DE3004648A1

DE3004648A1 - Kontrastverbesserte vakuum-floureszenz-anzeigeeinheit

Info

Publication number: DE3004648A1
Application number: DE19803004648
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Phys. M. 7441 Unterensingen Tischer; Dipl.-Chem. Dr. R. 7000 Stuttgart Zondler
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Nokia Deutschland GmbH
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1981-08-13
Also published as: GB2069231B; FR2475773B1; DE3004648C2; IT8119544A0; GB2069231A; FR2475773A1; JPS56156657A; IT1234874B

Description

STANDARD ELEKTRIK LORENZ
AKTIENGESELLSCHAFT

Stuttgart

H.Tischer-R.Zonaler 26-10

Kontrastverbesserte Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheit

Die Erfindung betrifft Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheiten zum Darstellen von Ziffern und/oder Zeichen, mit segmentweise ansteuerbaren Anoden.

für derartige Anzeigeeinheiten sind verschiedene Aufbauf'ormen bekannt. Bei Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheiten verschiedener Hersteller folgen z.B. in Blickrichtung gesehen elektronenliufernde Heizfäden, Steuergitter und eine Leuchtstoff schicht hintereinander. Bei anderen Anzeigeeinheiten ist direkt auf die Frontplatte der Leuchtstoff aufgebracht. Von vorne unsichtbar befinden sich hinter dem Leuchtschirm die Steuergitter und eine indirekt beheizte Oxidkathode.

Für alle Arten von Anzeigeeinheiten, nicht nur für Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheiten, ist es Üblich, verschiedene Maßnahmen zur Erhöhung der Kontrastverhältnisse der Anzeige

Dr. J/Sam ./.

13.12.1979

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zu Ergreifen. Dazu gehört z.B. das Einfärben der Frontglüser' oder auch das Bedecken der Frontplatte mit einer lichtabsoi— bierendea Schicht außer an den Stellen, an denen die Anzeige erscheint. Der Kontrast K werde nun wie folgt definiert:

K = (Hl - H2) / H.2 = H1/H2 - 1

mit Hl = Helligkeit der hellen Stelle H2 = Helligkeit der dunkleren Stelle

Aus diese Gleichung ist sofort ersichtlich, daß bei konstantbleibender Signalhelligkeit Hl der Kontrast um so besser· wird, je geringere Helligkeit H2 die dunkel bleibenden Gebiete aufweisen. Durch das Abdunkeln der nichtleuchtenden Gebiete mit einer lichtabsorbierenden Schicht wird aber die reflexionsbedingte Helligkeit H2 herabgesetzt und damit der Kontrast K offensichtlich erhöht.

Ein Nachteil dieser Maßnahme ist jedoch, daß auch der Kontrast zwischen Gebieten, die mit einer lichtabsorbierenden Schicht bedeckt sind und solchen die nicht mit dieser Schicht bedeckt sind,auch im nicht eingeschalteten Zustand erhöht

wird. Die meisten Leuchtstoffe besitzen nämlich eine sehr helle, in der Regel sogar weiße Körperfarbe. Wenn, wie bei Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheiten dieser helle Leuchtstoff zum Darstellen von Ziffern und/oder Zeichen segmentinäßig in Form dieser Ziffern oder Zeichen aufgebracht ist, und diese hellen, Leuchtstoff bedeckten Gebiete von mit einer absorbierenden Schicht bedeckten Gebieten umgeben sind, iw ist offensichtlich, daß sich insbesondere bei starken "Umlicht die Leuchtstoffgebiete schon stark vom Untergrund abheben, auch ohne daß der Leuchtstoff zum Leuchten erregt ist. Bei solw starkem Auf licht kann dies so weit gehen, daß bei weißer Leuchtfarbe nicht mehr unterschieden werden kann, ob der

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Leuchtstoff einer Ziffer durch elektronische Anregung leuchtet, oder ob die Ziffer aufgrund des starken Reflexionslichtes des weißen Leuchtstoffes erkennbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuum-Fluores-Kiinz-Ansäeigeeinheit anzugeben, bei der zwischen Gebieten, welche zum Leuchten gebracht werden können und den immer dunkelbleibenden Gebieten auch bei starkem Auflicht kein Unterschied mehr erkennbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch den ersten Patentanspruch gegeben. Statt eines weißen Leuchtstoffes wird ein farbig pigmentierterLeuchtstoff verwendet. Gleichzeitig wird als lichtabsorbierende Schicht eine solche Schicht verwendet, die eine Substanz enthält, die im wesentlichen die selbe Körperfarbe aufweist wie der pigmentierte Leuchtstoff. Es ist offensichtlich, daß durch diese Maßnahme selbst bei stärkstem Umlicht nicht mehr zwischen mit Leuchtstoff und mit lichtabsorbierenderSchicht bedeckten Gebieten unterschieden werden kann.

Besonders einfach ist es natürlich, die Körperfarben der Leuchtstoffschicht und der lichtabsorbierenden Schicht dadurch aufeinander abzustimmen, daß die lichtabsorbierende Schicht gerade das Pigment enthält, mit dem der Leuchtstoff pigment tlert ist. Praktisch identische Farben lassen sich dadurch herstellen, daß die lichtabsorbierende Schicht einen nichtleuchtenden weißen pigmentierten Stoff enthält, dessen Pigment dasselbe ist wie das des pigmentierten Leuchtstoffs.

Durch die bisherigen Maßnahmen des Angleichens der Körperfarben von lichtabsorbierender Schicht und Leuchtstoffschicht ist

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gewährleistet, daß selbst bei stärkstem Umlicht die gesamte Anzeigefläche der Anzeigeeinheit einheitlich erscheint. Sollen nun Ziffern und/oder Zeichen dargestellt werden, so ist es besonders vorteilhaft, ein Pigment zu wählen, dessen Körperfarbe sich von der Leuchtfarbe des Leuchtstoffs unterscheidet. Es ist z,B. möglich einen rotleuchtenden Leuchtstoff und ein blaues Pigment zu wählen. Dann erscheint in nicht betriebenem Zustand die gesamte Anzeigefläche blau. Darzustellende Ziffernoder Zeichen erscheinen dagegen deutlich rot auf blauem Grund.

Bei den Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheiten, bei denen in Blickrichtung Heizfäden^, Steuergitter und Leuchtstoff schicht aufeinander folgen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die segmentweise aufgeteilten Leuchtstoffgebiete direkt von der lichtabsorbierenden Schicht umgeben sind. Bei der anderen Bauform, bei der Leuchtschirm, Steuergitter und Kathode in Blickrichtung hintereinander folgen, ist es jedoch vorteilhafter, die lichtabsorbierende Schicht auf der Außenseite der Prontplatte aufzubringen, und die mit Leuchtstoff bedeckten Anodensegmente breiter auszuführen als die in der lichtabsorbierenden Schicht freibleibenden Stellen.

Die Erfindung wird in folgenden anhand von durch zwei Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 schematise her Aufbau einer Vakuum-Fluoreazenz-Anzeigt;-

einheit im Schnitt,
Fig. 2 von einer nichtabsorbierenden Schicht umgebene_;mit

Leuchtstoff/bedeckte Anodensegmente.

Fig. 1 zeigt ein Schnitt durch einen schematischen Aufbau

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einer Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheit von der Art, bei der im Blickrichtung Leuchtschirm, Steuergitter und Kathode aufeinander folgen. Auf einer Frontplatte 1 ist eine durchsichtige Leiterbahn 2 aufgebracht, welche als Anode dient. Die geometrische Form dieser durchsichtigen Leiterbahn ist aus Figur 2 ersichtlich, welche die Aufsicht auf eine Frontplatte gemäß Figur 1 zeigt. Die Leiterbahn ist in Segmente 3 aufgeteilt, wobei gemäß Figur 2 gemäß üblicher Art und Weise jeweils 7 Segmente go zusammengesetzt sind, daß eine einfache Darstellung von Ziffern ermöglicht ist. An diese Segmente 3 kann über Zuleitungen 4 Spannung angelegt werden. In Figur 2 iat nur an einem Segment, welches mit 3-1 bezeichnet ist_;eine Zuleitung eingezeichnet. Eine Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinliüit besitzt beliebig viele solcher aus Segmenten zusammengesetzte Ziffern. In einer Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheit dienen die Segmente 3 üblicherweise als Anode. Es wird an sie eine Spannung von etwa 20 - 60 V, typischerweise 30 V, angelegt.

Diese Anodensegmente sind mit einer Leuchtstoffschicht 5 bedeckt. Die Leuchtstoffschicht ist von einer lichtabsorbierenden Schicht 6 umgeben, welche sowohl in Fig. 1 wie auch in Fig. 2 schraffiert dargestellt ist. Die Leuchtstoffschicht wird durch Elektronen erregt, welche aus einer mit einer Oxidschicht bedeckten und von einer indirekten Heizung 7 beheizten Kathode 8 austreten. Der Elektronenfluß zwischen Kathode 8 und den Anodensegmenten 3 wird noch durch ein Steuergitter 9 beeinflußt. Der ganz Aufbau wird von einem auf die Frontplatte 1 aufgesetzten Deckel 10 abgeschlossen. Der Abstand von Kathode zur Frontplatte beträgt etwa 1 - 2 mm.

Eine von einer erfindungsgemäßen lichtabsorbierenden Schicht 6

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umgebene Leuchtstoffschicht 5 kann wie folgt beschrieben hergestellt werden. Auf einer handelsüblichen mit Indiumzinnoxyd oder einer anderen durchsichtigen Leitschichi/bedeekta-ßlasGplnl te wird zunächst mittels üblicher Photoverfahren ein gewünschtes Muster von Anodensegmenten 3 und Zuleitungen 4 aufgebracht. Anschließend wird auf die Seite des Frontplatte, auf der sieh die Segmente befinden, eine Suspension von pigmentiertem Leuchtstoff in einer wässrigen Lösung .von Polyvinylalkohol (PVA) und Ammoniumdichromat (ADC) aufgetragen und getrocknet. Durch eine Maske hindurch wird diese Schicht an den Stellen belichtet, an denen sich die Anodensegmente 3 befinden. An diesen Stellen härtet die Schicht aus. An den anderen Stellen wird die Schicht mit Wasser abgespült und danach die Frontplatte getrocknet. Im folgenden Schritt wird entsprechend ein Suspension aufgetragen, welche statt des Leuchtstoffs eine lichtabsorbierende Substanz enthält. Nun wird an allen Stellen belichtet, an denen sich keine Anodensegmente 3 befindeni Die nichtbelichteten Gebiete der Schicht werden wiederum mit Wasser abgespült und danach die Frontplatte getrocknet. Auf diese Art und Weise ist eineFrontplatte 1 hergestellt, welche mit Leuchtstofflbedeckte Anodensegmente 3 und eine diese umgebende lichtabsorbierende Schicht 6 aufweist. Als Leuchtstoff kommt z.B. Zinkoxid in Frage, welches eine weiße Körperfarbe und rote Leuchtfarbe besitzt. Dieser Leuchtstoff kann z.B. mit Kobaltaluminat pigmentiert sein, wodurch er eine blaue Körperfarbe erhält. Falls eine grüne Körperfarbe gewünscht ist, kommt als Pigment z.B. Cr_-1O oder eine Substanz in Frage, welche von der Firma BASF unter dem Handelsnamen Kobaltgrün erhältlich ist. Ein bekanntes, verwendbares roteu Pigment ist z.B. Fe^O-,,. Als lichtabsorbierende Substanz in der lichtabsorbierenden Schicht 6 hat sich pigmentiertem AIuminiurnoxyd als zweckmäßig erwiesen. Es wird z

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dasselbe Pigment Verwendet, welches auch bei der Pigmentierung des Leuchtstoffes benutzt wird.

Falls ein Aufbau verwendet wird, bei dem in Blickrichtung Kathode, Steuergitter und Leuchtschirm aufeinanderfolgen, erfolgt das Herstellen mit Leuchtstoffjbedeckten und mit lichtabsorbierender Schicht umgebenen Anodensegmenten wie vorbeschrioben, Der Grundgedanke der Kontrasterhöhung durch Farbanpassung von Leuchtstoffschicht und lichtabsorbierender Schicht i»t vom Gesamtaufbau der Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheit unabhängig.

Bei einem Aufbau einer Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheit, wie er in Figur 1 dargestellt ist, ist es nicht unbedingt notwendig, daß die Leuchtstoffschicht 5 direkt von der lichtabsorbierenden Schicht 6 umgeben ist. Es ist vielmehr möglich, die lichtabsorbierende Schicht 6 außen auf die Frontplatte 1 aufzubringen und in dieser Schicht segmentweise Aussparungen, an denen die Anzeige erscheint, anzubringen. Die mit einer Leuchtstoffschicht bedeckten Anodensegmente werden weiterhin auf der Innenseite der Frontplatte aufgebracht. Zweckmäßigerweise werden diese Segmente etwas breiter gewählt als die Aussparungen in der auf der Frontplatten^außenseite aufgebrachten lichtabsorbierenden Schicht. Dadurch werden Parallaxe fehler ausgeglichen, und es ist gewährleistet, daß auch bei schrägem Blickwinkel die leuchtende Anzeige immer in voller Segmentbreite erfolgt.

Die Anpassung der Eigenfarben der Leuchtstoffschicht und der Jichtabsorbierenden Schicht gewährleisten, daß selbst bei stärkstem Umlicht bei nichtleuchtendem Leuchtstoff eine einheitliche Anzeigefläche erscheint.

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Claims

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Patentansprüche:

Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheit zum Darstellen von Ziffern und/oder Zeichen, mit segmentweise ansteuerbaren Anoden, auf welchen Anodensegmenten Leuchtstoffe aufgebracht sind, mit einer Frontplatte, welche außer an den Stellen, an denen die Anzeige erscheint, mit einer lichtabsorbierenden Schicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff farbig pigmentiert ist und daß die lichtabsorbierende Schicht eine Substanz enthält, die im wesent-

des pigmentierten Leuchtstoffs aufweist

2) Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz in der lichtabsorbierenden Schicht das Pigment ist, mit dem der Leuchtstoff pigmentiert ist.

3) Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz in der lichtabsorbierende Schicht ein pigmentierter nicht leuchtender weißer Stoff ist, mit demselben Pigment wie der pigmentierte Leuchtstoff.

*O Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtfarbe des Leuchtstoffs und die Körperfarbe des Pigments unterschiedlich ist.

Dc. J/Sam ./

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5) Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die mit Leuchtstoff bedeckten Anadensegmente^von der lichtabsorbierenden Schicht umgeben sind.

6) Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis Ί,

dadurch gekennzeichnet, daß die mit Leuchtstoff bedeckten AnodensegmenteVaiuf der Innenseite der FrontplatteV~aufgebracht sind, und daß die lichtabsorbierende Schicht auf der Außenseite der Frontplatte aufgebracht ist, und daß die Anodensegmente breiter sind aJs die in der lichtabsorbierendeSchicht freibleibenden Stellen.

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