DE2135375C2 - Gasentladungsanzeigeeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungsanzeigeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die US-PS 33 27 154 beschreibt eine derartige Gasentladungsanzeigeeinrichtung, die mit Gleichspannung betrieben wird und als Kathoden dienende einzelne Elektroden aufweist, wobei jeweils ein Paar von miteinander verbundenen Anodensegmenten vorgesehen ist, die innerhalb eines die einzelnen Elektroden aufweisenden Bereichs angeordnet sind. Die Anodensegmente sind über einen Leitungsweg auf der Rückseite der zweiten Platte verbunden. Die bekannte Einrichtung hat mehrere Nachteile. Einmal führt die Verwendung von Gleichspannung zu einer erheblichen Zerstäubung innerhalb der Einrichtung, was dazu führt, daß die zerstäubten Teilchen die durchsichtige vordere Platte verschleiern. Zum anderen ist die Herstellung der bekannten Einrichtung kompliziert, da eine Verbindung zwischen zwei Anodensegmenten über die Rückseite der zweiten Platte durchgeführt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasentladungsanzeigeeinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine Trübung der durchsichtigen Vorderplatte verhindert, die einfach und kostengünstig in der Herstellung ist und in Betrieb eine annehmbar hohe Lichtausbeute erreicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Gasentladungsanzcigeeinrichtung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 1.

Die Isolationsschicht über den Elektroden vermeidet

^r> die Trübung der Frontplatte aufgrund von Zerstäubung. Außerdem vereinfacht sich durch die einzige gemeinsame Elektrode die Herstellung, da keine Verbindung einer Vielzahl von Anodensegmenten über die Rückseite der zweiten Platte erforderlich ist. Schließlich gewährleistet die angegebene Dimensionierung der einzigen gemeinsamen Elektrode und deren Anordnung relativ zu der Vielzahl von einzelnen Elektroden eine annehmbar hohe Lichtausbeute bei Wechselspannungsbetrieb mit einer einzigen gemeinsamen Elektrode.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt

F i g. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Gasentladungsanzeigeeinrichtung gemäß der Erfindung, und

F i g. 2 eine modifizierte Teilansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Gasentladungsanzeigeeinrichtung 10 mit drei nebeneinanderliegenden Bereichen dargestellt.

Die Einrichtung weist eine erste Platte 12 und eine zweite Platte 18 auf, die aus einem Isolationsmaterial, z. B. aus Glas bestehen, wobei mindestens eine der beiden Platten durchsichtig oder durchscheinend ist. In Fig. 1 ist die Platte 12 durchsichtig. Auf der Innenseite der Platte 18 sind durch ein herkömmliches Ablagerungsverfahren, z. B. durch eine Vakuumablagerung oder durch eine elektrolytische Ablagerung, die Elektrodenbereiche 20.7— 20/) erzeugt worden. Jeder dieser Bereiche weist eine Vielzahl von einzelnen Zeichensegment-Elektroden 21a— 21^ auf. In F i g. 1 weist jeder Elektrodenbereich sieben einzelne Zeichensegment-Elektroden auf, die zur Darstellung von Zahlen verwendet werden. Es kann jedoch eine beliebige Anzahl von Elektroden zur Darstellung von beliebigen Informationen angeordnet werden. Ebenfalls in herkömmlicher Weise wird auf der gleichen Seite der Platte 18 für jeden Elektrodenbereich eine gemeinsame Elektrode 22a bis 22/? vorgesehen. Diese gemeinsame Elektrode ist jeweils allen Zwischensegment-Elektroden 2\a—2\g zugeordnet. Aus Vereinfachungsgründen wird im folgenden lediglich einer der Elektrodenbereiche, nämlich 20a, beschrieben. Im folgenden wird deshalb der zu beschreibenden Elektrodcnbereich mit der Bezugszahl 20 und die diesen zugeordneten Zeichensegment-Elektroden mit der Bezugszahl 21 und die zugeordnete gemeinsame Elektrode mit der Bezugszahl 22 bezeichnet. Die gemeinsame Elektrode 22 weist eine größere Oberfläche als die Zeichensegment-Elektroden 21 auf. Die Oberfläche der gemeinsamen Elektrode 22 sollte größer als die Summe der Hälfte aller Zeichensegment-Elektroden 21 sein, so daß die Stromdichte in der gemeinsamen Elektrode 22 beim Ansteuern einer Vielzahl von Zeichensegment-Elcktroden 21, z. B. bei der Darstellung einer 8, nicht zu groß wird. Der Elektrodenbereich 20 mit den Zeichen-

bo segment-Elektroden 21 und der diesen gemeinsamen Elektrode 22 ist auf einer Seite der Platte 18 abgelagert und bildet einen Darstellungsbereich auf der Anzeigeeinrichtung 10. Die Zcichensegment-Elektroden 21 in dem Elektrodenbereich 20 sind mit Anschlußleitungen 30 versehen, die mit Anschlußstellen 26 für eine Spannungsquclle verbunden sind. In F i g. 1 sind jeweils lagemäßig identische Zeichensegment-Elektroden 21 in den ein/einen Elektrodcnbereiehen mit einer Anschlußlei-

tung 30 verbunden. Es kann jedoch auch für jede einzelne der Zeichensegment-Elektroden 21 eine eigene Anschlußleitung 30 vorgesehen werden. Die Art der Ansteuerung und der Verbindungen der Zeichensegment-Elektroden wird durch den Verwendungszweck bestimmt. Eine dünne durchsichtige, durchscheinende oder undurchsichtige die elektrische Schicht, z. B. aus Glas, ist über allen Elektroden angeordnet.

Ein Abstandsglied 16 weist mehrere Öffnungen auf die durch Abstandsbereiche 28 voneinander getrennt sind. Das Abstandsglied 16 ist zwischen den Platten 12 und 18 angeordnet. Jede Öffnung in Abstandsglied 16 ist einem Elektrodenbereich zugeordnet und definiert eine Anzeigestelle auf der Anzeigeeinrichtung. Die zu einem Elektrodenbereich 20 gehörenden Zeichensegment-Elektroden 21 mit der entsprechenden gemeinsamen Elektrode 22 ist jeweils von dem benachbarten Elektrodenbereich getrennt. Der Trennungsbereich wird jeweils durch einen entsprechenden Abstandsbereich 28 des Abstandsgliedes 16 überdeckt. Die Oberfläche des Abstandsgliedes 16 weist eine solche Rauigkeit auf, daß das Gas von einem Anzeigebereich in den anderen strömen kann. Es ist somit ein gleichmäßiger Gasdruck vorhanden. Das Abstandsglied 16, das als starrer Körper mit einer Vielzahl von Öffnungen dargestellt ist, kann, falls erwünscht, weggelassen werden, wenn auf der Platte 18 zwischen jeweils zwei Elektrodenbereichen 20 z. B. eine Trennwand aus Glas angeordnet wird.

Eine Maske 14 enthält eine Vielzahl von Öffnungen, die den Zeichensegment-Elektroden 21 auf der Platte 18 zugeordnet sind. Dadurch kann die durch die Erregung der Elektroden entstehende Strahlung die Platten 16 und 14 passieren, und die nicht erwünschten Strahlungen werden abgeschirmt. Die Maske 14 verdeckt außerdem eine eventuelle Strahlung, die durch die Anschlußleitungen 30 hervorgerufen wird. Die Maske 14 ist zwar nicht unbedingt für die Arbeitsweise der Anzeigeeinrichtung notwendig, da die Strahlungserzeugung nur auf die den einzelnen Elektroden zugeordneten Bereiche beschränkt ist, sie kann jedoch eine positive Auswirkung aufweisen. Die Maske 14 ist in Fig. 1 punktiert dargestellt, um anzuzeigen, daß sie undurchsichtig ist. Die Anzeigeeinrichtung besteht aus der Platte 18, dem Abstandsglied 16, der Maske 14 und der transparenten Platte 12. Diese einzelnen Teile können außen mit einer thixotropen Paste aus Glasfritte gasdicht abgedichtet werden. Auf der Rückseite der Platte 18 könnte auch eine Glasröhre angeordnet werden, mit deren Hilfe anstelle der Umgebungsatmosphäre ein erregbares Gas eingeschlossen werden könnte. Als erregbares Gas eignet sich Neon, Argon und Stickstoff. Wie bereits erwähnt, kann an die Anschlußklemmen 26 und an die gemeinsamen Elektroden 22 eine Wechselspannung angelegt werden, die ein elektrisches Wechselfeld erzeugt.

Bevor die Wirkungsweise der Anzeigeeinrichtung 10 beschrieben wird, soll auf einige fundamentale Wirkungsprinzipien von Plasmazellen eingegangen werden. In diesen Zellen wird durch Anlegen eines elektrischen Wechselfeldes eine Ionisation hervorgerufen, die eine Elektronenvervielfachung in der unmittelbaren Nähe der mit einer Wechselspannung beaufschlagten Elektroden hervorruft. Dieser Vervielfachungsprozeß setzt sich so lange fort, bis das Gas zu glimmen anfängt. Dadurch entsteht eine Gasentladung, mit der eine Lichterzeugung verbunden ist, die für Anzeigezwecke verwendet wird. Die Ionisation wird also durch die elektrische Ladung an der Wand der Anzeigeeinrichtung in den Bereichen der angesteuerten Zeichensegment-Elektroden 21 und der diesen zugeordneten gemeinsamen Elektrode 22 verursacht. Die Ladung hat eine entgegengesetzte Polarität wie das an die Elektroden angelegte Feld. Sie kann zur Steuerung der Anzeigeeinrichtung verwendet

^r) werden. Der vorangehend beschriebene Prozeß ist infolge des elektrischen Wechselfeldes umkehrbar, was notwendig ist, da die Elektroden von dem erregbaren Gas durch eine dünne dielektrische Schicht 24 getrennt sind.

ίο Ein Aufleuchten in dem Bereich zwischen der Zeichensegment-Elektrode 21«? und der gemeinsamen Elektrode 22a zu bewirken, wird an diese beiden Elektroden ein elektrisches Wechselfeld angelegt. Ein Glimmen wird aufrechterhalten, solange an den beiden Elektroden ein elektrisches Wechselfeld anliegt. Ein Aufleuchten an der gemeinsamen Elektrode 22 ist problemlos, da die Maske 14 vorhanden ist, die dieses Aufleuchten nicht zum Beobachter gelangen läßt.

Es werden im nachfolgenden als Beispiel verschiedene Maße angegeben: Die in Fig. 1 dargestellte Maske 14 besteht aus einem dunklen Glas mit einer Stärke von etwa 0,05 mm. Die Platte 12 und das Abstandsglied 16 bestehen aus Glas und weisen eine Stärke von 3,2 mm auf. Die einem Elektrodenbereich, z. B. 20a, zugeordneten Zeichensegment-Elektroden 21a— 21^und die zugeordnete gemeinsame Elektrode, z. B. 22a, bestehen aus Silber mit einer Stärke von 0,013 mm. Die Oberfläche der Zeichensegment-Elektroden 21a bis 21^ hängen von der gewünschten Anzeigeform ab. Es kann ein Gasgemisch aus 99,7% Neon, 0,1 % Argon und 0,2% Stickstoff verwendet werden, das bei Raumtemperatur einen Druck von 47 mbar aufweist. Es wurde jedoch festgestellt, daß eine Anzeigeeinrichtung in einem Druckbereich von 21 bis 93 mbar ausreichend gut arbeitet. Es kann eine Spannung von 320 Volt mit einer Frequenz von 20 kHz und einer impulsbreite von 6μ$ verwendet werden. Die Vorrichtung arbeitet jedoch auch mit 210 Volt. Der günstigste Aufbau wird dann erreicht, wenn die gemeinsamen Elektroden 22 jeweils so abgelagert werden, daß auf der Platte 18 der Abstand zwischen der Zeichensegment-Elektrode 21a, die von der Elektrode 22a am weitesten entfernt ist und der gemeinsamen Elektrode 22a nicht größer als der zweifache Abstand zwischen der Zeichensegment-Elektrode 21d und der gemeinsamen Elektrode 22a ist.

Eine Abwandlung der Vorrichtung in Fi g. 1 ist prinzipiell in F i g. 2 dargestellt. Die Abwandlung besteht darin, daß die einem Elektrodenbereich zugeordnete gemeinsame Elektrode seitlich angeordnet ist. Die Wirkungsweise einer gemäß F i g. 2 aufgebauten Vorrichtung ist ähnlich der Vorrichtung nach Fig. 1. Eine weitere Abwandlungsmöglichkeit besteht darin, daß die Anzeigeeinrichtung anstelle der in F i g. 1 dargestellten flachen Form gekrümmt ist. Es könnte z."B. eine Tubusform gewählt werden, in der die Platten 12 und 18 als äußere und innere Tubusglieder verwendet werden •können.

Eine weitere Ausbildungsmöglichkeit besteht darin, daß die Elektroden an der Außenseite der Platte 18

W) angeordnet werden, wodurch die dielektrische Schicht 24 eingespart werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gasentladungsanzeigeeinrichtung mit einer ersten und zweiten Platte aus elektrisch isolierendem Material, wobei zumindest die erste Platte lichtdurchlässig ist, mit einer Vielzahl ansteuerbarer Elektroden, die eine Vielzahl einzelner auf der zweiten Platte angeordneter Zeichensegmente bildende Elektroden aufweist, mit einem erregbaren Gas zwischen der ersten und zweiten Platte, und mit einer Vorrichtung zum Anlegen eines elektrischen Potentials an die ansteuerbaren Elektroden, wodurch in Betrieb eine Leuchtanzeige im Bereich ausgewählter Zeichensegment-Elektroden auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl ansteuerbarer Elektroden eine einzige ebenfalls auf einer zweiten Platte (18) angeordnete gemeinsame Elektrode (22a) einschließt, daß die Elektroden (21a— 21 g, 22a) von dem erregbaren Gas durch eine elektrische Isolierschicht (24) getrennt sind, daß das Potential zwischen der gemeinsamen Elektrode (22a) und ausgewählten Zeichensegment-Elektroden (2ta—2tg) eine Wechselspannung ist, daß der Oberflächenbereich der gemeinsamen Elektrode (22a) größer als derjenige einer einzelnen Zeichensegment-Elektrode (21a— 2ig) und daß der Abstand zwischen der gemeinsamen Elektrode (22a) und der von dieser am entferntesten liegenden Zeichensegment-Elektrode (21a) nicht größer ist als der doppelte Abstand zwischen der gemeinsamen Elektrode (22a) und der am nächsten liegenden Zeichensegment-Elektrode (2Id).

2. Gasentladungsanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenbereich der gemeinsamen Eletrode (22a) größer ist als der kombinierte Oberflächenbereich der Hälfte aller Zeichensegment-Elektroden (21a—