DE2602677C2 - Gasentladungs-Anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungs-Anzeigevorrichtung mit einer durchsichtigen Deckplatte, einer Grundplatte und mindestens einem Abstandshalter aus Isolierendem Material, wobei der Abstandshalter von einer den Entladungsraum begrenzenden Öffnung durchsetzt und zwischen der Deckplatte und der Grundplatte Im Abstand von denselben angeordnet Ist, mit ersten und zweiten drahtförmlgen Elektroden, die Innerhalb des Entladungsraumes angeordnet sind, und mit einer Entladungsfördereinrichtung, die sich ebenfalls innerhalb des Entladungsraumes befindet.

Eine Vorrichtung dieser Art Ist aus; der DE-OS 21 36 102 bekannt, bei der wenigstens ein Oxyd eines Erdalkalimetalls als geschlossene Schicht auf eine Elektrode aufgebracht 1st, um die Betriebsspannung der Gasentladung herabzusetzen.

Bei den aus der DE-AS 22 35 242 und der DE-OS 2147 881 bekannten Vorrichtungen tritt häufig die Schwierigkeit auf, daß beim Anlegen der vorbestimmten Spannung an die Elektroden keine Entladung eintritt oder die Entladung nur mit einer zeitlichen Verzögerung nach dem Anlegen der Spannung hervorgerufen wird. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten werden manchmal Zündhilfeelektroden vorgesehen, an denen ständig eine Entladung erzeugt wird, um die Entstehung eines gewünschten Musters mit den durch die Entladung zwischen den Zündhilfeelektroden erzeugten geladenen Teilchen zu fördern. Statt dessen wird radioaktive Substanz In die Entladungsröhre zur Vermeidung der obigen Nachtelle eingegeben. Dabei sind jedoch zusätzliche Elektroden und Schaltungsteile erforderlich bzw. 1st die Handhabung der radioaktiven Substanz schwierig.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verzögerungszeit am Beginn der Entladung nach Anlegen der Spannung mit einfachen Mitteln wesentlich zu verringern.

Diese Aufgabe wird bei einer Gasentladungs-Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art erflndungsge-

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daß die Entladungsförderelnrich- * *§#tung^;aüs einersporösen Isolierschicht besteht.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsfornu besteht die poröse Isolierschicht aus Metalloxydp,uiver^und Blndemittel. Bevorzugte Metalloxyde slnä "Öhrpmoxyd und Aluminiumoxyd. . ,J _y

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ergibt sich hinsichtlich .der Zündverzögerung eine überraschend große Verbesserung gegenüber den bekannten Vorrlchtungen. ■ , ■ ■,

Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert- Es. zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil einer bekannten Gasentladungs-Anzeigevorrichtung,
₎₅ Flg. 2 eine auseinandergezogene Schrägansicht des wesentlichen. Teils der in Flg. 1 gezeigten Gasentladungs-Anzeigevorrichtung,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasentladungs-Anzeigevorrichtung,

Fig.4 eine auseinandergezogene Schrägansicht des wesentlichen Teils der in Flg. 3 gezeigten Gasentladungs-Anzeigevorrichtung,

■ F1 g. 5 eine Wellenform eines Impulses, der zum Nachwels der Überlegenheit der Erfindung über den Stand der Technik verwendet wird,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 einen Schnitt durch den Hauptteil einer dritten Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 8 eine auseinandergezogene Schrägansicht des Hauptteils einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst ein Beispiel für eine bekannte Gasentladungs-Anzeigevorrichtung mit Bezugnahme auf Figuren 1 und 2 erläutert. Die Figuren zeigen einen Rahmen 1 aus isolierendem Material, eine Deckplatte 2 aus durchsichtigem isolierendem Material, wie Glas, und eine Grundplatte 3 aus Isolierendem Material, wie Glas. Zwischen der Deckplatte 2 und der Grundplatte 3 sind Abstandshalter 4 und 5 angeordnet, die aus Isolierendem Material bestehen. Die Abstandshalter 4 und 5 werden von Öffnungen 4a und 5a jeweils an gegenüberliegenden Stellen durchsetzt. Paarweise erste und zweite Elektroden sind zwischen den Abstandshaltern 4 und 5 an deren Öffnungen 4a und 5a angeordnet. In diesem Fall besteht die Anode aus Anodenelementen 6a und 6b, die über einen Leitungsdraht 6 elektrisch miteinander verbunden sind, und die Kathode besteht aus Kathodenelementen 7a, Tb, . ·. 7g, die elektrisch voneinander getrennt und mosaikartig angeordnet sind. Leitungsdrähte 8 sind an die Kathodenelemente 7a bis Tg jeweils angeschlossen und ein Leitungsdraht 9 1st mit einem der Anodenelemente 6a bzw. 6b verbunden. Diese Leitungsdrähte 8 und 9 sind unter elektrischer Isolierung durch den Rahmen 1 hindurch an eine nicht gezeigte äußere Spannungsquelle angeschlossen und zwischen den Abstandshaltern 4 und 5 eingeklemmt und dienen auch zur Halterung der Anoden- und Kathodenelemente 6a, 6b und 7a bis Tg innerhalb eines Entladungsraumes 10, der nahe den Öffnungen 4a und 5a der Abstandshalter 4 und 5 und zwischen diesen gebildet 1st.

Um bei diesem bekannten Beispiel gemäß Figuren 1 und 2 den Entladungsraum 10 zwischen Deckplatte 2 und Grundplatte 3 zu erweitern, sind die Abstandshalter 4 und 5 zwischen der Deckplatte 2 und der Grundplatte 3 mit Isollerplatten 11 beschichtet, und zwar zwischen der Deckplatte 2 und dem oberen Abstandshalter 4 bzw. zwl-

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sehen der Grundplatte 3 und dem unteren Abstandshalter 5. Die Ränder der Abstandshalter 4 und 5, der Deckplatte 2 und der Grundplatte 3 sind vom Rahmen 1 aufgenommen und durch diesen luftdicht abgedichtet, so daß Deckplatte und Grundplatte 2 bzw. 3 ein Gehäuse bilden. Dieses Gehäuse wird evakuiert und sodann mit einem Edelgas, wie Neon, Argon und/oder Xenon, gefüllt.

Wenn bei dieser bekannten Vorrichtung eine vorbestimmte Spannung selektiv an ein gewünschtes Anodenelement und ein gewünschtes Kathodenelement angelegt wird, wird eine Entladung im Entladungsraum 10 nahe dem Kathodenelement als gewünschtes Muster, wie ein Buchstabe, Symbol oder dergleichen hervorgerufen, die durch die Öffnung Aa und die Deckplatte 2 gesehen wird.

Anhand der Fig. 3 und 4, in denen die den in den Flg. 1 und 2 verwendeten Bezugszeichen entsprechenden Bezugszeichen entsprechende Teile bedeuten, weswegen deren Beschreibung zur Straffung weggelassen werden kann, wird nunmehr eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasentladungs-An-.eigevorrichtung beschrieben, die den der bekannten Vorrichtung anhaftenden Nachteil nicht aufweist.

Bei dieser Ausführungsform ist eine Schicht aus porösem isolierendem Material, wie Metalloxyd, In der Gasentladungs-Anzeigevorrichtung als Entladungsfördermittel in oder nahe dem Entladungsraum 10 angeordnet.

Beispielsweise kann Chromoxyd (Cr₂O₃) oder Aluminiumoxyd (Al₂O₃) als Metalloxyd verwendet weden. Das Metalloxyd besteht aus Pulver und wird mit einem geeigneten Bindemittel, wie Glaspulver oder Wasserglas vermischt. Mit der so vorbereiteten Mischung wird eine Isolierplatte oder die Oberfläche der Grundplatte 3 beschichtet, die der Öffnung 5a des Abstandshalters 5 bei der Ausführungsform gemäß Flg. 3 und 4 gegenüberliegt, und sodann wird dieselbe zur Bildung einer porösen Isolierschicht 12 auf der Grundplatte 3 gesintert. In diesem Fall 1st die poröse Isolierschicht 12 vom Abstandshalter 5 und auch von der ersten bzw. zweiton Elektrode getrennt, wie in Fig. 3 gezeigt.

Bei dem Beispiel gemäß Fl g. 3 und 4 1st die poröse Isolierschicht 12 auf der Grundplatte 3 ausgebildet, es lsi jedocn möglich, daß das poröse Material auf die Randteile der Öffnungen 4a und 5a der Abstandshalter 4 und 5, auf die Innenfläche der Deckplatte 2, wo die durch das Anlegen der Spannung erzeugte Entladung nicht gestört wird, um dieselbe durch die Deckplatte 2 zu beobachten, und/oder auf beide Oberflächen ■ der Abstandshalter 4 und 5 aufgeschichtet wird. Ferner, kann In nicht dargestellter Weise ein poröser Isolator, der In geeigneter Weise hergestellt sein kann, im Entladungsraum 10 angeordnet wenden. Außerdem kann statt des Metalloxyds ein geeignetes poröses Isoliermaterial als Material zur Bildung der porösen Isolierschicht 12 verwendet werden.

Es wurden Versuche an der erfindungsgemäßen Gasentladungs-Anzeigevorrichtung, bei der die poröse Isolierschicht 12, die hauptsächlich aus Chromoxyd besteht, auf die Grundplatte 3 in dem aus den F1 g. 3 und 4 ersichtlichen Teil aufgeschichtet ist, sowie bei der bekannten Gasentladungs-Anzeigevorrichtung, die keine poröse Isolierschicht gemäß der Erfindung aufweist, unter den gleichen Bedingungen durchgeführt und die Ergebnisse werden in der folgenden Tabelle angegeben.

Bei den Versuchen wurden drei Arten von Impulsen verwendet. Wie in Flg. 5 gezeigt, betrugen die Impulsbreiten τ_ρ jeweils Ims, 2ms und 3ms, Ihre Spannung betrug e_bb, ihr Impulszwischenraum betrug 20ms und die Entladungsanfangsspannung ist als e,+10 (V) gewählt. In diesem Fall werden die Impulse natürlich an die gewählte Anode oder Kathode angelegt.

Tabelle

Relative Einschaltdauer	Erfindung	1/21	1/11	1/7
und Impulsbreite		Ims	2ms	3ms
Verzögerungszelt Stand eier		mehr als	mehr als	mehr als
des Entladungs- Technik		1000 Mikro-	2000 MlKro-	3000 Mlkro-
beglnns		sekunden;	sekunden;	sekunden;
ab dem Anlegen	In einigen Fällen	in einigen Fällen	In einigen Füllen
der Spannung	wird keine	wird keine	wird keine
	Entladung	Entladung	Entladung
	erzeugt.	erzeugt.	erzeugt.
180 Mikro-	160 Mlkro-	140 Mlkro-
sekunden;	sekunden;	sekunden;
die Entladung	die Entladung	die Entladung
vlrd ohne Fehler	wird ohne Fehler	wird ohne Fehler
erzeugt.	erzeugt.	erzeugt.

Aus der obigen Tabelle geht hervor, daß die Erfindung dem Stand der Technik überlegen Ist und die Nachtelle der bekannten Vorrichtungen ausgemerzt sind.

Der Grund für die Überlegenheit der Erfindung über den Stand der Technik könnte In folgendem Gedanken gesehen werden. Durch eine erste Entladung erzeugte Ionen treten In die poröse Isolierschicht 12 ein Und werden in dieser gespeichert und treten sodann aus der porösen Isolierschicht 12 In den Entladungsraum 10 aus, wo sie als Zündhilfe für eine nächste Entladung dienen, wenn eine Spannung zur Erzeugung der nächsten Entladung angelegt wird. Mit anderen Worten, die poröse Isolierschicht 12 dient als Speicherschicht für elektrische Ladungen oder Ionen, wodurch die Abfallgeschwlndlgkelt der elektrischen Ladungen stark reduziert wird und die darin enthaltenen elektrischen Ladungen bis zum nächsten Anlegen der Spannung für die Auslösung der nächsten Entladung festgehalten werden. Wenn dah,er

die Spannung das nächste Mal angelegt wird, treten die in der porösen Isolierschicht 12 gespeicherten elektrischen Ladungen sofort aus derselben aus und fördern die nächste Entladung.

Anhand der Flg. 6 wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung erläutert, Bei der In Flg. 6 gezeigten Ausführungsform Ist eine Deckplatte 101 aus durchsichtigem Glas und eine Grundplatte 102 aus einem Isolierenden Material, wie Glas oder Keramik vorgesehen. Zwischen der Deckplatte 101 und der Grundplatte 102 ist durch Trennstücke 109 und 110 ein Abstandshalter 103 aus Glas oder Keramik gehalten. Mehrere Öffnungen 104 sind Im Abstandshalter 103 in einer Matrix ausgebildet (siehe Fig. 8). Eine erste Gruppe von Elektroden 105, deren jede eine Mehrzahl von Öffnungen 105« an den Stellen der Öffnungen 104 des Abstandshalters 103 entsprechenden Stellen längs querlaufender Zellen (siehe Fig. 8) aufweist, ist auf der oberen Oberfläche des Abstandshalters 103 gegenseitig parallel angeordnet, so daß ihre Öffnungen 105a jeweils mit den In quer verlaufenden Zellen angeordneten Öffnungen 104 des Abstandshalters 103 zusammenfallen. Eine zweite Gruppe von Elektroden 106 Ist auf der unteren Oberfläche des Abstandshalters 103 gegenseitig parallel angeordnet, so daß sie die erste Gruppe von Elektroden 105 im wesentlichen rechtwinklig kreuzen und ebenfalls jeweils die In senkrechten Spalten angeordneten Öffnungen 104 des Abstandshalters 103 überdecken. Es ist auch möglich, daß eine Anzahl von Öffnungen In jeder Elektrode 106 der zweiten Gruppe ähnlich wie in den Elektroden 105 der ersten Gruppe ausgebildet ist. Wenn In diesem Falle die Elektroden 106 auf der unteren Oberfläche des Abstandshalters 103 angebracht sind, fallen ihre Öffnungen jeweils mit den in senkrechten Spalten angeordneten öffnungen 104 des Abstandshalter zusammen. Auf der inneren Umfangsfläche jeder Öffnung 104 im Abstandshalter 103 ist ein Metalloxydmaterial, das ähnlich Ist, wie das die poröse Isolierschicht 12 bei der ersten Ausführungsform der Erfindung bildende Material, aufgeschichtet und bildet poröse Isolierschichten 107 auf den Inneren Umfangsflächen der Öffnungen 104. Der Abstandshalter 103, der die ersten und zweiten Elektroden 105 bzw. 106 und die porösen Isolierschichten auf den inneren Umfangsflächen der Öffnungen 104 aufweist, wie oben beschrieben, wird zwischen der Deckplatte 101 und der Grundplatte 102 im wesentlichen parallel dazu angeordnet und sodann werden die Platten 101, 102 und der Abstandshalter 103 an ihren Rändern zum Beispiel mit geschmolzenem Glas 108 abgedichtet oder versiegelt.

In nicht dargestellter Weise sind die ersten und zweiten Elektroden 105 bzw. 106 über Leitungsdrähte mit einer außerhalb des Gehäuses angeordneten Spannungs-

Qü6uC VCitstltxuCxi.

Wenn bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform der Erfindung eine aus der Spannungsquelle stammende vorbestimmte Spannung an ausgewählte erste und zweite

, Elektroden 105 bzw. 106 angelegt wird, wird eine Entlädung zwischen den ausgewählten ersten und zweiten Elektroden durch die Öffnung 104 des Abstandshalters 103 (Entladungszelle) hindurch sicher erzeugt, wobei die EntladungszeUe dem Entladungsraum 10 bei der ersten Ausführungsform der Erfindung entspricht, und die Entladung wird durch die Öffnung 105a der ersten Elektrode 105 und die Deckplatte 101 gesehen. Wenn In diesem Fall Entladungen nacheinander durchgeführt werden, lassen sie sich sicher und mit geringerer Verzögerung mit Hilfe der porösen Isolierschicht 107 in ähnlicher Welse wie bei der oben geschilderten ersten Ausführungsform durchführen.

Flg. 7 zeigt den Hauptteil einer dritten Ausführungsform der Erfindung, be! der die In Flg. 6 verwendeten Bezugszeichen die gleichen Teile bezeichnen, so daß deren Beschreibung weggelassen werden kann.

Bei der In Fig. 7 gezeigten Ausführungsform wird die poröse Isolierschicht 107 auf der oberen Oberfläche des Abstandshalters 103 mit Ausnahme der denselben durchsetzenden Öffnungen 104 ausgebildet und sodann werden die ersten Elektroden 105 auf die poröse Isolierschicht 107 aufgebracht. Die übrige Ausbildung 1st im wesentlichen die gleiche wie bei der zweiten, in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform, so daß nur der Abstandshalter 103, die ersten und zweiten Elektroden 105 bzw. 106 und die poröse Isolierschicht 107 dargestellt und beschrieben sind.

In diesem Falle 1st es natürlich möglich, daß die poröse Isolierschicht 107 auch auf der inneren Umfangsfläche jeder der Öffnungen 104 im Abstandshalter 103 wie bei dem Beispiel gemäß Fig. 6 ausgebildet wird.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben. In der die Teile, welche den in den Fi g. 6 und 7 gezeigten Teilen entsprechen, mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen sind. Da auch bei dieser Ausführungsform die entsprechenden Teile im wesentlichen die gleichen sind, wird zur Kürzung ihre Beschreibung weggelassen.

Beim Beispiel der Fig. 8 wird die poröse Isolierschicht 107 als ganzes auf die obere Oberfläche der Grundplatte 102 getrennt von den zweiten Elektroden 106 aufgeschichtet, während der übrige Aufbau im wesentlichen der gleiche 1st wie bei den Beispielen gemäß den Fig. 6 und 7.

Es ist natürlich möglich, daß die zweite bis vierte Ausführungsform zur Bildung der erfindungsgemäßen Entladungsbildelruichtung kombiniert werden.

Es ist leicht zu sehen, daß die zweite bis vierte Ausführungsform der Erfindung die gleiche Wirkung hervorbringen wie die in den Flg. 3 und 4 gezeigte erste Ausführungsform der Erfindung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: λ "-·' "■'

1. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung mit einer durchsichtigen Deckplatte, einer Grundplatte und mindestens einem Abstandshalter aus Isolierendem Material, wobei der Abstandshalter von einer den Entladungsraum begrenzenden Öffnung durchsetzt und zwischen der Deckplatte und der Grundplatte im Absland von denselben angeordnet ist, mit ersten und zweiten drahtförmlgen Elektroden, die innerhalb des Entladungsraumes angeordnet sind,, und miteiner Entladungsfördereinrichtung, die sich ebenfalls Innerhalb des Entladungsraumes befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsfördereinrichtung aus einer porösen Isolierschicht (12) besteht.

2. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Isolierschicht (12) aus Metalloxydpulver und Bindemittel hergestellt 1st.

3. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metalloxyd Chromoxyd 1st.

4. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metalloxyd Aluminiumoxyd 1st.