DE2721009B2

DE2721009B2 - Mit Wechselspannung gesteuerte Gasentladungsanzeigetafel

Info

Publication number: DE2721009B2
Application number: DE2721009A
Authority: DE
Inventors: Shizuo Dipl.-Ing. Andoh; Toyoshi Dipl.-Ing. Kawada; Kazuo Dipl.-Ing. Yoshikawa
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1976-05-10
Filing date: 1977-05-10
Publication date: 1979-01-11
Also published as: CA1067631A; IT1085069B; GB1538672A; FR2351491A1; NL7705020A; NL182438B; FR2351491B1; NL182438C; DE2721009A1; US4107578A; DE2721009C3; JPS52136519A; JPS5832712B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungsanzeigetafel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Gasentladungsanzeigetafeln, bei denen die Elektroden mit dielektrischen Schichten bedeckt und einander gegenüberstehend in einem Raum angeordnet sind, in dem ein Entladungsgas eingeschlossen ist, sind unter der Bezeichnung Plasmaanzeigetafel oder auch kurz Plasmadisplay bekannt (Elektronik, 1976, Heft 4, S. 40). Bei derartigen Gasentladungsanzeigetafeln sind Elektroden gebräuchlich, die in X-Richtung (nachstehend als ^-Elektroden bezeichnet) verlaufen. Diese sind mit xi (/= 1, 2, 3,...) bezeichnet. Ferner sind in V-Richtung verlaufende Elektroden (nrchstehend als K-Elektroden bezeichnet) vorgesehen, die hier mit yj(J = 1, 2, 3 ...) bezeichnet sind. Diese sind einander rechtwinklig überkreuzend angeordnet, und die Teilungsabstände der Elektroden px und py sind einander gleich, wie in F i g. 1 beispielsweise dargestellt. Jeder Elektrode wird ein Erhaltungsimpulssignal zugeleitet, und im Falle des Schreibens wird ein Schreibimpuls an die jeweils ausgewählten X- und V-Elektroden angelegt. Stellt man

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55 die Zündspannung und die minimale Erhaltungsimpulsspannung eines Entladungspunkts Cy am Schnittpunkt der Elektroden xi und yj mit Vr und V_sm dar, so wird jeweils eine Impulsspannung V_s ausgewählt, die folgender Beziehung genügt:

v_m< v_s< ν,.

Ferner wird eine Schreibimpulsspannung V_w für den angewählten Entladungspunk} gewählt, welcher der Beziehung genügt V> < V^.

F i g. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel den Verlauf eines Steuersignals. Die Bezugszeichen V_x, und V_ya bezeichnen die Spannungen, die an die angewählten X- und V-EIektroden jeweils angelegt werden. Mit K_x/, und Vyb sind Spannungen bezeichnet, die an die jeweils nicht angewählten X- und V-Elektroden angelegt sind. Mit V, ist eine Spannung bezeichnet, die an den angewählten Entladungspunkt gelegt ^;st Mit PS sind die Impulse der Erhaltungsspannung V, bezeichnet Mit PWX ist die positive Halbauswahl-Schreibspannung mit der Spannung V_xw bezeichnet Mit PWY ist die negative Halbauswahl-Schreibspannung der Schreibimpulse mit der Amplitude Vyw bezeichnet. Mit PW sind Schreibimpulse der Spannung

V,_w + Vy* = V_w

bezeichnet

Beispielsweise werden für den Fall des Anschreibens von Information am Entladungspunkt C33 am Schnittpunkt der Elektroden χ3 und y3 bei der Anzeigetafel nach F i g. 1 ein Impulszug, welcher dem Verlauf der Spannung V_x, entspricht und ein Impulszug, welcher durch den Verlauf V_y, gekennzeichnet ist, an die Elektroden χ 3 und yZ jeweils angelegt, und Impulszüge mit den Verläufen V_xb und V_yb werden jeweils an die anderen nichtangewählten Elektroden angelegt, wodurch die Schreibimpulse der zusammengesetzten Schreibimpulsspannung

V-V 4-1/

'W — 'Xw * ' yw

an den Entladungspunkt C33 zum Schreibzeitpunkt angelegt werden. Da die Spannung V_w höher als die Zündspannung V>ist, wird am Entladungspunkt C33 ein Entladungsfleck erzeugt.

F i g. 3 zeigt als Diagramm die Schreibcharakteristik der bekannten Gasentladungstafel, die oben beschrieben wurde. Auf der Ordinate ist die impulsförmige Erhaltungsspannung V_s und auf der Abszisse das zusammengesetzte Impulssignal V_w aufgetragen. Der schraffierte Bereich bildet dabei das normale Arbeitsgebiet. Wenn beispielsweise die impulsförmige Erhaltungsspannung V_s den Wert V_s 1 besitzt, so ist die niedrigste Spannung des zusammengesetzten Schreibimpulssignals V_w oberhalb der ein Schreiben möglich ist. Wenn die Spannung V». schrittweise ansteigt, so wächst die Intensität der Schreibentladung mit einem Ladungskoppelungseffekt was zu einer unerwünschten Entladung oder »Fehlzündung« von benachbarten Entladungspunkten führt, die nur halb angewählt sind. Der Bereich, in dem derartige Fehlzündungen nicht verursacht werden, wird als Schreiboperationsbreite definiert, und die Impulsspannung V_wdes zusammengesetzten Schreibimpulssignals muß in diesem Bereich eingesetzt sein.

Die Erfinder haben nun gefunden, daß eine Polaritätsabhängigkeit des Schreibimpulses im Zusammenhang mit dem Phänomen der Verursachung derartiger Fehlzündungen an benachbarten Entladungspunkten

besteht In anderen Worten bedeutet dies, daß wenn die zusammengesetzte Schreibimpulsspannung mit positiven und negativen Impulsen PWX und PWYjeweils an die Elektroden χ 3 und yZ gelegt wird, den mit VWi bezeichneten Wert erreicht, Fehlzündungen an den benachbarten Entladungspunkten C32 und C34 längs der Elektrode χ 3 erzeugt werden, welche mit den positiven Schreibimpulsen PWX für die Halbauswahl beaufschlagt sind. Andererseits werden keine Fehlzündungen an den benachbarten Entladungspunkten C23 und C43 längs der Elektrode yi ausgelöst, welche mit der negativen Schreibimpulsspannung PWY zur Halbauswahl beaufschlagt sind, sogar wenn die Spannungen VW und Vyw der beiden Schreibimpulsspannung ^n PWX und PWY, die zur Hälfte der Auswahl dienen, einander gleich sind. Wenn die zusammengesetzte Schreibimpulsspannung schließlich auf den Wert V_wh2 ansteigt, wird auch an den vorgenannten Entladungspunkten C23 und C43 eine Fehlzündung erzeugt Das bedeutet daß die benachbarten Entladungspunkte in den X- und K-Richtungen, an denen Fehlzündungen durch das Halbauswahlsignal verursacht werden, abhängig von der Polarität der Schreibimpulse verschieden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mit Wechselspannung gesteuerte Gasentladungsanzeigetafel der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine hohe Auflösung der Anzeige erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Die Erfindung hat den Vorteil, daß mit der Gasentladungsanzeigetafel eine stabile und sich durch hohe Auflösung auszeichnende Anzeige erreicht wird.

Kurzbeschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele:

Fig. 1 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Elektrodenanordnung bei Gasentladungsanzeigetafeln üblicher Art;

F i g. 2 zeigt als Diagramm Signalverläufe der Steuersignale, die bei üblichen Gasentladungsanzeigetafeln verwendet werden;

Fig.3 zeigt als Schaubiid die Schreibcharakteristik bei einer üblichen Gasentladungsanzeigetafel;

Fig.4 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Elektrodenanordnung bei der Gasentladungsanzeigeeinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig.5 zeigt ein Schnittbild zur Erläuterung des wesentlichen Teils der Gasentladungsanzeigetafel gemäß der Erfindung;

Fig.6 zeigt a.ls Schaubild die Schreibcharakteristik der Gasentladungsanzeigetafel gemäß der Erfindung;

Fig.7 zeigt die Steuerschaltung bei einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig.8 zeigt als Diagramm den Verlauf der Steuersignale einer Ausführungsform gemäß der Erfindung.

F i g. 4 dient der Erläuterung der Elektrodenanordnung bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung. Dort ist der Teilungsabstand px der Elektroden xi kleiner gewählt als der Abstand py der Elektroden yj. In diesem Falle können die Verläufe der Steuersignale beispielsweise wie in F i g. 2 dargestellt gewählt werden, und die Schreibimpulse PWX an den Elektroden x/sind positiv, während die Schreibimpulse an den Elektroden yi negativ sind. Das bedeutet, daß der Teilungsabstand der Elektroden, die mit positiven Schreibimpulsen beaufschlagt sind, kleiner gewählt ist, als der Abstand der Elektroden, die mit negativen Schreibimpulsen beaufschlagt werden.

Fig.5 zeigt im Schnitt den wesentlichen Teil einer Gasentladungsanzeigetafel, deren Konstruktion ein Paar von Substraten 1 und 2, zum Beispiel aus Glas, enthält die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Das Substrat 1 trägt auf der inneren Seite eine Vielzahl von V-Elektroden 3, die horizontal angeordnet und mi! einer dielektrischen Schicht 4, beispielsweise aus niedrigschmelzendem Glas, bedeckt sind. Das andere Substrat 2 trägt ebenfalls auf der Innenseite X-Elektroden 5, die derart angeordnet sind, daß sie die obenerwähnten Y- Elektroden rechtwinklig kreuzen. Diese sind ebenfalls mit einer dielektrischen Schicht 6, zum Beispiel aus niedrigschmelzendem Glas, bedeckt

Vor dem Zusammenbau einer derartigen Gasentladungsanzeigetafel werden gläserne Abstandhalter 7 mit der dielektrischen Schicht 4 durch ein Klebemittel verbunden, welches sich durch die Hitze nach Brennen der dielektrischen Schicht 4 zersetzt Darauf wird die Anordnung einschließlich des Substrats 1 erwärmt. Durch diese Wärmebehandlung wird das Klebemittel zersetzt oder verdampft, und gleichzeitig werden die Glasabstandshalter 7 mit der dielektrischen Schicht 4 aus niedrigschmelzendem Glas verschmolzen. Danach wird eine Schutzschicht 8 aus Magnesiumoxyd (MgO) auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht 4 einschließlich der Giasabstandshalter 7 gebildet. Eine ähnliche Schutzschicht 9 wird auch auf der anderen dielektrischen Schicht 6 angebracht

Die auf diese Weise behandelten beiden Substrate sind einander gegenüberliegend angeordnet, wobei die

jo X- und K-EIektroden 5 bzw. 3 einander überkreuzen, und die Anordnung wird an ihrem Umfang mit einem Dichtungsmittel 10 verschlossen. Als nächstes wird der Raum 11, der durch die Abstandhalter 7 definiert ist, einmal evakuiert, und dann wird eine Gasmischung zur Entladung in dem Raum 11 eingeschlossen und somit eine Gasentladungsanzeigetafel fertiggestellt.

Die Wirkungsweise einer derartigen Gasentladungsanzeigeanordnung ist in F i g. 6 dargestellt, wobei der schraffierte Bereich das normale Arbeitsgebiet der Anzeigetafel wiedergibt. Dieses ist im wesentlichen ähnlich dem Arbeitsgebiet der bekannten Anzeigeeinrichtung, wie in F i g. 3 dargestellt. Bei der vorliegenden Erfindung ist jedoch der Abstand der Elektroden xi im Vergleich zu den Elektroden yj, wie oben beschrieben,

■r> verringert. Daraus ergibt sich beispielsweise bei einem Einschreiben von Information in den Entladungspunkt C33, wenn die zusammengesetzte Schreibimpulsspannung V_Wh ι ist, daß eine unerwünschte Entladung an den benachbarten Entladungspunkten C32 und C34 längs

in der Elektrode χ 3 auftritt, und wenn die genannte zusammengesetzte Spannung V_whi ist, so wird eine unerwünschte Entladung in ähnlicher Weise an den benachbarten Entladungspunkten C23 und C43 längs der Elektrode y3 erzeugt. Ein Vergleich der Charakteri-

)ι stik nach F i g. 6 mit der nach F i g. 3 ergibt, daß die Werte V_wh2> V_wh? und daß V_wt,\< V_whr sind. Demgemäß wird der normale Arbeitsbereich nicht verringert, auch wenn der Abstand der Elektroden xi verringert wird.

Da der verringerte Schrittabsiand der Elektroden xi nicht zu einer Verringerung des normalen Arbeitsbereiches führt, läßt sich somit eine stabile und hochauflösende Anzeige erreichen. Der Schrittabstand der Elektroden y/kann auf etwa die Hälfte des Schrittabstandes py der anderen Elektroden yj verringert werden. Schließlich kann im Falle, daß der Schrittabstand der K-Elektroden kleiner als der der A"-Elektroden ist, das Schreiben durch Anlegen einer negativen ImDulssDan-

nung an die ΛΓ-Elektrode und einer positiven Impulsspannung an die K-Elektrode ausgeführt werden. Das bedeutet, da3 die vorliegende Erfindung ein Phänomen benutzt, wonach der Kopplungseffekt zwischen benachbarten Entladungspunkten in Richtung der Elektroden (in X-Richtung), die mit positiver Schreibimpulsspannung beaufschlagt sind, größer ist als der Effekt in Richtung der Elektroden (in K-Richtung), die mit negativer Schreibimpulsspannung beaufschlagt sind, und die Erfindung erreicht eine hochauflösende Anzeige durch Verringerung des Schrittabstandes bei einer der Elektrodenarten ohne Verringerung des Schreibbereiches.

Fig.7 zeigt den wesentlichen Teil der Ausführung einer Steuerschaltung zur Verwendung in einer Ausführungsform im genannten Ansteuersystem. Die dargestellte Gasentladungsanzeigetafel PDP besitzt eine Matrix von 5x7 Punkten zur Darstellung eines Zeichens, und der Schrittabstand bei der K-Elektrode ist größer als bei der A"-Elektrode.

Die Gruppen von K-Eleklroden bestehen jeweils aus sieben Elektroden /11 bis y 17 und y2\ bis y27 mit großem Schrittabstand. Um die entsprechenden Zeichenreihen zu bilden, sind diese mit Paaren von Transistoren QYUi und QYU2 für die Aufwärtserhaltungsspannungund mit Transistoren QYD1 und QYD 2 für die Abwärtserhaltungsspannung über zwei Gruppen von Diodenanordnungen DYUl, DYU2 und DYDX, DYD 2 jeweils verbunden. Die Elektroden entsprechender Gruppen sind jeweils über Widerstandsanordnungen RYW bis RYYl und RY2X bis RY27 an die Adressenschaltungstransistoren QYA 1 und QYA 2 angeschlossen, die ihrerseits mit der negativen Versorgungsspannung — V_yw verbunden sind. Ferner sind korrespondierende Elektroden der K-Elektrodengruppen jeweils mit Adressenbegrenzungstransistoren QYCi bis QYC7über Diodenanordnungen DYA 1 und DYA 2 verbunden. Somit sind die V-Elektroden selektiv mit einer negativen Schreibimpulsspannung PWYdurch die Adressenschaltungstransistoren und die Adressenbegrenzungstransistoren der Widerstandsdiodenmatrix-Anordnung zu beaufschlagen.

Andererseits sind die X-Elektrodengruppen, deren jede aus fünf Elektroden χ 11 bis χ 15 und χ 21 bis χ 25 mit geringem Schrittabstand bestehen, um jeweils Zeichenspalten zu definieren mit Paaren von Aufwärtserhaltungstransistoren QXUi und QXU 2 verbunden, während die Abwärtserhaltungstransistoren QXD1 und QXD 2 über zwei Gruppen von Diodenanordnungen DXUi, DXU2 und DXDi, DXD2 jeweils verbunden sind. Ferner sind jeweils entsprechende Elektroden der jeweiligen Λ"-Elektrodengruppen mit entsprechenden Adressenschalttransistoren QXA 1 bis QXA 5 über Widerstandsanordnungen RX11 bis RX 15 und RX 21 bis RX25 verbunden. Die Adressenschalttransistoren QXA 1 bis QXA 5 liegen jeweils an einer positiven Versorgungsspannungsklemme + V_n* Durch ihre selektive Ansteuermöglichkeit sind die X-Elektroden der jeweiligen A^Elektrodengruppen selektiv mit positiven Schreibimpulssignalen PWX zu versorgen. Hierbei wird die Auswahl der jeweiligen XElektrodengruppen durch die Abwärtserhaltungstransistoren QXDi und QXD 2 in der Weise verwirklicht, daß nichtangewählte Elektroden auf Massepotential festgehalten werden. Mit dem Bezugszeichen + V₅ ist eine Erhaltungsspannung bezeichnet Bei Ansteuerung des Aufwärtserhaltungstransistors und des Abwärtserhaltunestransistors auf beiden Seiten der X- und Y- Elektrodengruppen wird an jede Elektrode das Erhaltungsimpulssignal angelegt.

In der obengenannten Steuerschaltung werden Schreibimpulse entsprechend dem zeichenmäßigen Informationsmuster nacheinander an ausgewählte X-Elektroden für jeden Zeichenblock angelegt, was in der sogenannten »Line at a Time-Weise« erfolgt. Damit kann das gewünschte Zeichen zur Anzeige gebracht werden. Da der Schrittabstand der X-Elektroden, die

ίο sich in vertikaler Richtung erstrecken, kleiner als der Schrittabstand der K-Elektroden ist, läßt sich das angezeigte Zeichen leicht interpretieren, und die Steuerung läßt sich in einem weiten Arbeitsbereich ausführen.

Fig. 8 zeigt den Verlauf von Steuersignalen, die bei einer Ausführungsform der Erfindung benutzt werden. Die Bezugszeichen V_xa und V_ya zeigen den Verlauf von Impulszügen, die an ausgewählte X- und K-Elektroden jeweils angelegt werden. V,b und V_yb bezeichnen den

2n Verlauf von Impulssignalen, die an nichtausgewählte X- und K-Elektroden jeweils angelegt werden. V_a bezeichnet einen Impulsverlauf, welcher am ausgewählten Entladungspunkt auftritt. Mit PS ist ein Erhaltungsimpulssignal mit der Spannung V₁ bezeichnet. PWX stellt die positive Halbauswahl-Schreibspannung dar, die eine Impulsspannung von V_xw besitzt. Mit PWY ist die negative Halbauswahl-Schreibspannung bezeichnet, die eine Impulsspannung von V_yw besitzt. PW bezeichnet Schreibimpulse mit einer Spannung V_xw + V_yw = V_w.

ίο Auf den Schreibimpuls PW folgend, wird eine Erhaltungsimpulsspannung PS angelegt, um die Entladung zu stabilisieren, die an dem ausgewählten Entladungspunkt hervorgerufen wurde.
Die Spannung V_xw des Halbauswahlimpulssignals

J5 PWX läßt sich gleich der Spannung V_s der Erhaltungsimpulse PS bemessen. Hierbei kann die Stromversorgungsquelle zur F.rzeugung der Spannung V₅ = V_xw ebenfalls zur Erzeugung der Schreibimpulse PWX und der Aufrechterhaltungsimpulse PS verwendet werden.

4(i Ferner läßt sich eine Spannung V_xw- der Erhaltungsimpulsspannung überlagern, um die Halbauswahlschreibimpulse PWX zu erhalten. Dabei läßt sich durch die Schreibimpulse PWXund die Halbauswahl-Schreibimpulse PWY der Spannung V^- ein Schreibimpulssi-

4> gnal PW mit der Spannung

Vs + Κ»

Vy₁₁, = V₁₁

dem ausgewählten Entladungspunkt zuführen.

V) Kurz gesagt genügt es, lediglich Impulse an ausgewählte X- und K-Elektroden anzulegen, so daß die Potentialdifferenz zwischen gegenüberliegenden Elektroden, die den ausgewählten Entladungspunkt bilden, eine so hohe Spannung besitzen, daß eine Entladung erzeugt wird. Demgemäß erfordert bei der vorliegenden Erfindung das negative Schreibimpulssignal, welches an die Elektroden mit größerem Schrittabstand gelegt wird, nicht daß es absolut negativ gerichtet ist (betrachtet vom Massepotential aus), sondern es

ho erfordert eine Polarität bezüglich des Potentials der Elektrode mit geringerem Schrittabstand.

Wie vorher beschrieben sind bei der vorliegenden Erfindung jeweils die Schrittabstände zwischen den Elektroden bei entweder den X- oder den y-Elektroden

ι. ■ kleiner als bei den anderen Elektroden gewählt, um eine hohe Auflösung der Anzeige zu ermöglichen. Durch Anwendung eines positiven Schreibimpulses an die Elektroden mit kleinerem Elektrodenschrittabstand und

eines negativen Schreibimpulses an die Elektroden mit größerem Schrittabstand wird ein zusammengesetzter Schreibimpuls am ausgewählten Endladungspunkt erzeugt, der die übliche Wirkungsweise wie bei bekannten Anzeigetafeln hervorruft.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mit Wechselspannung gesteuerte Gasentladungsanzeigetafel, bei der eine Vielzahl von X- und ^-Elektroden vorgesehen ist, die jeweils mit dielektrischen Schichten bedeckt und einander gegenüberstehend in einem einzigen Raum angeordnet sind, in dem ein Entladungsgas eingeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittabstand entweder der X- oder V-Elektroden kleiner als bei den anderen Elektroden gewählt ist, und daß an einem ausgewählten Entladungspunkt ein Schreibimpulssignal angelegt wird, indem eine positive Impulsspannung an eine ausgewählte Elektrode der Elektroden mit kleinerem Schrittabstand und eine negative Impulsspannung an eine ausgewählte Elektrode aus den Elektroden mit größerem Schrittabstand angelegt wird.

2. Gasentladungsanzeigetafel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die X- und V-Elektroden Erhaltungsimpulsspannungen wechselweise auf das Anlegen der Schreibimpulsspannungen folgend zugeführt werden.

3. Gasentladungsanzeigetafel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der positiven Impulsspannung, die an ausgewählte Elektroden mit dem kleineren Elektrodenschrittabstand angelegt wird, so gewählt ist, daß sie im wesentlichen gleich der Größe der Erhaltungsimpulsspannung ist.

4. Gasentladungsanzeigetafel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden mit kleinerem Schrittabstand die in vertikaler Richtung sich erstreckenden X-Elektroden sind.

5. Gasentladungsanzeigetafel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Erhaltungsimpulsspannung, die an ausgewählte Elektroden aus den X- und K-£lektroden angelegt wird, eine weitere Impulsspannung überlagert ist.