DE2721009C3 - Mit Wechselspannung gesteuerte Gasentladungsanzeigetafel - Google Patents
Mit Wechselspannung gesteuerte GasentladungsanzeigetafelInfo
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Description
45
Die Erfindung betrifft eine Gasentladungsanzeigetafel
gemä 8 dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gasentladungsanzeigetafeln, bei denen die Elektro- ω
den 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
X- Elektroden bezeichnet) verlaufen. Diese sind mit xi (/' = 1, 2, 3,...) bezeichnet. Ferner sind in V-Richtung
verlaufende Elektroden (nachstehend als V-Elektroden ni
bezeichnet) vorgesehen, die hier mh 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 A"- und K-Elektroden angelegt. Stellt man
die Zündspannung und die minimale Erhaltungsimpulsspannung eines Entladungspunkts Q am Schnittpunkt
der Elektroden xi und yj mit Vf und V5n, dar, so wird
jeweils eine Impulsspannung Vs ausgewählt, die folgender
Beziehung genügt:
Vsm < V5
< Vf.
Ferner wird eine Schreibimpulsspannung Vw für den
angewählten Entladungspunkt gewählt, welcher der Beziehung genügt Vr< Vw.
F i g. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel den Verlauf eines Steuersignals. Die Bezugszeichen Vxl und Vya bezeichnen
die Spannungen, die an die angewählten X- und y-Elektroden jeweils angelegt werden. Mit V,;, und Vyb
sind Spannungen bezeichnet, die an die jeweils nicht angewählten X- und V-Elektroden angelegt sind. Mit Va
ist eine Spannung bezeichnet, die an den angewählten Entladungspunkt gelegt ist Mit PS sind die Impulse der
Erhaltungsspannung Vs bezeichnet Mit PWX ist die
positive Halbauswahl-Schreibspannung mit der Spannung Vxw bezeichnet. Mit PWY ist die negative
Halbauswahl-Schreibspannung der Schreibimpulse mit der Amplitude Vyw bezeichnet Mit PWsind Schreibimpulse
der Spannung
bezeichnet
Beispielsweise werden für den Fall des Anschreibens von Information am Entladungspunkt C33 am Schnittpunkt
der Elektroden χ 3 und y3 bei der Anzeigetafel
nach F i g. 1 ein Impulszug, welcher dem Verlauf der Spannung Vxa entspricht und ein Impulszug, welcher
durch den Verlauf Vys gekennzeichnet ist, an die
Elektroden χ 3 und y3 jeweils angelegt, und Impulszüge
mit den Verlaufen Vxb und Vyt, werden jeweils an die
anderen nichtangewählten Elektroden angelegt, wodurch die Schreibimpulse der zusammengesetzten
Schreibimpulsspannung
Vw ~ 'Xw -H yyw
an den Entladungspunkt C33 zum Schreibzeitpunkt angelegt werden. Da die Spannung Vw höher als die
Zündspannung V1 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 V5 und auf der Abszisse das
zusammengesetzte Impulssignal Vw aufgetragen. Der
schraffierte Bereich bildet dabei das normale Arbeitsgebiet. Wenn beispielsweise die impulsförmige Erhaltungsspannung
Vs den Wert K51 besitzt, so ist die
niedrigste Spannung des zusammengesetzten Schreibimpulssignals Vw oberhalb der ein Schreiben möglich ist
Wenn die Spannung Vw 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*. des 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 PWXund PWYjeweils an
die Elektroden x3 und y3 gelegt wird, den mit Vwm
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 C 43 längs der Elektrode y3 ausgelöst, welche mit der negativen Schreibimpulsspannung PWY zur Halbauswahl
beaufschlagt sind, sogar wenn die Spannungen VW und Vy,, der beiden Schreibimpulsspannungen PWX
und PWY, die zur Hälfte der Auswahl dienen, einander gleich sind. Wenn die zusammengesetzte Schreibimpulsspannung
schließlich auf den Wert Vwh2 ansteigt, wird
auch an den vorgenannten Entladungspunkten C23 und C 43 eine Fehlzündung erzeugt. Das bedeuret, daß die
benachbarten Entladungspunkte in den X- und Y- 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:
F i g. 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 Schaubild die Schreibcharakteristik
bei einer üblichen Gasentladungsanzeigetafel;
F i g. 4 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Elektrodenanordnung bei der Gasentladungsanzeigeeinrichtung
gemäß der Erfindung;
F i g. 5 zeigt ein Schnittbild zur Erläuterung des wesentlichen Teils der Gasentladungsanzeigetafel gemäß
der Erfindung;
F i g. 6 zeigt als Schaubild die Schreibcharakteristik der Gasentladungsanzeigetafel gemäß der Erfindung;
F i g. 7 zeigt die Steuerschaltung bei einer Ausführungsform der Erfindung;
F i g. 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 PWXan den Elektroden «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.
F i g. 5 zeigt im Schnitt den wesentlichen Teil einer Gasentladungsanzeigetsfel, 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 mit
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 verbünden, 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 Glasabstandshalter 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
X- und V-Elektroden 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
4(i 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
Vw/, 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 Vwia ist, so wird eine
unerwünschte Entladung in ähnlicher Weise an den benachbarten Entladungspunkten C23 und C43 längs
der Elektrode y 3 erzeugt. Ein Vergleich der Charakteri-
>> stik nach Fig.6 mit der nach Fig. 3 ergibt, daß die
Werte Vwh2> Vwhr und daß Vwhx<Vwt,T sind.
Demgemäß wird der normale Arbeitsbereich nicht verringert, auch wenn der Abstand der Elektroden xi
verringert wird.
Da der verringerte Schrittabstand der Elektroden xi nicht zu einer Verringerung des normalen Arbeitsbereiches
führt, läßt sich somit eine stabile und hochauflösende Anzeige erreichen. Der Schrittabstand der Elektroden
xi kann auf etwa die Hälfte des Schrittabstandes py der anderen Elektroden yj verringert werden. Schließlich
kann im Falle, daß der Schrittabstand der V-Elektroden kleiner als der der X-Elektroden ist, das
Schreiben durch Anlegen einer negativen Impulsspan-
nung an die Af-Elektrode und einer positiven Impulsspannung
an die V-Elektrode ausgeführt werden. Das bedeutet, daß die vorliegende Erfindung ein Phänomen
benutzt, wonach der Kopplungseffekt zwischen benachbarten Entladungspunkten in Richtung der Elektroden
(in A"-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 erreiclit eine hochauflösende Anzeige durch Verringerung des Schrittabstandes bei einer der
Elektrodenarten ohne Verringerung des Schreibbereiches.
F i g. 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 V-Elektrode ist
größer als bei der X-Elektrode.
Die Gruppen von V-Elektroden bestehen jeweils aus
sieben Elektroden yll 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 Aufwärtserhaltungsspannung
und mit Transistoren QYD1 und QYD 2 für die Abwärtserhaltungsspannung über zwei Gruppen
von Diodenanordnungen DYUi, DYU2 und DYDi,
DYD2 jeweils verbunden. Die Elektroden entsprechender Gruppen sind jeweils über Widerstandsanordnungen
RYU bis RYV und RYH bis RY27 an die Adressenschaltungstransistoren QYA 1 und QYA 2
angeschlossen, die ihrerseits mit der negativen Versorgungsspannung
— Vyw verbunden sind. Ferner sind korrespondierende Elektroden der K-Elektrodengruppen
jeweils mit Adressenbegrenzungstransistoren QYd bis QYCl über Diodenanordnungen DYA i und
DYA 2 verbunden. Somit sind die Y-Elektroden selektiv
mit einer negativen Schreibimpulsspannung /Wodurch
die Adressenschaltungstransistoren und die Adressenbegrenzungstransistoren
der Widerstandsdiodenmatrix-Anordnung zu beaufschlagen.
Andererseits sind die A"-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 QXU2 verbunden, während die Abwärtserhaltungstransistoren QXD1
und QXD 2 über zwei Gruppen von Diodenanordnungen DXUi. DXU2 und DXDi, DXD 2 jeweils
verbunden sind. Ferner sind jeweils entsprechende Elektroden der jeweiligen X-Elektrodengruppen mit
entsprechenden Adressenschalttransistoren QXA i bis QXA 5 über Widerstandsanordnungen RX11 bis RX15
und RX 2\ bis RX 25 verbunden. Die Adressenschalttransistoren QXA 1 bis QXA 5 liegen jeweils an einer
positiven Versorgungsspannungsklemme + Vxw. Durch
ihre selektive Ansteuermöglichkeit sind die X-Elektroden
der jeweiligen X- Elektrodengruppen selektiv mit positiven Schreibimpulssignalen PWX zu versorgen.
Hierbei wird die Auswahl der jeweiligen Λ'-Elektrodengruppen
durch die Abwärtserhaltungstransistoren QXDi und QXD 2 in der Weise verwirklicht, daß
nichtangewählte Elektroden auf Massepotential festgehalten werden. Mit dem Bezugszeichen + Vs ist eine
Erhaltungsspannung bezeichnet Bei Ansteuerung des Aufwärtserhaltungstransistors und des Abwärtserhaltungstransistors
auf beiden Seiten der X- und V-Elektrodengruppen
wird an jede Elektrode das Erhaltungs impulssignal angelegt.
In der obengenannten Steuerschaltung werdei Schreibimpulse entsprechend dem zeichenmäßiger
Informationsmuster nacheinander an ausgewählte A"-Elektroden für jeden Zeichenblock angelegt, was ir
der sogenannten »Line at a Time-Weise« erfolgt. Dami kann das gewünschte Zeichen zur Anzeige gebrach
werden. Da der Schrittabstand der X-Elektroden, dif
ίο sich in vertikaler Richtung erstrecken, kleiner als dei
Schrittabstand der y-Elektroden ist, läßt sich dai
angezeigte Zeichen leicht interpretieren, und die Steuerung läßt sich in einem weiten Arbeitsbereid
ausführen.
is Fig.8 zeigt den Verlauf von Steuersignalen, die be
einer Ausführungsform der Erfindung benutzt werden Die Bezugszeichen Vxa und Vya zeigen den Verlauf vor
Impulszügen, die an ausgewählte X- und V-Elektroder
jeweils angelegt werden. Vxb und Vyb bezeichnen der
Verlauf von Impulssignalen, die an nichtausgewählte X und V-Elektroden jeweils angelegt werden. V8 bezeich
net einen Impulsverlauf, welcher am ausgewählter Entladungspunkt auftritt. Mit PS ist ein Erhaltungsim
pulssignal mit der Spannung Vs bezeichnet. PWX stell
die positive Halbauswahl-Schreibspannung dar, die eins Impulsspannung von Vxw besitzt. Mit PWY ist die
negative Halbauswahl-Schreibspannung bezeichnet, dis eine Impulsspannung von Vyw besitzt. PW bezeichne
Schreibimpulse mit einer Spannung Vxw + Vyw = V„
ι» Auf den Schreibimpuls PW folgend, wird eint
Erhaltungsimpulsspannung PS angelegt, um die Entla dung zu stabilisieren, die an dem ausgewählter
Entladungspunkt hervorgerufen wurde.
Die Spannung Vxw des Halbauswahlimpulssignah
j5 PWX läßt sich gleich der Spannung V5 der Erhaltungsimpulse PS bemessen. Hierbei kann die Stromversorgungsquelle
zur Erzeugung der Spannung V5 = Vxv
ebenfalls zur Erzeugung der Schreibimpulse PWX unc der Aufrechterhaltungsimpulse /'Sverwendet werden.
4i) Ferner läßt sich eine Spannung Vxw- der Erhaltungs
impulsspannung überlagern, um die Halbauswahlschreibimpulse PWX zu erhalten. Dabei läßt sich durch
die Schreibimpulse PWX und die Halbauswahl-Schreib
impulse PWY der Spannung V^ ein Schreibimpulssi
■n gnal PW mit der Spannung
V5 +
+ Vyw- = Vw
dem ausgewählten Entladungspunkt zuführen.
">o Kurz gesagt genügt es, lediglich Impulse ar ausgewählte X- und V-Elektroden anzulegen, so daß dif
Potentialdifferenz zwischen gegenüberliegenden Elek troden, die den ausgewählten Entladungspunkt bilden
eine so hohe Spannung besitzen, daß eine Entladung
5) erzeugt wird. Demgemäß erfordert bei der vorliegen
den Erfindung das negative Schreibimpulssignal, wel ches an die Elektroden mit größerem Schrittabstanc
gelegt wird, nicht, daß es absolut negativ gerichtet is
(betrachtet vom Massepotential aus), sondern ei
wi erfordert eine Polarität bezüglich des Potentials dei
Elektrode mit geringerem Schrittabstand.
Wie vorher beschrieben sind bei der vorliegender Erfindung jeweils die Schrittabstände zwischen der
Elektroden bei entweder den X- oder den y-Elektroder
f kleiner als bei den anderen Elektroden gewählt, um eine
hohe Auflösung der Anzeige zu ermöglichen. Durcr Anwendung eines positiven Schreibimpulses an die
Elektroden mit kleinerem Elektrodenschrittabstand unc
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 (5)
1. Mit Wechselspannung gesteuerte Gasentladungsanzeigetafel, bei der eine Vielzahl von X- und
V-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 K-Elektroden kleiner als bei den anderen Elektroden gewählt ist, und daß
an einem ausgewählten Entladungspui.kt ein Schreibimpulssignal angelegt wird, indem eine
positive Impulsspannung an eine ausgewählte Elektrode der Elektroden mit kleinerem Schrittabstand
und eine negative Impulsspannung an sine ausgewählte Elektrode aus den Elektroden mit
größerem Schrittabstand angelegt wird.
2. Gasentladungsanzeigetafel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die λ"- 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 Y- Elektroden angelegt
wird, eine weitere Impulsspannung überlagert ist.
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