DE1789004C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Anzeigeelement mi mindestens zwei Elektroden, von denen wenigstem eine perforiert ist und mit einem zur Lichterzeugunj anregbarem Material, das in einem oder mehrerei zellenähnlichen Räumen enthalten ist, wobei ein« oder mehrere derartige Zellen das anzuzeigende Zei

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chen bilden, das durch die perforierte Elektrode zu mit einer Schicht aus lichtempfindlichem Material

beobachten ist. überzogen wird, daß die Schicht aus lichtempiindli-

Bei einem bekannten derartigen Anzeigeelement ehern Material durch ein Netz hindurch Delichtet

(USA.-Patentschrift 2 848 638) in Form einer gasge- wird, dessen Muster derart gewählt ist, daß der unbe-

füllten Glimmlicht-Anzeigeröhre sind die Zeichen- 5 lichtete Bereich aus einer Vielzahl von winzigen

elektroden perforiert und zwischen entsprechend per- Fleckchen besteht, daß das belichtete Muster, um es

forierten Isolierscheiben zu einem Paket zusammen- widerstandsfähig zu machen, entwickelt wird und

gesetzt, das durch eine nicht perforierte und eine per- daß anschließend die unbelichteten Stellen des Me-

forierte Elektrode nach außen abgeschlossen ist. Die tallfüms und des lichtempfindlichen Materials ent-

Perforationen in den Zeichenelektroden und in den io fernt werden.

Isolierscheiben sowie in der einen äußeren Elektrode Weitere Ausgestaln. gen der Erfindung gehen aus

sind aufeinander ausgefluchtet und bilden Aufnah- den Unteransprüchen hervor.

mezeilen für das zur Lichterzeugung dienende Gas. Die Erfinduim wird im folgenden in Verbindung

Die Zeichenelektroden können Jeweils für sich ge- mit der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen

trennt zusammen mit einer dei äußeren Elektroden 15 näher beschrieben. Die

an Spannung gelegt werden, so daß im Bereich der F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsge-

betivlfenden Zeichenelektrode eine Glimmentladung mäße Elektrode;

au¹; ritt, die das betreffende Zeichen, in einem den Fig. 2 und 3 sind Schnitte durch eine Anzeigegasgefüllten Zellen entsprechenden punktförmigen röhre mit der Elektrode nach Fig. 1; Raster sichtbar werden läßt. Dabei sind die einzel- 20 F i g. 4 ist eine stark vergrößerte Draufsicht auf nen. den gasgefüllten Zellen entspreche -den Punkte eine Elektrode nach der Erfindung; deutlich sichtbar. F i g. 5 und 6 sind Schnitte durch Anzeigerohren

fs ist ferner eine Kathoden-Glimmlichtiampe be- mit der erfindungsgemäßen Elektrode;

kannt (deutsche Patentschrift 1 162 478), in der ein Fig. 7 ist eine Draufsicht auf ein weiteres Ausfüh-

Stapel zeichenförmiger Kathoden an der Sichtseite 25 rungsbeispiel für die erfindungsgemäße Anzeige-

der Lampe durch eine Hilfselektrode abgeschlossen röhre;

ist, die aus einem verhältnismäßig feinen Maschen- F i g. 8 ist ein Schnitt durch die Anzeigeröhre nach

sieb besteht. Dieses Maschensieb läßt die jeweils an Fig. 7;

Spannung gelegte zeichenförmige Kathode rasterför- F i g. 9 ist eine teilweise geschnittene perspektivi-

mig erscheinen, dient jedoch vor allem dazu, eine 30 sehe Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der

Ablagerung von Kathodenmaterial an der Schauöff- Erfindung;

nur.g der Lampe zu verhindern. F i g. 10 bis 12 sind Schnitte durch weitere Anzei-

- Schließlich ist es auch bekannt (USA.-Patent- geelemente gemäß der Erfindung,

scl.riften 2 933 648 und 3 334 269), in tafelförmigen Es ist nicht möglich, ein erfindungsgemäßes An-

Anzeigeelementen die gasgefüllten Zellen in Reihen 35 zeigeelement darzustellen, wie es in Wirklichkeit aus-

und Spalten anzuordnen und an den beiden gegen- sieht. Erfindungsgemäß wird nämlich eine Elektrode

überliegenden Seiten der Zellen streifenförmige Elek- verwendet, die eine sehr große Anzahl von winzigen

troden hc.izontal bzw. vertikal reihenweise vorzuse- Löchern aufweist, so daß sie, wenn man sie auf Arm-

hen. Auch diese Anzeigetafeln liefern jedoch ledig- länge hält, undurchsichtig erscheint, d h. die Löcher

lieh eine punkt- oder rasterförmige Anzeige. 40 in der Elektrode nicht sichtbar sind. Wenn jedoch

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hinter der Elektrode eine Lichtquelle aufgestellt

Anzeigeelement der eingangs bezeichneten Art derart wird, dann treten Lichtstrahlen durch die vielen win-

weiterzubilden, daß das bzw die darzustellenden zigen Löcher, und es wird der Hindruck erweckt, als

Zeichen aus kontinuierlichen Lichtflecken oder sei die Elektrode durchsichtig. In der Zeichnung sind

Lichtbereichen bestehen, die das bzw. die Zeichen 45 daher entweder überhaupt keine Löcher oder übcr-

insgesamt besser sichtbar werden lassen. trieben große Löcher dargestellt. In der F i g. 1 ist

Gemäß der Erfind"ng wird diese Aufgabe dadurch außerdem angedeutet, wie die Elektrode aussehen

gelöst, daß die perforierte Elektrode aus einem Me- würde, wenn man sie aus sehr großer Nähe betrach-

tallfilm besteht, dessen Löcher pro Flächeneinheit: tet. Für den Betrachter sind dabei nur eine Vielzahl

derart gewählt sind, daß der Metallfilm normaler- 50 von mehr oder weniger gleichförmig verteilten, win-

weise undurchsichtig, bei Anregung der Entladung in zigen schwarzen Flecken sichtbar,

den zellenförmigen Räumen jedoch durchsichtig er- Die erfindungsgemäße Elektrode kann für viele

scheint. Dadurch wird die Zeichendarstellung gegen- verschiedene Arten von Leucht- oüer Anzeigeröhren

über den bisherigen punkt- oder rasterförmigen An- verwendet und an diesen in mannigfacher Art und

zeigen erheblich verbessert, da die gesamte Fläche 55 Weise angebracht werden. Eine besonders einfache

des Zeichens praktisch ununterbrochen sichtbar Ausführuns^rorm einer Anzeigeröhre enthält nach

wird. den Fig, 1 und 2 eine Zelle 10 aus Glas, die mit

Die erfindungsgemäßen Elektroden können bei- einem ionisierbaren Gas wie Neon od dgl. gefüllt ist.

spielsweise in Leucht-, Anzeige- oder sogenannten Die Zelle kann eine längliche Furm (F i g. 1) aufwei-

Nixie-Röhren verwendet werden und erscheinen 60 sen und beispielsweise zur Darstellung der Ziffer »l«

dann vollkommen durchsichtig, wenn man hinter ih- oder des Buchstabens »I« verwendet werden. Sie

nen eine Lichtquelle durch Anregung der Entladung kann jedoch auch so geformt sein, daß sie irgendeine,

in den zellenförmigen Räumen zum Aufleuchten andere Ziffer oder irgendein anueres Zeichen oder

bringt eine Nachricht darstellt. Die Zelle 10 (F i g. 2) kann

Die Herstellung eines solchen Anzeigeelements 65 Seitenwände 16 und 18, eine Bodenplatte 20 und kann erfindungsgen^-ß dadurch erfolgen, daß auf eine obere Abdeckplatte 24 enthalten. Da durch die einer durchsichtigen oder durchscheinenden Platte Abdeckplatte 24 normalerweise die in der Zelle anein Metallfilm niedergeschlagen und der. Metallfilm geregte 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 Bdoenplatte angebrachte Elektrode 34 eine feste, undurchsichtige Elektrode aus beispielsweise Kupfer, Nickel, Chrom od. del. sein. Die obere Elektrode 30 besteht dann aus einer erfindungsgcmäßen Elektrode, und zwar aus einer auf der Abdeckplatte befestigten Folie, die derart vorbehandelt ist. dal.'« sie durchsichtig erscheint.

In der folienförmigcn 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 Fläche beispielsweise 60" ο oder die Löcherdichtc etwa 10 Löcher pro Millimeter. Die durchsichtige Elektrode kann aus Metallen wie Nickel. Kupfer od. dgl. bestehen. Chrivn wird jedoch bevorzugt, da es besonders gut an Glas haftet.

Ein Verfahren zum Herstellen einer durchsichtigen oder durchscheinenden Elektrode weist die folgenden Vcrfahrensslufcn 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 5000 A aufgebracht.

2. Überziehen des Chromfilms 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, beanstandeten, unbelichteten I lecken in der Form von Kreisen, Quadraten od. dgl. ergibt.

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

5. Ätzung der Oberfläche zum Entfernen aller unbelichteten Teile des ChromfHms und zum Entfernen des lichtemfindlichcn 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 Wirklichkeit wie durchsichtig wirkt

Die Elektrode 30 kann auf der Abdeckplatte angebracht werden, nachdem die Zelle zusammengebaut worden ist oder auch bevor die Abdeckplatte mit Scitcnwänden der Zelle verbunden wird. Sie kann auch aus einem Streifen 36 hergestellt werden, der .-"is einer dünnen Schicht 37 aus Kupfer oder 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.

In der F i g. 6 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 50 aufweist, in dem eine Anzahl von Glasscheiben 56 angeordnet sind, an die je eine Kathode 60 gekittet ist. Jede Kathode enthält einen Metall-

streifen 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 Tcilj der Kathoden 60, die die Nummern darstellen, aus mit Löchern versehenen,

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

»5 Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anzeigeröhre ist in den F i g. 7 und S gezeigt. Es handelt sich hierbei um eine Röhre 70. die mehrere aufeinandergelegte Platten enthält, und zwar eine Abdeckplane 76. eine iuiiiiere Piaiie 78 mit ciiicr

von Ausnehmungen oder Zellen 80 und eine Bodenplatte 86. Jede Ausnehmung bzw. Zelle enthält ein .Segment, das 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 Anodenst'ftcn 90 auf. die an der Bodenplatte 86 befestigt sind. Außerdem enthält jede Ausnehmung eine Kathode, die zusammen mit den Anoden zur Anregung einer Glimmentladung \erwcndi·!

4c werden. Bei der dargestellten Röhre 70 sind die Kathoden 98 auf der Unterseite der Abdeckplatte 7f vorgesehen, wobei jede Kathode je einer der Ausnehmungen zugeordnet ist und die gleiche Oberfläche und Form wie die zugeordnete Ausnehmung auf weist.

Eine weitere Anzeigeröhre 100. in dem Cc crfin dungsgemäße Elektrode verwendet werden kann stellt eine Matrix dar (F i g. 9) und enthält überein ander gestapelte Glasplatten, und zwar eine Abdcck

platte 110, eine mittlere Platte Ϊ20 mit e'rer Viclzah von kleinen Ausnehmungen oder Zellen 130. welchi in Zeilen und Spalten angeordnet sind, sowie cim Bodenplatte 140. Auf der Oberseite der Abdeck platte sind streifenförmige Elektroden ISO über jede

Reihe von Ausnehmungen in der mittleren Platte an gebracht. Auf der unteren Seite der Bodenplatte sim 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 werden. Beliebig Zeichen können dadurch sichtbar gemacht werdet daß man in ausgewählten Gruppen von Zellen ein Glimmentladung anregt. Bei diesem Ausführungsbe

spiel braucht nur ein Satz von Elektroden 150 m den Löchern versehen sein, während der andere SaI von Elektroden undurchsichtig sein kann.

Die Erflndungsgetr>äBe Elektroden kann auch i

E'ektrolumiiieszenzzellen verwendet werden, die entweder in Tafclfor.n zur Erzeugung großer Lichtflächen oder in Segmentform zur Sichtbarmachung von Zeichen hergestellt werden können. Eine Elektrolumineszenzzelle enthält nach Fig. 10 im wesentlichen zwei le!i.,nde Folien oder Platten 210 und 220, zwischen denen eine Schicht 230 aus einem Leuchtstoff angeordnet 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 mit 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, oie in den Fig. 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 er-S findungsgemäßer 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 Fig.5 und enthält einen Metallüberzug auf einer Folie aus Kunststoff. Wie in der Fig. 12 gezeigt ist, kann die Anode 2130 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

309643/23

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Anzeigeelement mit mindestens zwei Elektroden, von denen wenigstens eine perforiert ist, und mit einem zur Lichterzeugung anregbarem Material, das in einem oder mehreren zdlen'ähnlichen 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 FlucKneinh-'it derart gewählt sind, daß der Metallfilm normalerweise undurchsichtig, bei Anregung der Entladung in den zellenförmigen Räumen jeduch 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 \on Zellen je eine weitere Elektrode (150"^ zugeordnet ist, wobei die den Reihen von Zeller zugeordneten Elektroden nach Anspruch I ausgebildete Metallfilmstreifen sind.

3. Anzeigeelement nach \nspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtemittierende Material ein Gas ist, in weichem beim Anlegen einer Spannung an die Elektroden ei ε 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. 18, 20) mit mindestens einer als Elektrode nach An-Spruch 1 ausgebildeten Wand.

6. Anzeigeelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen in Form eines Zeichens ausgebildet sind.

7. Anzeigeelement nach einem der Ansp^rüche 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallfilm (30) innerhalb (Fig. 3) oder außerhalb (F i g. 2) des Gefäßes angebracht ist.

8. Anzeigeelement nach einem der 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 angeordneten, voneinander getrennten Zellen (80), denen je eine als Metallfilmstreifeii 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. Anzeigeelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen (80) mit einer Glasunterlage (76) abgedeckt isind und daß jede Kathode (98) 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 oegenüber 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.

12 Anzeiseelement nach einem der Ansprüche 2 bis~10, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcherdichte in der Größenordnung von 10 Lochen: pro linearem Millimeter liegt.

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

L4. Verfahren zum Herstellen eines Anzeigeelements nach Anspruch 1. 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 hindurch belichtet wird, dessen Muster derart gewählt Lt, 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. Verfahren 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 w-rd, das eine derartige Form aufweist, daß der unbelichtete Bereich aus einer großen Anzahl von winzigen, beabstandeten 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 des lichtempfindlichen Materials geätzi wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen des Metallfilms Chrom, Nickel oder Kupier verwendet sind, die Anzahl und Größe dei Löcher derart gewählt wird, daß die Elektrode zwar trotz der Löcher beim Betrachten zusammenhängend erscheint und elektrisch zusammenhängend ist, jedoch bei Anordnung vor einei Lichtquelle durchsichtig oder durchscheinend wird.