DE2701655A1

DE2701655A1 - Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer mehrzelligen gasentladungsanzeige/speichervorrichtung

Info

Publication number: DE2701655A1
Application number: DE19772701655
Authority: DE
Inventors: Joseph Lewis Miavecz; John W V Miller
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1976-01-16
Filing date: 1977-01-17
Publication date: 1977-07-21
Also published as: IT1086808B; FR2338535A1; FR2338535B1; GB1571417A; JPS5289034A

Description

_ _lo . 27Q1655

Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer mehrzelligen Gasent- i ladungsanzeige/Speichervorrichtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer mehrzelligen Gasentladungsanzeige/Speichervorrichtung» Insbesondere beschäftigt sich die Erfindung mit den VJe Ilen formen, nit denen Gasentladungseinrichtungen, insbesondere mehrzellige Gasentladungs-Anzeigevorrichtungen mit einem elektrischen Gedächt* nis betrieben werden, die eine visuelle Anzeige der Daten erzeugen können.

Bisher sind mehrzellige Gasentladungsanzeige- und/oder Speichertafeln bekannt, die die Form zv/eier dielektrischer Ladungsspeicherteile besitzen. Hinter diesen befinden sich Elektroden, die so ausgebildet und bezüglich eines ionisierbaren Gasmediums ausgerichtet sind, daß eine Mehrzahl diskreter Gasentladungszellen gebildet wird. Die Zellen werden durch eine umgebende oder begrenzende Struktur definiert, beispielsweise die Wände von Bohrungen in einer perforierten Glasplatte, die zwischen Glasflächen gelegt ist. Es gibt auch Zellen, die in einem offenen Raum zwi-

liegen

sehen Glas oder einem anderen Dielektrikum', hinter dem sich leitende Elektrodenflächen befinden, unter geeigneter Wahl des Gasmediums, dessen Druck und der Geometrie der Elektroden. Bei beiden Bauweisen werden Ladungen (Elektronen und Ionen) bei der Ionisation des Gasvolumens einer bestimmten Entladungszelle er-

709829/080Λ

zeugt, wenn geeignete Betriebswechselspannungen an die einander | gegenüberliegendenElektroden gelegt werden. Diese Ladungen werden!

auf dem Dielektrikum an besonders definierten Stellen gesammelt.
Diese Ladungen bilden ein elektrisches Feld, welches dem sie erzeugenden elektrischen Feld so entgegengerichtet ist, daß die i Spannung reduziert und die Entladung für den Rest des Zyklus be- \ endet wird, währenc^ciessen die Polarität angelegt bleibt, welche j

die Entladung erzeugt. Diese Ladungen helfen beim Anlegen einer

j Spannung, deren Polarität derjenigen entgegengesetzt ist, welche j die Ladungen erzeugt hat, beim Zünden einer Entladung, indem eine Gesamtspannung an das Gas angelegt wird, die zum Zünden der Entladung und zum Speichern von Ladungen erneut ausreicht. Diese
sich wiederholende und alternierende Ladungsspeicherung und ionisierende Entladung bilden ein elektrisches Gedächtnis (Speicher).

Ein Beispiel für eine Tafelstruktur mit nicht physikalisch isolierten oder offenen Entladungszellen ist im US-Patent 3 4 99 167
beschrieben. Physikalisch isolierte Zellen sind im Artikel von
D.L. Bitzer und H.G. Slottow "The Plasma Display Panel - A
Digitally Addressable Display With Inherent Memory", Proceeding
of the Fall Joint Computer Conference, IEEE, San Francisco,
CaI., November 1966, Seiten 541-547 und im US-Patent 3 559 19ο
beschrieben.

Bei einer Bauweise einer Speicher/Anzeigetafel ist ein kontinuierliches Volumen an ionisierbarem Gas zwischen zwei dielektri schen Flächen eingesperrt, hinter denen Leiteranordnungen liegen.

709829/08CU

Diese Leiteranordnungen bestehen typischerweise aus parallelen, rechtwinklig zueinander angeordneten Linien. Dadurch werden in der Zone der projezierten Schnittpunkte, gesehen aus der Senkrechten zu den Anordnungen, eine Vielzahl einander gegenüberliegender Ladungsspeicherzonen auf den Flächen des Dielektrikums gebildet, welches das Gas enthält. Es gibt viele Variationen der einzelnen Leiterform, der Form der Anordnung, der gegenseitigen Beziehung und der Beziehung zum Dielektrikum und Gas. Die oben , beschriebenen parallelen Linienanordnungen, die rechtwinklig zueinander verlaufen, sind hierfür nur ein Beispiel.

Es wurde auch bereits eine große Vielzahl von Gasen und Gasmischungen als ionisierbares Gasmedium verwendet. Das Gas sollte nämlich eine reiche Ladungsquelle während der Entladung sein, dagegen gegenüber Materialien inert, mit denen es in Berührung kommt. Wenn eine Sichtanzeige gewünscht wird, sollte es ein Gas

sein, das sichtbares Licht oder Strahlung erzeugt, die einen Phosphor anregt. Bevorzugte A us füh rungs forme η der Anzeigetafel verwenden mindestens ein Edelgas, vorzugsweise mindestens zwei, z.B. Helium, Neon, Argon, Krypton oder Xenon.

Im Betrieb wird an die Anzeige/Speichervorrichtung eine Wechselspannung gelegt. Dies geschieht typischerweise dadurch, daß eine erste periodische Spannung an eine Leiteranordnung und eine mit dieser zusammenwirkenden zweite Spannungsform an die gegenüberliegende Leiteranordnung gelegt wird. Häufig ist die zweite Spannungsform mit der ersten Spannungsform identisch und nur gegenüber

709829/08(H

der letzteren zeitlich verschoben. Dadurch wird an die Zellen, ; die von den gegenüberliegenden Elektrodenanordnungen gebildet werden, eine Spannung gelegt, die gleich der algebraischen Summe ! der beiden Wellenformen ist. Die Zellen weisen dann eine Spannung ; auf, bei der die Entladung gezündet wird. Die Spannung kann von einer äußerlich angelegten Spannung herrühren oder kombiniert aus dem Wandladungspotential und einer äußerlich angelegten Spannung. Normalerweise wird die gesamte Zellenanordnung durch eine Wechselspannung erregt, die für sich selbst nicht ausreicht, die Gasentladung in einem der Elemente zu zünden. Wenn die Wände geeignet geladen sind, z.B. durch eine vorhergehende Entladung, wird die an das Element gelegte Spannung erhöht; eine neue Entladung wird gezündet. Wiederum fließen Elektronen und Ionen auf die dielektrischen Wände und löschen die Entladung, Beim folgenden Halbzyklus jedoch erhöhen die sich ergebenden Wandladungen wiederum die angelegte äußere Spannung und verursachen eine Entladung in entgegengesetzter Richtung. Die Folge der elektrischen Ladungen wird durch ein Wechselspannungssignal aufrecht erhalten, das, für sich selbst, diese Folge nicht hervorrufen könnte. Die halbe Amplitude dieser \ufrechterhaltungsspannung wird als Vs/2 bezeichnet.

Zusätzlich zur Aufrechterhaitungsspannung gibt es Manipulationsspannungen oder Adressierspannungen, die auf die einander gegenüberliegenden Elektroden einer bestimmten Zelle oder bestimmten Zellen gelegt werden. Dadurch wird der Zustand dieser Zellan selektiv verändert. Eine dieser Spannungen, die "Schreibspannung" bringt

709829/08(U

-μ- 270165b

die Zelle oder Entladungsstelle vom Ruhezustand in den Entladungzustand. Dies geschieht dadurch, daß eine Gesairttspannung an die Zelle gelegt wird, die ausreicht, daß sich die Seile bei den darauffolgenden Halbzyklen der Aufrechterhaltungsspaisnung im Zustand "an" befindet. Eine Zelle, die sich im Zustand "ait" befindet, kann durch eine Adressierspannung manipuliert werden, die "Löschspann v genannt wird. Diese bringt die Zelle in den Zustand "aus", inden eine Spannung angelegt wird, die ausreicht, die Oberflächen- odor V/andladungen von den Zellenwänden abzuziehen. Die Ladungen werden entfernt, ohne daß sie auf den gegenüberliegenden Zellenwänden angesammelt würden. Dies geschieht in einem solchen Ausmaß, daß die darauffolgenden Aufrechterhaltungsspannungshalbzyklen nicht durch die Wandladungen soweit verstärkt werden, daß Entladungen gezündet werden.

Ein übliches Verfahren zur Erzeugung von Schreibspannungen besteht darin, Spannungsimpulse der Aufrechterhaitungswellenform unterstützend zu überlagern. Die Kombination dieser überlagerten Impulse mit der Aufrechterhaitungsspannung ergibt ein Potential, das ausreicht, eine Zelle im Zustand "aus" in den Zustand "ein" zu bringen, uöschspannungen werden dadurch erzeugt, daß Spannungsimpulse auf die Aufrechterhaltungsspannung superponiert werden, die der Aufrechterhaltungnspannung entgegengerichtet sind. Dadurch wird ein Potential ontv/ickelt, das einn Entladung in Giner Zeil·"? im Zustand "an" erzeugt und die Ladungen von den dielektrischen Flächen abzieht. Auf diese Weise gerät die Zelle in den Zustand "aus". Die Wandspannung einer entladenen Zelle wird Auszustand-

709829/08(U

ORIGINAL INSPECTED

Wandsnannung genannt. Sie liegt häufig in der Mitte zwischen den äußersten Grenzen der Größe der Aufrechterhai tungsspannung Vs.

Die Stabilitätselgenschaften und die nichtlinearen Schalteigenschaften dieser bistabilen Zellen sind derart, daß eine Zelle, die im vorausgehenden Halbzyklus der Aufrechterhaltungsspannung nicht gezündet wurde, in der Ze Ilen anordnung in ihren Zustand verändert werden kann, indem selektiv eine äußere Spannung angelegt wird, die die Zündspannung übersteigt. Wenn eine Zelle im vorhergehenden Halbzyklus gezündet worden ist und Ladungen gespeichert hat, welche die Aufrechterhaltungsspannung unterstützen, kann die Zelle dadurch abgeschaltet werden, daß eine Spannung angelegt wird, welche die Zelle entlädt. Diese Manipulationssignale werden zeitlich abgestimmt auf die Aufrechterhai tungswechselspannung angelegt. Durch Kontrolle der Entladungsintensität bewirken diese Signale bestimmte Zustandsübergänge, indem die Wandspannung nur von der ZeUe verändert wird, die adressiert ist.

Die Zellen werden in den Zustand "an" gebracht, indem ein Teil des Manipulationssignales, welches der Aufrechterhaltungsspannung überlagert ist, mit der Bezeichnung "Wählsignal" auf die beiden gegenüberliegenden Elektrodenabschnitte gebracht wird, die der Zelle am nächsten sind. Herkömmlicherweise werden gleiche Aufrechterhai tungssignale auf beide Elektrodenanordnungen gelegt. Es wird also die halbe Aufrechterhaltungsspannung an jede Elektrodenan-

709R?9/08(K ORIGINAL INSPECTED

Ordnung gebracht. Das halbe Wählsignal wird zu einer Zeit auf die 'adressierte Zellenelektrode in jeder Elektrodenanordnung gelegt, wenn die Summe der angelegten Spannungen zum Zünden der Entladung ausreicht. Die Teilwählsignale auf jeder Elektrode sind auf einen Wert begrenzt, bei dem sich kein Zündpotential an anderen Zellen j ergibt, die von dieser Elektrode begrenzt werden, aber nicht ge- j wählt sind. Ein typisches Schreibsignal für eine Zelle wird dadurch aufgebaut, daß die halben Wählspannungen in einem Zeitpunkt· an die adressierten Elektroden der Zelle gelegt werden, die in ' den Zustand "an" gebracht werden sollen, zu dem die Aufrechter- j haltungsspannungen ein "Socke1"-Potential bilden, das etwas unter4 halb der maximalen Aufrechterhaltungsspannung liegt. Typiseherweige wird das Schreibsignal auf die gegenüberliegenden Elektrodenabschnitte der Zelle während des Endabschnittes der Aufrechterhaltungsspannungs-Halbzyklen gegeben, inöem eine etwaige Aufladung der Wände vollständig abgeschlossen ist, die das Ergebnis einer vorausgehenden Aufrechterhaitungsspannungs-Halbwelle ist. Das Manipulationssignal zündet so eine einzige, bestimmte Zelle am Schnittpunkt der gewählten beiden, einander gegenüberliegenden Elektroden. Diese gezündete Entladung bringt somit die Zelle in den Zustand "an", da eine bestimmte Ladungsmenge in der Zelle so gespeichert wird, daß bei den darauffolgenden Halbzyklen der Aufrechtorhaitungsspannung nine Gasentladung erzeugt wird.

Um alle Zellen zu löschen bzw. sie in den Zustand "aus" zu bringen, wird die in der ZeIl^ gespeicherte Ladung zu einem Zeitpunkt ab-

709R?P /08Π/,

ORIGiNAL INSPECTED

gezogen, zu dem die Aufrechterhaltungsspannung eine Spannung anlegt, die der durch die Wandladungen hervorgerufenen Spannung ; entgegengesetzt ist. Wie beim Schreiben wird das Löschen erleichtert, wenn sich die Aufrechterhaltungsspannung auf einem Sockelwert unterhalb des Wertes befindet, der die maximal angelegte Spannung darstellt. Die halben Wähl-Löschspannungen haben dann eine zweckmäßige Größe. Typischerweise wird das Löschsignal auf beide gegenüberliegende Elektrodenabschnitte der Zelle während des Schlußabschnittes eines Halbzyklus der Aufrechterhaltungsspannung gelegt, indem die Ladung der Wand, die von der vorausgehenden Entladung herrührt, im wesentlichen abgeschlossen ist, jedoch so früh vor dem nächsten Ilalbzyklus, daß die Wandladung der ausgewählten Zelle im wesentlichen stabil ist.

Schaltungen für die Aufrechterhaltungsspannungen und, wo verwendet, ihre Sockelwerte, und für die Manipulationsspannungen zum Schreiben und Löschen einzelner Zellen können sehr komplex sein.

Die Transformatorankopplung von ilanipulationssignalen an die Elektroden mehrzelliger Gasentladungsanzeige/Speichervorrichtungen ist im US-Patent 3 618 o71 beschrieben. Die Ankopplung einzelner Elektroden in eher großen Anordnung, die eine beträchtliche Elektrodenzahl enthält, ist mühsam und teuer. Daher wurden Festkörper-Impulsschaltungen entwickelt, welche die Aufrechterhaltungsspannung einspeisen können. Ein Beispiel hierfür ist im US-Patent 3 611

709829/08(H

beschrieben. Es wurden auch MuItinlex-Verfahren für die Signale verwendet, die an die in einer Anordnung befindlichen Elektroden gelegt v/erden. Dabei wurden Kombinationen aus Dioden- und Wider-Standsimpulsgebern zur Manipulation der Zellenpotentiale benutzt. ', Dies ist im US-Patent 3 864 918 dargestellt.

Zuvor war entdeckt worden, daß die Betriebseigenschaften "Gleichförmigkeit" und "Lebensdauer" einer mehrzelligen Gasentladungsanzeige/Speichervorrichtung verbessert v/erden können, indem ein Ladungsspeicherteil verwendet wird, dessen Berührungsfläche für das Gasmedium aus mindestens einem Teil aus Beryllium-,Magnesium-, Caleium-,Strontium-, Barium- oder Radium-Oxid besteht. In der hier verwendeten Terminologie bedeutet die Berührungsfläche für das Gasmedium denjenigen Teil des dielektrischen Ladungsspeicherteils, der sich in direkter Berührung mit dem ionisierbaren Gasmedium befindet. Es ist zwar nicht bekannt, ob die Ladungen auf der das Gas berührenden Fläche oder unter der Oberfläche des Dielektrikums gespeichert werden; jedenfalls entstehen die Ladungen an dieser Fläche.

Bei einer Aus führungs form besteht der gesamte dielektrische Körper aus einem Oxid der Gruppe HA. Bei einer anderen Ausführungsform wird eine kontinuierliche oder diskontinuierliche dünne Schicht aus einem Oxid der Gruppe HA auf die Berührungsfläche des dielektrischen Körpers mit dem Gasmediur.i aufgebracht.

Bei dieser letzteren Λ us führung.τ form kann die Oxidschicht in situ

709829/0804

, ι

auf der dielektrischen Fläche hergestellt v/erden, z.B., indem die Elemente der Gruppe HA (oder eine Quelle dieser Elemente) !

: I

auf die dielektrische Fläche aufgebracht werden, worauf eine j

j Oxidation folgt. Bei diesem in situ-Verfahren wird eine Schmelze i

auf das Dielektrikum gebracht. Darauf folgt die Oxidation der !

Schmelze während ihrer Abkühlung, wodurch die Oxidschicht ge-

[ bildet wird. Ein anderes in situ-Verfahren bringt eine oxidierbare Quelle des Elementes aus der Gruppe HA auf die Oberfläche auf. Typische oxidierbare Quellen sind beispielsweise Minerale und/oder Verbindungen, die das entsprechende Element der Gruppe '

; HA enthalten, insbesondere organische Verbindungen, die sich ^!

*

leicht in der Hitze zersetzen bzw. pyrolisieren. j

Typischerweise wird die Oxidschicht der Gruppe HA (oder die Quelle hierfür) direkt auf die dielektrische Fläche in herkömmlicher Weise aufgebracht. Dabei kann es sich handeln um Niederschlagen aus der Damnfphase, Aufdampfen im Vakuum, chemisches Niederschlagen aus der Dampfphase, Besprühen der Oberfläche mit einer Mischung aus einer Lösung des Oxids, das in einer Flüssigkeit suspendiert oder gelöst ist mit nachfolgender Verdampfung der Flüssigkeit; trockenes Aufstäuben des Oxids auf die Oberfläche; Elektronenstrahlverdampfen; Plasmaflammen und/oder Lichtbogenaufs ta ubon und/oder -niederschlagen; Sputter-Verfahren.

Dar. Oxid aus dor Grutv>o ha '/ircl auf die dielektrische Oberfläche air; sehr <Vinner kontinuierlicher mbr dinkontinuie rl icher Film

7 η q R ? π / π R η /,

ORIGINAL INSPECTED

- 2ο -

27Π1655 I

bzw. Schicht aufgebracht (oder dort in situ hergestellt) . Die Dicke und die Mengo der Oxidschicht wird dabei so gewählt, daß die Gleichförmigkeit der Betriebseigenschaften (z.B. die Stabilität der Betriebsspannungen) und/oder die Lebensdauer der Vorrichtung erhöht v/erden. Dabei ist es übliche Praxis, daß die Oxidschicht auf die dielektrische Oberfläche in einer Dicke von mindestens ca. 2oo Λ bei einem Bereich von 2oo Λ und ca. 1 ,u (lo.ooo A) aufgebracht wird bzw. hergestellt wird. Wenn das gesamte Dielektrikum aus einem Oxid der Gruppe ΙΙΛ besteht, kann die Dicke des Oxids bis zu 25 ,u oder mehr betragen. In der '

hier verwendeten Terminologie sollen die Ausdrücke "Film" oder "Schicht" gleichzeitig für alle ähnliche Ausdrücke stehen, wie "Niederschlag", "Überzug" usw.

Bei der Herstellung der Gasentladungstafel wird das dielektrische Material typischerweise auf ein Glas-Träger-Substrat bzw. eine Glasbasis aufgebracht, auf die zuerst die Elektroden- oder Leiterelemente aufgebracht worden sind. Das Glassubstrat besitzt irgendeine geeignete Zusammensetzung. Bei einem bekannten Gerät werden zwei Glassubstrate mit Elektroden und aufgebrachtem Dielektrikum dann in geeigneter Weise dicht miteinander verbunden, wodurch die Anzeigetafel gebildet wird.

Zur Erzielung optimaler Resultate wird die Oxidschicht der Gruppe HA kontinuierlich oder diskontinuierlich auf die das G as medi um berührende Fläche des Dielektrikums aufgebracht. Mit anderen Worten muß die aufgebrachte Oxidschicht direkt dem Gasmedium

709829/08(H

ORIGINAL INSPECTED

ausgesetzt sein, damit die erwünschten Ergebnisse erzielt werden, Unterhalb der Oxidschicht der Gruppe HA können weitere Metalloder Metalloid-Oxidschichten vorliegen. Diese Unterschichten können aus irgendeinem geeigneten Oxid der Periodentafel bestehen, insbesondere aus Aluminiumoxid, Siliciumoxid und aus den Oxiden der seltenen Erden. Wie bereits oben erwähnt wurde, besteht eine andere Ausführungs form darin, ein Dielektrikum zu verwenden, das selbst aus einem Oxid der Gruppe HA besteht. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen der Betrieb einer mehrzelligen Gasentladungsanzeige/Speichervorrichtung der geschilderten Art verbessert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch beschriebene Erfindung gelöst; vorteilhafte A us füh rungs forme η der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Interface- und Adressierschaltung nach der vorliegenden Erfindung enthält also Aufrechterhaltungsspannungsquellen, welche eine Entladungsserie in der Zelle aufrecht erhalten, sowie eine Impuls-Widerstands-Dioden-Matrix zum Beschreiben und Löschen bestimmter Zellen. Da die Zellen einen kapazitiven Widerstand für die Interface- und Adressierschaltung darstellen, werden Schlüsselimpulse verwendet, die einen steilen Vorderanstieg der Schreib- und Löschimnulse erzeugen. Wenn jedoch eine dielektrische Oberfläche mit niedriger Spannung verwendet wird, erzeugen die steil ansteigenden Schreibimpulse leichtein Uber-

709829/08(H

sprechen, d.h. es v/erden Zellen angeschaltet, die der gewählten Zelle benachbart sind.

Deshalb werden erfindungsgemiß die Schlüsselimpulsgeber abgestellt, wenn die Schreibimpulse erzeugt werden. Die Schreibimpulse werden dann dem kanazitiven '.Widerstand der Zellen ausgesetzt; dadurch wird eine Vorderflanke mit langsamer Anstiegszeit erzeugt. Diese Schreibimpulse verringern oder eliminieren das tibersprechen im Gerät. Zusätzlich vergrößert eine langsame Anstiegszeit der Schreibimpulse die Größe des Fensters, das 'viii heißen, die Zahl der Kombinationen von Impuls-Aufrechterhaltungsspannungen, die zu einem zufriedenstellenden Arbeiten dos Gerätes führen. Eine Erhöhung der Dauer der Schreibimpulse kinn zusammen mit der langsamen Anstiegszeit dieses Impulses außerdem dazu verwendet werden, die Verlässigkeit der selektiven Manipulation des Ladungszustand^ einzelner Zellen zu verbessern.

Wenn die Impulsschal tunken integrierte Schaltkreise verwenden, verringert der niedrige Aus qan ^widerstand die Ladezeitkonstante der Zellen. Daher können Schlüsselinnulsgeber aus der Interface- und Adressierschaltung eliminiert werden. V/enn aber eine dielektrische Oberfläche mit niedriger Spannung verwendet wird, erzeugen v/iederum die steil ans tei nn^n Schreib impulse leicht ein "Übersprechen", d.h., es werden Zellen in Jähe der gewählten Zelle angestellt.

709829/0804

ORIGINAL INSPECTED

Nun kannten zwar die Impulsgeher so gebaut werden, daß Schreibimpulse mit einer flachen Anstiegsflanke erzeugt werden. Dies würde jedoch deren Nützlichkeit und Flexibilität stark verringern. Gemäß einer zweiten Λusführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt daher die Interface- und Adressierschaltung eine Aufrechterhaltungsspannung mit einem geneigten Sockel. Wenn der Schreibimpuls mit schneller Anstiegszeit zu der geneigten Sockelspannung addiert wird, wird an dem Schreibimpuls ein Abschnitt mit verhältnismäßig langsamer Anstiegszeit erzeugt. Diese Schreib· impulse verringern oder eliminieren das übersprechen im Gerät. Zusätzlich erhöhen diese Schreibimpulse mit langsam ansteigendem Abschnitt die Größe des Fensters, d.h., der Kombinationen von Imnuls-Aufrechterhaltungsspannungen, die zu einem zufriedenstellenden Funktionieren des Gerätes führen. Eine Erhöhung der Dauer der Schreibimpulse kann zusammen mit dem Abschnitt dieses Impulses mit langsamer Anstiegszeit dazu verwendet werden, die Verläßlichkeit der aäLektiven Manipulation des Ladungszustandes einzelner Zellen zu verbessern.

Bei einer weiteren Aus füh rungs form der Erfindung werden die Schlüsselimpulsgeber dann abgestellt, wenn die Schreibimpulse erzeugt werden. Die Schreibimpulse werden dann dem kapazitiven Widerstand der Zellen und der zugehörigen Schaltungen ausgesetzt wodurch eine Anstiegsflanke mit langsamer Anstiegszeit erzeugt wird. In der Nähe des Endes des Schreibimpulses werden die Schlüsselimpulsgeber wieder angestellt. Dadurch wird an dem

709829/080A

Spannungsimpuls ein Abschnitt mit schneller Anstiegszeit und erhöhter Größe erzeugt. Audi diese Schreibimpulse verringern oder eliminieren das übersprechen im Gerät. Zusätzlich vergrößern die langsam ansteigenden Schreibimpulse die Größe des Fensters, d.h., der Kombinationen der Impuls-Aufrechterhaltungsspannungen, die zum zufriedenstellenden Funktionieren des Gerätes führen. Eine Erhöhung der Dauer des Schreibimpulses kann zusammen mit der langsamen Anstiegszeit dieses Impulses dazu verwendet werden, die Verläßlichkeit der selektiven Manipulation des Ladungszustandes einzelner Zellen zu verbessern.

Durch die vorliegende Erfindung wird die Kontrolle einer mehr- ! zelligen Gasentladungsanzeige/Speichervorrichtung bei der Mani- ; ! pulation der Zellenzustände erleichtert. Die dynamischen Wellen- | j formen, die an die mehrzellige Gasentladungsanzeige/Speicher- j

vorrichtung gelegt werden, werden optimiert; die Funktion die- j

ser Vorrichtungen mit verringerter Zündspannung wird verbessert; die Toleranz bei geometrischen Ungleichförmigkeiten wird erhöht. Der Betrieb der mehrzelligen Gasentladungsanzeige/Speichervorrichtungen wird hinsichtlich der selektiven Manipulation des Ladungszustandes einzelner Zellen verläßlicher.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Besug auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 schematisch die Wellenform der Aufrechterhaltungs-

709829/080*

spannung und der Schreibimpulse gegen die Zeit nach

\ dem Stande der Technik; j

Fig. 2 schematisch die Wellenform von Aufrechterhaltungs- ;

: spannung und einem Schreibimpuls gegen die Zeit nach'

der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht einer Gasentladungsanzeige/Speichervorrichtung der im US-Patent 3 4 99 167 beschriebenen Art, die an eine schematisch dargestellte Quelle der Betriebsspannungen angeschlossen ist;

Fig. 4 einen Querschnitt (vergrößert, nicht maßstäblich, da die Dicke des Gasvolumens, der dielektrischen Teile und der Elektrodenanordnungen zu Illustrationsrzwecken übertrieben wurde) gemäß Linie 4-4 von Fig.3;

Fig. 5 einen erläuternden Teilschnitt ähnlich zu Fig. 4 (vergrößert, nicht maßstäblich);

Fig. 6 die perspektivische Ansicht einer Gasentladungsanzeige/ Speichertafel;

Fig. 7 ein Schemaschaltbild der Interface- und Adressierschaltung von Fig. 3;

Fig. 8 die modifizierte Wellenform von Auf rechte rhaltungsspannung und verlängertem Schreibimpuls gemäß der vorliegenden Erfindung gegen die Zeitskala der Fig. 1 und 2;

Fig. 9 die Darstellung der Fensterdaten für eine typische Gasentladungstafel;

709829/080/»

Fig. Io die abgewandelte Wellenform von Aufrechterhaltungs-

spannung mit einer geneigten Sockelspannung und einem Schreibimpuls gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung als Funktion der Zeit; Fig. 11 die schematische Darstellung der Interface- und

Adressierschaltung gemäß der alternativen Ausfüh- « rungs form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 die abgewandelte Wellenform von Aufrechterhaltungs-

spannung und verlängertem Schreibimpuls in der Zeitskala der Fig. 1 und Io nach der alternativen A us füh rungs form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 das Schemaschaltbild einer Alternative zum Schaltkreis von Fig. 11;
Fig. 14 das Schemaschaltbild einer zweiten Alternative zum

Schaltkreis von Fig. 11;

Fig. 15 die verallgemeinerte Wellenform von Aufrechterhal-

tungsspannung und Schreibimpuls nach einer weiteren Aus füh rungs form der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der Zeitskala der Fig. 1 und 2;

Fig. 16 das Schemaschaltbild der Interface- und Adressier

schaltung gemäß der weiteren Aus führ ungs form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 17 die abgewandelte Wellenform von Aufrechterhaltungs-

spannung und verlängertem Schreibimpuls gemäß der letztgenannten A us füh rungs form der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der Zeitskala der Fig. 1 und 2.

709829/08CU

In Fig. 1 sind die bekannten Wellenformen dargestellt, die mit dem bistabilen Betrieb einer Gasentladungszelle verbunden I sind. Dabei handelt es sich zunächst um die Auf rech terhaltungs-ι spannung Vs, die kontinuierlich an alle Zellen oder Plätze in

I der Tafel gelegt v/ird. Die Größe der Aufrechterhaitungsspannung reicht nicht aus, daß eine Gasentladungsstelle einschaltet (d.h.

i
daß eine stabile Folge von Entladungen gezündet wird). Sie reicht !jedoch aus, eine Entladungsfolge dann aufrecht zu erhalten , wenn diese Folge einmal von einem "Schreib"-Impuls eingeleitet wurde, der an die bestimmte Stelle gelegt wurde. Die Größe des "Schreib" Impulses muß das Zündpotential an der Stelle überschreiten. Der j Schreibimpuls kann zwischen abwechselnden Halbzyklen der Aufrecht-^ erhaltungsspannung, einem Halbzyklus überlagert oder einem Sockel,

wie in Fig. 1 gezeigt, überlagert angelegt werden. Bei Verwendung des Sockels in deχάufrechterhaltungsspannung kann ein kleinerer ;Schreibimpuls verwendet werden, der durch eine preiswertere Elek-,tronik erzeugt werden kann.

Da die leitenden Elektroden von der Entladung durch eine dünne Schicht isolierenden, dielektrischen Materials getrennt sind, ;treten die Gasentladungen als kurze Impulse auf. Während der j Entladungsstrom fließt, sammeln sich Elektronen und Ionen an j den isolierenden Flächen an und erzeugen ein elektrisches Feld, !das dem den Durchbruch erzeugenden Feld entgegengesetzt ist. Die auf diesen Ladungen an den Wänden beruhende Spannung wird "Wandspannung" genannt. Wenn sich die Polarität der angelegten Spannung ändert, addiert sich die Wandspannung zur angelegten

7098?9/08(H

Spannung hinzu. Auf diese Weise wird ein weiterer Entladungsimpulsi

j erzeugt. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem Halbzyklus. So ι

wird eine Folge von Entladung erzeugt, die unbegrenzt andauert. ^:

Ein bestimmter Platz kann dadurch abgestellt werden, daß ein geeigneter "Lösch"-Inpuls (nicht gezeigt) angelegt wird. Dieser verringert die Wandspannung auf einen Wert, der nicht ausreicht, die umgekehrte Aufrechterhaltungsspannung so zu verstärken, daß ein Entladungsimpuls erzeugt wird. Die Folge von Entladungsimpul- , sen wird durch eine Folge von Lichtimpulsen (ebenfalls nicht gezeigt) begleitet. Die Wiederholungsrate der Lichtimpulse ist so schnell, daß das Licht für das menschliche Auge stetig aussieht. Eine typische Frequenz für die Aufrechterhaitungsspannung liegt im Bereich von 3o - 5o kHz. Die Größe der Aufrechterhaltungsspannung muß in einem bestimmten Bereich, dem bistabilen Bereich, gehalten werden. Wenn die Aufrechterhaltungsspannung zu gering ist, ; wird die Entladungsfolge nicht aufrecht erhalten. Wenn die Aufrechterhaltungsspannung zu hoch ist, werden die Entladungsstellen : allein von der Aufrechterhaltungsspannung angestellt. Dadurch geht die Möglichkeit verloren, bestimmte Punkte auf der x-y-Matrix (durch Anlegen eines Schreibimpulses zu adressieren. Die Speicher- ■ (wirkung der Tafel ist eine Folge der Ladungen, die auf der isolierenden Fläche gespeichert sind. Bei einer gegebenen Anzeigetafel hängen die Grenzen des bistabilen Bereiches von vielen Parametern

j '

ab, beispielsweise von der Zusammensetzung des Füllgases, vom Gas-

jdruck, der Geometrie und dem Material der Tafel. ;

ι [

709829/08(U

Typischerweise wird eine periodische Aufrechterhaltungsspannung, die zum Betrieb der Tafel ausreicht, an die einander gegenüberliegenden Elektrodenanordnungen angelegt; die Wellenform kann rechteckig, quadratisch, sinusförmig, trapezförmig, dreieckig oder von anderer periodischer Gestalt sein. Wie im US-Patent 3 727 beschrieben, kann die Hälfte der Aufrechterhaltungsspannung an die eine Elektrodenanordnung und die andere Hälfte mit einer Phasenverschiebung von 180° bzw. mit entgegengesetzter Polarität an die gegenüberliegende Elektrodenanordnung gelegt werden. Die zwei angelegten Aufrechterhaltungsspannungen addieren sich dann algebraisch an der Einheit. Entsprechend kann auch die gesamte Aufrechterhaltungsspannung nur an eine der beiden Elektrodenanordnungen gelegt werden.

Im Betrieb der mehrzelligen Gasentladungsanzeige/Speichervorrichtung mit einander gegenüberliegenden Elektrodenanordnungen erfolgt das Beschreiben einer bestimmten Zelle üblicherweise dadurch, daß eine Schreibspannung an eine Elektrode der Zelle gelegt wird und eine ähnliche Schreibspannung an die gegenüberliegende Elektrode der Zelle. Die Phase der Schreibspannungen ist dabei so, daß die beiden Spannungen sich algebraisch addieren und dabei einen Schreibimpuls einer Größe ergeben, die zum Anstellen der Zelle ausreicht. Die Schreibspannungen sind als Teilwählspannungen bekannt. Wenn die Schreibspannungen von derselben Quelle abgeleitet werden, gleicht die eine der anderen der Größe nach. Sie stellt daher die Hälfte des gesamten Schreibimpulses dar. Solche Schreibspannungen sind als Halbwählspannungen bekannt. Das US-Patent 3 618 071 beschreibt einen Schaltkreis und ein Verfahren zur Er-

709829/08(H

zeugung von Teilwählspannungen, die Schreibimpulse ergeben.

Das US-Patent 3 801 861 beschreibt Wellenformen zum Betrieb einer mehrzelligen Gasentladungstafel, mit der das Beschreiben von nicht zu beschreibenden Zellen minimalisiert oder sogar eliminiert werden soll. Eine Teilwählspannung wird an eine Elektrode der Zelle gelegt; eine weitere Teilwählspannung wird an die gegenüberliegende Elektrode gewählt, wobei die beiden Spannungen sich über die Zelle hinweg von einem Sockel mit einer Neigung Null aus algebraisch addieren. Die Größe des Sockels ist wesentlich geringer als die maximale Größe, die von der gesamten anliegenden Aufrechterhaltungsspannung in einer Periode erreicht wird. Die Größe der Teilwählspannung, die an beide gegenüberliegende Elektroden gelegt wird, reicht für sich nicht aus, eine Zelle in der Tafel zu beschreiben.

Nun sollte die Gleichförmigkeit der Betriebscharakteristik und die Lebensdauer der Gasentladungseinrichtung möglichst erhöht werden. Es hat sich herausgestellt, daß dies dadurch erzielt werden kann, daß ein Ladungsspeicherteil mit einer Gas-Berührungsfläche verwendet wird, die eine niedrige Betriebsspannung aufweist und aus mindestens einem Teil aus Berylliumoxid, Magnesiumoxid, Calciumoxid, Strontiumoxid, Bariumoxid oder Radiumoxid besteht (US-Patent 3 846 171, US-Patent 3 863 098).

Ein Grund für die Erhöhung der Betriebslebensdauer liegt in der wesentlichen Verringerung der Größe der Arbeitsspannungen, die zum Betrieb der Anzeigetafel erforderlich sind. Es hat sich

709829/08CU

jedoch herausgestellt, daß bei Verwendung eines Oxids aus der

Gruppe HA als Gas-Berührungsfläche eine Neigung zum "Übersprecheh" besteht, wenn eine bestimmte Zelle angestellt wird. "Übersprechen!" bedeutet das Anstellen von Zellen in der Nähe der ausgewählten ! Zelle, wenn nur die ausgewählte Zelle einem Schreibimpuls ausgesetzt ist. Die vorliegende Erfindung befaßt sich damit, das "Obersprechen" durch Verwendung von Schreibimpulsen mit langsamer Anstiegszeit anstelle der scharf begrenzten Schreibimpulse ί von Figur 1 zu beseitigen.

In Figur 2 sind die Wellenformen dargestellt, die zu den Betriebsspannungen gehören, welche an eine Gasentladungszelle mit mindestens einer Gasberührungsfläche aus einem Oxid der Gruppe HA gelegt werden. Die allgemeine Form der Aufrechterhaltungsspannung ähnelt der Aufrechterhaltungsspannung von Figur 1; die Größe ist jedoch wesentlich geringer. Der Schreibimpuls hat eine langsame Anstiegszeit, die das übersprechen eliminieren soll. Die Schaltungsanordnung zur Erzeugung der langsamen Anstiegszeit für die Schreibimpulse ist bekannt; sie kann von dem natürlichen kapazitivem Widerstand der Zellen Gebrauch machen. Diese Schaltungsanordnung wird hiernach nach einer allgemeinen Erörterung der Bauweise und des Betriebs der Anzeigetafel beschrieben·. Wie in den Figuren 3 bis 6 dargestellt ist, verwendet die bekannte Vorrichtung zwei dielektrische Filme 31 und 32, die durch eine dünne Schicht bzw. ein Volumen aus gasförmigen Entladungsmedium _i

33 getrennt sind. Das Medium 33 erzeugt einen reichen Ladungs-

vorrat (Ionen und Elektronen), die abwechselnd auf den Flächen ; der dielektrischen Teile gesammelt werden. Dies geschieht an ge-

709829/08CH

genüberliegenden elementaren oder diskreten Zonen X und Y, die ι durch die Elektrodenmatrix auf den nicht das Gas berührenden : Seiten der dielektrischen Teile begrenzt werden. Jedes dielektri-

i

sehe Teil weist große offene Oberflächenzonen und eine Vielzahl ' von Paaren diskreter Zonen X und Y auf. Die elektrisch wirksamen '

■ !

Bauteile wie die dielektrischen Teile 31 und 32 und die zwei |

Elektrodenmatrizen 34 und 3 5 sind alle verhältnismäßig dünn j (in der Zeichnung ist die Dicke übertrieben). Sie sind auf zwei starren, nichtleitenden Trägerteilen 36 bzw. 37 ausgebildet und werden von diesen unterstützt.

! Vorzugsweise läßt eines oder lassen beide nichtleitende Träger-

! teile 36 und 37 das Licht durch, das von der Entladung in den diskreten Gasvolumina erzeugt wird. Typischerweise handelt es ι sich um transparente Glasteile; diese Teile bestimmen im wesentlichen die Gesamtdicke und Stärke der Tafel. Beispielsweise liegt die Dicke der Gasschicht 33, die durch ein Abstandsstück 38 bestimmt ist, üblicherweise unter 2,5 mm (10 mil) beim Betrieb als Speicher; die dielektrischen Schichten 31 und 32 (oberhalb der Elektroden an den diskreten Zonen X und Y) sind üblicherweise 0,25 - 0,5 mm (1 - 2 mil) dick; die Elektroden 31 und 32 sind etwa 8000 8 dick. Die Trägerteile 36 und 37 sind dagegen sehr viel dicker (insbesondere in großen Anzeigetafeln), so daß sie soviel Stabilität aufweisen, wie dies für die jeweiligen Beanspruchungen der Tafel erforderlich ist. Die Trägerteile 36 und 37 dienen außerdem als Wärmesenken für die durch die Entladungen erzeugte Wärme. Dadurch wird der Einfluß der Temperatur auf die

709829/08(H

Funktion des Geräts minimalisiert

Außer daß es sich um Nichtleiter bzw. gute Isolatoren handeln ' muß, sind die elektrischen Eigenschaften der Trägerteile 36 und , 37 nicht kritisch. Die Hauptfunktion der Trägerteile 36 und 37

besteht darin, der gesamten Anzeigetafel eine mechanische Stütze

t
und Stabilität zu verleihen, insbesondere hinsichtlich einer möglichen Druckdifferenz, die auf die Anzeigetafel einwirken kann, bzw. thermischem Schock. Die Trägerteile sollten thermische Expansionseigenschaften aufweisen, die im wesentlichen den thermischen Expansionscharakteristiken der dielektrischen Schichten 31 und 32 entsprechen. Eine gewöhnliche, handelsübliche 6mm-Natriumcarbonat-Glasplatte ist zu diesem Zwecke geeignet. Andere Gläser, beispielsweise Gläser mit geringer Expansion oder transparente entglaste Gläser können verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie die Verarbeitung überstehen und Expansionseigenschaften besitzen, die im wesentlichen den Expansionseigenschaften der dielektrischen überzüge 31 und 32 entsprechen. Bei gegebenen Druckdifferenzen und einer bestimmten Dicke der Platten kann die Beanspruchung und Ausbiegung der Platten durch die Formeln bestimmt werden, die im Buch von R.J. Roark, "Formulas For Stress and Strain", McGraw-Hill, 1954, angegeben sind.

Das Abstandsstück 38 kann aus demselben Glas wie die dielektrischen Filme 31 und 32 hergestellt sein. Es kann eine einstückige Rippe sein, die auf einem der dielektrischen Teile ausgebildet ist und mit den anderen Teilen verschmolzen ist, so daß sich eine erhitzbare, hermetische Dichtung ergibt, welche das

709829/08CU

ionisierbare Gasvolumen 33 einschließt und begrenzt. Eine getrennfte hermetische Enddichtung kann durch ein hochstabiles, entglastes, Dichtungsglas 39 bewirkt werden. Ein Rohransatz 41 ist zum j Auspumpen des Raums zwischen den dielektrischen Teilen 31 und 32 j und zum Füllen dieses Raumes mit dem ionisierbaren Gas vorgesehen. Bei großen Anzeigetafeln können kleine, rippenartige Lötglasab- '■ Standsstücke, wies dies bei 42 gezeigt ist, zwischen Leiterschnittpunkten angeordnet und mit den dielektrischen Teilen 31 und 32 verschmolzen sein. Sie ergeben eine zusätzliche Widerstandskraft gegenüber Beanspruchungen der Anzeigetafel und halten die Dicke des Gasvolumens 33 gleichförmig.

Die Elektrodenanordnungen 34 und 3 5 können durch eine Vielzahl bekannter Verfahren auf die Trägerteile 36 und 37 aufgebracht werden, beispielsweise durch Photoätzen, Aufdampfen im Vakuum, Siebdrucken usw. Bei der in Figur 6 dargestellten Tafel beträgt der Mitte-Mitte-Abstand der Elektroden in den entsprechenden Anordnungen ungefähr 4 mm (17 mil). Transparente oder halbtransparente leitende Stoffe, beispielsweise Zinnoxid, Gold oder Aluminium können zur Herstellung der Elektrodenanordnungen verwendet werden. Sie sollten einen Widerstand besitzen, der pro Leitung unter 3000 Ohm liegt. Schmale, undurchsichtige Elektroden können ebenfalls verwendet werden, wobei das Entladungslicht um die Kanten der Elektroden herum zum Betrachter gelangt. Es ist wichtig, ein Elektrodenmaterial zu wählen, das während der Verarbeitung durch das dielektrische Material nicht angegriffen wird.

Die Elektrodenanordnungen 34 und 3 5 können auch dünne Drähte aus

709829/08CU

Kupfer, Gold, Silber oder Aluminium oder einem anderen leitenden j Metall oder Material sein. Beispielsweise sind dünne Drähte von 0,25 mm Durchmesser (1mil) im Handel erhältlich und können in der Erfindung verwendet werden. In situ hergestellte Elektro- \ denanordnungen werden jedoch bevorzugt, da sie leichter und : gleichmäßiger auf die Trägerteile 36,37 aufgebracht und dort zum Haften gebracht werden können.

Die dielektrischen Schichten 31 und 32 werden aus einem anorganischen Material hergestellt; sie werden vorzugsweise in situ ι

j als haftender Film bzw. überzug gebildet, der beim Erhitzen der j

ϊ Tafel chemisch oder physikalisch nicht angegriffen wird. Ein l

} solches Material ist Lötglas, beispielsweise Kimble S.G.-68. '■

Dieses Glas besitzt thermische Expansionseigenschaften,die im wesentlichen den thermischen Expansionseigenschaften bestimmter Natriumcarbonatgläser entsprechen. Es kann als dielektrische Schicht verwendet werden, wenn die Trägerteile 36 Natriumcarbonat Glasplatten sind. Die dielektrischen Schichten 31 und 32 müssen glatt sein und eine dielektrische Durchbruchsspannung von ungefähr 1000 V besitzen, elektrisch in mikroskopischem Maßstab homogen sein (beispielsweise keine Sprünge, Blasen, Kristalle, Schmutz, Oberflächenfilme usw.). Zusätzlich sollten die Oberflächen der dielektrischen Schichten 31 und 32 gute Photoemitter von Elektronen in ausgeglühtem Zustand sein. Die dielektrischen Schichten 31 und 32 können auch mit Stoffen überzogen sein, die eine gute Elektronenemission ergeben(vgl. US-Patent 3 634 719). Natürlich sollte bei einer optischen Anzeige

709829/080^

- 36 -

: mindestens eine der dielektrischen Schichten 31 und 32 das Licht durchlassen, das bei der Entladung erzeugt wird; es sollte also transparent oder durchscheinend sein; vorzugsweise sind beide Schichten optisch transparent.

Der bevorzugte Abstand zwischen den Oberflächen der dielektrischen Filme liegt zwischen 1 und 2 mm (4 - 8 mil), wobei die

Elektrodenanordnungen 3 4 und 3 5 einen Mitte-Mitte-Abstand von

i
ungefähr 4 mm (17 mil) besitzen. Die Enden der Elektroden 35-1 bis 35-4 und das Trägerteil 37 erstrecken sich über das eingeschlossene Gasvolumen 33 hinaus und liegen frei, damit ein elektrischer Anschluß zu der Interface- und Adressierschaltung 43 erfolgen kann. In entsprechender Weise erstrecken sich die Enden der Elektroden 34-1 bis 34-4 auf den Trägerteil 36 über , das eingeschlossene Gasvolumen 33 hinaus und liegen frei, damit | ein elektrischer Anschluß an die Interface- und Adressierschaltung 43 erfolgen kann.

Die bistabile Art der Inbetriebnahme der Anzeigetafel wird nun anhand der Figur 5 beschrieben. Diese Figur zeigt den Zustand eines diskreten Gasvolumens mit einem diskreten Querschnitt und einem bestimmten Volumen, das verglichen mit dem Gesamtvolumen recht klein ist. Die Zone wird durch die überlappenden gemeinsamen Elementarzonen der Elektrodenanordnungen definiert; das Volumen ist gleich dem Produkt aus der Entfernung zwischen den dielektrischen Flächen und der Elementarzone. Wenn die Elektrodenanordnungen gleichförmig und linear sowie orthogonal sind (also unter rechtem Winkel zueinander verlaufen), sind die Elementar-

709829/08(H

zonen X und Y Quadrate; wenn die Elektroden von einer Elektrodenanordnung breiter als die Elektroden der anderen Elektrodenanordnung sind, sind diese Zone Rechtecke. Wenn die Elektrodenan- ^; Ordnungen unter einem anderen Winkel als 90° zueinander verlaufen^ sind die Zonen diamantförmig, so daß die Querschnittsform von jedem Volumen in erster Hinsicht durch die Gestalt der gemeinsamen Überlappungszone zwischen den Elektroden in den Elektrodenanordnungen 34 und 35 bestimmt ist. Die gestrichelten Linien 44' sind imaginäre Linien, welche die Grenze von einem Elementarvolumen zeigen, um dessen Mittelpunkt herum jede elementare Entladung stattfindet. Wie oben beschrieben, wird die Querschnittszone der Entladung im Gas unter anderem durch den Druck des Gases beeinflußt, so daß erforderlichenfalls die Entladung auch in einer kleineren Zone gehalten werden kann, als der Zone der Elektrodenüberlappung. Durch Verwendung dieses Phänomens kann die Lichterzeugung im wesentlichen auf die Zone der elementaren Querschnittszone begrenzt werden, die durch die Elektrodenüberlappung definiert wird. In_dem bei diesem Druck gearbeitet wird, können zusätzlich die Ladungen (Ionen und Elektronen), die bei der Entladung erzeugt werden, seitlich so zusammengehalten werden, daß sie keinen nennenswerten Einfluß auf die Funktion benachbarter Elementarentladungsvolumina ausüben.

Bei dem in Figur 5 dargestellten Beispiel wurde eine konditionierende Entladung um den Mittelpunkt des Elementarvolumens 44 durch Anlegen eines Zündpotentials Vx¹ an die Elektrode 34-1 und die Elektrode 35-1 eingeleitet. Das Potential Vx' wird von einer

709829/0804

: Quelle 45 mit variabler Phase und einer Quelle 46 für das Auf- !

rechterhaltungspotential Vs (das beispielsweise eine Sinuswelle sein kann) abgeleitet. Das Potential Vx¹ wird zum Aufrechterhaltungspotential Vs addiert, während sich das Aufrechterhaltungs» ι potential Vs vergrößert. Dadurch wird die konditionierende Entladung um den Mittelpunkt des Elementarvolumens 44, das in Figur 4 gezeigt ist, gezündet. Dort wurde die Phase der Welle 45 des Potentials Vx¹ so eingestellt, daß es sich zur Wechselspannung aus der Quelle 46 für die Aufrechterhaltungsspannung Vs addierte. Dadurch ergab sich eine Spannung Vf¹, wenn der Schalter 47 geschlossen wurde, an den Elektroden 34-1 und 35-1, welche das elementare Gasvolumen 44 definieren. Diese Spannung Vf reicht (der Zeit und Größe nach) aus, eine lichterzeugende Entladung hervorzubringen, die um das diskrete Elementarvolumen 44 herum zentriert ist. Im dargestellten Beispiel hat sich eine Vielzahl von Elektronen 48 auf einer Elementarzone des dielektrischen Teils 31 angesammelt bzw. bewegt sich auf dieses zu, da die Elektrode 34-1 sich auf positivem Potential befindet. Die Elementarzone entspricht im wesentlichen der Zone des elementaren Gasvolumens 44. Eine Vielzahl der weniger beweglichen positiven Ionen 49 beginnt sich auf der gegenüberliegenden Elementarzone des dielektrischen Teiles 32 zu sammeln, da dieses sich auf negativem Potential befindet. Wenn sich diese Ladungen aufbauen, bilden sie eine Rückwärtsspannung, die der an die Elektroden 34-1 und 35-1 gelegten Spannung entgegengerichtet ist. Sie beenden die Entladung im elementaren Gasvolumen 4 4 für den Rest des Halbzyklus.

709829/08CH

\ Während der um den Mittelpunkt des elementaren Gasvolumens 44 : stattfindenden Entladung werden Photonen erzeugt, die sich durch !das Gasmedium 33 bewegen können, wie dies durch eine Mehrzahl

I ι

j von Pfeilen 51 angedeutet ist. Diese Photonen treffen auf die i j I

I entfernten Oberflächenzonen der photoemittierenden dielektrischen!

i i

! Teile 31 und 32. Dies führt dazu, daß diese entfernten Zonen J

'< j

; eine Vielzahl von Elektronen 52 aussenden. Die Elektronen 52 sind in Wirklichkeit freie Elektronen im Gas 33; sie konditionie-! ren weitere diskrete elementare Gasvolumina, so daß sie bei einem niedrigeren Zündpotential Vf arbeiten können. Dieses niedrigere Zündpotential Vf ist kleiner als das Zündpotential Vf für die ursprüngliche Entladung um den Mittelpunkt des Elementarvolumens 44 herum. Diese Spannung ist im wesentlichen für alle anderen Elementarvolumina gleichförmig.

Durch Entfernen der physikalischen Hindernisse oder Barrieren zwischen den einzelnen Elementarvolumina können also Photonen durch den Raum wandern, der vom Gas 3 3 besetzt ist, und auf entfernte Oberflächenzonen der dielektrischen Teile 31 und 32 auftreffen. Dies ergibt einen Mechanismus, durch den an allen elementaren Gasvolumina Elektronen freigesetzt werden. Diese freie Elektronen konditionieren alle diskreten elementaren Gasvolumina, so daß die darauffolgenden Entladungen bei einer geringeren, gleichförmigen angelegten Spannung stattfinden. In Figur 5 ist nur ein einziges Elementarvolumen 44 gezeigt. Es kann jedoch eine ganze Zeile (oder Spalte) von elementaren Gasvolumina im "gezündeten" Zustand während des normalen Be-

709829/08CU

triebs des Gerätes gehalten werden, wobei das dadurch erzeugte

Licht von den normalen Betrachtungszonen ferngehalten und nicht i zu Anzeigezwecken verwendet wird. Es ist zu erwarten, daß bei

einigen Anwendungsfällen immer mindestens ein elementares VoIu- : men im gezündeten Zustand ist und in der Tafel Licht erzeugt. : Bei diesen Anwendungsfällen ist es nicht notwendig, zum oben

beschriebenen Zweck besondere Entladungen vorzusehen oder für ■ die Erzeugung von Photonen zu sorgen.

Die bisherige Lehre ging dahin, daß das gesamte Gasvolumen durch ' Verwendung einer äußeren oder inneren Strahlung zum Betrieb bei j gleichförmigem Zündpotential konditioniert werden kann. Es be-

! steht also kein Bedürfnis für eine getrennte Quelle höheren

Potentials zum Einleiten einer ursprünglichen Entladung. Durch j j '■' Bestrahlung der Tafel mit Ultraviolettstrahlung oder durch Ein- J schließen eines radioaktiven Materials innerhalb des Glases oder Gasraums können alle Entladungsvolumina bei gleichförmigem Potential von der Interface- und Adressierschaltung 43 betrieben werden.

Da jede Entladung beim Aufbau bzw. der Speicherung von Ladungen an gegenüberliegenden Paaren von Elementarzonen beendet wird, hört auch die Lichterzeugung in gleicher Weise auf. In Wirklichkeit dauert die Erzeugung von Licht nur einen kleinen Bruchteil

eines Halbzyklus der angelegten Wechselspannung; dies dauert, j

I je nach den einzelnen Parametern der Konstruktion, größenordnungst-

mäßig Mikrosekunden. j

709829/08(U

; Nach dem anfänglichen Zünden oder Entladen des diskreten elementaren Gasvolumens 44 durch ein Zündpotential Vf, kann der Schalter 47 geöffnet werden, so daß nur die Aufrechterhaltungsspannung Vs von der Quelle 46 an die Elektroden 34-1 und 35-1 gelegt wird. Aufgrund der Speicherung der Ladungen (d.h., aufgrund der Gedächtniswirkung) an gegenüberliegenden Elementarzonen X und Y j entlädt sich das Gasvolumen 44 wieder an der Spitze des negativen Halbzyklus der Aufrechterhaltungsspannung Vs oder in der Nähe \ dieser Spitze, wodurch wiederum ein kurzer Lichtimpuls erzeugt wird. Nun sammeln sich aufgrund der Umkehr der Feldrichtung die Elektronen 43 auf der elementaren Zone Y des dielektrischen I Teils 32 und werden dort gespeichert. Die positiven Ionen 49

sammeln sich auf der elementaren Zone X des dielektrischen Teils 31 und werden dort gespeichert. Nach ein paar Zyklen der Aufrechtrerhaltungsspannung Vs ordnen sich die Entladungszeiten symmetrisch bezogen auf die Wellenform der Aufrechterhaltungsspannung. An den entfernten Elementarvolumina, beispielsweise an den Elementarvolumina, die von der Elektrode 35-1 mit den Elektroden 34-2 und 34-3 gebildet werden, wird wahlweise eine gleichförmige Spannung Vx von einer Quelle 53 durch einen oder zwei Schalter 54 oder 55 zur Haltespannung Vs addiert. Diese Spannung wird durch eine Spannungsquelle 56 erzeugt. Sie zündet eines oder beide dieser elementaren Entladungsvolumina. Aufgrund der Anwesenheit von freien Elektronen, die im Verlauf der Entladung um das Elementarvolumen 44 herum erzeugt werden, sind alle diese entfernten diskreten Elementarvolumina zum Betrieb bei einem gleichförmigen Zündpotential Vf konditioniert.

709829/08(H

Die Platten 36 und 37 müssen offensichtlich nicht flach sein; sie können auch gekrümmt sein, wobei die Krümmung der einander ; gegenüberliegenden Flächen jeder Platte zur jeweils anderen !

ι j

' komplementär ist. Die bevorzugte Leiteranordnung ist das hier j

!dargestellte gekreuzte Gitter; wo aber eine unbegrenzte Variations möglichkeit zweidimensionaler Anzeigemuster nicht erforderlich !

ist und wo besondere standardisierte visuelle Formen (beispielsweise Zahlen, Buchstaben, Wörter usw.) gebildet werden und die ' Bildauflösung nicht kritisch ist, können die Leiter auch entsprechend geformt sein.

Das in Figur 6 dargestellte Gerät ist eine Anzeigetafel mit einer großen Anzahl von Elementarvolumina, die dem Elementarvolumen von Figur 5 ähnlich sind. In diesem Falle ist mehr Raum zur Her-Stellung des elektrischen Anschlusses an den Elektrodenanordnungeft 34' und 35' vorgesehen. Hierzu sind die Flächen der Trägerteile 36' und 37' über die Dichtung 39' hinaus verlängert, wobei abwechselnde Elektroden über abwechselnde Seiten hinaus verlängert sind. Die Elektrodenanordnungen 34' und 35' sowie die Trägerteile 36' und 37' sind transparent. Die dielektrischen Überzüge sind in Figur 6 nicht gezeigt; sie sind aber ebenfalls transparent, so daß die Tafel von beiden Seiten her betrachtet werden kann. Die Tafel kann rote, grüne und blaue Phosphore enthalten, die zu einzelnen Entladungszellen gehören (vergleiche US-Patent 3 878 422, US-Patent 3 909 657). Die Anzeigetafel kann auch monolithisch gebaut sein (vergleiche US-Patent 3 896 327) .

709829/08(H

Die Trägerteile, die dielektrischen Teile und die dielektrischen
j
! überzüge auf der einen Seite oder Hälfte der Anzeigetafel können i

dunkel und/oder undurchsichtig sein, so daß der Lichtkontrast

! beim Betrachten der gegenüberliegenden Seite der Anzeigetafel '

verbessert wird (vergleiche US-Patent 3 68 6 68 6) . ^!

! t

\ i

; Eine große Vielzahl von Gasen und Gasmischungen wurde bereits

als Gasmedium in Gasentladungsvorrichtungen verwendet. Typische _;

solche Gase sind CO; C0„; die Halogene, Stickstoff, NH.,; Sauer- ;

stoff; Wasserdampf; Wasserstoff; Kohlenwasserstoffe; P?^S' ^or- '

ι !

fluorid; saure Dämpfe; TiCl.; Luft; H^O«; Dämpfe von Natrium, i , Quecksilber, Thallium, Kadmium, Rubidium, Cäsium; Kohlendioxid;
H-S; sauerstofffreie Luft; Phosphordämpfe; C₂H₃; CH₄; Napthalin- \ dampf; Anthrazen, Freon, Äthylalkohol, Methylenbromid; schwerer ; Wasserstoff; elektronenbindende Gase; Schwefelhexafluorid;
Tritium; radioaktive Gase; Edelgase und Mischungen hieraus.

Es ist ferner bekannt, daß es sich bei der Interface- und Adressierschaltung 43 von Figur 3 um ein relativ preiswertes Linien-Abtastsystem oder um ein etwas teureres random-access-System mit
hoher Arbeitsgeschwindigkeit handeln kann. In beiden Fällen
trägt eine geringere Betriebsspannung dazu bei, die Probleme
zu verringern, die mit der Interface-Schaltung zwischen dem
Adressiersystem und der Anzeige-Speichertafel verbunden sind. ' Indem also eine Anzeigetafel geschaffen wird, die eine größere
Gleichförmigkeit in den Entladungseigenschaften über die gesam- ! te Tafel hinweg aufweist, sind die Toleranzen und Betriebs- _;

709829/080A

Charakteristiken der Tafel, mit der die Interface-Schaltung zu-■ sammenarbeitet, weniger starr.

Die Interface- und Adressierschaltung von Figur 3 ist schematisch in Figur 7 als Schaltkreis dargestellt, der eine einzelne Spaltenelektrode 34-1 und eine einzelne Zeilenelektrode 35-4 betreibt.Deren Schnitt definiert eine einzige Zelle bzw. Entladungsstelle. Die Elektroden sind mit einer Dioden-Wider- J

Standsmatrix verbunden; dadurch wird die einzelne Spaltenelektro-¹ de und die einzelne Zeilenelektrode zum Beschreiben und Löschen einzelner Zellen ausgewählt. Zwei Haltespannungsquellen sind , zwischen die Elektrodenanordnungen und Erdpotential geschaltet, wodurch die Zellen mit der Aufrechterhaltungsspannung versorgt werden.

Eine Quelle 61 für die Zeilenaufrechterhaltungsspannung ist mit der Zeilenelektrode 35-4 und allen anderen Zeilenelektroden (nicht gezeigt) über eine Mehrzahl von Dioden, beispielsweise die Speisediode 62 verbunden, deren Anode mit der Spannungsquelle

61 und deren Kathode mit der Elektrode 3 5-4 verbunden ist. Eine Quelle 63 für die Spaltenaufrechterhaltungsspannung ist mit der \

Spaltenelektrode 34-1 und allen anderen Spaltenelektroden (nicht gezeigt) über eine Mehrzahl von Dioden, beispielsweise die Speisediode 64 verbunden, deren Kathode mit der Spannungsquelle

62 und deren Anode mit der Elektrode 34-1 verbunden ist.

Eine Mehrzahl von Impulsspannungsgeneratoren wird zum Adressieren der einzelnen Elektroden verwendet. Ein Zeilen-Diodenimpuls-

709829/08CH

geber P (RD) 65 und ein Zeilen-Widerstandsimpulsgeber P (RR) 66 sind parallel zur Diode 62 zwischen die Quelle 61 für die Zeilenaufrechterhaltungsspannung und die Zeilenelektrode 3 5-4 geschaltet. Eine Zeilendiode 67 ist mit ihrer Anode an die Elektrode 35-4 und mit der Kathode an den Impulsgeber 65 gelegt. Ein Zeilenwiderstand 68 ist zwischen den Impulsgeber 66 und die Elektrode 35-4 geschaltet. Die Dioden-Widerstandsimpulsgeberschaltung für die Spaltenelektrode 34-1 ist ähnlich. Ein Spalten-Diodenimpulsgeber P (CD) 69 und ein Spaltenwiderstandsimpulsgeber P (CR) 71 sind parallel zur Diode 64 zwischen die Quelle 63 für die Spaltenaufrechterhaltungsspannung und die Spaltenelektrode 34-1 geschaltet. Eine Spaltendiode 72 ist mit ihrer Anode an den Impulsgeber 69 und mit der Kathode an die Elektrode 34-1 gelegt. Der Spaltenwiderstand 73 ist zwischen den Impulsgeber 70 und die Elektrode 34-1 geschaltet. Da die Impulsgeber in Reihe mit den Aufrechterhaltungsspannungsquellen zwischen die Elektroden und einen Erdanschluß 74 gelegt sind, liegen die Impulsspannungen auf den Aufrechterhaltungsspannungen und werden von der zusammengesetzten Aufrechterhaltungsspannung Vs der Figuren 1 und 2 austiemessen.

In Figur 7 ist außerdem ein Paar von Impulsgebern dargestellt; ein Zeilenschlüsselimpulsgeber 75 P (RK), der allen Zeilenelektroden gemeinsam ist; und ein Spaltenschlüsselimpulsgeber

76 P (CK), der allen Spaltenelektroden gemeinsam ist. Der Zeilenschlüsselimpulsgeber 7 5 ist in Reihe mit einem Widerstand

77 zwischen den Erdanschluß und den Zeilendiodenimpulsgeber 65 geschaltet. Der Spaltenschlüsselimpulsgeber 7 6 ist in Reihe mit

709829/0 80 4

einem Widerstand 78 zwischen den Erdanschluß 74 und den Spalten- ' Diodenimpulsgeber 69 gelegt. Der Zeilenschlüsselimpulsgeber 75 ist über eine Mehrzahl von Widerständen mit dem Zeilen-Dioden-Impulsgeber für jede andere Zeilenelektrode verbunden; der Spalten-Schlüsselimpulsgeber 76 ist in ähnlicher Weise mit allen anderen Spaltenelektroden verbunden.

Die Quellen 61 und 63 für die Aufrechterhaltungsspannung erzeugen Spannungen, die 180° außer Phase liegen,so daß jede Quelle nur die Hälfte der Aufrechterhaltungsspannung Vs liefern muß, die zur Aufrechterhaltung von Entladungen an einer bestimmten Zelle erforderlich ist. Die Spannungsquellen 61 und 63 erzeugen kontinuierlich die Spannung Vs/2 und Vs (180°>/2 an den Zeilen- und Spaltenelektroden. Diese Spannungen sind periodisch und können beispielsweise sinusförmig, trapezförmig, rechteckig (wie in den Figuren 1 und 2) oder dreieckig sein. Die Aufrechterhaltungsspannungen können auch asymmetrisch sein, wie dies im US-Patent 3 840 779 beschrieben ist. Die Aufrechterhaltungsspannung wird durch die Diodenimpulsgeber 65 und 69 in solcher Weise gelegt, daß die Dioden 62 und 64 einen Strompfad für eine Polarität der Aufrechterhaltungsspannung und die Dioden 67 und 72 einen Strompfad für die andere Polarität der Aufrechterhaltungsspannung abgeben. So wird die Aufrechterhaltungsspannung an die Zelle gelegt.

Wie im genannten US-Patent 3 727 102 beschrieben, werden die Impulsgeber 65,66,69 und 71 dazu verwendet, die Schreib- und Löschimpulse zum An- bzw. Abstellen der Zelle zu erzeugen, die

709829/080/.

am Schnittpunkt der Elektroden 34-1 und 3 5-4 gebildet wird. Wenn die Quelle 61 für die Aufrechterhaltungsspannung eine Welle positiver Polarität bezogen auf das Erdpotential erzeugt und die Quelle 63 eine Welle negativen Potentials erzeugt, fließt der Ladestrom für die Zelle durch die Dioden 62 und 64. Die Impulsgeber 65 und 66 erzeugen eine Wellenform negativer Polarität, bezogen auf das Erdpotential; die Impulsgeber 69 und 71 erzeugen eine Wellenform mit positiver Polarität und erzeugen damit einen Löschimpuls, dessen Polarität entgegengesetzt zu derjenigen der Aufrechterhaltungsspannung ist. Wenn die Quellen 61 und 63 negative bzw. positive Wellenformen erzeugen, dann ist der Impuls, der von den Impulsgebern erzeugt wird, ein Schreibimpuls, da er dann dieselbe Polarität wie die Aufrechterhaltungsspannung besitzt.

Die natürliche Kapazität der Entladungszellen verschmiert die Anstiegsflanke der Schreib- und Löschimpulse. Dieser Effekt ist unerwünscht, wenn eine relativ rasche Folge von Schreibund Löschvorgängen ausgeführt werden muß. Daher wurden der Zeilen-Schlüsselimpulsgeber 74 und der Spalten-Schlüsselimpulsgeber 76 zur Widerstands-Diodenmatrix zugegeben. Dadurch wird : die Anstiegszeit der Vorderflanke des Schreib- und Löschimpulses verbessert. Diese Impulse sind Schaltkreise mit relativ ',

hoher Spannung und hohen Strömen und daher eher teurer als die herkömmlichen, bisher beschriebenen Impulsgeber. Demzufolge werden sie parallel zu allen Zeilenelektroden und Spaltenelektroden gelegt, so daß nur zwei erforderlich sind. Wenn die Anzeige- ^: tafel eine verhältnismäßig große Anzahl von Elektroden enthält,

709829/08fU

können mehr als zwei Schlüsselimpulsgeber erforderlich sein, wo- ^; bei jeder dann mit einer getrennten Elektrodengruppe verbunden
i ist. Die Schlüsselimpulsgeber werden gleichzeitig mit den
i anderen Impulsgebern angeschaltet; dadurch wird die steil an-

' steigende Vorderflanke erzeugt, die beim Schreibimpuls von Fi-

dann
gur 1 dargestellt ist. Die Schlüsselimpulsgeber werden/abgestellt wenn die anderen Impulsgeber abgestellt werden, entlädt sich
die Zelle rasch durch die Dioden und erzeugt die steil abfallen- ; de Hinterflanke des Schreib- und Löschimpulses.

Wenn ein Oxid der Gruppe HA als Gasberührungsfläche zur Ver-

ringerung der erforderlichen Betriebspotentiale verwendet wird, | hat sich herausgestellt, daß die steil ansteigende Vorderflanke
des Schreibimpulses von Figur 1 ein "Übersprechen" zur Folge

hat. D.h., der Schreibimpuls stellt nicht nur die gewählte Zelle,;

sondern häufig auch eine oder mehrere benachbarte Zellen an. Ge- ; maß der vorliegenden Erfindung werden die Schlüsselimpulsgeber [ 75 und 76 während der Erzeugung des Schreibimpulses abgestellt, _;

i nicht jedoch während der Erzeugung der Löschimpulse. Dieser ■

Betrieb der Interface- und Adressierschaltung 43 und die Kapazität der ausgewählten Zelle führen zu Schreibimpulsen mit lang- j samer Anstiegszeit, wie in Figur 2 gezeigt. Der Schreibimpuls
mit langsamer Anstiegszeit verringert das Obersprechen und

führt zu einer besseren Funktion der Anzeigetafel.

Die Arbeitsweise der Anzeigetafel kann weiter dadurch verbessert j werden, daß die Dauer des Schreibimpulses erhöht wird. Dadurch

709829/080/,

wird die Neigung der Vorderflanke verringert. Die US-Patentanmeldung 546 241 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit dem bzw. der die Aufrechterhaltungsspannung während des Adressiervorgangs verändert wird, wodurch längere Zeitintervalle geschaffen werden, in denen die adressierten Zellen zwischen dem Entladungszustand "an" und dem Entladungszustand "aus" gebracht werden können. Diese Aufrechterhaltungsspannungen geben mehr Zeit, in der Teilwählsignale zum Anschalten und Abschalten wirksam sein können, indem die Sockel der Aufrechterhaltungsspannung verlängert werden, auf die die Teilwählsignale überlagert werden. Diese Veränderungen der Aufrechterhaltungsspannung können dadurch ausgeführt werden, daß diejenigen Perioden der Aufrechterhaltungsspannung verlängert werden, in denen die Adressierung erfolgt, oder indem diejenigen Aufrechterhaltungsspannungs-Perioden beibehalten werden und die Teile der Periode verkürzt werden, die nicht zum Adressieren benutzt werden; beispielsweise kann nur ein "Schreib"-Sockel oder nur ein "Lösch"· Sockel verwendet werden. Dieses letztgenannte Verfahren ist in Figur 8 dargestellt. Diese Figur zeigt einen verkürzten, nicht adressierenden Löschsockel und einen Schreibimpuls mit langsamer Anstiegszeit und verlängerter Dauer auf einem verlängerten Schreibsockel.

Figur 9 zeigt die Fensterdaten für eine typische Gasentladungsanzeigetafel; hier sind Schreib- und Löschimpulsspannung Vp gegen die Aufrechterhaltungsspannung Vs aufgetragen. Eine erste hyperbelähnliche Kurve 81 begrenzt den Bereich der Impulsspannun-

709829/0804

gen gegen Aufrechterhaltungsspannungen, indem die Zellen in der Tafel beschrieben werden. Die Zone links von der Kurve stellt die Kombinationen der Schreibimpulsspannung und Aufrechterhaltungsspannung dar, bei denen mindestens eine Zelle in der Tafel nicht mehr schreibt (nicht anstellt), während die Zone rechts von der Kurve diejenige Kombinationen darstellt, bei denen alle Zellen schreiben. Wenn eine Kombination in die Zone links unterhalb von der Kurve 81 fällt, reicht die Größe des Schreibimpulses bei einer gegebenen Aufrechterhaltungsspannung nicht aus, eine Entladung in einer oder mehreren Zellen zu zünden. Daher muß die Größe der Schreibimpulsspannung so erhöht werden, daß sich eine Kombination rechts von der Kurve 81 ergibt. Wenn die Kombination in die Zone links oberhalb von der Kurve 81 fällt, reicht die Größe des Schreibimpulses bei einer gegebenen Aufrechterhaltungsspannung zum Anschalten einer oder mehrerer Zellen so knapp aus, daß die Wandladung, die sich bildet, unstabil ist und die Zelle sich selbst abschaltet. Daher muß die Größe der Schreibimpulsspannung verringert werden, so daß sich eine Kombination rechts von der Kurve 81 ergibt.

Eine zweite hyperbelähnliche Kurve 82 begrenzt den Bereich der Impulsspannungen gegen Aufrechterhaltungsspannungen, inflem die Zellen in der Anzeigetafel gelöscht werden. Die Zone rechts von der Kurve stellt diejenigen Kombinationen von Löschimpulsspannung und Aufrechterhaltungsspannung dar, bei denen mindestens eine Zelle in der Anzeigetafel nicht mehr löscht (nicht mehr abstellt) . Die Zone links von der Kurve stellt diejenigen Kombinationen dar, bei denen alle Zellen löschen. Wenn eine Kombination

709829/080/, -51-

ORKlINAL INSPECTED

in die Zone rechts unterhalb der Kurve 82 fällt, ist die Größe j

i des Löschimpulses bei einer gegebenen Aufrechterhaltungsspannung j

nicht ausreichend, die Wandladung abzuziehen und so eine oder ί

mehrere Zellen abzustellen. Die Größe des Löschimpulses muß !

daher erhöht werden, so daß sich eine Kombination links von j

der Kurve 82 ergibt. Wenn eine Kombination in die Zone rechts j

oberhalb der Kurve 82 fällt, ist die Größe des Löschimpulses j

I bei einer gegebenen Aufrechterhaltungsspannung nicht nur aus- j

reichend, die Wandladung abzuziehen, es wird sogar eine entge- !

gengesetzte Wandladung aufgebaut, welche eine oder mehrere ι

j Zellen im Zustand "an" hält. Daher muß die Größe des Lösch- ' impulses verringert werden, so daß sich eine Kombination links '. von der Kurve 82 ergibt. '.

In Figur 9 ist außerdem eine Linie 83 "Teilwähllöschen" und eine Linie 84 "Teilwählschreiben" gezeigt. Die Linie 83 "Teilwähllöschen" definiert die Kombinationen des Teilwähllöschimpulses ; und der Aufrechterhaltungsspannung, bei der mindestens eine Zelle; in der Tafel abgestellt wird, an die nur ein Teilwähllöschimpuls gelegt wurde. In ähnlicher Weise definiert die Linie 84 "Teilwählschreiben" diejenigen Kombinationen des Teilwählschreibim- ; pulses und der Aufrechterhaltungsspannung, bei der mindestens ! eine Zelle in der Anzeigetafel anstellt, an die nur ein Teilwähl- ; Schreibimpuls gelegt worden ist. Eine Linie 85 "maximale Impuls- j Spannung" definiert die obere Spannungsgrenze der Elektronik, I die die Schreib- und Löschimpulse erzeugt. Die relativen Stellungen der Kurven 81 und 82 sowie die Linien 83,84 und 85 bilden ein Fenster, das alle zulässige Kombinationen von Impulsspannung

709829/08(U ~⁵²~

und Aufrechterhaltungsspannung enthält, bei denen die Zellen der Anzeigetafel arbeiten. Die maximalen senkrechten und waagerechten Abmessungen des Fensters geben einen Anhalt für die , Toleranz der Anzeigetafel gegenüber Abweichungen von dem ange- ; strebten optimalen Betriebsimpuls und der angestrebten optimalen Aufrechterhaltungsspannung.

ι Wie in Figur 9 für eine typische Anzeigetafel dargestellt, ist

die maximale senkrechte Abmessung Vp¹ durch die Linie 8 5 "maxima-

Ie Impulsspannung" und den Schnittpunkt der Kurve 81 mit der Kurve 82 definiert. Die maximale waagerechte Abmessung Vs¹ ist definiert durch die Kurve 82 und den Schnittpunkt der Kurve 81 !

mit der Linie 83 "Teilwähllöschen". Das Fenster sollte möglichst j

groß sein, so daß eine preiswertere Elektrode mit größeren

Toleranzen zur Erzeugung der Impuls- und Aufrechterhaltungsspan- j

nungen verwendet werden kann. Das brauchbare Fenster wird jedoch j durch Übersprechen, gezeigt als Linie 86, verkleinert. Wenn der

j Schreibimpuls von Figur 1 verwendet wird, kann nur derjenige

; Teil des Fensters links von der Linie 86 verwendet werden, ohne ' daß ein übersprechen in Zellen, die benachbart zu der gewählten j Zelle liegen, erfolgt.

■ Wenn jedoch der Schreibimpuls von Figur 8 mit langsamer Anstiegszeit verwendet wird, wird die Linie 86 "Übersprechen" nach rechts^ verschoben, wie dies in Figur 9 durch die gestrichelte Linie 86' j dargestellt ist. Diese Verschiebung erhöht die Größe des brauchbaren Fensterteils. Der Impuls mit langsamer Anstiegszeit führt ; noch zu einem weiteren Vorteil. Der obere Teil der Schreibkurve

709829/08(K _₅₃_

81 wird so modifiziert, daß er nahezu senkrecht verläuft (als gestrichelte Linie 81' dargestellt); die Kurve wird nach links verschoben, so daß sich die Größe des Fensters erhöht. Die Linie ; 84 "Teilwählschreiben" wird ebenfalls nach links verschoben, tritt jedoch in die Grenzen des Fensters ein, wenn sie nicht die Kurve 82 schneidet. Bei einem Versuch an sieben Anzeigetafeln mit einer Gasberührungsfläche aus MgO wurde die Abmessung Vs¹ um durchschnittlich 33 % und die Abmessung Vp' um durchschnittlich 62 % erhöht.

Die Interface- und Adressierschaltung 43 enthält eine Kontrollvorrichtung 91 für die Aufrechterhaltungsspannungsquelle; eine Kontrollvorrichtung 92 für die Schlüsselimpulsgeber; eine Kontrollvorrichtung 93 für die Dioden- und Widerstandsimpulsgeber und eine Adressiervorrichtung 94, wie in Figur 7 gezeigt. Die Kontrollvorrichtung 92 für die Aufrechterhaltungsspannung läßt die Spannungsquellen 61 und 63 die Aufrechterhaltungsspannung an alle Zellen in der Tafel legen. Die Adressiervorrichtung 94 erhält ihre Information von einer äußeren Quelle, die beispielsweise ein Computer, ein Wandleser oder ein Tastenfeld sein kann. Die Adressiervorrichtung 94 bestimmt dann, welche Zellen beschrieben oder gelöscht werden sollen, und sendet Steuersignale zur Kontrollvorrichtung 92 für die Schlüsselimpulsgeber und zur Kontrollvorrichtung 93 für die Dioden- und Widerstandsimpulsgeber. Wenn die Zelle, die durch die Kreuzung der Elektroden 34-1 und 35-4 definiert wird, angestellt werden soll, fühlen die Kontrollvorrichtungen 92 und 93 die Zeitgabe der Steuer-

709829/08(H -54-

vorrichtung für die Aufrechterhaltungsspannung zum Erzeugen des Schreibimpulses ab. Die Steuervorrichtung 92 stellt die Schlüsselimpulsgeber 75 und 76 ab; die Steuervorrichtung 93 stellt die Impulsgeber 65,66,69 und 71 an. Wenn die Zelle abgestellt werden soll, stellt die Steuervorrichtung 92 die Schlüsselimpulsgeber an und die Steuervorrichtung 93 stellt die Widerstands- und Diodenimpulsgeber zur Erzeugung eines Löschimpulses an.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Schreibimpulses, der eine Anstiegsflanke mit verhältnismäßig langsamer Anstiegszeit besitzt. Der Schreibimpuls wird an eine mehrzellige Gasentladungsanzeige/Speichervorrichtung gelegt, die ein dielektrisches Ladungsspeicherteil besitzt. Dieses ist zur besseren Funktion des Geräts aus einem Material mit niedriger Betriebsspannung hergestellt.

Die Vorrichtung enthält zwei einander gegenüberliegende Elektrodenanordnungen, wobei benachbarte Elektrodenabschnitte von mindestens einer Elektrode in jeder Anordnung die Zellen definieren. Ein ionisierbares Gasvolumen befindet sich zwischen den in Abstand angeordneten Elektroden; ein dielektrisches Ladungsspeicherteil, das in Berührung mit dem Gas steht, isoliert mindestens einen Elektrodenabschnitt jeder Zelle von dem Gas. Das dielektrische Ladungsspeicherteil ist aus einem Material, beispielsweise aus einem Element der Gruppe TLA mit niedriger Betriebsspannung hergestellt.

709829/08(H

-55-

Eine Aufrechterhaltungsspannungsquelle ist an jede Zelle geschaltet und legt eine Wechselspannung mit einer bestimmten ! Periode an diese. Während einer Periode besitzt die Aufrecht- j

ί ^: erhaltungsspannung eine Wellenform mit einer ersten Spannung einer ersten Polarität und einer zweiten Spannung einer zweiten ; Polarität, wobei Größe und Dauer ausreichen, eine Entladung in j jeder Zelle aufrechtzuerhalten, die sich im Zustand "an" befindet^

- 56 -

709829/0804

! - 56 -

Außerdem ist ein Impulsgeber vorhanden, der Schreib- und Löschjspannungsimpulse zur .Manipulation des Ladungszustandes einzelner ^Zellen zwischen dem Zustand "an" und dem Zustand "aus" erzeugt.

per Schreibimpuls hat eine Vorderflanke mit relativ langsamer !Anstiegszeit; der Löschimpuls hat eine Vorderflanke mit verhältnismäßig rascher Anstiegszeit. Die Aufrechterhaltungsspannungsiquelle erzeugt eine dritte Aufrechterhaltungsspannung mit der ersten Polarität zwischen der ersten und der zweiten Spannung !derselben Periode; diese hat eine Größe und eine Dauer, daß beim [Addieren zum Schreibimpuls jede Zelle im Zustand "aus" in den

!zustand "an" gebracht wird. Typischerweise ist die Dauer der erjsten Aufrechterhaltungsspannung größer als die Dauer der dritten

jAufrechterhaltungsspannung; die Dauer der Vorder flanke des Schreib jiimpulses nähert sich der Dauer der dritten Aufrechterhaltungsspannung. Die Aufrechterhaitungsspannungsquelle erzeugt außerdem eine Vierte Aufrechterhaltungsspannung der zweiten Polarität zwischen der zweiten und der ersten Spannung aufeinanderfiigender Perioden.

: I

peren Größe und Dauer ist so, daß,zum Löschspannungsimpuls addiert!

ijede Zelle im Zustand "an" in den Zustand "aus" gebracht wird. j

i η den Impulsgeber ist ein Schlüsselimpulsgeber angeschlossen. '.

ine Interface- und Adressierschaltung steuert den Betrieb der

ufrechterhaltungsspannungsquelle, der Impulsgeber und der Schlüs-j selimpulsgeber. Wenn die Adressiervorrichtung feststellt, daß eine Zelle beschrieben werden soll, sendet sie Steuersignale zu einer

kontrollvorrichtung für den Schlüsselimpulsgeber und einer Kon-

i trol !vorrichtung für die Dioden- und Widerstandsimpulsgeber. Die

I ;

'Steuervorrichtung fühlt die Zeitgabe einer Steuervorrichtung für j die Aufrechterhaltungsspannungsquelle und erzeugt einen Schreib- ' impuls während der Erzeugung der Aufredterhaltungssnannung der-I selben Polarität. Der Schlüsselimpulsgeber wird abgeschaltet; j der Dioden- und Widerstandsimpulsgeber wird angeschaltet und

;erzeugt an einer bestimmten Zelle den Schreibimpuls, der eine

I Vorderflanke mit relativ langsamer Anstiegszeit besitzt, Wenn

j die Adressiervorrichtung feststellt, daß eine Zelle gelöscht werden soll, sendet sie Steuersignale zur Kontrollvorrichtung; es wird ein Löschimpuls während der Erzeugung der Aufrechterhaltungsspannung entgegengesetzter Polarität erzeugt. Der Schlüsselimpulsgeber und der Dioden- und Widerstandsimpulsgeber werden angeschaltet; es wird ein Löschimpuls an der bestimmten Zelle erzeugt, der eine Vorderflanke mit verhältnismäßig rascher Anstiegszeit besitzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren befaßt sich also mit der Manipulation des Ladungszustandes einzelner Zellen einer Gasentladungsanzeige/Sneichervorrichtung. Eine periodisch die Polarität wechselnde Aufrechterhaltungsspannung wird an eine Zelle gelegt; sie besitzt eine solche Größe und Dauer, daß in der Zelle eine Entladung aufrecht erhalten wird, wenn diese sich im Zustand "an" befindet. Wenn sich die Zelle im Zustand "aus" befindet, kann sie in den Zustand "an" gebracht werden, indem ein Impulsgeber angestellt wird, der an die Zelle angeschlossen ist, und indem ein

709829/080Λ

Schlüsselimpulsgeber abgestellt ist, der an die Zelle gelegt ist. Dadurch wird ein Schreibimpuls erzeugt, der eine Vorderflanke mit verhältnismäßig langsamer Anstiegszeit besitzt. Wenn sich die

Zelle im Zustand "an" befindet, kann sie in den Zustand "aus" gebracht werden, indem der Impulsgeber und der Schlüsselimpulsgeber angestellt werden; dadurch wird ein Löschimpuls erzeugt,der eine Vorderflanke mit einer verhältnismäßig schnellen Anstiegszeit besitzt.

Die Form der Auf rech terh al tungs spannung kann so verändert werden, daß mehr Zeit für das Teilivählsignal zum Anstellen zur Verfügung steht. Dies geschieht dadurch, daß der Schreibsockel verlängert wird. Dies kann so geschehen, daß die Aufrechterhaitungsperioden verlängert werden, oder indem die Aufrechterhaitungsperioden beibehalten und der Schreibsockel verlängert wird, während der Löschsockel gekürzt wird. Auf diese Weise wird die Dauer der dritten Aufrechterhaltungsspannung verlängert; ebenso kann die Dauer der Vorderflanke des Schreibimpulses verlängert werden, während die Dauer der vierten Aufrechterhaltungsspannung verringert wird.

Der Schreibimpuls mit langsam ansteigender Vorderflanke verringert oder beseitigt das übersprechen im Gerät. Wenn jedoch in der Adressierschaltung integrierte Schaltkreise verwendet werden, besitzt der Schreibimpuls eine verhältnismäßig schnelle Anstiegszeit, wenn diese Schaltkreise nicht auf langsame Anstiegszeiten eigens unkonstruiert sind. Da das Umkonstruieren die Verwendbarkeit des

709829/OßfH
ORIGINAL INSPECTED

!integrierten Schaltkreises stark verringert, wird ein geneigter !Sockel erzeugt. Dadurch wird der Schreibimpuls mit schneller Anstiegszeit in einen Schreibimpuls mit verhältnismäßig langsamer !Anstiegszeit und der Größe verwandelt, die zum Anstellen einer j Zelle erforderlich ist. Diese Wellenform ist in Fig. Io dargestellt und wird anhand der in Fig. 11 gezeigten Schaltungsanordj

jnung beschrieben.

Die Fig. 11 zeigt eine alternative Ausführungs form loo zur Interface- und Adressierschaltung von Fig. 7. Die Schaltung loo beitreibt eine einzige Spaltenelektrode lol und eine einzige Zeilen- j

i !

elektrode Io2, ähnlich den Elektroden 34-1 und 35-1 von Fig. 7, deren Schnitt eine einzelne Zelle bzw. Entladungsstelle definiert.:

;Die Elektroden sind mit einer Dioden-Widerstandsmatrix verbunden, ■

i i

die einzelne Spalten- und Zeilenelektroden zum Beschreiben und ; Löschen bestimmter Zellen auswählt. Zwei Haltespannungsquellen sind zwischen die Elektrodenanordnungen und Erdpotential gelegt !

I und liefern die Aufrechterhaltungsspannung zur Zelle. !

Eine Zeilenaufrechterhaltungsspannungsquelle Io3 ist mit der Zeilenelektrode Io2 und allen anderen Zeilenelektroden (nicht gezeig über eine Mehrzahl von Dioden, z.B. die Speisediode Io4, verbundenj. Deren Anode ist mit der Spannungsquelle Io3 und ihre Kathode ist mit der Elektrode Io2 verbunden. Eine Spaltenauf rech terhaltungsspannungsquel Ie Io5 ist mit der Spaltenelektrode lol und allen anderen Spaltenelektroden (nicht gezeigt) über eine Mehrzahl von .

709R?9/08(U

- 6ο -

Dioden, z.B. die Diode I06 , verbunden. Die Kathode dieser Diode

!ist mit der Spannungsquelle Io5 und die Anode mit der Elektrode

! Io 1 verbunden.

jZur Adressierung da: einzelnen Elektroden werden mehrere Impuls- !generatoren verwendet. Ein Zeilendiodenimpulsgeber P(RD) Io7 und ein Zeilenwiderstandsimpulsgeber P(PR) Io8 sind parallel zur Diode ;Io4 zwischen die Zeilenaufrechterhaltungsspannungsquelle Io3 und die Zeilenelektrode Io2 gelegt. Die Anode der Zeilendiode Io9 ist

j mit der Elektrode Io2 und die Kathode ist mit dem Impulsgeber Io7

!verbunden. Ein Zeilenwiderstand 111 ist zwischen den Impulsgeber lloS und die Elektrode Io2 gelegt. Der Diöden-Widerstands-Impulsgeber für die Spaltenelektrode lol ist ähnlich. Ein Spalten-Diodeη i

!impulsgeber P(CD) 112 und ein Spalten-Widerstandsimpulsgeber P(DR) i
'113 sind parallel zur Diode Io6 zwischen die Spalten-aufrechter-

jhaltungsspannungsquelle Io5 und die Spaltenelektrode lol gelegt.

Die Anode der Spaltendiode 114 ist mit dem Impulsgeber 112 und

'die Kathode ist mit der Elektrode lol verbunden. Ein Spaltenwiderstand 115 ist zwischen den Impulsgeber 113 und die Elektrode lol !gelegt. Da die Impulsgeber in Serie mit den Aufrechterhaltungsspannungsquellen zwischen die Elektroden und den Erdanschluß 116 gelegt sind, liegen die Impulsformen auf den Aufrechterhaltungswellenformen und werden von der zusammengesetzten Aufrechterhalitungsspannungsform Vs der Fig. 1 und Io aus gemessen.

iDie Aufrechterhaltungsspannungsquellen Io3,lo5 erzeugen Spannungen

709829/08fU

- ο 1 -

die 18ο außer Phase sind. Auf diese Weise muß jede Spannungsquelle nur die halbe Aufrechterhaltungsspannung Vs liefern, die zur Auf- . rechterhaltung von Entladungen ian einer bestimmten Zelle erforderlich ist. Die Aufrechterhaltungsspannung wird über die Dioden- ; impulsgeber Io7 und 112 so geleitet, daß die Dioden Io4,lo6 einen Strompfad für eine Polarität der Aufrechterhaltungsspannung und

die Diodenio9,114 einen Strompfad für die andere Polarität der

Aufrechterhaltungsspannung bilden. So wird die Aufrechterhaltungsspannung an die Zelle gelegt.

Die Interface- und Adressierschaltung loo enthält eine Kontrollvorrichtung 117 für die Auf rech terhaltungsspannungsqueDe, eine Kontrollvorrichtung 118 für die Dioden- und Widerstandsimpulsgeber und eine Adressiervorrichtung 119, wie in Fig. 11 gezeigt. Die Kontrollvorrichtung 117 für die Aufrechterhaltungsspannungsquellen läßt die Spannungsquellen Io3,lo5 die Aufrechterhaltungsspannung an alle Zellen in der Anzeigetafel legen. Die Adressiervorrichtung 119 empfängt ihre Information von einer äußeren Quelle, beispielsweise einem Computer, einem Bandleser oder einem Tastenfeld. Die Adressiervorrichtung 119 stellt dann fest, welche Zellen beschrieben oder gelöscht werden sollen, und sendet Steuersignale zur Kontrollvorrichtung 117 und zur Kontrollvorrichtung 118. Wenn die Zelle, die durch den Kreuzungsnunkt der Elektroden lol und Io2 definiert wird, angestellt werden soll, fühlt die Kontrollvorrichtung 118 die Zeitgabe der Kontrollvorrichtung für die ^ufrechterhaltungsspannungsquel.le zum Erzeugen eines Schreibimpulses a.b. Die Kontrollvorrichtung 119 erzeugt einen geneigten Sockel und

709829/08<U

die Kontrollvorrichtung 118 stellt die Impulsgeber Io7,lo8,112 und 113 an. Wenn die Zelle abgestellt werden soll, erzeugt die Kontrollvorrichtung 117 einen Sockel mit Steigung Null; die Kontrollvorrichtung 118 stellt die Widerstands- und Diodenimpulsgeber zur Erzeugung eines Löschimpulses an.

In Fig. 7 ist eine Interface- und Adressierschaltung 4 3 mit zwei Schlüsselimpulsgebern 75,76 dargestellt. Wenn die Impulsgeber 65, 66,69,71 aus einzelnen Bauteilen hergestellt sind, verschmiert die natürliche Kapazität der Entladungszellen und zugehörigen Schaltung die Vorderflanke des Schreib- und Löschimpulses. Dieser Effekt ist unerwünscht, wenn eine relativ rasche Folge von Schreibund Löschvorgängen ausgeführt werden mal. Daher wurden der Zeilenschlüsselimpulsgeber 75 und der Snaltenscnlüsselirinulsgeber 76 zur Widerstands-Dioden-Matrix zugefügt. Sie verbessern die Anstiegszeit der Vorderflanke des Schreib- und Löschimpulses. Diese Impulsgeber sind Schaltkreise, die mit verhältnismäßig hoher Spannung und hohem Strom arbeiten; sie sind daher eher teurer als die zuvor erwähnten herkömmlichen Impulsgeber. Sie werden daher parallel zu allen Zeilenelektroden and Spaltenelektroden gelegt, so daß nur zv/ei benötigt werden. Venn die Anzeigetafel eine verhältnismäßig große Anzahl von Elektroden enthält, können nehr als zwei Schlüsselimpulsgeber er forcier lic'i sein; jeder wird dann mit einer getrennten Elektrodengruppe verbunden. Die Schlüsselimpulsgeber werden gleichzeitig mit den anderen Impulsgebern angeschaltet. Dadurch wird die steil ansteigende Vorderflanke erzeugt, die am

709829/0R(H

ORIGINAL INSPECTED

j - 63 -

j
ι
Schreibimpuls von Fig. 1 gezeigt ist. Die Schlüsselimpulsgeber

I werden dann abgestellt; wenn die anderen Impulsgeber abgestellt werden, entlädt die Zelle rasch durch die Dioden, wodurch die steil abfallende Hinterflanke der Schreib- und Löschimpulse erzeugt wird.

; Inzwischen werden integrierte Schaltkreise hergestellt, die mit

hoher Spannung und hoher Leistung arbeiten und die es möglich ίmachen, daß die einzelnen Komponenten in den Impulsgebern durch

ί Chips ersetzt werden. Dabei wurde bald entdeckt, daß die Schlüssel-

impulsgeber nicht mehr zur Ausbildung der steil ansteigenden Vor-!

derflanken am Schreib- und Löschimpuls erforderlich sind, da diese

'. eine Funktion der Betriebscharakteristiken der integrierten Schal^- ; kreise sind. Insbesondere verringert der niedrige Ausgangswider- j

'■■ \

stand die Ladezeitkonstante für die Zelle. In Fig. 11 ist eine !

: i

Interface- und Adressierschaltung loo mit Impulsgebern dargestellt, die zur Erzeugung des in Fig. 1 gezeigten Schreibimpulses inte- _; grierte Schaltkreise enthält.

Dort, wo ein Oxid aus der Gruppe HA als Gasberührungsfläche zur i Verringerung der erforderlichen Betriebspotentiale verwendet wird, hat sich herausgestellt, daß die steil ansteigende Vorderflanke des Schreibimpulses von Fig. 1 zum "Übersprechen" führt. D.h., der Schreibimpuls stellt nicht nur die ausgewählte Zelle, sondern häufig auch eine oder mehrere benachbarte Zellen an. Wenn auch der Mechanismus, der zu dem Phänomen führt, nicht vollständic

verstanden ist, glaubt man, daß ein Schreibirapuls mit steil ans te gender Vorderflanke eine große Wandladung erzeugt, die zu benachbarten Zellen übertragen wird. Zwar könnten die integrierten Scha kreise so umkonstruiert werden, daß Schreibimpulse mit langsamer Anstiegszeit erzeugt werden; dies würde jedoch drastisch die Verwendbarkeit und Flexibilität des Schaltkreises verringern. Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung erzeugen die Kontrollvorrichtung 117 und die Spannungsquellen 103, 105 einen geneigten Sockel während der Erzeugung des Schreibimpulses mit rascher Anstiegszeit, nicht jedoch während der Erzeugung des Löschimpulses. Durch diese Betriebsweise der Interface- und Adressierschaltung loo wird ein Abschnitt des Schreibimpulses mit verhältnismäßig geringer Anstiegszeit erzeugt, wie dies in Fig. Io gezeigt ist. Dieser Abschnitt mit verhältnismäßig langsamer Anstiegszeit verringert das Übersprechen und führt zu einer besseren Funktion der Anzeigetafel.

Die Funktion der Anzeigetafel kann weiter dadurch verbessert werden, daß die Dauer des Schreibimpulses und des geneigten Sockels erhöht wird, wodurch die Neigung des Abschnittes mit langsamer Anstiegszeit verringert wird. Diese Aufrechterhaltungsspannungsformen geben den Teilwählsignalen zum Anschalten und Ausschalten mehr

Zeit, indem die Sockel der Aufrechterhaltungsspannung verlängert

die werden, auf die/Teilwählsignale gelegt sind. Diese Verlängerungen

der Aufrechterhaltungsspannung können dadurch erzielt werden, daß

die Perioden der Aufrechterhaltungsspannung verlängert werden, in denen das Adressieren erfolgt, oder daß die Auf rech terhaltungsspannungen beibehalten werden und diejenigen Abschnitte der Periode verkürzt werden, die nicht zum Adressieren verwendet werden; beispielsweise wird nur ein "Schreib"-Sockel oder nur ein "Lösch"-Sockel verwendet.

70982970 8CU

Diese letztere Verfahrensweise ist in Figur 12 gezeigt, die einen verkürzten, nicht adressierenden Abschnitt und einen Schreibimpuls mit verlängerter Dauer und langsam ansteigendem Abschnitt darstellt.

Wenn der Schreibimpuls von Figur 12 mit langsam ansteigendem Abschnitt verwendet wird, wird die Übersprech-Linie 86 nach rechts verschoben, wie dies in Figur 9 durch die gestrichelte Linie 86' gezeigt ist. Diese Verschiebung erhöht die Größe des brauchbaren Fensterteils. Der Impuls mit langsam ansteigendem Abschnitt führt zu einem weiteren Vorteil. Der obere Abschnitt der Schreibkurve 8l wird so abgewandelt, daß er nahezu vertikal verläuft (durch die gestrichelte Linie 8l' dargestellt); die Kurve wird nach links verschoben, wodurch die Größe des Fensters erhöht wird. Die Linie 84 "Teilwählschreiben" wird ebenfalls nach links verschoben, tritt jedoch nicht in die Grenzen des Fensters ein, solange sie nicht die Kurve 82 überquert. Bei einem Versuch an sieben Tafeln mit einer Gasberührungsfläche aus MgO wurde die Abmessung Vs¹ um durchschnittlich 33/S und die Abmessung Vp¹ um durchschnittlich 62$ vergrößert.

In den Figuren 13 und 14 sind zwei weitere Ausführungsformen der Impulsgeberschaltung zum Betreiben der Spaltenelektrode 101 und der Zeilenelektrode 102 von Figur 11 gezeigt. In Figur 13 sind die Widerstände 111 und 115, die dem Zeilenwiderstandsgeber P (RR) 108 bzw. dem Spaltenwiderstandsimpulsgeber P (CR) 113 zugeordnet sind, weggelassen. In Figur 14 wurden außerdem die Dioden 104 und 106 und die Dioden 109 und 114, die dem Zeilendiodenim-

709829/08(H

pulsgeber P (RD) 107 bzw. dem Spaltendiodenimpulsgeber P (CD) 112 zugeordnet sind, zusammen mit den Diodenimpulsgebern weggelassen.

Bei einer typischen mehrzelliger Anzeigetafel werden die Widerstands impulsgeber und die Diodenimpulsgeber mit Widerständen und Dioden verbunden, die einer Mehrzahl von Elektroden zugehören. Beispielsweise kann der Zeilenwiderstandsimpulsgeber P (RR)-in Figur 11; 108-mit mehreren Elektroden über Widerstände verbunden werden, die dem Widerstand 111 entsprechen. Jeder dieser Elektroden wird außerdem über eine Diode mit einem gesonderten Diodenimpulsgeber verbunden, der dem Zeilendiodenimpulsgeber P (RD) 107 entspricht. Diese Diodenimpulsgeber bilden eine Diodensehaltmatrix zum Multiplexen der Schreib- und Löschimpulse auf die ausgewählten Elektroden. Wenn der Zeilenwiderstandsimpulsreber P (RR) 108 angestellt wird, wird ein Impuls an alle Widerstände gelegt, die mit ihm verbunden sind. Die Diodenimpulsgeber aller Elektroden, die nicht gewählt sind, werden angestellt; dadurch ergibt sich ein Stromweg zurück zum Widerstandsimpulsgeber. Wenn die Elektrode 102 zu denjenigen gehört, die nicht gewählt sind, wird der Zeilendiodenimpulsgeber P (RD) 107 angestellt; dadurch ergibt sich ein Stromweg zurück zum Zeilen-Widerstandsimpulsgeber P (RR) 108 über den Widerstand 111 und die Diode 109. Daher wird der Spannungsimpuls am Widerstand 111 dissipiert und erreicht die Elektrode 102 nicht.

Wenn die Elektrode 102 die gewählte Elektrode ist, wird der Zeilendiodenimpulsgeber P (RD) 107 nicht angeschaltet. Die Rückkehr des Spannungsimpulses durch den Impulsgeber 107 wird verhin-

709829/0804

dert; der Spannungsimpuls wird vielmehr an die Elektrode 102 gewählt. Wenn auch die Elektrode 101 gewählt ist, wird der Spannungsimpuls an die Entladungszelle als Schreib- oder Löschimpuls gelegt.

Wenn integrierte Schaltkreise verwendet werden, können die Widerstände weggelassen werden, wie dies in Figur 13 gezeigt ist. Alle Zeilen- und Spaltenelektroden sind mit getrennten "Widerstands" -Impulsgebern verbunden. Die Diodenimpulsgeber sind weiterhin mit einer Mehrzahl von Elektroden verbunden. Eine Kontrollvorrichtung 121 stellt einen der Zeilenimpulsgeber an, die jedem Diodenimpulsgeber zugeordnet sind. Die Diodenimpulsgeber, die mit den nicht gewählten Elektroden verbunden sind, werden angeschaltet; der Diodenimpulsgeber, der mit der gewählten Elektrode verbunden ist, wird abgeschaltet. Wenn beispielsweise ein Zeilenimpulsgeber P (R) 122 angeschaltet wird und ein Zeilendiodenimpulsgeber P (RD) 123 abgeschaltet wird, wird ein Spannungsimpuls an die Elektrode 124 gelegt. Wenn ein Spaltenimpulsgeber P (C) 125 angeschaltet wird und ein Spaltendiodenimpulsgeber P (CD) 126 abgeschaltet wird, wird ein Spannungsimpuls an die Elektrode 127 und an die Entladungszelle gelegt, die durch die Elektroden 124 und 127 gebildet wird.

Figur 14 zeigt eine Schaltung, bei der jede Elektrode einen zugehörigen "Widerstands"-Impulsgeber besitzt, der getrennt durch eine Kontrollvorrichtung 131 betätigt wird. Daher können die in den Figuren 11 und 13 gezeigten Dioden und Diodenimpulsgeber weggelassen werden. Ein Zeilenimpulsgeber P (R) 132 ist mit einer

709829/080i

Y-Achsenelektrode 133 verbunden; ein Spaltenimpulsgeber P (C) ist mit einer X-Achsenelektrode 135 verbunden. Wenn beide Impulsgeber angestellt werden, wird eine Impulsspannung an die Entladungszelle gelegt, die durch die Elektroden 133 und 135 gebildet wird.

Zusammenfassend betrifft die weitere erfindungsgemäße Ausführungsform ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Schreibimpulses, der eine Vorderflanke mit verhältnismäßig rascher Anstiegszeit, gefolgt durch einen Abschnitt mit verhältnismäßig langsamer Anstiegszeit besitzt. Der Schreibimpuls wird an eine mehrzellige Gasentladungsanzeige/Speichervorrichtung mit einem dielektrischen Ladungsspeicherteil gelegt, das aus einem Material mit geringer Betriebsspannung hergestellt ist. Dadurch wird die Punktion des Gerätes verbessert.

Die Vorrichtung enthält zwei einander gegenüberliegende Elektrodenanordnungen, wobei benachbarte Elektrodenabschnitte von mindestens einer Elektrode in jeder Anordnung die Zellen bilden. Ein ionisierbares Gasvolumen befindet sich zwischen den in Abstand angeordneten Elektroden; ein dielektrioches Ladungsspeicherteil, das in Berührung mit dem Gas steht, isoliert mindestens einen Elektrodenabschnitt jeder Zelle vom Gas. Das dielektrische Ladungsspeicherteil ist aus einem Material mit niedriger Betriebsspannung, beispielsweise einem Oxid eines Elements der Gruppe HA hergestellt.

709829/08(U

Eine Aufrechterhaltungsspannungsquelle ist an jede Zelle geschaltet und legt an diese eine Wechselspannung mit einer bestimmten Periode. Die Form der Aufrechterhaltungsspannung ist derart, daß sie während einer Periode eine erste Spannung einer ersten Polarität mit einer Größe und Dauer besitzt, die zur Aufrechterhaltung einer Entladung in jeder Zelle ausreicht, welche sich im Zustand "An" befindet. Außerdem ist ein Impulsgeber vorhanden, der Schreib- und Löschimpulse erzeugt, mit denen der Entladungszustand einzelner Zellen zwischen dem Zustand "An" und dem Zustand "Aus" manipuliert wird.

Sowohl der Schreib- als auch der Spannungsimpuls besitzen im wesentlichen rechteckige Gestalt; Vorder- und Hinterflanken haben eine verhältnismäßig rasche Anstiegszeit auf Grund der integrierten Schaltkreise, die in der Interface- und Adressierschaltung verwendet werden. Die Aufrechterhaltungsspannungsquelle erzeugt eine dritte Aufrechterhaltungsspannung der ersten Polarität zwischen der ersten und der zweiten Spannung derselben Periode mit einer Größe und Dauer, die ausreicht, alle Zellen im Zustand "Aus" in den Zustand "An" zu bringen, wenn sie zum Schreibimpuls addiert wird. Diese dritte Spannung ist weniger groß als die erste Spannung und besitzt Sägezahnform. Dadurch ergibt sich ein geneigter Sockel, auf den der Schreibimpuls überlagert wird. Der geneigte Sockel erzeugt einen Abschnitt des Schreibimpulses mit verhältnismäßig langsamer Anstiegszeit; dadurch wird das Adressieren der Zelle verbessert. Die Aufrechterhaltungsspannungsquelle erzeugt außerdem eine vierte Spannung der zweiten

709829/08(H

Polarität zwischen der zweiten und der ersten Spannung aufeinanderfolgender Perioden mit einem Abschnitt der Steigung 0 und mit einer Größe und Dauer, die ausreicht, alle Zellen im Zustand "An" in den Zustand "Aus" zu bringen, wenn sie zum Löschimpuls addiert wird.

Damit betrifft auch in dieser Ausführungsform die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Manipulation des Entladungszustandes einzelner Zellen einer Gasentladungsanzeige/Speichervorrichtung. Eine Aufrechterhaltungsspannung mit periodisch wechselnder Polarität wird an eine Zelle gelegt und besitzt eine Größe und Dauer, die ausreicht, eine Entladung in der Zelle aufrechtzuerhalten, wenn sich die Zelle im Zustand "An" befindet. Wenn sich die Zelle im Zustand "Aus" befindet, kann sie in den Zustand "An" gebracht werden, indem ein im wesentlichen rechteckiger Schreibspannungsimpuls auf einen geneigten Sockel der Aufrechterhaltungsspannung überlagert wird. Dadurch wird ein Schreibimpuls mit einem Abschnitt verhältnismäßig langsamer Anstiegszeit erzeugt. Wenn sich die Zelle im Zustand "An" befindet, kann sie in den Zustand "Aus" gebracht werden, indem ein Löschimpuls mit einer verhältnismäßig steil ansteigenden Vorderflanke auf einen Sockel mit Steigung O der Aufrechterhaltungsspannung gebracht wird.

Eine weitere Ausführungsform der Interface- und Adressierschaltung 45 von Figur 3 ist in Figur 16 als Schaltungsanordnung l4o schematisch dargestellt. Sie betreibt eine Spaltenelektrode l4l und eine Zeilenelektrode 142, deren Schnittpunkt eine einzelne Zelle oder Entladungsstelle bildet. Die Elektroden sind mit ei-

709829/080i

ner Dioden-Widerstandsmatrix zur Auswahl einzelner Spaltenelektroden und einzelner Zeilenelektroden und zum Wählen und Löschen der gewählten Zellen verbunden. Zwei Aufrechterhaltungsspannungsquellen sind zwischen die Elektrodenanordnungen und Erdpotential geschaltet und liefern die Aufrechterhaltungsspannung zur Zelle.

Eine Zeilenaufrechterhaltungsspannungsquelle I4j5 ist mit der Zeilenelektrode 142 und allen weiteren Zeilenelektroden (nicht gezeigt) über eine Mehrzahl von Dioden, beispielsweise über die Diode 144 verbunden. Die Anode der Diode 144 ist mit der Spannungsquelle 143 und die Kathode mit der Elektrode 142 verbunden. Eine Spaltenaufrechterhaltungsspannungsquelle 145 ist mit der Spaltenelektrode 141 und allen weiteren Spaltenelektroden (nicht gezeigt) über eine Mehrzahl von Dioden, beispielsweise die Diode

146 verbunden. Die Kathode der Diode 146 ist mit der Spannungsquelle 145 und die Anode mit der Elektrode 141 verbunden.

Zum Adressieren der einzelnen Elektroden wird eine Mehrzahl von Impulsgeneratoren verwendet. Ein Zeilendiodenimpulsgeber P (RD)

147 und ein Zeilenwiderstandsimpulsgeber P (RR) 148 sind parallel zur Diode 144 zwischen die Zeilenaufrechterhaltungsspannungsquelle 143 und die Zeilenelektrode 142 gelegt. Die Anode der Zeilendiode 149 ist mit der Elektrode 142 und die Kathode ist mit dem Impulsgeber 147 verbunden. Ein Zeilenwiderstand 151 ist zwischen den Impulsgeber 148 und die Elektrode 142 gelegt. Die Dioden-Widerstands-Impulsgeperschaltung für die Spaltenelektrode 141 ist ähnlich. Ein Spalten-Diodenimpulsgeber P (CD) I52 und ein Spal-

709829/0804

tenwiderstandsimpulsgeber P (CR) 153 sind parallel zur Diode l46 zwischen die Spaltenaufrechterhaltungsspannungsquelle 145 und die Spaltenelektrode l4l gelegt. Die Anode der Spaltendiode 154 ist mit dem Impulsgeber 152 und die Kathode ist mit der Elektrode l4l verbunden. Ein Spaltenwiderstand 155 ist zwischen den Impulsgeber 153 und die Elektrode 141 gelegt. Da die Impulsgeber in Reihe mit den Aufrechterhaltungsspannungsquellen zwischen die Elektroden und den Erdanschluß 156 gelegt sind, liegen die Spannungsimpulse auf der Form der Aufrechterhaltungsspannung und werden gegen die zusammengesetzte Aufrechterhaltungsspannung Vs von Figur 1 gemessen. Wenn die Elektrode 142 zum Schreiben oder Löschen ausgewählt ist, wird der Impulsgeber 148 angeschaltet; er erzeugt einen Spannungsimpuls. Der Impulsgeber 147 wird ausgeschaltet und verhindert, daß der Spannungsimpuls durch den Impulsgeber 147 zurückkehrt. Die Widerstands- und Diodenimpulsgeber können außerdem durch zugehörige Widerstände und Dioden mit mehr als einer Elektrode verbunden werden; jedes Paar von Widerstands- und Diodenimpulsgeber ist aber nur mit einer gemeinsamen Elektrode verbunden. Die Diodenimpulsgeber, die mit Elektroden verbunden sind, die nicht gewählt wurden, an die aber ein Spannungsimpuls gelegt ist, werden angeschaltet; dadurch ergibt sich ein Stromweg zurück zum Widerstandsimpulsgeber.

In Figur 16 sind außerdem zwei Impulsgeber gezeigt, ein Zeilenschlüsselimpulsgeber 157 P (RK), der allen Zeilenelektroden gemeinsam ist und ein Spaltenschlüsselimpulsgeber 158 P (CK), der allen Spaltenelektroden gemeinsam ist. Der Zeilenschlüsselimpulsgeber 157 ist in Reihe mit einem Widerstand 159 und einer Diode

709829/0804

ΐβΐ parallel zum Zeilendiodenimpulsgeber 147 geschaltet. Der Spaltenschlüsselimpulsgeber 158 ist in Reihe mit einem Widerstand 162 und einer Diode 163 parallel zum Spaltendiodenimpulsgeber gelegt. Der Zeilenschlüsselimpulsgeber 157 ist über eine Mehrzahl von Widerständen und Dioden mit den Zeilendiodenimpulsgebern für jede andere Zeilenelektrode verbunden; der Spaltenschlüsselimpulsgeber 158 ist in ähiicher V/eise mit allen anderen Spaltenelektroden verbunden. Die Formen der Schlüsselimpulsspannung sitzen auf der Aufrechterhaltungsspannung und werden von der zusammengesetzten Wellenform Vs der Aufrechterhaltungsspannung (Figur 1) ausgemessen.

Die Aufrechterhaltungsspannungsquellen 143 und 145 erzeugen Spannungen, die um l80° außer Phase sind. Auf diese Weise muß jede Spannungsquelle nur die halbe Aufrechterhaltungsspannung Vs liefern, die zur Aufrechterhaltung von Entladungen an einer bestimmten Zelle erforderlich ist. Die Spannungsquellen 143 und 145 erzeugen die Spannungen Vs/2 und Vs (l8o°)/2 an den Zeilen- und Spaltenelektroden. Diese Spannungen sind periodisch und können beispielsweise sinusförmig, trapezförmig, rechteckig (wie in den Figuren 1 und 15 gezeigt) oder dreieckig sein. Die Form der Aufrechterhaltungsspannung kann auch asymmetrisch sein, wie dies im US-Patent 3 840 779 beschrieben ist. Die Aufrechterhaltungsspannung wird durch die Diodenimpulsgeber 147 und 152 so geleitet, daß die Dioden 144 und 146 einen Stromweg für eine Polarität der Aufrechterhaltungsspannung und die Dioden 149 und 154 einen Stromweg für die andere Polarität der Aufrechterhaltungsspannung bilden. So wird die Aufrechterhaltungsspannung an die Zelle ge-

709829/08(H

Wie im erwähnten US-Patent j5 727 102 beschrieben, werden die Impulsgeber 147, 148, 152 und 153 dazu verwendet, die Schreibund Löschimpulse zum An- bzw. Abstellen der Zelle zu erzeugen, die am Schnittpunkt der Elektroden l4l und 142 liegt. Wenn die Aufrechterhaltungsspannungsquelle I4j5 eine Welle mit positiver Polarität erzeugt, bezogen auf das Erdpotential, und die Quelle 145 eine Spannung mit Erdpotential erzeugt, fließt der Ladestrom zur Zelle über die Dioden 144 und 146. Die Impulsgeber 147 und 148 erzeugen eine Welle mit negativer Polarität, bezogen auf das Erdpotential; die Impulsgeber 152 und 14} erzeugen eine Welle mit positiver Polarität; dadurch wird ein Löschimpuls erzeugt, dessen Polarität derjenigen der Aufrechterhaltungsspannung entgegengesetzt ist. Wenn die Quellen I4j5 und 145 Erdpotential bzw. positives Potential erzeugen, dann ist der von den Impulsgebern erzeugte Impuls ein Schreibimpuls, da er dieselbe Polarität wie die Aufrechterhaltungsspannung besitzt.

Die natürliche Kapazität der Entladungszellen und der zugehörigen Schaltung verschmiert die Vorderflanke der Schreib- und Löschimpulse. Dieser Effekt ist unerwünscht, wenn eine verhältnismäßig rasche Folge von Schreib- und Löschvorgangen ausgeführt werden muß. Daher wurden der Zeilenschlüsselimpulsgeber 157 und der Spaltenschlüsselimpulsgeber I58 zur Verbesserung der Anstiegszeit der Vorderflanke des Schreib- und des Löschimpulses zur Widerstands-Diodenmatrix zugefügt. Sie sind parallel zu allen

709829/080^

Zeilenelektroden und Spaltenelektroden geschaltet, so daß nur zwei erforderlich sind. Wenn die Anzeigetafel eine verhältnismäßig große Anzahl von Elektroden enthält, können mehr als zwei Schlüsselimpulsgeber erforderlich sein, wobei dann jeder mit einer getrennten Elektrodengruppe verbunden ist. Die Schlüsselimpulsgeber werden gleichzeitig mit den anderen Impulsgebern angestellt und erzeugen dabei die steil ansteigende Vorderflanke, die für den Schreibimpuls von Figur 1 gezeigt ist. Die Schlüsselimpulsgeber werden dann abgestellt; wenn die anderen Impulsgeber abgestellt werden, entlädt sich die Zelle rasch durch die Dioden und erzeugt die steil abfallende Hinterflanke des Schreib- und Löschimpulses.

Wenn als Gasberührungsfläche ein Oxid der Gruppe HA verwendet wird, um die erforderlichen Betriebspotentiale zu verringern, hat sich herausgestellt, daß die steil ansteigende Vorderflanke des Schreibimpulses von Figur 1 zum "Übersprechen" führt. Das heißt, der Schreibimpuls stellt nicht nur die ausgewählte Zelle, sondern häufig auch eine oder mehrere benachbarte Zellen an. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Schlüsselimpulsgeber 157 und 158 während eines anfänglichen Teils der Erzeugung der Schreibimpulse abgestellt, nicht jedoch während der Erzeugung der Löschimpulse. Ein solcher Betrieb der Interface- und Adressierschaltung l4o und die Kapazität der ausgewählten Zelle führen zu einer langsamen Anstiegszeit des Schreibimpulses, wie dies in Figur 15 gezeigt ist. Die langsame Anstiegszeit des Schreibimpulses verringert das Übersprechen und führt zu einer besseren Funktion der Anzeigetafel.

709829/0804

Die Punktion der Anzeigetafel kann weiter dadurch verbessert werden, daß die Dauer des Schreibimpulses verringert wird. Formen der Aufrechterhaltungsspannung geben den Teilwählsignalen mehr Zeit zum Anschalten und Abschalten, bei denen die Sockel, auf die die Teilwählsignale aufgesetzt sind, verlängert werden. Diese Veränderungen der Aufrechterhaltungsspannung können erzielt werden, indem die Aufrechterhaltungsperioden, während deren das Adressieren geschieht, verlängert werden, oder indem diese Aufrechterhaltungsperioden beibehalten werden und diejenigen Abschnitte der Periode verkürzt werden, die nicht zum Adressieren verwendet werden; hierzu kann beispielsweise nur ein "Schreib"-Sockel oder nur ein "Lösch"-Sockel verwendet werden. Dieses letztgenannte Verfahren ist in Figur 17 dargestellt. Diese zeigt einen abgekürzten, nicht adressierenden Löschsockel und einen Impuls mit verlängerter Dauer und langsamer Anstiegszeit, der über einen verlängerten Schreibsockel gelegt ist.

Wie bei den Schreibimpulsen mit langsamer Anstiegszeit der Figuren 8 und 12 wird, wenn der Schreibimpuls mit langsamer Anstiegszeit von Figur 8 verwendet wird, die Ubersprechlinie 86 in Figur 9 nach rechts verschoben, wie dies durch die gestrichelte Linie 86 · angedeutet ist. Diese Verschiebung erhöht die Größe des brauchbaren Fensterteils. Der Impuls mit langsamer Anstiegszeit führt zu einem zusätzlichen Vorteil. Der obere Teil der Schreibkurve 8l wird so modifiziert, daß er nahezu senkrecht verläuft (gezeigt als gestrichelte Linie 8l'). Die Kurve wird nach links verschoben, wodurch die Größe des Fensters erhöht wird. Die Linie 84 "Teilwählschreiben" wird ebenfalls nach links verschoben,

709829/0804

tritt jedoch nicht in die Grenzen des Fensters ein, solange sie nicht die Kurve 82 überquert.

Die Interface- und Adressierschaltung 140 enthält eine Kontrollvorrichtung 164 für die Aufrechterhaltungsspannungsquelle, eine Kontrollvorrichtung 165 für die Schlüsselimpulsgeber, eine Kontrollvorrichtung 166 für die Dioden- und Widerstandsimpulsgeber und eine Adressiervorrichtung 167, wie in Figur 7 gezeigt. Die Kontrollvorrichtung 165 für die Aufrechterhaltung der Spannung läßt die Aufrechterhaltungsspannungsquellen 143 und 145 die Aufrechterhaltungsspannung an alle Zellen in der Tafel legen. Die Adressiervorrichtung I67 erhält ihre Information von einer äußeren Quelle, die beispielsweise ein Komputer, ein Bandleser oder ein Tastenfeld sein kann. Die Adressiervorrichtung I67 stellt dann fest, welche Zellen beschrieben oder gelöscht werden sollen, und sendet Steuersignale zur Kontrollvorrichtung I65 für die SchlUsselimpulsgeber und zur Kontrollvorrichtung I66 für die Dioden- und Widerstandsimpulsgeber. Wenn die Zelle, die durch den Kreuzungspunkt der Elektroden l4l und 142 gebildet wird, angestellt werden soll, fühlen die Kontrollvorrichtungen I65 und 166 die Zeitgabe der Kontrollvorrichtung für die Aufrechterhaltungsspannung zum Erzeugen eines Schreibimpulses ab. Die Kontrollvorrichtung 165 stellt die Schlüsselimpulsgeber 157 und 153 ab; die Kontrollvorrichtung 166 stellt die Impulsgeber 147, 148 152 und 153 an. Nach einer bestimmten Zeit, bevor jedoch die Widerstandsimpulsgeber abgestellt werden, werden die SchlUsselimpulsgeber eingestellt; dadurch wird ein Abschnitt des Schreibimpulses mit verhältnismäßig rascher Anstiegszeit erzeugt. Wenn

709829/08(H

die Zelle abgestellt werden soll, stellt die Kontrollvorrichtung 165 die Schlüsselimpulsgeber an; die Kontrollvorrichtung 166 stellt die Widerstands- und Diodenimpulsgeber an, wodurch ein Löschimpuls erzeugt wird.

Zusammenfassend betrifft auch diese Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Schreibimpulses mit einer relativ schnell ansteigenden Vorderflanke. Der Schreibimpuls wird an eine mehrzellige Gasentladungsanzeige/ Speichervorrichtung gelegt, die ein elektrisches Ladungsspeicherteil aus einem Material mit niedriger Betriebsspannung zur besseren Punktion des Gerätes besitzt.

Die Vorrichtung enthält zwei gegenüberliegende Elektrodenanordnungen, wobei benachbarte Elektrodenabschnitte von mindestens einer Elektrode in jeder Anordnung die Zellen bilden. Ein ionisierbares Oasvolumen befindet sich zwischen den in Abstand liegenden Elektrodenanordnungen; ein dielektrisches Ladungsspeicherteil, welches in Berührung mit dem Gas steht, isoliert mindestens einen Elektrodenabschnitt jeder Zelle vom Gas. Das dielektrische Ladungsspeicherteil wird aus einem Material mit niedriger Betriebsspannung, beispielsweise dem Oxid eines Elements aus der Gruppe HA gebildet.

Eine Aufrechterhaltungsspannungsquelle wird an jede Zelle geschaltet und legt eine Wechselspannung mit einer bestimmten Periode an. Während einer bestimmten Zeit besitzt die Aufrechterhaltungsspannung eine erste Spannung einer ersten Polarität und eine

709829/08(K

zweite Spannung einer zweiten Polarität; Größe und Dauer reichen aus, eine Entladung in jeder Zelle aufrechtzuerhalten, die sich im Zustand "An" befindet. Außerdem ist eine Impulsgebervorrichtung vorhanden, die Schreib- und Löschimpulse zur Manipulation des Entladungszustandes einzelner Zellen zwischen dem Zustand "An" und dem Zustand "Aus" erzeugt. Der Schreibimpuls besitzt eine Vorderflanke mit verhältnismäßig langsamer Anstiegszeit; der Löschimpuls besitzt eine Vorderflanke mit verhältnismäßig rascher Anstiegszeit. Die Aufrechterhaltungsspannungsquelle erzeugt eine dritte Spannung der ersten Polarität zwischen der ersten und der zweiten Spannung derselben Periode mit einer Größe und Dauer, daß sie, zum Schreibimpuls addiert, ausreicht, jede Zelle im Zustand "Aus" in den Zustand "An" zu bringen. Typischerweise ist die Dauer der ersten Aufrechterhaltungssnannung größer als die Dauer der dritten Aufrechterhaltungsspannung; die Dauer der Vorderflanke des Schreibimpulses nähert sich der Dauer der dritten Aufrechterhaltungsspannung. Die Aufrechterhaltungsspannungsquelle erzeugt außerdem eine vierte Spannung der zweiten Polarität zwischen der zweiten und der ersten Spannung aufeinanderfolgender Perioden mit einer Größe und Dauer, die, zum Löschimpuls addiert, ausreicht, jede Zelle im Zustand "Ein" in den Zustand "Aus" zu bringen.

Eine Schlüsselimpulsgebervorrichtung ist mit der Impulsgebervorrichtung verbunden. Eine Interface- und Adressierschaltung steuert den Betrieb der Aufrechterhaltungsspannungsquelle, der Impulsgebervorrichtung und der Schlüsselimpulsgebervorrichtung.

709829/080A

Wenn eine Adressiervorrichtung feststellt, daß eine Zelle beschrieben werden soll, sendet sie Steuersignale zu einer Kontrollvorrichtung für die Schlüsselimpulsgeber und zu einer Kontrollvorrichtung für die Dioden und Widerstandsimpulsgeber. Die Kontrollvorrichtung füllt die Zeitgabe der Kontrollvorrichtung der Aufrechterhaltungsspannung zum Erzeugen eines Schreibimpulses während der Erzeugung der Aufrechterhaltungsspannung gleicher Polarität ab. Die Schlüsselimpulsgeber werden abgestellt; die Dioden- und Widerstandsimpulsgeber werden angestellt, wodurch der Schreibimpuls mit einer relativ langsam ansteigenden Vorderflanke an eine bestimmte Zelle gelegt wird. Nach einer bestimmten Zeit werden die Schlüsselimpulsgeber angestellt; dadurch ■wird ein verhältnismäßig rasch ansteigender Teil des Schreibimpulses erzeugt, der die Punktion der ausgewählten Zelle weiter verbessert. Wenn die Adressiervorrichtung feststellt, daß eine Zelle gelöscht werden soll, sendet sie Steuersignale zur Kontroll· Vorrichtung^ es wird dann ein Löschimpuls während der Erzeugung der Aufrechterhaltungsspannung entgegengesetzter Polarität erzeugt* Die Schlüsselimpulsgeber und die Dioden- und WlderstanäsiiHpulsgeber werden angestellt; dadurch wird ein Löschimpuls mit verhältnismäßig steil ansteigender Vorderflanke an die ausgewählte Zelle gelegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft somit die Manipulation des Entladungszustandes einzelner Zellen einer Gasentladungsanzeige/Spei eher vorrichtung. Eine Aufrechterhaltungsspannung mit periodisch wechselnder Polarität wird an die Zelle gelegt; sie

7 09B23/08Ö4

besitzt eine Größe und Dauer, die ausreicht, die Entladung aufrechtzuerhalten, wenn sich die Zelle im Zustand "An" befindet. Wenn sich die Zelle im Zustand "Aus" befindet, kann sie in den Zustand "An" gebracht werden, indem eine Impulsgebervorrichtung angestellt wird, die an die Zelle angeschlossen ist, und indem eine Schlüsselimpulsgebervorrichtung abgestellt wird, die ebenfalls an die Zelle gelegt ist. Dadurch wird ein Schreibimpuls mit einer relativ langsam ansteigenden Vorderflanke erzeugt. Dann werden die Schlüsselimpulsgeber angestellt, bevor der Schreibimpuls aufhört; hierdurch wird ein verhältnismäßig rasch ansteigender Teil des Schreibimpulses erzeugt. Wenn sich die Zelle im Zustand "An" befindet, kann sie in den Zustand "Aus" gebracht werden, indem die Impulsvorrichtung und die Schlüsselimpulsgeber angestellt werden; hierdurch wird ein Löschimpuls mit einer verhältnismäßig steil ansteigenden Vorderflanke erzeugt .

Die Aufrechterhaltungswellenform kann abgewandelt werden, um dem Teil Wählsignal zum Anstellen mehr Zeit zu gebenj dies kann durch Verlängerung des Schreibsockels geschehen. Dies wiederum kann erzielt werden, indem die Perioden der Aufrechterhaltungcspannung verlängert werden, oder indem die Perioden der Aufrechterhaltungsspannung beibehalten und der . chreibsockel verlängert werden, wogegen der Löschsockel verkürzt wird. Auf diese Weise wird die Dauer der dritten AUfrechterhaltungsspannung verlängert.; gleichzeitig kann die Dauer der Vorderflanke des Schreibimpulses verlängert werden, wogegen die Dauer der vierten Aufrechterhaltungsspannung verringert v/ird.

70982 9/OB 0Μ

ORIGINAL INSPECTH)

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Manipulation des Entladungszustandes einzelner Zellen einer Gasentladungsanzeige/Speichervorrichtung, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Anlegen einer Auf rech terhaltungsspannung mit periodisch wechselnder Polarität an die Zellen mit einer Größe und Dauer, die ausreicht, eine Entladung in jeder Zelle aufrecht zu erhalten, die sich im Zustand "an" befindet; Umschalten einer Zelle, die sich im Zustand "aus" befindet, in den Zustand "an", indem ein Schreibimpuls mit einem verhältnismäßig langsam ansteigenden Teil angelegt wird; Umschalten einer Zelle im Zustand "an" in den Zustand "aus", indem ein Löschimpuls mit verhältnismäßig rasch ansteigender Vorderflanke angelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt mit verhältnismäßig langsamer Anstiegszeit die

709829/0804 ORIGINAL INSPECTED

Vorderflanke des Schreibimpulses ist.

3. Verfahren nach Ansnruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschalten der Zelle in den Zustand "an" geschieht, indem ein Impulsgeber angeschaltet wird, der an die Zelle angeschlossen ist, und ein Schlüsselimpulsgeber abgeschaltet wird, der ebenfalls an die Zelle angeschlossen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle in den Zustand "aus" gebracht wird, indem ein Impulsgeber und ein Schlüsselimpulsgeber angestellt wird, die an die Zelle gelegt sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibimpuls eine verhältnismäßig steil ansteigende Vorderflanke, gefolgt vom Abschnitt mit verhältnismäßig langsamer Anstiegszeit, besitzt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle in den Zustand "an" dadurch gebracht wird, daß die Aufrechterhai tungssnannung mit einem geneigten Sockel gebildet wird, daß der Schreibimpuls als Rechteck erzeugt und auf den geneigten Sockel überlagert wird, wodurch der Teil des Schreibimpulses mit verhältnismäßig langsamer Anstiegszeit erzeugt wird.

7. Verfahren nach Ansnruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das

709829/08(U

Umschalten der Zelle in den Zustand "aus" dadurch geschieht,

I daß die Aufrechterhaltungsspannung mit einem Sockel der Stei- j gung Null erzeugt wird, daß der Löschimpuls als Rechteckimpuls erzeugt wird und auf den Sockel mit Steigung Null überlagert wird, wodurch die verhältnismäßig steil ansteigende Vorderflanke des Löschimpulses erzeugt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibimpuls eine Vorderflanke mit verhältnismäßig langsamer Anstiegszeit besitzt, die von einem weiteren Teil der Vor- ; derflanke mit verhältnismäßig schneller Anstiegszeit gefolgt ' wird. ;

9. Verfahren nail Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle in den Zustand "an" gebracht wird, indem ein an die Zelle gelegter Impulsgeber angestellt und ein an die Zelle gelegter Schlüsselimnulsgeber abgestellt wird, v/odurch der Teil der Vorderflanke mit verhältnismäßig langsamer Anstiegszeit erzeugt wird.

lo. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle in den Zustand "an" gebracht wird, indem der an die Zelle gelegte Impulsgeber angestellt wird und der an die Zelle gelegte Schlüsselimnulsgeber angestellt wird, wodurch der Teil der Vorderflanke mit verhältnismäßig steiler Anstiegszeit erzeugt wird.

709R?9/0fiiU

11. Betriebsvorric'itung für eine mehrzellige Gasentladungsanzeige/!

Speichervorrichtung, dio zwei einander gegenüberliegende Elek-' trodenanordnungen enthält, wobei benachbarte Elektrodenabschniib te von mindestens einer Elektrode in jeder Anordnung die ZeI- j len bilden; mit einem ionisierbaren Gasvoluinen zwischen den : in Abstand liegenden Elektrodenabschnitten jeder Zelle; mit ^!

einem dielektrischen Ladungsspeicherteil, das in Berührung

i mit dem Gas steht und mindestens einen Elektrodenabschnitt jeder Zelle vom Gas isoliert; mit einer Aufrechterhaltungsspannungsquelle, die an jede Zelle gelegt ist und zyklisch eine Wechselspannung mit einer Periode an diese anlegt; mit einem Impulsgeber zur Erzeugung von Schreib- und Löschspannungsimpulsen, wodurch der Entladungszustand einzelner Zellen zwischen dem Zustand "an" und dem Zustand "aus" manipuliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das dielektrische Ladungsspeicherteil (31,32) aus einem Material mit niedriger Betriebsspannung hergestellt ist, und daß eine Vorrichtung (43;loo,14o) vorgesehen ist, welche Schreibimpulse mit verhältnismäßig langsamer Anstiegszeit erzeugt, wodurch das Übersprechen zwischen benachbarten Zellen verringert wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit niedriger Betriebsspannung ein Oxid eines Elementes aus der Gruppe IIA ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß

das Material mit niedriqer Betriebsspannung Magnesiumoxid ist.

709879/ORiU

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Schlüsselimpulsgeber (75,76;157,158) vorgesehen sind, welche die steil ansteigende Vorderflanke des Schreib- und Löschimpulses erzeugen, und daß die Vorrichtung zur Erzeugung der Schreibimpulse eine Kontrollvorrichtung (92;165) enthält, welche die Schlüsselimpulsgeber während der Er-

* zeugung der Schreibimpulse abstellt, wodurch eine verhältnismäßig langsam ansteigende Vorderflanke der Schreibirapulse erzeugt wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kapazität an die Verbindungsstelle zwischen dem Impulsgeber und den in Abstand befindlichen Elektrodenabschnitten (34-1,35-4;lol,lo2;127,124;135,133;141,142) gefegt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrechterhaltungsspannungsquelle (61,63;Io3,Io5;143,145) eine erste Spannung mit einer ersten Polarität und eine zweite Spannung mit einer zweiten Polarität mit einer solchen Größe und Dauer während jeder Periode erzeugt, daß sie ausreicht, eine Entladung in jeder Zelle aufrecht zu erhalten, die sich im Zustand "an" erzeugt, und eine dritte Aufrechterhaltungsspannung der ersten Polarität zwischen der ersten und der zweiten Spannung derselben Periode mit einer Größe und Dauer erzeugt, daß sie, zum Schreibimpuls addiert, ausreicht, jede Zelle im Zustand "aus" in den Zustand "an" zu bringen.

709829/08CU

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrechterhaltungsspannungsquelle (61,63;lo3 _flo5 ;143 ,145) eine vierte Spannung der zweiten Polarität zwischen der zweiten und der ersten Spannung aufeinanderfolgender Perioden mit einer Größe und Dauer erzeugt, die, zum Löschimpuls addiert, ausreicht, jede Zelle im Zustand "an" in den Zustand" "aus" zu bringen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der vierten Aufrechterhaltungsspannung geringer als die Dauer der dritten Aufrechterhaltungsspannung ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Vorderflanke des Schreibimpulses sich der Dauer der dritten Aufrechterhaitungsspannung nähert.

20. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung der Schreibimpulse den oder die Impulsgeber enthält, der bzw. die die Schreibimpulse mit verhältnismäßig rasch ansteigender Vorderflanke erzeugt bzw. erzeugen, dal die Auf rech terhaltungsspannungsquelle (Io3, Io5) einen geneigten Sockel erzeugt, daß eine Kontrollvorrichtung (119) vorhanden ist, welcho den oder die Impulsgeber den Schreibimouls mit verhältnismäßig rasch ansteigender Vorderflanko auf den geneigton Sockel der Aufrechterhai tungsspannung legen läßt, wodurch der Schreibimnuls

709829/08(H

mit verhältnismäßig langsam ansteigendem Teil erzeugt wird.

21. Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet,daß die Aufrechterhaltungsspannungsquelle (Io3,lo5) eine erste Span- ; nung einer ersten Polarität und eine zweite Spannung einer zweiten Polarität mit einer Größe und Dauer während jeder Periode erzeugt, die ausreicht, die Entladung in jeder Zelle aufrecht zu erhalten, die sich im Zustand "an" befindet, und eine dritte Aufrechterhaitungsspannung der ersten Polarität zwischen der ersten und der zweiten Spannung derselben Periode mit einem geneigten Abschnitt und mit einer Größe und Dauer erzeugt, die, wenn zum Schreibimouls addiert, ausreicht, jede Zelle im Zustand "aus" in den Zustand "an" zu bringen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrechterhaltungsspannungsquelle (Io3,lo5) eine vierte Spannung der zweiten Polarität zwischen der zweiten und der ersten Spannung aufeinanderfolgender Perioden mit einer Größe und Dauer erzeugt, die, wenn zum Löschimpuls addiert, ausreicht, jede Zelle im Zustand "an" in den Zustand "aus" zu bringen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der vierten Aufrechterhai tungsspannung geringer als die Dauer il-»r dritten Aufrechterhaltungsspannung ist.

24. Vorrichtung narh Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß

7098?n/08(U

sich die Dauer des Schreibimpulses der Dauer der dritten Aufrechterhaltungsspannung annähert.

j 25. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie Schlüsselimpulsgeber (75,76;157,158) enthält, welche eine steil ansteigende Vorderflanke an den Lösch- und Schreibimpulsen erzeugen, und daß die Vorrichtung zur Erzeugung der Schreibimpulse eine Kontrollvorrichtung (92;165) enthält, welche während der Erzeugung des ersten Teils der Schreibimpulse die Schlüsselimpulsgeber abstellt, wodurch eine verhältnismäßig langsam ansteigende Vorderflanke der Schreibimpulse erzeugt wird, und die Schlüsselimpulsgeber während der Erzeugung eines zweiten Teils der Schreibimpulse anstellt, wodurch eine verhältnismäßig steil ansteigende Vorderflanke der Schreibimpulse erzeugt wird.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, daduch gekennzeichnet, daß die Aufrechterhaltungsspannungsquelle (61,63;143,145) eine erste Spannung einer ersten Polarität und eine zweite Spannung einer zweiten Polarität mit einer Größe und Dauer während jeder Periode erzeugt, die ausreicht, die Entladung in jeder Zelle aufrecht zu erhalten, die sich im Zustand "an" befindet, und eine dritte Spannung der ersten Polarität zwischen der ersten und der zweiten Spannung derselben Periode mit einer Größe und Dauer erzeugt, die, wenn zum Schreibimpuls addiert, ausreicht, jede Zelle im Zustand "aus" in den Zustand "an" zu bringen.

709829/08CU

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrechterhaltungsspannungsquelle (61,63;143,145) eine vierte Spannung der zweiten Polarität zwischen der zweiten und ersten Spannung aufeinanderfolgender Perioden mit
einer Größe und Dauer erzeugt, die, wenn zum Löschimpuls
addiert, ausreicht, jede Zelle im Zustand "an" in den Zustand "aus" zu bringen.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der vierten Spannung geringer ist als die Dauer der dritten Spannung.

29. Vorrichtung nach Ansoruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Vorderflanke des Schreibimpulses sich der
Dauer der dritten Spannung nähert.

709829/08CU