DE2506773A1

DE2506773A1 - Gasentladungs-wiedergabefeld

Info

Publication number: DE2506773A1
Application number: DE19752506773
Authority: DE
Inventors: George Wilmer Dick; Walter Bryan Hatfield
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1974-02-21
Filing date: 1975-02-18
Publication date: 1975-08-28
Also published as: CA1022225A; US3935494A; JPS50125667A

Description

BLUMBACH · WESER · BERGEN & KRAMER PATENTANWÄLTE IN WIESBADEN UND MÜVCHEH DIFL-ING. f. G. BLUMBACH · DIPL-PHYS. DR. W. WESER · DIPL-ING. DR. JUR. P. BERGEN DIPL-ING. R. KRAMER

ti WIESBADEN · SONNENBERGER STRASSE 43 ■ TEL (M121) 5629«, SS19 98 MÖNCHEN

Western Electric Company, Incorporated

New York, N. Y., USA Dick 12-2

Gasentladun?s--^iTieders;abefeld

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasentladungs-Wiedergabefeld mit einem Gefäß, das ein ionisierbares Gas begrenzt und ein im wesentlichen ebenes Substrat umschließt, einem Paar orthogonal zueinander verlaufender Anordnungen paralleler Leiter, die benachbart dem Substrat vorgesehen sind, und einer die beiden Leiteranordnungen voneinander trennenden dielektrischen Schicht, wobei iede Überkreuzung eines Leiterpaares eine Gasentladungszelle definiert.

Gasplasma-Wiedergabe- und Speichersysteme haben in neuerer Zeit beträchtliche Aufmerksamkeit erfahren. Diese S2?-steme nutzen das Phänomen aus, daß eine Glimmentladung, wie diese durch Anlegen elektrischer Felder an eines oder mehrere inerte Gase entsteht, eine Kennlinie negativen Widerstandes

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und daher von Hause aus Speichereigenschaften besitzt. Solche Gasplasma-Anzeigesysteme erfordern daher keine konstante Auffrischung durch eine gesonderte Signalquelle, vielmehr ist es für diese Systeme ausreichend, eine anfängliche Gruppe ein gewünschtes Ein/Aus-Muster definierender Signale zugeführt erhalten. Die Aufrechterhaltung der resultierenden Glimmentladungen wird dann bewerkstelligt durch die Zufuhr einer keine Informationen führenden Stützsignalfolge kleinerer Amplitude als Jene Signale, die zum Schreiben der Information in dem ersterwähnten Fall verwendet werden.

Ein typischer Aufbau solcher Gasplasma-Anzeige/Speicher-Systeme hat die Form eines sogenannten Plasma-Entladungsfeldes der beispielsweise in der US PS 3,559,190 (Bitzer et al.) beschriebenen Art. Der grundsätzliche Aufbau eines Gasplasma-Feldes entsprechend dieser Patentschrift umfaßt drei nach Art eines Sandxvich aufeinanderliegende dielektrische Schichten, von denen die beiden äußeren zueinander orthogonale Leitergruppen haben, welche auf der Außenseite aufplattiert oder anderweitig aufgebracht sind. Die mittlere dielektrische Schicht ist typischerweise perforiert, wobei ein Perforationsloch je am "Schnittpunkt" der Leiter auf den äußeren dielektrischen Schichten erscheint. Wenn daher die drei Schichten zusammengefügt werden, entsteht ein Hohlraum, der Neon, Argon oder ein anderes inertes Gas (oder Mischungen hiervon) enthält und in dem eine Glimmentladung aufrecht erhalten werden

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kann, indem Spannungen zwischen die äußeren Lei ter angelegt werden.

Da die Entladung zwischen den Leitergruppen erzeugt wird, ist es notwendig, daß wenn Nutzlicht aus der Sandwich-Anordnung austreten soll, die Leiter innennenswertem Umfang transparent sind. Ersichtlich wird aber in der Praxis ein bedeutsamer Anteil des tatsächlich erzeugten Lichtes durch die leitenden Elektroden absorbiert.

Eine weitere offensichtliche Eigenschaft des Wfedergabefeldes nach der genannten US-Patentschrift ist die, daß die äußeren Schichten der Dreischicht-Anordnung in konstanter Abstandsbeziehung gehalten werden müssen, um gleichförmige Entladungseigenschaften in einem jeden der zahlreichen Leiterschnittpunkte oder Zellen einer Matrix sicherzustellen. Während die perforierte dielektrische Zwischenschicht für einigermaßen konstanten Abstand der äußeren Schichten sorgt, führt sie andere AusrichtProbleme ein; denn es ist erforderlich, daß die Perforationslöcher mit hoher Genauigkeit bezüglich der Leiterschnittpunkte ausgerichtet sind. Andere Abstandshaltemittel sind zeitweilig benutzt worden, um einen gleichförmigen Abstand zwischen den die Leiter tragenden dielektrischen Schichten aufrechtzuerhalten. So sind beispielsweise einzelne dielektrische Kugeln des richtigen Durchmessers vereinzelt dazu benutzt worden, für den richtigen Abstand zu sorgen. Bei der Herstellung findet jedoch ein gewisses Zusammendrücken der Kugeln in lageabhängiger V/eise statt. Andere Versuche,

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nach welchen Abstandshalter in Form von Faseroptik-Rohren benutzt wurden, zeigten ähnliche Machteile und führten zu schlechter Gleichförmigkeit des Abstandes. Die US-Patentschrift 3,646,384 beschreibt ein sogenanntes einseitiges Plasma-Wiedergabefeld, das viele der bei der vorstehend erörterten dreischichtigen Sandwich-Anordnung vermeidet. Andererseits wurde die Anordnung nach dieser Patentschrift, bei der grundsätzlich eine beidseits plattierte Isolierschicht in einer Neon-Atmosphäre untergebracht ist, mit einem Elektrodenabstand von 0,85 cm verwendet. Ein solcher Abstand ist aber selbstverständlich nicht bei Wiedergabefeldern geeignet, die hohe Kreuzpunktdichte, also hohes Auflösungsvermögen, haben sollen.

Der vorstehend angesprochene Problemkreis ist nun für ein Gasentladungs-Wiedergabefeld der einleitend angeführten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Vielzahl dielektrischer Sperren je relativ zu der dielektrischen Schicht und den Leiterbahnen so angeordnet sind, daS jede Gasentladung auf ein vorhersagbares Gebiet ohne Behinderung der visuellen Wiedergabe begrenzt wird.

Die Anordnung hat zahlreiche Vorteile, wie dieses aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand zeichnerisch dargestellter AusfUhrungsformen ersichtlich wird; es zeigen:

Fig. 1 den Aufbau eines bekannten Plasma-Wiedergabefeldes vom Sandwich-Typ mit Abstandshalter,

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Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere bekannte Plasma-Wifedergabefeld-Anordnung ohne zwischen!.legende Abstandshalter,

Fig. 4 eine Schnittansicht der grundsätzlichen Plasma-Wiedergabefeld-Konstruktion mit einem Einzelsubstrat gemäß der Erfindung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Abänderung der Anordnung nach Fig. 4 und 5 mit einer aufliegenden dielektrischen Anti-Zerstäubungsschicht,

Fig. 7 eine Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Anordnung nach Fig. 4 bis 6 mit Gruppen orthogonaler Sperren zur Begrenzung von Gasentladungen auf zweidimensionale Fenster auf einer parallel zum Substrat verlaufenden Ebene,

Fig. 8 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. zur Darstellung dieser Fenster,

Fig. 9 und 10 eine vorteilhafte Abänderung der Gestalt eines der orthogonalen Leiters, wie dieser bei den Anordnungen nach Fig. 4 bis 8 Verwendung finden kann,

Fig. .1 zeigt ein typisches bekanntes Plasma-Entladungsfeld. Eine Vielzahl im wesentlichen Oaralleler Leiter 101-i, 1=1,2, ...,N, befinden sich auf einem Substrat 106 in üblicher Anordnung. In ähnlicher Weise befindet sich eine Vielzahl Leiter 103-,1, 3=1,2, ...,M, auf einem zweiten Substrat 105, wobei die

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Leiter 103-j im wesentlichen orthogonal zu den Leitern 101-i verlaufen. Bei einer Draufsicht von oben erhält man daher eine Matrix mit Zeilen und Spalten, deren Schnittpunkte Plasma-Entladungszellen definieren. Die Substrate IO5 und 106 sind vorzugsweise plan und. in nominell parallelen Ebenen angeordnet. Um den erforderlichen gleichförmigen Abstand aufrechtzuerhalten, befindet sich eine Abstandshalteranordnung zwischen den Substraten 105 und 106. Diese Abstandshalteranordnung liegt zumeist in Form einer perforierten Schicht vor, wobei die einzelnen Perforationslöcher je mit den Schnittstellen zwischen den Leitergruppen 101-i und IO3-j ausgerichtet sind. Die Abstandshalteranordnung erscheint in der Schnittansicht nach Pig. 1 als eine Vielzahl vertikaler Abstandshalter 102-i.

Pig. 2 zeigt die Draufsicht auf ein l/iedergabefeld der in Fig. 1 dargestellten Art. Man sieht, daß die einzelnen Perforationslöcher 109-j,i auf 1:1 Basis den Zellen zugeordnet sind, wie diese durch den Überkreuzungspunkt der im Abstand voneinander liegenden Leiter 101-i und 10,3-j definiert sind. Zusätzlich zu ihrer Abstandshaltefunktion definiert die Schicht 102 auch die einzelnen Plasmazellen.

Wenn die Anordnung nach Fig. 1 und 2 in einer geeigneten Gasatmosphäre untergebracht wird, und wem geeignete Spannungen an die Leiter angelegt v/erden, kann eine Entladung in selektiver Weise an den Überkreuzungsstellen der Leiter

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lOl-i lind 103-j, d. ^η· in den einzelnen Plasma-Entladungszellen, realisiert werden. Man sieht, daß wenigstens einer der Leiter für eine gegebene Zelle transparent sein sollte, um den Austritt des die Glimmentladung begleitenden sichtbaren Lichtes zu ermöglichen bzw. zu erleichtern.

Eine weitere bekannte Plasma-Wiedergabefeld-Anordnung ist durch die in Fig. 3 dargestellte Anordnung repräsentiert. Wiederum sind eine Vielzahl Leiter 3ol-i und eine weitere Vielzahl Leiter 303-j auf Substraten 306 bzw. 305 vorgesehen. Bei der Anordnung nach Pig. 3 sind jedoch keine speziellen Abstandshaltemittel, wie die perforierte Schicht oder "Honigwaben" -Schicht 102 in Pig. 1 und 2, vorgesehen. Die Anordnung nach Fig. 3 hat die unerwünschte Eigenschaft, daß eine einmal zwischen einem gegebenen Leiter,beispielsweise dem Leiter 301-i und dem darunterliegenden Leiter 303-3, gezündete Glimmentladung dazu neigt, sich längs des Leiters 303-j auszubreiten, wenn dieser die Kathode bildet. Diese Glimmentladungs-Ausbreitung ist, während sie in manchen Fällen wünschenswert sein mag, jedenfalls dann nicht brauchbar, wenn das zusammengesetzte Bild erzeugt werden soll durch ein gemeinsames Aufleuchten eines Musters einzelner Matrixpunkte. Bei der Anordnung nach Fig. 3 leuchtet beispielsweise ein, daß, wenn sich eine anfängliche Entladung zwischen den Elektroden 301-i und 303-J hinreichend ausbreitet, sich die Entladung auf ein Gebiet erstrecken kann,

zugeordnet i st. das hauptsächlich der Elektrode 301-(i+l V Die an diesem Punkt

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gelegene Zelle kann dann fälschlicherweise gezündet werden. Eine ähnliche Glimmentladungsausbreitung kann in der in Fig. 3 linken Richtung längs einer der oberen Elektroden 3ol-i fortschreiten, wenn diese die Kathode der Glimmentladung bildet.

Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Die Anordnung nach Fig. 4 ist den Anordnungen nach Fig. 1 bis y. insoweit ähnlich, als auch sie eine erste und eine zweite Vielzahl Elektroden, die im wesentlichen orthogonal zueinander verlaufen, umfaßt und Jedes eine Elektrode der einen und eine Elektrode der anderen Vielzahl umfassende Elektrodenpaar eine einzelne Gasentladungszelle definiert. Jedoch ist nur ein einziges Substrat 615 als Träger für die ganze Anordnung unter den typischen Gasdrucken vorgesehen. Eine dielektrische Schicht 605 dient zur Trennung der Elektroden 601-i und 603-J. Diese Anordnung ist hinsichtlich gewisser Merkmale ähnlich der in der oben erwähnten US-Patentschrift 3*646,384 beschriebenen Anordnung. Jedoch unterscheidet sich die vorliegende Anordnung von der bekannten in einem bedeutsamen Merkmal, nämlich dadurch, daß eine Vielzahl dielektrischer Sperren 6lO-i auf dem Substrat 605 derart angeordnet sind, daß jede Sperre die zugeordnete obere Elektrode teilweise überdeckt. Beim Betrieb brennt eine Glimmentladung zwischen einer Elektrode 601-i und einer darunterliegenden Elektrode 6O.3-.-J an einer Stelle län<rs der Oberseite des Substrates 6O5, die in Kontakt mit der um-

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gebenden Gasatmosphäre steht. Ein das Ganze, d. h. das Substrat nebst zugeordneten Elektroden und dielektrischen Sperren, einschließendes Behältnis 620 (nicht explizit in Piς. 4 dargestellt) enthält die übliche Gasatmosphäre, beispielsweise 99$ Neon, V^> Argon. Die Verbindungen zu den Elektroden 601-i und 603-j sind nicht dargestellt; sie werden in der üblichen Weise ausgeführt. Für die dielektrischen Sperren 6lO-i sind keine äuSeren-Anschlüsse erforderlich.

Pig 4. zeigt des weiteren das Entladungsphänomen anhand, von Äquipotentiallinien. Sonach tritt eine Entladung nebst zugeordneter Glimmerscheinung in der Plasma-Atmosphäre nur dort auf, wo eine ausreichende Potentialdifferenz vorhanden ist. Der näherungsweise Verlauf des tatsächlichen Peldmusters in einer Einzelsubstrat-Entladungszelle ist in Pig. 4 durch die strichpunktierten Linien dargestellt, die mit den beispielhaften Potentialwerten .10V, .25V, .50V und .75V bezeichnet sind, wobei V die zwischen den Elektroden 601-i und 603-j anstehende Potentialdifferens ist. Unter typischen Gasdruck- und -Zusammensetzungsbedingungen erfährt das einer Spannungsdifferenz von wenigstens .75"V ausgesetzte Gasvolumen eine Glimmentladung. Sonach ist das das Ausmaß der Glimmentladung definierende Gebiet nach Pig. 4 oberhalb der Elektrode 603-j durch die linke Seite der Elektrode 601-i und die am weitesten rechts gelegene Stelle begrenzt, wo die 0. lOV-A'quipotentiallinie die Oberseite der dielektrischen Schicht 605 schneidet.

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Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil der Anordnung nach Fig. 4. Die Entladung ist in Fig. 5 durch die strichpunktiert gezeichnete Wolkenanordnung 6OJ dargestellt. Diese Anordnung findet nur zwischen dem oberhalb der Elektrode 601-i gelegenen Gebiet und (in alternierenden Halbzyklen) dem auf jenem Teil der Elektrode öOJ-j befindlichen Gebiet statt, welches eine Kapazität ausschließlich in Folge des darüberliegenden dielektrischen Substrates hat. Die Entladungswolkenanordnung 607 hat die allgemeine Form eines "i". D. h. es existiert bei Betrieb mit V/echselspannung ein Gleichgewichtszustand zwischen der in Entladungen während alternierender Halbzyklen transportierten Gesamtladung. Die blanke Metallelektrode 601 kann, wenn sie als die Kathode wirkt, selbstverständlich eine hohe Stromdichte bei einer Glimnentladung führen, aber die dielektrische Oberfläche 60S unterhalb der Glimmentladung

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kann, wenn der Leiter 6O_"5-j die Kathode ist, nur eine relativ begrenzte Stromdichte führen. Sonach ist das Glimmgebiet auf dem Leiter 6ll-i sehr klein (der Punkt auf eiern i) im Vergleich zu dem auf dem Dielektrikum oberhalb des Leiters 603-j (dem vertikalen Balken des "i").

Fig. 6 zeigt eine alternative Ausfüarun^sform der grundsätzlichen Anordnung nach den Fig. 4 und 5. Im einzelnen ist zusätzlich zu den in Fig. 4 dargestellten Elementen eine zusätzliche dielektrische Schicht 820 vorgesehen, die auf den oberen Leitern 8ll-i und unter den dielektrischen Sperren, die hier

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mit 8lO-i bezeichnet sind, gelegen ist. 805 ist derselbe Typ der dielektrischen Schicht, wie sie auch bei der Anordnung nach Fig. 4 und 5 bei 605 vorgesehen ist. In ähnlicher Weise sind die Elektroden 801-i und 8Oj5-j sowie das Substrat von derselben allgemeinen Art wie ihre Gegenstücke 601-i und 6o."5-j bzw. 615. Die Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 6 entspricht im wesentlichen der in Fig. 5 dargestellten Anordnung. Die Funktion der dielektrischen Schicht 820 ist die, ein Zerstäuben der freiliegenden Metallelektroden zu vermeiden, vrenn die Entlad.ung unmittelbar bei diesen Elektroden auftritt.

Wie sich aus der Erläuterung der Flg. & und 5 ergibt, bewirkt die Einführung der zusätzlichen dielektrischen Schicht 820 in Fig. 6 das Einfügen einer entsprechenden zusätzlichen Reihenkapazität in die Entladungsstrecke. Theses wiederum verursacht ein Ausbreiten der Glimmentladung län.^s des Leiters 801-i ähnlich wie der Balken des "i" in Fig. k und. 5. Das Paar alternierender Glimmentladungen oberhalb der Leiter 801-i und 803-3 gibt daher den visuellen Eindruck eines ⁵¹T". Wenn die Kapazität pro Flächeneinheit der dielektrischen Schichten 805 und 82O gleich sind, dann nehmen der vertikale und horizontale Balken des "T" gleiche Gebiete ein.

Fig. 7 und 8 zeigen eine Weiterbildung der Anordnung nach Fig. 4 bis 6. Im einzelnen ist bei einer Tüinzelsubstrat-Gasentladungswiedergabe-Anordnung ein Gitter dielektrischer Sperren eingeführt, die oberhalb der leitenden Elektroden in den beiden

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senkrechten Richtungen verlaufen. Anstelle einer Ausbreitung der Glimmentladung in nur noch einer Richtung auf der Ebene des Substrates und im Falle der Anordnung nach Fig. 4 bis 6, wo die Ausbreitung in der Richtung von links nach rechts erfolgt, ist nunmehr die Ausbreitung in beiden Richtungen auf dieser Ebene begrenzt.

Im einzelnen befinden sich bei der Anordnung nach Fig. 7 auf dem Substrat 915 die üblichen Vielzahlen von Leiter 901-i und 903-j mit 1,J= 1,2,...,N, die dielektrische Schicht 905 und die dielektrische Antizerstäubungsschicht 920 (die im wesentlichen der Schicht 820 in Fig. 6 entspricht). Die Sperren 910-i blockieren die links/rechts-Glimmentladung, wie dieses auch die Soerren 8lO-i in Fig. 6 tun. Zusätzlich aber befinden sich auf den Sperren 910-i und der dielektrischen Schicht 920 noch eine Vielzahl Sperren 915-j mit j = 1,2,...,M,. Diese Sperren verlaufen im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Sperren 910-i. Im Effekt wird hierdurch eine ebene Anordnung von "Fenstern" erzeugt, durch die die Entladung "gesehen" werden kann, die sich oberhalb der Kreuzungsstelle der zueinander senkrecht verlaufenden und auf beiden Seiten des im wesentlichen ebenen dielektrischen Substrates gelegenen Elektroden (Fig. 8) ausbildet. Die di-r elektrische Trennschicht 905 und die Antizerstäubungsschicht 920 werden vorteilhafterweise unter gleichförmiger Dicke auf dem ganzen Substrat 915 aufgebracht und bedecken dabei die jeweiligen Elektrodengruppen 903-j und 901-i. Demgemäß sind

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äle der Einfachheit halber in der Draufsicht nach Pig. 8 nicht dargestellt. Wie in Zusammenhang mit den Anordnungen nach Fig. 4 bis 6 erläutert, entsteht beim Anlegen geeigneter Schreib- und Stützspannungen an die leitenden Elektroden eine Gasentladung in dem Gasvolumen, das sich unmittelbar oberhalb der dielektrischen Schicht 920 in den durch das dielektrische Sperrgitter definierten "Mulden" befindet. Wird keine Antizerstaubungsschicht 920 benutzt, dann tritt selbstverständlich die Entladung teilweise oberhalb der exponierten Elektroden auf. In keinem Fall aber ist die Kntladung durch die Elektroden oder dielektrische Schichten abgeschattet, und zwischen der Glimmentladung und dem Betrachter befindet sich nur noch die transparente Wandung des die Anordnung einschliessenden Behältnisses. Die volle Brillians der Gasentladung ist daher sichtbar, und die Entladung ist innerhalb eines genau definierten Gebietes gelegen, weiches einer Kreuzpunkt-Matrix entsprechend der zweidimensionalen Anordnung der leitenden Elektroden zugeordnet ist.

Der besseren Erläuterung halber sind viele der einzelnen Abmessungen in der Zeichnung vergrößert wiedergegeben. Typische geometrische Parameter für» ^inzelsubstrat-Plasma-Wiedergabefeider entsprechend Fig. 4 bis 6 sind die folgenden:

Elektrodenbrelte = 0,025 cm

Elektrodendicke = 0,025 cm

Elektrodenabstand = 0,10 cm (horizontal und vertikal)

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Substratdicke = 0,25 cm

dielektrische Schichtdicke = 0,0025 cm maximale Sperrenhöhe = 0,0075 cm Sperrenbreite = 0,0575 cm
(horizontal und vertikal)

Typische Materialien bei der Herstellung von Einzelsubstrat-Plasma-Wiedergabefeldern entsprechend der Erfindung sind Substrat: Forsterite Keramik

Dielektrische Sperren: ESL Nr. 4608 dielektrische Beschichtung

Elektroden: dicke Schicht - Sold, ESL Nr. 8835 Antizerstaubungsschicht: ESL Nr. 4βθ8 Behältnis: Natriumalumini umsili'kät-Glas Betriebsgas: 99?? Neon, Vfo Argon bei einem Druck von 500 mm Hg.

Die vorstehend erwähnte dielektrische Beschichtung ESL Nr. 4βθ8 (und. andere durch ESL-Zahlen bezeichnete Materialien) wird hergestellt durch Electroscience Laboratories, Pennsauken, New Jersey. Es hat sich auch zur Verbesserung der Emissionsqualitäten der dielektrischen Schichten, beispielsweise der Schichten 805 und 820, als vorteilhaft erwiesen, auf deren freiliegenden Oberflächen eine Dünnschicht aus stark Elektronen emittierendem Material wie CeO₂ oder BaO, im Vakuum niederzuschlagen. Die übliche Dickschicht-Verarbeitungstechnologie,

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wie diese beispielsweise beschrieben ist in "Thick Film Materials for Electro-Optical Applications," von S. J. Stein, Proc. 1972 Electronic Components Conference, Washington, D. C, Mai 15-17* 1972, kann bei der Herstellung des Aufbaues auf den Substraten verwendet werden. Nach ihrer Fertigstellung werden die Substrate in ein Glasbehältnis in der üblichen Weise eingebracht. Das Glasbehältnis wird dann evakuiert und mit der oben erwähnten Betriebsgasmischung gefüllt.

Ersichtlich kann die anfängliche Ionisation, die bei erstmaliger oder nach längerer Ruhepause erfolgenden Inbetriebnahme einesGasplasma-Wiedergafoefeldes erforderlich ist, leicht erhalten werden durch Einbau einer kleinen Menge radioaktiven Materials innerhalb des Behätlnisses, durch Beäbrahlen mit UV-Licht von außen her, oder dergleichen. Wegen der im wesentlichen offenen Struktur des Plasma-Wiedergabefeldes ist die Geschwindigkeit und Gleichförmigkeit der Verteilung dieser anfänglichen Ionisierung im Vergleich zu der bekannten Plasma-Viieder^abeanordnung nach der US-PS 3,559*190 überlegen. Weiterhin sind, weil die ganze Anordnung auf einer einzigen Ebene aufgebaut ist, die schwierigen Ausrichtungsprobleme der üblicheren Sandwich-Wiedergabefelder vermieden, und zugleich ist die gesamte Glimmentladung der Beobachtung voll zugänglich.

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Schreib-, Lösch- und. Stützsignale sowie die Adressier- und Steuerschaltungen zum Ableiten solcher Signale für das vorliegende Plasma-Uiedergabefeld können praktisch identisch mit Jenen sein, die bei den bekannten Sandwich-Wiedergabefeldern Verwendung finden.

Obgleich spezielle Formen für die Elektroden und dielektrischen Sperren vorstehend im einzelnen beschrieben worden sind, können auch zahlreiche andere Formen hierfür im Einzelfall gewählt werden. Während die dargestellten Elektroden aufgrund ihrer geraden Ausbildung zu einer T-förmigen Entladung führen, ist es auch möglich, diese Elektroden oder eine derselben in der Nähe der Entladungsstelle eine geeignete ändere Form zu geben, um eine etwas andere Gestalt der Entladung zu erhalten. Fig. 9 und 10 zeigen eine solche abgeänderte Formgebung der vertikalen Leiter und zugeordneten dielektrischen Sperren, um eine entsprechend anders geformte Glimmentladung zu erhalten. Fig. 10 ist dabei ein Längsmittelschnitt der Anordnung nach Fig. 9· Man sieht, daß die in Fig. 9 vertikal verlaufenden Elektroden 951-i an der Überkreuzungsstelle mit den Leitern 953-3 Je eine ringförmige Erweiterung mit einer zentralen öffnung besitzen. Die Antizerstäubungsschicht 920 und die dielektrische Sperre 950 sind gleichfalls je mit Öffnungen versehen, die mit den weiteren Öffnungen fluchten. Hierdurch erhält man eine kreissymmetrische Glimmentladung.

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In ähnlicher Weise kann es in einzelnen Fällen erwünscht sein, auch eine andere gegenseitige Elektrodenanordnung, beispielsweise eine nicht-orthogonale Elektrodenanordnung su verwenden. Des weiteren ist der beschriebene Einzelsubstrat-Aufbau viel flexibler hinsichtlich Anordnung, Ausrichtung und Formgebung der Elektroden im Vergleich zu den bekannten Plasma-Wiedergabefeldern, sei es die Sandwich- oder die Einzelsubstrat-Variante.

Obgleich vorstehend nicht im einzelnen erörtert, ist es üblicherweise wünschenswert, eine Reihe (typischerweise längs des Unifanges des Viiedergabefeldes) permanent eingeschalteter Zellen zu haben, um die Inbetriebnahme des Wiedergabefeldes zu erleichtern und allgemein die Gasatmosphäre mit Ionen und Fotonen anzureichern. Der Aufbau für solche Zellen ist identisch mit dem oben Beschriebenen, und deren typische Arbeitsweise findet man in der US-PS 3,654,507. In diesem Zusammenhang sei auch auf "The Primed Gas Discharge Matrix Displays" Proc. S.I.D., Band 13, Nr. 1, 1972, Seiten 1-5, verwiesen.

Die in Verbindung mit den vorstehend beschriebenen Einzel-Substrat-Plasmawiedergabefeldern brauchbaren Treib- und Steuerschaltungen sind im wesentlichen identisch mit den bei den Sandwich-Tyoen zur Anwendung gel anwenden.

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Claims

BLUMBACH ■ WESER · BERGEN & KRAMER

PATENTANWÄLTE IN WIESBADEN UNC MÜXCHEN

DIPL-ING. P. G. BLUMBACH · DIPL-PHYS. DR. W. WESER ■ DIPL-ING. DR. JUR. P. BERGEN DIPL-ING. R. KRAMER

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Patentansprüche

( IJ Gasentladungs-Wiedergabefeld mit einem Behältnis, das ein ionisierbares Gas begrenzt und ein im wesentlichen ebenes Substrat umschließt, einem Paar orthogonal zueinander verlaufender Anordnungen paralleler Leiter, die benachbart dem Substrat vorgesehen sind, und einer die beiden Leiteranordnungen voneinander trennenden dielektrischen Schicht, wobei jede Überkreuzung eines Leiterpaares eine Gasentladungszelle definiert, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl dielektrischer Sperren (801-i) je relativ zu der dielektrischen Schicht (805) und* den Leiterbahnen (801-i, 803-j) so angeordnet sind, daß jede ('asentladung auf ein vorhersagbares Gebiet ohne Behinderung ^ or visuellen Wiedergabe begrenzt wird.
2. Wiedergabefeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

jede der dielektrischen Sperren (801-i) einen entsprechenden

der Leiter (801-i) in einer der Anordnungen teilweise überdeckt.

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3. Wiedergabefeld nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den dielektrischen Sperren (801-i) und den Leitern (801-i) einer der Anordnungen eine dielektrische Schicht (820) vorgesehen ist, die diese Leiteranordnung vor der ionisierbaren Atmosphäre schützt.
4. Wiedergabefeld nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch, gekennzeichnet, daß jedes Leiterpaar (951-i* 953-U) der beiden Anordnungen im Überkreuzungsgebiet nicht orthogonal ist.

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