DE1966500C3 - Gasentladungs-Mehrfarben-Anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungs-Mehrfarbenanzeigevorrichtung, die als Anzeigetafel oder als Bildschirm in Verbindung mit Computern und bei Instrumententafeln jeglicher Art zur übersichtlichen Darstellung verwendbar ist. Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung der angegebenen Art mit einer Platte, die abgeschlossene und eine Gaszelle bildende öffnungen aufweist, in denen Leuchtstoff und Gas enthalten ist, wobei das Gas zur Abgabe von Strahlungsenergie über zwei Elektroden anregbar ist und den Leuchtstoff zur Abstrahlung von farbigem Licht anregt.

Es sind bereits tafelartige, matrixförmige Mehrfarben-Anzeigevorrichtungen, z. B. für Schriftzeichen, bekannt. Jedoch weisen sie noch Nachteile auf. So muß z. B. in der Anzeigevorrichtung, wie sie in der US-PS 33 34 269 beschrieben ist, das mehrfarbige Bild durch ein kompliziertes Abbildungsverfahren mittels einer optischen Linse hergestellt werden, wenn eine Mischfarbe gewünscht wird, da jede Zelle nur einen einzigen Leuchtstoff enthält. Gruppen voi; drei nebeneinanderliegenden Zellen sind also notwendig, wenn drei Farben zur Herstellung des mehrfarbigen Bildes verwendet werden sollen. Damit ist die zur Verfügung stehende Fläche der gesamten Tafel im Hinblick auf die Leuchtdichte nicht optimal ausgenutzt, was insbesondere offensichtlich ist, wenn nur eine Farbe benutzt wird, d. h. zwei Drittel der Zellen dunkel bleiben.

Es ist ferner aus der US-PS 29 33 648 eine Gasentladungsanzeigevorrichtung bekannt, die eine mehrere Gasentladungszellen bildende Platte aufweist, wobei die Zellen gasgefüllt sind und einen Leuchtstoff enthalten können. Aus der US-PS 28 76 374 ist es bekannt bei einer Mehrfach-Gasentladungsvorrichtung neben den Hauptelektroden noch eine dazwischen befindliche weitere dritte Elektrode vorzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde bei der

Emission von farbigem Licht eine höhere Leuchtdichte und damit eine bessere Farbauflösung für das Auge bei verhältnismäßig niedrigen Betriebsspannungen zu erreichen, so daß die Farbmischungen als sehr kleine helle Punkte wahrgenommen werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Gasentladungs-Me.hrfarbenanzeigevorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jede öffnung mindestens einen weiteren andersfarbig strahlenden Leuchtstoff enthält,

ίο für jede öffnung mindestens eine weitere Elektrode vorgesehen ist und Elektroden und Leuchtstoffe derart relativ zueinander angeordnet sind, daß durch Anlegen einer Spannung zwischen zwei oder mehreren Elektroden wählbar ein oder mehrere Leuchtstoffe in einer öffnung zum Leuchten anregbar sind.

Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung weist hohe Leuchtdichte und eine einfache Zellenkonstruktion auf, insbesondere und dadurch, daß die Elektroden mit dem Gas direkt in Verbindung stehen und kompliziert aufzubringende Zwischenschichten entfallen und ist daher einfach und billig in der Herstellung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

F i g. 1 zeigt eine Anzeigevorrichtung im Schnitt

F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Anzeigevorrichtung.

Die in F i g. 1 dargestellte Anzeigevorrichtung besteht aus mehreren übereinandergeschichteten Platten, einer unteren Glasplatte 334 mit einem Abschmelzstutzen 336 zum Abschmelzen der Anzeigevorrichtung nach dem Füllen mit der Gasmischung, horizontalen Reihen (oder Zeilen) von Kathodenelektroden 338, einer Isolierplatte 340 mit Löchern 350, vertikalen Spalten von Elektroden 352 mit Löchern 353, einer Isolierplatte 356 mit Löchern 358, Zeilen von Anodenelektroden 360 mit Löchern 362 und einer oberen Glasplatte 380. Durch die übereinanderliegenden Löcher 350 353,358 und 362 wird eine Gaszelle gebildet, die in diesem Ausführungs beispiel aus zwei Kammern besteht. Die erste Kammer liegt zwischen der Kathodenelektrode 338 und der mittleren Elektrode 352 und der Anode 360. Die Elektroden 338, 352 und 360 stehen mit dem Füllgas direkt in Kontakt. Durch das Anlegen von Spannungen an mindestens zwei der Elektroden 338, 352 und 360 wird in dem Füllgas eine Entladung gezündet, durch die Strahlenengergie abgegeben wird. Die in den beiden Kammern aufgebrachten Leuchtstoffe 400 oder 410 werden dadurch zum Leuchten in den für sie charakteristischen Farben angeregt. Dadurch, daß an die mittleren Elektroden 352 und an ausgewählte Kathoden 338 und Anoden 360 Spannungen gelegt werden, lassen sich verschiedene Steuervorgänge bewirken.

Die Anzeigetafeln lassen sich dadurch vielseitiger gestalten, daß mehrere Hilfssteuerelektroden, analog den Mittelelektroden 352 vorgesehen werden, so daß man drei oder mehrere Elektroden für jede Zelle erhält. Dementsprechend erhält eine Zelle also zwei oder mehrere Kammern.

Die in F i g. 1 dargestellte Anzeigevorrichtung ist in der einen Kammer mit Leuchtstoff 400 und in der zweiten Kammer mit Leuchtstoff 410 versehen. Dabei ist der eine Leuchtstoff 400 in Löchern 358 der Platte 356 und der andere Leuchtstoff 410 in Löchern 350 der Platte 340 vorgesehen.

In Fig.2 ist eine Gaszelle mit nur einer einzigen Kammer in einer Isolierplatte 20 dargestellt, die

zwischen der Kathode 80, d. h. dem Spaltenleiter und der Anode 120, d.h. dem Zeilenieiter entsteht Den Abschluß nach außen bilden Glasplatten 72 und 74. Die Zeile weist eine andere Verteilung des Leuchtstoffes in der Zelle als die in Fig. 1 dargestellte auf. In dieser Ausführungsform kann die obere Oberfläche eines Kathodenknopfes oder die Vertiefung eines tassenförmigen Knopfes, wenn eine derartige Form für die Kathode verwendet wird, mit einem Leuchtstoff 390 überzogen sein. Der Leuchtstoff 390 kann auch an der Wand der Zelle oder auf der inneren Oberfläche der oberen Platte 72 innerhalb der Zelle angebracht sein.

Der Leuchtstoff kann durch Anstreichen, Sprühen oder Niederschlagen aufgebracht werden. Zur farbigen Anzeige werden Leuchtstoffe verwendet, die die drei Grundfarben rot, grün und blau erzeugen. Ein rotleuchtender Leuchtstoff ist z. B. mit Mangan aktiviertes Zinkphosphat, ein grünleuchtender Leuchtstoff ist Zinkorthosilikat und ein blauleuchtender Leuchtstoff ist Zinksulfid.

Ein spezieller Vorteil dieser Anzeigevorrichtung ergibt sich dadurch, daß in die Zellen Leuchtstoff eingebracht wird, der verschiedenfarbiges Licht emittieren kann.

Zinkorhtosilikat-Tl-Leuchtstoff und ein Gasgemisch aus Argon, Neon und Xenon enthaltende Zellen können so betrieben werden, daß sie Licht mit zwei verschiedenen Farben erzeugen. Wenn an eine Zelle eine verhältnismäßig niedrige Spannung von etwa 300 Volt angelegt wird, emittiert der Leuchtstoff in der Zelle weitgehend grünes Licht aufgrund der UItraviolei;anregung durch das Gas. Wenn eine höhere Spannung von etwa 400 Volt an eine Zelle angelegt wird, wird der Leuchtstoff zur Abgabe von weißem Licht angeregt.

Die besonders zur Erzeugung von Farbe geeignete Gasfüllung enthält Argon, Neon, Xenon und Quecksilber. Argon emittiert im Ultraviolettbereich, um bestimmte Leuchtstoffe, wie Zinksulfid und Zinkoxid anzuregen. Quecksilber emittiert im Ultraviolettbereich und ist besonders zur Anregung solcher Leuchtstoffe wie Zinksulfid und Zinksulfat geeignet. Xenon emittiert im Ultraviolettbereich und ist besonders zur Anregung von Oxiden und Silkatleuchstoffen geeignet. Es ist auch möglich, in einer Zelle einen ersten Leuchtstoff zu verwenden, der durch Argon, Neon oder Quecksilber zur Emission von ultravioletem Licht angeregt werden kann, das seinerseits einen zweiten Leuchtstoff zur Abgabe des gewünschten Lichtes anregt. (Typische Leuchtstoffe für diese Betriebsart sind z. B. GEX-80 und JEDEC P-16-Arten).

Zur Erzielung des Mehrfarbeneffektes können verschiedene Leuchtstoffe in jeder Zelle enthalten sein. Der Mehrfarbeneffekt ergibt sich durch Emission einer dieser für die verschiedenen Leuchtstoffe charakteristischen Farben oder aus der Überlagerung dieser Farben.

Wenn während des Betriebes der Anzeigevorrichtung der Leuchtstoff 410 zur Abgabe farbigen Lichtes angeregt werden soll, dann werden die Elektroden 352 als Anoden und die Elektroden 338 als Kathoden betrieben. Wenn der Leuchtstoff 400 Licht abgeben soll, dann werden die Elektroden 360 als Kathoden und die Elektroden 352 als Anoden betrieben. Angenommen, die Leuchtstoffe 400 und 410 können so angeregt werden, daß sie zusammen Licht einer dritten Farbe ergeben, dann läßt sich dies dadurch erreichen, daß die

,o beiden Elektroden 338 und 360 auf positives Potential gelegt und mithin als Anoden und die minieren Elektroden 352 als Kathoden auf negativem Potential oder umgekehrt betrieben werden.

Der Mehrfarbeneffekt der Anzeigevorrichtung kann auch dadurch erreicht werden, daß jede Zelle nur mit einer Farbe betrieben wird und die Anordnung der Zelle derart ist, daß sie wie bei Farbfernsehbildröhren sogenannte Farb-Dreier bilden. Auch in dieser Betriebsweise zeichnet sich die Anzeigevorrichtung gegenüber bekannten Mehrfarben-Anzeigevorrichtungen durch hohe Leuchtstärke aus.

In den Ausführungsbeispielen der F i g. 1 und der Fig.2 bildet sich eine Glimmentladung zwischen gegenüberstehenden Anoden- und Kathodenvorsprüngen aus. Sie bewirkt in elektrischer Hinsicht eine Erleichterung der Ausbildung der Glimmentladung und ferner, daß sich die Glimmentladung innerhalb der Zelle um die Kathode herum ausbildet und trägt dazu bei, die gegenseitige Beeinflussung der Zellen (auch Einstreuung oder Nebensprechen genannt) zu verhindern. Auch bei einer gut zentrierten Glimmentladung treten jedoch Elektrodenmaterialablagerungen an den Zellenwänden auf. Ein wichtiges Merkmal ist daher weiterhin die Ausgestaltung der gelochten mittleren Platten und der Anoden und Kathodenelektroden. Die Löcher 350 der Isolierplatte 340 in Fi g. 1 besitzen daher Aussparungen 351, die als Zerstäubungsfallen dienen und verhindern, daß sich ein kontinuierlicher Weg leitfähigen Materials, das von den Elektroden durch Zerstäubung abgetragen worden ist, zwischen den zwei Elektroden 338 und 352 ausbilden kann. Ähnliche Zerstäubungsfallen 359 verhindern die Ausbildung eines durchgehenden leitfähigen Belages zwischen den Elektroden 352 und 360.
Wie Matrix- oder Tafel-Anzeigevorrichtungen mit in Zeilen und Spalten angeordneten Elektroden betrieben werden, ist an sich bekannt Die auf einer Tafel wiederzugebene oder anzuzeigende Information kann aus einem Digitalrechner, einem Dekodierer oder einer ähnlichen Vorrichtung kommen, und die empfangenen Signale werden entsprechend X- und Y-Elektroden zugeführt, wobei die Zellen an den Schnittpunkten dieser Elektroden eingeschaltet werden und die gewünschte Information anzeigen, bei der es sich um Buchstaben, Zahlen, Zeichen, Nachrichten, Bilder und ähnliche Symbole handeln kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gasentladungs-Mehrfarbenanzeigevorrichtung mit einer Platte, die abgeschlossene und eine Gaszelle bildende öffnungen aufweist, in denen Leuchtstoff und Gas enthalten ist, wobei das Gas zur Abgabe von Strahlungsenergie über zwei Elektroden anregbar ist und den Leuchtstoff zur Abstrahlung von farbigem Licht anregt, dadurch gekennzeichnet, daß jede öffnung (362) mindestens einen weiteren andersfarbig strahlenden Leuchtstoff (400, 410) enthält, für jede öffnung mindestens eine weitere Elektrode (352) vorgesehen ist und Elektroden und Leuchtstoffe derart relativ zueinander angeordnet sind, daß durch Anlegen einer Spannung zwischen zwei oder mehreren Elektroden (360, 338, 3S2) wählbar ein- oder mehrere Leuchtstoffe in einer öffnung zum Leuchten anregbar sind.

2. Gasentladungs-Mehrfarbenanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (360, 338, 352) mit dem Gas direkt in Kontakt stehen.

3. Gasentlade-Mehrfarbenanzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand jeder der Gaszellen mit Aussparungen (351) versehen ist.