DE1789004B2 - Anzeigeelement mit mindestens zwei elektroden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Anzeigeelement: mit mindestens zwei Elektroden, von denen wenigstens eine perforiert ist und mit einem zur Lichterzeiigung anregbarem Material, das in einem oder mehreren zellenähnlichen Räumen enthalten ist. wobei eine oder mehrere derartige Zellen das anzuzeigende Zei-

Chen bilden, das durch die perforierte Elektrode zu beobachten ist.

Bei einem bekannten derartigen Anzeigeelement (L'SA.-Patentschrift 2 848 638) in Form einer gasgefüllten GlimniHcht-Anzeigeröhre sind die Zeichenelektroden perforiert und zwischen entsprechend perforierten Isolierscheiben zu einem Paket zusammengesetzt, das uurch eine nicht perforierte und eine perforierte Elektrode nach außen abgeschlossen ist. Die Perforationen in den Zeichenelektroden und in den Isolierscheiben sowie in der einen äußeren Elektrode sind aufeinander ausgefluchtet und bilden Aufnah-Biezellen für das zur Lichterzeugung dienende Gas. Die Zeichenelektroden können jeweils für sich getrennt zusammen mit einer der äußeren Elektroden an Spannung gelegt werden, so daß im Bereich der betreffenden Zeiehenclektrode eine Glimmentladung auftritt, die das betreffende Zeichen in einem den juisgefüllten Zellen entsprechenden punktförmigen Raster sichtbar werden laßt. Dabei si ,d die einzelnen, den gasgefüllten Zellen entsprechenden Punkte deutlich sichtbar.

Es ist ferner eine Kathoden-Glimmlichtlampe bekannt (deutsche Patentschrift 1 162 478), in der ein Stapel zeichenförmiger Kathoden an der Sichtseite der Lampe durch eine Hilfselektrode abgeschlossen ist, die aus einem verhältnismäßig feinen Maschensieb besteht. Dieses Mascnensieb läßt die jeweils an Spannung gelegte zeichenförmige Kathode rasterförmig erscheinen, dient jedoch vor allem dazu, eine Ablagerung von Kathodenmaterial an der Schauöffnung der Lampe zu verhindern.

Scnließlich ist es aucli bekannt (USA.-Patentschriften 2 933 648 und 3 334 269), in tafelförmigen Anzeigeelementen die gasgefüllten Zellen in Reihen und Spalten anzuordnen und an den beiden gegenüberliegenden Seiten der Zellen streifenförmige Elektroden horizontal bzw. vertikal reihenweise vorzusehen. Auch diese Anzeigetafeln liefern jedoch lediglich eine punkt- oder rasterförmige Anzeige.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anzeigeelement der eingangs bezeichneten Art derart weiterzubilden, daß das bzw. die darzustellenden Zeichen aus kontinuierlichen Lichtflecken oder Lichtbcrcichcn bestehen, die das bzw. die Zeichen insgesamt besser sichtbar werden lassen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die perforierte Elektrode aus einem Metallfilm besteht, dessen Löcher pro Flächeneinheit derart gewählt sind, daß der Metallfilm normalerweise undurchsichtig, bei Anregung der Entladung in den zellenförmigen Räumen jedoch durchsichtig erscheint. Dadurch wird die Zeichendarstellung gegenüber den bisherigen punkt- oder rasterförmigen Anzeigen erheblich verbesseit, da die gesamte Fläche des Zeichens praktisch ununterbrochen sichtbar wird.

Die erfindungsgemäßen Elektroden können beispielsweise in Leucht·, Anzeige- oder sogenannten Nixie-Röhren verwendet werden und erscheinen dann vollkommen durchsichtig, wenn man hinter ihnen eine Lichtquelle durch Anregung der Entladung in den zellenförmigen Räumen zum Aufleuchten bringt.

Die Herstellung eines solchen Anzeigeelements kann erfindungsgemäß dadurch erfolgen, daß auf einer durchsichtigen oder durchscheinenden Platte ein Metallfilm niedergeschlagen und der Metallfilm mit einer Schicht aus lichtempfindlichem Material überzogen wird, daß die Schicht aus lichtempfindlichem Materia! durch ein Netz hindurch belichtet wird, dessen Muster derart gewählt ist, daß der unbelichtete Bereich aus einer Vielzahl von winzigen Fleckchen besteht, daß das belichtete Muster, -.im es widerstandsfähig zu machen, entwickelt wird uncj daß anschließend die unbelichteten Stellen des Metallfilms und des lichtempfindlichen Materials entfernt werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Die

F ■ g. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Elektrode;

F i g. 2 und 3 sind Schnitte durch eine Anzeigeröhre mit der Elektrode nac'>. F i g. 1;

Fig. A ist eine stark vergrößerte Draufsicht auf eine Elektrode nach der Erfindung;

F i g. 5 und 6 sind Schnitte durch Anzeigeröhren mit der erfindungsgemäßen Elektrode;

F i g. 7 ist eine Draufsicht auf ein weiteres Ausi'ührungsbeispiel für die erfindungsgemäße Anzeigeröhre;

F i «. 8 ist ein Schnitt durch die Anzeigeröhre nach F i g. 7;

F i g. y ist eine teilweise geschnittene perspektivisehe Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung:

Fig. 10 bis 12 sind Schnitte durch weitere Anzeigeelemente gemäß der Erfindung.

Es ist nicht möglich, ein erfindungsgeniäßes Anzeigeclement darzustellen, wie es in Wirklichkeit aussieht. Erfindungsgemäß wird nämlich erae Elektrode verwendet, die eine sehr große Anzahl von winzigen Löchern aufweist, so daß sie, wenn man sie auf Armlänge hält, undurchsichtig erscheint, d. h. die Löcher in der Elektrode nicht sichtbar rind. Wenn jedoch hinter der Elektrode eine Lichtquelle aufgestellt wird, dann treten Lichtstrahlen durch die vielen winzigen Löcher, und es wird der Eindruck erweckt, als sei die Elektrode durchsichtig. In der Zeichnung sind daher entweder überhaupt keine Löcher oder übertrieben große Löcher dargestellt. In der F i g. 1 ist außerdem angedeutet, wie die Elektrode aussehen würde, wenn man sie aus sehr großer Nähe betrachtet. Für den Betrachter sind dabei nur eine Vielzahl von mehr oder weniger gleichförmig verteilten, winzigen schwarzen Flecken sichtbar.

Die erfindungsgemäße Elektrode kann für viele verschiedene Arten von Leucht- oder Anzeigeröhren verwendet und an diesen in mannigfacher Art und Weise angebracht werden. Eine besonders einfache Ausführunssform einer Anzeigeröhre enthält nach den F i g. 1 und 2 eine Zelle 1Ö aus Glas, die mit einem ionisierbaren Gas wie Ne^n od. dgl. gefüllt ist. Die Zelle kann eine längliche Form (Fig. 1) aufweisen und beispielsweise zur Darstellung der Ziffer »1« oder des Buchstabens »I« verwendet werden. Sie kann jedoch, auch so geformt sein, daß sie irgendeine andere Ziffer oder irgendein anderes Zeichen oder eine Nachricht darstellt. Die Zelle 10 (Fig.2) kann Seitenwände 16 und 18, eine Bodenplatte 20 und eine obere Abdeckplatte 24 enthalten. Da durch die Abdeckplatte 24 normalerweise die in der Zelle angeregte Glimmentladung betrachtet wird und daher

die Abdeckplatte zur Darstellung eines bestimmten Zeichens verwendet wird, ist sie vorzugsweise eben ausgebildet.

Zum Anregen der Glimmentladung in der Zelle sind zwei Elektroden vorgesehen, wobei die eine Elektrode 30 auf der Abdeckplatte 24 und die andere Elektrode 34 auf der Bodenplatte 20 angebracht ist. Die beiden Elektroden können entweder außerhalb der Zelle (Fig.2) oder innerhalb der Zelle (F i g. 3) vorgesehen sein. Wenn die Leuchtröhre derart angeordnet ist. daß das glimmende Gas durch die Abdeckplatte und nicht durch die Bodenplatte betrachtet wird, dann kann die auf der Bdoenplatlc angebrachte Elektrode 34 eine feste, undurchsichtige Elektrode aus beispielsweise Kupfer, Nickel, Chrom od. dgl. sein. Die obere Elektrode 30 besteht dann aus einer erfindungsgemäßen Elektrode, und zwar aus einer auf der Abdeckplatte befestigten Folie, die derart vorbehandelt ist. daß sie durchsichtig ersehe ini.

In der folicnförmigcn Elektrode 30 ist dazu eine sehr große Anzahl von winzigen Löchern beliebiger Form vorgesehen, wobei die Anzahl der Löcher derart gewählt ist, daß die Elektrode beim Anregen einer Glimmentladung innerhalb der Zelle durchsichtig erscheint und die gesamte Oberfläche des unterhalb der Elektrode befindlichen Gases sichtbar ist. Bei einer Ausführungsform beträgt die offene Fiäuic beispielsweise 60^l!'n oder die Löcherdichtc etwa 10 Löcher pro Millimeter. Die durchsichtige Elektrode kann aus Metallen wie Nickel, Kupfer od. dgl. bestehen. Chrom wird jedoch bevorzugt, da es besonders gut an Glas haftet.

Ein Verfahren zum Herstellen einer durchsichtigen oder durchscheinenden Elektrode weist die folgenden Verfahrensstufen auf:

1. Aufdampfen eines Chromfilmes auf eine Glasplatte, die Teil der Abdeckplatte 24 der Zelle 30 ist. Der Chromfilm wird bis zu einer Dicke von etwa ."mi00 Λ iiufucbnicht.

2. überziehen des Chromiums mit einer Schicht aus lichtempfindlichem Material.

3. Belichtung der Schicht aus lichtempfindlichem Material durch ein feines Netz hindurch, dessen Muster derart gewählt ist. daß sich eine Vielzahl von winzigen, beabstandcten. unbelichteten Wecken in der Funii von Kreisen. Quadraten od. dgl. ergibt.

4. Entwicklung des belichteten Musters, um die belichteten Flecken zu härten und für die nachfolgende Atzung widerstandsfähig zu machen.

5. Ätzung der Oberfläche zum Entfernen aller unbelichteten Teile des Chromfilms und zum Entfernen des lichtcmfindlichen Materials.

Nach Abschluß des angegebenen Verfahrens trägt die Glasplatte (Fig.4) eine dünne Chromelektrode 30, die zwar keine sichtbaren Unterbrechungen aufweist und auch in elektrischer Hinsicht kontinuierlich zusammenhängt, in der jedoch eine so große Anzahl von Löchern 40 ausgebildet ist, daß sie in Wirklichkeil wie durchsichtig wirkt.

Die Elektrode 30 kann auf der Abdeckplatte 24 angebracni werden, nadnlcni die Zelle z-icnmmpngpbnrrt worden ist oder auch bevor die Abdeckplatte mit Seitenwänden der Zelle verbunden wird. Sie kann z^-:^h ^"^ einem Streifen 36 hergestellt werden, der aus einer dünnen Schicht 37 aus Kupfer oder einem anderen Metall auf einer durchsichtigen Folie 38 aus einem organischen Kunststoff (F i g. 5) besteht. Die Löcher werden in der Metallschicht 37 in derselben Weise ausgebildet, wie es oben beschrieben worden ist, und anschließend wird der Streifen 36 an einer Glasplatte. z.B. der Abdeckplatte 24. mit Hilfe eines geeigneten Klebstoffs befestigt.

Tn der Γ i g. ή ist eine andere Ausführungsform für eine Leuchtröhre dargestellt, in welcher die erfindungsgemäße Elektrode verwendet werden kann. Bei

ίο dieser Leuchtröhre handelt es sich um eine Anzeigeröhre 46 mit Kaltkathode, die ein mit Gas gefülltes Gefäß SO aufweist, in dem eine Anzahl von Glasscheiben 56 angeordnet sind, an die je eine Kathode 60 gekittet ist. Jede Kathode enthält einen Mctalistreifen in der Form einer Ziffer. Gewöhnlich werden zehn Glasscheiben 56 zusammen mit zehn Kathoden 60 in Form von Ziffern verwendet. Bei der Anzeigeröhre 46 bestehen die Teile der Kathoden 60. die die Nummern darstellen, aus mit Löchern versehenen.

folienförmigen Elektroden gemäß der Erfindung. Jede Elektrode des Stapels kann zur Anregung einer Glimmentladung verwendet und ist außerdem von außen sichtbar und nicht von den auf ihr liegenden Elektroden verdunkelt.

Ein weiteres Ausführungsbeispicl für eine Anzeigeröhre ist in den Fig. 7 and 8 gezeigt. Es handelt sich hierbei um eine Röhre 70. die mehrere aufeinandergelegte Platten enthU'f. und zwar eine Abdeckplatte 76. eine mittlere Platte 78 mit einer Anzahl von Ausnehmungen oder Zellen RO und eine Bodenplatte 86. Jede Ausnehmung bzw. Zelle enthält ein Segment, da** mit anderen Ausnehmungen bzw. Zellen oder Segmenten zur Darstellung von Zeichen kombiniert werden kann. Jede Ausnehmung ist mit einem ionisierbaren Gas gefüllt und weist eine Anzahl von Anodenstiften 90 auf. die an der Bodenplatte 86 befestigt sind. Außerdem enthält jede Ausnehmung eine Kathode, die zusammen mit den Anoden zur Anregung einer Glimmentladung verwendet werden. Bei der dargestellten Röhre 70 sind die Kathoden 98 auf der Unterseite der Abdeckplatte 7(> vorgesehen, wobei jede Kathode je einer der Ausnehmungen zugeordnet ist und die gleiche Oberfläche und Form wie die zugeordnete Ausnehmung aufweist.

Fine weitere Anzeigeröhre 100. in dem die crfindungsgemaße Elektrode verwendet werden kann stellt eine Matrix dar (F i g. 9) und enthält überein ander gestapelte Glasplatten, und zwar eine Abdeck platte 110. eine mittlere Platte 120 mit einer Vielzah von kleinen Ausnehmungen oder Zellen 130. weicht in Zeilen und Spalten angeordnet sind, sowie eini Bodenplatte 140. Auf der Oberseite der Abdeck platte sind streifenförmige Elektroden 150 über jede Reihe von Ausnehmungen in der mittleren Platte an gebracht. Auf der unteren Seite der Bodenplatte sini streifenförmige Elektroden 160 unter jeder Spalt von Ausnehmungen oder Zellen in der mittlere Platte vorgesehen. In dem in jeder Zelle befindliche Gas kann durch an die Elektroden gelegte Spannur gen eine Glimmentladung angeregt s erdtrt. Beliebig Zeichen können dadurch sichtbar gemacht werdei daß man in ausgewählten Gruppen von Zellen eir Glimmentladung anregt. Bei diesem Austuhrungsbe spiel braucht nur ein Satz von Elektroden 150 m den Löchern versehen sein während der andere Sa VCIi TZloktTCdctl ".Tldlircr"''*'¹*'·' «Pin Vann Die Erfindungsgemäße Elektroden kann auch

Elektrolumineszenzzcllen verwendet werden, die entweder in Tafolform zur Erzeugung großer Lichtflächen oder in Segmentform zur Sichtbarmachung von Zeiche, hergestellt werden können. Eine Elektrolumineszenzzelle enthält nach F i g. 10 im wesentlichen zwei leitende Folien oder Platten 210 und 220, zwischen denen eine Schicht 230 aus emem Leuchtstoff Ungeordnet ist, das mit Hilfe einer zwischen die leitenden Folien gelegten Spannung zur Emission, von Licht angeregt werden kann. Die obere Folie 210 ist das Durchsichtfenster der Zelle und besteht aus einer tnit Löchern versehenen Elektrode gemäß der Erfindung. In ähnlicher Weise kann man Elektrolumineszenzzellen in Segmentform herstellen.

Die erfindungsgemäßen Elektroden können schließlich auch in sogenannten Nixie-Röhren 250 verwendet werden, die in den F i g. 11 und 12 dargestellt sind. Eine Nixie-Röhre besteht aus einem mit

Gas gefüllten Gefäß 260, in welchem ein Stapel von Kathoden 270 angeordnet ist, der gewöhnlich von einer Anode in Form einer zylindrischen Metallplatte oder eines Schirms umgeben ist. Bei Verwendung erfindungsgemäßer Elektroden in einer derartigen Röhre ist die Anode 280 als poröser Metallfilm auf der gesamten Innenwand des Gefäßes oder Teilen davon (F i g. 11) angebracht. Die Anode 280 kann auch auf der Oberseite 281 des Gefäßes angebracht

ίο sein. Die Anode besteht zweckmäßigerweise aus einer Anordnung gemäß Fip. 5 und enthält einen Metallüberzug auf einer Folie aus Kunststoff. Wie in der F i g. 12 gezeigt ist, kann die Anode 280 jedoch auch aus einer mit Löchern versehenen Metallfolie 290 auf einer Glasplatte 300 bestehen, die vor dem Kathodenstapel angeordnet ist. Auch mehrere, voneinander getrennte Anoden können um den Kathodenstapel herum angeordnet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Anzeigeelement mit mindestens zwei Elektroden, von denen wenigstens eine perforiert ist. und mit einem zur Lichte» zeugung anregbarem Material, das in einem oder mehreren zellenähnlichen Räumen enthalten ist, wobei eine oder mehrere derartige Zellen das anzuzeigende Zeichen bilden, das durch die perforierte Elektrode zu beobachten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierte Elektrode aus einem Metallfilm (30) besteht, dessen Löcher pro Flächeneinheit derart gewählt sind, daß der Metallfilm normalerweise undurchsichtig, bei Anregung der Entladung in den zellenförmigen Räumen jedoch durchsichtig erscheint.

2. Anzeigeelement nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Gefäßes (100) parallelliegende, gasgefüllte Zellen (130) in Reihen und Spalten angeordnet sind und daß auf der einen Seite des Gefäßes jeder Spalte von Zellen je eine Elektrode (160) zugeordnet ist, während auf der anderen Seite des Gefäßes jeder Reihe von Zellen je eine weitere Elektrode (150) zugeordnet ist. wobei die den Reihen von Zellen zugeordneten Elektroden nach Anspruch 1 ausgebildete Metalltilmstreifen sind.

3. Anzeigeelement nach A"spruch2, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtemittierende Material ein Gas ist, in welchem bc'rn Anlegen einer Spannung an die Elektroden eine Glimmentladung anregbar ist.

4. Anzeigeelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtemittierende Material ein elektrolumineszentes Material (230) enthält.

5. Anzeigeelement nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine gasgefüllte Glaszelle (16, lt>, 20) mit mindestens einer als Elektrode nach An-Spruch 1 ausgebildeten Wand.

6. Anzeigeelement nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen in Form eines Zeichens ausgebildet sind.

7. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallfilm (Z¹)) innerhalb (Fig. 3) oder außerhalb (F i g. 2) des Gefäßes angebracht ist.

S. Anzeigeelement nach einem dei Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch mehrere stapeiförmige übereinandergelegte Elektroden (56, 60) nach Anspruch 1.

9. Anzeigeelement nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein gasgefülltes Gefäß (70) mit einer Anzahl von innerhalb des Gefäßes angccrd- 5s neten, voneinander getrennten Zellen (80), denen je eine als Metallfilmstreifen ausgebildete Kathode (98) nach Anspruch 1 und mindestens je eine Anode (90) zugeordnet ist und von denen jeweils eine bestimmte Anzahl zur Darstellung unterschiedlicher Zeichen auswählbar ist.

10. Anzeieeelcmcnt nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen (80) mit einer Glasunterlage (76Ϊ abgedeckt sind und daß jede Kathode (?8) gegenüber der ihr zugeordneten Zelle auf der Glasunterlage angebracht ist.

11. Anzeigeelement nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein mit Gas gefülltes Gefäß (250) mit einem durchsichtigen Fenster (281), durch eine Anzahl von Kathoden (270), die zu einem gegenüber dem Fenster angeordneten Stapel übereinandergelegt sind, und durch eine den Kathodenstapel einhüllende Anode (280) mit einem zwischen dem Kathodenstapel und dem Fenster liegenden Abschnitt, der gemäß Anspruch 1 als Elektrode ausgebildet ist.

11. Anzeigeelement nach einem der Anspiüche2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcherdichte in der Größenordnung von 10 Löchern pro linearen Millimeter liegt.

13. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daü die Anode oder Kathode nach Anspruch 1 in der Form eines Zeichens ausgebildet ist.

14. Verfahren zum Herstellen eines Anzeigeelements nach Anspruch L dadurch gekennzeichnet, daß auf einer durchsichtigen oder durchscheinenden Platte ein Metallfilm niedergeschlagen und der Metallfilm mit einer Schicht aus lichtempfindlichem Material überzogen wird, daß die Schicht aus lichtempfindlichem Material durch ein Netz hindirch belichtet wird, dessen Muster derart gewählt ibt, daß der unbelichtete Bereich aus einer Vielzahl von winzigen Flecken besteht. daß das belichtete Muster, um es widerstandsfähig zu machen, entwickelt wird und daß anschließend die unbelichteten Stellen des Metallfilms und des lichtempfindlichen Materials entfernt werden.

15. Venahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallfilm auf die Glasplatte aufgedampft wird, daß die Schicht aus lichtempfindlichem Material durch ein feines Maschensieb hindurch belichtet -.v'rd, das eine derartige Form aufweist, daß der unbelichtete Bereich aus einer großer. Anzahl von winzigen, beabstandelen Flecken in der Form von Kreisen. Quadraten u. dgl. besteht, daß der belichtete Bereich, um ihn zu härten und für den nachfolgenden Ätzschritt unempfindlich zu machen, entwickelt wird und daß anschließend zum Entfernen aller unbelichteten Teile des Metallfilms und zum Entfernen dei 'lichtempfindlichen Materials aeätzt wird.

16. Verfahren nach einen der Ansprüche I¹ und 15, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen des Metallfilms Chrom, Nickel oder Kupfer verwendet sind, die Anzahl und Größe der Löcher derart gewählt wird, daß die Elektrode zwar trotz der Löcher beim Betrachten zusammenhängend erscheint und elektrisch zusammenhängend ist, jedoch bei Anordnung vor einer I.ii/hiqnelle durchsichtig oder durchscheinend wird.