DE2457161C2 - Treiberschaltnetz in einer Steuerschaltungsanordnung eines wechselspannungsbetriebenen Gasentladungs-Bildschirms - Google Patents

Description

— daß als Steuereingang die Basis (3B) eines Eingangstransistors (Q 3) einer Darlington-Schaltung (Q 3, Q 2) mit einem Ausgangstransi- stör (Q 2) dient, bei der der Kollektor (3Qdes Eingangstransistors (Q 3) an einem zugleich als Schaltausgang dienenden Verbindungspunkt (20) sowohl mit dem Emitter (XE) eines Schalttransistors (Q X) verbunden ist, als auch w über eine gleichsinnig mit dem Kollektorübergang des Eingangstrarjsistors (Q 3) gepolte, zur Stromübernahme bestimmte Schaltdiode (DX) einerseits an der Basis (1 ö^des Schalttransistors (Q X) und andererseits am Kollektor (2C) des » mit seiner Basis (2B) an den Emitter (3E) des Eingangstransistors (QS) angeschlossenen Ausgangstransistors (Q2) liegt, wobei der Verbindungspunkt (20) außerdem mit der ersten Elektrode einer entgegengesetzt zum Emitterübergang des Schalttransistors (Q X) gepolten Stromübernahmediode (Ds) verbunden ist, die mit ihrer zweiten Elektrode sowohl am Emitter (2E) des Ausgangstransistors (Q 2) der Darlington-Schaltung (Q 2, Q 3) als auch an der zweiten « Sammelleitung (V/.) liegt,

— daß der Kollektor (XC) des Schalttransistors (Q X) an der ersten Sammelleitung (Vu) angeschlossen ist, an welcher auch ein mit seinem anderen Anschluß mit der Basis (Ißjdes «> Schalttransistors (QX) verbundene Widerstand (R) Hegt.

2. Treiberschaltnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitterübergang des ^s Eingangstransistors (Q 3) der Darlington-Schaltung (Q 2, Q 3) mit einer entgegengesetzt gepolten Diode (Dc) überbrückt ist.

3. Treiberschaltnetz nach Anspruch 1 oder 2, das

in einer auf ein Halbleitersubstrat ersten Leitfähig- t>o keitstyps aufgebrachten Epitaxieschicht zweiten Leitfähigkeitstyps eingebracht ist, wobei die Halbleiter-Schaltungselemente im allgemeinen in aus von der freien Epitaxieschicht-Oberfläche bis zum Halbleitersubstrat reichenden, entartet dotierten ^h"> Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps wie die der Epitaxieschicht gebildeten Isolationswannen eingebettet sind,dadurch gekennzeichnet,

— daß die Schaltdiode (D X) aus einer unmittelbar in einer anschlußiosen Halbleiterzone (40) eingebetteten, mit einem Übergang (42) versehenen ersten Diodenstrecke (44,46) besteht und ihre anschlußlose Halbleiterzone (40) mit dem zur Stromübernahme vorspannbaren Halbleitersubstrat (34) eine zweite, gleichsinnig zur ersten Diodenstrecke (44, 46) gepolte Diodenstrecke bildet, und

— daß die erste, an der Epitaxieschicht-Oberfläche liegende Halbieiterzone (44) der ersten Diodenstrecke (44, 46) mit dem Kollektor (2C) des Ausgangstransistors (Q2) der Darlington-Schaltung (Q 2, Q 3) und die die erste Halbleiterzone (44) umgebende zweite Halbleiterzone (46) dar ersten Diodenstrecke (44, 46) mit dem Verbindungspunkt (20) in Verbindung steht.

Die Erfindung betrifft ein Treiberschaltnetz zur Verwendung in einem wechselspannungsbetriebenen Gasentladungs-Bildschirm, wie es dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist.

Gasentladungs-Bildschirme erfordern Betriebsspannungen in der Größenordnung von 100 bis 200 V, die bei wechselspannungsbetriebenen Gasentladungs-Bildschirmen in Form von Impulsspannungen angelegt werden. Wechselspannungsbetriebene Gasentladungs-Bildschirme besitzen in zwei parallelen Ebenen liegende, senkrecht zueinander verlaufende Elektrodensätze, die gegenüber dem Gasentladungsraum dielektrisch isoliert sind. Zum Betreiben eines derartigen Gasentladungs-Bildschirms werden an allen Gasentladungsstellen des Gasentladungs-Bildschirms Stützspannungsimpulse angelegt, deren Scheitelwert unterhalb der Zündspannung der Gasentladungsstellen liegen. Zum Zünden ausgewählter Gasentladungsstellen, was nachstehend mit »Schreiben« bezeichnet wird, werden ausgewählten Gasentladungsstellen Schreibimpulse zugeführt, deren Scheitelwert jeweils oberhalb der Zündspannung der Gasentladungsstellen liegt. Im Ansprechen auf einen derart zugeführten Schreibimpuls zündet die betreffen de Gasentladungsstelle, indem gleichzeitig auf der die betreffenden Gasentladungsstelle bedeckenden dielek trischen Isolation Wandungsladungcn abgelagert wer den, die gegenüber der an der jeweils zugewandten Elektrode auftretenden Polarität angelegter Spannung von entgegengesetzter Polarität ist, so daß die Entladung kurz nach dem Zünden wieder zum Erlöschen kommt. Weil jedoch dauernd an sämtlichen Gasentladungsstellen Stützspannungsimpulse anliegen, wird mit dem nächsten Stützspannungsimpuls an der soeben gelöschten Gasentladungsstelle erneut ein Zündvorgang eingeleitet, wenn die Polarität des Stützspannungsimpulses mit der Wandungsladungspolarität übereinstimmt, da dann durch die resultierende Spannung aus Scheitelwcrt der .Stützspannung plus der durch die Wandungsladung bedingten Spannung die Zündspannung wieder überschritten wird. Weil die Frequenz der Stützspannungsimpulse relativ hoch ist. läßt sich hiermit eine flickerfreie Anzeige erzielen. Die durch das Zünden einer jeweiligen Gascntladiingssiellc hervorgerufene Anzeige bleibt solange erhalten, bis ein

Loschimpuls zugeführt wird.

Zum Schreiben, Löschen und zum Stützspannungsbetrieb sind relativ hohe Spannungen erforderlich, die ohne weiteres nicht mit den zum Schreiben und Löschen zugeführten Signalspannungen verträglich sind, die bei 5 allgemein verwendeter Transistorschaltungssteuerung von entsprechend niedrigem Scheitelwert sind. Dies erfordert besondere Maßnahmen, uin Entkopplung zwischen Hoch- und Niederspannungs-Schaltungsgliedern herbeizuführen. So is; ζ. B. in der US-PS 36 28 088 ein Treiberschaltnetz eingangs genannter Art beschrieben, das in monolithisch integrierter Halbleiterschaltungstechnik vorliegt. Um jedoch wirksame Entkopplung zwischen Hoch- und Niederspannungs-Schaltungsgüedern im Treiberschaltnetz herbeizuführen, sind optoelektronische Mittel eingesetzt, um die Datensignale zur Ansteuerung des Gasentladungs-Bildschirms wirksam werden zu lassen.

Eine andere Möglichkeit, diese Sdwierigkeiten zu umgehen, ist in der US-PS 36 14 739 beschrieben, wobei direkt mit Hilfe von monolithisch integrierten Halbleiterschaltungen Niedrigpegel-Signale den Betriebsspannungen relativ hohen Pegels überlagert werden. Die resultierende Ausgangsspannung an einem derartigen Treiberschaltnetz entspricht hierbei der algebraisehen Summe aus Stützspannungs-Scheitelwert und dem entsprechend im Pegel angehobenen Datensignal. Eine derartige Signalumsetzung erfordert jedoch, daß die für die X- und V-Treiberschaltnetze benutzten, monolithisch integrierten Halbleiterschaltungen Halbleiter-Schaltungselemente enthalten, die für die Treiberschaltnetze beider Elektrodensätze jeweils von unterschiedlichem Leitungstyp sind. Das heißt, wenn in den Treiberschaltnetzen des einen Elektrodensatzes die Transistoren vom NPN-Leitfähigkeitstyp sind, dann J5 sind die Transistoren in den Treiberschaltnetzen des anderen Elektrodensatzes vom PNP-Leitfähigkeitstyp. Außerdem müssen zur Realisierung derartiger monolithisch integrierter Halbleiterschaltungen passive Bauelemente, nämlich Widerstände, in relativ großer ·»<> Anzahl verwendet werden, was fertigungstechnisch nicht so einfach zu bewältigen ist, als wenn lauter aktive Schaltungselemente einzusetzen sind. Als erheblicher Nachteil zeigt sich noch, daß derartige Treiberschaltnetze voll den Entladestrom aufzunehmen haben, was dem **> Betrieb eines angeschlossenen Gasentladungs-Bildschirms nicht förderlich ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Treiberschaltnetz eingangs genannter Art für einen wechselspannungsbetriebenen Gasentladungs-Bild- ">" schirm zu schaffen, bei welchem die für den Betrieb des Gasentladungs-Bildschirms erforderlichen Betriebsspannungen zu möglichst schnellen ünschaltungen führen und welches unter geringstem schaltungs- und herstellungstechnischen Aufwand zu realisieren ist.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe gelöst, wie es dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist. Es ergibt sich nicht nur der Vorteil, daß in den Treiberschaltnetzen beider Elektrodensätze Transistorschaltungselemente Verwendung finden, die vom gleichen Leilungstyp sind, sondern außerdem noch, daß sich eine derartige Schaltungsanordnung einsetzen läßt, ohne daß es zum Betrieb also beim Schreiben und Löschen eines angeschlossenen Gasentladungs-Bildschirms erforderlich ist, die dazu notwendigen Span- *>5 nungsscheitelwerte aus algebraischen Summen herbeiführen zu müssen, die sich durch Zusammenschalten zweier Treiberschaltnetze für die jeweils angesteuerte Gasentladungsstelle ergeben.

Dank des Einsatzes der Schaltdioden zur Stromübernahme läßt sich vorteilhafterweise einmal verhindern, daß die Darlington-Schaltung in die Sättigung gelangt, was zu schnellerem Umschalten führt und zum anderen, daß bei gezündeten Gasentladungsstellen der Strom voll vom Treiberschaltnetz übernommen werden muß.

Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung lassen sich den Unteransprüchen entnehmen.

Die Erfindung wird anschließend in einer Ausführungsbeispielsbeschreibung mit Hilfe unten aufgeführter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. la einen Prinzip-Schaltplan des Treiberschaltnetzes gemäß der Erfindung,

Fig. Ib einen Schaltplan für ein spezielles Ausführungsbeispiel,

F i g. 2a bis 2c jeweils eine Zusammenschaltung zweier Treiberschaltnetze je eines Elektrodensatzes zum Betreiben einer hierdurch zu beaufschlagenden Gasentladungsstelle, wobei im einzelnen

F i g. 2a Strom- und Spannungsverhältnisse von beim Schreiben des Gascntladungs-Bildschirms voll ausgewählten Gasentladungsstellen,

F i g. 2b Strom- und Spannungsverhältnisse von beim Schreiben des Gasentladungs-Bildschirms nicht ausgewählten Gasentladungsstellen und

F i g. 2c Strom- und Spannungsverhältnisse bei reinem Stützspannungsbetrieb enthalten,

Fig. 3a eins Halbleiterschaltungstopologie für das erfindungsgemäße Treiberschaltnetz,

Fig. 3b einen Querschnittsausschnitt längs der Verbindung zwischen den Markierungsstrichen 3b in F i g. 3a,

Fig.3c einen Querschnittsausschnitt längs einer Verbindungslinie zwischen den Markierungsstrichen 3c in F i g. 3a.

Der Schaltplan in F i g. 1 a zeigt an der Ausgangsseite des Treiberschaltnetzes einen Leistungs-Schaittransistor Qi mit dem Kollektor IC, der Basis Iß und dem Emitter If. Der Kollektor IC ist mit einer eine Spannung relativ hohen Pegels führenden ersten Sammelleitung Vh verbunden. Die Basis Iß wird über einen andererseits mit der ersten Sammelleitung Vh verbundenen Widerstand R vorgespannt. Der Emitter \E ist mit einem Verbindungspunkt 20 und einer Stromübernahmediode Ds verbunden. Diese Stromübernahmediode Di- liegt andererseits an einer Spannung relativ niedrigen Pegels führenden zweiten Sammelleitung V/.. Die ersten und zweiten Sammelleitungen Vh und Vl liegen an Signal- und Betriebsspannungsquellen relativ hohen Pegels, die unterschiedliche Spannungsimpulse mit Scheitelwerten von nahezu 0 bis zur Größenordnung 100 V, je nach den Schaltbedingungen, anlegen können. Eine aus den Transistoren ζ) 2 und <?3 bestehende Darlington-Schaltung steuert die Basis Iß des Schalttransistors Qi. Der Ausgangstransistor der Darlington-Schaltung Q 2 besitzt den Kollektor 2C, der unmittelbar mit der Basis Iß des Schalttransistors Q 1 verbunden ist. Der Emitter 2£fdes Ausgangstransistors Q 2 liegt unmittelbar an der zweiten Sammelleitung Vt. Die Basis 2ßdes Ausgangstransistors Q 2 wird durch den Emitter 3Edes Eingangstransistors Q 3 der lJarlington-Schaltung gesteuert. Der Kollektor 3C des Eingangstransistors Q 3 und dessen Basis 3S sind mit dem Verbindungspunkt 20 bzw. mit einem Signalgenerator 22 verbunden. Dank der unmittelbaren Verbindung des Kollektors 3Cmit dem Verbindungspunkt 20. an den die Verbindungsleitung zur zugeordneten

Elektrode des Gasentladungs-Bildschirm-Elektrodensatzes angeschlossen ist, erniedrigt sich die Ausgangsspannung, wenn der Schalttransistor Q 1 bei Schreibauswahl entsprechend geschaltet wird. Zwischen Emitter 3£und der Basis 3ßdes Eingangstransistors Q 3 ist eine Diode Dc angeordnet, die zu schneller Entladung der Basis 2ß dient, wenn der Ausgangstransistor Q 2 gesperrt wird.

Zwischen dem Verbindungspunkt 20 und der Verbindung zwischen der Basis XB des Schalttransistors Q1 und dem Kollektor 2Cdes Ausgangstransistors Q 2 liegt eine Schaltdiode D1. Diese Schaltdiode D 1 wirkt als Schalter für einen zusätzlichen Strompfad, um den von einer an den Verbindungspunkt 20 angeschlossenen Gasentladungsstelle zurückgeführten Strom zumindest teilweise abzuleiten, so daß die Sättigungsspannung des Ausgangstransistors Q 2 der Darlington-Schaltung Q 2, Q 3 erniedrigt wird, weil hierdurch ein sonst über den Ausgangstransistor Q 2 fließender Stromanteil übernommen wird. Bei Fehlen eines derartigen Ableitungsstrompfades in das Halbleitersubstrat würde sich für den Ausgangstransistor Q 2 in seinem leitenden Zustand eine sehr viel höhere Sättigungsspannung einstellen.

Im Ausschaltzustand der Darlington-Schaltung Q2, Q 3 dient der Schalttransistor Q 1 als Impulsformer für an die Basis Iß und den Kollektor IC angelegte Signale und läßt am Verbindungspunkt 20 die Wirkung einer Stromquelle entstehen.

Bei Betrieb schaltet ein an die Basis 3ß des Eingangstransistors Q 3 angelegtes positives Eingangssignal den Eingangstransistor Q 3 ein, so daß als Folge hiervon der Ausgangstransistor Q2 ebenfalls eingeschaltet wird, wodurch im Ansprechen hierauf der Schalttransistor Q 1 gesperrt wird, mit dem Ergebnis, daß die Spannung am Verbindungspunkt 20 der Spannung auf der zweiten Sammelleitung Vt folgt. Unter der Wirkung des Eingangstransistors Q 3 wird mit dazu beigetragen, daß der Spannungsabfall zwischen Verbindungspunkt 20 und zweiter Sammelleitung V_L möglichst niedrig gehalten wird. Wird hingegen der Basis 3ß des Eingangstransistors Q 3 ein negatives Eingangssignal zugeführt, dann werden der Eingangstransistor Q 3 und infolgedessen auch der Ausgangstransistor Q 2 der Darlington-Schaltung Q 2, Q 3 gesperrt. Im Ansprechen hierauf wird der Schalttransistor Q 1 eingeschaltet, so daß die Ausgangsspannung am Verbindungspunkt 20 nunmehr der Spannung auf der ersten Sammelleitung Vu folgt.

Die Übernahme des von der Gasentladungsstelle zurückgeführten Stroms Io mittels der Schaltdiode D 1 zwecks Ableitung in das Halbleitersubstrat läßt sich anhand des in Fig. Ib dargestellten Schaltplans erläutern. Beim Auftreten des Stroms Io wird die Schaltdiode Di in Vorwärtsrichtung vorgespannt, wobei die Emitterübergänge beider eine steuerbare Vierschicht-Schaltdiode bildenden Ersatztransistoren <?4 und Q 5 leitend werden. Wird so der erste Ersatztransistor Q 4 durch den in das Treiberschaltnetz zurückgeführten Strom eingeschaltet, dann wird zwangsläufig auch der zweite Ersatztransistor Q5 durch den beim ersten Ersatztransistor Q 4 auftretenden Kollektorstrom ebenfalls eingeschaltet. Der zweite Ersatztransistor Q 5 leitet dabei den weitaus größeren Stromanteil in das Halbleitersubstrat ab. Der vom ersten Ersatztransistor übernommene verbleibende Stromanteil gelangt über den Ausgangstransistor Q 2 zur zweiten Sammelleitung V₁.. Dies hat zur Folge, daß die Spannung am Verbindungspunkt 20 erniedrigt wird.

so daß der so gebildete Hochpegel-Diodenschalter umso wirksamer für die Stromableitung wird. Die Ausgangsspannung am Verbindungspunkt 20 wird ebenfalls dann verringert, wenn sich die Darlington-Schaltung Q 2, Q 3 im leitenden Zustand befindet, und zwar aufgrund der Verbindung zwischen Kollektor 3C des Eingangstransistors Q 3 mit Verbindungspunkt 20, wie bereits zuvor angegeben.

In den Schaltbildern nach Fig. 2 ist jeweils eine

ίο Treiberschaltnetz-Anordnung, bestehend aus an je eine Elektrode einer Gasentladungsstelle angeschlossenen Treiberschaltnetzen, dargestellt, wobei die Gasentladungsstellen zwecks Erläuterung der Betriebsweise durch eine Ersatzkapazität angedeutet sind. Entsprechende Gasentiadungs-Biidschirmsysteme sind im einzelnen in der US-PS 35 97 758 beschrieben. Fig. 2a dient zur Erläuterung der Schreibauswahl-Betriebsweise. Hierzu werden der ersten Sammelleitung Vh und der zweiten Sammelleitung Vl, die an das X-Treiberschaltnetz und an das K-Treiberschaltnetz angeschlossen sind, die Schreibimpulse mit jeweils entsprechendem Scheitelwert zugeführt. Bei dieser Betriebsweise entsteht ein Stromfluß vom A"-Treiberschaltnetz zum y-Treiberschaltnetz, wobei an der Gasentladungsstelle, die sich am Kreuzungspunkt der beiden an die Treiberschaltnetze angeschlossenen Elektroden ergibt, eine entsprechende Spannung auftritt. Im vorliegenden Fall zeigt der neben der angedeuteten Gasentladungsstelle gezeichnete Impuls einen Scheitelwert von 170 V, was

ίο ausreicht, eine Glimmentladung zu zünden. Das Schreiben selbst wird ausgelöst, wenn im X-Treiberschaltnetz der Eingangstransistor Q 2 durch Anlegen einer negativen Spannung gesperrt wird und im V-Treiberschaltnetz der Eingangstransistor Q2 durch Anlegen eines positiven Impulses eingeschaltet wird. Das umgekehrte gilt für den Fall, wenn, wie in Fig.2b gezeigt, der Eingangstransistor Q2 im X-Treiberschaltnetz durch Anlegen eines positiven Impulses eingeschaltet und der Eingangstransistor Q 2 im V-Treiberschalt-

4" netz durch Anlegen eines negativen Impulses gesperrt wird. Auf diese Weise wird das Zünden der angeschlossenen Gasentladungsstelle verhindert, da die durch beide Treiberschaltnetze zugeführten Impulse zu einer Spannung von ungefähr 70 V an der Gasentladungsstel-Ie führen, was nicht ausreicht, eine Glimmentladung zu zünden.

Ist an einer Gasentladungsstelle bereits eine Glimmentladung gezündet, dann werden anschließend beide Treiberschaltnetze weiterhin so betrieben, daß sich die betreffende Glimmentladung unter möglichst geringem Leistungsverbrauch aufrechterhalten iäßi. Dieser Fa!! ist in F i g. 2c gezeigt. Hier sind die Eingangstransistoren Q 2 beider Treiberschaltnetze eingeschaltet, so daß der Strom von der Stromübernahmediode Ds des X-Treiberschaltnetzes zur Schaltdiode Di des V-Treiberschaltnetzes fließt. Die Schaltdiode D i des V-Treiberschaltnetzes hat die Wirkung eines Überbrückungsschalters zum Halbleitersubstrat Durch diese Schaltwirkung wird nämlich ein parasitärer Strompfad gebildet, der einen erheblichen Stromanteil in das Halbleitersubstrat ableitet, wie es im folgenden noch ausführlich beschrieben wird.

Während des Stützspannungsbetriebs einer gezündeten Gasentladungsstelle werden die erste Sammellei-

*>5 tung Vn und die zweite Sammelleitung V_L des X-Treiberschaltnetzes gleichzeitig mit Stützspannungsimpulsen geeigneten Scheitelspannungswerts, beispielsweise 100 V, beaufschlagt. Die erste Sammelleitung Vn

und die zweite Sammelleitung Vi. des K-Treiberschaltnetzes erhält dabei Bezugspotential, z. B. Massepotential. Der Stützspannungsbetrieb läßt sich auch so durchführen, daß sowohl X-Signale als auch Spannungsimpulse den K-Treiberschaltnetzen sowie den Sammelleitungen V//, K/ und y-Signale zusammen mit den Bezugspegeln den X-Treiberschaltnetzen sowie den zugeordneten Sammelleitungen Vn, Vi. zugeführt werden.

Die Ausbildung der in Fig. la gezeigten Schaltungsanordnung in Form einer monolithisch integrierten Halbleiterschaltung läßt sich der in Fig.3a dargestellten Halbleitertopologie entnehmen. Allerdings befindet sich zwischen dem dort angedeuteten Schalttransistor QX und dem A.usgangstransistor Q 2 der Darlington-Schaltung Q 2, Q 3 der in die Epitaxieschicht 36 eingebrachte Widerstand Λ 3, der sowohl mit der Kollektorzone IC als auch mit der Basiszone Iß in Verbindung steht. Der Kollektor IC ist außerdem mit der ersten Sammelleitung Vh verbunden. Der Emitter IE ist über den Verbindungsleiter DIi mit der Diode Di verbunden. Die Basis Iß ist über einen zweiten Verbindungsleiter DI2 ebenfalls mit der Diode D 1 und ferner mit dem Kollektor 2C des Ausgangstransistors Q 2 verbunden, dessen Emitter 2füber einen weiteren Verbindungsleiter mit der zweiten Sammelleitung Vl neben dem Anschluß an der Stromübernahmediode D₅ verbunden ist.

Die Basis 2ß des Ausgangstransistors Q 2 liegt über einem Verbindungsleiter am Emitter 3£" und andererseits an einem Ende der Diode D_c. Unterhalb der Diode Ds liegt ein Subkollektor 29, der durch eine dielektrische Isolationsbarriere 28 vom Eingangstransistor C? 3 isoliert angeordnet ist, um zu verhindern, daß sich zwischen Stromübernahmediode D_s und Eingangstransistor ζ>3 ein parasitärer PNP-Transistor ausbilden kann. Die Basis 3ß ist dabei mit dem anderen Ende der Diode Dc verbunden sowie mit der an den Impulsgenerator 22 anzuschließenden Eingangsleitung. Der Kollektor 3Cist über eine entsprechende Verbindungsleitung mit dem den Verbindungspunkt 20 aufweisenden Ausgangsleiter verbunden, an den andererseits der erste Verbindungsleiter D11 angeschlossen ist.

Aus der Querschnittsausschnittsdarstellung nach F i g. 3b lassen sich weitere Einzelheiten der zugrundeliegenden, monolithisch integrierten Halbleiterschaltung ersehen. Unterhalb des Schalttransistors Q1 und des Ausgangstransistors Q 2 befinden sich Subkollektoren 30 bzw. 32. Dem Eingangstransistor Q 3 ist ebenfalls ein Subkollektor zugeordnet, der sich zur anderen Seite der dielektrischen Isolationsbarriere 28 erstreckt. Alle Subkollektoren 29,30,32 ragen aus der Epitaxieschicht 36 in das P-Halbleitersubstrat 34 hinein, wobei die monolithisch integrierte Halbleiterschaltung, wie an sich bekannt, in die Epitaxieschicht 36 eingebracht ist Die Halbleiter-Schaltungselemente werden jeweils von einer P+-Isolationszone 38 umgeben, die ebenfalls bis auf das Halbleitersubstrat 34 reicht Der Querschnittsausschnittsdarstellung nach Fig. 3b sind fernerhin die verschiedenen Zonen der verschiedenen Transistoren Q I und Q 2 sowie der den Kollektor IC und die Basis Iß verbindende, in die Epitaxieschicht 36 eingebrachte Widerstand R zu ersehen.

Die Schaltdiode D 1 und der Schalttransistor Q 1 sind in der Querschniltsausschnittsdarstellung nach F i g. 3c gezeigt. Die Schaltdiode D1 enthält eine von einer anschlußlosen N-Zone 40 umschlossene Diodenstrecke 42,44,46. Die in einer Isolationswanne liegende N-Zone 40 hat also bei Betrieb gleitendes Potential. Der Übergang 42 der Diodenstrecke 42,44,46 bildet hierbei den Emitterübergang des in der Schaltungsanordnung nach Fig. Ib gezeigten NPN-Ersatztransistors <?4 mit den Halbleiterzonen 40, 44 und 46. Des weiteren bilden die einzelnen Halbleiterzonen 40 und 46 zusammen mit dem Halbleitersubstrat 34 Basis, Emitter und Kollektor des in Fig. Ibgezeigten PNP-Ersatztransistors<J5.

Wird ein Strom /,, auf das Treiberschaltnetz zurückgeführt und gelangt dabei in die Halbleiterzone 46, dann wird der Übergang 42 in Vorwärtsrichtung vorgespannt, so daß dann der NPN-Ersatztransistor Q4 leitend wird. Der sich dabei ergebende Stromfluß über den Kollektor, also über die N-Zone 40, des NPN-Ersatztransistors Q 4, steuert dabei den PNP-Ersatztransistor Q 5 so an, daß sich ein Strompfad zum Halbleitersubstrat 34 ausbildet, das natürlich zum Ausüben der Kollektorwirkung auf entsprechendem Potential liegen muß. Ein Anteil des von der Halbleiterzone 44 übernommenen Stroms fließt dabei zum Kollektor 2C des Ausgangstransistors Q 2, und zwar in Form des Emitterstroms des PNP-Ersatztransistors Q 4.

Das für die vorliegende monolithisch integrierte Halbleiterschaltung verwendete einkristalline Siliciumsubstrat ist P-leitend und besitzt einen spezifischen Widerstand von ungefähr 15Qcm und ist mit einer Epitaxieschicht 36 mit einer Dicke von ungefähr 15 μχη überzogen, die einen spezifischen Widerstand von ungefähr 5 Ωαη aufweist. Dicke und Widerstand dieser Epitaxieschicht 36 reichen aus, um alle Halbleiter-Schaltungselemente unterbringen zu können. Dabei ist der sich ergebende Widerstand hinreichend, Spannungsdurchbrüche beim Anliegen von Betriebsspannungen zwischen erster und zweiter Sammelleitung V_H und V_L zu verhindern. Mit Hilfe an sich bekannter Verfahren läßt sich auch der Widerstand R in die Epitaxieschicht 36 einbringen. Alle Halbleiter-Schaltungselemente in der Epitaxieschicht 36 sind dabei vom gleichen Leitungstyp, gleichgültig, ob die jeweils betreffende Schaltungsanordnung als X-Treiberschaltnetz oder als V-Treiberschaitnetz Verwendung findet.

Anstelle der hier in den Ausführungsbeispielen verwendeten NPN-Transistoren ließen sich auch PNP-Transistoren verwenden, so daß in diesem Falle die Schaltdiode D\ einen PNP-Transistor auf dem Halbleitersubstrat bilden würde.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Treiberschaltnetz in einer Steuerschaltungsanordnung eines wechselspannungsbetriebenen Gasentladungs-Bildschirms mit in zwei zueinander parallelen Ebenen liegenden, senkrecht zueinander verlaufenden Elektrodensätzen mit dielektrisch isolierten, jeweils mit einem Treiberschaltnetz verbundenen Elektroden, an welcher über eine erste und eine zweite Sammelleitung Stützspannungs-, to Schreib- und Löschimpulse anlegbar sind, mit einem ersten, an der ersten Sammelleitung angeschlossenen Schalteingang und einem zweiten, an der zweiten Sammelleitung liegenden Schalteingang, unter Verwenden von Transistoren gleichen Leitungstyps, wobei jedes Treiberschaltnetz in Form einer monolithisch integrierten Halbleiterschaltung aufgebaut ist, deren Steuereingang an einen Signalimpulsgenerator angeschlossen ist und deren Schaltausgang mit einer der Elektroden verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,