode.

Insbesondere ist eine Mehrfach-Gasentladungsanzeigetafel, die eine Matrix von Wiedergabezellen aufweist, aus sich kreuzenden Elektroden gebildet und hat die Anzeigetafel eine oder mehrere Pilotzellen, die sich im Betriebszustand befinden, um die Anzeigezellen in den Betriebszustand versetzen zu können; die Pilotzellen befinden sich dabei an dem Rand der jöafelmatrix,und jede Pilotzelle wird durch den Kreuzungspunkt einer Elektrode definiert, die wenigstens zu einer Anzeigezelle gehört, und einer anderen Elektrode, die zu keiner Anzeigezelle gehört; die geometrische Breite der nicht dazugehörigen Elektrode ist dabei größer als die geometrische Breite der zugehörigen Elektrode.

Nach einer weiteren Ausführrnigsform der Erfinctang ist der Zwischenraum zwischen der breiten Handelektrode und der dichtesten parallelen Anzeige©lektrode größer als der maximale Raum zwischen irgendwelchen zwei benachbarten Anzeigeelektroden.

Der Einsatz von wenigstens einer breiteren Randelektrode vermehrt in Übereinstimmung mit der Erfindung die erforderliche Zündspannung der Pilotzelle. Auf diese Weise ist ein günstiges in Betriebszustand Versetzen mittels Photonen erreicht»

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Es hat sich, beispielsweise feel einer experimentellen Anzeigetafel gezeigt^ daß die breit© Randelektrode in ihrer Wirkung verglichen irrarde mit ©ia©r Gruppe eng benachbarter . Linienelektroden^ deren Breit© «ad Abstände zu denjenigen der Anzeigeelektroden der Tafel paßten § die !breite Rand= elektrodenlinie erzeugt ©in in Betriebszustand Y<srs®tmen_s das gleich demjenigen ein@r Gruppe iron nahen Linien ist₉ die zweimal den Tafelbereieh belegen,, Darüber hinaus zeigte es. sichy daß ¥„ für di© breite Randelektro.de ungefähr 8% niedriger lag als bei ©in©r Gruppe von'benachbarten Linien_e.

Die Wirksamkeit des in Betriebszustand ¥©rsetg©ns nurd© bei diese® Experiment durch Messen <Sl®s Ausmaßes ausgewertet₉ um welches di© Gegeni^art d@s in Betriebszustand ¥©rs©tzens die minimale Schreibspanaung ermäßigte £, di© notwendig i-jar₉ um eine 1OO%ige Wirksamkeit beim Schreiben einer ausgewählten Anzeigezelle der ,Anzeigetafel siehergust@llen_o

Pilotzellen mit breiten beschriefeen_o Es kommen dabei Elektroden zum Einsatz_s was Elektroden mit irgend©in©r aader

sind in "der US-PS' 3 ' 609 658 vollständig unabhängige

daß die Pilotgellen keine @n Inzeigezelle gemeinsam haben_c

Die Benutzung von Elektroden^ di© gemeinsam den Randzellen und den ■ Anzeigezellen gehören ₉ hat dsn Vorteil, daß di© Filotzellen alle längs des Randes der Anzeigetafel angeordnet ,

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werden können, und zwar ohne zusätzlichen Verfahrensschritt, der über die Verfahrensschritte herausginge, die ohnehin zur Herstellung der Anzeigezellen erforderlich sind. In bezug auf die US-PS 3 609 658 sei erwähnt, daß die Pilotzellen nur in den Ecken der Anzeigetafel und nicht längs deren Umfang angeordnet sind. Bei einem anderen Aufbau wäre es nämlich nicht möglich, mit Pilotzellen auszukommen, die keine Elektrode mit einer Anzeigezelle teilen, es sei denn, daß zusätzliche Verfahrensschritte hinzugefügt werden, durch welche die Pilotzellenelektroden von den Anzeigezellenelektroden isoliert werden könnten.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten "Ausführungsbeispieles einer "bevorzugten Ausführungsform der ■ Erfindung näher erläuterte JSs zeigen?

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Ansicht einer Gasentladungsanzeige- und Speichertafel, di© mit einer schematisch dargestellten Betriebspotentialquelle verbunden ist₉

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch die Tafel längs der Linie 2-2 nach Fig. 1, die aber nicht maßstabsgetreu ist, weil die Dicke des Gasvolumens ₉ der Dielektrika und der Leiterscharen zwecks leichterer Darstellung übertrieben groß wiedergegeben sind,

Fig. 3 einen der Erläuterung dienenden Teilschnitt ähnlich

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dem nach Fig. 2, der wieder vergrößert isiv und zwar unproportional zum Maßstab,

Fig. 4 eine schauMldliche Darstellung der Gasentladungsanzeige- und Speichertafel,

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Teil der Tafelmatrix mit einer breiten Randelektrode nach der Erfindung.

Die Anzeigetafel nach der Erfindung weist ein Paar dielektrischer Filme 10 und 11 auf, die mittels eines dünnen Belages oder eines Volumens eines Gasentladungsmediums 12 voneinander getrennt sind; das Medium 12 stellt eine reichliche Menge von Ladungen (Ionen und Elektronen) zur Verfügung, die abwechselnd an den Oberflächen der dielektrischen Filme von entgegengesetzten oder benachbarten elementaren oder diskreten Bereichen X und Y anlagerbar sind. Die Bereiche X und Y werden von der Leitermatrix an der von der Gaskontaktseite des elektrischen Filmes anwandten Seite bestimmt; jeder dielektrische Film stellt einen großen offenen Oberflächenbereich dar sowie eine größere Anzahl von Paaren der Elementarbereiche X und Y. Während die elektrisch betriebenen Teile der Tafel, wie die dielektrischen Filme 10 und 11 und die Matrixleiter 13 und 14 alle relativ dünn sind (in der Zeichnung ist die Dicke übertrieben dargestellt), werden sie geformt und getragen von steifen, nicnt-leitfähigen Traggliedern 16 und 17.

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Vorzugsweise durch eines der beiden nicht-leitfähigen Tragglieder 16 und 17 kann Licht hindurchtreten, das durch die Entladung in den elementaren Gasvolumen entsteht. Vorzugsweise bestehen die Träger aus durchsichtigem Glas; sie bestimmen im wesentlichen die Dicke und die Stärke der Tafel. Die Dicke der Gasschicht 12 wird mit Hilfe von Abstandsstücken 15 für gewöhnlich unter 0,25 mm, vorzugsweise in der Größenordnung von 0,1 bis 0,15 mm gehalten; die dielektrischen Filme 10 und 11 (über den Leitern der elementaren oder diskreten Bereiche X und Y) liegt für gewöhnlich zwischen 0,025 und 0,05 mmj die Dicke der Leiter 13 und 14 liegt bei 8.000 Ä. Die Tragglieder 16 und 17 sind demgegenüber jedoch viel dicker (insbesondere bei großen Tafeln), so daß sie unempfindlicher sind, um gegebenenfalls, wenn nötig, Spannungen in der Tafel kompensieren zu können. Die Tragglieder 16 und 17 dienen dem Wärmeabzug für die bei den Entladungen entstehende Wärme; auf diese Weise wird die Betriebstemperatur der Vorrichtung auf ein Minimum beschränkt. Falls nur eine Speicherfunktion benötigt wird, braucht keines der beiden Tragglieder lichtdurchlässig gestaltet zu sein.

Außer der Notwendigkeit, nichtleitend zu sein und einen guten Isolator zu bilden, sind die elektrischen Eigenschaften der Tragglieder 16 und 17 nicht kritisch. Die Hauptfunktion der Tragglieder 16 und 17 besteht in einem mechanischen Stützen und einem Versteifen der Tafel; dies gilt insbesondere im

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Hinblick auf die Druckdifferenz, die an der Tafel liegt, und den thermischen Schock. Wie bereits früher erwähnt wurde, sollte der thermische Ausdehnungskoeffizient im wesentlichen demjenigen der dielektrischen Filme 10 und 11 entsprechen. Für diesen Zweck eingesetzte Gläser können gewöhnliche Kalksoda-Tafelgläser von 6,4 mm Stärke sein. Es können aber auch andere Gläser, wie Gläser mit geringer Ausdehnung oder durchsichtige entglaste Gläser eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß sie den Betriebsbedingungen standhalten und daß die Ausdehnungskoeffizienten im wesentlichen denen der dielektrischen Filme 10 und 11 entsprechen. Für das Druckdifferential und die Dicke der Platten, für die Spannung und die. Durchbiegung der Platten sind Formelm aufgestellt worden, die ablesbar sind aus R. J. Roark, Formulas for Stress and Strain, McGraw-Hill, 1954.

Das Abstandsstück 15 kann aus demselben Glasmaterial hergestellt werden, wie die dielektrischen Filme 10 und 11, und kann eine an einen der dielektrischen Filme angeformte Rippe sein, die mit dem anderen Film verschmolzen ist, um somit

der

eine hermetische Abdichtung zu bilden, innerhalb⁷ein ionisierbares Gasvolumen 12 eingegrenzt wird. Eine separate endgültige hermetische Versiegelung kann jedoch mit Hilfe einer außerordentlich kräftigen Dichtung 15S aus entglastem Glas erzielt werden. Zum Evakuieren des Spaltes oder Raumes zwischen den dielektrischen Filmen 10 und 11 dienen Rohrstutzen 18. Durch diese Rohrstutzen 18 kann dann auch der

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Raum zwischen den Filmen mit dem ionisierbaren Gas gefüllt werden. Bei großen Anzeigetafeln kommen zusätzliche Glasschmelzabstandshalter 15B zum Einsatz, die zwischen die dielektrischen Filme 10 und 11 gefügt sind und mit helfen, den an der Tafel liegenden Spannungen zu widerstehen und eine gleichförmige Dicke des Gasvolumens 12 sicherzustellen.

An den Traggliedern 16 und 17 können auf wohl bekannte Weise Leiterreihen 13 und 14 gebildet werden; hierzu gehört ein Photoätzen, ein Niederschlagen im Vakuum, ein Auftragen . mittel eines Schablone sowie weitere Verfahrensarten. Bei der Tafel nach Fig. 4 beträgt der Abstand der Leiter der zugehörigen Scharen ungefähr 0,425 mm. Als Leitermaterial kommt ein transparentes oder halbtransparentes Leitermaterial, wie Zinnoxyd, Gold oder Aluminium in Betracht. Aus diesen Materialien können die Leiterscharen gebildet werden, und jede einzelne Leiterlinie sollte einen Widerstand von weniger als 3.000 0hm aufweisen. Es können auch sich verjüngende opake Elektroden eingesetzt werden, so daß das Entladungslicht längs der Ränder der Elektroden zu dem Betrachter gelangen kann. Es ist dabei wichtig, ein Leitermaterial auszuwählen, das vom dielektrischen Material während des Betriebes nicht angegriffen wird. Es ist empfehlenswert, die Leiterscharen 13 uM14 aus Drähten oder Fäden zu bilden. Diese Drähte oder Fäden können aus Kupfer, Gold, Silber, Aluminium oder irgendeinem anderen leitfähigen Material bestehen. Drähte von bei-

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spielsweise 0,025 mm Durchmesser können käuflich erworben und im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden. Bevorzugt wird jedoch eine Bildung der Leiterscharen an Ort und Stelle, da sie auf diese Weise leichter und gleichmäßiger angeordnet werden können und fester an den Traggliedern 16 und 17 haften.

Die dielektrischen Filmschichten 10 und 11 können aus einem anorganischen Material bestehen und werden auch bevorzugt an Ort und Stelle als Haftfilm oder Bedeckung gebildet. Die Filme oder Bedeckungen dürfen während des Ausbackens der Tafel nicht chemisch oder physikalisch wirksam werden. Eines der dazu geeigneten Materialien ist ein Lotglas, wie Kimble SG-68, welches von dem Anmelder hergestellt und vertrieben wird.

Dieses Glas hat einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der im wesentlichen demjenigen des Kalksoda-Glases entspricht, und kann als dielektrischer Belag eingesetzt werden, wenn die Tragglieder 16 und 17 aus einem Kalksoda-Tafelglas bestehen. Die dielektrischen Filme 10 und 11 müssen glatt sein und eine dielektrische Festigkeit von ungefähr 1.000 Volt aufweisen. Außerdem müssen sie auf einer mikroskopischen Skala elektrisch homogen sein (d. h. sie dürfen keine Risse, Blasen, Auskristallisationen, keinen Schmutz, keine Oberflächenfilme usw. aufweisen), Die Oberflächen der dielektrischen Filme 10 und 11 sollen darüber hinaus gute Photoemitter für

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Elektronen sein, wenn die Tafel in den Betriebszustand überführt wird« Die dielektrischen Filme 10 und 11 können auch mit einem Material überzogen werden, welches eine gute Elektronenemission aufweist und in der US-PS 3 634 719 beschrieben ist. Für eine optische Anzeige braucht nur eine der dielektrischen Schichten 10 und 11 das bei der Entladung erzeugte Licht hindurchlassenj diese Schicht sollte durchsichtig oder durchscheinend sein; vorzugsweise werden beide Filme optisch durchsichtig ausgebildet sein. Ein bevorzugter Abstand zwischen den Oberflächen der dielektrischen Filme liegt in der Größenordnung von 0,1 und 0,15 mm, wobei dann die Leiterscharen 13 und 14 einen gegenseitigen Abstand Mitte gegen Mitte in der Größenordnung von 0,425 mm aufweisen.

Die Enden der Leiter 14-1 ... 14-4 und das Tragglied 17 stehen über das eingeschlossene Glasvolumen 12 hinaus und dienen dazu, elektrische Verbindungen zu den Stirnflächen und den Adressierkreis 19 herzustellen. In entsprechender Weise stehen auch die Enden der Leiter 13-1 ... 13-4 des Traggliedes 16 über das eingeschlossene Gasvolumen 12 hinaus; auch sie dienen dazu, elektrische Verbindungen zu den Rändern und zu dem Adressierkreis 19 herbeizuführen.

Bei einer bekannten Ausführungsform können die Berührungsflächen bzw. Ränder und die Adressierkreise 19 relativ billige

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Zeilenabtastervorrichtungen oder etwas aufwendigere Vorrichtungen für wahlweisen Zugriff bei höherer Geschwindigkeit sein. Für beide Fälle gilt, daß die niedrigere Amplitude des Betriebspotentials die Probleme, die mit dem Zwischenschichtkreis (interface circuitry) zwischen der Adressiervorrichtung und der Anzeige-Speichertafel einhergehen, zu reduzieren hilft. So sind bei einer Tafel mit größerer Gleichförmigkeit in der Entladecharakteristik über die ganze Tafel hinweg mit Toleranzen und mit Betriebscharakteristiken, mit denen der Zwischenschichtkreis (interfacing circuitry) zusammenwirkt, weniger schwerwiegend.

In Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Tafalmatrix wiedergegeben, die Reihenelektroden R und aus Spaltenelektroden C mit einer breiten Randreihenelektrode B^ besteht. Der verbleibende Teil, der Tafelmatrix könnte eine breite Randelektrode aufweisen, die sich um den Umfang der Platte oder einen Teil desselben herum erstreckt; es kann sich hierbei um breite Randspaltenelektroden B_c oder eine entgegengesetzte breite Randreihenelektroden B^ handeln.

Patentansprüche:

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Claims (6)

1. Patentansprüche:

   Ί 1. )Mehrfach-Gasentladungsanzeigetafel mit einer Matrix aus Anzeigezellen, die aus sich kreuzenden Elektroden gebildet sind, wobei die Tafel eine oder mehrere Pilotzellen aufweist, die sich im Betriebszustand befinden, um die Anzeigezellen der Matrix in den Betriebszustand überführen zu können, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Pilotzellen am Rand der Matrixtafel befinden, daß jede Pilotzelle durch den Knotenpunkt einer Elektrode begrenzt wird, die wenigstens zu einer der Matrixanzeigezellen gehört, und daß die andere Elektrode mit keiner der Matrixanzeigezellen zusammengehört, und daß die geometrische Breite der nicht gemeinsamen Elektrode größer ist als die geometrische Breite der gemeinsamen Elektrode.
2. 2. Tafel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen jeder breiten Randelektrode und der am nächsten daran parallel gelegenen Anzeigeelektrode größer ist als der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Anzeigeelektroden.
3. 3· Tafel nach den Ansprüchen 1 und/oder 2 mit einer Matrix aus Anzeigezellen, die aus sich kreuzenden Elektroden gebildet sind, gekennzeichnet durch eine oder mehrere Pilotzellen, die sich im Betriebszustand befinden und an dem Rand der Matrixtafel untergebracht sind, um die Matrix-

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   anzeigezellen in den Betriebszustand überführen zu können, durch eine abnehmende Zündspannung jeder der Pilotzellen, wobei die Verbesserung des in den Betriebszustand Überführens der Tafel durch Photonen erreicht wird, durch die Benutzung einer breiten Elektrode in jeder Pilotzelle, wobei jede Pilotzelle von dem gemeinsamen Knotenpunkt einer Elektrode begrenzt wird, die sie wenigstens mit einer Matrixanzeigezelle gemeinsam hat, während die andere Elektrode mit keiner Elektrode einer Matrixanzeigezelle zusammenhängt, und wobei die geometrische Breite der nicht gemeinsamen Elektrode größer ist als die geometrische Breite der gemeinsamen Elektrode.
4. 4. Tafel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltabstand zwischen der breiten Randelektrode und der dichtest daran gelegenen parallelen Anzeigeelektrode größer ist als der Raum zwischen zwei benachbarten Anzeigeelektroden.
5. 5. Tafel nach Anspruch 4 mit einer aus Anzeigezellen gebildeten Matrix, wobei die Zellen von sich kreuzenden Elektroden gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle ein gegenüberliegendes dielektrisches Glied für die Ladungsspeicherung aufweist und daß wenigstens eine Zelle am Rand der Matrixtafeln in einem solchen Betriebszustand ist, daß die Matrixanzeigezellen gleichfalls in den Betrieb genommen werden können, wobei jede Pilotzelle durch den Knotenpunkt einer

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   Elektrode begrenzt ist, die mit wenigstens einer Elektrode einer Matrixanzeigezelle gemeinsam ist, während die andere Elektrode mit keiner der Matrixwiedergabezellenelektroden zusammenwirkt, wobei die geometrische Breite der nicht gemeinsamen Elektrode größer ist als die geometrische Breite der gemeinsamen Elektrode.
6. 6. Tafel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der breiten Randelektrode und der am dichtestens daran gelegenen parallelen Anzeigeelektrode größer ist als der Raum zwischen zwei beliebigen benachbarten Anzeigeelektroden. ■

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