DE3036158C2

DE3036158C2 - Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE3036158C2
Application number: DE3036158A
Authority: DE
Inventors: Takashi Hattori; Satoru Mobara Chiba Makita
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 1979-10-04
Filing date: 1980-09-25
Publication date: 1983-11-10
Also published as: US4395654A; GB2062952A; DE3036158A1; GB2062952B; JPS5758684Y2; JPS5654562U

Description

Die Erfindung betrifft eine Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Pantentanspruches 1, wie sie aus der japanischen Gebrauchsmuster-Auslegeschrift 44 23 238 bekannt ist

Fluoreszenz-Anzeigevorrichtungen werden allgemein in verschiedenen elektronischen oder elektrischen Geräten verwendet, da sie selbstleuchtend sind, mit einer relativ niedrigen Spannung angesteuert werden können und eine geringe Leistungsaufnahme sowie hervorragende Eigenschaften hinsichtlich ihrer Leuchtfarben besitzen. Leuchtstoffe, die zumeist in üblichen Fluoreszenz-Anzeigevorrichtungen verwendet werden, beruhen auf dem System ZnO:Zn und senden grünes Licht aus. In letzter Zeit werden Fluoreszenz-Anzeigevorrichtungen angestrebt, die auch andere Leuchtfarben als Grün aussenden können. Daher wurden andere Leuchtstoffe als der ZnO.Zn-Leuchtstoff entwickelt und in der Praxis eingesetzt, wie z. B. rotes Licht emittierende Leuchtstoffe, aus einer Mischung von leitendem Material mit einem Y2O3: Eu-, einem Y₂O₂S : Eu- oder einem YVO₄: Eu-Leuchtstoff, ein gelbes Licht emittierender Leuchtstoff aus einer Mischung von leitendem Material mit einem ZnS : Mn-Leuchtstoff oder ein blaues Licht emittierender Leuchtstoff aus einer Mischung von leitendem Material mit einem ZnS : Ag-Leuchtstoff.

Aus der US-PS 40 47 072 ist eine Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung bekannt, bei der auf balkenförmige Anodensegmente Leuchtstoffschichten aufgetragen sind, die durch wahlweise von Kathoden ausgesandte und auf die Anoden auftreffende Elektronen zum Leuchten angeregt werden.

Außerdem gibt es bisher verschiedene Anzeigevorrichtungen, die ihre Anzeigefarbe abhängig von Eingangssignalen verändern können und die neu entwickelten sowie die herkömmlichen ZnO: Zn-Leuchtstoffe verwenden.

F i g. 1 zeigt das Anzeigemuster einer derartigen herkömmlichen Anzeigevorrichtung (vgL JP-GM-AS 44 23 238). Dieses Anzeigemuster besteht aus sieben balkenförmigen Anodensegmenten, die in der Form einer »8« angeordnet sind. Die einzelnen Anodensegmente weisen jeweils ein erstes und ein zweites Untersegment auf. Die ersten Untersegmente la bis Xg bilden einen inneren Anzeigeteil und die zweiten Untersegmente 2a bis 2g bilden einen äußeren Anzeigeteil. Auf den inneren und den äußeren Anzeigeteil sind Leuchtstoffe verschiedener Leuchtfarben aufgetragen, υτι dadurch jeweils einen Anzeigeteil zu bilden. In dem in F i g. 1 gezeigten Anzeigemuster sind aber die Abstände zwischen den Untersegmenten 2a und 2b sowie den Untersegmenten 2c und 2d groß, und die Zwischenräume der Untersegmente 2g, 2b und 2c oder der Segmente 2g, 2/und 2e wirken unnatürlich. Die durch das in Fig. 1 dargestellte Anzeigemuster angezeigten Ziffern sind daher wenig ansprechend und kaum lesbar.

Als andere Möglichkeit gibt es ein Anzeigemuster (vgl. JP-OS 53 121457), bei dem die Lesbarkeit verbessert ist und das eine Vielfarben-Anzeige erlaubt, wie dies in Fig.2 dargestellt ist. In dem in Fig.2 gezeigten Anzeigemuster ist eine Zahl des Ziffernanzeigeteils aus sieben ersten Untersegnenten 3a bis Zg und sieben zweiten Untersegmenten 4a bis 4g zusammengesetzt. Die ersten Untersegmente 3a bis 3g bilden einen ersten Anzeigeteil 3 und die zweiten Untersegmente 4a bis 4g bilden einen zweiten Anzeigeteil 4. Auf den Untersegmenten 3a bis 3g und 4a bis 4g der jeweiligen Anzeigeteile 3 und 4 sind Leuchtstoffe verschiedener Leuchtfarben aufgetragen, und einer der Anzeigeteile wird erregt und bt-leuchtet, indem entweder ein Gitter 5 oder ein Gitter 6 abhängig von einem Eingangssignal angesteuert wird. In dem in F i g. 2 gezeigten Anzeigemuster ist es aber schwierig, angezeigte Ziffern abzulesen, da die Ziffern in den jeweiligen Farben an verschiedenen Stellen angezeigt werden, was auch die räumliche Gestaltung bzw. das Aussehen der Anzeigevorrichtung beeinträchtigt. Weiterhin ist in einer solchen Vielziffer- oder Mehrstellen-Anzeigevorrichtung eine Anzeige schwierig abzulesen, da die Anzeigemuster mit weiten Zwischenräumen beleuchtet werden.

In einer anderen herkömmlichen FIuofeszenz-Anzeigevorrichtung wird gemischter Leuchtstoff, der aus zwei Leuchtstoffen hergestellt ist, deren jedes eine verschiedene Leuchtfarbe besitzt, auf die Anodensegmente aufgetragen, und die Leuchtstoffe werden in den jeweiligen Farben durch Ändern der Anodenspannung beleuchtet. Diese Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung bewirkt also eine Leuchtanzeige mittels der Eigenschaften

der Leuchtstoffe, deren jeder eine unterschiedliche Schwellenwert-Leuchtspannung und Ansteuerspannung zum Erzielen des Leuchtens mit ausreichender Helligkeit besitzt, wobei jedoch die Leuchtfarben in dieser Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung unbefriedigend sind, da sie nicht rein sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzubilden, daß sie die Anzeige verschiedener Arten von Informationen im gleichen Anzeigeteil mit Zeitverzögerung ermöglicht und die Leuchtbelligkeit oder Anzeigefarbe abhängig von anzuzeigenden Informationsinhalten schalten kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung ermöglicht also eine Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung, die Anzeigen verschiedener Arten von Informationen in verschiedenen Farben oder verschiedener Leuchthelligkeit bewirkt Das Anzeigemuster besteht z.B. aus sieben Anodense^menten, deren jede in mehrere Untersegmente geteilt ist, die in wenigstens zwei Gruppen unterteilt sind, die elektrisch zusammengeschaltet und zu äußeren Anschlüssen herausgeführt sind, so daß die verschiedenen Informationen in den jeweiligen Gruppen der Untersegmente angezeigt werden können.

Beispiele für den Stand der Technik und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen einander entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Anzeigemusters, das in einer herkömmlichen FIuores.'.epz-Anzeigevorrichtung verwendet wird;

F i g. 2 eine schematische Darstellung eines anderen Anzeigemusters, das in einer herkömmlichen Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung verwendet wird;

F i g. 3 eine Draufsicht eines Anzeigemusters für eine Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung, die nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist;

Fig.4 ein Muster von Verdrahtungsleitern zum elektrischen Verbinden des in F i g. 3 gezeigten Anzeigemusters;

F i g. 5 eme Draufsicht eines Anze.'gemusters für eine Fluoreszenz· Anzeigevorrichtung, die nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist;

F i g. 6 eine Draufsicht eines Anzeigemusters für eine Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung, die nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist;

F i g. 7 eine Draufsicht eines Anzeigemusters für eine Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung, die nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist.

Im folgenden wird eine Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig.3 ist eine Draufsicht, die schematisch ein Anzeigemuster zeigt, das in einer Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird. Das in Fig.3 dargestellte Anzeigemuster dient in erster Linie zum Kennzeichnen von Dezimalzahlen und weist sieben Anodensegmente 11a bis Hg auf, die derart angeordnet sind, daß die Zahl »8« wiedergegeben wird. Jedes der Anodensegmente 11a bis Hg ist in eins Vielzahl von Untersegmenten Si und Si unterteilt. AUf <hn Untersegmenten Si, die in F i β. 3 schraffiert sind, und auf den unschraffierten Untersegmenten S₂ sind Leuchtstoffe unterschiedlicher Leuchtfarben aufgetragen, die durch Auftreffen von Elektronen pnregbar sind, die jeweils von einer nicht gezeigten Kathode ausgesandt werden. Zum Beispiel sind auf dem Untersegment 5t Leuchtstoffschichten aus einem ZnO : Zn-Leuchtstoff aufgetragen, der Grünlicht beim Auftreffen von Elektronen aussendet, während auf dem Untersegment S₂ Leuchtstoffschichten aus Y₂O₂S : Eu aufgetragen sind, das mit elektrisch leitenden Materialien gemischt ist, die Rotlicht beim Auftreffen von Elektronen aussenden.

Im allgemeinen hat eine Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung eine Grundplatte aus einem Isolator, wie beispielsweise Glas oder Keramik, Verdrahtungsleiter liegen auf der Oberfläche der Grundplatte zum Einspeisen elektrischer Signale zu den Anodensegmenten tla bis Hg oder zu anderen (nicht gezeigten) Elektroden, und sie sind mit einem Isolierfilm zum elektrischen Isolieren der Anodensegmente tla bis Hg und der Verdrahtungsleiter bedeckt An vorbestimmten Stellen des Isolierfilmes sind Durchg/¹ sgslöcher vorgesehen, deren jedes mit den entsprechenden Verdrahtungsleitern und Anodensegmenten 11a bis Hg in Verbindung steht, um mittels eines in die Durchgangslöeher gefüllten leitenden Materials eine elektrische Verbindung aufzubauen. Jeder der Prozesse zum Herstellen der oben beschriebenen Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung erfolgt durch eine Dünnfilm- oder eine Dickfilm-Technologie.

F i g. 4 zeigt ein Muster von Verdrahtungsleitern, die elektrisch mit dem in F i g. 3 dargestellten Anzeigemuster zu verbinden sind. Die Verdrahtungsleiter sind auf der Oberfläche der Grundplatte in einem derartigen Muster, wie dieses in Fig.4 dargestellt ist, durch Siebdruck mittels leitender Materialien gebildet, die in einer Pastenform verarbeitet werden. Für jedes der in Fig.3 gezeigten Anodensegmente Ua bis H^ ist ein entsprechendes Verdrahtungsmaster 13abis \3g vorgesehen. Die elektrische Kontaktierung der einzelnen Untersegmente S₁ und Si der jeweiligen Anodensegmente 11a bis llg-erfolgt über Kontaktierungspunkte P, die unter den Durchgangslöchern angeordnet sind. Die Verdrahtungsmuster 13a bis i3g sind über die Leiter 13a,, 13a₂, 13Z)₁, 13O₂, ..„ 13#, tZg₂ mit äußeren (nicht gezeigten) Anschlüssen verbunden, so daß Verdrahtungsmuster mit jeweils zwei Leitern verbunden ist; so ist z. B. das Verdrahtungsmuster 13a mit den beiden Leitern 13ai und 13a₂ verbunden.
Die Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung wird hergestellt, indem die erforderliche Anzahl von Anzeigemustern auf der Grundplatte angeordnet wird, indem eine Kathode und ggfs. Steuerelektroden über den Anzeigemustern vorgesehen werden und indem die mit den Leitungen verbundenen äußeren Anschlüsse luftdicht aus einem Vakuumgehäuse herausgeführt werden, das die Anzeigemuster und die Elektroden enthält.

Wenn mit dem oben erläuterten Anzeigemuster die Dezimalzahl »1« durch die Anodensegmente 116 und lic angezeigt wird, liegt die Anodenspannung über die Leitungen i3b\ und 13ci an den durch Schraffur in F i g. 3 gezeigten Untersegmenten Si in den Anodensegmenten Hb und Hc Die Leuchtstoff schichten, z.B. ein ZnO : Zn-Leuchtstoff, die auf den Untersegmenten Si aufgetragen sind, werden durch die Elektronen angeregt, um dadurch Ίΐβ Dezimalzahl »1« in grüner Leuchtfarbe anzuzeigen. Wenn die Anodenspannung an den Leitungen 13& und 13C₂ liegt, treffen in den Anodensegmenten Hb und lic die Elektronen auf die

unschraffierten Untersegmente S₃ auf, auf denen z. B. ein rotes Licht aussendender Leuchtstoff aufgetragen ist, um die Dezimalzahl »1« in roter Leuchtfarbe in nahezu der gleichen Lage anzuzeigen, in der die Zahl »1« in grüner Farbe angezeigt wird. Auf diese Weise wird jedes der Anodensegmente für eine Zahl verwendet, und die Dezimalziffern »0« bis »9« werden mehrfarbig angezeigt.

Mit der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung wird die gleiche Dezimalziffer in verschiedenen Farben in nahezu gleicher Lage angezeigt. Somit ist die Anzeige äußerst einfach zu beobachten, und die räumliche Gestaltung bzw. das Aussehen der Anzeigevorrichtung ist merklich verbessert. Zusätzlich können Verbindungsteile zwischen den Anodensegmenten Ha bis Mg eng nebeneinander in nahezu gleichen Zwischenräumen wie bei herkömmlichen monochromatischen Fluoreszenz-Anzeigevorrichtungen angeordnet werden. Demgemäß

verzerrt, und es kann eine lesbare und hochwertige Anzeige wiedergegeben werden. Weiterhin ist jedes der Anodensegmente Ma bis H^ in mehrere Untersegmente Si und Si geteilt, die wahlweise anregbar und beleuchtbar sind, um irgendeine der Dezimalziffern zu kennzeichnen. Somit kann die durch die Anodensegmente 11a bis Mg angezeigte Dezimalziffer ohne Unterbrechung der Beleuchtung durch Kombination der gerade angeregten Untersegmente beobachtet werden, was es ermöglicht, die Anzeige in natürlicher Weise wiederzugeben.

Im oben erläuterten Ausführungsbeispiel weist das gezeigte Anzeigemuster sieben Anodensegmente auf. deren jedes in mehrere rechteckige Untersegmente Si und Si unterteilt ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Untersegmente nicht auf die Rechteckform begrenzt sind; vielmehr können die Anodensegmente 11a bis Mg in verschiedener Form geteilt sein, wie beispielsweise in einer Punkt- oder Quadrat-Form entsprechend F i g. 5.

Ein in Fig.5 gezeigtes Anzeigemuster besteht aus Anodensegmenten 14a bis 14g, deren jedes aus Untersegmenten Si und Si zusammengesetzt ist. Die Untersegmente Si sind schraffiert dargestellt, und die Untersejmente Si weisen in F i g. 5 keine Schraffur auf. Jedes der Untersegmente S3 und Si in den jeweiligen Anodensegmenten 14a und 14^ ist durch Verdrahtungsleiter zusammengeschaltet, und Leuchtstoffe verschiedener Leuchtfarben sind auf die Untersegmente Sj bzw. Si aufgetragen, so daß die Anzeigefarbe in der gleichen Weise wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel geändert werde*, kann. In dem in Fig.5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedes der Anodensegmente 14a bis \4g unterteilt und weist darauf abwechselnd die Leuchtstoffe verschiedener Leuchtfarben auf, so daß sich ein gesprenkeltes Muster ergibt. In dem in F i g. 5 gezeigten Anzeigemuster sind die Untersegmente, auf die der Leuchtstoff gleicher Farbe aufgetragen ist, diagonal zueinander in jedem Segment 14a bis 14^ angeordnet Somit kann das Verdrahtungsmuster zum Verbinden der Untersegmente Ss und S₄ in jedem der Anodensegmente 14a bis Ug im wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem in Fig.4 dargestellten Verdrahtungsmuster ausgeführt werden.

Die Anodensegmente können auch in der in den F i g. 6 und 7 gezeigten Weise geteilt sein. Ein in F i g. 6 dargestelltes Anzeigemuster besteht aus Anodensegmenten 15a bis i5g, deren jedes in Untersegmente Sj und S₆ geteilt ist, die abgeschrägt oder geneigt angeordnet sind. Auf den schraffiert gekennzeichneten Untersegmenten Sj und den unschraffierten Untersegmenten S₆ in Fig.6 ist jeweils ein Leuchtstoff unterschiedlicher Leuchtfarbe aufgetragen. Ein in Fig. 7 dargestelltes Anzeigemuster besteht aus Segmenten 16a bis ibg. deren jedes in rechteckige Untersegmente S; und Si geteilt ist, die horizontal und vertikal angeordnet sind. Auf den schraffierten Untersegmenten S; und auf den unschraffierten Untersegmenten S₈ in F i g. 7 sind jeweils Leuchtstoffe verschiedener Leuchtfarben **ϋί^σί??Γ?*^ϊΐ?^η-

Die Form des Anzeigemusters ist nicht auf die Form der in den F i g. 3, 5. 6 und 7 gezeigten Ziffer »8« begrenzt; sie kann vielmehr in der Gestalt eines Plus-Zeichens in einem Quadrat oder in einer Kombination eines Plus- und X-Zeichens in einem

2=> Quadrat vorliegen, so daß alphanumerische Zeichen in verschiedenen Farben wiedergegeben werden können. Die Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung kann in verschiedener '»Ysise eingesetzt werden. Beispielsweise können die in den F i g. 3 und 5 dargestellten Anzeigemustei in

jo einer dritten Farbe beleuchtet werden, die die Leuchtfarben der jeweiligen Leuchtstoffe mischt, die auf die Untersegmente Si und S₂ odsr S₃ und S. aufgetragen sind, indem die Anodenspannung gleichzeitig an beide Untersegmente gelegt wird. In dem oben erläuterten

Ausführungsbeispiel sind auf die Untersegmente S, und Si die Leuchtstoffe verschiedener Leuchtfarben aufgetragen; jedoch kann ein eine einzige Farbe aussendender Leuchtstoff auf die Untersegmente Si und S₂ aufgetragen sein. In diesem Fall kann das Anzeigemu-

ster in der einzigen Farbe in verschiedenen Leuchtstärken beleuchtet werden, indem entweder die Anodenspannung gleichzeitig an beide Untersegmente Si und S₂ oder an eines der Untersegmente Si und S₂ gelegt wird. Die beschriebene Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung ist in vorteilhafter Weise anwendbar auf ein Tachometer, das ein Warnsignal abgibt, wenn das Eingangssignal einen eingestellten Wert überschreitet, indem die Anzeigefarbe geändert wird, oder auf ein Meßinstrument, das die Eingangssignale in verschiedenen Farben anzeigt, so oft diese Eingangssignale sich ändern, oder das eine Adreß-Darstellung der Eingangssign-e abwechselnd in den verschiedenen Farben von den Eingangssignalen bewirkt, wenn mehrere Eingangssignale sequentiell geschaltet werden, um die visuelle

Beobachtung der Signale zu verstärken und ein Fehlabtasten der Signale zu vermeiden. Zusätzlich macht die Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung das Meßinstrument kompakt, da verschiedene Arten von Eingangsinformationen an der gleichen Stelle angezeigt werden können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung vom Segment-Typ, die eine Leuchtanzeige von Ziffern oder Zeichen durch eine Kombination balkenförmiger Anodensegmente bewirkt, auf die Leuchtstoff schichten aufgetragen sind, die wahlweise durch Elektronen, die von einer Kathode emittiert werden, zum Leuchten angeregt werden, und wobei jedes Anodensegment mehrere Untersegmente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Untersegmenien (S_x, Si) eines jeden Anodensegmentes (11a, 116,.., XXg)zu wenigstens zwei Gruppen von Untersegmenten zusammengefaßt sind, wobei die Untersegmente jeder Gruppe miteinander elektrisch verbunden und zu Außenanschlüssen herausgeführt sind

2. Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den UntersegftSfinten (Su Si) der jeweiligen Gruppen Leuchtstoffe verschiedener Leuchtfarben aufgetragen sind.

3. Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersegmente (S\, Si) in jedem Anodensegment (1 la, 1 Xb, ..^XXg)rechteckig ausgebildet sind und daß die die einzelnen Untersegmente fS_u &) begrenzenden Ränder schräg zur Längsausdehnung der balkenförmigen Anodensegmente (11 a, 11 b,.., 1 ig) verlaufen.

4. Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersegmente (Si, Si) quadratisch sind, und daß auf den längs der Diagonalem der quadratischen Untersegmente (S3. Si) zueinander benachbarten Untersegmenten (Ss, S4) Leuchtstoffe dt gleichen Leuchtfarbe aufgetragen sind.

5. Fluoreszenz-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersegmente (Si, Se) rechteckig sind und daß die längere Rechteckseite der Untersegmente (S₇, Sg) rechtwinklig zu der Längserstreckung der zugehörigen Anodensegmente (16*... 16/) verläuft (F i g. 7).