DE2249018A1 - Elektrische entladungsanzeigevorrichtung fuer mehrere zeichen - Google Patents
Elektrische entladungsanzeigevorrichtung fuer mehrere zeichenInfo
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Description
Elektrische Entladungsanzeigevorriohtung für mehrere Zeichen
Die Erfindung betrifft eine flache elektrische Anzeigevorrichtung für mehrere Zeichen, und insbesondere eine solche Anzeigevorrichtung,
bei der sowohl die Verzögerung der Anfangsentladung als auch der Aufbau der durch einen Antriebsimpuls hervorgerufenen Entladung
verbessert werden.
Bei der üblichen flachen elektrischen Entladungsanezeigevorriehtung
werden mehrere Anzeigeentladungsröhren verwendet, die nebeneinander angeordnet sind. Hauptsächlich werden als Anzeigeentladungsröhren
die unter dem warenzeichenrechtlich geschützten Namen j NIXIE vertriebenen Röhren verwendet, in denen eine Vielzahl von !
jeweils einem gewünschten Muster entsprechenden Kathoden-Elektro- !
den längs einer Linie angeordnet sind, die sich senkrecht zur {-
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Röhrenachse erstreckt; in diesen Röhren wird zwischen einer ausger
wählten Kathoden-Elektrode und einer Anoden-Elektrode eine Spannung angelegt, damit an der ausgewählten Kathoden-Elektrode zur Anzeige
eines Musters eine Glimmentladung aufgebaut wird. In einer solchen elektrischen Gasentladungsanzeigevorrichtung für mehrere Zeichen
ist an der Vorderseite der Vorrichtung ein Farbfilter oder ein ähnliches Bauelement angeordnet, um einerseits innere Reflexionen
von äußeren Lichtquellen und andererseits durch benachbarte NIXIE-Röhren hervorgerufene Lichthofbildüngen zu vermeiden.
Da aber bei dieser Anzeigevorrichtung das von äußeren Lichtquellen
herkommende Licht durch den Filter abgefangen wird, ist es schwierig, im Inneren eine ausreichende Anzahl von Anfangselektronen zur
Verfügung zu halten, die für die Einleitung der Entladung erforderlich ist, so daß einige ZehntelSekunden vor dem Einleiten der
Entladung vergehen. Insbesondere bei Verwendung der Anzeigevorrichtungen in Dunkelräumen, wie in Zimmern, verstreicht eine sehr
lange Zeitspanne von einigen ZehntelSekunden bis zu einigen Minuten,
ehe die Entladung beginnt.
Um dieses Problem zu lösen, ist bereits vorgeschlagen worden, in jede der in einer Anzeigevorrichtung verwendeten NIXIE-Röhren solche
radioaktiven Substanzen wie jNi, ^'Pr und ^H einzubringen.
Des weiteren wurde vorgeschlagen, die NIXIE-Röhren mit Elektroden auszustatten, die normalerweise die Entladung aufrechterhalten
können, solche Elektroden sind als "Vorionisationselektroden" bezeichnet worden. Eine solche Lösung bietet aber keine Vorteile, da
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es einen großen Arbeitsaufwand bedeutet, die radioaktiven Substanzen
in jede einzelne NIXIE-Röhre einzubringen,und da die in eine Röhre mit einer großen Ziffernzahl einzubringende Menge an
radioaktiver Substanz sehr oft einen durch ein Gesetzt vorgeschriebenen Grenzwert überschreitet. Bei Verwendung einer Vorionisationselektrode
wird darüber hinaus das von der Entladung an der Vorionisationselektrode der einen Röhre ausgestrahlte Licht an den
Hüllen der benachbarten Röhren reflektiert, so daß das angezeigte Muster nicht mehr zu lesen ist.
Darüber hinaus läßt eine Vorionisationselektrode den Leistungsbedarf
der Entladungsanzeigevorrichtung für mehrere Zeichen anwachsen, da an ihr stets eine Entladung aufrechterhalten wird. Darüber
hinaus wird der Raumbedarf der Anzeigevorrichtung vergrößert, da in jede der Röhren eine Vorionisationselektrode eingebracht werden
muß.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Entladungsanzeigevorrichtung für mehrere Zeichen zu schaffen, bei der eine
Zeitverschiebung der Entladung an der Entladungseinheit an dem Ende vermieden wird, von dem die Anzeige ausgehen soll, wodurch
eine Unlesbarkeit des durch diese Anzeigeeinheit angezeigten Musters vermieden wird.
Weiterhin soll eine sofortige Anzeige eines gewünschten Musters ohne jede Verzögerung der Entladung selbst dann erfolgen, wenn
die Spannung anfänglich im Dunklen angelegt wird. Schließlich soll
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die Anzeigevorrichtung für mehrere Zeichen einen extrem geringen Leistungsbedarf haben.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer flachen elektrischen Entladungsanzeigevorrichtung für mehrere Zeichen mit
einem isolierenden Substrat, mehreren nebeneinander aufeinander auf dem Substrat angeordneten Muster-Anzeigeeinheiten, die jeweils
eine Vielzahl von in einem vorgegebenen Muster angeordneten Segmentelektroden aufweisen, einer Vielzahl von elektrisch isolierten
und jeweils gegenüber den Muster-Anzeigeeinheiten angeordneten Gegenelektroden, einem oberen Substrat, von dem wenigstens die Teile
lichtdurchlässig sind, die den Muster-Anzeigeeinheiten gegenüberstehen und mit einer die Bauteile umschließenden gemeinsamen Umhüllung
aus.
Die oben gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Nähe der Muster-Anzeigeeinheit an dem Ende der Vorrichtung, von dem
die Anzeige ausgeht, eine BrennelektrodezAm angeordnet ist, an
der fortwährend eine Entladung stattfindet. Vorzugsweise ist in der Nähe der Brennelektrode eine radioaktive Substanz eingebracht,
um eine Verzögerung der Entladung beim Beginn der Entladung zu verhindern.
Die Erfindung soll nun an Hand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben werden. Von den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungs·
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gemäßen flachen elektrischen Entladungsanzeigevorrichtung für mehrere Zeichen und
Fig. 2 eine Explosionszeichnung zur Darstellung der verschiedenen
in der Vorrichtung gemäß Pig. I verwendeten Bauelemente.
Gemäß der Erfindung besteht die elektrische Entladungsanzeigevorrichtung
aus mehreren nebeneinander angeordneten Anzeigeeinheiten,
die jeweils eine Vielzahl von Segmentelektroden einschließen, welche
in Form einer 8 oder zweier zu einem Rechteck zusammengefaßter Halbkreuze angeordnet sind. Die in den Zeichnungen dargestellte
bevorzugte Ausführungsform weist zehn solcher Anzeigeeinheiten auf.
Die flache elektrische Entladungsanzeigevorrichtung 1 weist ein ebenes, rechteckiges, isolierendes Substrat 2 auf, das z.B. aus
einem Keramikwerkstoff hergestellt ist; weiterhin gehört dazu ein Abstandshalter J>, der aus einem plattenförmigen Isolator,z.B.
aus Keramikwerkstoff ausgeformt ist. Schließlich gehören zu der Vorrichtung voneinander getrennte elektrisch isolierte Gegenelektroden
4a bis 4k, z.B. aus einem Metalldrahtnetz, und ein oberes lichtdurchlässiges Substrat 5 aus Glas oder einem ähnlichen Material,
Auf der oberen Fläche des Isolatorsubstrats 2 sind nebeneinander mehrere Muster-Anzeigeeinheiten 7a bis 70 angeordnet, die jeweils
eine Vielzahl von Segmentelektroden 6 einschließen, die - wie bereits oben erwähnt - in Form einer 8 oder zweier zu einem Rechteck
zusammengefaßter Halbkreuze angeordnet sind. Die einander entsprechenden Segmentelektroden der einzelnen Anzeigeeinheiten sind
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gemeinsam mit Leitern 8a bis 8h verbunden, die ihrerseits mit außen
liegenden Klemmen 9a bis 9i an einem Ende des Substrats 2 verbunden
sind. Nahe der ersten Ziffer (Zeichen) der Muster-Anzeigeeinheiten Ja bis 7j auf dem isolierenden Substrat 2, d.h. am rechten
Ende des Substrats, ist eine Brennelektrode 10 (Elektrode zur Aufrechterhai tung der Entladung) angeordnet, die über e±ßn Leiter 8i
mit einer externen Klemme 9± verbunden ist. Vorzugswelse sind die
Segmentelektroden 6 und die Brennelektrode 10 aus einem Metall hergestellt, das nur sehr schwer zerstäubt werden kann, wie z.B.
Molybdän, Wolfram, Tantal oder ihre Legierungen, während die Leiter 8a bis 8i und die externen Klemmen 9a bis 9i aus einem gut leitenden
Material, wie z.E Silber oder dergl. hergestellt sind. Mit Ausnahme der Segmentelektroden 6, der Brennelektrode 10 und der
externen Klemmen 9a bis 9i ist die obere Fläche des isolierenden
Substrats 2 mit einer Isolierschicht 11 überzogen, die eine unnormale Entladung verhindert. Der Abstandshalter 3 besitzt wie das
isolierende Substrat 2 die Form einer flachen rechteckigen Platte und der Abstandshalter 3 ist mit einer Vielzahl von Fenstern
12 versehen, die den Muster-Anzeigeeinheiten 7a bis 7j und
der Brennelektrode 10 entsprechen; die Fenster können nach irgendeinem
bekannten Verfahren, wie z.B. Photoätzen oder Ultraschallbearbeitung ausgeformt worden sein. Ein Überzug 13 aus einem radioaktiven
Isomer ist am rechten Ende des Abstandsstückes 3 in der
Nähe der ersten Ziffer bzw. der Brennelektrode 10 aufgebracht.
Die oben beschriebenen Bauteile werden zur Bildung eines Laminates
übereinandergeschicht derart, daß die Muster-Anzeigeeinheiten 7a
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bis 73 und die Brennelektrode 10 mit den entsprechenden Penstern
12 in dem Abstandshalter 3 und mit dem Gegenelektroden 4a bis 4k ausgefluchtet sind. Der Umfang des Laminats wird hermetisch, z.B.
mit Lötglas, abgedichtet, um eine dichte Umhüllung zu schaffen, die dann evakuiert und mit einem zum Leuchten anregbarem tragen
Gas gefüllt wird, z.B. Neon oder Argon.
Beim Betrieb der Anzeigevorrichtung wird normalerweise der Brennelektrode
10 und der Gegenelektrode 4k über die äußere Klemme 9i
eine Spannung aufgeprägt, wodurch fortlaufend eine Entladung zwischen diesen Elektroden aufrechterhalten wird. Danach wird entsprechend
dem gewünschten Muster eine der äußeren Klemmen 9a bis 9h ausgewählt und eine Spannung an die ausgewählte äußere Klemme
und einer entsprechenden Gegenelektrode angelegt, so daß eine ausgewählte Segmentelektrode 6 zur Anzeige 'des gewünschten Musters
aufleuchtet. Indem aufeinanderfolgend die Muster-Anzeigeeinheiten 7a bis 7J ausgehend von der Einheit 7a nach dem Prinzip der Zeitteilung
(time division basis) ausgewählt werden, ist es möglich, alle Ziffern im wesentlichen gleichzeitig darzustellen.
Der Unterschied zu den bekannten elektrischen Entladungsanzeigevorrichtungen,
in denen eine Reihe von bereits oben beschriebenen NIXIE-Röhren nebeneinander angeordnet sind, d.h. die einzelnen
Ziffern in voneinander unabhängigen Umhüllungen abgedichtet angeordnet sind, ist bei der neuen Vorrichtung darin zu sehen, daß alle
Ziffern- oder Anzeigeeinheiten in einer gemeinsamen, mit einem zum Leuchten anregbaren, inerten Gas gefüllten'Umhüllung angeord-
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net sind, so daß,wenn an irgendeiner der Segmentelektroden infolge
der Gegenwart von freien Elektronen eine Entladung einsetzt, diese Segmentelektrode daraufhin Elektronen für die benachbarten
Segmentelektroden in einer derartigen Menge bereitstellt, die für das Einleiten von Entladungen ausreicht; damit wird eine im
wesentliche gleichzeitige Entladung bei allen Ziffern sichergestellt. Wie bereits oben beschrieben, wid die elektrische Entladungsanzeigevorrichtung für mehrere Zeichen im allgemeinen nach dem
Prinzip der Zeitteilung betrieben, nachdem die einzelnen Entladungseinheiten
beginnend bei der ersten Ziffer nacheinander betrieben werden (bei der gezeigten Ausführungsform mit der rechts liegenden
Ziffer). Selbst wenn an die neue Vorrichtung ein Signal angelegt wird, das die Spannung an der ersten Ziffer aus- und an der zweiten
Ziffern anschaltet, nachdem eine Entladung bei der ersten Ziffer oder der ersten Anzeigeeinheit Ja. eingeleitet worden ist, beginnt die
zweite Ziffer oder Anzeigeeinheit im wesentlichen gleichzeitig mit dem Anlegen der Spannung daran mit der Entladung, da die erste
Ziffer die zweite Ziffer mit einer Elektronenanzahl versorgt, die zum Einleiten der Entladung ausreicht. Die nächste und die darauf
folgenden Ziffern beginnen mit der Entladung in gleicher Weise. Wenn die letzte Ziffer (bei dem Ausführungsbeispiel die linke Anzeigeeinheit
7j) erreicht wird, wird die Betriebsweise beginnend bei der ersten Ziffer wiederholt. Da der Abstand zwischen der
letzten Ziffer 7 j und der ersten Ziffer 7a mit der Anzahl der Ziffern anwächst, wird die erste Ziffer nicht mit Elektronen in
ausreichender Anzahl versorgt werden. Demzufolge wird die Entladung bei der ersten Ziffer verzögert, wodurch die Anzeige dieser
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Ziffer fehlerhaft wird. Da aber erfindungsgemäß in der Nähe der ersten Ziffer oder Anzeigeeinheit 7a- die Brennelektrode 10, welche
fortlaufend eine Entladung aufrechterhält, angeordnet ist, kann bei der ersten Ziffer gleichzeitig mit dem Anlegen einer Spannung
daran eine Entladung stattfinden, da von der nahen Brennelektrode 10 eine konstante Anzahl von Elektronen herangeführt wird, die für
die Sicherstellung einer sofortigen Entladung ausreicht.
Wenn die Spannung zuerst an die neue Anzeigeeinrichtung im Dunklen
angelegt wird, dann kann sich der Beginn der Entladungen an den einzelnen Muster-Anzeigeeinheiten 7a bis 7J verzögern, da noch
keine Entladung an der Brennelektrode 10 aufgebaut worden ist. Da aber eine radioaktive Substanz nahe dem Ende angeordnet worden ist,
an dem die Anzeige anfangen soll, d.h. bei der ersten Anzeigeeinheit
7a, beginnt diese im wesentliche gleichzeitig mit dem Anlegen der Betriebsspannung daran, mit der Entladung, weil die radioaktive
Substanz die Anzeigeeinheit 7a mit einer für die Einleitung der Entladung ausreichenden Anzahl von Elektronen versorgt. Danach
werden die folgenden.Anzeigeeinheiten 7b bis 7J in der bereits
oben beschriebenen Weise in Betrieb genommen, so daß alle Ziffern im wesentlichen gleichzeitig dargestellt werden.
Obwohl bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Gegenelektroden
Metalldrahtnetze sind, können diese Elektroden auch andere Formen aufweisen, z.B. aus dem unter dem warenzeichenrechtlich geschützten
Namen NESA vertriebenen Glas hergestellt sein, welches ein mit einer lichtdurchlässigen leitenden Substanz überzognes
lichtdurchlässiges Glas ist.
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Wie bereits oben beschrieben, offenbart die Erfindung eine neue
und verbesserte elektrische Entladungsanzeigevorriehtung für mehrere Zeichen, bei der alle Anzeigeeinheiten oder Ziffern in einer
gemeinsamen, mit einem Entladurigsmedium gefüllten flachen Umhüllung
angeordnet sind und bei der in der Nähe der Anzeigeeinheit, bei der die Anzeige beginnen soll, eine Brennelektrode, die eine Entladung
fortlaufend aufrechterhält,und eine damit zusammenwirkende Gegenelektrode angeordnet sind, wodurch eine Verzögerung der Entladung
und damit eine Unlesbarkeit des angezeigten Musters vermieden werden. Da weiterhin eine radioaktive Substanz in der Nähe der
Brennelektrode angeordnet ist, werden selbst beim Anlegen der Betriebsspannung an die Anzeigevorrichtung im Dunklen Elektronen in
für die Einleitung der Entladung ausreichender Anzahl der Brennelektrode und der benachbarten Anzeigeeinheit von der radioaktiven
Substanz bereitgestellt, wodurch irgendeine Verzögerung der Entladung vermieden wird, so daiS eine sofortige und gleichzeitige Anzeige
aller Muster sichergestellt ist. Im Gegensatz zu den elektrischen Entladungsanzeigevorrichtungen mit einer Vielzahl von
nebeneinander angeordneten und je eine Brennelektrode enthaltenden NIXIE-Röhren kann beim Erfindungsgegenstand der Leistungsverbrauch
beträchtlich herabgesetzt v/erden, da für alle in einer einzigen gemeinsamen Umhüllung angeordneten Anzeigeeinheiten nur eine einzige
Brennelektrode verwendet wird. Weiterhin stellt die Anordnung einer Brennelektrode an dem Ende der Vorrichtung, an dem die Anzeige
beginnen soll, eine besonders vorteilhafte Anordnung für die sog. Null-Unterdrückung dar, bei der ungewünschte Ziffern
nicht angezeigt werden.
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Claims (6)
1.) Flache elektrische Entladungsanzeigevorrichtung für mehrere
Zeichen mit einem isolierenden Substrat, mehreren nebeneinander auf dem Substrat angeordneten Muster-Anzeigeeinheiten, die jeweils
eine Vielzahl von in einem vorgegebenen Muster angeordnete Segmentelektroden aufweisen, einer Vielzahl von elektrisch
isolierten und jeweils gegenüber den Muster-Anzeigeeinheiten angeordneten Gegenelektrode^ einem oberen Substrat, von dem
wenigstens die Teile lichtdurchlässig sind, die den Muster-Anzeigeeinheiten gegenüberstehen, und mit einer die Bauteile umschließenden
Umhüllung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Muster-Anzeigeeinheit (?a) an dem Ende der Vorrichtung,
von dem die Anzeige ausgeht, eine Brennelektrode (lO) angeordnet
ist, an der fortwährend eine Entladung stattfindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
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der Nähe der Brennelektrode (lO) eine radioaktive Substanz
(lj5) eingebracht ist, um eine Verzögerung der Entladung beim Beginn der Entladung zu verhindern.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem isolierenden Substrat (2) und den Gegenelektroden (4a - 4k) ein Abstandshalter (?) angeordnet ist, der mit Penstern
(12) an den Stellen versehen ist, welche den Muster-Anzeigeeinheiten (7a - 7j) und der Brennelektrode (lO) entsprechen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Brennelektrode (lO) auf dem isolierenden Substrat (2) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenelektroden (4a - 4k) Metalldrahtnetze sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenelektroden lichtdurchlässige, elektrisch leitende Platten sind.
309815/0917
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