NL8303695A

NL8303695A - Gasplasmaweergeefinrichting.

Info

Publication number: NL8303695A
Application number: NL8303695A
Authority: NL
Original assignee: Western Electric Co
Priority date: 1982-10-27
Filing date: 1983-10-26
Publication date: 1984-05-16
Also published as: GB2129595B; FR2535498B1; DE3339022C2; NL191640B; GB2129595A; CA1212186A; GB8328180D0; JPS5994328A; US4554537A; NL191640C; FR2535498A1; DE3339022A1

Description

* f * VO 5144

Gasplasmaweergeef inrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een weergeefinrichting en meer in het bijzonder op een door een wisselstroom aangedreven plasma-weergeefpaneel.

Zoals bekend omvatten plasmaweergeefpanelen in wezen een sub-5 straat met daarop een diëlektrische laag, en een kap, welke ook een diëlektrische laag kan omvatten, welke zodanig is geplaatst, dat daar-tussen een spleet wordt bepaald. Een gas, dat kan worden geïoniseerd, zoals neon waaraan 0,1% argon is toegevoegd, bevindt zich afgedicht binnen de spleet. De weergave wordt bepaald door locaal geïnduceerde 10 glimontladingen in het gas, welke worden veroorzaakt door aan gekozen elektroden in stelsels, die in de diëlektrische lagen zijn ingebed, een gewenste potentiaal aan te leggen.

Bij een type plasmaweergeefpaneel, dat hier wordt betiteld als het ”tweeling-substraat”-type, is een eerste stelsel van even-15 wijdige elektroden in het diëlektricum op de substraat ingebed, en is een tweede stel'sel in het diëlektricum van de kap ingebed in een richting, loodrecht op het eerste stelsel teneinde in de kruispunten van de twee stelsels weergeefplaatsen te bepalen. Een gewenste plaats wordt weergegeven door registratiepulsen met tegengestelde polari-20 teiten aan gekozen elektroden in de boven- en onderstelsels toe te voeren, welke pulsen voldoende zijn erna in het kruispunt van de twee elektroden een plasma te verschaffen. Dit veroorzaakt op zijn beurt in het kruispunt gedurende een korte periode een glimontlading.

De elektronen en positiefionen van het plasma hebben de neiging om 25 in het punt aan tegenover elkaar gelegen oppervlakken van de diëlek-trica te accumuleren, zodat een "wand"-spanning ontstaat en op de plaats aanwezig blijft wanneer de registratiepulsen worden verwijderd. De glimontlading wordt derhalve in het punt vastgehouden door aan de twee elektroden Rvasthoud"-pulsen met kleinere amplituden dan de 30 registratiepulsen en een initieel omgekeerde polariteit toe te voeren. De vasthoudpulsen hebben geen voldoende waarde om een doorslag van het gas te veroorzaken en derhalve zullen slechts plaatsen, welke eerder zijn geregistreerd, glimmen ten gevolge van de wandspanning, die uit de registratiepulsen overblijft. De vasthoudpulsen worden continu 8303695 * i -2- als een wisselstroomsignaal toegevoerd teneinde een verschuiving in de accumulatie van ladingen bij elke polariteitsverschuiving te veroorzaken en het punt glimmend te houden totdat aan de elektroden een wissignaal wordt toegevoerd. Het wissignaal omvat weer pulsen met tegen-5 gestelde polariteiten die aan de twee elektroden worden toegevoerd, doch waarvan de grootte of duur zodanig is, dat de wandspanning in het punt wordt geëlimineerd.

Het tweelingsubstraat-type, ofschoon adequaat, heeft een aantal bezwaren. De schakeling voor het toevoeren van de signalen is 10 betrekkelijk complex aangezien het vasthoudsignaal een signaal met betrekkelijk grote stroom is, dat aan alle elektroden moet worden toegevoerd, terwijl het registratie/wis-signaal het signaal met kleine stroom is, dat aan slechts gekozen elektroden op een bepaald tijdstip moet worden toegevoerd, terwijl de beide signalen toch door de-15 zelfde schakeling aan dezelfde elektroden worden aangelegd. Voorts moet de ruimte tussen de diëlektrica op de kap en de substraat nauwkeurig worden bestuurd aangezien anders variaties in de vasthoud-velden op verschillende plaatsen zullen leiden tot glimoverspreken naar niet-geadresseerde plaatsen tijdens vasthoudperioden of altema-20 tief, het doven tijdens vasthoudperioden van eerder geadresseerde plaatsen. Bovendien maakt een ionenbombardement van het kapoppervlak tijdens het aanleggen van het wisselstroom-vasthoudsignaal het onpraktisch een fotoluminescente fosfor op het oppervlak aan te brengen om de weergave te verbeteren. (Voor besprekingen van typerende tweeling-25 substraat-typen wordt bijvoorbeeld gewezen naar de Amerikaanse octrooi-schriften 3.989.974 en 4.328.489).

Om enige van deze bezwaren te elimineren, is ook voor wissel-stroomplasmaweergeefinrichtingen een "enkelvoudige substraat"-constructie voorgesteld. Bij een dergelijke constructie worden de beide 30 stelsels beide op dezelfde substraat geplaatst en van elkaar gescheiden door een diëlektrische laag. Ook hier weer worden in of bij de kruispunten van de twee stelsels weergeefplaatsen gevormd. Aangezien echter de elektroden zijn beperkt tot een enkele substraat, is de ruimte tussen de substraat en de kap niet langer kritisch en voorts 35 kan een fosfor op de kap worden aangebracht aangezien dit oppervlak geen ionenbombardement ondergaat. (Zie bijvoorbeeld het Amerikaanse 8303695 -3- ft ♦ octrooischrift 4.164.678). De registratie/wis- en vasthoudsignalen worden evenwel nog steeds op in hoofdzaak dezelfde wijze toegevoerd als bij de tweeling-substraatconstructie en derhalve wordt de complexe bouw van de adresseerschakeling niet gereduceerd.

5 Volgens de uitvinding maakt een plasmaweergeefstelsel en een werkwijze voor het bedrijven daarvan, waarbij de voordelen van een enkelvoudige-substraatconstructie worden onderhouden in een tweeling-substraatconstructie een grote scheiding van de registratie/wis- en vasthoudfuncties mogelijk.

10 De uitvinding voorziet daartoe in een weergeefinrichting en een werkwijze voor het bedrijven daarvan. In het inrichtingsaspect voorziet de uitvinding in een eerste substraat met een eerste diëlektri-sche laag, die op een eerste substraatoppervlak is gevormd, een tweede substraat met een tweede diëlektrische laag, die op een tweede sub-15 straatoppervlak is gevormd, een spleet, welke is gevormd tussen de twee diëlektrische lagen, en een gas, dat in staat is tot het vormen van een glimontlading, welk gas zich binnen de spleet bevindt. Eerste « en tweede stelsels'van elektroden zijn op de oppervlakken van de eerste en tweede substraten gevormd, door de diëlektrische lagen be-20 kleed en zodanig gepositioneerd, dat tussen de elektroden van de twee stelsels kruispuntgebieden worden gevormd. Het eerste stelsel omvat een aantal paren elektroden, die in tenminste de kruispuntgebieden zodanig van elkaar zijn gescheiden, dat een glimontlading aan het oppervlak van het diëlektricum tussen de elektroden van elk paar kan 25 worden onderhouden. Een spanning wordt selectief aan de elektroden van de eerste en tweede stelsels aangelegd om paren elektroden voor het inleiden en doven van de glimontlading in gewenste kruispuntgebieden te kiezen. Een andere spanning wordt aan slechts de elektroden van het eerste stelsel aangelegd om een glimontlading tussen de paren 30 elektroden, die voor een' glimontlading in de gewenste kruispuntgebieden zijn gekozen, te onderhouden.

Bij de werkwijze voor het bedrijven van de inrichting wordt een gewenst kruispuntgebied voor weergave gekozen door een puls met een bepaalde polariteit aan een gekozen elektrode van het tweede stelsel 35 en puls met tegengestelde polariteit aan een gekozen eerste elektrode in het eerste stelsel in het gewenste kruispuntgebied toe te voeren, 8303595 . i -4- voldoende om een netto accumulatie van ladingen met tegengestelde polariteiten op de diëlektrische lagen over de twee elektroden te veroorzaken. Daarna wordt een puls aan een andere elektrode in het eerste stelsel in het gewenste kruispuntgebied toegevoerd. Deze puls heeft 5 dezelfde polariteit als de puls, welke eerder aan de elektrode in het tweede stelsel is toegevoerd en is voldoende om de ladingen, die over de elektrode van het tweede stelsel zijn geaccumuleerd, naar het diëlektrische laaggedeelte over de genoemde andere elektrode in het eerste stelsel over te dragen. Dit leidt tot een ladingsaccumulatie 10 over de twee elektroden in het eerste stelsel, welke voldoende is om daartussen een glimontlading te veroorzaken, welke kan worden onderhouden door wisselstroomsignalen met tegengestelde polariteiten, die aan de twee elektroden van het eerste stelsel worden toegevoerd.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder 15 verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig. 1 een gedeeltelijk schematisch, uiteengenomen, perspectivisch aanzicht van een uitvoeringsvorm van een weergeefinrichting volgens de uitvinding; fig. 2-6 schematische dwarsdoorsneden over de lijn II-II van 20 fig. 1 ter illustratie van de werking van de uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding; fig. 7 een afbeelding van een typerende signaal golf vorm, welke wordt gebruikt voor het bedrijven van dezelfde uitvoeringsvorm van de weergeefinrichting volgens de uitvinding; 25 fig. 8 een bovenaanzicht van het elektrodestelsel voor een verdere uitvoeringsvorm van een weergeefinrichting volgens de uitvinding; fig. 9 een dwarsdoorsnede van de uitvoeringsvorm van een weergeef tinrichting volgens fig. 8; 30 fig. 10 een bovenaanzicht van een elektrodestelsel voor een verdere uitvoeringsvorm van een weergeefinrichting volgens de uitvinding; fig. 11 een dwarsdoorsnede van de uitvoeringsvorm van de weergeefinrichting volgens fig. 10; 35 fig. 12 een illustratie van een typerende signaalgolfvorm, welke wordt, gebruikt voor het bedrijven van de uitvoeringsvorm volgens fig.

10 en 11 van de weergeefinrichting volgens de uitvinding; en 8303695 * » -5- fig. 13 en 14 schema's van een gedeelte van de schakeling/ welke wordt gebruikt voor het bedrijven van de uitvoeringsvorm volgens fig. 1.

Het is duidelijk, dat terwille van de afbeelding deze figuren 5 niet noodzakelijkerwijze op schaal zijn getekend.

De basiscomponenten van de weergeefinrichting vindt men in fig. 1. Op een eerste transparante substraat 10 is een eerste stelsel elektroden aangebracht. (Het is duidelijk, dat deze figuur dient ter illustratie en dat een werkelijke inrichting veel meer elektroden om-10 vat.) Het stelsel omvat bij dit voorbeeld drie paren elektroden (Y. en Y_, Y_ en Y., Yc en Y.), die zich in wezen evenwijdig aan elkaar uitstrekken. In gewenste weergeefgebieden 31-39 worden de elektroden in de paren zo dicht bij elkaar gebracht, dat een glimontlading mogelijk is, zoals later zal worden toegelicht. In dit voorbeeld zijn voor 15 elk elektrodepaar drie van dergelijke gebieden aanwezig. Eén elektrode van elk paar (Y,, Y,, Y ) is gemeenschappelijk verbonden met een ge-schikte schakeling, die bij dit voorbeeld is voorzien van twee p-n-p-transistoren 11 en 12 en één n-p-n-transistor 13, waarvan de collectors parallel zijn gekoppeld. De andere elektroden van elk paar 20 (Y-, Y., Y,) zijn individueel gekoppeld met een geschikte adresseer- 2 4 o schakeling, wélke bij dit voorbeeld is voorzien van een afzonderlijke n-p-n-transistor (14, 15, 16) welke is gekoppeld met elke elektrode, en een paar transistoren (17, 18), de ene een p-n-p-en de andere een n-p-n-type, gekoppeld met elk van de elektroden en parallel aan de 25 individuele transistoren (14, 15, 16) als aangegeven. Individuele dioden (19-24) zijn tussen elk van de transistoren van het paar (17 en 18) en de elektroden (Y2, Y^ en Y^) gekoppeld.

Over het eerste stelsel is een eerste diëlektrische laag 25 gevormd, die gewoonlijk bij plasmaweergeefinrichtingen wordt toegepast.

30 In dit voorbeeld bestaat de laag uit een loodoxidesoldeer-glas met een dikte van 10-20 micron.

Op een tweede transparante substraat 26, welke ook kan worden beschouwd als de kap van de inrichting, is een tweede stelsel van elektroden gevormd. Dit stelsel omvat drie in wezen evenwijdige elektroden, 35 , X2, X^, welke zodanig zijn opgesteld, dat zij in wezen loodrecht staan op de elektroden van het eerste stelsel. Elk van deze elektroden 8303695 -6- is gekoppeld met een geschikte adresseerschakeling, welke in dit geval is voorzien van individuele p-n-p transistoren 27, 28 en 29, die met elke elektrode zijn gekoppeld. Een tweede diëlektrische laag 30, welke in dit geval identiek is aan de eerste diëlektrische laag, is over de 5 elektroden in het eerste stelsel gevormd.

Voorts zijn over de diëlektrische lagen 25 en 30 respectievelijk extra lagen 40 en 41 gevormd. Meer in het bijzonder omvatten deze lagen een dunne laag van een materiaal met geringe uittreedsnelheid voor het verschaffen van een goede 'elektronenemissie. Bij dit voor-10 beeld bestaat elke laag uit een samenstel van een CeO^ (ceriumdioxide)-

O

lijmlaag met een dikte van bij benadering 1000 A en een laag vam MgO

O

(magnesiumoxide) met een dikte van bij benadering van 1500 Ά. Er wordt op gewezen, dat deze lagen uit de hiernavolgende figuren terwille van de eenvoud zijn weggelaten. ' 15 De twee substraten worden evenwijdig aan elkaar opgesteld om daartussen een kleine spleet G te vormen. (Zie fig. 2-6). (Het is duidelijk, dat de afstand tussen de substraten in fig. 1 ter illustratie sterk overdreven is voorgesteld). Bij dit voorbeeld bedraagt de spleetafstand bij benadering 125 micron. Ofschoon in de tekening niets 20 is aangegeven, wordt bij de normale constructie het spleetgebied af-gedicht nadat daarin een ioniseerbaar gas is ingebracht, dat in dit voorbeeld bestaat uit neon waaraan 0,1% argon is toegevoegd. De elektroden van de twee stelsels zijn zodanig opgesteld, dat de X^-X^ elektroden de ï.-Y elektroden kruisen in de gebieden 31-39, waar de elek-16 25 trodeparen voldoende dicht bij elkaar liggen om een glimontlading te onderhouden. Derhalve omvat elk kruispuntgebied een paar dicht bij elkaar gelegen elektroden uit het eerste stelsel en één elektrode, die loodrecht daarop staat, vein het tweede stelsel.

Terugkerende tot de adresseerschakeling wordt opgemerkt, dat de 30 collectors van elke transistor met de juiste elektroden zijn gekoppeld en de emitters en bases van elke transistor met aansluitklemmen zijn gekoppeld. Het is duidelijk, dat aangezien deze transistoren gewoonlijk deel uitmaken van een geïntegreerde keten, het gebruik van identificeerbare klemmen in hoofdzaak schematisch is en bedoeld is om aan te 35 geven, dat een juiste potentiaal in dat gedeelte van de keten tijdens de werking van de inrichting zal optreden, zoals later zal worden 8303605 -7- toegelicht. Het is verder duidelijk/ dat de bipolaire transistoren in hoofdzaak zijn bedoeld ter illustratie van schakelaars, welke het mogelijk maken, dat de juiste potentiaal op de juiste tijdstippen wordt aangelegd.

5 Verdere gedeelten van de schakeling voor het adresseren van de inrichting volgens fig. 1 vindt men in de fig. 13 en 14. Meer in het bijzonder tonen de fig. 13 en 14 voorbeelden van een schakeling voor het omschakelen van de potentiaal, die aan de respectieve X-elektroden en Y-elektroden tussen een registratie puls V en een wispuls V wordt W1 el 10 aangelegd. Een gedetailleerde omschrijving van elke component wordt niet nodig geacht. In wezen omvat de keten volgens fig. 13 twee n-p-n-transistoren 60 en 61, van elk waarvan de collector is gekoppeld met de basis van een p-n-p-transistor (62 resp. 63). De basis van de transistor 60 is gekoppeld met een klem waaraan een registratie-inschakel- 15 puls V met laag niveau wordt toegevoerd, en de basis van de transis-we _ tor 61 is gekoppeld met een klem waaraan het complement wordt toegevoerd. De emitter van de transistor 62 is gekoppeld met een klem 64 waaraan een constante potentiaal wordt aangelegd, terwijl de emitter van de transistor 63 is gekoppeld met een klem 65 waaraan een 20 constant wisniveau V wordt aangelegd. De collectors van de transis- el toren 62 en 63 zijn gekoppeld met de uitgangsklem, dxe met de emitters van de transistoren 27, 28 en 29 van fig. 1 is gekoppeld. Derhalve kan op een geschikt tijdstip, zoals later zal worden beschreven, een registratiepuls aan de transistoren 27, 28 en 29 worden toe-25 gevoerd door een puls toe te voeren aan de basis van de transistor 60, welke daardoor wordt ingeschakeld. Hierdoor wordt op zijn beurt de transistor 62 geleidend en zal de potentiaal +V op de klem 64 aan 1 _ de uitgang optreden. Op alle andere tijdstippen zal V een poten- we tiaal aan de basis van de transistor 61 toevoeren om deze in te scha- 30 kelen, waardoor de transistor 63 geleidend wordt en de wispotentiaal

Ve^ van de klem 65 aan de uitgang zal optreden. De keten volgens fig. 14 levert een -V„ of -V -potentiaal aan de emitters van de transistoren W1 ei 14, 15 en 16 op in hoofdzaak dezelfde wijze door de aanwezigheid van de transistoren 66, 67, 68 en 69, welke een polariteit hebben, 35 tegengesteld aan die van de overeenkomstige transistoren (60, 61, 62, 63) van fig. 13. Eén verschil is, dat de V -en V -potentialen aan de we we s 8303595 -8- bases van de respectieve extra n-p-n-transistoren 72 en 73 worden toegevoerd. Van deze transistoren zijn de emitters gekoppeld met de emitters van de p-n-p-transistoren 66 en 67. Het gebruik van de extra transistoren dient voor het verschaffen van de grotere stromen, welke 5 nodig zijn om de emitters van de transistoren 66 en 67 met dezelfde polariteit als de inschakelpulsen aan te drijven.

Thans zal de werking van de inrichting worden beschreven onder verwijzing naar de dwarsdoorsnede over de lijn II-II van fig. 1, aangegeven in fig. 2-6, waarbij verschillende fasen van de werking zijn 10 aangegeven, en fig. 7, welke typerende golfvormen toont, die aan de elektroden worden aangelegd.

Vanaf de tijd t=0 tot t=4 wordt, als aangegeven door de golfvormen volgens fig. 7, aangenomen, dat het kruispunt met Y_, Y_ en X.

D O 2 eerder is gekozen voor weergave (eerder dan t=0), en de glimontlading 15 in alle gekozen kruispunten wordt onderhouden door aan alle ^"-elektroden pulsen met een waarde 4-V toe te voeren. De polariteiten van s sus de pulsen, toegevoerd aan Y„, Y, en Y_ en Y0, Y. en Yr, zijn evenwel 1 i o 4 4 o steeds tegengesteld, zodat de gecombineerde potentiaal voldoende is om de glimontlading in eerder gekozen plaatsen te onderhouden doch 20 onvoldoende is om een willekeurige glimontlading in te leiden. Derhalve wordt bij dit voorbeeld bij t^H^ een spanning +vsus toegevoerd aan de klem, welke is gekoppeld met de emitter van de transistor 17, terwijl de transistor in werking wordt gesteld door een geschikte potentiaal op de basisaansluiting daarvan, zodat een positieve vast-25 houdpuls van bij benadering 50 volt aan de elektroden Y^· Y^ en Yg wordt aangelegd. Tegelijkertijd wordt een spanning ~vsus toegevoerd aan de klem, welke is gekoppeld met de emitter van de transistor 13, terwijl deze transistor in werking wordt gesteld door een geschikte potentiaal op de basis daarvan, zodat een potentiaal van bij benadering 30 -50 volt aan de elektroden Y^, Y^ en Y^ wordt aangelegd. Hierdoor treedt een glimontlading op in het kruispuntgebied, dat Yg en Yg omvat (en andere plaatsen), waar een lading is geaccumuleerd ten gevolge van een registratiehandeling, welke nog zal worden beschreven. Het signaal naar de Y-elektroden wordt bij t3~t4 omgekeerd door het inschakelen 35 vein de transistor 18, welke een spanning -vsus °P <^e klem daarvan bezit, en de transistor 11, welke een spanning +V op de klem daar- 8303695 -9- van bezit, zodat de toegevoerde potentiaal in combinatie met de "wand-spanning" van de geaccumuleerde lading leidt tot weer een glimontlading.

(Het is duidelijk, dat de potentiaal, die aan de elektrode wordt aangelegd, bij benadering gelijk is aan de spanning op de emitters van de 5 transistoren). Gedurende deze periode worden de transistoren 14, 15 en 16, gekoppeld met Y_, Y. en Y-, de transistor 12, gekoppeld met Y,, Δ 4 o 1 Y^ en Yg, en de transistoren 27, 28 en 29, gekoppeld met X^, X^ «n Xg’ alle buiten werking gesteld.

Op het tijdstip t^ wordt aangenomen, dat het gewenst is een 10 glimontlading (registratie) in het kruispuntgebied met de elektroden X., Y. en Y. in te leiden. Derhalve wordt een spanning +V aan de elektrode X^ toegevoerd om de transistor 28 in werking te stellen, aan de emitter waarvan door de keten volgens fig. 13 een potentiaal +V„ wordt toegevoerd. Bij dit voorbeeld bedraagt de potentiaal bij 1 15 benadering 90 volt. Tegelijkertijd wordt een spanning -V toegevoerd W1 aan de elektrode Y^ door inschakeling van de transistor 15 aan de emitter waarvan door de keten volgens fig. 14 een potentiaal -V-. wordt W1 aangelegd. Deze negatieve potentiaal zal de dioden 19, 22 en 23 in de keerrichting voorspannen en daardoor het registratiesignaal ontkoppe-20 len van de niet-gekozen elektroden Y^ en Yg (waarbij de niet-gekozen elektroden het normale onderhoudingssignaal blijven ontvangen, dat op dit punt een potentiaal 0 heeft. De positieve vasthoudpuls naar de Y^, Y^ en Yg-elektroden wordt ook tijdens de duur van de registratie-puls onderhouden om de invloed van negatieve oppervlakteladingen bij 25 eerder geregistreerde plaatsen over deze elektroden (b.v. Yg) op te heffen. Dergelijke ladingen kunnen, indien zij niet door de vasthoud -spanningsverlenging worden vastgehouden, leiden tot ongewenste ontladingen naar de gepulseerde kapelektrode, hetgeen leidt tot een wissen van deze ”in"-cellen.

30 Het potentiaalverschil tussen de elektroden X^ en Y^ leidt der halve gedurende een korte periode een glimontlading in de ruimte tussen deze elektroden in. Van meer belang is, dat positieve ionen en elektronen uit het gas zich bij de respectieve elektroden Y^ en X^ beginnen te accumuleren ten gevolge van de aangelegde potentiaal.

35 Pig. 2 toont de ladingsopbouw aan het eind van de registratie- puls (tg). Op het tijdstip tg worden de registratiepulsen van de elek- 8303395 -----di -10- troden X^ en Y4 verwijderd en worden de vasthoudpulsen van , Yg en Y verwijderd. De geaccumuleerde ladingen blijven evenwel op de diëlek-5 trische oppervlakken tenminste totdat de volgende puls wordt toegevoerd (t_).

6 5 Op het tijdstip t- wordt terwijl alle andere transistoren bui- b ten werking zijn, de transistor 12 in werking gesteld en wordt een potentiaal +V„ aan de klem daarvan toegevoerd. Deze puls heeft een 2 voldoende waarde en duur om een overdracht naar het gebied van het diëlektricum boven de elektrode Y^ van in wezen alle elektronen te 10 veroorzaken, welke bij de'elektrode zijn opgezameld ten gevolge van de voorafgaande puls. In dit voorbeeld bedraagt de potentiaal bij benadering 120 volt en de duur van de puls bij benadering 3-4 ^isec (de helft van de registratiepulsduur). Derhalve zijn op het tijdstip t^, als aangegeven in fig. 3, de elektronen van de kap geaccumuleerd 15 op het gedeelte van het diëlektricum boven de elektrode Y^, terwijl de ionen boven de elektrode Y^ in wezen op hun plaats zijn gebleven.

Er is nu een wandspanning tussen de gebieden boven de elektroden Y^ en Y4 aanwezig, welke initieel leidt tot een glimontlading en welke voldoende is om een glimontlading te veroorzaken in het gebied boven 20 de elektroden Y„ en Y„ wanneer pulsen met voldoende waarde en dezelfde 3 4 polariteit als de lading (+V en -V ) aan deze elektroden worden SUS sus toegevoerd.

Het normale vasthoudsignaal wordt derhalve aan alle Y-elektro-den bij tg-tg op dezelfde wijze als bij tj-t2 toegevoerd. Hierdoor 25 treedt een glimontlading tussen Yg en Y^ (evenals de eerder geregistreerde plaats met Yg en Y^) op en treedt tevens een omkering van de la-dingsaccumulatie bij tg op, als aangegeven in fig. 4, zodat een nieuwe ontlading zal optreden bij een omkering van de polariteit van de toegevoerde pulsen. Dat wil zeggen, dat de glimontlading tussen Yg en Y^ 30 zal blijven bestaan wanneer het vasthoudsignaal wordt toegevoerd totdat de plaats voor het doven van de ontlading is gekozen.

Op het tijdstip t^g wordt aangenomen, dat het gewenst is de ontlading in het kruispuntgebied met de elektroden X2, Yg en Y^ te doven. Derhalve worden aan de beide elektroden X^ en Y4 wispulsen 35 toegevoerd. Een potentiaal +V_ , welke bij dit voorbeeld bij benade- el ring 50 volt bedraagt, wordt aan de elektrode X2 toegevoerd doordat 8303695 -11- de transistor 28 in werking wordt gesteld. Zoals reeds eerder is besproken, legt de keten volgens fig. 13 de potentiaal V_ aan de el emitters van de transistoren 27, 28 en 29 steeds aan behoudens tijdens een registratiefase. Een puls met een waarde -V. wordt aan de elek- *1 5 trode toegevoerd door inschakeling van de transistor 15, aan de emitter waarvan de potentiaal -Ve^ uit de keten volgens fig. 14 wordt toegevoerd. Op dit punt worden alle andere transistoren buiten werking gesteld.

Door het toevoeren van deze puls worden elektronen, die boven 10 Y^ zijn geaccumuleerd, naar het dielektricum boven de elektrode X2 overgedragen en worden tevens ionen uit het gas naar het diëlektrische oppervlak boven Y^ aangetrokken op in hoofdzaak dezelfde wijze als bij de registratiefase, welke eerder is beschreven. De waarde en duur van deze wispuls wordt evenwel zodanig gekozen, dat de overdracht van 15 ladingen niet wordt voltooid. In plaats daarvan accumuleert een bij benadering gelijk aantal ionen en elektronen boven Y^ op het tijdstip t^, als aangegeven in fig. 5, zodat de lading boven Y^ wordt geneutraliseerd. Bij dit voorbeeld bedraagt de duur van de puls bij benadering 4 ^isec. Bovendien wordt een negatieve vasthoudpuls -vsus Y^, 20 Y^ en Y^ toegevoerd om een positieve lading boven de elektroden vast te houden, welke eerder zijn geregistreerd (b.v. Yg) waar geen wis-sing gewenst is. Anders zou een dergelijke lading kunnen worden afgevoerd naar een naast gelegen elektrode, welke wordt gewist (Y^).

Vervolgens kan, indien gewenst, een positieve puls +V_ aan de elek- 2 25 trode Y^ (evenals Y^ en Yg) bij t^ worden toegevoerd om in wezen alle elektronen, welke boven zijn geaccumuleerd naar het dielektricum boven Yg aan te trekken, terwijl een gelijk aantal ionen wordt afgestoten om de lading boven Yg te neutraliseren. Het is evenwel ingezien, dat deze extra wispuls niet nodig is. Wanneer de normale posi-30 tieve vasthoudpuls aan de elektroden Y^, Yg en Yg op het tijdstip t^ wordt toegevoerd, als aangegeven in fig. 7, zal nl. dezelfde neutralisatie van ladingen boven Yg optreden. Pig. 6 toont de situatie een korte tijd (bij benadering 1 jisec) na het tijdstip t^. Derhalve is de wandspanning aan het diëlektrische oppervlak thans onvoldoende voor 35 het veroorzaken van een glimontlading wanneer het laatste vasthoud-signaal wordt toegevoerd, en dit kruispuntgebied wordt nu gedoofd 8303603 -12- totdat een nieuwe registratiepuls wordt toegevoerd. Opgemerkt wordt, dat deze reeks pulsen geen naastgelegen plaatsen beïnvloedt, welke elektroden Y_, Y. en Y„ Y„ omvatten.

5 6 12

Gewezen wordt op een aantal belangrijke kenmerken van de con-5 structie en wijze van bedrijven daarvan. In wezen is elke registratie-en wiswerking een proces met twee stappen, waarbij een lading naar de X-elektrode wordt overgedragen, terwijl een lading met tegengestelde polariteit op één Y-elektrode in één stap wordt geaccumuleerd en vervolgens de op de X-elektrode geaccumuleerde lading naar de andere 10 Y-elektrode in het kruispuntgebied bij de tweede stap wordt overge-dragen. Wanneer de glimontlading in een gewenst kruispunt eenmaal is ingeleid, wordt deze onderhouden door slechts een signaal, dat aan de Y-elektroden wordt aangelegd. Derhalve is slechts een korte en infre-quente ontlading tussen de twee substraten in een bepaald krui spun t-15 gebied aanwezig. Dit maakt een grotere tolerantie voor de spleetaf-stand tussen de diëlektrische lagen van de substraten mogelijk aangezien de glimontladingsweergave daarvan niet afhankelijk is, terwijl tevens een fotoluminescente fosforlaag (welke bijvoorbeeld in fig. 9 als laag 60 is weergegeven) op de kapsubstraat kan worden aangebracht 20 aangezien deze tijdens de werking van de inrichting niet zal worden onderworpen aan een sterk ionenbombardement. Voorts zijn de adresseer-en vasthoudfuncties in hoofdzaak van elkaar gescheiden ofschoon enige overlapping nog steeds aanwezig is. Derhalve is slechts een adresseer-schakeling voor de X-elektroden nodig. Voor de Y-elektroden is een 25 adresseerschakeling, welke voorziet in een keuze van individuele elek troden, slechts voor de Y^, Y^ en Y^-elektroden nodig. Ofschoon enige registratie/wis-functie nodig is bij. Yj, Y^ en Y^ (via de transistor 12) , kan deze gemeenschappelijk voor al deze elektroden worden uitgeoefend. Het is duidelijk, dat een combinatie van adresseer- en vast-30 houdschakeling nodig is voor de , Y^ en Y^-elektroden, doch gemeend wordt, dat deze minimaal is. Indien gewenst, kan het gehele vasthoud-signaal op de Y^, Y^ en Y^-elektroden worden gebracht om de scheiding te vergroten. Een dergelijk schema heeft evenwel de' neiging om tot een opbouw van ladingen op de bovenste elektrode te leiden, zelfs wanneer 35 daaraan geen puls wordt toegevoerd en wel ten gevolge van de hoogspanning van een enkel vasthoudsignaal. Derhalve verdient het de voor- 830369? -13- keur de vasthoudspanning over de elektroden in elk paar te splitsen.

De logische schakeling/ welke nodig is om de gewenste elektroden overeenkomstig de bovenbeschreven handeling te kiezen, valt naar gemeend wordt binnen de ontwerpvermogens van de vakman en zal 5 hier derhalve niet nader worden besproken. Het is duidelijk, dat de in de adresseerschakeling volgens fig. 1 aangegeven transistoren slechts ter illustratie zijn aangegeven en dat in werkelijkheid andere typen schakelaars, zoals FETs, kunnen worden toegepast.

Ofschoon fig. 1 een uitvoeringsvorm toont, waarbij de Y-elek-10 trodeparen ver uiteen liggen (bij benadering 0,25 mm) en in de weergeef gebieden slechts dicht bijeen gebracht worden (bij benadering 0,1 mm), is het mogelijk de elektrodeparen op een uniforme afstand van elkaar te brengen, als aangegeven in de figuren 8 en 9.

Fig. 8 toont een bovenaanzicht van een opstelling van elek-15 troden en fig. 9 is een zijaanzicht van een gedeelte van een weergeef-paneel overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, waarbij elementen, overeenkomende met die volgens fig. 1, van dezelfde verwijzingen zijn voorzien. Zoals aangegeven in fig. 8, zijn de Y-elektroden nu in wezen evenwijdig met een uniforme afstand, 20 welke bij dit voorbeeld bij benadering 0,1 mm bedraagt. Glimontladingen tussen de elektrodeparen worden tot de kruispuntgebieden bepaald door gebruik van blokkeerelektroden 45, die boven de elektrodeparen tussen elke X-elektrode zijn opgesteld. Zoals weergegeven in fig. 9, worden deze blokkeerelektroden gevormd op de diëlektrische laag 25, die zich 25 op de Y-elektroden bevindt. De diëlektrische laag 40 wordt op zijn beurt over de blokkeerelektroden gevormd en bestaat uit dunne filnb-bekledingen van CeO^ en MgO, zoals deze bij het voorafgaande voorbeeld worden toegepast. Dezelfde bekleding is als de laag 41 op het diëlektricum vein de kap aangegeven.

30 De blokkeerelektroden begrenzen de laterale spreiding van de glimontlading tussen de Y-elektroden, zodat de elektroden evenwijdig kunnen worden uitgevoerd, Dit geschiedt door elke blokkeerelektrode capacitief gelijkelijk met beide Y-elektroden in het zich daaronder bevindende paar te koppelen. Aangezien de potentiaal op de blokkeer-35 elektrode derhalve een functie zal zijn van de som van de potentialen van de twee elektroden in het paar, en deze potentialen gelijk en 8303805 -14- tegengesteld in teken zijn tijdens de onderhoudingsperioden, wordt aan het oppervlak van het diëlektricum 40 boven de blokkeerelektroden een potentiaal van in wezen 0 opgewekt (of ten minste een potentiaal, welke te klein is om een ontlading te onderhouden). Deze gebieden 5 met een potentiaal 0 vormen begrenzingen voor de glimontlading.

Ofschoon de blokkeerelektroden in fig. 8 zijn aangegeven als in verticale richting te zijn gesegmenteerd, is het duidelijk, dat in elke kolom tussen de X-elektroden een enkele elektrode kan worden gebruikt.

Voor een meer volledige scheiding van de onderhoudings- en 10 registratie/wis-schakeling, kan een vierde elektrode aan elk kruis-puntgebied worden toegevoegd, zoals aangegeven bij de uitvoeringsvorm, weergegeven in het bovenaanzicht van de elektrodeconfi guratie volgens fig. 10 en de dwarsdoorsnede van een gedeelte van een weergeef inrichting volgens fig. 11. Ter illustratie is slechts een gedeel-15 te van het stelsel af geheeld, doch bij een typerende inrichting kunnen veel meer weergeefplaatsen aanwezig zijn. Ook hier weer omvat de bovenste substraat 50 een stelsel van evenwijdige elektroden , X2*' X3'' we^e in Se diëlektrische laag. 51 aan het oppervlak "isijn ingebed. Bij deze uitvoeringsvorm echter omvat het stelsel elektroden, 20 dat bij de onderste substraat 52 is gevormd en door de diëlektrische laag 53 wordt bedekt, een aantal groepen van drie evenwijdige elektroden, Y^', Yj'/ Yj' en Y^', Y^', Yg'. Bij een dergelijke configuratie kan het onderhoudingssignaal aan twee van de drie elektroden in elk kruispuntgebied worden toegevoerd, bijvoorbeeld Y^' en Y^', 25 en Y^' en Yg', teneinde tussen deze elektroden de glimontlading op te wekken. De derde elektrode, bijvoorbeeld Y^' en Y^', kan tezamen met de geschikte X'-elektrode worden gebruikt voor het kiezen van het gewenste kruispuntgebied voor het inleiden of doven van de glimontlading door overdracht van ladingen tussen de derde elektrode en 30 de X'-elektrode en een latere overdracht van ladingen vanuit de x'-elektrode naar één van de andere Y'-elektroden in het kruispuntgebied, zoals het geval is bij het voorafgaande voorbeeld. Een derde stap kern worden toegevoegd om vervolgens ladingen vanuit de derde elektrode naar de resterende Y-'-elektrode in het kruispunt over te dragen, 35 zodat boven de twee onderhoudingselektroden een voldoende wandspan- ning wordt opgewekt. Het wissen kan in dezelfde volgorde plaatsvinden, 8303895 « -15- waarbij kleinere pulsen met een korte duur worden toegevoerd, zodat de lading boven elke elektrode wordt geneutraliseerd, zoals bij het voorafgaande voorbeeld. Ook hier weer kunnen blokkeerelektroden 54 boven de onderhoudelektroden ' en Y^', Y^' en Yg' worden gevormd 5 en capacitief daarmede worden gekoppeld teneinde de spreiding van de glimontlading naar naastgelegen kruispuntgebieden te beletten. Fig. 12 toont typerende spanningsgolfvormen, die aan de elektroden kunnen worden toegevoerd voor het inleiden en doven van een glimontlading in het kruispunt met de elektroden ' en Y^'. Gezien de gede- 10 tailleerde toelichting op het voorafgaande voorbeeld, wordt gemeend, dat een verdere gedetailleerde bespreking van dit voorbeeld niet nodig is.

8303695

Claims

1. Weergeefinrichting voorzien van een eerste substraat met een eerste diëlektrische laag,, die over één oppervlak daarvan is gevormd, een tweede substraat met een tweede diëlektrische laag, die over één oppervlak daarvan is gevormd en ten opzichte van de eerste substraat 5 zodanig is opgesteld, dat een spleetgebied wordt bepaald, dat een glimontlading-vormend gas tussen de eerste en tweede diëlektrische lagen omsluit, een eerste stelsel van paarsgewijze elektroden, gevormd aan het oppervlak van één substraat in de eerste diëlektrische laag met een aantal kruispuntweer geef gebieden daarlangs-, welke in staat 10 zijn daartussen glimontladingen te ondersteunen, en een inrichting voor het toevoeren van een eerste spanning aan de elektroden van slechts het eerste stelsel voor het onderhouden van glimontladingen tussen paren elektroden in gekozen weergeefgebieden met het kenmerk, dat een tweede stelsel (Xj-X^) van enkelvoudige elektroden aan het 15 oppervlak van de tweede substraat in de tweede diëlektrische laag is gevormd en zodanig is gepositioneerd, dat kruispunten worden gevormd met weergeefgebieden van het eerste stelsel paarsgewijze elektroden, en een inrichting (12, 14, 15, 16, 27, 28, 29) voor het toevoeren van een tweede spanning, welke hoger is dan de eerste spanning, aan de 20 eerste en tweede stelsels voor het inleiden en doven van glimontladingen in gekozen kruispuntweergeefgebieden.

2. Weergeef inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een derde elektrode {Y^', Y^'1 ^9· 10 en 11) zich tussen elk paar elektroden in het eerste stelsel bevindt en het tweede stelsel zodanig is 25 gepositioneerd, dat door vier elektroden gevormde kruispunten met het eerste stelsel in elk weergeef gebied worden gevormd, waarbij door het toevoeren van de tweede spanning tussen één elektrode van elk van de eerste en tweede stelsel een glimontlading in gekozen kruispunten wordt ingeleid en gedoofd en door het toevoeren van de eerste span-30 ning aan de resterende elektroden van het eerste stelsel een tot stand gebrachte glimontlading wordt onderhouden.

3. Weergeef inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat verdere elektroden (54, fig. 10) capacitief met de paren elektroden in het eerste stelsel zijn gekoppeld voor het onderhouden van glimontla- 35 dingen en tussen weergeefgebieden zijn opgesteld teneinde de voort- 8303695 ' -17- planting van glimontladingen tussen weergeef gebieden uit te sluiten.

4. Werkwijze voor het bedrijven van een weergeefinrichting voorzien van een eerste stelsel van elektroden, met een aantal paren elektroden, die aan het oppervlak van een eerste substraat zijn ge-5 vormd en door een eerste diëlektrische laag zijn bedekt, een tweede stelsel van elektroden, dat aan het oppervlak van een tweede substraat is gevormd en door een tweede diëlektrische laag is bedekt, waarbij de substraten zodanig zijn opgesteld, dat tussen de diëlektrische lagen een spleet wordt gevormd en de elektroden van de twee 10 stelsels zodanig zijn gepositioneerd, dat kruispuntgebieden worden gevormd, die elk ten minste twee elektroden van het eerste stelsel en één elektrode van het tweede stelsel omvatten, en een ioniseerbaar gas, dat zich in de spleet bevindt, met het kenmerk, dat een gewenst kruispuntgebied voor weergave wordt gekozen door een puls met één 15 polariteit aan een gekozen elektrode in het tweede stelsel en een puls met tegengestelde polariteit aan een gekozen eerste elektrode in het eerste stelsel in het gewenste kruispuntgebied toe te voeren, voldoende om een netto accumulatie van ladingen met tegengestelde polariteiten op de diëlektrische lagen boven de twee elektroden te 20 veroorzaken, en een puls aan een tweede elektrode in het eerste stelsel in het gewenste kruispuntgebied met dezelfde polariteit als de puls, welke eerder aan de elektrode van het tweede stelsel wordttoe-gevoerd, voldoende om de ladingen, die boven de elektrode in het tweede stelsel zijn geaccumuleerd, over te dragen naar het diëlek-25 trische laaggedeelte boven de tweede elektrode.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat elk kruispuntgebied slechts een paar elektroden in het eerste stelsel omvat en de overdracht van ladingen naar de tweede elektrode leidt tot een potentiaal tussen de diëlektrische gedeelten van het paar elektroden, 30 welke voldoende is om glimontlading te veroorzaken.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de glimontlading wordt onderhouden door aan elke elektrode in het paar een wis-selstroomsignaal toe te voeren.

7. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat elk kruis-35 puntgebied is voorzien van tenminste een derde elektrode in het eerste stelsel en de overdracht van ladingen naar de tweede elektrode wordt 83Q3SPB .1 * -18- gevolgd door het toevoeren van een puls aan de derde elektrode met dezelfde polariteit als de puls, welke eerder aan de eerste elektrode van het eerste stelsel werd toegevoerd, en voldoende om de ladingen, die boven de eerste elektrode zijn opgezameld, over te dragen naar 5 het diëlektrische gedeelte boven de derde elektrode, hetgeen leidt tot een potentiaal tussen de diëlektrische gedeelten boven de tweede en derde elektroden, die voldoende is om een glimontlading te veroorzaken.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de glim-10 ontlading wordt onderhouden door aan de tweede en derde elektrode in elk kruispuntgebied een wisselstroomsignaal toe te voeren. i - t 8303695