DE2537527C2

DE2537527C2 -

Info

Publication number: DE2537527C2
Application number: DE2537527A
Authority: DE
Inventors: Masamichi Shutoh; Tsunekiyo Iwakawa; Akira Tokio/Tokyo Jp Yano
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1974-08-23
Filing date: 1975-08-22
Publication date: 1988-03-10
Also published as: US4027195A; DE2537527A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungs-Anzeigeeinrichtung mit einem Gasentladungs-Anzeigefeld aus matrixförmig angeordneten Anzeigezellen an Punkten, an denen sich erste Elektroden und über Schalter ansteuerbare dritte Elektroden in Abstand gegenüberliegen, wobei die Ansteuerung der ersten Elektroden durch Steuerzellen erfolgt, die an den Schnittpunkten der ersten Elektroden mit in Abstand gegenüberliegenden, über weitere Schalter ansteuerbaren zweiten Elektroden gebildet sind.

Eine derartige Gasentladungs-Anzeigeeinrichtung ist aus der DE-OS 23 14 494 bekannt. Dabei entsprechen die Anoden und Kathoden gemäß dieser Druckschrift den o. g. "ersten" und "dritten" Elektroden. Den "zweiten" Elektroden im Sinne des vorhergehenden Absatzes entsprechen bei der DE-OS 23 14 494 Hilfsanoden, die mit den Kathoden einen Hilfsentladungsteil bilden, während die Anoden mit den Kathoden den Hauptentladungsteil bilden. Durch Zünden von Hilfsentladungen an all den Kreuzungspunkten, die entlang einer Hilfsanode liegen, wird die Zündung der Hauptentladung an dem Punkt, an dem sich eine bestimmte Anode mit einer bestimmten Kathode kreuzt, vorbereitet. Die Hilfsanoden haben also bei einer einheitlichen Gasentladungszelle, die sowohl Hauptentladungsteil als auch Hilfsentladungsteil umfaßt, die Funktion der Erleichterung der Zündung der eigentlichen Anzeigezellen, die in ihrer Gesamtheit das Gasentladungs-Anzeigefeld bilden.

Damit nun - nach entsprechender Vorbereitung durch eine Hilfsentladung - in einem derartigen Gasentladungs-Anzeigefeld eine bestimmte Anzeigezelle zur Anzeige gebracht werden kann, ist sowohl eine Anode als auch eine Kathode auszuwählen bzw. anzusteuern. Dabei ist jeder Anode und jeder Kathode ein Schalter zugeordnet, der beispielsweise durch einen Schalttransistor gebildet werden kann. Bei zunehmender Anzahl der Punkte der Anzeigematrix wird dabei die Zahl der erforderlichen Schalter bzw. Schalttransistoren sehr hoch. Das gilt insbesondere, wenn eine farbige Anzeige erwünscht ist, wenn also für jedes Bildelement drei Anzeigezellen (mit Schichten aus lumineszenten Materialien für die Farben rot, grün, blau) vorgesehen werden müssen. Damit werden die erforderlichen Schalteinrichtungen sehr kompliziert und aufwendig.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gasentladungs- Anzeigefeld der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Zuverlässigkeit der gesamten Schaltungsanordnung erhöht, ein einfacher Schaltungsaufbau gewährleistet und die Zahl der erforderlichen Schaltelemente zur Auswahl derjenigen Anzeigezelle, die gezündet werden sollen, erniedrigt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuerzellen, deren Zündspannung geringer als die der Anzeigezellen ist, in einem vom Gasentladungs-Anzeigefeld räumlich getrennten Gasentladungs-Steuerfeld angeordnet und den ersten Elektroden wie folgt zugeordnet sind:

(a) Je eine bestimmte Zahl von ersten Elektroden bildet eine Gruppe,
(b) alle ersten Elektroden einer jeden Gruppe bilden mit einer zweiten Elektrode erste Steuerzellen, die gemeinsam über einen der weiteren Schalter angesteuert werden,
(c) jeweils eine bestimmte erste Elektrode innerhalb jeder Gruppe bildet mit einer weiteren zweiten Elektrode eine zweite Steuerzelle, die gemeinsam mit den entsprechend für die anderen Gruppen gebildeten zweiten Steuerzellen ebenfalls über einen der weiteren Schalter angesteuert wird,

derart, daß sich dann die ausgewählte Anzeigezelle im Anzeigezustand befindet, wenn die ihr zugeordnete erste Elektrode über die dieser zugeordneten zwei Steuerzellen nicht angesteuert wird.

Auf diese Weise gelingt es, die Anzahl der erforderlichen Schalter erheblich zu reduzieren. So sind, wie beim Ausführungsbeispiel anhand von Fig. 7 weiter unten ausführlich erläutert, beispielsweise für die Auswahl einer "ersten Elektrode" von insgesamt 9 Elektroden nicht 9 Schalter, sondern =6 Schalter erforderlich. Die Verringerung der erforderlichen Schalter wird bei einer hohen Zahl von Anzeigezellen im Gasentladungs-Anzeigefeld dadurch ganz erheblich.

Die Steuerzellen haben nicht mehr - wie bei der oben besprochenen DE-OS 23 14 494 - die Funktion einer Hilfseinrichtung zur Zündung der eigentlichen Anzeigezelle, sondern dienen der Auswahl einer bestimmten "ersten" Elektrode. Zu diesem Zweck ist in der angegebenen Weise jede erste Elektrode mit zwei Steuerzellen, nämlich mit einer "ersten" Steuerzelle und einer "zweiten" Steuerzelle verbunden. Sind beide durch die beschriebene Ansteuerung derart "ausgewählt", daß sie stromlos, also "nicht angesteuert" sind, dann ist die Spannung auf der mit diesen beiden Steuerzellen verbundenen ersten Elektrode so hoch, daß die Zündung einer bestimmten Anzeigezelle entlang dieser ersten Elektrode dadurch bewirkt werden kann, daß auch an dem gewünschten Punkt der Maxtrix an eine entsprechende dritte Elektrode durch einen zugeordneten Schalter Spannung angelegt wird.

Ist jedoch eine der beiden Steuerzellen, mit denen eine erste Elektrode verbunden ist, oder aber sind beide Steuerzellen, mit denen sie verbunden ist, gezündet, so fließt durch diese erste Elektrode Strom. Damit wird die Spannung an dieser Elektrode verringert, und eine Zündung kann nicht stattfinden.

Das Auswahlprinzip beruht darauf, daß man die ersten Elektroden in Gruppen aufteilt und über den erstgenannten weiteren Schalter und die ersten Steuerzellen eine bestimmte Gruppe von ersten Elektroden auswählt; innerhalb der Gruppe wird dann eine bestimmte erste Elektrode wiederum durch eine zweite Steuerzelle und den mit ihr verbundenen weiteren Schalter ausgewählt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es stellt dar

Fig. 1 ein Ersatzschaltbild zur Erläuterung der Erfindung,

Fig. 2 eine erste Darstellung zur Ansteuerung verschiedener "erster" Elektroden,

Fig. 3 Signalverläufe an bestimmten Punkten in Fig. 2,

Fig. 4 eine zweite Darstellung zur Ansteuerung verschiedener "erster" Elektroden,

Fig. 5 Signalverläufe an bestimmten Punkten in Fig. 4,

Fig. 6 eine Explosions-Darstellung eines Gasentladungsfeldes,

Fig. 7 ein erstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 Signalverläufe an bestimmten Punkten in Fig. 7,

Fig. 9 die Schaltung einer Schalteinrichtung, wie sie Verwendung finden kann,

Fig. 10 ein 2. Ausführungsbeispiel,

Fig. 11 einen binären Zähler zur Steuerung in Fig. 10,

Fig. 12 ein 3. Ausführungsbeispiel,

Fig. 13 ein 4. Ausführungsbeispiel,

Fig. 14 ein 5. Ausführungsbeispiel,

Fig. 15 ein 6. Ausführungsbeispiel.

Zur Erläuterung der Wirkung zeigt Fig. 1 eine Quelle 20 mit einer bestimmten Spannung. Das Feld von Gasentladungszellen wird durch eine erste Elektrode 21 und mehrere zweite Elektroden 22 a, 22 b, 22 c gebildet, die der ersten Elektrode 21 gegenüberliegen. Zwischen ihnen werden dadurch Gasentladungszellen 23 a, 23 b und 23 c gebildet. Ferner enthält die Schaltungsanordnung einen zur Stabilisierung dienenden Widerstand 24 zwischen der ersten Elektrode 21 und der Quelle 20. Außerdem sind drei Schalter 25 a, 25 b und 25 c zwischen je einer der zweiten Elektroden 22 und der Quelle 20 vorgesehen.

Die Ausgangsklemme 26 ist mit der Verbindungsstelle des Widerstandes 24 mit der ersten Elektrode 21 verbunden. Die drei Gasentladungszellen 23 haben dieselbe Zündspannung. Der Widerstand 24 ist derart bemessen, daß eine Ausbreitung der Gasentladung über das Feld vermieden wird.

Die 1. und 2. Elektroden 21 und 22 sind mit Schichten aus dielektrischem Material überzogen; die Quelle 20 gibt eine hochfrequente Spannung ab, die Spitze zu Spitze größer als die Einweg-Zündspannung der Gasentladungszellen 23 ist. Sind alle Schalter 25 ausgeschaltet, steht an der Ausgangsklemme 26 eine hohe Spannung an, die im wesentlichen gleich der Klemmenspannung der Quelle 20 ist. Ist ein Schalter 25, also z. B. der Schalter 25 a, geschlossen, dann erfolgt in der zugeordneten Gasentladungszelle 23 a eine Gasentladung. Wegen des dadurch hervorgerufenen Stromflusses durch den Widerstand 24 liegt an der Ausgangsklemme 26 nunmehr eine niedrige Spannung an. Sie ist im wesentlichen gleich der Einweg-Haltespannung, also der Spannung, die an einer Gasentladungszelle 23 anliegen muß, um die Entladung aufrechtzuerhalten. Sind zwei oder mehrere Schalter 25 eingeschaltet, tritt an der Ausgangsklemme 26 ebenfalls diese niedrige Spannung auf. Die Gleichspannung der Quelle 20 ist höher, als die Einweg-Zündspannung der Gasentladungszellen 23 ist. Die Spannung muß groß genug sein, eine Gasentladung in jeder einzelnen Gasentladungszelle 23 zu zünden und aufrechtzuerhalten.

Die Schaltung nach Fig. 2 weist eine Quelle 20 und ein Gasentladungsfeld 30 auf. Letzteres weist "erste" Elektroden 21 a bzw. 21 b und "zweite" Elektroden 22 aa, 22 ab, 22 ac, 22 ba, 22 bb und 22 bc auf. Es sind Gasentladungszellen 23 aa, 23 ab und 23 ac einer 1. Gruppe (zwischen der "ersten" Elektrode 21 a und den drei "zweiten" Elektroden 22 aa bis 22 ac) und Gasentladungszellen 23 ba, 23 bb und 23 bc einer 2. Gruppe (zwischen der "ersten" Elektrode und den "zweiten" Elektroden 22 ba bis 22 bc) vorgesehen. Zur Stabilisierung dienen die Widerstände 24 a, 24b, die beide mit zwischen der Quelle 20 und den zugeordneten ersten Elektroden 21 geschaltet sind. Ferner sind Schalter 25 aa, 25 ab, 25 ac, 25 ba, 25 bb und 25 bc vorgesehen. Sie liegen je zwischen einer zugeordneten zweiten Elektrode 22 und der Quelle 20. An den Verbindungspunkten der Widerstände 24 mit den zugeordneten ersten Elektroden 21 sind Ausgangsklemmen 26 a bzw. 26 b vorgesehen. An diesen Ausgangsklemmen 26 ergibt sich nun wahlweise eine hohe oder eine niedere Spannung in Abhängigkeit davon, welche der Schalter 25 aa bis 25 ac bzw. der Schalter 25 ba bis 25 bc geschlossen sind. Dies wird von in Abhängigkeit geeigneten logischen Operationen bestimmt.

Die Signalverläufe in Fig. 2 ergeben sich aus Fig. 3. Dabei wird davon ausgegangen, daß das Gasentladungsfeld 30 mit Wechselstrom betrieben wird und die Quelle 20 eine Spannung abgibt, wie sie bei (A) in Fig. 3 dargestellt ist. Die Rechteckimpulse haben eine Spannungshöhe Spitze zu Spitze V _A.

Die Schalter 25 sind so ein- bzw. ausgeschaltet, wie dies durch den höheren bzw. niedrigeren Pegel der Signalverläufe (B), (C), (D), (E), (F) und (G) dargestellt ist. Die drei Schalter 25 a bis 25 ac sind während T₁ ausgeschaltet. Zumindest einer dieser Schalter 25 aa bis 25 ac ist demgegenüber während der restlichen Zeit eingeschaltet. Die anderen drei Schalter 25 ba bis 25 bc sind alle während T₂ ausgeschaltet; zumindest einer von ihnen ist aber während der restlichen Zeit eingeschaltet. Die Zeitabschnitte T₁ bzw. T₂ sind gegeneinander versetzt. Wie bei (H) und (I) dargestellt, sind somit die Spannungen an den Ausgangsklemmen 26 a bzw. 26 b während der Intervalle T₁ bzw. T₂ hoch und im wesentlichen gleich V _A. Während der restlichen Zeit ist die Spannung niedrig, d. h. im wesentlichen gleich der Einweg-Haltespannung der Gasentladungszellen 23. Diese ist Vus. Wird das Gasentladungsfeld 30 mit Gleichspannung betrieben und sind die Elektroden 21 und 22 sowie die Gasentladungszellen 23 nicht mit dielektrischen Schichten zwischen den Elektroden versehen, so muß die von der Quelle 20 abgegebene Gleichspannung V _B höher als die Zündspannung der Gasentladungszellen 23 sein. Die hohen bzw. niedrigen Spannungen, die wahlweise an den Ausgangsklemmen 26 abgegeben werden können, sind dann während T₁ bzw. T₂, wie bei (J) und (K) dargestellt, im wesentlichen gleich der Klemmspannung V _B der Quelle 20 und während der restlichen Zeit, wie ebenfalls bei (J) und (K) dargestellt, im wesentlichen gleich der Haltespannung V _s der Gasentladungszellen 23.

In jedem Fall treten die hohen bzw. niedrigen Spannungen an den Ausgangsklemmen 26 entsprechend bestimmten vorgewählten logischen Operationen auf, denen gemäß die Schalter 25 aa bis 25 ac und 25 ba bis 25 bc geschlossen oder geöffnet sind.

Fig. 4 ist gleich Fig. 2 mit der Ausnahme, daß Hilfsquellen 31 a und 31 b zwischen der Quelle 20 und Schaltern 25 aa bis 25 ac bzw. 25 ba bis 25 bc vorgesehen sind. Gemäß Fig. 5 wird dabei davon ausgegangen, daß das Gasentladungsfeld 30 für Gasentladungen bei Wechselstrom ausgebildet ist und daß die Quelle 20 eine Folge von Rechteckimpulsen mit der Spannungshöhe V _A abgibt. Die Hilfsquellen 31 geben ebenfalls Folgen von Rechteckimpulsen V₁ und V₂ ab, deren Polaritäten der der Spannung V _A der Quelle 20 entgegengesetzt sind und die, Spitze zu Spitze gemessen, niedriger sind als die Einweg-Hauptspannungen Vus der Gasentladungszellen 23. Wie bei 26 a′ bzw. 26 b′ gezeigt, treten während der Intervalle T₁ bzw. T₂ die hohen Spannungswerte an den zugeordneten Ausgangsklemmen 26 der Quelle 20 auf, die im wesentlichen gleich der Klemmspannung V _A der Quelle 20 sind. Ist ein Schalter 25 eingeschaltet, dann wird an der zugeordneten Gasentladungszelle 23 eine Spannung von der Höhe der Einweg-Haltespannung Vus aufrechterhalten. Die niedrigen Spannungen an den Ausgangsklemmen 26 sind, wie bei 26 a′ und 26 b′ gezeigt, im wesentlichen gleich der Einweg-Haltespannung Vus minus den entsprechenden Spannungen V₁ bzw. V₂ der Hilfsquellen 31. Man kann auch vorsehen, daß die Quelle 20 und die Hilfsquellen 31 Gleichspannungen abgeben. In jedem Fall kann die an den Ausgangsklemmen 26 abgegebene niedere Spannung mit Hilfe von Vus oder Vs bestimmt und mit Hilfe von V₁ und V₂ eingestellt werden. Sollen die niedrigen Spannungen, wie bei 26 a′ und 26 b′ gezeigt, einander gleich sein, genügt es, lediglich eine Hilfsquelle 31 vorzusehen.

Fig. 6 zeigt ein Gasentladungsfeld, das als Matrix von Elektroden aufgebaut ist und bei dem die Entladungen bei Wechselstrombetrieb stattfinden. Ein derartiges Gasentladungsfeld besteht aus "ersten" und "zweiten" Elektroden 21 und 22, die auf rechteckigen Substraten (Glassubstraten) 36 und 37 parallel zu deren langen bzw. kurzen Kanten angeordnet sind. Die Elektroden 21 und 22 stehen mit Klemmen 38 bzw. 39 in Verbindung, die an Kanten der Substrate 36 und 37 angeordnet sind. Die Substrate 36 und 37 sind mit Ausnahme der Bereiche für die Klemmen 38 und 39 mit Schichten 41 und 42 aus dielektrischem Material versehen. Die ersten Elektroden 21 und die zweiten Elektroden 22 überkreuzen sich, wenn die Substrate 36 und 37 so zueinander angeordnet werden, daß die Schichten 41 und 42 einander gegenüberliegen und zwischen sich einen Spalt bilden. Zur Schaffung dieses Spaltes und einer definierten Anordnung der Gasentladungszellen kann man eine Mittelplatte 45 verwenden, die Löcher 46 an den Stellen aufweist, an denen Gasentladungszellen vorgesehen sind. Die Außenkanten der Substrate 36 und 37 werden hermetisch miteinander versiegelt. Die Klemmen 38 und 39 stehen an diesen abgedichteten Kanten heraus. Dann wird ein ionisierungsfähiges Gas in den Spalt eingeleitet und damit die Gasentladungszelle vervollständigt. Es ist dabei einfach zu erreichen, daß die einzelnen Gasentladungszellen im wesentlichen gleiche Zündspannung haben, wenn man dafür sorgt, daß der Spalt bei allen Gasentladungszellen im wesentlichen gleich ist. Für ein Anzeigefeld für Gleichstrombetrieb werden auf den Elektroden 21 und 22 keine dielektrischen Schichten vorgesehen.

Auch die Widerstände 24 können auf dem ersten Substrat 36 zwischen den ersten Elektroden 21 und den Klemmen 38 ausgebildet sein.

Beim 1. Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist ein Gasentladungs-Anzeigefeld 50, bestehend aus matrixförmig angeordneten Anzeigezellen 53, sowie ein Gasentladungs-Steuerfeld 30, bestehend aus ersten Steuerzellen 23 a und zweiten Steuerzellen 23 b, vorgesehen. Beide Felder 30 bzw. 50 sind voneinander getrennt in dem Sinn, daß die Steuerzellen 23 an anderen Stellen wie die Anzeigezellen 53 liegen. Sie können jedoch im Sinne der Anordnung nach Fig. 6 durch ein einteiliges Bauteil gebildet sein. Beide Felder 30 bzw. 50 arbeiten mit Wechselstrom. Das Gasentladungs-Steuerfeld 30 weist 9 erste Elektroden 21 a, 21 b, 21 c, 21 d, 21 e, 21 f, 21 g, 21 h und 21 i einer ersten Gruppe und 6 zweite Elektroden 22 aa, 22 ab, 22 ac, 22 ba, 22 bb, 22 bc auf. Es werden 9 erste Steuerzellen 23 a zwischen je drei aufeinanderfolgenden ersten Elektroden 21 a bis 21 c, 21 d bis 21 f bzw. 21 g bis 21 i, die je eine Gruppe bilden, und den zweiten Elektroden 22 aa bis 23 ac gebildet.

Es sind ferner 9 zweite Steuerzellen 23 b vorhanden. Je eine zweite Steuerzelle 23 b ergibt sich zwischen den "ersten" Elektroden 21 a, 21 d, 21 g und der "zweiten" Elektrode 22 ba. Je eine zweite Steuerzelle 23 b ergibt sich zwischen den ersten Elektroden 21 b, 21 e, 21 h und der zweiten Elektrode 22 bb. Ferner ergibt sich je eine zweite Steuerzelle 23 b zwischen den ersten Elektroden 21 c, 21 f, 21 i und der zweiten Elektrode 22 bc. Jeder ersten Elektrode 21 sind also zwei Steuerzellen 23 zugeordnet, nämlich eine "zweite" Steuerzelle 23 b mit einer zweiten Elektrode 22 aa, 22 ab oder 22 ac, und eine weitere "zweite" Steuerzelle 23 b mit einer weiteren zweiten Elektrode 22 ba, 22 bb oder 22 bc. Zur Stabilisierung sind 9 Widerstände 24 zwischen je einer zugeordneten ersten Elektrode 21 mit der nicht geerdeten Klemme der Klemme 20 vorgesehen. Es sind ferner als weitere Schalter 6 NPN- Transistoren 25 aa, 25 ab, 25 ac, 25 ba, 25 bb und 25 bc vorgesehen; ihre Kollektoren sind mit den zweiten Elektroden 22 aa bis 22 bc verbunden und ihre Emitter geerdet. Die Basen sind mit ersten Steuerklemmen 51 verbunden. Sie entsprechen den Schaltern 25 nach Fig. 1, 2 und 4.

Die ersten Elektroden 21 wirken im Gasentladungs-Anzeigefeld 50 nach Fig. 7 mit "dritten" Elektroden 52 a, 52 b, 52 c und 52 d zusammen. Diese sind quer zu den ersten Elektroden 21 angeordnet. An den Stellen, an denen sich die ersten Elektroden 21 und die dritten Elektroden 52 kreuzen, sind Anzeigezellen 53 gebildet. Die hohen bzw. niederen Spannungen, auf die bei den Fig. 1 bis 5 Bezug genommen wurde und die dort an den Ausgangsklemmen 26 auftraten, sind in Fig. 7 die Spannungen an den ersten Elektroden 21. Dem Gasentladungs-Anzeigefeld 50 sind als Schalter vier NPN-Transistoren 55 a, 55 b, 55 c und 55 d zugeordnet. Ihre Kollektoren sind mit den "dritten" Elektroden 51 a bis 52 d verbunden, ihre Emitter sind geerdet, und ihre Basen sind mit Steuerklemmen 56 verbunden. Die Einweg-Zündspannung Vufc der Steuerzellen 23 ist niedriger als die Einweg-Haltespannung Vusd der Anzeigezellen 53. Die 4 Anzeigezellen 53 entlang jeder ersten Elektrode 21 können nur gezündet werden, wenn in keiner der beiden Steuerzellen 23, die dieser ersten Elektrode 21 zugeordnet sind, eine Gasentladung stattfindet. Dies ist also nur dann gegeben, wenn die beiden Transistoren 25, die diese Steuerzellen 23 über zwei der zweiten Elektroden 22 ansteuern, in nicht leitendem Zustand sind. Eine oder mehr dieser vier Anzeigezellen 53, die einer ersten Elektrode 21 zugeordnet sind, wird gezündet, wenn der zugeordnete Transistor 55 in leitenden Zustand gebracht ist.

Die Quelle 20 gibt die in Fig. 8 bei (A) dargestellten rechteckigen Spannungsimpulse mit der Spannungshöhe V _A ab. Transistoren 25 aa und 25 ac werden, wie bei (B), (C) bzw. (D) gezeigt, während der Zeitintervalle T₁, T₂ bzw. T₃ in nicht leitenden Zustand gebracht. Die Transistoren 25 ba bis 25 bc werden während der kürzeren Intervalle T₁₁, T₁₂, T₁₃, T₂₁, T₂₂, T₂₃, T₃₁, T₃₂ und T₃₃, wie bei (E), (F) und (G) gezeigt, in nicht leitenden Zustand gebracht. Davon treten die Intervalle T₁₁ bis T₁₃, T₂₁ bis T₂₃ bzw. T₃₁ bis T₃₃ jeweils während eines längeren Intervalls T₁ bis T₃ auf. Wie bei (H), (I) und (J) dargestellt, sind die Spannungen an den ersten Elektroden 21 a bis 21 c hoch und im wesentlichen gleich der Rechteckimpuls-Spannung V _A während der kürzeren Intervalle T₁₁ bis T₁₃, während denen die Transistoren 25 ba bis 25 bc nicht leitend sind und gleichzeitig auch der Transistor 25 aa nicht leitet. Während dieser Intervalle T₁₁ bis T₁₃ können daher die Anzeigezellen 53 entlang den ersten Elektroden 21 a bis 21 c gezündet werden.

Sind die Spannungen an den ersten Elektroden 21 a bis 21 c auf einem niedrigen Wert, der im wesentlichen gleich der Einweg-Haltespannung Vusc der Steuerzellen 23 ist, was während der anderen Intervalle der Fall ist, können die Anzeigezellen 53 entlang den ersten Elektroden 21 a bis 21 c der 1. Gruppe nicht gezündet werden. Die Bedingung für die anderen Anzeigezellen 53 entlang den restlichen ersten Elektroden 21 d bis 21 i der 1. Gruppe sind entsprechend.

Werden die Transistoren 55 a bis 55 d der 2. Gruppe von Transistoren derart leitend, wie bei (K), (L), (M) und (N) in Fig. 8 dargestellt, so daß entsprechend die dritten Elektroden 52 des Gasentladungs-Anzeigefeldes 50 synchron mit den kürzeren Intervallen T₁₁ bis T₃₃ geerdet werden, dann liegt eine hohe Spannung zyklisch an denjenigen Anzeigezellen 53 entlang den ersten Elektroden 21 der 1. Gruppe an, die in Fig. 7 gestrichelt eingezeichnet sind.

Aus Fig. 7 und 8 ergibt sich, daß eine Gruppe von drei Elektroden 21 a bis 21 c (oder: 21 d bis 21 f; oder: 21 g bis 21 i) dadurch ausgewählt wird, daß einer der Transistoren 25 aa bis 25 ac nicht leitend gemacht wird. Eine erste Elektrode 21 in einer so ausgewählten Gruppe wird dann ihrerseits dadurch ausgewählt, daß derjenige der Transistoren 25 ba bis 25 bc, der dieser ersten Elektrode 21 zugeordnet ist, ebenfalls in nicht leitenden Zustand gebracht wird. Damit ist dann die Möglichkeit gegeben, die Anzeigezellen 53 entlang der damit ausgewählten ersten Elektrode 21 zu zünden. Diese Schaltungsanordnung kommt bei einer derartigen Auswahl mit lediglich 6 anstelle von 9 Transistoren zur Auswahl einer aus neun ersten Elektroden 21 aus.

Dabei kann man dann auch anstelle lediglich der einen Quelle 20 mehrere Quellen vorsehen und so die Anzahl der ersten Elektroden 21 in eine der Anzahl der Quellen gleiche Anzahl von Untergruppen aufteilen, wie im folgenden beschrieben wird.

Wie aus Fig. 9 zu ersehen, kann jedem Transistor 25 und 55, der in den Fig. 7 und 8 verwendet ist, eine erste Diode 57 zugeordnet werden, deren Anode geerdet ist und deren Kathode mit dem Kollektor des Transistors 25 bzw. 55 verbunden ist. Ferner ist eine Quelle 58 mit einer Klemmspannung V vorgesehen, deren negativer Pol geeredet und deren positiver Pol mit der Kathode einer zweiten Diode 59 verbunden ist, deren Anode mit dem Kollektor des Transistors 25 bzw. 55 verbunden ist. Diese Klemmschaltung hält den Kollektor des Transistors 25 bzw. 55 auf der Spannung V der Quelle 58, während er nicht leitend ist, und schützt ihn damit gegen unangemessen hohe Spannungen, die ansonsten während der Intervalle, während denen er nicht leitend ist, durch die Spannungsimpulse V _A über die Steuerzellen 23 oder die Anzeigezellen 53, die mit einem Transistor 25 bzw. 55 gekoppelt ist, induziert würden.

Fig. 10 zeigt ein 2. Ausführungsbeispiel mit 8 ersten Elektroden 21; das Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 unterscheidet sich von dem nach den Fig. 7, 8 dadurch, daß entlang jeder ersten Elektrode 21 drei Steuerzellen 23 a, 23 b, 23 c vorgesehen sind, so daß eine unabhängige Auswahl jeder dieser ersten Elektroden 21 möglich wird. Steuerspannungen, die binären Codes 2⁰, 2¹ und 2² entsprechen, gelangen an die Steuerklemmen 51, die mit den Basen der Transistoren 25 aa bis 25 ac verbunden sind. Steuerspannungen, die die Umkehr der binären Codes, also die ebenfalls binären Codes

darstellen, werden denjenigen der Steuerklemmen 51 zugeführt, die mit den Basen der Transistoren 25 ba bis 25 bc verbunden sind. Wenn also die Transistoren 25 aa bis 25 ac leitend sind, sind die Transistoren 25 ba bis 25 bc nicht leitend, und umgekehrt.

Fig. 11 zeigt einen binären 3-Bit-Zähler mit Flip-Flops 61, 62 und 63, die in bekannter Weise miteinander verbunden sind. Werden der Eingangsklemme C des Flip-Flops 61, das der ersten oder am wenigstens signifikanten Ziffer zugeordnet ist, Zeittaktimpulse zugeführt, dann geben die Ausgangsklemmen Q und der Flip-Flops 61 bis 63 Signale ab, die die binären Codes

darstellen. Die Signale gelangen an die 1. Anschlußklemmen 51.

Damit wird deutlich, daß von den ersten Elektroden 21 in Fig. 10 wiederholt jeweils zu einem bestimmten Zeitpunkt nur eine ausgewählt werden kann. Das ist der Fall, wenn in keiner der 3 dieser ersten Elektrode 21 zugeordneten Steuerzellen 23, also den Steuerzellen 23 a bis 23 c, eine Gasentladung stattfindet und andererseits zumindest in einer der drei Steuerzellen 23, die jeder der restlichen ersten Elektroden 21 zugeordnet sind, eine Gasentladung stattfindet. Sind die Steuerzellen 23 gemäß der Darstellung angeordnet, dann erfolgt eine Auswahl der ersten Elektroden 21 derart, wie dies in der folgenden Tabelle für die binären Codes angegeben ist.

Tabelle

Die Transistoren 22 aa bis 22 bc werden derart aus- bzw. eingeschaltet, wie ihnen "niedrige" bzw. "hohe" Signale zugeführt werden. Man kann also auf diese Weise erreichen, daß das Gasentladungs-Anzeigefeld 50 eine gewünschte Anzeige wiedergibt, wie sie als Beispiel in Fig. 10 durch Schraffur dargestellt ist. Dabei ist der Transistor 55 a leitend, während die Steuersignale für die binären Codes 2⁰ bis 2² alle niedrige Werte haben. Während die Werte der Steuersignale hoch, niedrig bzw. niedrig, sind die Transistoren 55 b und 55 c leitend. Sind die Steuersignale niedrig, hoch bzw. niedrig, so sind alle Transistoren 55 a bis 55 d leitend.

Das 3. Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 ist für die Auswahl von ersten Elektroden 21 eines Farb-Gasentladungs-Anzeigefeldes 70, das einteilig mit einem Gasentladungs-Steuerfeld 30 ausgebildet ist. Die ersten Elektroden 21 sind beiden Feldern 30 und 70 gemeinsam. Im Beispiel sind erste Elektroden 21 dargestellt. Zu den zweiten Elektroden gehören die Elektroden 22 aa bis 22 ae des Gasentladungs-Steuerfeldes 30. Jede derselben ist mit 3 ersten Elektroden 21 über erste Steuerzellen 23 a gekoppelt. Ferner sind im Gasentladungs-Steuerfeld 30 die zweiten Elektroden 22 ba bis 22 bc, drei an der Zahl, vorgesehen, die den drei primären Farben zugeordnet sind. Sie sind ebenfalls mit ersten Elektroden 21 über Steuerzellen 23 b verbunden. Es sind also zwei Steuerzellen, und zwar eine "erste" Steuerzelle 23 a und eine "zweite" Steuerzelle 23 b mit jeder ersten Elektrode 21 gekoppelt. Mit jeder der zweiten Elektroden 22 ist einer der Transistoren 25 aa bis 25 ae und 25 ba bis 25 bc verbunden. Das Gasentladungs-Anzeigefeld 70 weist ferner "dritte" Elektroden 72 auf. Sie sind quer zu den ersten Elektroden 21 angeordnet.

Zwischen jeder dritten Elektrode 72 und je einer Gruppe von drei aufeinanderfolgenden ersten Elektroden 21 (so den 1. bis 3., den 4. bis 6. und entsprechend aufeinanderfolgenden Dreiergruppen der ersten Elektroden 21) ist eine Gruppe 73 von 3 Anzeigezellen 23 angeordnet. Jede solche Gruppe von Anzeigezellen 23 entspricht einem Bildelement einer Farbanzeige. Ein Bildelement wird aus einer roten Zelle 23 R, einer grünen Zelle 23 G und einer blauen Zelle 23 B gebildet, die in Fig. 12 durch vertikale Schraffur, keine Schraffur bzw. horizontale Schraffur gekennzeichnet sind.

Transistoren 75 a bis 75 e sind je mit einem Steueranschluß 78 und jeweils dritten Elektroden 72 verbunden. Aus diesem Aufbau folgt, daß mit Hilfe der zweiten Elektroden 22 aa bis 22 ae des Gasentladungs-Steuerfeldes 30 und mit Hilfe der weiteren zweiten Elektroden 22 ba bis 22 bc die Bildelemente bzw. die Farben ausgewählt werden.

Der Schaltung ist ein Ringzähler 81 zugeordnet, der 5 Stufen S 1 bis S 5 enthält, die über Impedanzen 82 mit den Basen der Transistoren 22 aa bis 22 ae verbunden sind. Der Ringzähler 81 gibt zyklisch zu einem Zeitpunkt an eine der fünf Stufen S 1 bis S 5 ein Signal mit niedrigem Pegel ab und macht damit den entsprechenden der Transistoren 22 aa bis 22 ae nicht leitend. An die restlichen Stufen gibt er Signale mit hohem Pegel ab und macht damit die zugeordneten Transistoren leitend. Der Schaltung ist ferner ein Register 86 zugeordnet, das 1. bis 3. Stufen R, G und B aufweist, die vorübergehend ein die rote, die grüne bzw. die blaue Farbe spezifizierendes Farbsignal speichern und über Impedanzen an die Transistoren 22 ba bis 22 bc weitergeben. Werden z. B. die Steuerzellen 23 R für rot bezeichnet, dann gibt die Stufe R ein Farbsignal mit niedrigem Pegel an den Transistor 22 b ab und macht diesen somit nicht leitend.

Das 4. Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 unterscheidet sich von dem nach Fig. 12 dadurch, daß damit eine Zeilensprung-Abtastung vorgenommen werden kann. Wie bereits beim 1. Ausführungsbeispiel erwähnt, wird eine 1. und eine 2. Quelle 20 a bzw. 20 b verwendet, um die ersten Elektroden 21 in eine 1. und eine 2. Untergruppe aufzuteilen. Die 1. Untergruppe wird gebildet durch die der 1. bis 3., die 7. bis 9. sowie die 13. bis 15. der ersten Elektroden 21 für die ungeradzahligen Zeilen von Bildelementen; die 2. Untergruppe wird gebildet durch die 4. bis 6. und die 9. bis 12. der ersten Elektroden 21 für die geradzahligen Zeilen von Bildelementen. Die Quellen 20 a und 20 b werden durch (nicht gezeigte) Schalteinrichtungen während einzelner Intervalle abwechselnd eingeschaltet und aktivieren die ungeradzahligen bzw. die geradzahligen Zeilen ab. Die zweiten Elektroden 22 aa, 22 ab und 22 ac, 22 ad des Gasentladungs-Steuerfeldes 30 sind mit dem Transistor 25 aa bzw. dem Transistor 25 ab verbunden. Da nur die drei Transistoren 22 aa bis 22 ac für die Auswahl der Bildelemente vorgesehen sind, hat der Ringzähler 81 auch lediglich drei Stufen S 1 bis S 3. Daraus wird deutlich, daß anstelle zusätzlicher elektrischer Quellen und der dafür notwendigen Schalteinrichtungen zusätzliche Steuerzellen vorgesehen werden können und daß eine Zwischenzeilen-Abtastung auch für monochrome Gasentladungs-Anzeigefelder möglich ist.

Fig. 14 zeigt ein 5. Ausführungsbeispiel zur Anwendung in einem elektrostatischen Drucker 90, der zumindest eine erste Elektrode 21, eine Mehrzahl zweiter Elektroden 92, die als Stifte ausgebildet sein können, und eine gleiche Anzahl von Druck-Spalten 93, in die ein elektrostatisches Registriermedium (nicht gezeigt) eingelegt werden kann, aufweist. Fig. 14 ist ähnlich aufgebaut wie Fig. 10. Es werden wiederholt die zweiten Elektroden 92, die mit den ersten Elektroden 21 verbunden bzw. als ein Teil derselben ausgebildet sind, getastet. Wenn an einer ersten Elektrode 21 das Potential der Quelle 20 anliegt, muß die abgegebene Spannung ausreichen, um in einem Druck-Spalt 93 auf einem Registriermedium eine Abbildung zu erzeugen. Die Mindest-Druck-Spannung Vmp ist dabei höher als die Einweg-Zündspannung Vufc der Steuerzellen 23. Der zwischen Erde und der ersten Elektrode 90′ des Druckers 90 geschaltete Transistor 95 wird durch Datensignale ein- bzw. ausgeschaltet, die synchron mit der Tastung der zweiten Elektroden 92 an die Steuerklemme 96 gelangen. Zwischen der Quelle 20 und der ersten Elektrode 91 ist eine Kapazität 97 vorgesehen, die dazu beiträgt, die Spannung bei nicht leitendem Transistor 95 auf die erste Elektrode 91 zu übertragen. Diese Zwischenschaltung der Kapazität 97 gewährleistet eine Umschaltung der an den Druck-Spalten 93 anliegenden Spannung von hohen auf niedrige Werte.

Fig. 15 zeigt schließlich ein 6. Ausführungsbeispiel, das weitgehend demjenigen nach Fig. 14 gleicht. Dabei sind zwei Quellen 20 a und 20 b anstelle derjenigen Steuerzellen 23 vorgesehen, die die ersten Elektroden 21 gemäß den binären Codes des am wenigsten signifikanten Bits mit und ohne Anhebung auswählen, wobei die Flip-Flop-Schaltung für diese binären Codes als Umschalteinrichtung für die Quellen 20 a und 20 b eingesetzt wird. Die Schaltung des Transistors 95 für die erste Elektrode 91 des Druckers 90, bestehend aus den Quellen mit den Spannungen -V und Vcc, hebt die über den Druck-Spalten 93 anliegenden Spannungen dadurch auf über den Spanungen der Quellen 20 a und 20 b liegende Werte an, so daß die erste Elektrode 91 mit einer Vorspannung beaufschlagt wird. Diese Vorspannung ist niedriger als die Spannung, die notwendig ist, um auf einem Registriermedium eine Abbildung zu erzeugen.

Claims

Gasentladungs-Anzeigeeinrichtung mit einem Gasentladungs-Anzeigefeld (50, 70) aus matrixförmig angeordneten Anzeigezellen (53) an Punkten, an denen sich erste Elektroden (21) und über Schalter (55) ansteuerbare dritte Elektroden (52) in Abstand gegenüberliegen, wobei die Ansteuerung der ersten Elektroden (21) durch Steuerzellen (23) erfolgt, die an den Schnittpunkten der ersten Elektroden (21) mit in Abstand gegenüberliegenden, über weitere Schalter (25) ansteuerbaren zweiten Elektroden (22) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerzellen (23), deren Zündspannung geringer als die der Anzeigezellen (53) ist, in einem vom Gasentladungs-Anzeigefeld (50) räumlich getrennten Gasentladungs-Steuerfeld (30) angeordnet und den ersten Elektroden (21) wie folgt zugeordnet sind:
- (a) Je eine bestimmte Zahl von ersten Elektroden (21) bildet eine Gruppe,
- (b) alle ersten Elektroden (21) einer jeden Gruppe bilden mit einer zweiten Elektrode (22 aa, 22 ab, 22 ac) erste Steuerzellen (23 a), die gemeinsam über einen der weiteren Schalter (25 aa, 25 ab, 25 ac) angesteuert werden;
- (c) jeweils eine bestimmte erste Elektrode (21) innerhalb jeder Gruppe bildet mit einer weiteren zweiten Elektrode (22 ba, 22 bb, 22 bc) eine zweite Steuerzelle (23 b), die gemeinsam mit den entsprechend für die anderen Gruppen gebildeten zweiten Steuerzellen (23 b) ebenfalls über einen der weiteren Schalter (25 ba, 25 bb, 25 bc) angesteuert wird,
derart, daß sich dann die ausgewählte Anzeigezelle (53) im Anzeigezustand befindet, wenn die ihr zugerodnete erste Elektrode (21) über die dieser zugeordneten zwei Steuerzellen (23 a, 23 b) nicht angesteuert wird.