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Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einer zusätzlichen
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Zeilenleiterebene im Gasentladungsraum Die Erfindung betrifft eine
Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einem gasge@üllten Raum, der auf einer Seite
durch eine Frontplatte und auf der gegenüberliegenden Seite durch eine Rückplatte
gasdicht abgeschlossen und durch eine Steuerscheibe in einen Gasentladungsraum und
einen Nachbeschleunigungsraum unterteilt ist, die auf ihrer einen Seite als Zeilenleiter
und auf ihrer anderen Seite als Spaltenleiter eine Matrix bildende und jeweils getrennt
ansteuerbare Elektrodenbahnen trägt und zusammen mit diesen Bahnen in den Kreuzungspunkten
der Matrix durchgehende Steuerlöcher hat, und der auf der Frontplattenseite ein
mit einer Anodenschicht versehener, den Nachbeschleunigungsraum begrenzender Leuchtschirm
und auf der Rückplattenseite eine oder mehrere gegeneinander isolierte, den Gasentladungsraum
begrenzende Kathoden gegenüberliegen.
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Eine Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einer Kathode, die aus Kathodenstreifen
besteht, die voneinander isoliert parallel zueinander liegen und getrennt ansteuerbar
sind, ist aus der DE-OS 26 43 915 bekannt. Die Aufteilung der Kathode in einzelne
voneinander isolierte Kathodenstreifen ist eine Weiterentwicklung einer Flächenkathode,
wie sie aus der DE-OS 24 12 869 bekannt ist und für die Bildwiedergabe bei sogenannten
Flachbildschirmen bzw. Gasentladungs-Displays verwendet wird.
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Das Prinzip des z.B. in der DE-OS 24 12 869 beschriebenen flachen
Plasmabildschirmes besteht darin, daß in einem Gasentladungsraum (Plasmaraum) eine
Gasentladung erzeugt wird. Die Gasentladung dient als Elektronenquelle für die Anregung
des unter einem Nachbeschleunigungsraum liegenden Leuchtschirmes (Phosphorbildschirms).
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Zwischen Plasmas und Beschleunigungsraum befindet sich eine Steuerscheibe
aus dünnem Glas, die auf ihrer Ober-bzw. Unterseite zwei zueinander orthogonale
Streifenleiter (Matrix) trägt. An den Kreuzungspunkten der Streifenleiter (Zeilen-
und Spaltenleiter) befindet sich Je ein Steuerloch, um die Elektronen vom Plasma-
in den Beschleunigungsraum gelangen zu lassen. Die dem Gasentladungsraum zugewandten
Zeilenleiter dienen als Gasentladungsanoden. Das Plasma wird zum Aufbau eines Bildes
von Zeile zu Zeile fortgeschaltet. Die Zeilenanode zu der das Plasma gerade brennt,
befindet sich z.B. auf O V, während alle anderen Zeilen ein negativeres Potential
erhalten, das in der Nähe des Floatpotentials liegt.
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(Floatpotential ist das Potential, das die nicht ausgewählten Anodenzeilen
ohne äußere Beschaltung durch Aufladung annehmen). Die Anzahl der durch die Steuerlöcher
in
den Zeilenleitern hindurchtretenden Elektronen wird durch das Potential der Spaltenleitungen
bestimmt. Es treten nun zwei Nebensprecheffekte auf, und zwar in Spalten- und in
Zeilenrichtung.
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Der Nebensprecheffekt in Spaltenrichtung beruht auf der relativ großen
Ausdehnung der Gasentladung. Die Plasmaelektronen gelangen nicht nur auf die gerade
ausgewählte Anodenzeile, sondern auch mit mehr oder weniger großer Geschwindigkeit
auf alle anderen Anoden über dem Plasma. Ein geringer Teil sehr schneller Elektronen
kann weder durch das Sperrpotential der nichtangeschalteten Anoden noch durch die
auf Sperren geschalteten Spalten abgebremst werden und verursacht einen statischen
Untergrund auf dem Leuchtschirm. Sobald ein Bildpunkt auf einer ausgewählten Zeile
hell geschaltet werden soll, muß der entsprechende Spaltenleiter auf Durchlaßpotential
gelegt werden. Da nun die Sperrwirkung längs der gesamten Spalte entfällt, gelangen
auch weniger schnelle Elektronen durch die Steueröffnungen und erzeugen überall
dort, wo sich das Plasma gerade befindet, einen zusätzlich dynamischen Untergrund.
Die mittlere Amplitude dieses Untergrundes ist der Anzahl der hellgetasteten Bildpunkte
auf dieser Spalte proportional. Eine Reduzierung dieses Effektes durch Erhöhen des
negativen Zeilensperrpotentials ist nicht möglich, da sich sonst die Entladung auf
kleine Anodenbereiche beschränkt ("Anodenflecke").
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Der Nebensprecheffekt in Zeilenrichtung äußert sich darin, daß die
Helligkeit eines Bildpunktes von der Anzahl der sonst noch auf der selben Zeile
hellgeschalteten Bildpunkte abhängt. Je mehr Bildpunkte zugeschaltet werden und
umso heller sie gesteuert sind, umso dunkler
wird der betrachtete
Bildpunkt. Der vorhandene Kathodenstrom teilt sich in eine auf die Anode fließende
Komponente und in weitere durch die Löcher der Steuerscheibe fließenden Komponenten.
Wird nun einer dieser Ströme durch Steuerung von außen d.h. über die Spaltenspannung
geändert, so ändern sich auch alle anderen Ströme entsprechend, da sie über das
Plasma sehr niederohmig verkoppelt sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die horizontalen
und vertikalen Nebensprecheffekte bei einer Gasentladungsanzeigevorrichtung zu verringern.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Gasentladu.gsanzeigevorrichtung
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß im Gasentladungsraum
vor den Zeilenleitern eine zweite, zu den Zeilenleitern kongruente Zeilenleiterebene
angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist dabei im Gasentladungsraum vor den Zeilenleitern
der ersten Steuerscheibe eine zweite mit Spalten- und Zeilenleitern versehene Steuerscheibe
angeordnet.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die zweite Steuerscheibe
nur auf ihrer der Kathode zugewandten Seite (Unterseite) mit einer Zeilenleiterebene
versehen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die erste
Steuerscheibe nur auf ihrer Unterseite die Spaltenleiter trägt und daß die zweite
Steuerscheibe auf ihrer Ober- und Unterseite mit jeweils einer Zeilenleiterebene
versehen ist. Zweckmäßig trägt dabei die erste Steuerscheibe auf ihrer Oberseite
eine durchgehende Metallisierung.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist nur
eine
Steuerscheibe vorgesehen, die die beiden Zeilenleiterebenen trägt. Auf der der Steuerscheibe
zugewandten Seite einer Abstandsplatte zwischen Leuchtschirm und Steuerscheibe befinden
sich dabei die Spaltenleiter.
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Die dem Gasentladungsraum direkt zugewandte Zeilenleiterebene dient
zum Fortschalten des Plasmas. Zur Unterdrückung des dynamischen Untergrundes dient
die dahinter liegende zweite Zeilenleiterebene. Alle Zeilenleiter dieser Ebene,
die über den nicht selektierten Zeilenleitern der ersten Ebene liegen, erhalten
ein stark negatives Potential, so daß sie dieselbe oder eine größere Sperrgirkwng
ausüben wie auf Sperren geschaltete Spaltenleiter. Dadurch wird erreicht, daß in
der Matrixanordnung von Zeilen und Spalten sowohl die Zeilen als auch die Spalten
zusammen oder getrennt jeweils die volle Sperrwirkung entfalten, d.h. eine auf Durchlaß
geschaltete Spalte ergibt nur am Kreuzungspunkt mit einer eingeschalteten Doppelzeile
Helligkeit.
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Zur Beseitigung des mDersprechens in Zeilenrichtung wird die hinter
der selektierten Anodenzeile liegende Steuerzeile auf ein positiveres Potential
geschaltet als die Anodenzeile. Dadurch wird der maximal mögliche Strom über alle
Öffnungen der Anodenzeile aus dem Plasma abgezogen. Im Bereich zwischen Anodenzeile
und Steuerzeile besteht keine Querleitung zwischen den Elektronenstrahlen aus den
einzelnen Öffnungen. Jeder Spaltenöffnung werden daher gleich viele Elektronen angeboten,
die gegenseitig in ihrer Zahl nicht beeinflußbar sind, so dabei kopplung zwischen
den einzelnen Steueröffnungen entfällt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand von in den Figuren
der Zeichnung rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert
werden. Teile, die nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung beitragen, sind
in den Figuren unbezeichnet oder weggelassen.
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Dabei zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Gasentladungsanzeigevorrichtung
schematisch im Schnitt, Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Gasentladungsanzeigevorrichtung schematisch im Schnitt und die Fig. 3 und 4 weitere
Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Gasentladungsanzeigevorrichtung schematisch
im Schnitt.
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Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Gasentladungsanzeigevorrichtungen
bestehen im wesentlichen aus einer Kathode 8 und einer Steuerscheibe 1, die den
Gasentladungsraum begrenzen, sowie aus einem Leuchtschirm 9, der mit der Steuerscheibe
1 den Nachbeschleunigungsraum begrenzt.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Gasentladungsanzeigevorrichtung sind
zwei identische Steuerscheiben, und zwar die Steuerscheibe 1 und eine zweite Steuerscheibe
4 durch eine Glaslotschicht 7 miteinander verschmolzen.
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Die beiden Steuerscheiben 1 und 4 können aber auch durch eine gelochte
Isolierschicht voneinander in einem bestimmten Abstand gehalten oder durch einen
Abstandsrahmen voneinander isoliert angeordnet werden. Das Gebilde ist zwischen
Gasentladungs- und Nachbeschleunigungsraum in die Vorrichtung eingebaut. Von der
oberen Steuer-
scheibe 1 werden die Spaltenleiter 5 und die Zeilenleiter
2 benutzt. Bei der unteren zweiten Steuerscheibe 4 dienen die Zeilenleiter 3 als
Anoden des Plasmas.
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Die Fig. 2 zeigt denselben Aufbau, nur ist die zweite Spaltenebene
5 auf der unteren zweiten Steuerscheibe 4 weggelassen.
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Fig. 3 zeigt einen Aufbau, bei dem die untere Steuerscheibe 4 die
zwei Zeilenleiterebenen 2 und 3 trägt. Die obere Steuerscheibe 1 trägt auf der Unterseite
die Spaltenleiter 5. Die Oberseite der Steuerscheibe 1 kann ohne Leiterbahnen sein
oder eine durchgehende Metallisierung (Schirmgitterebene) tragen.
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Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit nur einer Steuerscheibe
1, die die beiden Zeilenleiterebenen 2 und 3 trägt. Zwischen Leuchtschirm 9 und
Steuerscheibe 1 befindet sich eine Abstandsplatte 6 (z.B. Glasplatte), die den Nachbeschleunigungsraum
ausfüllt und in der sich Löcher 10 befinden, um die Elektronen von den Steuerscheibenlöchern
zu den Phosphorbildpunkten gelangen zu lassen. Die Löcher 10 verjüngen sich konisch
zu den Steuerscheibenlöchern hin. Auf der der Steuerscheibe 1 zugewandten Seite
dieser Abstandsplatte 6 befinden sich die Spaltenleiter 5. Steuerscheibe 1 und Abstandsplatte
6 können durch Glaslot voneinander isoliert verbunden werden.
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6 Patentansprüche, 4 Figuren.
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