DE3736922C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Licht verschiedener Farbe liefernde Leuchtstofflampe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Leuchtstofflampe dieser Art vermag mittels einer einzigen Lampenröhre Licht verschiedener Farbe zu liefern und eignet sich für die Herstellung einer Farbanzeigevorrichtung, welche die Lampe als ein Anzeigeelement verwendet.

Im folgenden ist zunächst der Aufbau einer herkömmlichen Farbanzeigevorrichtung beschrieben, wie sie aus der JP-GM 61-1 41 763 bekannt ist.

Eine erste Einrichtung bildet ein Bildelement mit drei Anzeigeelementen, die z. B. rotes, blaues und grünes Licht emittieren, und ermöglicht eine Farbanzeige oder -wiedergabe durch Anordnung einer Anzahl solcher Bildelemente. Ersichtlicherweise enthält die erste Einrichtung eine Anzahl von Anzeigeelementen, so daß Anbringung bzw. Einbau und Wartung der Anzeigeelemente aufwendig sind und die Dichte der Anzeigefläche nicht vergrößert werden kann. Zur Vermeidung dieses Mangels sind im JP-GM 61-1 41 763 eine zweite Einrichtung gemäß Fig. 2 beschrieben. Gemäß Fig. 1 weist ein durchsichtiger Röhren-Kolben 1 aus z. B. Glas ein Anzeigeende, d. h. ein Lichtstrahlübertragungsende 1 a und ein Elektrodeneinschlußende 1 b auf. Der Innenraum des Kolbens 1 selbst ist durch ein Trennelement 2 in drei parallele Entladungsstrecken A, B, C unterteilt, von denen jede eine Anode 3 aufweist und so ausgebildet ist, daß eine Entladung zwischen einer gewählten (angesteuerten) Anode 3 und einer gemeinsamen Kathode 4 erzeugbar ist. Eine Leuchtstoffschicht mit unterschiedlichen Lichtemissionseigenschaften von parallelen Entladungsstrecken ist an der Innenfläche 1 des die parallelen Entladungsstrecken A-C bildenden Kolbens 1 vorgesehen. Durch selektive Aktivierung oder Anspannunglegung der Anoden 3 können daher mehrere Farben wiedergegeben werden. Da das Trennelement 2 den eigentlichen Innenraum des Kolbens 1 unterteilt, ist die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung von Farbstörsignalen oder -beeinflussungen groß. Außerdem ist es sehr schwierig, die Leuchtstoffschichten für eine Anzahl von Farben auf der Innenfläche des Kolbens 1 in Übereinstimmung mit der Lage des Trennelements 2 vorzusehen. Beim Anzeigeelement nach Fig. 2 sind drei zylindrische Trennwände 5 im durchsichtigen Kolben 1 angeordnet. An der Seite des Strahlübertragungsendes 1 a sind Anoden 3 zur selektiven Erzeugung einer Entladung zwischen der gemeinsamen Kathode 4 und einer gewähl­ ten Anode 3 vorgesehen. Die Innenflächen von zylindrischen Trennwänden 5 sind jeweils mit Leuchtstoffschichten beschichtet, die unterschiedliche Farben emittieren. Da gemäß Fig. 2 eine Leuchtstoffschicht nicht auf der Innenfläche des Kolbens 1 vorgesehen ist, tritt die mit dem Anzeigeelement gemäß Fig. 1 verbundene Schwierigkeit der Anordnung der Leuchtstoffschichten nicht auf. Da jedoch die an den Innenflächen der Trennwände 5 ausgebildeten Leuchtstoffschichten parallel zur Mittelachse liegen, besteht dabei der Nachteil, daß die Leuchtstoffschichten nicht unmittelbar betrachtet werden können bzw. sichtbar sind. Da die drei zylindrischen Trennwände 5 im Kolben 1 angeordnet sind, entsteht ein Totraum zwischen den drei Trennwänden 5, wobei die effektive Lichtemissionsfläche, von der Verlängerung der Mittelachse her gesehen, verkleinert ist. Infolgedessen ergibt sich dabei der Nachteil, daß Farbstörungen verstärkt auftreten.

Eine andere Leuchtstofflampe, mit der Licht verschiedener Farbe gleichzeitig erzeugbar ist, ist aus der DE-OS 35 25 939 bekannt. Bei dieser Leuchtstofflampe sind mehrere Lampenröhren, die mit Leuchtstoffschicht verschiedener Farbe beschichtet sind und an ihrem einem Ende jeweils eine Elektrode enthalten, mit ihrem anderen Ende mit einer Kammer verbunden, in der eine gemeinsame Elektrode vorgesehen ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Licht verschiedener Farbe liefernde Leuchtstofflampe zu schaffen, die einen einzigen Kolben und eine Anzahl von Leuchtstoffschichten, welche Licht verschiedener Farbe zu erzeugen vermögen und die besonders einfach angeordnet sind, umfaßt und die eine große Lichtemissionsfläche aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einer Leuchtstofflampe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnenden Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 und 2 im Teilschnitt gehaltene perspektivische Darstellungen bisheriger Leuchtstofflampen zur Erzeugung verschiedenfarbigen Lichts,

Fig. 3 eine im Teilschnitt gehaltene perspektivische Darstellung des Innenaufbaus einer Leuchtstofflampe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine im Schnitt gehaltene Aufsicht auf ein Lichtstrahlübertragungsende bei der Leuchtstofflampe nach Fig. 3,

Fig. 5 eine im Teilschnitt gehaltene perspektivische Darstellung des Innenaufbaus einer Leuchtstofflampe gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine teilweise im Längsschnitt gehaltene Ansicht einer Leuchtstofflampe gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des Innenaufbaus bei der Leuchtstofflampe nach Fig. 6,

Fig. 8 eine im Teilschnitt gehaltene perspektivische Darstellung des Innenaufbaus bei einer vierten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 9 eine Teil-Schnittansicht eines Gefäßes einer eine Entladungsstrecke bildenden Anordnung oder Einrichtung bei einer fünften Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 eine teilweise im Schnitt gehaltene Darstellung einer sechsten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 11 eine teilweise im Schnitt gehaltene Aufsicht auf eine siebte Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie XII-XII in Fig. 11,

Fig. 13 eine im Teilschnitt gehaltene perspektivische Darstellung einer achten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 14 einen Schnitt längs der Linie XIV-XIV in Fig. 13,

Fig. 15 eine im Teilschnitt gehaltene Aufsicht auf eine neunte Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 16 einen Schnitt längs der Linie XVI-XVI in Fig. 15 und

Fig. 17 eine perspektivische Darstellung einer zehnten Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 sind eingangs bereits erläutert worden.

Fig. 3 veranschaulicht eine für ein Anzeigeelement geeignete Leuchtstofflampe. Ein aus einem durchsichtigen Material, z. B. Glas, geformter Lampen- Kolben 1 weist ein Lichtstrahlübertragungsende 1 a und ein Elektrodeneinschlußende 1 b auf. Im Einschlußende 1 b ist eine gemeinsame oder Sammel-Kathode 4 (zweite Elektrode) angeordnet, während im Lichtstrahl- Übertragungsende 1 a vier Anoden 3 a-3 d (erste Elektroden) vorgesehen sind. Die Kathode und die Anoden sind dabei an im Einschlußende 1 b eingedichtete Leiterelemente angeschlossen, die mit einer externen Stromquelle verbindbar sind. Zwischen Kathode 4 und Anoden 3 a bis 3 d befindet sich ein Gefäß 7 einer eine Entladungsstrecke bildenden Anordnung aus z. B. einem Metall und mit einem kegelstumpfförmigen Innenraum. Bei der dargestellten Ausführungsform dient die Kathode als zweite Elektrode, und die Anoden bilden die ersten Elektroden.

Zwischen Kathode und Anoden ist eine Gleichspannung zur Erzeugung einer Gleichspannungsentladung anlegbar. Offensichtlich kann jedoch auch zur Erzeugung einer Wechselspannungsentladung eine Wechselspannung zwischen die ersten Elektroden und die zweite Elektrode angelegt werden. Das Gefäß 7 wird von einem nicht dargestellten Tragelement getragen, das am Elektrodeneinschlußende 1 b eingedichtet oder eingegossen ist. Der Innenraum des Gefäßes 7 definiert die Form einer Entladungsstrecke für die Erzeugung einer Entladung zwischen Kathode und Anoden und ist durch Abschnitte 2 a bis 2 d eines Trennelements in vier (parallele) Entladungsstrecken A bis D unterteilt. Das weitere Ende des Gefäßes 7 ist am Lichtstrahl-Übertragungsende 1 a offen, während das dünnere Ende an der Kathode 4 durch eine Platte 7 a verschlossen ist. Im Seitenteil des Gefäßes 7 sind mehrere Entladungsstrom-Durchlaßöffnungen 8 a bis 8 d ausgebildet. Die Innenflächen der parallelen Entladungsstrecken A bis D, d. h. die Innenfläche des Gefäßes 7 und die Oberflächen der Abschnitte 2 a bis 2 d des Trennelements sind mit Leuchtstoffschichten beschichtet. Hierbei sind die Innenflächen der Parallel-Entladungsstrecken A, B, C und D jeweils mit einem Grünlicht, einem Blaulicht, einem Grünlicht bzw. einem Rotlicht emittierenden Leuchtstoff beschichtet. Hierbei wird das gesamte Bildelement heller, wenn die Parallel-Entladungsstrecken A und C mit der Grünlicht emittierenden Leuchtstoffschicht beschichtet sind.

Wenn bei der Anordnung gemäß Fig. 3 die Kathode, d. h. die Heizwendel, aktiviert oder an Spannung gelegt ist und eine Anodenspannung selektiv an eine der Anoden 3 a bis 3 d angelegt wird, fließt ein Entladungsstrom zur gewählten (angesteuerten) Parallel-Entladungsstrecke entsprechend der angesteuerten Anode, wobei Licht entsprechend den Lichtemissionseigenschaften der auf die jeweilige Parallel-Entladungsstrecke aufgetragenen Leuchtstoffschicht aus dem Lichtstrahl-Übertragungsende 1 a austritt. Da bei dieser Ausführungsform die Innenfläche des Gefäßes 7 gegenüber der die beiden Kolbenenden 1 a und 1 b miteinander verbindenden Mittelachse des Kolbens 1 schräggestellt ist, ist das von der Leuchtstoffschicht emittierte Licht bei Verwendung der Leuchtstofflampe als Anzeigeelement unmittelbar sichtbar. Infolgedessen kann ein Zeichen oder ein Bild deutlich erkannt werden. Die Leuchtstoffschicht ist nicht auf die Innenfläche des Kolbens 1 aufgetragen. Aus diesem Grund ist es nicht nötig, eine Leuchtstoffschicht auf die Innenfläche des Kolbens unter genauer Einstellung der Beschichtungsstelle aufzubringen. Genauer gesagt: die Leuchtstoffschicht braucht nur auf die Innenfläche des Gefäßes 7 und die Oberfläche des Trennelements 2 aufgetragen zu sein, so daß sich ohne weiteres Beschichtungen aus Licht verschiedener Farbe emittierenden Leuchtstoffschichten realisieren lassen. Da der Innenraum des Gefäßes 7 nur durch das Trennelement 2 unterteilt ist, entfällt der bei der bisherigen Anordnung nach Fig. 1 vorhandene Totraum, während die effektive Lichtemissionsfläche, vom Lichtstrahl-Übertragungsende 1 a her gesehen, vergrößert und die Farbstörung oder -beeinflussung entsprechend verringert ist. Da der Innenraum des Gefäßes 7 gegenüber der Kathode 4 optisch geschlossen ist, ist das um die Kathode herum ausgestrahlte Licht am Lichtstrahl- Übertragungsende nicht sichtbar. Hierdurch wird die Erkennbarkeit einer Farbwiedergabe weiter verbessert.

Gemäß Fig. 3 können drei parallele Entladungsstrecken vorgesehen sein, die mit Rotlicht, Blaulicht bzw. Grünlicht emittierenden Leuchtstoffschichten versehen sein können. Wahlweise können vier oder mehr parallele Entladungsstrecken vorgesehen sein, die jeweils zumindest mit Rotlicht, Blaulicht bzw. Grünlicht emittierenden Leuchtstoffschichten versehen sind. In der Verschlußplatte 7 a des Gefäßes 7 kann eine gemeinsame oder Sammel- Entladungsstromdurchlaßöffnung ausgebildet sein, während die Entladungsstrom-Durchlaßöffnungen 8 a bis 8 d in der Seitenfläche entfallen können.

Bei der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 5 weist das zylindrisch ausgebildete Gefäß 7 ein offenes (oberes) Ende und eine Bodenplatte 10 an der Seite des Elektrodeneinschlußendes auf. Die Bodenplatte 10 ist mit Entladungsstrom-Durchlaßöffnungen 11 a bis 11 d entsprechend den parallelen Entladungsstrecken A bis D versehen. Die Innenflächen der parallelen Entladungsstrecken A bis D sind mit Grünlicht, Blaulicht, Grünlicht bzw. Rotlicht emittierenden Leuchtstoffschichten beschichtet. Die Leuchtstoffschichten sind auch auf der Innenfläche der Bodenplatte 10 mit einer Neigung zur Mittelachse des Kolbens 1 vorgesehen, so daß sich dieselben Vorteile wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ergeben. Den Teilen von Fig. 3 entsprechende Teile sind mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und daher nicht mehr im einzelnen erläutert.

Bei der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist zwi­ schen der die Entladungsstrecke bildenden Anordnung (7, 2) und der Kathoden-Heizwendel 4 eine eine Ausbreitung eines Kathodenglimmens verhindernde Anordnung 12 vorgesehen (welche eine seitliche Ausbreitung einer Entladung um die Kathode 4 herum verhindert). Wenn eine Entladung zwischen der Kathode 4 und einer angesteuerten Anode z. B. der Anode 3 a, auftritt, entsteht ein Glimmentladungsbereich um die Kathode 4 herum. Das im Glimmentladungsbereich erzeugte sichtbare Licht stellt eine Störfarbe dar, und im Glimmentladungsbereich erzeugtes Ultraviolettlicht muß daran gehindert werden, als Streulicht zu den parallelen Entladungsstrecken B, C, D, mit Ausnahme der Parallel-Entladungsstrecke A, geleitet zu werden und die Leuchtstoffschichten in den Entladungsstrecken B, C, D für die Erzeugung unerwünschter Farbe als Störfarbe anzuregen. Gemäß Fig. 6 ist die eine Ausbreitung verhindernde Anordnung 12 als einen (oberseitigen) Boden aufweisender Zylinder ausgebildet, der einen die Kathode umschließenden Seitenflächenabschnitt und eine dem schmäleren Abschnitt des Gefäßes 4 zugewandte Bodenplatte aufweist. Im Zentrum der Bodenplatte ist eine Entladungsstreckenöffnung oder -bohrung 13 ausgebildet. Das Gefäß 7 und der Zylinder 12 sind gemäß Fig. 6 durch eine Tragplatte 14 gehaltert. Die Anoden 3 a bis 3 d werden von Glas-Hülsen oder -Röhrchen 15 getragen und sind über Leiter 17, welche die Röhrchen 15 durchsetzen, an externe Anschluß-Stifte 16 angeschlossen. In den Kolben 1 sind Quecksilber und ein Edelgas eingeschlossen. Die grün-, blau-, grün- bzw. rotemittierenden Leuchtstoffschichten sind jeweils, ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3, auf die Innenflächen der parallelen Entladungsstrecken A bis D aufgetragen.

Wenn eine Entladung beispielsweise zwischen Kathode 4 und Anode 3 a, d. h. in der Parallel-Entladungsstrecke A gemäß Fig. 6 und 7 eingeleitet wird, wird die Ausbreitung des um die Kathode 4 herum entstehenden Kathoden- Glimmentladungsbereichs durch die Innenfläche des Zylinders 12 begrenzt. Mit anderen Worten: der Innendurchmesser des Kathoden-Glimmentladungsbereichs zwischen Gefäß 7 und Zylinder 12 wird durch die zentrale Bohrung 13 des Zylinders 12 auf eine gewünschte Größe verringert. Da hierbei die Leuchtstoffschichten in den parallelen Entladungsstrecken B, C, D durch die Entladung um die Kathode 4 herum, d. h. z. B. durch die im Kathoden-Glimmentladungsbereich erzeugte Ultraviolettstrahlung, nicht angeregt werden, wird eine Farbstörung verringert. Wenn die die Ausbreitung verhindernde Anordnung 12 nicht vorgesehen ist, ist bei Betrachtung des Lichtstrahl-Übertragungsendes 1 a längs der Mittelachse des Kolbens 1 von oben her das rote Licht von der beheizten Kathode 4 und auch das auf der Entladung um die Kathode herum beruhende blaue Licht sichtbar. Durch Anordnung der die Ausbreitung verhindernden Anordnung 12 werden jedoch das rote Licht und das blaue Licht vom Sehfeld auf der Mittelachse zurückgehalten. Bei dieser Ausführungsform ist es zur Verhinderung einer Ausbreitung der Entladung um die Kathode herum nicht nötig, die parallelen Entladungsstrecken zu biegen bzw. abzuwinkeln. Auf diese Weise können eine Verringerung des Lampenwirkungsgrades bzw. eine Erhöhung der Entladungs- Zündspannung vermieden werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 und 7 sind die Anoden 3 a bis 3 d am offenen Ende des weiteren bzw. den größeren Durchmesser besitzenden Abschnitts des Gefäßes 7, d. h. in einer Position in Berührung mit der Innenfläche des Kolbens 1 angeordnet. Wenn daher das Lichtübertragungsende aus der Richtung der verlängerten Mittelachse betrachtet wird, stören die Anoden nicht den Blick auf die Innenfläche des Gefäßes 7, so daß auf diese Weise Farbstörung unterdrückt wird. Da in diesem Fall ein Entladungslichtbogen den Bereich der Innenfläche des Gefäßes 7 passiert, bewirkt er eine starke Anregung der Leuchtstoffschicht auf der Gefäß-Innenfläche unter Erhöhung der Sichtbarkeit.

Bei einer vierten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 8 sind Mittel vorgesehen, um eine Entladung um die Kathode herum zu führen oder zu leiten, d. h. eine Katho­ den-Glimmentladung, die effektiv nur eine gewählte oder angesteuerte Parallel-Entladungsstrecke beeinflußt und nur diese gewählte Parallel-Entladungsstrecke ohne die Entstehung von Farbstörung anregt. Da sich die Ausfüh­ rungsform nach Fig. 8 von der dritten Ausführungsform nach Fig. 6 nur bezüglich der Abschnitte 2 a bis 2 d des Trennelements unterscheidet, sind dabei den Teilen von Fig. 6 entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und nicht mehr näher beschrieben. Die Abschnitte 2 a bis 2 d des Trennelements sind zumin­ dest bis zu der Entladung-Durchlaßöffnung 13 der eine Ausbreitung der Kathodenglimmentladung verhindernden Anordnung 12 durch die Außenwand des Gefäßes 7 hindurch verlängert bzw. erweitert. Gemäß Fig. 8 können die Trennelement-Abschnitte 2 a bis 2 d weiterhin bis in Berührung mit dem Außenumfang der genannten Anordnung 12 verlängert sein.

Wenn bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 eine Entladung zwischen Kathode 4 und einer gewählten oder angesteuerten Anode erzeugt wird, wird auf die in Verbindung mit Fig. 6 beschriebene Weise eine seitliche Ausbreitung der um die Kathode herum entstehenden Glimmentladung durch die Ausbreitungsschutz-Anordnung 12 verhindert. Bei der Aus­ führungsform gemäß Fig. 8 wird die aus der Entladung- Durchlaßöffnung 13 der Schutzanordnung 12 austretende Kathoden-Glimmentladung durch die Abschnitte 2 a bis 2 d nur zu einer eine angesteuerte Anode aufweisenden Parallel-Entladungsstrecke geleitet, um eine positive Säule in der angesteuerten Entladungsstrecke zu bilden und damit Ultraviolettstrahlung von der positiven Säule zu erzeugen. Diese Ultraviolettstrahlung regt die Leuchtstoffschicht der angesteuerten Entladungsstrecke für die Erzeugung von Strahlung der gewünschten Farbe an. Da die Kathoden-Glimmentladung nicht zu einer Parallel-Entladungsstrecke mit einer nicht angesteuerten Anode geleitet wird, wird eine Lichtemission in der nicht angesteuerten Entladungsstrecke unter Verringerung von Farbstörung wirksam verhindert. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist ein Teil der gewählten oder angesteuerten Parallel-Entladungsstrecke nicht unter Verkleinerung ihrer Lichtemissionsfläche durch eine Abschirmung unterbrochen, und die Entladungs-Zündspannung wird nicht durch Abbiegung der Entladungsstrecke erhöht.

Bei der beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 8 sind die verlängerten oder erweiterten Teile der Trennelement-Abschnitte 2 a bis 2 d, die aus dem Gefäß 7 nach außen herausgeführt sind, nicht mit den Leuchtstoffschichten beschichtet. Auch wenn dabei die Kathoden- Glimmentladung aus der Entladung-Durchlaßöffnung 13 in Richtung einer nicht angesteuerten anderen Parallel-Entladungsstrecke entweicht, tritt deshalb, weil diese verlängerten oder erweiterten Abschnitte des Trennelements nicht mit Leuchtstoff beschichtet sind, keine Umwandlung von Ultraviolettstrahlung in sichtbare Strahlung an diesen erweiterten oder verlängerten Abschnitten auf. Wie erwähnt, eignet sich die vierte Ausführungsform für ein Farbanzeigeelement, bei dem Farbstörungen weitgehend unterdrückt sind. Da die Anoden 3 a bis 3 d bei die­ ser vierten Ausführungsform am offenen Ende des weiteren Abschnitts des Gefäßes 7 angeordnet sind, d. h. an der mit der Innenseite des Kolbens 1 in Berührung stehenden Stelle, wie bei der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 6 und 7, wird vermieden, daß diese Anoden zur Ursache für eine Farbstörung werden. Da außerdem der Entladungslichtbogen den Bereich der Innenfläche des Gefäßes 7 passiert, bewirkt er eine starke Anregung des Leuchtstoffs auf der Innenfläche des Gefäßes unter Verbesserung der Sichtbarkeit der Anzeige.

In Fig. 9 ist eine fünfte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Da diese fünfte Ausführungsform nur bezüg­ lich des Gefäßes 7 gegenüber der dritten Ausführungsform nach Fig. 6 abgewandelt ist, sind in Fig. 9 alle vorher beschriebenen Teile weggelassen. Gemäß Fig. 9 ist das Gefäß 7 auf beiden Flächen eines Metallrahmens 20 mit Glas 21 beschichtet. Eine mit dem Metallrahmen 20 ver­ bundene Speiseleitung 22 ist vom Elektroden-Einschluß­ ende 1 b aus zugeleitet und mit einer vorbestimmten Span­ nung beaufschlagbar. Wenn an der Speiseleitung 22 eine vorbestimmte Spannung anliegt, entsteht in den parallelen Entladungsstrecken A bis D ein elektrisches Feld, durch welches diese Entladungsstrecken ionisiert werden. In­ folgedessen wird die Entladungs-Zündspannung zwischen Kathode 4 und Anoden 3 a bis 3 d verkleinert. Die Glas­ schichten 21 verhindern ein Entweichen von Verunreini­ gungsgas vom bzw. aus dem Metallrahmen 20. Das nicht dargestelle Trennelement kann aus einer Metallplatte be­ stehen, deren beide Seitenflächen jeweils mit einer Glas­ schicht beschichtet sein können. An die Metallplatte kann eine vorbestimmte Spannung angelegt werden. Anstelle der Glasschichten können auch Keramikschichten verwendet werden.

Bei einer sechsten Ausführungsform gemäß Fig. 10 sind abgewandelte Ausgestaltungen des Gefäßes 7 und des Trennelements 2 vorgesehen. Fig. 10 veranschaulicht außerdem in Ausschnitten und in vergrößertem Maßstab einen Teil 23 des Gefäßes 7 sowie einen Teil 24 des Trennelements 2. Wie aus der vergrößerten Darstellung des Teils 23 hervorgeht, ist ein Ni-Rahmen zur Ausbildung einer Glasschicht 27 mit z. B. Glasfritte belegt. Eine Reflexionsschicht 28, z. B. eine Aluminiumfolie, ist auf die Glasschicht 27 an der Innenfläche des Gefäßes 7 aufgebrannt. Die Reflexionsschicht 28 ist mit einer Leuchtstoffschicht 29 belegt. Wie aus der vergrößerten Darstellung des Teils 24 ersichtlich ist, sind beide Seitenflächen einer Ni-Platte 30 mit z. B. Glasfritte belegt. Bei dieser Anordnung sind beispielsweise eine Aluminium-Reflexionsfolie 28 auf der Glasschicht 27 ausgebildet und die Reflexionsfolie 28 mit einer Leuchtstoffschicht 29 belegt. Der Metallrahmen 26 und das Metall-Trennelement 30 können jedoch im voraus oxidiert werden, um ihre Korrosion vor der Ausbildung der Glasschichten auf ihnen zu verhindern. Ersichtlicherweise müssen allerdings die Lichtemissionseigenschaften der Leuchtstoffschichten in denselben Parallel-Entladungsstrecken jeweils gleich sein.

Bei der beschriebenen sechsten Ausführungsform sind der Metallrahmen 26 und das Metall-Trennelement 30 mit einer Glasschicht 27 beschichtet. Nach Fertigstellung der Lampe wird daher vom Metallrahmen und vom Metall- Trennelement kein verunreinigendes Gas freigesetzt, das die Betriebslebensdauer der Lampe beeinträchtigen könnte. Der Metallrahmen 26 und das Trennelement 30 können als Hilfselektrode für die Erzeugung eines elektrischen Felds benutzt werden. Da diese Teile jedoch mit der Glasschicht 27 beschichtet sind, tritt auch in diesem Fall keine Entladung zwischen der Hilfselektrode und der anderen Elektrode auf.

Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen eine siebte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher Gefäß 7 und Trennelement 2 materialeinheitlich aus Keramikmaterial mit drei parallelen Entladungsstrecken A, B und C ausgebildet sind. Eine Traganordnung 34 für die Halterung des Gefäßes 7 und zum Umschließen der Kathode 4 besteht ebenfalls aus Keramikmaterial. Die Anordnung umfaßt parallele Entladungsstrecken A, B und C für die Erzeugung grünen, blauen bzw. roten Lichts. Die Innenfläche des Gefäßes in der Parallel-Entladungsstrecke A sowie die Oberflächen der Abschnitte 2 a, 2 b des Trennelements 2 sind mit Leuchtstoffschichten für Grünlichtemission beschichtet. Die Innenfläche des Gefäßes in der Parallel-Entladungsstrecke B sowie die Oberflächen der Abschnitte 2 b, 2 c des Trennelements sind mit Leuchtstoffschichten beschichtet, die blaues Licht zu emittieren vermögen. Die Innenfläche des Gefäßes in der Parallel- Entladungsstrecke C sowie die Innenflächen der Abschnitte 2 c, 2 a des Trennelements sind mit Leuchtstoffschichten für die Emission von rotem Licht beschichtet. Wenn das Lichtstrahl-Übertragungsende 1 a aus Richtung der Mittelachse des Kolbens 1 unmittelbar von oben her betrachtet wird, müssen die Flächen der auf die Innenfläche des Gefäßes 7 aufgebrachten Leuchtstoffschichten vergrößert sein, damit sie bei Direktbetrachtung möglichst groß erscheinen. Aus diesem Grund ist der Durchmesser des kegelstumpfförmigen Abschnitts des Gefäßes 7 an der Kathodenseite so klein wie möglich ausgebildet. Genauer gesagt: die Querschnittsfläche der Entladungsstrecke ist im Bereich des kleineren Durchmessers (stark) verkleinert. In dieser Entladungsstrecke ist eine zwischen Kathode und Anode anzulegende Spannung erhöht. Da hierbei die Entladungs-Zündspannung erhöht wird, kann die Lampe kaum oder schwierig gezündet werden. Es ist dabei nötig, eine hohe Spannung zwischen Anode und Kathode anzulegen, um die Entladung einzuleiten. Für die Verringerung der Entladungs-Zündspannung ist es bekannt, eine Hilfselektrode oder eine Ionisierungselektrode vorzusehen. Wenn jedoch die erfindungsgemäße Mehrfarb-Leuchtstofflampe für eine Anzeigevorrichtung verwendet wird, muß die erwähnte Hilfselektrode beispielsweise aktiviert oder an Spannung gelegt werden, auch wenn während einer Deaktivierungsperiode keine Entladung zwischen Kathode und Anode auftritt. Daher wird die Leuchtstoffschicht auch während der entladungsfreien Periode für die Lichtemission aktiviert oder angeregt. Wenn in jeder Parallel- Entladungsstrecke eine Ionisierungselektrode vorgesehen ist, sind die Entladungs-Zündspannungen an den betreffenden Parallel-Entladungsstrecken verschieden, so daß keine klare bzw. deutliche Anzeige erzielt werden kann. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 und 12 ist daher eine ringförmige Ionisierungselektrode 33 vorgesehen, welche die Parallel-Entladungsstrecken im Raum oder Bereich zwischen Kathode 4 und Gefäß 7 vollständig umschließt. Diese Ionisierungselektrode ist über einen (Zuleitungs-)Stift 32 (vgl. Fig. 12) mit einer Spannung beaufschlagt.

Bei der beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 11 und 12 wird durch die ringförmige Ionisierungselektrode 33 ein Ionisierungszustand zwischen Kathode 4 und den Anoden 3 a bis 3 c erzeugt, ohne daß dies einen ungünstigen Einfluß auf die Entladung der einzelnen Parallel-Entladungsstrecken hätte, um die Entladungs-Zündspannung zu senken. Außerdem verhindert diese Ionisierung ein Anregen der Leuchtstoffschicht oder -schichten für eine Lichtemission während der Abschaltperiode. Außerdem können hierdurch die Entladungs-Zündspannungen der einzelnen Parallel-Entladungsstrecken vergleichmäßigt werden.

In den Fig. 13 und 14 ist eine achte Ausführungsform dargestellt, die sich von der Ausführungsform nach Fig. 8 dadurch unterscheidet, daß sie die Abschnitte 2 a bis 2 c des Trennelements und drei Parallel-Entladungsstrecken A bis C aufweist und daß jeweils eine Beziehung zwischen den Längen der Kathodenglimmentladung, des Faradayschen Dunkelraums und der in der Entladungsstrecke erzeugten positiven Säule, der Abstand zwischen der Kathode 4 und der Entladungsdurchtrittsöffnung 13 der Anordnung 12 zur Verhinderung einer Ausbreitung der Kathodenglimmentladung sowie die Höhe des Gefäßes 7 genau festgelegt sind. Wie in Verbindung mit der Ausführungsform gemäß Fig. 6 beschrieben, ist es für das Emittieren eines monochromatischen (einfarbigen) Lichtstrahls nötig, eine Ausbreitung der Kathodenglimmentladung in eine unerwünschte Parallel- Entladungsstrecke durch Verhinderung der Ausbreitung der negativen Glimmentladung am Umfang der Kathode zu verhindern. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 14 die Strecke 35 zwischen dem oberen Ende der Kathode 4 und der Entladungs-Durchtrittsöffnung 13 länger als die Kathodenglimmentladung bzw. das Kathodenglimmlicht, und die effektive Höhe des Gefäßes 7 (Strecke zwischen unterem Ende der Anode 3 a und unterem Ende des Gefäßes 7 gemäß Fig. 14) ist größer gewählt als die Länge der positiven Säule. Auf diese Weise ist es möglich, eine Ausbreitung des Kathodenglimmlichts zur unerwünschten Parallel-Entladungsstrecke zu verhindern und die durch die positive Säule erzeugte Ultraviolettstrahlung effektiv für die Anregung der Leuchtstoffschicht zu nutzen.

Bei der in den Fig. 15 und 16 gezeigten neunten Ausführungsform der Erfindung sind das Gefäß 7, das Trennelement 2 und die Anordnung 12 zur Verhinderung einer Ausbreitung des Kathodenglimmlichts als einstückiger Körper aus Keramikmaterial geformt. Ein Luftraum 38 für einen Faradayschen Dunkelraum (entsprechend dem bei 37 in Fig. 14) ist zwischen dem unteren Abschnitt des Gefäßes 7 und der genannten Anordnung 12 zur Verhinderung einer Kathodenglimmlichtausbreitung ausgebildet. Dieser Luftraum (oder -spalt) 38 ist im Bereich der Entladungsdurchtrittsöffnung 13 der genannten Anordnung 12 vorgesehen. Der Kolben 1, die Parallel-Entladungsstrecken A bis C, die Anoden 3 a bis 3 c und die Kathode 4 brauchen nicht im einzelnen erläutert zu werden, weil sie den entsprechenden Teilen bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen ähnlich sind.

Wenn das Gefäß 7 und das Trennelement 2 aus Metall geformt sind, erhöht sich deshalb, weil die Wärmekapazität von Metall klein ist, die Temperaturänderungsgeschwindigkeit (Änderung der Temperatur pro Zeiteinheit) zwischen den Aktivierungszeiten und den Abschaltzeiten der Leuchtstofflampe. Dies bedeutet, daß die Temperatur in der Leuchtstofflampe instabil wird. Infolgedessen wird der (durch den Bereich niedrigster Temperatur bestimmte) Quecksilberdampfdruck in der Lampe instabil. Daher werden auch die elektrischen Eigenschaften und die Lichtabgabeleistung der Lampe instabil. Insbesondere bei einer eine Vielzahl von Lampen aufweisenden Anzeigevorrichtung sind jeweils durch Aktivierung oder Anregung erwärmte Lampen und abgeschaltete Lampen gleichzeitig vorhanden. Wenn diese Lampen gleichzeitig gezündet werden, sind zwischen den einzelnen Lampen Intensitäts- bzw. Leuchtstärkeunterschiede, Farbunregelmäßigkeiten und Farbverschiebungen zu beobachten. Außerdem wird bei einer Brenntemperatur (ungefähr 500°C) Sauerstoff als Verunreinigungsgas von den Metallflächen freigegeben, wenn die Leuchtstoffschichten auf den vorbestimmten Innenflächen der Parallel-Entladungsstrecken ausgebildet sind, wodurch Lichtabgabeleistung und elektrische Eigenschaften der Lampe beeinträchtigt werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 15 und 16 sind dagegen die Parallel-Entladungsstrecken sämtlich aus Keramikmaterial geformt, das eine höhere Wärmekapazität und einen höheren thermischen Widerstand besitzt als Metall. Aus diesem Grund können die angegebenen Mängel sämtlich vermieden werden. Aufgrund der großen Wärmekapazität wird die Temperatur stabilisiert, so daß auch die elektrischen Eigenschaften und die Lichtabgabeleistung der Leuchtstoff­ lampe stabilisiert werden. Wenn eine Anzeigevorrichtung aus (derartigen) Leuchtstofflampen aufgebaut wird, kön­ nen Farbunregelmäßigkeit und -verschiebung unterdrückt werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 15 und 16 ist die Anordnung 12 zur Verhinderung einer Kathodenglimmlicht­ ausbreitung als einheitlicher Körper mit den Keramik­ materialteilen ausgebildet. Auf diese Weise werden die in der Leuchtstofflampe herrschende Temperatur sowie die elektrischen Eigenschaften und die Lichtabgabelei­ stung der Leuchtstofflampe durch Unterdrückung der Tem­ peraturänderung um die Kathode 4 herum auf einen engen Bereich weiter stabilisiert, während außerdem auch die Zahl der Einzelteile verkleinert und die Zahl der Montageschritte verringert werden. Auch wenn die Ausbreitungsverhinde­ rungsanordnung 12, wie in Fig. 6 gezeigt, aus Metall be­ steht, während Gefäß 7 und Trennelement 2 materialein­ heitlich aus Keramikmaterial geformt sind, wie dies bei der Ausführungsform gemäß Fig. 15 und 16 der Fall ist, können dieselben Vorteile wie bei der neunten Aus­ führungsform erzielt werden.

Fig. 17 veranschaulicht eine zehnte Ausführungsform der Erfindung mit einem Kolben, der einen Luftraum für kondensierenden Quecksilberdampf aufweist. Gemäß Fig. 17 ist an der Seite des Lichtstrahl-Übertragungs­ endes eines Kolbens 41 ein Abschnitt 41 a mit einem nach außen erweiterten Raum a angeformt. Mit 40 ist ein Entladungskörper bezeichnet, in welchem Gefäß, Trennelement und Anordnung zur Verhinderung einer Kathodenglimmlichtausbreitung in Form eines materialein­ heitlichen Körpers aus Keramikmaterial angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform sind vier parallele Entladungs­ strecken A, B, C und D vorgesehen. Wie vorher beschrie­ ben, ist ein Entladungsgas aus z. B. Quecksilber und einem Edelgas in den Kolben eingeschlossen. Wenn der Kolben 41 ähnlich ausgebildet ist wie der Kolben 1 gemäß Fig. 16, wird das Lichtstrahl-Übertragungsende 1 a, d. h. die Anzeigefläche, gekühlt. Demzufolge kondensiert Quecksilber an der Innenfläche dieses Übertragungs- oder Emissionsendes. Dieses kondensierte Quecksilber absor­ biert das Licht, so daß sich nicht nur der Lampenwir­ kungsgrad verringert, sondern auch die Lichtfarbe auf­ grund der Lichtabsorption beeinträchtigt wird. Da je­ doch gemäß Fig. 17 der erweiterte Abschnitt 41 a mit dem nach außen erweiterten Raum a vorgesehen ist, kon­ densiert das Quecksilber nicht an der Innenfläche des Lichtstrahl-Übertragungsendes, sondern in dem nach außen erweiterten Raum a. Infolgedessen werden eine Lichtabsorption und eine Herabsetzung des Lampenwirkungs­ grades vermieden, so daß eine zufriedenstellende Anzei­ ge-Farbsteuerung möglich ist.

Claims (15)

1. Licht verschiedener Farbe liefernde Leuchtstofflampe mit:

• - einem eine Entladungssubstanz einschließenden Kolben (1),
• - räumlich getrennt im Kolben angeordneten ersten Elektroden (3 a, 3 b, 3 c, 3 d) und einer zweiten Elekrode (4),
• - einem Trennelement (2 a, 2 b, 2 c, 2 d) zum Unterteilen des Innenraums des Kolbens (1) in mehrere getrennte, zwischen jeweils einer der ersten Elektroden (3 a, 3 b, 3 c, 3 d) und der zweiten Elektrode (4) festgelegte Entladungsstrecken (A, B, C, D) und
• - mehreren auf inneren Oberflächen aufgetragenen Leuchtstoffschichten unterschiedlicher Farbemission,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Trennelement (2 a, 2 b, 2 c, 2 d) in einem zusätzlichen Gefäß (7) vorgesehen ist, das erste und zweite Entladungsstrom- Durchtrittsöffnungen hat, von denen die ersten Durchtrittsöffnungen zu den ersten Elektroden (3 a, 3 b, 3 c, 3 d) benachbart sind, und
• - die Leuchtstoffschichten auf die Innenfläche des Gefäßes (7) aufgetragen sind.

2. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (7) eine zylindrische Form mit einem offenen Ende und einer Bodenplatte (10) aufweist, das offene Ende den ersten Elektroden (3 a-3 d) und die Bodenplatte (10) der zweiten Elektrode (4) zugewandt sind und mehrere Entladungsstrom- Durchtrittsöffnungen (11 a-11 d) vorgesehen sind, die jeweils einer der getrennten Entladungsstrecken (A, B, C, D) entsprechen (Fig. 5).

3. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (7) einen kegelstumpfförmigen Innenflächenabschnitt aufweist, dessen weiterer, den größeren Durchmesser besitzender Abschnitt den ersten Elektroden (3 a-3 d) und dessen schmälerer Endabschnitt mit dem kleineren Durchmesser der zweiten Elektrode (4) zugewandt sind (Fig. 3, 4).

4. Leuchtstofflampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der schmälere Endabschnitt des kegelstumpfförmigen Innenflächenabschnitts durch eine Platte (7 a) verschlossen ist und die Seitenwand des Innenflächenabschnitts mit einer Anzahl von Entlastungsstrom-Durchtrittsöffnungen (8 a-8 d) versehen ist, die jeweils einer der getrennten Entladungsstrecken entsprechen (Fig. 3).

5. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine eine Glimmentladungsausbreitung verhindernde Abschirmung (12) für die zweite Elektrode (4) zwischen der Entladungsdurchtrittsöffnung in das Gefäß (7) und der zweiten Elektrode (4) vorgesehen ist und die genannte Abschirmung (12) Mittel zur Verhinderung einer Führung der Glimmentladung zu einer nicht gewählten Entladungsstrecke der getrennten Entladungsstrecken (A, B, C, D) aufweist (Fig. 6, 7, 8).

6. Leuchtstofflampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Glimmentladungsausbreitung verhindernde Anordnung (12) eine die zweite Elektrode (4) umschließende Seitenwand und eine obere Wand mit einem Entladungsauslaß (13), welcher der Entladungsdurchtrittsöffnung des Gefäßes (7) zugewandt ist, aufweist und daß das Trennelement (2 a-2 d) zumindest bis zum Entladungsauslaß (13) verlängert ist (Fig. 6, 7, 8).

7. Leuchtstofflampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der verlängerte Abschnitt des Trennelements (2 a-2 d) nicht mit der Leuchtstoffschicht beschichtet ist.

8. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (7) aus einem elektrischen Leiter (20) besteht, der mit einer Speiseleitung (22) für die Zufuhr einer Spannung zum Gefäß (7) verbunden ist (Fig. 9).

9. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (7) aus einem elektrischen Leiter (20) besteht und je eine Keramik-Isolierschicht (21) auf beide Seiten des elektrischen Leiters (20) aufgetragen ist (Fig. 9).

10. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Trennelement (2 a-2 d) eine Leuchtstoffschicht (29) vorgesehen ist, wobei diese Leuchtstoffschicht und die Leuchtstoffschicht des Gefäßes (7) an derselben getrennten Entladungsstrecke in ihren Leuchteigenschaften jeweils gleich sind.

11. Leuchtstofflampe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Leuchtstoffschicht (29) und dem Trennelement (2 a-2 d) eine Reflexionsschicht (28) vorgesehen ist (Fig. 10).

12. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (7) und das Trennelement (2 a-2 d) als materialeinheitlicher Körper aus Keramikmaterial ausgebildet sind.

13. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Ionisierungselektrode (33) so angeordnet ist, daß sie den Luftspalt zwischen dem Gefäß (7) und der zweiten Elektrode (4) umschließt.

14. Leuchtstofflampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (7) und die eine Glimmentladungsausbreitung verhindernde Abschirmung (12) als materialeinheitlicher Körper aus einem Keramikmaterial ausgebildet sind.