DE2347283A1

DE2347283A1 - Anzeigeroehre fuer leuchtzeichen und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2347283A1
Application number: DE19732347283
Authority: DE
Inventors: Masaki Kobayakawa; Shigeru Yamashita; Kazufumi Yawata
Original assignee: Nippon Electric Kagoshima Ltd
Current assignee: Nippon Electric Kagoshima Ltd
Priority date: 1972-09-20
Filing date: 1973-09-20
Publication date: 1974-03-28
Also published as: GB1433390A; US3836806A

Description

PATENTAIiWA LT

8 MÜNCHEN 71

HINDELAIiGSTHASSE 8 TELEFON OSll/75 7725 TELEÖHAMMADHESSE: PATITIA MÜNCHEN

Nippon Electric Kagoshima, Limited 12 699, lakemoto, Jzumi-shi, Kagoshima

Japan

Anzeigeröhre für Leuchtzeichen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung "betrifft eine Anzeigeröhre für wenigstens ein Leuchtzeichen mit einem plattenförmigen Substrat aus einem Isoliermaterial, einer Kathode auf der Vorderseite des Substrates, Vorrichtungen zur Steuerung der von der Kathode ausgesendeten Elektronen auf der Vorderseite des Substrates und Träger auf dem Substrat für die Steuervorrichtungen entlang Längskanten des Substrates.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung solcher Anzeigeröhren.

Anzeigeröhren dieser Art sind "bekannt, in denen Elektronen von einer Kathode durch ein Gitter auf diejenigen Leuchtsegmente auf der Stirn- oder Sichtseite eines Substrates aus Isoliermaterial ausgesendet werden, die selektiv an einem positiven Potential liegen, um die Segmente in einem

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Mit. 58/Ä«.j31 l'OSTSCHiäi . MÜNCHEN 145918-809

ausgewählten Bild zum Leuchten zu bringen. Das Gitter dient dabei zur im wesentlichen einheitlichen Terteilung der Elektronen auf den Segmenten, die an positivem Potential liegen. Das Gitter dient gewöhnlich auch zur Beschleunigung der Elektronen. Eine Anzeigeröhre für im wesentlichen gleichzeitige Atizeige einer Mehrzahl von ausgewählten Ziffern, Symbolen und/oder Buchstaben, die bier als Zeichen bezeichnet werden, enthalten häufig mehrere Gitter und zwar ein Gitter pro Zeichen. Außerdem enthält die Anzeigeröhre einen elektrisch leitenden Film bzw. Schicht an der Innenseite einer Vakuumröhre, die die Kathode, die Gitter und das Substrat aus Isoliermaterial aufnimmt. Der Film bzw. die Schicht dient zur elektrostatischen Abschirmung der Innenseite der Vakuumröhre. Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Anzeigeröhre zur Anzeige von 8 Ziffern beschrieben, obwohl die Erfindung genau so gut für eine Anzeigeröhre geeignet ist, mit der nur eine einzige oder eine andere Anzahl von Ziffern oder Zeichen angezeigt werden kann.

In einer Anzeigeröhre bildet das Substrat aus einem Isoliermaterial mit Leuchtsegmenten auf dem Substrat, die in mehreren Gruppen entsprechend den Formen der Zeichen angeordnet sind, einen Grundplattenaufbau zusammen mit Trägern auf der Grundplatte für die Kathode und die Gitter und sich von dem Substrat nach außen erstreckenden Leitern für die Segmente, die Kathode und die Gitter. Wie nachfolgend mehr im einzelnen erläutert ist, besitzen herkömmliche Grundplattenanordnungen für Anzeigeröhren verschiedene Nachteile, wie geringe Herstellungsgüte bzw. hohe Ausschußraten bei ihrer Herstellung, Störlumineszenz und/ oder Fehlanzeigen. Außerdem kann der elektrisch leitende Film an der Innenseite der Vakuumröhre beschädigt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher,, eine Anzeigeröhre mit einem vorstehend bezeichneten Grundplattenaufbau anzugeben,

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die sich leicht herstellen läßt und eine hohe Cualität besitzt. Dabei soll der elektrisch leitende Film auf der Innenseite der Vakuumröhre nicht beschädigt werden. Außerdem soll Störlumineszenz und/oder Fehlanzeigen vermieden sein.

Die Aufgabe wird bei einer Anzeigeröhre der eingangs genannten Art erfindungsgemäß derart gelöst, daß das Substrat Vorsprünge entlang seinen Längskanten aufweist, die sich seitwärts über die Träger für die Steuervorrichtungen hinauserstrecken.

Eine vorteilhafte Ausführung nach der Erfindung besteht darin, daß jeder Träger für die Steuervorrichtungen einen mittleren Vorsprung als Bindeglied zu einem abgetrennten Gitterträgerrahmen aufweist, wobei die Vorsprünge des Substrates die Vorsprünge der Träger überragen.Die Vorsprünge der Träger für die S --»uervorrichtungen, wie z.B. ein oder mehrere Gitter, sind beim Schneiden der Träger aus wenigstens zwei Gitterträgerrahmen zurückgeblieben.

Weitere vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sieh aus weiteren Merkmalen der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung.

Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Anzeigeröhren besteht darin, daß die längs einer Längskante des Substrates anzubringenden Träger für die Steuervorrichtungen (Gitter) vor ihrer Montage auf dem Substrat über mittlere Vorsprünge der Reihe nach in bestimmten Abständen voneinander an einem Rahmenteil gehalten werden, daß die Träger mit dem Rahmenteil auf dem Substrat in ihren vorbestimmten Stellungen befestigt v/erden, wobei die Vorspringe an den Trägern jeweils zwischen benachbarten seitlichen Vorsprüngen des Substrates zu liegen kommen und daß nach der Befestigung der Träger auf dem Substrat der Rahmen von den Gitterträgern abgetrennt

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wird, wobei die Torsprünge des Substrates die an den Trägern zurückbleibenden Torsprünge seitlich überragen.

In Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung schematisch dargestellt.
Hierin zeigt:

1 eine perspektivische Ansicht einer Anzeigeröhre teilweise aufgebrochen,

iig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Grundplattenaufbaues als ein Teil einer herkömmlichen Anzeige röhre ,

eine perspektivische Ansicht eines Grundplattenaufbaues gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung und

Mg.' 4 eine entsprechende Ansicht eines Grundplattenaufbaues gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel nach der Erfindung.

Bevor die Erfindung anhand von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen mehr im einzelnen beschrieben und erläutert wird, wird zur Terdeutlichung und zum besseren Terständnis der Erfindung eine herkömmliche Anzeigevorrichtung mit ihren Nachteilen anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Anzeigeröhre für mehrere Leuchtziffern. Die Röhre besteht aus einem Takuumkolben 11, einem in dem Kolben 11 mit nicht dargestellten Mitteln gehaltenen Grundplattenaufbau 12, einer sich in dem Kolben 11 in seiner Längs richtung erstreckenden Kathode 13 vor bzw. oberhalb der Grundplatte 12, mehreren Gittern 14 zwischen der Kathode -13 und dem Grundplattenaufbau 12, wobei pro Ziffer ein Gitter

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vorhanden ist, mehreren Steckkontakten 15 am Röhrenfuß für die Kathode 13» die Gitter 14 und die Anodensegmente der Grundplatte 12. Die Gitter dienen zur Verteilung der Elektronen, die durch die Kathode 13 im wesentlichen gleichförmig auf diejenigen Anodensegmente abgestrahlt werden, welche über zugehörige Steckkontakte 15 selektiv an positivem Potential liegen. Auf der Innenseite der Vakuumröhre 11 befindet sich ein elektrisch leitender PiIm bzw. Schicht (nicht dargestellt) hauptsächlich für die elektrostatische Abschirmung der Innenseite der Vakuumröhre 11 von dem elektrostatischen PeId, daß das Verhalt—en der Elektronen in der Vakuumröhre 11 stören kann.

Pig. 2 zeigt ein Beispiel für einen herkömmlichen Grundplattenaufbau 12 bestehend aus einem Isoliermaterialsubstrat 20, wie Keramik, Glas, Steatit oder dergleichen und mehreren LeuchtetoffSegmenten 21, die in Gruppen auf der Vorderseite des Substrates 20 angeordnet sind. Die Stirnflächen der Leuchtetoffsegmente 21 sind vorzugsweise bündig mit der Vorderseite des Substrats 20. Eine solche Anordnung der Leuchtstoff segmente 21 wird auch als "auf der Vorderfläche angeordnet" bezeichnet. Die Leuchtstoffsegmente 21 einer Gruppe sind derart angeordnet, daß sie im wesentlichen eine "acht" bilden. Außerdem gehört zu einer Leuchtstoffsegmentengruppe ein zusätzliches Segment für einen Dezimalpunkt und ein Segment für die Anzeige einer "vier", das auch entbehrlich sein kann. In bekannter Weise bildet jedes der Leuchtstoffsegmente 21 zusammen mit einem elektrisch leitenden Film oder Schicht (nicht gezeigt) hinter dem Leuchtstoffsegment ein in Verbindung mit Pig. 1 bezeichnetes Anodensegment. Die Grundplatte 12 enthält weiterhin mehrere Segmentleiter 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g, 22h und 22i, die mit den elektrisch leitenden Schichten hinter den entsprechenden Leuchtstoffsegmenten verbunden sind, Gitterträger 23 für die betreffenden Gitter 14» die auf der Vorderseite des Substrates 20 paarweise zu beiden Seiten der einzelnen Leuchtstoffsegmentgruppen

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und entlang den Längsseiten des Substrates angeordnet sind, Gitterleiter 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247 und 248, die wenigstens mit einem der entsprechenden Paare der Gitterträger 23 verbunden sind, zwei Kathodenträger 251 und 252 und zwei Kathodenleiter 261 und 262, die an die entsprechenden Kathodenträger angeschlossen sind.

Die Träger 23 und 25 (251 und 252) und die leiter 22 (22a, 22b ... und 22i), 24 (241, 242 ... und 248) und 26 (261 und 262), sind gewöhnlich mit metallischen Leitern (nicht gezeigt) verlötet, die einleitend auf der Vorderseite des Substrates 20 angeordnet sind. Die Verbindungen zwischen den elektrisch leitenden Filmen und den entsprechenden Segmentleitern 22, zwischen den Gitterträgern 23 und den entsprechenden Gitterleitern 24 und zwischen den Kathodenträgern 25 und den entsprechenden Kathodenleitern 26 stellen gedruckte Schaltungen dar, die vorzugsweise aus Platten bestehen, die zwischen Schichten eines mehrschichtigen Keramiksubstrates 20 angeordnet sind. Die Leuchtstoffsegmente werden anschließend auf den entsprechenden elektrisch leitenden Schichten gelegt, um die Anodensegmente zu bilden. In vielen Fällen war es unausbleiblich, daß die Leuchtet off schichten mit den Trägern 23 und 25 und den Leitungen 22, 24 und 26 in Kontakt kamen. Leuchtstoffschichten die auf einigen oder allen Gitterträgern 23 und auf den Gitterleitern 24 zu liegen kamen, erzeugten im Betrieb Fehl- oder Streulumineszenz. Die Leuchtstoff schicht en, die auf einigen oder allen Leitern 22, 24 und 26 zu liegen kommen, überbrücken vielfach die Leiter. Da ein Leuchtstoff ein Halbleiter ist, stellt jede der Leuchtstoffschichten einen Widerstand in der Größenordnung von ein:gen hundert Ohm bis zu einigen Kiloohm dar, so daß zwischen den Leitern 22, 24 und/oder 26 Kurzschlüsse vorhanden sein können, wodurch unerwünschte Anzeigen entstehen und hohe Belastungen am Netzteil (nicht gezeigt) für die Anzeigeröhre auftreten. Die Entfernung von solchen fehl liegenden Leuchtstoffschichten ist sehr mühsam.

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In Pig. 2 können die freien Enden der Leiter 22, 24 und 26 durch Rahmenleiterteile 271-, 272, 275 und 274 in vier Gruppen zusammengefaßt sein. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die elektrisch leitenden Pilme elektrisch zu bilden und gleichzeitig eine Spannung zwischen den Leitungsgruppen anzulegen. Die Leuchtstoffsegmente 21 werden bzw. können in der gleichen Weise und gleichzeitig elektrisch gebildet werden. Weil jeder der Leitergruppen die durch Rahmenleiterteile 271, 272 und 273 verbunden sind, Segment- und Gitterleiter enthalten, ist es unausweichlich, daß fehl liegende Leuchtstoffschichten, wie solche auf den Gitterträgern 23, Störlumineszenz hervorrufen. Obgleich die Rahmenleitertechnik zur Erhöhung der Güte des Anlötens der Leiter 22, 24 und 26 an das Substrat 20 und der Bildung der elektrisch leitenden Schichten und der Leuchtstoffsegmente 21 auf dem Subs+rat 20 nützlich ist, ist die Anwendung der Rahmenleitertechnik noch mangelhaft im Hinblick auf die geringe Herstellungsgüte der Grundplatten 12 und damit auch der Anzeigeröhren und der dadurch bedingten Störlumineszenz. Außerdem ist die Rahmenleitertechnik nicht für die Gitterträger 23 und die Kathodenträger 25 geeignet. Das Anlöten der !Träger 23 und 25 einer nach dem anderen auf dem Substrat 20 erschwert die Herstellung des Grundplattenaufbaues und kann die Qualität der Fertigung beeinträchtigen. Das liegt nicht nur daran, daß das Anlöten der Iräger 23 und 25 besonders zeitaufwendig ist, sondern daß es auch schwierig ist, die Träger 23 und 25 in der richtigen Lage anzuordnen.

iig. 3 zeigt einen Grundplattenaufbau 12 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, wobei Einzelheiten, die denjenigen in Pig. 2 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Abweichend von der herkömmlichen Grundplatteneinheit nach Pig. 2 sind die Segmentleiter 22 auf der Vorderseite des Substrates 20 an dessen längsseitigen Enden jeweils nach außen gerichtet. Dagegen sind die Gitter-

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leiter 24 auf der Rückseite des Substrates 20 an dessen längsseitigen Enden jeweils nach außen gerichtet. Damit "besteht die Möglichkeit, die Segmentleiter 22 und die Gitterleiter in verschiedenen Gruppen durch Rahmenleiterteile 271 und einerseits und Rahmenleiterteile 2-73 und 274 andererseits zusammenzufassen, um die unerwünschte Anzeige während des Anzeigebetriebes und den Verbrauch von elektrischer Energie durch Kurzschlüsse zu vermeiden. Die Zusammenfassung von Segmentleitern 22 und Gitterleitern 24 in verschiedenen Leitergruppen gestattet es, die Spannung für die Leuchtstoffsegraente 21 nur an die Segmentleitergruppen anzulegen, die von den Rahmenleiterteilen 271 und 272 zusammengefaßt sind. Hierdurch wird die unerwünschte Anordnung von Leuchtstoffschichten auf den Gitterträgern 23 verhindert. Daraus resultiert eine wesentlich verbesserte Herstellungsqualität von Grundplatten bei Vermeidung von Störlumineszenz. Die Gitterleiter 24 in S¹Ig. 3 überragen nur aus Gründen der vereinfachten Darstellung die Segmentleiter 22 nach außen. Insofern als die Elektronen, die von der Kathode 13 ausgesandt werden, keine ausreichende Energie beim Erreichen der Kathodenträger 251 und 252 erwerben, die im wesentlichen an dem gleichen Potential wie die Kathode 13 liegt, zeigen die geBtorten bzw. fehlerhaften Leuchtstoffschichten, wenn sie auf diesen Trägern und 252 gebildet sind, keine Lumineszenz. Es ist daher möglich, die Kathodenleiter 261 und 262 in einer der Leitergruppen für die Segmentleiter 22 und die Gitterleiter 24 e inzugruppi eren·

Bezüglich i"ig. 3 ist hervorzuheben, daß die Gitterträger 23 auf der Rückseite des Substrates 20 angeordnet sind und daß die Gitterträger 23 von der Vorderseite des Substrates 20 durch Ausschnitte zugänglich sind, die für jeden Gitterträger 23 vorhanden sind und jeweils zwischen Vorsprüngen 28 liegen, die sich an den Längsseiten des Substratkörpers 20 oberhalb der Gitterträger 23 erstrecken. Es ergibt sich, daß die freien

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Enden der Vorsprünge 28 die gesamte Breite des Grundplattenaufbau.es 12 bestimmen und somit dazu geeignet sind, die elektrisch leitende Schicht auf der Innenseite der Vakuumröhre 11 in vorteilhafter Weise gegen Beschädigungen zu schützen· Die Gitterträger 23 sind auf den Rückseiten der Vorsprünge 28 gehalten. Überflüsse bzw. unnötige, leuchtstoffschichten, sofern sie auf den Gitterträgern 23 gebildet sind, führen zu keiner Störlumineszenz bei einer Betrachtung der Anzeigeröhre von der Vorderseite aus.

In Fig. 4 sind entsprechende Teile aus Pig. 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Auf Grund der Vorsprünge 28 an dem Substrat besteht die Möglichkeit, die Gitterträger 23, die entlang jeder Längskante des Substrates 20 anzuordnen sind, vor ihrer Montage durch ein Rahmenleiterteil (nicht gezeigt) ähnlich den Rahmenleiterteilen 271 bis 274 zu einem Gitterträgerrahmen zu verbinden. Hierdurch wird die Herstellungsqualität des Grundplattenaufbaues und damit auch der Leuchtstoff anzeigeröhre bemerkenswert erhöht. Die Gitterträger können an dem Körper des Substrats 20 innerhalb der Boden-linie der Ausnehmungen zwischen benachbarten Vorsprüngen 28 befestigt werden, besser als nur auf den Vorsprüngen 28. Es ist daher möglich, von einigen Vorsprüngen 28 abzusehen, die in Fig. 4 dargestellt Bind. Mit den Vorsprüngen 28, die sich über die mittleren Vorsprünge 29 an den Gitterträgern hinauserstrecken, welche zurückbleiben, nachdem die auf dem Substrat 20 an den betreffenden Seiten der Leuchtstoffsegmente 21 befestigten Gitterträger 23 von den Gittertragrahmen abgeschnitten sind, ist es möglich, den elektrisch leitenden Film auf der Innenseite der Vakuumröhre 11 gegen Beschädigung zu schützen.

Mit den Gitterträgern 23, befestigt an der Vorderseite des Substrates 20, wie es im zweiten Ausführungsbeispiel der Fall

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Ist, ist es auch.möglich, die Gitterleiter 24 in Längsrichtung auf der Vorderseite an den Endflächen und die Segmentleiter 22 in Längsrichtung auf der Rückseite an den Endflächen des Substrates 20 anzuordnen. Wenn die Gitterträger 23 auf der Rückseite des Substrates 20 befestigt sind, wie im ersten Ausfübrungsbeispiel, so ist es möglich, die überflüssigen Leucbtstoffschiehten auf den Gitterträgern 23 durch Bürsten oder Blasen mit luft bei durch Masken besonders geschützten Segmenten 21 zu entfernen, ohne daß irgend eine Beschädigung der !leuchtstoffsegmente 21 auftritt·

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

ί 1.J Anzeigeröhre für wenigstens ein Leuchtzeichen mit einem plattenförmigen Substrat aus einem Isoliermaterial, einer Kathode auf der Vorderseite des Substrates, Vorrichtungen zur Steuerung der von der Kathode ausgesendeten Elektronen auf der Vorderseite des Substrates und Träger auf dem Substrat für die Steuervorrichtungen entlang Längskanten des Substrates, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (12) Vorsprünge (28) entlang seinen längskanten aufweist, die sich seitwärts über die. Träger (23) für die Steuervorrichtungen hinauserstrecken.

2. Anzeigeröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Träger (23) für die Steuervorrichtungen einen mittleren Vorsprung (29) als Bindeglied zu einem abgetrennten G'tterträgerrahmen aufweist, wobei die Vorsprünge (28) des Substrates (20) die Vorsprünge (29) der Träger überragen.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Leuchtstoffsegment auf der Vorderseite des Substrates angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich Leiter (22) für die Leuchtstoffsegmente (21) auf der Vorderseite des Substrates (20) an den Endflächen¹in Längsrichtung nach außen erstrecken und daß sich Leiter (24) für die Steuervorrichtungen auf der Rückseite des Substrates an den Endflächen in Längsrichtung nach außen erstrecken.

4. Anzeigeröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (23) für die Steuervorrichtungen an der Rückseite des Substrates befestigt sind. _.--'"

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5. Verfahren zur Herstellung der Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß die längs einer iängskante des Substrates anzubringenden Träger für die Steuervorrichtungen (Gitter) vor .ihrer Montage auf dem Substrat über mittlere Vorsprünge der Reihe nach in bestimmten Abständen voneinander an einem Rahmenteil gehalten werden, daß die Träger mit dem Rahmenteil auf dem Substrat in ihren vorbestimmten Stellungen befestigt werden, wobei die Vorsprünge an den Trägern jeweils zwischen benachbarten seitlichen Vorsprüngen des Substrates zu liegen kommen und daß nach der Befestigung der Träger auf dem Substrat der Rahmen von den Gitterträgern abgetrennt wird, wobei die Vorsprünge des Substrates die an den Trägern zurückbleibenden Vorsprünge seitlich überragen.

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