DE2630618A1

DE2630618A1 - Steuerschaltung fuer eine gasentladungs-anzeigetafel

Info

Publication number: DE2630618A1
Application number: DE19762630618
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Hada; Tsutomu Hirayama
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1975-07-07
Filing date: 1976-07-07
Publication date: 1977-02-03
Also published as: IT1067177B; DE2630618C2; FR2317723B1; FR2317723A1; US4100461A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Ansteuern einer Gasentladungs-Anzeigetafel, insbesondere eine Gasentladungs-Anzeigetafel mit Außenelektrode^ die im allgemeinen als Plasma-Anzeigetafel bezeichnet wird.

Eine Gasentladungs-Anzeigetafel weist einander gegenüberliegende Elektrodengruppen auf, die jeweils auf beiden Seiten eines Gasentladungsraumes angeordnet sind, der entweder als durchgehender, mit ionisierbarem Gas gefüllter Raum oder als eine Mehrzahl gleicher Räume ausgebildet sein kann, die als Gasentladungszellen bezeichnet werden. Die einander gegenüberliegenden Oberflächen der Elektroden können,

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wie bei einer ^lasina-Änzeigetafel, .Schichten eines elektrisch isolierenden Materials aufweisen.

Die Elektrodengruppen können entweder als Gruppen sogenannter Hatrixelektroden oder als eine Kombination einer ersten Gruppe von Segmentelektroden und einer zweiten Gruppe der entgegengesetzten .Elektrode oder der Elektroden ausgebildet sein.

Eine bekannte Steuerschaltung der oben beschriebenen Art v/eist mindestens einen Schalttransistor für jede der Elektroden der Anzeigetafel auf. Die Schalttransistoren müssen eine relativ hohe Spannung, beispielsweise 140 V, aushalten. Außerdem ist ein logischer Schaltkreis notwendig, um jedem Schalttransistor Impulse zuzuführen. Es ist deshalb unvermeidbar, daß der Schaltkreis umfangreich und kostspielig wird, insbesondere in den Fällen, in denen die anzusteuernde Anzeigetafel eine große Anzahl, beispielsweise 200 oder mehr, Elektroden in mindestens einer der Elektrodengruppen aufweist. Bei einer bekannten Steuerschaltung der oben beschriebenen Art ist es notwendig, zwischen dem Leistungsverbrauch der Schaltungsanordnung und der Abschaltgeschwindigkeit der Schalttransistoren einen Kompromiß zu schließen. Dieser Kompromiß führt zu einer ernsthaften Einschränkung bei der weiter entwicklung der Technologie von Plasma-Anzeigetafeln und macht es unmöglich, die sogenannte Zeitmultiplexansteueruiig zu verwenden, um eine Plasma-Anzeig"etafel mit Segementelek-

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tröden für eine große Anzahl von Stellen, wie etwa 10 oder mehr, zu betätigen.

Demzufolge hat die Erfindung die Aufgabe, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die für die Ansteuerung einer Elektrodengruppe einer Gasentladungs-Anzeigetafel eine relativ kleine Anzahl von Schalttransistoren auf v/eist.

Sine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steuerschaltung der oben beschriebenen Art zu schaffen, die mit einer geringen Anzahl von logischen Schaltkreisen betätigt v/erden kann.

Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steuerschaltung der oben beschriebenen Art zu schaffen, die bei hoher Geschwindigkeit betreibbar ist.

Eine Schaltung zum Ansteuern einer Elektrodengruppe einer Gasentladungs-Anzeigetafel mit einem Paar von Elektrodengruppen auf beiden Seiten des Gasentladungsraumes weist erfindungsgemäß auf eine Spannungsquelle, eine Anzahl von PNP-Transistoren, eine Anzahl von NPN-Transistoren und eine erste Einrichtung zum Verbinden der Emitterelektroden der ΡΠΡ-Transistoren mit der positiven Klemme der Spannungsquelle und eine zweite Einrichtung zum Verbinden der Emitterelektroden der NPN-Transistoren mit einem BezugspotentidL Eine erste Anzahl von Leitern ist mit den Kollektorelektro-.

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den der PNP-Transistoren verbunden. Eine zweite Anzahl von Leitern ist mit den Kollektorelektroden der NPN-Transistoren verbunden. Jeder der zweiten Anzahl von Leitern schneidet die erste Anzahl von Leitern und bildet damit eine Anzahl von Matrixpunkten. An jedem der ^trixpunkte werden die ersten und zweiten Leiter durch eine in Durchlaßrichtung geschaltete Diode miteinander verbunden. Jede Elektrode der oben beschriebenen einen Elektrodengruppe ist mit der Diode verbunden. Die Schaltung weist weiter auf eine erste Anzahl von Dioden und eine zweite Anzahl von Dioden, die mit der ersten und zweiten Anzahl von Leitern entsprechend verbunden sind.

Bei einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung kann eine Elektrodengruppe einer Gasentladungsanzeigetafel entweder im Zeitmultiplexverfahren oder selektiv entsprechend der gewünschten Anzeige angesteuert werden. Eine ähnliche Schaltung kann zum Ansteuern der anderen Elektrodengruppe der Anzeigetafel verwendet werden.

Demzufolge weist die erfindungsgemäße Schaltung zum Ansteuern einer Elektrodengruppe einer Gasentladungs-Anzeigetafel eine Anzahl von PNP- und NPN-Transistoren auf. Die Emitterelektroden der PNP-Transistoren sind mit der positiven Klemme einer Gleichspannungsquelle und die Emitterelektroden der NPN-Transistoren mit Erde verbunden. Die Kollektorelektroden der PNP-Transistoren und die der NPN-Transi-

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stören werden miteinander verbunden durch Diodeneinrichtungen über Matrixpunkte, die am Schnittpunkt einer Anzahl von entsprechend mit den Kollektorelektroden der PNP-Transistören verbundenen ersten Leitern und einer Anzahl von entsprechend mit den Kollektorelektroden der NPN-Transistoren ver- · bundenen zweiten Leitern ausgebildet sind. Die einzelnen Elektroden einer Slektrodengruppe der Gasentladungs-Anzeigetafel sind mit den Diodeneinrichtungen verbunden. Die Schaltung weist auch eine Anzahl von ersten Dioden und eine Anzahl von zweiten Dioden auf, die mit der Anzahl von ersten und zweiten Leitern entsprechend verbunden sind.

AusfUhrungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. 3s zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform, teilweise im Blockschaltbild, der erfindungsgemäßen Steuerschaltung und

Fig. 2 in ähnlicher Darstellung, teilweise im Blockschaltbild, eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung.

In Fig. 1 ist eine Schaltungsanordnung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zum Ansteuern einer Elektrodengruppe mit 256 Elektroden einer Plasma-Anzeigetafel 10 dargestellt. Diese Plasmaanzeigetafel weist auf zwei Elektroden-

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gruppen, die an gegenüberliegenden Seiten eines Gasentladung^- raumes, wie es in der Beschreibungseinleitung beschrieben wurde, angeordnet sind. Die Schaltungsanordnung weist 1b PUP-Transistoren 11., 11,-,, ... und 11^g und 16 KPK-Transistoren 12., 12p, ... und 12./- auf. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden die Indizes der Re ihone lenient e im folgenden weggelassen, wenn die Bezugszahl oder die Bezugszahlen sich auf das relevante Element bzw. die relevanten Elemente mehr im allgemeinen als auf eines oder mehrere ausgewählte beziehen. Die Emitterelektroden 9 der PIT?-Transistoren 11 sind mit einer Spannungsquelle 15 mit einer Spannung v. verbunden, die mindestens gleich der Zündspannung des Gasentladungsraumes ist. Die Emitterelektroden S der OPKi-Transistoren 12 sind mit Erde verbunden. 16 erste Leiter 16 sind mit den Kollektorelektroden 7 der entsprechenden PKP-Transistoren 11 verbunden. 1β zweite Leiter 17 sind mit den Kollektorelektroden der entsprechenden NPK-Transistoren 12 verbunden. Obwohl die ersten Leiter 16 zueinander parallel dargestellt sind, während die zweiten Leiter 17 senkrecht zu den ersten Leitern 16 verlaufen, ist es nur notwendig, daß jeder der zweiten Leiter in Verbindung mit den ersten Leitern 16 16 Matrixpunkte bildet. Die ersten und zweiten Leiter 1b und 17 bilden daher insgesamt 256 Matrixpunkte 5. An jedem der Matrixpunkte 5 werden die ersten und zweiten Leiter 1b und 17, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, durch zwei in Reihe miteinander geschaltete Dioden 18 und 19 miteinander verbunden. Die Dioden 18 und 19 sind in Durchlaßrichtung^geschaltet.. Die Verbin-

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dungspunkte 4 der Dioden 18 und 19, insgesamt 256, sind mit den Elektroden einer Elektrodengruppe der Plasma-Anzeigetafel 10 über Leitungen A verbunden.

Um die Elektroden der Anzeigetafel im Zeitmultiplexverfahren anzusteuern, weist die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung außerdem einen Takt- oder Zeitgeber 20 zur Erzeugung von Impulsen mit einer Folgefrequenz auf, was im folgenden erläutert wird. Die Impulse werden einem ersten Hexadezimalzähler 21 zugeführt, dessen frequenzgeteiltes Ausgangssignal einem zweiten Hexadezimalzähler 22 zugeführt wird. Ein Hexadezimalzähler besteht in bekannter Weise aus vier Stufen. Die von der entsprechenden Stufe des ersten Hexadezimalzählers 21 abgeleiteten Vier-Bit-Signale werden einem ersten Hexadezimaldecoder 26 zugeführt. Ähnliche Signale werden vom zweiten Hexadezimalzähler 22 einem zweiten Hexadezimaldecoder 27 zugeführt. Jeder Hexadezimaldecoder 26 oder 27 erregt nacheinander seine 16 Ausgangsklemmen. Die Schaltungsanordnung weist auch 16 NAND-Gatter 31 auf. Jedes NAND-Gatter 31 weist einen Eingang auf, der mit der entsprechenden Ausgangsklemme des Decoders 26 verbunden ist und der durch die von den entsprechenden Ausgangsklemmen des Decoders 26 gelieferten Signale freigegeben wird. In ähnlicher Weise ist bei 16 UND-Gattern 32 einer der Eingänge mit der entsprechenden Ausgangsklemme des Decoders 27 verbunden und wird durch die von den entsprechenden Ausgangsklemmen des zweiten Hexadezimaldecoders 27 abgeleiteten Signale freigegeben. Eine Impulssig-·

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nalquelle 35 führt jeweils den zweiten Eingangsklemmen der NAD-G&tter 31 und der UND-Gatter 32 ein Paar von Zweiphasen-Impulsreihen <M und Ψ 2 zu. Die Ausgangsklemmen der NAND-Gatter 31 sind mit der Basiselektrode der PNP-Transistören 11 über Kapazitäten 14 verbunden. Die Ausgangsklemmen der UND-Gatter 32 sind in ähnlicher Weise mit den Basiselektroden 2 der NPN-Transistoren 12 über RC-Schaltungen 28 verbunden. Die Schaltungsanordnung weist weiterhin 16 erste Dioden 36, deren Kathoden mit den ersten Leitern I63 und 16 zweite Dioden 37 auf, deren Anoden mit den zweiten Leitern 17 verbunden sind. Anodenelektroden der ersten Dioden 36 sind mit Erde verbunden. Die Kathodenelektroden der zweiten Dioden 37 sind mit der Spannungsquelle 15 der Spannung V₁ verbunden.

Zur Vereinfachung der Beschreibung ist während des Betriebes angenommen, daß die ersten und zweiden Dioden 36 und 37 nicht verwendet werden. Außerdem ist angenommen, daß die ersten Ausgangsklemmen der Hexadezimaldecoder 26 und 27 erregt sind. Die Zweiphasen-Impulsreihen *P 1 und ψ 2 schalten die ersten PNP- und NPN-Transistoren H₁ und 12^ abwechselnd über die entsprechenden NAND-Gatter 31^ und UND-Gatter 32₂ durch. Der ersten Leitung A₁ wird daher eine Impulsspannung zugeführt, die etwa bis zur positiven Spannung V₁ an jeder Vorderklanke eines jeden Impulses der ersten Impulsreihe 1 ansteigt und bei jeder Vorderflanke eines jeden Impulses der zweiten Impulsreihe 2 annähernd auf Erdpotential zurückkehrt. Die Leitungen A₂ bis A₁^ werden zu dieser Zeit im wesentli-

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chen auf Brdpotential gehalten, da die Verbindungspunkte der Dioden 19 "mit den zweiten Leitern 17 auf üirdpotential liegen, wenn der NPN-Transistor 12. leitend ist, und da die Dioden 19 verhindern, daß diesen Leitungen die positive Spannung V. zugeführt wird, die über die Dioden 13 und 19 der ersten Ladung A^ zugeführt wird, wenn der PNP-Transistor 11. durchgeschaltet ist. Die 17., 33. ... und 241. Leitung A^, A„, ... und ΑρΛ,, werden im wesentlichen auf der positiven Spannung V. gehalten, da den Verbindungspunkten der erstai Dioden 18 mit dem ersten Leiter 16 die positive Spannung V. zugeführt wird, wenn die PNP-Transistoren 11. durchgeschaltet sind, und da die ersten Dioden 13 die Zuführung von Erdpotential zu diesen Leitungen verhindern, das der ersten Leitung A₁ zu-. geführt wird, wenn der NPW-Transistor 12. durchgeschaltet ist. Den übrigen Leitungen, wie etwa der 256. Leitung Apcg, wird kein bestimmtes elektrisches Potential zugeführt. Einer Leitung, wie etwa Α., die mit dem Matrixpunkt verbunden ist, der zu einem Paar abwechselnd durchgeschalteter PNP- und NPN-Transistoren führt, wird die Impulsspannung V. zugeführt, während den übrigen Leitungen, wie etwa Ap, A.„ und Apcg, keine Impulsspannung zugeführt wird. Es ist deshalb mit der dargestellten Schaltungsanordnung möglich, die Impulsspannung V. zyklisch einer Elektrodengruppe der Plasma-Anzeigetafel 10 zuzuführen und eine Anzeige von einer oder mehreren gewünschten Ziffern, Buchstaben und/oder dgl. zu bewirken, indem der anderen Elektrodengruppe selektiv eine Impulsspannung mit umgekehrter Polarität in zeitlicher Beziehung zur

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Impulsspannung V^ zugeführt wird.

In "Verbindung mit dem oben erwähnten Betrieb der erfinduiigs gemäß en Si^uerschaltung ist es notwendig, da\i die folgenden drei Punkte berücksichtigt werden. Erstens iat en für eine flackerfreie Anzeige bei einer Zeitmultipleicansteuerung nötig, jeder Elektrode der betreffenden Gruppe eine ,Spannungsimpulsserie mit einer Frequenz in der Größenordnung von 50 Hz oder mehr zuzuführen. Die Folgefrequenz der Taktimpulse sollte deshalb bei 12,8 kHz (50 Hz χ 256) oder mehr 11ε-gsn. Zweitens ist es für eine ausreichend helle Anzeige nötig, da.ß jeder Elektrode der entsprechenden Gruppe 2000 oder mehr Impulse pro Sekunde zugeführt werden. Die Polgeirequenz der· Pulsreihe φ1 oder co2 sollte deshalb annähernd 500 kHz (2 kHz χ 256) oder mehr betragen. Es hat sich gezeigt, daß die in Fig. 1 dargestellte Ausfülirungsform für die den Anzeigeelektroden zugeführten Impulse eine Schaltzeit von 0,2 μεοο aufweist und daß sogar bei einer Frequenz von 700 kHz ein stabiler Betrieb möglich ist.

Drittens induziert die Impulsspannung oder die Impulsspannungen, die einer oder mehreren Elektroden einer Gasentladungsanzeigetafel zugeführt werden, in den benachbarten Elektroden durch elektrostatische Induktion oder Kopplung zwischen den Elektroden unerwünschte elektrische Ströme. Dadurch ergibt sich eine falsche Anzeige, insbesondere an den Elektroden, die mit den Leitungen Verbunden sind, an denen

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kein bestimmtes Potential anliegt. Weiterhin verursacht die elektrostatische Induktion oder Kopplung eine Zunahme der Spannung an den Uiöden 18 und 19» die die Durchbruchsspannu?if_; überschreiten kann. Die ersten und zweiten Dioden 36 un·" 17 halten die Spannungen an den lilektroden 4, die mit eier! Leitungen verbunden sind, im Bereich von 0 bis "V^. Anders ausgedrückt, die Spannungen an den Elektroden 4 erreichen niemals ein K'iveau, das unterhalb des J^rdpotentials liegt, ΐ,^ε auf die ersten Dioden 36 zurückzuführen ist, und überschreiten niemals die Spannung V^, was auf die zweiten Dioden 37 zurückzuführen ist.

In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungs- £enä£en Schaltung zum Ansteuern von 512 Spaltenelektroden einer Pissiaa-Anzeigetafel 10 mit Matrixelektroden dargestellt, ähnliche Elemente oder Teile der Ausführungsform nach Fig. sind mit gleichen Bezugszahien und Buchstaben wie in Fig. 1 gekennzeichnet. Es wird hier angenommen, daß die Anzeigetafel 10 acht Zeilenelektroden aufweist, die im Zeitmultiplexverfahren angesteuert werden, und daß die Spaltenelektroden in 16 Gruppen unterteilt sind, die jeweils aus 32 Elektroden bestehen, denen selektiv eine oder mehrere Impulsreihen zugeführt werden. In Fig. 2 wurde der zweite Hexadezimalzähler der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 durch einen Oktalzähler 41 ersetzt. Das Drei-3it-Ausgangssignal des Oktalzählers 41 wird einem Cktaldecoder 42 zugeführt. Eine Gruppe von Treiberschaltungen 43, die in herkömmlicher Weise ausgeführt sein

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können, erzeugen Äusgangssignale, die die Zeilenelektroden in einem Zeitmultiplexverfahren in Abhängigkeit von dem durch den Oktaldecoder 42 erzeugten Ausgangssignal ansteuern. Das Ausgangssignal des Decoders 42 tritt zyklisch an seinen acht Ausgangsklemmen auf. Die Schaltungsanordnung weist weiterhin einen Datenspeicher 45 auf, in dem 32-Bit-Binär-Signale stellvertretend für die darzustellenden Zahlen, Buchstaben und/od. dgl. entweder manuell oder in anderer ¥eise vorläufig gespeichert werden. Eine zweite Impulsreihe wird dem Taktgeber 20 zugeführt, um den Datenspeicher 45 anzusteuern. Der Speicher 45 führt ein 32-Bit-Signal einem Pufferspeicher 46 jedesmal dann zu, wenn das Ausgangssignal des Hexadezimaldecoders 26 von einem Kontakt zum nächsten Kontakt übergeht.

Weiterhin weist die Schaltungsanordnung in Fig. 2 PKP- und ITPK-Transist or en 38 und 39 auf, deren Kollektoren mit der Ano.de der ersten Diode 36 bzw. der Kathode der zweiten Diode 37 verbunden sind. Die Emitter der Transistoren 38 und 39 sind mit einer Spannungsquelle 40 einer positiven Spannung Vp verbunden,·die niedriger ist als die Spannung V.., z.B. halb so groß. Den Basiselektroden wird über Kondensatoren von der Impulssignalquelle 35 die Impulsreihe ψ2 zugeführt. Wenn daher die Elektrode 4^ ausgewählt wird, d.h. die erste Ausgangsklemme des Decoders 26 und des Pufferspeichers 46 erregt sind, wird der erste Leiter I6.durch den Transistor 11^ auf der Spannung V. gehalten, die ersten Leiter 16₂ bis I6.g durch den Transistor 38 auf der Spannung Vp, der zweite Lei-

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ter 17-1 durch den Transistor 12. auf Erdpotential und die zweiten Leiter 17o bis 17^₂ durch den Transistor 39 auf der Spannung Vg.

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Claims

P a t e η t a η s ρ r ti c h e

1. J Schaltung zum Ansteuern einer Elektrodengruppe einer Fasentladungξ-Anzeigetafel mit einem Paar von Elektrodengruppen auf beiden oeiteii des üt.sentledungsraumes und mit einer Spannungsquelle, dadurch gekennzeichnet , dai3 sie aufweist

eine Anzahl von PI;?-Trans ist or en (11) mit jeweils einer Emitter- (9) und Kollektorelektrode (7);

eine Anzahl von KPM-Transistoren (12) mit jeweils einer Emitter- (8) und Kollektorelektrode (o)j

eine erste Einrichtung zum Verbinden der Emitterelektroden (9) der PNP-Transistoren (11) mit dem positiven Pol der Spannungsquelle (15) und der Emitterelektroden (8) der NPN-Transistoren (12) mit Erde;

entsprechend der Anzahl der PHP-Transistoren (11) erste Leiter (16), die mit der Kollektorelektrode (7) der PMP-Transistoren (11) verbunden sind;

entsprechend der Anzahl der KPM-Transistoren (12) zweite Leiter (17)j die mit der Kollektorelektrode (6) der KPN-Transistoren (12) verbunden sind und in Verbindung mit den ersten Leitern (16) jeweils Matrixpunkte (5) entsprechend der Anzahl der PNP-Transistoren (11) bilden;

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in Durchlaßrichtung geschaltete Dioden (13, 19) mit jeweils

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■einem vorbestimmten Schaltungspunlct', die an jedem I-iatrixpunkt (5) die ersten und zweiten Leiter (16, 17) miteinander verbinden;

zweite Einrichtungen (A) zum Verbinden der vorbestimmten Punkte mit den entsprechenden Elektroden der Elektrodengruppe;

entsprechend der Anzahl der¹ PNP-Transistören (11) erste Dioden (36), die mit den ersten Leitern (16) verbunden sind, um deren Potential auf einem vorbestimmten Niveau zu halten und

entsprechend der Anzahl der NPi-;-Transistören (12) zweite Dioden (37), die mit den zweiten Leitern (17) verbunden sind, um deren Potential auf einem vorbestimmten Niveau zu halten.

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