DE2309530A1

DE2309530A1 - Tafellichtstrahler

Info

Publication number: DE2309530A1
Application number: DE19732309530
Authority: DE
Inventors: Kinzo Nonomura; Masanori Watanabe
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1972-02-28
Filing date: 1973-02-26
Publication date: 1973-08-30
Also published as: GB1417803A; FR2174090B1; DE2309530B2; CA980849A; US3904905A; IT977546B; FR2174090A1

Description

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iIATSUSHITA riL-CTRIC IHDUSTRIAL CO., LTD. Osaka, Japan

Tafellichtstrahier

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Tafellichtstrahler und insbesondere auf eins mit elektrischen kntladungserscheinungen arbeitende Vorrichtung.

i.s sind Tafe Hi cht strahler verschiedener Art bekannt geworden, die auf der Ausnutzung elektrischer Entladungserscheinungen beruhen, und es wurde auch bereits ihre technische Anwendung ins Auge gefaßt. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art, wie sie beispielhaft in Fig. 1 der beigegebenen Zeichnungen dargestellt ist, ist zwischen einer isolierenden Unterlage 1 als Rückseite und einer transparenten GIa. sun te r lage 2 als Vorderseite ein isolierendes Trennstück 4 antjeordne t, das eine große Zahl von Löchern 3 aufweist, die in regelmäßiger Anordnung in waagerechter und senkrechter Reihung vorgesehen sind. Das Trennstück 4 weist an der einen Fläche eine Vielzahl von Rillen 5 auf, die jeweils die Löcher 3 einer senkrechten r-ieihe mi tt; i r> ande r verbinden, wobei in jeder dieser Rillen 5 eine .lektrode 6 in form eines Lie tall draht s angeordnet ist. Die andere

Fläche

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Fläche des Trennstücks 4 ist mit einer Vielzahl von Rillen 7 versehen, die sich rechtwinklig zu den Rillen 5 erstrecken, d.h. also in der Breitenrichtung, wobei in jeder der Rillen 7 ebenfalls eine Drahtelektrode 8 angeordnet ist. Diese Bauteile werden zu einer Einheit zusammengebaut, die zur Verwendung insgesamt durch Glasverschmelzung abgeschlossen oder hermetisch abgedichtet wird. Die Hohlräume der Löcher 3 in dem Trennstück 4 werden hierbei bis zu einem Druck von einigen zehn mm Hg bis zu einigen hundert mm Hg mit einem indifferenten Gas gefüllt.

Wird bei dieser bekannten Vorrichtung zwischen einer der Elektroden 6 und einer dsr Elektroden 8 eine Gleich- oder 7/echselspannung angelegt, so kommt es in dem an dem Schnittpunkt der gewählten Elektroden gelegenen Loch J zu einer Glimmentladung. Das Trennstück 4 dient bei dieser Vorrichtung dem Zweck, dem Zustandekommen einer Entladung zwischen anderen Elektroden als den jeweils gewählten vorzubeugen und die Unterlagen 1 und 2 gegen eine Beschädigung oder Verformung infolge des atmosphärischen Drucks zu schützen.

Mit anderen Worten, das Trennstück 4 stellt einen wesentlichen Bestandteil der nach dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen dieser Art dar, da bei diesen Vorrichtungen an jede der Elektroden 6 und 8 zur Erleichterung des Zustandekommens einer Entladung sowie im Hinblick auf die Entladungsfläche von vornherein eine Vorspannung angelegt wird, die höher ist als die Entlade spannung, und da auch berücksichtigt werden muß, daß der Druck des eingefüllten indifferenten Gases erheblich unter dem atmosphärischen Druck liegt. Bs besteht daher eine Tendenz zum Zustandekommen von Entladungen auch zwischen beliebigen, nahegelegenen Elektroden 6 und 8. Wäre das Trennstück 4 nicht vorgesehen, so wäre mit Fehlfunktionen zu rechnen, da in diesem Fall Entladungen zwischen allen nahegelegenen Elektroden 6 und 8 auftreten könnten.

Durch die Notwendigkeit, ein solches Trennstück vorzusehen, wird die Herstellung von Vorrichtungen dieser Art jedoch wesentlich umständlicher und Vorrichtungen ait Trenn ?r-ück sind daher für praktische Zwecke nicht geeignet.

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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art hängt die Lebensdauer von der Abnutzung der negativen Elektroden ab und der Wahl des Materials für die negativen Elektroden kam dalier bei diesen bekannten Vorrichtungen eine sehr wesentliche Bedeutung üu. Besonders bei einem niederen Druck des eingeschlossenen Gases kommt es infolge Zerstäubung zu einer Abnutzung der negativen Elektroden, was nun zur Folge hat, daß sich die Lebensdauer der Vorrichtung entsprechend verringert, daß sich ferner der Durchlässigkeitsgrad für das durch die Entladungsvorgänge erzeugte Licht wegen der Ablagerung des zerstäubten Metalls auf den Oberflächen der Unterlagen 1 und 2 verschlechtert und daß zwischen den Elektroden Kurzschlüsse auftreten.

Die für die Herstellung der negativen Elektroden im allgemeinen benutzten Werkstoffe sind u.a. Nickel, Eisen, Kobaltlegierungen, Platin usw. Doch ist die Verwendung dieser Materialien insofern nachteilig, als sie einerseits zum Zerstäuben neigen und anderseits im Verlauf der Entladezeit auch Schwankungen in den Entladungsbedingungen auftreten, besonders wenn die negativen Elektroden aufgedampft sind, so daß sich ein stabiler Entladungszustand nur für eine Zeitdauer von einigen Stunden aufrechterhalten läßt, allenfalls für etliche zehn Stunden.

Falls man bei bekannten Vorrichtungen dieser Art farbige Lichterscheinungen hervorrufen will, so ist üblicherweise die Bestrahlung einer Leuchtmasse mit der bei der Entladung erzeugten Ultraviolettstrahlung vorgesehen, wodurch ein farbiges Aufleuchten hervorgerufen wird, dessen Farbe von der Beschaffenheit der jeweils benutzten Leuchtmasse abhängt. Da die durch die Entladung am Überschneidungspunkt einer negativen Elektrode und einer positiven Elektrode erzeugte Ultraviolettstrahlung ähnlich wie sichtbares Licht radial divergiert, muß der Abstand zwischen der Leuchtmasse und dem Ursprungspunkt der Ultraviolettstrahlung möglichst klein gehalten werden, wenn eine Fläche der Leuchtmasse zur Lumineszenz gebracht werden soll, die dem Entladungsbereich entspricht. So wird bei einer der bislang bekannt gewordenen Vorrichtungen eine Leuchtmasse als Schicht auf die Innenwände der Löcher aufgebracht, die in einem Trennstück vorgesehen sind, um den Entladungsbereich zu begrenzen,

während

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während bei einer anderen bekannten Vorrichtung die Leucbtmasse den llntladungsbe reich in Form einer Hingwulst umgibt. Die Erfindung hat demgegenüber zur Hauptaufgabe, ein eigens vorgesehenes Trennstück zur Abgrenzung der Hntladungsbereiche hinfällig au machen. Die bekannte Vorrichtung der erstgenannten Art ist für praktische Zwecke nicht geeignet, aber auch die an zweiter Stelle genannte bekannte Vorrichtung ist insofern mit einem Liangel behaftet, als ein hoher Anteil der erzeugten Ultraviolettstrahlung senkrecht zur Flache dar negativen oder positiven Elektrode abgegeben wird, wahrend nur ein sehr kleiner Anteil der erzeugten Ultraviolettstrahlung entlang den Flächen der Elektroden abgestrahlt wird, so daß auch nur ein geringer Anteil der Ultraviolettstrahlung auf die ringwulstförmige Leuchtmasse auf treffen kann, die den Entladungsberei ch umgibt, was sich ebenfalls in einer Verringerung der Leuchtdichte auswirkt.

Die Erfindung hat demgemäß zur Aufgabe, einen Tafellichtstrahler zu schaffen, bei dem ein Trennstück nicht vorgesehen zu sein braucht, wobei jedoch eine Beschädigung oder Verformung der Unterlagen oder Substrate nicht zu befürchten steht, während anderseits Fehlentladungen an Elektroden in der Nähe der jeweils gewählten Elektroden ausgeschlossen werden und die Gewähr für eine längere Betriebslebensdauer bei stabilen Entladungsvorgängen und höherer Auflösung gegeben ist.

Die Erfindung hat weiterhin zur Aufgabe, einen Tafellichtstrahler zu schaffen, der ein sehr helles Licht zu erzeugen vermag, wobei eine Anregung von Leuchtmassen in der Nähe der jeweils gewählten verhindert wird und eine farbige optische Anzeige erfolgt.

Zahlreiche weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Zusammenhang der nachfolgenden Beschreibung der Erfindungseinzelheiten anhand der beigegebenen Zeichnungen. Darin zeigens

Fig. 1 eine schema ti sehe Ansicht eines nach dem Stand der Technik bekannten Tafellicht strahierst

Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tafellichtstrahlers»

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Fig. 3 eine Oberansicht zur beispielartigen Darstellung der Elektrodenanordnung bei der Vorrichtung der Fig. 2\

Fig. 4 eine in einem größeren Maßstab gehaltene seitliche Schnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung der Fig. 2»

Fig. 5 eine Oberansicht der Elektrodenanordnung bei der Vorrichtung der Fig. 4»

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der ersten Substratseite der Vorrichtung der Fig. 4»

Fig. 7 eine in einem größeren Maßstab gehaltene seitliche Schnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung der Fig. 2»

Fig. 8 eine in einem größeren Maßstab gehaltene seitliche Schnitt an sieht einer abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung der Fig. 4*

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der zweiten Substratseite bei einer abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung der Fig. 2»

Fig. 10 eine in einem größeren Maßstab gehaltene seitliche Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zur Farbanzeige geeignet ist»

Fig. 11 eine in einem größeren Liaßstab gehaltene seitliche Schnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung der Fig. 10» und

Fig. 12 eine in einem größeren Maßstab gehaltene seitliche Schni ttansicht einer weiteren abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung der Fig. 10.

Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die beigegebenen Zeichnungen in ihren Einzelheiten beschrieben werden.

Ben der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform bezeichnen die Bezugszahlen 11 und 12 isolierende Unterlagen oder Substrate aus heramikmaterial , Glas o.dgl., auf deren Oberfläphe eine Vielzahl von ersten Slektroden 13 bzw. zweiten Elektroden 14 vorgesehen ist,

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die als parallele Streifen aus einem Le tall nie beispielsweise Nickel oder Aluminium ausgebildet sind, deren Breite nicht größer ist als einige Millimeter und die durch Aufdampfen oder Aufdrucken gebildet sind. Die Bezugszahl 15 bezeichnet Abstandselemente aus Keramik, Glas ο.dgl., durch die das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 in einer bestimmten Distanz gehalten werden, worauf noch zurückzukommen sein wird. Mit der Bezugszahl 16 ist ein durch einen Kleber wie beispielsweise ein Epoxyharz befestigtes Dichtungsteil zum Abschließen und hermetischen Abdichten des ersten Substrats 11 und des zweiten Substrats 12 bezeichnet. Wie in Hg. 3 gezeigt wird, sind entweder die ersten Elektroden 13 oder die zweiten Elektroden 14 vertikal angeordnet, wobei sich die Elektroden der einen Gruppe im rechten Winkel zu denen der anderen erstrecken.

Ist eines der beiden Substrate 11 und 12 lichtdurchlässig, beispielsweise also das zweite Substrat 12, so sind vorzugsweise auch die zweiten Elektroden 14 lichtdurchlässig. Die transparenten Elektroden können aus einem Material wie beispielsweise SnO_n oder In₉O-, bestehen. Zwischen das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 ist ein Gas wie beispielsweise ein Neon-Argon-Gemi sch eingefüllt, in dem es schon beim Anlegen relativ niederer Spannungen zu einer Entladung kommen kann, wobei sich der Druck dieses Gasgemisches auf etwa 76Ο mm Hg be läuft. Der Abstand zwischen den Elektroden 13 und 14 ist so gewählt, daß das Produkt aus ihrer Entfernung und dem Gasdruck einer Minde st Zündspannung entspricht. Anders ausgedrückt, falls ein Neon-Argon-Gemi sch verwendet wird, muß sich das Produkt aus dem Gasdruck und dem Abstand zwischen den Elektroden 13 und 14 in dem Bereich von 5 bi s 20 [(mm Hg) «(cm) J halten, wenn ein Minimalwert der Zündspannung gewährleistet sein soll. Beträgt der Fülldruck des Gases etwa 76Ο mm Hg, so muß zwischen den Elektroden 13 und 14 also ein Abstand von 0,065 bis 0,25 mn eingehalten werden. Wenngleich dieser Abstandswert im Vergleich zu der Breite der Elektroden 13 und 14 recht gering ist, so ist er zur Herbeiführung gesteuerter örtlicher Entladungen doch hinreichend.

Wird bei der Vorrichtung mit dem obenbeschriebenen Aufbau einer der ersten Elektroden 13 ein positiv verlaufend·: r Impuls zugeführt

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führt, während einer der zweiten Elektroden 14 synchron ein negativ verlaufender Impuls zugeführt wird, und ist der Absolutwert der Impulse hierbei so gewählt, daß die Summe ihrer Absolutwerte größer ist als der Wert der Zündspannung, wobei der Absolutwert des einzelnen Impulses aber unter dem V/ert der Zündspannung verbleibt, so erfolgt eine Entladung nur an der Überschneidungsstelle der beiden gewählten Elektroden. Wird in dieser Weise also an die betreffenden Elektroden der Gruppen I3 und 14 in Aufeinanderfolge die Impulsspannung angelegt, so kann man in Abhängigkeit von den zugeführten Signalen auf der gesamten Tafelfläche Leuchtflecke erscheinen lassen, um so ein gewünschtes Bild sichtbar zu machen. Falls Vorkehrungen getroffen sind, die ein Variieren des Maximalwerts oder der Impulsbreite entsprechend dem Eingangssignal gestatten, kann auch die Helligkeit der einzelnen Leuchtflecke unterschiedlich sein, so daß man ein Bild mit guter Tönung erhält.

Bei dieser Ausführungsform des Tafellichtstrahlers ist der Druck des eingeschlossenen Gases im wesentlichen gleich 76O mm Hg und es steht daher nicht zu befürchten, daß es infolge des atmosphärischen Drucks zu Geräte schaden kommen könnte oder daß Verformungen eintreten könnten. Die Wahl eines hohen Werts für den Druck des eingeschlossenen Gases bietet außerdem auch den wesentlichen Vorteil, daß die Diffusion des Entladungsplasmas auf einen sehr schmalen Bereich begrenzt werden kann.

Experimentell wurde festgestellt, daß sich die Diffusion des Entladungsplasmas von dem Ende einer Elektrode nicht weiter als über eine Distanz ausbreitet, die annähernd gleich dem Abstand zweier benachbarter Elektroden ist, falls sich der Gasdruck bei ungefähr 76O mm Hg hält. Wird also der Abstand zwischen benachbarten Elektroden so gewählt, daß er annähernd gleich dem Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Elektroden oder größer als dieser ißt, so kann verhindert werden, daß das Entladungsplasma diffundiert und sich zu den 1; achbare Ie ktrode η ausbreitet, wodurch e s zu Fehlfunktionen kommen würde .

Hierauf soll noch etwas näher eingegangen werden. Das Paschensche Gesetz besagt bekanntlich, daß ein Mini mal wert für die

Zünd sp annung

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Zündspannung bei einem bestimmten Wert des Produkts aus dem Druck ρ eines eingeschlossenen Gases und der Strecke d zwischen zwei Elektroden erhalten wird. Beläuft sich also der Druck des eingeschlossenen Gases bei dem obigen Gasgemisch aus We ο η und Argon auf 76Ο mm Hg, so nimmt die Zündspannung einen Minimal wert an, wenn sich der Abstand zwischen den Elektroden 15 und I4 in dem Bereich von 0,065 bis 0,25 mm hält. Da die Breite der Elektroden I3 und I4 im allgemeinen bei etwa 0,5 bis 1 mm liegt kann eine gesteuerte örtliche Entladung in befriedigender Weise auch dann erfolgen, wenn ein im Vergleich zur Breite der Elektroden recht kleiner Abstand zwischen den Elektroden 13 und 14 gewählt wird. Dies wurde durch die im Rahmen der erfinderischen Bemühungen durchgeführten Versuche bestätigt. Der Entladungsbereich betrug hierbei etwa 0 ,06 mm (Durchmesser 0,3 mm), wenn sich der Gasdruck auf 76Ο mm Hg belief, wobei die Entladung zwischen Elektroden von 0,4 mm Breite eintreten konnte. Von den Randkanten der Elektroden war also praktisch keine Ausbreitung des Entladungsplasmas möglich, und es zeigte sich, daß bei einer Anordnung benachbarter Elektroden etwa im Abstand der einander gegenüberliegenden Elektroden eine Diffusion des Entladungsplasmas zu den Each bare Ie ktro de η nicht erfolgte, was Fehlentladungen zwischen diesen Elektroden und den Nachbarelektroden nach sich gezogen hätte.

Bei der Vorrichtung mit dem obenbeschriebenen Aufbau kann es insbesondere bei niederem Gasdruck oder bei einer beträchtlichen Erhöhung des Entladungsstroms zu einem sog. Zittern kommen, wobei sich die Fläche des Katodenflecks vergrößert oder der Katodenfleck rasch über die Fläche der negativen Elektrode wandert. Infolgedessen breitet sich der Entladungsbereich vom Überschneidungspunkt der gewählten Elektroden scheinbar nach außen aus. Dem damit aufgeworfenen Problem läßt sich dadurch begegnen, daß man die Elektroden unter Freilassen eines für die Entladung vorgesehenen Elektrodenbereichs mit einem Isoliermaterial beschichtet, wodurch der Entladungsbereich der Elektrode begrenzt wird.

In Fig. 4 sind die Elektroden 13 und I4 in einem größeren Maßstab dargestellt. Ls sei davon ausgegangen, daß die ersten Elektroden 13 auf dem ersten Substrat 11 als negative Elektroden diesen und die auf dem zweiten Substrat 12 vorgesehenen zweiten Elektroden

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14 als positive Elektroden. Die Bezugszahl 17 bezeichnet in dieser Figur eine isolierende Schicht, die aus einem Isoliermaterial wie beispielsweise Siliciumdioxid (SiO₂) besteht, das u.a. durch Aufdampfen oder nach einem Druckverfahren aufgebracht sein kann. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist die Isolierschicht 17 von einer Vielzahl von Öffnungen 18 durchbrochen, die an denjenigen Stellen vorgesehen sind, an denen die ersten Elektroden IJ den zweiten Elektroden 14 gegenüberliegen, so daß die Elektroden 13 hierdurch in Teilbereichen freigelassen bleiben. Eine Ausbildung der Öffnungen 18 in einer bestimmten Form ist nicht erforderlich. Wählt man den Mindestabstand zwischen den Öffnungen 18 so, daß er im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den Elektroden 13 und 14 oder größer als dieser ist, so kann eine Ausbreitung des Plasmas vom Entladungsbereich zu den benachbarten Teilen verhindert werden und die hierdurch bewirkten Fehlentladungen lassen sich vermeiden.

In der obigen Beschreibung wurde davon ausgegangen, daß die Vorrichtung mit Gleichstrom betrieben wird, doch kann man auch beide Elektroden 13 und 14 unter Freilassen der in Gegenüberstellung zueinander vorgesehenen Bereiche mit einem Isoliermaterial beschichten, so daß zwischen den Elektroden 13 und 14 zur Herbeiführung einer Entladung eine Wechselspannung angelegt werden kann.

Bei Fig. 7 handelt es sich um eine in einem größeren Maßstab gehaltene Schnitt an sieht einer anderen Ausführungsform der durch die Erfindung geschaffenen Vorrichtung, wobei hier beispielsweise auf die dem gasgefüllten Raum zugekehrte Oberfläche der ersten Elektroden 13 (die als negative Elektroden dienen) als Schutzschicht 19 das Oxid eines Elements der seltenen Erden aufgebracht ist.

Die Aufbringung des Oxids einer seltenen Erde als Schutzschicht 19 auf die Oberfläche der Elektroden 13, d.h. auf dio dem gasgefüllten Raum zugekehrte Oberfläche der negativen Elektroden, dient bei dieser Ausführungsform des Tafel licht strahle rs dem Zweck, dem Auftreten von Schaden an den ersten Elektroden 13 infolge einer Zerstäubung vorzubeugen, so daß also eine längere Lebensdauer der Elektroden erzielt wird, wobei außerdem auch ein Ansteigen der Zündspannung, das wohl auf Verunreinigung des Gasgemisches durch Fremd-

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gase zurückzuführen sein dürfte, die durch das Dichtungsteil 16 in den gasgefüllten Raum eindringen, verhindert werden kann, wie ebenso ferner das Auftreten einer örtlichen bogenartigen Entladung an der Über schnei dungs ste He der Elektroden 13 und 14, wodurch der Entladungsvorgang stabilisiert wird.

Das Oxid der seltenen Erde stellt eine halbleitende Isolierschicht dar, die unbeschadet ihres hohen spezifischen Widerstandes bei Raumtemperatur als Material für die negativen Elektroden vorgesehen sein kann, da der Ge samtwiderstand über der Schichtfläche weit genug herabgesetzt werden kann, wenn die Schicht in

einer Stärke von 500 bis 2000 A aufgebracht wird. Als Oxide seltener Erden, die sich für die Schutzschicht 19 eignen, sind u.a. Ceroxid (CeO_?) , Terbiumoxid (Tb₄O₇), Ifeodymoxid (Nd„0,) und Samariumoxid (Sm_?0,) zu nennen. Als Schutzschichtmaterial eignet sich auch eine Legierung von Cer und Hiekel oder eine Legierung von Cer und Kobalt wie ebenso auch Zirkonoxid. Die Oxide der seltenen Erden sind hitzebeständig und bieten daher auch den Vorteil, daß sie im Zuge des Herstellungsgangs der Elektroden beispielsweise einer Wärmebehandlung in ein:r Sauerstoffatmosphäre unterzogen werden können (die also bei atmosphärischem Druck vorgenommen werden könnte), so daß folglich nicht die Gefahr besteht, daß das Elektrodenmaterial hierbei oxidieren könnte, was eine beträchtliche Senkung des Herste llungsauf wände s be deute t.

Die im Rahmen der erfinderischen Bemühungen durchgeführten Versuche haben gezeigt, daß bei einem Tafellichtstrahler mit dem in Fig. 7 gezeigten Aufbau, bei dem die ersten Elektroden 13 aus Nickel bestehen und bei dem auf die dem gasgefüllten Raum zugekehrte Fläche der ersten Elektroden I3 die etwa 1000 A starke Schutzschicht 19 aus Ceroxid aufgebracht ist, eine Betriebslebensdauer erreicht wird, die ungefähr das 500fache der Lebensdauer einer üblichen Vorrichtung ohne Schutzschicht auf den ersten Elektroden 13 beträgt, wobei außerdem auch die Entlade charakte ri stik stabil ist.

In Fig. 8 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung der Fig. 4 dargestellt, bei der auf die dem gasgefüllten Raum zugekehrte Fläche der Elektroden I3 eine Schutzschiebt 20, bestehend aus dem Oxid eines Elements der seltenen Erden, aufgebracht ist. Bei

die ser

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dieser Ausführungsform ist die Schutzschicht 20 zwar ao aufgebracht, daß die Isolierschicht 17 gegen den gasgefüllten Raum frei bleibt, doch kann auch eine Abdeckung der Isolierschicht 17 durch die Schutzschicht 20 vorgesehen sein. Für die Schutzschicht 20 können die gleichen Materialien verwendet werden wie bei der Vorrichtung der Pig.7·

La die als negative Elektroden vorgesehenen ersten Elektroden 13 bei dieser Ausführungsform des Tafellicht strahle rs unter Aussparung der Überschneidungsbereiche mit den zweiten Elektroden 14, die als positive Elektroden dienen, von der Isolierschicht 17 bedeckt sind und da die Schutzschicht .20 auf die nicht von der Isolierschicht 17 bedeckten Oberflächenteile der ersten Elektroden 13 aufgebracht ist, d.h. auf die dent gasgefüllten Raum zugekehrten Oberflächenteile, sind die ersten Elektroden 13 gegen Zerstäubungserscheinungen geschützt und auch das Wandern des Leuchtflecks auf den ersten Elektroden 13 kann verhindert werden, wodurch die Gewähr für eine hohe Lebensdauer und einen stabilen Üntladungsbetrieb gegeben i st.

Bei Fig. 9 handelt es sich um eine in einem größeren Maßstab gehaltene perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung, bei der eine beispielsweise aus Siliciumdioxid (Si0„) bestehende Isolierschicht 21 auf die Oberfläche der zweiten Elektroden I4 aufgebracht ist, die als positive Elektroden vorgesehen sind, wobei die Bereiche der Überschneidung mit den ersten Elektroden 13 als den negativen Elektroden bei der Beschichtung ausgespart wurden.

Bei dieser Ausführungsform des Tafellichtstrahlers kann der auf der Oberfläche der zweiten Elektroden I4 gebildete Entladungsbereich dank der die zweiten Elektroden I4 mit Ausnahme der Überschneidungsbereiche mit den ersten Elektroden 13 bedeckenden Isolierschicht 21 eng umgrenzt bleiben, so daß eine optische Darstellung mit höherer Auflösung ermöglicht wird.

Es soll nun anhand der Fig. 10 ein erfindungsgemäßer Tafellichtstrahler beschrieben werden, der zur farbigen optischen Darstellung geeignet ist.

In K.g. 10 sind mit den Bezugszahlen 22, 23 und 24 bei-

spiel sv,'ci se

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spieleweise Streifen roter, grüner und blauer Leuchtmassen zrur Erzeugung von rotem, grünem bzw. blauem Licht bezeichnet, wobei diese Leuchtmassenstreifen sich Seite an Seite in einer in bezug auf die Zeichenebene senkrechten Richtung erstrecken. Die Leuchtmassen können jedoch auch punktförmig angeordnet sein. LIi t der Bezugs zahl 25 ist eine dünne, lichtdurchlässige Glasschicht bezeichnet, die die Vorderseite der Leuchtmassen bedeckt und für Ultraviolettstrahlung durchlässig ist, während die Bezugszahl 14 eine Vielzahl von streife nfö rmi ge η, transparenten Elektroden bezeichnet, die jeweils aus einer Schicht einer handelsüblichen Masse aus SnCl . und SbCl,, einer Schicht von Indiumoxid o.dgl. bestehen und auf die Glasschicht 25 aufgebracht und parallel zu den Leuchtmassenstreifen angeordnet sind. Die Abstände zwischen den Elektroden 14 sind kleiner als die Breite der Elektroden. Eine Vielzahl von Elektroden 13 ist in einer im wesentlichen rechtwinkligen Erstreckung zu den Elektroden 14 angeordnet.

Kommt es bei dieser Anordnung an den Überschneidungsstellen zu einer Entladung zwischen den Elektroden 13 und 14» so trifft ein hoher Anteil der erzeugten Ultraviolettstrahlung auf die Leuchtmassenstreifen 22, 23 oder 24 auf, so daß eine sehr hohe Leuchtdichte gewährleistet ist. Da die Glasschicht 25 außerdem sehr dünn ist, ist auch der Abstand zwischen dem Entladungsbereich und den Leuchtmassenstreifen 22, 23 und 24 entsprechend gering, so daß die Ultraviolettstrahlung wirksam genutzt wird und Unschärfeerscheinungen vermieden werden können, die dadurch bedingt sind, daß außer dem jeweils gewählten Leuchtmasse streifen auch noch benachbarte Streifen zur Lichterzeugung angeregt werden.

Die Vorrichtung der Fig. 11 gleicht jener der Fig. 10 und unterscheidet sich von dieser nur dadurch, daß zwischen den zweiten Elektroden 14 Schichten 26 ane einem ultraviolettundurchlässigen Material vorgesehen sind. Bei der Vorrichtung der Fig. 10 könnte eventuell ein Teil der Ultraviolettstrahlung auf benachbarte Leuchtmassenstreifen auf treffen, so daß außer den gewünschten Streifen auch diese Leuchtmassenstreifen aufleuchten. Bei der Vorrichtung der Fig. 11 wird demgegenüber ein schräger Austritt der im Entladungsbereich erzeugten

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zeugten Ultraviolettstrahlung durch die zwischen den zweiten Elektroden 14 vorgesehenen ultraviolettundurchlässigen Schichten 26 mit Sicherheit verhindert, so daß benachbarte Leuchtmassenstreifen als Bestandteile anderer Bildelemente nicht zur Lichterzeugung angeregt werden können.

Die Vorrichtung der Fig. 12 unterscheidet sich von der Vorrichtung der Fig. 10 insofern, als hier auf jeder Seite einer jeden der zweiten Elektroden I4 eine opake, leitende Metallschicht 27 vorgesehen ist. Auch hierdurch wird ein schräges Austreten eines Anteils der im Entladungsbereich erzeugten Ul traviole ttstrahlung und eine so bewirkte Anregung benachbarter Leuchtmassenstreifen zur Lichterzeugung mit Sicherheit verhindert. Das Vorhandensein der Schicht 27 wirkt sich auch in einer erheblichen Herabsetzung des Widerstandswerts der zweiten Elektrode I4 aus, die im allgemeinen einen hohen Widerstand hat. Die genannten 'Wirkungen sind besonders dann vorteilhaft, wenn ein großflächiges Bild dargestellt v/erden soll oder wenn die Breite der transparenten Elektroden zur Erzielung einer höheren Auflösung gering gehalten werden muß.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

C1/ Tafellichtstrahler mit Lichterzeugung durch eine Entladung im Durchtritt durch einen ein Gas enthaltenden Raum zwischen in Gegen-• überstellung zueinander vorgesehenen Substraten, auf denen jeweils eine Vielzahl von Elektroden angeordnet ist, wobei die Vielzahl der auf dem einen der Substrate angeordneten Elektroden über den dazwischenliegenden Raum hinweg in Gegenüberstellung und Überschneidung mit der Vielzahl der auf dem anderen der Substrate ange ordneten Elektroden vorgesehen ist, gekennzeichnet durch einen Druck des in dem Raum enthaltenen Gases von etwa 76O mm Hg und eine Anordnung der auf dem einen der Substrate (ll, 12) in einer Vielzahl vorgesehenen Elektroden (l3v I4) in einem Abstand von den auf iem anderen der Substrate (ll, 12) in einer Vielzahl vorgesehenen Elektroden (l3» 14) im Sinne der Einstellung eine β annähernd einen Minimalwert der Zündspannung bestimmenden Wertes des Produkts aus dem Druck des eingeschlossenen Gases und dem Abstand zwischen den auf den Substraten (ll , 12; vorgesehenen Elektroden (13? 14).

2. Tafellichtstr&hler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem eingeschlossenen Gas um ein Gemisch von Neon und Argon handelt, das unter einem Druck von ungefähr J60 mm Hg steht, wobei sich der Abstand zwischen den Elektroden (l3$ 14) auf 0,065 bis 0,25 mm beläuft.

3. Tafellichtstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (13, I4) durch Aufdampfen oder durch einen Druckvorgang auf die betreffenden Substrate (ll» 12) aufgebracht sind.

4. Tafellichtstrahler nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zumindest auf die Oberfläche der euf dem einen der in Gegenüberstellung zueinander angeordneter. Substrate (l] , 12) in einer Vielzahl vorgesehenen Elektroden (ljj Ic) unter" au-.-spaning der den auf dem anderen der Substrate .11, 12) ir. einer ,'ic. zahl vorgesehener. Elektroden gegenüberliegenden Ooerfj-.!-^er.to.■■.;.·.· : :< Isolierschicht (I?) au !"gebracht i s t.

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12) in einer Vielzahl vorgesehenen Elektroden (13» 14) eine Schicht (l9) des Oxids eines Elements der seltenen Erden aufgebracht ist.

6. Tafellichtstrahler nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Schicht (I9) des Oxids eines Elements der seltenen Lrden um Ceroxid, Terbiumoxid, Heodymoxid oder Samariumoxid handelt.

7. Tafellichtstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest auf die Oberfläche der auf dem einen der Substrate (ll, 12) in einer Vielzahl vorgesehenen Elektroden (l3j 14) eine Schicht (19) eines Materials aufgebracht ist, bei dem es sich um Zirkonoxid, eine Cer-Niekel-Legierung oder eine Cer-Eobalt-Legierung handelt.

8. Tafellichtstrahler nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß auf die dem gasgefüllten Raum zugekehrten ausgesparten Oberflächenteile der auf dem einen der Substrate (ll, 12) in einer Vielzahl vorge sehenen Elektroden (l3l 14) eine Schicht (20) des Oxids eines Elements der seltenen Erden aufgebracht ist.

9. Tafellichtstrahler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Schicht (20) des Oxids eines Elements der seltenen Erden um Ceroxid, Terbiumoxid, Neodymoxid oder Samariumoxid handelt.

10. Tafellichtstrahler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf die dem gasgefüllten Raum zugekehrten ausgesparten Oberflächenteile der auf dem einen der Substrate (ll', 12) in einer Vielzahl vorgesehenen Elektroden (13» I4) eine Schicht (20) aus Zirkonoxid aufgebracht ist.

11. Tafellichtstrahler mit Lichterzeugung durch eine Entladung im Durchtritt durch einen ein Gas enthaltenden Raum an den Überschneidungsstellen einer Vielzahl von auf einem Substrat angeordneten Elektroden und einer zweiten Vielzahl von auf einem anderen Substrat in Gegenüberstellung und Überschneidung mit der erstgenannten Vielzahl von Elektroden angeordneten Elektroden, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Leuchtmassenstreifen oder -punkten (22, 23, 24), die in Gegenüberstellung zu den an dem einen der Sub-

s träte

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strate (ll, 12) in einer Vielzahl vorgesehenen Elektroden (14) zumindest auf das eine der Substrate (ll, 12) aufgebracht sind, und eine dünne, für Ultraviolettstrahlen durchlässige Glasschicht (2'5), die auf die Leuchtmassenstreifen oder -punkte (22, 23, 24) aufgebracht ist.

12. Tafel licht strahler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den auf der Glasschicht (25) an dem einen der Substrate (ll, 12) in einer Vielzahl vorge sehenen Elektroden (I4) jeweils . eine ul traviole ttundurchlae si ge Schicht (26) angeordnet ist.

15· Tafellichtstrahler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß » die auf der Glasschicht (25) in einer Vielzahl vorgesehenen Elektroden (14) der einen Polarität als transparente Elektroden ausgebildet sind, wobei auf einen Teil dieser transparenten Elektroden eine leitende Metallschicht (27) aufgebracht ist.

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