DE2145223C2 - Glimmentladungsanzeigeröhre - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Glimmentladungsanzelgeröhre, bestehend aus einer Vielzahl von Anzeigeeinheiten auf einer Isolierenden Grundplatte, von denen sich jede aus Kathoden- und wenigstens einem Anodensegment zusammensetzt und die entsprechenden Kathodensegmente der Ar,-.elgeeinhelten elektrisch miteinander verbunden sind, einer trcnsparc.-.ten Abdeckplatte, die zusammen mit den Anzei^eelnhelten ein Gehäuse bildet, das ein lonlslerbares Gas enthält.

Anzeigeröhren der hler Interessierenden Art enthalten Im allgemeinen In einer transparenten Umhüllung eine Anzahl von Anzeigeeinheiten, die zur Anzeige von Zahlen, Buchstaben, Symbolen und dgl. dienen. Derartige Röhren finden Insbesondere In Verbindung mit elektrl- *° sehen Zählern und ähnlichen Einrichtungen Verwendung. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Anzeigeröhre ist die sog. »Nlxie-Röhre«, bei der eine Anode ond eine Anzahl von Kathoden In einem Stapel übereinander angeordnet sind, wobei die Kathoden selektiv erregt werden, wodurch die gewünschte Ziffer bzw. der gewünschte Buchstabe zur Anzeige kommt. Bei einer anderen Art derartiger Anzeigeröhren finden Kathodensegmente Verwendung, die In einer gemeinsamen Ebene angebracht sind, ferner eine Anode In Form eines Drahtgitters bzw. so -gewebes, die In einer zweiten Ebene vorgesehen Ist.

Zur Anzeige einer Zahl, die eine Mehrzahl von Ziffern enthält, Ist es bei der Nlxle-Röhre erforderlich, die gleiche Anzahl von Nlxle-Röhren vorzusehen, wie Ziffern angezeigt werden müssen. Dies führt zu einem unerwnnscht großen Raumbedarf der gesamten Anzeigeeinrichtung. Die Nlxle-Röhre Ist daher zur Darstellung von Zahlen nicht besonders geeignet. Eine Anzeigeröhre, bei der die Kathoden In einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, zeichnet sich zwar durch einen kleinen Raum- *° bedarf. Insbesondere eine flache Bauweise aus, erfordert jedoch die gleiche Anzahl von Leitungen, wie sie bei den Nlxle-Röhren Verwendung finden. Die große Zahl von Leitungen erschwert die Herstellung und führt zu einer' komplizierten äußeren Verdrahtung.

In der DE-AS 17 64 623 Ist eine Gllmmentladungsanzelgeröhre mit einer Vielzahl von Anzeigeeinheiten vorgeschlagen worden, die je ein Anodensegment und eine Anzahl von Kathodensegmenten enthalten und auf einer Isolierplatte ausgebildet sind, wobei die Kathodensegmente in jeder Einheit mit denen der übrigen Einheiten zusammengeschaltet und an gemeinsame Speiseleitungen angeschlossen sind, während die Anodensegmente an gesonderte, aus der Umhüllung herausgeführte Spelseleltungen angeschlossen sind. Der Vorteil einer solchen Anzeigeröhre besteht darin, daß die Zahl der benötigten Leitungen kleiner als bei anderen bekannten Ausführungen Ist. Es besteht jedoch die Gefahr, daß eine solche Anzeigeröhre zu einer unrichtigen Anzeige führt, da die Anzeigeeinheiten In einer Zeltfolgeschaltung gespeist werden und die wiederholte Glimmentladung zur Folge hat, daß das ionisierbare Gas, beispielsweise in der Umhüllung dicht eingeschlossenes Argon oder Neon, Ionen erzeugt, die- In Richtung auf die Elektroden benachbarter Einheiten diffundieren; hierdurch wird die Entladungs-Anfangsspannung zwischen den Anoden- und Kathodensegmenten benachbarter Anzeigeeinheiten herabgesetzt und ein Glimmen verursacht.

Bei anderen ähnlichen Ausführungsformen (US-PS 33 27 154 und DE-OS 15 39 495 süwie einer alteren DE-Anmeldung gemäß DE-OS 2107 604) hat man auch bereits vorgeschlagen, eine Anzahl von Sperrelektroden anzuordnen, die Störungen zwischen benachbarten Anzeigeeinheiten verhindern sollen, was jedoch einen entsprechend hohen Aufwand beding:.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Glimmentladungsanzeigeröhre der eingangs genannten Art dahin welterzuentwickeln, daß bei einfachem und kompaktem Aufbau stets eine zuverlässige, genaue Anzeige gewährleistet Ist, wobei gleichzeitig eine einfache Herstellung und eine lange Lebensdauer angestrebt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Innenseite der Abdeckplatte eine aufgerauhte Oberfläche aufweist.

Diese erfindungsgemäße Ausführungsform mit der aufgerauhten Oberfläche begünstigt die Rekombination der bei der Glimmentladung entstehenden Ionen, so daß verhindert wird, daß solche Ionen zu benachbarten Anzeigeeinheiten gelangen und eine fehlerhafte Anzeige verursachen.

Die Erfindung sei Im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Flg. 1 eine schematische Aufsicht auf ein Ausführungsbelsplel der Gllmmentladungsanzelgeröhre, zur Erläuterung des allgemeinen Aufbaus;

Fig. 2 eine vergrößerte Aufsicht auf die Isolierplatte der Anzeigeröhre gemäß Flg. 1;

Fig. 3 eine Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der Gllmmentladungsanzelgeröhre, zur Erläuterung der Ausbildung mit aufgerauhter Oberfläche der Abdeckplatte;

Flg. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV In Fig. 3;

Flg. 5 und 6 Ansicht und Schnitt weiterer Ausführungsbeispiele.

Die In Flg. 1 veranschaulichte Gllmmentladungsanzelgeröhre 1 enthält eine Grundplatte 2 aus Isoliermaterial, beispielsweise Glas. Diese Anzeigeröhre 1 Ist mit einer Vielzahl von Anzeigeeinheiten 40 bis 45 ausgeführt, die alle dasselbe Muster bilden und durch eine Drucktechnik auf der Grundplatte 2 zueinander ausgerichtet angeordnet sind. Eine transparente Abdeckplatte 3, beispielsweise aus Glas, ist an Ihrem Umfang luftdicht mit der Grundplatte 2 verbunden, wobei ihr mittlerer Bereich gegenüber den Anzeigeeinheiten um einen vorbestimmten Abstand versetzt Ist.

In der vergrößerten Aufsicht in Fi g, Z ist eine auf cj|e Grundplatte 2 aufgesetzte Glaslsolierschlchl 20 zu erkennen. Auf der Oberseite der Isolierschicht 20 sind die Anzeigeeinhelten 40 bis 45 ausgebildet, deren Anzahl von der gewünschten Zahl abhängt. Die Anzeigeeinheiten 40 bis 45 sind auf - hier nicht im einzelnen dargestellte - Fenster in der Isolierschicht 20 ausgerichtet, so daß ein elektrischer Kontakt mit daran angeschlossenen Verbindungsleitungen hergestellt ist. Jede Anzeigeeinheit enthalt elektrisch leitende Anodensegmente 51, 52, 53 sowie eine Anzahl zugehöriger Kathodenelemente 61 bis 68. Eine Anzahl von Wählerleitungen 71 bis 78 Ist auf der Isolierschicht 20 ausgebildet, wobei sich die Leitungen 71 bis 74 längs der Oberseite der Anzeigeeinhelten 40 bis 45 und die Wählerleilüngen 75 bis 78 längs der Unterseite erstrecken (vgl. Fig. 2). Die Anoden- und Kathodensegmente und die Wählerleitungen sind durch eine geeignete Dünnschichttechnik hergestellt und auf die entsprechenden Fenster ausgerichtet, so daß die elektrischen Verbindungen zwischen den Wählerleitungen 71 bis 78 und den Anoden- und Kathodensegmenten entstehen.

Eine Anzahl äußerer Leitungen 81 bis 84 is*, auf der Grundplatte 2 nahe der unteren Kante ausgebildet und jeweils mit den Wählerleitungen 71 bis 74 verbunden, während äußere Leitungen 91 bis 94 mit den Wählerleitungen 75 bis 78 (längs des unteren Randes der Grundplatte 2) verbunden sind.

Die Anzeigeeinheiten 40 bis 45, die Wählerleitung 71 bis 78 und die äußeren Leitungen 81 bis 84 sowie 91 bis 94 können gleichzeitig hergestellt werden; wenn die Anzeigeeinheiten 40 bis 45 und Wählerleitungen 71 bis 78 auf die Isolierschicht 20 aufgedruckt werden, werden die einzelnen Segmente 51 bis 53 und 61 bis 68 durch die erwähnten Fenster mit den zugehörigen Wählerleitungen verbunden. Beispielsweise wird das Kathodensegment 62 so ausgebildet, daß es durch das entsprechende Fenster mit dem einen Ende einer zugehörigen Verbindungsleitung verbunden Ist, über die die Wählerleitung 74 mit dem Kathodensegment 62 verbunden ist. Gleichzeitig werden alle entsprechenden Kathodensegmente 62 der Anzeigeeinhelten 40 bis 45 durch die zugehörigen Fenster mit der Leitung 74 verbunden, so daß alle Segmente 62 alle Anzeigeeinheiten elektrisch miteinander und mit der äußeren Leitung 84 verbunden sind, usw., wie in Fig. 2 z. T. dargestellt ist.

Bei diesem Aufbau sind somit die Kathodensegmente aller Anzeigeeinheiten 40 bis 45 elektrisch miteinander verbunden; sie können elektrisch durch die acht Kathodenwählerleitungen 81 bis 84 und 91 bis 94 gespeist werden. Die drei Anodenseg'Tiente 51, 52, 53 der Anzeigeeinheiten 40 bis 45 sind durch eine Verbindungsleitung miteinandei verbunden; eine gesonderte äußere Leitung ist längs der unteren Kante der Grundplatte 2 ausgebildet, so daß die Anodensegmente jeder Anzeigeeinheit einzeln erregt werden können. Beispielsweise Ist die äußere Leitung 110 an die Verblndungsleltung der Anzeigeeinheit 40 angeschlossen, die mit den Anodensegmenten 51 bis 53 der Anzeigeeinheit 40 in Verbindung steht; die Anzeigeeinheit 40 wird erregt, wenn die äußere Leitung UO mit einem ausgewählten Muster von Kathodensegmenten gespeist wird.

In gleichartiger Weise sind die Anodensegmente der Anzeigeeinheiten 41 bis 45 durch Verbindungsieltungen mit den äußeren Anodenleitungen Ul bis 115 verbunden.

Eine zufällige Entladung der Anzeigeeinheiten kann hei diesem Ausführunppbeisplel durch eine Hilfselektrode 100 vermieden werden. Die als Barriere wirkende Hilfselektrode 100 kann rund um die Anzelgeelnbeiten 40 bis 45 auf der Isolierschicht 20 gleichzeitig mit den Anzelgeelnhslten und Leitungen ausgebildet werden. Eine Leitung 101 ist auf der Isolierschicht 20 ausgebildet und erstreckt sich von der Herstellelektrode 100 bis zu einer äußeren Leitung 102, um eine geeignete Spannung anzulegen. Diese Leitungen, die Kathoden- und Anodensegment, sowie die Hilfselektrode sind sämtlich aus SIlberpaste hergestellt, die eine gute Verbindung mit der Isolierschicht eingeht.

Die die Anzeigeeinheiten 40 bis 45 umgebende Barriere-HUfselektrode 100 wird mit einer positiven Spannung versorgt, die kleiner Ist als eine Spannung, die eine Entladung zwischen den Anoden- und Kathodensegmenten aufrechterhält, und die nicht die Entladungs-Anfangsspannung zwischen der Elektrode 100 und den Anoden- und Kathodensegmenten übersteigt. Durch die Ausführung und Anordnung dieser Hilfselektrode kann verhindert werden, daß Ionen diffundieren oder sich In der Umhüllung ausbreiten und hierbei ein Glimmen benachbarter Anzeigeeinhelten verursv ien.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung tier Erfindung ist in den Fig. 3 bis 6 veranschaulicht.

Anhand der Fig. 3 und 4 sei auf die wesentliche Besonderheit dieser Erfindung eingegangen. Anzeigeeinheiten 219 bis 224, die je aus einer Anzahl von Kathodensegmenten 230 und Anodensegmenten 231 bestehen, sind - wie zuvor bereits erläutert - auf der Isolierenden

.» Glasgrundplatte 210 ausgebildet. Die hier mit 240 bezeichnete transparente Isoller-Abdeckplatte Ist auf der Grundplatte 210 In vorgegebenem Abstand von den Anzeigeeinheiten 220 bis 224 angebracht. Die Abdeckplatte 240 und die Grundplatte 210 sind an ihren einander zugewandten Umfangsbereichen durch Glasschritte dicht verbunden, wobei die Abdeckplatte 240 zusammen mit den Anzeigeeinheiten das das lonislerbare Gas enthaltende Gehäuse bilden. Die Umhüllung 241 ist so ausgestaltet, daß der Abstand ι zwischen der ebenen Grundplatte 210 und der Abdeckplatte 240 an allen Stellen Innerhalb der Umhüllung gleich groß ist.

Die Innenseite der Abdeckplatte 240 weist eine aufgerauhte Oberfläche 24a auf, so daß sich ein Bereich ergibt, in dem eine Rekombination von Ionisation-Ionen auftritt. Es kann ^rl!e gesamte Oberfläche der Innenseite der Abdeckplatte Λυ aufgerauht sein (vgl. Fl g. 3), wobei die Anzeigeeinheiten durchscheinen. Gemäß Flg. 5 Ist die Oberfläche der Innenseite der Abdeckplatte 240 - mit Ausnahme der Bereiche 22Oo bis 224o über den Anzelgeeinhelten 220 bis 240 - bis zur Undurchsichtigkeit aufgerauht, so daß die aufgerauhte Oberfläche 24Oo nur zwischen den Anzeigeeinhelten 220 bis 224 gebildet Ist.

Das Aufrauhen der Oberfläche der Innenseite der Abdeckplatte 240 kann aif einfache Welse durch Sandsfah'.jn oder durch Waschen mit Fluorsäure erfolgen, beispielsweise durch Eintauchen der Abdeckplatte In eine 5%lge Lösung Fluoi säure während 5 bis 20 Sekunden.

Die aufgerauhte innere Oberfläche der Abdeckplatte 240 vergrößert den Rekombinationsbereich der lonisatlons-Ionen, so daß die Ionlsatlons-Ionen, die durch die Glimmentladung einer ausgewählten Anzeigeeinheit erzeugt werden, nahezu sämtlich wigder rekombinleren und somit an einer Bewegung zu den benachbarten Anzeigeeinheiten gehindert werden, wodurch eine unrichtige Anzeige vermieden wird.

Bei ds,n obigen Bflsplel wird die Innere Oberfläche der Abdeckplatte 240 aufgerauht, um eine unerwünschte Entladung zwischen den Anzeigeeinheiten zu verhln-

dem. Es Ist auch möglich, wie Flg. 6 zeigt, auf der aufgerauhten Oberfläche der Innenseite der Abdeckplatte 240 eine transparente leltfählge Schicht (eine Nesa-Elektrode) 250 niederzuschlagen und an die Schicht 250 ein geeignetes Potential, !beispielsweise Massepotential, anzulegen. In diesem Falle kann die transparente leltfählge Schicht auch durch Aufdampfen In den Bereichen der aufgerauhten Oberfläche niedergeschlagen werden, die den Zonen zwischen benachbarten Anzeigeeinheiten entsprechen. Dadurch wird an der Innenseite der Umhüllung gespeicherte Ladung über die transparente leltfählge Schicht 250 an Masse abgeführt, was weiterhin zur Unterdrückung fehlerhafter Anzeigen beiträgt. Außerdem kann eine fehlerhafte Anzeige durch benachbarte Anzeigeeinheiten noch wirksamer durch eine Barrlere- Hllfselektrode 265 (vgl. auch Erläuterung zu Flg. 2) zwl sehen benachbarten Anzeigeeinhellen verhindert werden wie es In den Fl g. 3 und 6 angedeutet Ist.

Die Anoden- und Kathodensegmente dieser Anzeige röhre können durch Nlckelplattlerung auf einer Sllberpa ste hergestellt werden, die als Überzug auf der GIa grundplatte vorgesehen Ist. Silberpaste besitzt nämllcl eine niedrige Brenntemperatur und haftet gut an de Glasgrundplatte. Silber zerstäubt jedoch Im allgemeine!

leicht In einer Atmosphäre von Neon, Argon oder de gleichen In einer Entladungsröhre. Aus diesem Grund' wird zur Vermeidung einer Zerstäubung auf die Sllberp; ste Nickel autplattiert. was nicht so leicht zerstäubt un somit eine längere Lebensdauer der Anzeigeröhre m sich bringt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Gllmmentladungsanzelgeröhre, bestehend aus einer Vielzahl von Anzelgeelnbelten auf einer Isolierenden Grundplatte, von denen sich jede aus Kathoden- und wenigstens einem Anodensegment zusammensetzt und die entsprechenden Kathodensegmente der Anzeigeeinheiten elektrisch miteinander verbunden sind, einer transparenten Abdeckplatte, die zusammen mit den Anzeigeeinheiten ein Gehäuse bildet, das ein lonlsierbares Gas enthalt, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Abdeckplatte (240) eine aufgerauhte Oberfläche (240a) aufweist.

2. Anzeigeröhre nach Anspruch 1, dadurch gekenn- V5 zeichnet, daß auf die aufgerauhte Oberfläche (240a) eine elektrisch leitende Schicht (250) aufgebracht ist.

3. Anzeigeröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgerauhte Oberfläche (240a) nur zwischen den Anzeigeeinheiten (220 bis 224) gebildet Ist.