DE1589270C3

DE1589270C3 - Device with a glow discharge path for the display of characters consisting of luminous segments

Info

Publication number: DE1589270C3
Application number: DE19671589270
Authority: DE
Inventors: Henri Jean Gerard Marie van Eindhoven Daelen (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1966-11-22
Filing date: 1967-11-04
Publication date: 1977-01-13

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einer Glimmentladungsstrecke zur Darstellung von aus leuchtenden Segmenten bestehenden Zeichen, wobei die Glimmentladung zwischen einer Anode und einer Kathode erfolgt und die gesamte Vorrichtung in einem Kolben eingeschlossen ist.The invention relates to a device with a glow discharge path for displaying from luminous segments consisting of characters, the glow discharge between an anode and a Cathode takes place and the entire device is enclosed in a bulb.

Wenn Zeichen, z. B. Ziffern, Buchstaben, Lesezeichen, Zeichen für elektrische Größen u. dgl., aus einer Anzahl von Segmenten bestehen, ergibt sich der Vorteil, daß mit einer verhältnismäßig geringen Anzahl von Segmenten eine Vielzahl von Zeichen zusammengesetzt werden kann, die alle in derselben Ebene liegen.When characters, e.g. B. Numbers, letters, bookmarks, Characters for electrical quantities and the like, from a number consist of segments, there is the advantage that with a relatively small number of Segments a multitude of characters can be put together, all of which lie in the same plane.

Bei den bekannten Vorrichtungen bestehen die Segmente aus Glimmentladungskathoden, die frei angeordnet oder in Isoliermaterial eingebettet sind. In beiden Fällen ergibt sich der Nachteil der Kathodenzerstäubung und der inhärenten Schwärzung des Fensters des umhüllenden Glaskolbens. Diese Schwärzung kann nicht völlig dadurch beseitigt werden, daß ein Gitter vor diesem Fenster angeordnet wird, insbesondere deswegen, weil bei aus Segmenten zusammengesetzten . Zeichen das Gitter mit Rücksicht auf die Darstellung nicht so feinmaschig wie bei hintereinander angeordneten vollständigen Zeichen gewählt werden kann.In the known devices, the segments consist of glow discharge cathodes that are free arranged or embedded in insulating material. In both cases there is the disadvantage of cathode sputtering and the inherent blackening of the window of the enveloping glass envelope. This blackening can cannot be completely eliminated by placing a grille in front of this window, in particular because because when composed of segments. Mark the grid with regard to the presentation not as fine-meshed as can be selected with complete characters arranged one behind the other.

Infolge der auftretenden Kathodenzerstäubung ist der Glimmentladungsstrom zu den Segmenten und damit auch die Helligkeit im Zusammenhang mit der erreichbaren Lebensdauer beschränkt.As a result of the sputtering that occurs, the glow discharge current to the segments and this also limits the brightness in connection with the achievable service life.

Auch ist eine Bauart bekannt (US-PS 28 48 638), die aus einer Stapelung quadratischer isolierender Platten mit einem quadratischen Muster von Bohrungen besteht. Abwechselnd sind zwischen diesen Platten eine Anzahl von Anodenplatten festgeklemmt, die je die Form eines Zeichens aufweisen und mit Bohrungen versehen sind, die den Bohrungen in den isolierenden Platten entsprechen. Die Stapelung ist zwischen einer leitenden, keine Bohrungen aufweisenden Platte und einer leitenden, Bohrungen aufweisenden Platte, die mit einer durchsichtigen oder durchscheinenden Platte abgedeckt ist, festgeklemmt. In Abhängigkeit von der jeweils eingeschalteten Anodenplatte erscheint in einer Anzahl von Bohrungen des Musters des gewählten Zeichens ein Kathodenglimmlicht, wodurch eine mehr oder weniger deutliche Darstellung des Zeichens erhalten wird. Wird die nicht gebohrte Abdeckplatte als Kathode geschaltet, so ergibt sich eine starke Vignettenbildung. Wird die gebohrte Platte als Kathode geschaltet, so ergibt sich durch die Kathodenzerstäu-. bung bald eine störende Schwärzung der Abdeckplatte. Auch tritt durch die Kathodenzerstäubung ein Kurzschluß zwischen den verschiedenen an einem durch die Bohrungen gebildeten Kanal angrenzenden Kathodenplatten auf. Also a type is known (US-PS 28 48 638), which consists of a stack of square insulating plates with a square pattern of holes. Alternating between these plates are one Number of anode plates clamped, each having the shape of a character and with holes are provided that correspond to the holes in the insulating plates. The stacking is between one conductive, no-bored plate and a conductive, bored plate, which with a transparent or translucent plate is covered, clamped. Depending on the each switched on anode plate appears in a number of holes of the pattern of the selected Sign a cathode glow, creating a more or less clear representation of the sign is obtained. If the cover plate, which has not been drilled, is connected as a cathode, a strong one results Vignetting. If the drilled plate is connected as a cathode, the cathode sputtering results. soon an annoying blackening of the cover plate. The cathode sputtering also causes a short circuit between the various cathode plates adjoining a channel formed by the bores.

In der GB-PS 9 67 981 ist eine Giimmentladungsstrekke beschrieben, in der die einzelnen Kathoden entweder die Form von Ziffern haben und mit senkrecht dazu gebildeten feinen Vorsprüngen durch eine Isolierplatte in Richtung einer gemeinsamen Anode zeigen, oder die einzelnen Anoden die beschriebene Form haben und in Durchbohrungen einer Kathode reichen. Im ersteren Falle bildet sich eine Entladung an den spitzen Vorsprüngen der ausgewählten Kathode aus, im zweiten Falle in den Bohrungen der Kathode, in der die Spitzen der ausgewählten Anode reichen. In beiden Fällen ist es das Kathodenglimmlicht, das wirksam ist; im zweiten Falle mehr oder weniger als Hohlkathodenlicht. In GB-PS 9 67 981 is a Giimentladungsstrekke described, in which the individual cathodes either have the form of numbers and with perpendicular to them fine projections formed through an insulating plate point towards a common anode, or the individual anodes have the shape described and extend into bores of a cathode. In the former Trap, a discharge forms on the pointed protrusions of the selected cathode, im second trap in the bores of the cathode, in which the tips of the selected anode reach. In both In cases it is the cathode glow that is effective; in the second case more or less as hollow cathode light.

In der US-PS 32 25 251 ist eine Entladungsstrecke beschrieben, in der zwischen einer ringförmigen Anode und einer mit Bohrungen versehenen Kathode in einem Gas niedrigen Druckes (etwa 0,133 mbar) eine Art dunkle Entladung erzeugt wird.In US-PS 32 25 251 a discharge path is described in which between an annular anode and a cathode provided with holes in a gas of low pressure (about 0.133 mbar) a kind dark discharge is generated.

Mit Hilfe von Zündelektroden in oder in der Nähe der Bohrungen wird nach Wahl in der Umgebung der ausgewählten Bohrung eine trichterförmige Hohlkathodenentladung erzeugt, welche mit negativen Impulsen an den Zündelektroden wieder gelöscht werden können.With the help of ignition electrodes in or near the bores, the selected bore creates a funnel-shaped hollow cathode discharge, which with negative pulses can be deleted again at the ignition electrodes.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eineThe invention is now based on the object of a

Vorrichtung mit einer Glimmentladungsstrecke der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Nachteile der bekannten, oben beschriebenen Vorrichtung nicht aufweist und die sich insbesondere dadurch auszeichnet, daß sie eine höhere Helligkeit und trotzdem keine störende Zerstäubung aufweist und nur eine geringe Steuerspannung erfordert.To create a device with a glow discharge path of the type mentioned, which has the disadvantages does not have the known device described above and which is characterized in particular by that it has a higher brightness and nevertheless no disturbing atomization and only a low one Control voltage required.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Anode der Glimmentladungsstrecke und den Segmenten, die lichtdurchlässig und elektrisch leitend sind, eine deranige positive Spannung angelegtThis object is achieved according to the invention in that between the anode of the glow discharge path and such positive voltage is applied to the segments which are transparent and electrically conductive

wird, daß eine weitere Entladungsstrecke gebildet wird und ein Entladungsstrom zu diesen Segmenten fließt und diese Entladungsstrecke zu den Segmenten derart durch Isoliermaterial über eine gewisse Länge zu einem oder mehreren parallelen, an den Segmenten endenden Kanälen verjüngt ist, daß darin eine leuchtende Säulenentladung auftrittis that a further discharge path is formed and a discharge current flows to these segments and this discharge path flows to the segments in such a way by insulating material over a certain length to one or more parallel ends at the segments Channels is tapered that a luminous columnar discharge occurs therein

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Licht der Glimmentladung abgeschirmt, wodurch auch der Vorteil erhalten wird, daß Zerstäubungsprodukte derselben die Sichtbarkeit des von der Säulenentladung erzeugten Lichtes nicht beeinträchtigen können. Dadurch, daß das Licht der Säulenentladung und nicht das Licht einer Kathode verwendet wird, kann die Helligkeit erheblich größer sein und es braucht eine Zerstäubung nicht befürchtet zu werden. Auch die Lichterzeugung in der Säule ist günstiger als in der Kathodenglimmentladung, so daß die Wärmeentwicklung gering ist Die erforderliche Steuerspannung zwischen der Anode und den Segmenten ist nur gering, nämlich einige zehn V.According to an advantageous embodiment of the invention, the light of the glow discharge is shielded, thereby also having the advantage that atomization products thereof reduce the visibility of the cannot affect the light generated by the column discharge. Because the light of the Column discharge and not the light of a cathode is used, the brightness can be significantly increased and there is no need to fear atomization. The light generation in the column is also there cheaper than in the cathode glow discharge, so that the heat development is low. The required The control voltage between the anode and the segments is only low, namely a few tens of V.

Eine besonders günstige Ausführungsform einer Glimmentladungsstrecke nach der Erfindung ist die, bei der die Segmente aus rahmenförmigen Metallschichten auf einer Glasplatte bestehen und auf den Segmenten eine undurchsichtige Platte aus Isoliermaterial angeordnet ist, die an der Stelle der Segmente Bohrungen aufweist.A particularly favorable embodiment of a glow discharge path according to the invention is that at which consist of the segments of frame-shaped metal layers on a glass plate and on the segments an opaque plate of insulating material is arranged, which bores at the location of the segments having.

Eine sehr gedrängte Ausführungsform der Erfindung wird erhalten, wenn diese Glasplatte zugleich das Fenster eines Kolbens bildet und die Glasplatte und der übrige schalenförmige Teil des Kolbens mit Hilfe von Email oder einem ähnlichen Werkstoff aneinander befestigt sind. Dünne Metallschichten, die mit den Segmenten ein Ganzes bilden, erfüllen dann die Funktion von Stromzuführungsleitern. In den schaienförmigen Kolbenteil brauchen nur die Stromzuführungsleiter der Anode und der Kathode aufgenommen zu werden.A very compact embodiment of the invention is obtained when this glass plate is also the Forms the window of a piston and the glass plate and the rest of the bowl-shaped part of the piston with the help of Email or a similar material are attached to one another. Thin layers of metal that are attached to the If segments form a whole, they then fulfill the function of power supply conductors. In the shark-shaped Piston part only need to include the power supply conductors of the anode and the cathode to become.

Da nicht ein sich gleichmäßig über Kathodenteilen ausbreitendes Glimmlicht verwendet wird, ist die Vorrichtung erheblich weniger empfindlich gegenüber der Reinheit der Gasfüllung. Infolgedessen kann auch die Lebensdauer sehr lang sein, und der Gasfüllung braucht kein Quecksilber zugesetzt zu werden. Zur Einschränkung der Wärmeentwicklung in der primären Glimmentladung kann eine aktivierte Kathode gewählt werden. Im Zusammenhang mit der niedrigen Steuerspannung ist die Gesamtspannung an der Röhre dann niedrig.Since a glow light is not used that spreads evenly over cathode parts, the Device considerably less sensitive to the purity of the gas filling. As a result, can too the service life can be very long, and no mercury needs to be added to the gas filling. To the An activated cathode can be selected to restrict the development of heat in the primary glow discharge will. In connection with the low control voltage, the total voltage across the tube is then low.

Bei einer genügend feinen Unterteilung in eine Anzahl von Segmenten können auf derselben Fläche sowohl Ziffern wie Buchstaben genügend deutlich dargestellt werden.With a sufficiently fine subdivision into a number of segments, the same area both digits and letters are shown clearly enough.

Wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Segmente und die Stromzuführungsleiter auf derselben Glasplatte angebracht sind, können auf einer Glasplatte eine Anzahl von Zeichen nebeneinander angebracht werden, die je eine eigene primäre Glimmentladung haben, wozu nur ein Kolben erforderlich ist.If, according to another development of the invention, the segments and the power supply conductors are attached to the same glass plate, a number of characters can be placed next to each other on a glass plate attached, each with its own primary glow discharge, which requires only one bulb is.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert Es zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung mit einer-Glimmentladungsstrecke parallel zur Achse und senkrecht zum Fenster,F i g. 1 shows a section through a device with a glow discharge path parallel to the axis and perpendicular to the window,

Fig.2 einige Einzelteile derselben in demontierter Lage, undFig.2 some parts of the same in a dismantled position, and

Fig.3 schematisch eine Schaltungsanordnung mit einer Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2.3 schematically shows a circuit arrangement with a device according to FIGS. 1 and 2.

In F i g. 1 bezeichnet 1 eine Glasplatte, auf die eine Anzahl von Segmenten 2 aus Gold mit einer Stärke von 10 μπι und mit den Segmenten 2 verbundener Stromzuführungsleiter 3 niedergeschlagen sind. Auf diesen Segmenten ruht eine Glimmerplatte 4 mit einer Stärke von 0,8 mm, die mit Bohrungen 5 mit einem Durchmesser von 0,8 mm versehen ist Die Segmente 2 bestehen aus Ringen mit einem Innendurchmesser von 0,5 mm und einer Breite von 0,3 mm, während die geraden Segmente 2 aus zwei Streifen bestehen, die in einem Abstand von 0,5 mm voneinander liegen und durch zwei Querstreifen miteinander verbunden sind. Die Bohrungen 5 in der Glimmerplatte sind derart angeordnet, daß über jedem runden Segment 2 eine Bohrung und über jedem geraden Segment 2 drei oder vier Bohrungen vorhanden sind. Die Glimmerplatte 4 ist dadurch undurchsichtig gemacht, daß auf sie eine Chromoxidschicht mit einer Stärke von 50 μπι aufgespritzt wird. Die Anode 6 der Glimmentladungsstrecke wird durch eine mit Aluminium überzogene Eisenplatte und die Kathode 7 wird durch eine mit einem Emitterpräparat auf der Basis von Bariumoxid überzogene Nickelplatte gebildet Ein Kolben 8 ist mit Hilfe von Emailrändern 9 an der Glasplatte 1 festgeklebt wodurch auch die Glimmerplatte 4 fixiert ist. Die Gasfüllung besteht aus Neon mit 0,1 % Argon unter einem Druck von 332 mbar. Bei einer Brennspannung von etwa 50 V fließt zwischen der Kathode 7 und der Anode 6 ein Strom von etwa 10 mA, während der Höchststrom zu den Segmenten 2 bei einem Spannungsunterschied zwischen der Anode 6 und den Segmenten 2 von etwa 30 V etwa 5 mA beträgtIn Fig. 1 denotes 1 a glass plate on which a number of segments 2 made of gold with a thickness of 10 μπι and connected to the segments 2 Power supply conductors 3 are deposited. On these segments a mica plate 4 rests with a Thickness of 0.8 mm, which is provided with holes 5 with a diameter of 0.8 mm The segments 2 consist of rings with an inner diameter of 0.5 mm and a width of 0.3 mm, while the straight segments 2 consist of two strips, which are at a distance of 0.5 mm from each other and are connected by two horizontal strips. The holes 5 in the mica plate are such arranged that over each round segment 2 a hole and over each straight segment 2 three or there are four holes. The mica plate 4 is made opaque in that on it a Chromium oxide layer with a thickness of 50 μπι sprayed on will. The anode 6 of the glow discharge path is covered by an iron plate coated with aluminum and the cathode 7 is coated with a barium oxide-based emitter preparation Nickel plate formed. A piston 8 is glued to the glass plate 1 by means of enamel edges 9 whereby the mica plate 4 is also fixed. The gas filling consists of neon with 0.1% argon under a pressure of 332 mbar. At an operating voltage of about 50 V flows between the cathode 7 and the Anode 6 a current of about 10 mA, while the maximum current to the segments 2 with a voltage difference between the anode 6 and the segments 2 of about 30 V is about 5 mA

In F i g. 3 ist zwischen der Kathode 7 und der Anode 6 eine Spannungsquelle 10 von 50 V angeordnet, die einen Vorschaltwiderstand zur Begrenzung des Stromes auf den gewünschten Wert enthält Eine zweite Spannungsquelle von 40 V ist über Vorschaltwiderstände und Schalter mit den Segmenten 2 verbunden.In Fig. 3, a voltage source 10 of 50 V is arranged between the cathode 7 and the anode 6, the one Series resistor to limit the current to the desired value contains a second voltage source of 40 V is via series resistors and Switch connected to segments 2.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device with a glow discharge path for the display of luminous segments existing characters, the glow discharge taking place between an anode and a cathode and the entire device is enclosed in a piston, characterized in, that between the anode (6) of the glow discharge path and the segments (2), the translucent and are electrically conductive, such a positive voltage is applied that another Discharge path is formed and a discharge current flows to these segments (2) and these Discharge path to the segments (2) in this way through insulating material (4) over a certain length one or more parallel, at the segments ending channels (5) is tapered that therein one luminous column discharge occurs.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the light of the glow discharge is shielded.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the segments (2) consist of frame-shaped There are metal layers on a glass plate (1) and an opaque one on the segments (2) Plate made of insulating material (4) is arranged, which has bores (5) at the location of the segments (2).

4. Device according to claims 2 and 3, characterized in that the glass plate (1) on which the segments (2) are located, is at the same time the window of a piston (8), and the glass plate (1) and the remaining part of the piston (8) to one another with the help of enamel or a similar material are attached, while thin metal layers (3), which form a whole with the segments (2), on the Glass plate (1) fulfill the function of power supply conductors (3) of the segments (2).

5. Apparatus according to claim 2, 3 or 4, characterized in that on a glass plate (1) and in a piston (8) two or more groups of segments (2) to represent two or more Characters are arranged.