DE3347863C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Anzeigevorrichtung ist aus der DE-OS 31 00 467 bekannt. Diese bekannte Anzeigevorrichtung umfaßt mehrere Lichtquellen, ferner Treiberschaltungen für die Erregung von einzelnen ausgewählten Lichtquellen. Die Anzeigevorrichtung umfaßt ein Substrat, auf dem mindestens eine Reihe von Elektroden mit geringer Breite angeordnet ist, wobei über den Elektroden eine Leucht­ stoffschicht verläuft und sich ferner ein Kathoden- Heizfaden in Richtung der Breite der Elektroden über denselben erstreckt. Die Elektroden können durch die zuge­ hörigen Treiberschaltungen angesteuert werden, die Leuchtstoffschicht wird im Bereich der Elektroden erregt.

Aus der DE-OS 23 56 036 ist ein Gasentladungspaneel zur Wiedergabe von lesbaren Zeichen oder Bildern bekannt, das mit in einer ersten Ebene liegenden Kathoden versehen ist, die eine Anzahl in einer zweiten Ebene liegenden Anoden und gegebenenfalls eine Anzahl in einer dritten Ebene liegenden Hilfsanoden unter einem Winkel kreuzen. Das Wesentliche dieses bekannten Gasentladungspaneels besteht darin, daß die Kathoden in Gruppen unterteilt sind, wobei die Kathoden jeder Gruppe mit einem in dem Gasentladungspaneel angebrachten und vakuumdicht aus diesem herausgeführten gemeinsamen Leiter verbunden sind.

Aus der DE-OS 25 34 393 ist eine Anzeigetafel mit einer Grundplatte und einer Frontplatte bekannt, die miteinander hermetisch abgedichtet verbunden sind, wobei der durch die Grundplatte und die Frontplatte gebildete Raum gasge­ füllt ist. Auf der Oberseite der Grundplatte sind mehrere vertikale leitfähige Streifen angeordnet. Über den leit­ fähigen Streifen befindet sich eine Isolierschicht, welche erste Öffnungen aufweist, die längs jedes Streifens vorgese­ hen sind, wobei jede erste Öffnung einen punktförmigen Teil des zugehörigen Streifens festlegt, jeder Streifen als Kathode dient und die Kathodenpunkte in Reihen und Spalten angeordnet sind. Die Isolierschicht auf der Grund­ platte ist ferner mit mehreren horizontalen Schlitzen ver­ sehen, von denen jeder mit einer Kathodenreihe ausgerichtet ist. Auf der Innenseite der Frontplatte sind mehrere horizontal verlaufende Streifen angeordnet, die aus einem lichtdurchlässigen leitfähigen Material bestehen und als Anoden dienen, wobei jeder Streifen in einem der horizontalen Schlitze in der Isolier­ platte verläuft. Eine weitere lichtundurchlässige, leit­ fähige Schicht ist auf jedem horizontalen Streifen vorge­ sehen und besitzt mehrere zweite Öffnungen, wobei jede zweite Öffnung eine punktförmige Fläche ihres horizontalen Streifens freigibt, so daß jede Anode vertikal zu jeder Kathode ausgerichtet ist. In jeder der zweiten Öffnungen kann Phosphormaterial vor­ handen sein, welches mit wenigstens einem Teil der Anode in Verbindung steht.

Aus der DE-OS 24 57 749 ist eine Anzeigetafel bekannt, die zur Sichtbarmachung eines leuchtenden Streifens veränderlicher Ausdehnung dient, wobei die Anzeigetafel eine gasgefüllte Hülle umfaßt, die eine Grundplatte und ein hermetisch damit verschweißtes Fenster enthält. Das Wesentliche dieser be­ kannten Anzeigetafel besteht darin, daß einer Reihe von mehreren dünnen, parallelen und linearen Kathoden, die an der Oberfläche der Grundplatte angeordnet sind, Steuereinrichtungen zugeordnet sind, durch die jede Kathode getrennt der Reihe nach erregt werden kann, und daß eine Anode gegenüber der Reihe der linearen Kathoden angeordnet ist, wobei ferner auch Steuereinrichtungen vorgesehen sind, welche die Anode elektrisch erregen, wenn die Reihe der Kathoden erregt wird. Diese bekannte Anzeigetafel ist jedoch nicht dafür ausge­ bildet, um einen genau definierten bzw. mehrere genau defi­ nierte Flächenbereiche zu schaffen, die Licht emittieren.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Anzeigevorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, die eine Anzeige mit Hilfe von Lichtpunkten ermöglicht, wobei Streulicht weitgehend ausgeschaltet werden soll, um dadurch eine besonders kon­ trastreiche, scharfe Darstellung eines darzustellenden Zeichens zu ermöglichen.

Gemäß einem ersten Lösungsvorschlag wird diese Aufgabe er­ findungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Ein zweiter Lösungsvorschlag nach der Erfindung ergibt sich aus dem Anspruch 2.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß bei der Herstellung der Anzeigevorrichtung der angegebenen Gattung sehr häufig herstellungsbedingte Größenunterschiede der jeweiligen punktförmigen Lichtquellen auftreten, was in der Praxis dazu führt, daß einige der punktförmigen Licht­ quellen heller zu leuchten scheinen als andere, die eine kleinere Flächenausdehnung besitzen.

Durch die vorliegende Erfindung wird dieser Nachteil voll­ ständig ausgeschaltet und es wird erreicht, daß von der Beobachtungsseite her immer nur gleich große Flächenabschnitte der punktförmigen Lichtquellen gesehen werden können und daher alle punktförmigen Lichtquellen die gleiche effektive Lichtabgabe haben und somit auch gleich hell, insbesondere jedoch auch scharf konturiert erscheinen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Aus­ führungsform einer Anzeigevorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig. 2 im vergrößerten Maßstab eine Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 im Schnitt eine vergrößerte Seitenansicht der Anzeigevorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Anzeige­ vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Abwandlung der Anzeigevorrichtung nach den Fig. 1 bis 4,

Fig. 6 im Schnitt eine Seitenansicht einer wei­ teren Abwandlung der Anzeigevorrichtung nach den Fig. 1 bis 4,

Fig. 7 ein Schaltdiagramm der Treiberschaltung für eine solche Anzeigevorrichtung, und

Fig. 8 eine Abwandlung des Schaltdiagramms der Treiberschaltung nach Fig. 7.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung 10 mit Merkmalen nach der Erfindung. Die insgesamt durch das Bezugszeichen 10 angedeutete Anzeigevorrichtung weist eine Blendenplatte (Blende) 30 auf, die auf einer Substratglasplatte (erstes Substrat) 12 gehalten ist. Eine Anordnung von transparenten Elektroden 14 bzw. 14a und 14b, eine Leuchtstoffschicht 16, eine Gitterelektrode 18 und ein Kathoden-Heizfaden 20 befinden sich in einem abge­ schlossenen Raum, der zwischen der Substratglasplatte 12 und einer Glasplatte (zweites Substrat) 22 an der Vorderseite der Anzeige­ vorrichtung 10 ausgebildet ist, wobei die einzelnen Schichten in der angegebenen Reihenfolge auf der als Vorderseite dienenden Glasplatte 22 ausgebildet sind. Ferner sind die gegen­ überliegenden Enden des umschlossenen Raums durch nicht dargestell­ te Seitenplatten abgeschlossen.

Die Blendenplatte 30 weist eine dünne Schicht auf, die auf der Substratglasplatte 12 aufgebracht und mit einem Schlitz 30a versehen ist, der bspw. eine Breite von 100 µm hat. Wie man in Fig. 2 erkennt, ver­ läuft der Schlitz 30a parallel zur Hauptrichtung A. Dieser geradlinige Schlitz 30a kann auch durch eine Viel­ zahl von sehr kleinen, rechteckigen oder quadratischen Lichtdurchlaßöffnungen 30a′ ersetzt werden, die in gleichmäßigen Abständen in der Hauptrichtung A angeordnet sind.

Die quer zur Hauptrichtung liegenden transparenten, streifenförmigen Elektroden 14a und 14b wechseln einander längs der Hauptrichtung A ab. Der Schlitz 30a kreuzt die transparenten Elektroden 14a und 14b ebenfalls in einem rechten Winkel.

Die Leuchtstoffschicht 16 besteht aus einem Streifen, der sich in der Hauptrichtung A erstreckt und eine Brei­ te hat, die größer als die der streifenförmigen Leucht­ stoffschicht 16 ist.

Da die Anordnung der transparenten Elektroden 14 an die Leucht­ stoffschicht 16 angrenzt, kann diese bei dieser speziellen Ausführungsform durch einen Druckvorgang auf der Anordnung der trans­ parenten Elektroden 14 ausgebildet werden. Die Leuchtstoffschicht 16 wird durch die vordere Glasplatte 22 nach außen abgeschirmt.

Die Blendenplatte 30 und ihr Schlitz 30a oder ihre Öff­ nungen 30a′ bilden eine Vielzahl von sehr kleinen Licht­ punkten, die in der Hauptrichtung A in Reihe liegen, wie in Fig. 2 oder 5 durch Schraffierung ange­ deutet ist, wenn die Leuchtstoffschicht 16 und die Elek­ troden 14; 14a, 14b angesteuert werden und dadurch die Leuchtstoff­ schicht 16 Licht abgibt.

Wie in Fig. 6 zu erkennen ist, kann über die Glasplatte 22 ein Lichtpunktmuster projiziert werden. Das erzeugte Licht kann dann bspw. auf einen elektrophotographischen Aufzeichnungsträger gerichtet werden.

Die Anzeigenvorrichtung 10 bietet folgende Vorteile:

• 1. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird die Größe jeder punktförmigen Lichtquelle durch die zugehörige Elektrode und den Schlitz 30a in der Blendenplatte 30 festgelegt, so daß die Leuchtstoffschicht 16 durch einen kontinuierlichen Druckvorgang und anschließend bei Auf­ bringung des Schlitzes 30a aufgebracht werden kann; dadurch vereinfacht sich die Herstellung.
• 2. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 erfolgt die Lichtabstrahlung durch die extrem kleinen Öffnungen 30a′ in der Blendenplatte 30, so daß die gegenseitige Be­ einflussung der einzelnen, punktförmigen Lichtquellen vernachlässigbar ist.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer Treiberschaltung für die Ansteuerung der einzelnen, punktförmigen Lichtquellen. Wie man erkennt, ist die Gitterelektrode 18 in eine Vielzahl von Gitterabschnitten G₁ . . . G_n aufgeteilt.

Treiberstufen 40 und 42 sind der unterteilten Gitterelektrode 18 bzw. der Anordnung der transparenten Elektroden 14 zugeordnet, die wiederum den einzelnen, punkt­ förmigen Lichtquellen entsprechen. Bei dieser Ausfüh­ rungsform werden die Treiberspannungen an Leitungen ⌀₁ . . . ⌀_n, die an die unter­ teilte Gitterelektrode 18 und die Anordnung der transparenten Elektro­ den 14 angelegt werden, durch die Treiberstufen 40 und 42 einzeln gesteuert, so daß die Lichtquellen von den einzelnen Gitterabschnitten G₁ . . . G_n zeitlich nacheinander erregt werden. Wenn bspw. ein bestimmter Punkt leuchten soll, wird jeweils ein positives Potential an den entsprechenden Gitterabschnitt G_i und an die entsprechende Leitung ⌀_i angelegt. Die Treiberschaltung 40, 42 steuert also die Lichtemission durch eine Verknüpfung von dynamischen Impulsen, die an die einzelnen Gitter­ abschnitte G₁ . . . G_n einerseits und über die Leitungen ⌀₁ . . . ⌀_n an die einzelnen Elektroden 14 an­ dererseits angelegt werden.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Treiber­ schaltung. In diesem Fall wird ohne Zwischenschaltung der Gitterelektrode die Spannung direkt an den Kathoden- Heizfaden 20 und die Anordnung der transparenten Elektroden 14 angelegt, die nun als Anoden dienen. Alle transparenten Elektroden 14 können einzeln mit einer Spannung versorgt werden. Als Alternative hierzu können sie in Blöcke aufgeteilt werden, wie in Fig. 8 dargestellt ist, wobei in diesem Fall mehrere Treiberstufen 44, 46 und 48 jeweils einem der Elektrodenblöcke zugeord­ net sind.

Eine solche Treiberschaltung 44, 46, 48 bewirkt die Lichtemission von einzelnen, punktförmigen Stellen der Leuchtstoff­ schicht 16 auf die folgende Weise: Die vom Kathoden- Heizfaden 20 abgegebenen Elektronen werden im allgemei­ nen zu der Gitterelektrode 18 oder zu den Elektroden 14a und 14b der Anordnung der Elektroden 14 geleitet, deren Polarität in der Regel negativ ist. Gleichzeitig wird verhindert, daß diese Elektronen die Leuchtstoffschicht 16 erreichen, die sich zwischen der Gitterelektrode 18 und den transparenten Elektroden 14 bzw. 14a und 14b befindet.

Wird jedoch ein vorgegebenes Potential durch die Treiber­ schaltungen an eine Elektrode 14a oder 14b angelegt und dadurch ein bestimmter Punkt angesteuert, so wandern die Elektronen von dem Kathoden-Heizfaden 20 zu der zuge­ hörigen, transparenten Elektrode 14a oder 14b, wodurch eine sehr kleine, in der Bahn dieser Elektronen liegende Fläche der Leuchtstoffschicht 16 erregt wird und Licht abgibt.

Wird die Leuchtstoffschicht 16 in Form eines Punktmusters gebildet, erscheint ein klar gezeichnetes Muster, das am Rand nicht verläuft. Gleich­ zeitig ist die gegenseitige Beeinflussung der einzelnen, benachbarten, punktförmigen Lichtquellen vernachlässig­ bar, so daß sich eine Informationsdarstellung mit hohem Kontrast ergibt.

Die Leuchtstoffschicht 16 muß nur über einen schmalen, fortlaufenden, streifenförmigen Bereich an der Anordnung der Elektroden 14 angebracht, bspw. aufge­ klebt werden, wodurch sich die Herstellung vereinfacht. Es muß lediglich die Forderung erfüllt werden, daß die Breite jeder Anordnung der Elektroden 14 bis zu einem ge­ wissen Grade kleiner ist als der Abstand zwischen be­ nachbarten, punktförmigen Lichtquellen, um dadurch das Verlaufen bzw. Unscharfwerden der punktförmigen Licht­ quellen in der Hauptrichtung A zu verringern. Beispielsweise kann jede Anordnung der Elektroden 14 für eine Punktbreite von 100 µm etwa 50 µm breit ausgelegt werden. Hierdurch wird ein hoher Kontrast für das Lichtpunktmuster gewährleistet.

Wird eine Abtastzeile abschnittsweise angesteuert, wie es bei den Treiberschaltungen nach den Fig. 7 und 8 der Fall ist, so kann die Emissionszeit pro Punkt eins sein, multipliziert mit der Zahl der Abschnitte, die dement­ sprechend die der Beleuchtungsstärke zugeordnete Bela­ stung verringern. Wenn dagegen die Lichtemission für eine vorgegebene Zeitspanne (Impulsdauer) auf einer Block-zu- Block-Basis andauert, wird die Abtastzeit für eine Zeile 1, geteilt durch die Zahl der Abschnitte, wodurch sich die Darstellung beschleunigen läßt.

Hierdurch wird eine sehr schnelle Aufzeichnung möglich, die der Geschwindigkeit eines Zeilenaufzeichnungssystems mit einer Kathodenstrahlröhre, die eine Rasterabtastung durchführt, weit überlegen ist.

Eine solche Anzeigevorrichtung kann extrem klein ausge­ legt und preiswert hergestellt werden. Außerdem ist für die Lichtabgabe durch die Leuchtstoffschicht nur eine geringe Energiemenge erforderlich, so daß sich eine sehr wirtschaftliche Anzeigevorrichtung ergibt. Und schließ­ lich ist der erreichbare Kontrast des Lichtpunktmusters sehr gut, so daß diese Anzeigevorrichtung für viele Anwendungszwecke eingesetzt werden kann.

Claims (3)

1. Anzeigevorrichtung aus mehreren, über Treiber­ schaltungen angesteuerten Lichtquellen, be­ stehend aus einem ersten Substrat (12), auf dem mehrere parallel zueinander liegende Elektro­ den (14) geringer Breite angeordnet sind, mit einer über den Elektroden (14) angeordneten Leuchtstoffschicht (16), welche mit den Elektro­ den (14) lichtemittierende Überlappungsstellen bildet, mit einem über der Leuchtstoffschicht (16) angeordneten Kathoden-Heizfaden (20), der sich senkrecht in Richtung der Breite der Elektro­ den (14) erstreckt, und mit einem, die Anordnung luftdicht abschließenden zweiten Substrat (22), dadurch gekennzeichnet, daß die Überlappungsstel­ len von Leuchtstoffschicht (16) und Elektroden (14; 14a, 14b) durch eine auf der Betrachterseite lie­ gende gemeinsame Blende (30) mit einer Vielzahl von Lichtdurchlaßöffnungen (30a′) abgedeckt sind, die entsprechend den Überlappungsstellen angeordnet sind und daß die Elektroden (14; 14a, 14b) ebenso wie die beiden Substrate (12, 22) jeweils aus einem transparenten Material bestehen.

2. Anzeigevorrichtung aus mehreren, über Treiber­ schaltungen angesteuerten Lichtquellen, bestehend aus einem ersten Substrat (12), auf dem mehrere parallel zueinander liegende Elektroden (14) geringer Breite angeordnet sind, mit einer über den Elektroden (14) angeordneten Leuchtstoffschicht (16), welche mit den Elektroden (14) lichtemittierende Überlappungsstellen bildet, mit einem über der Leuchtstoffschicht (16) ange­ ordneten Kathoden-Heizfaden (20), der sich senkrecht in Richtung der Breite der Elektroden (14) erstreckt, und mit einem, die Anordnung luftdicht abschließenden zweiten Substrat (22), dadurch gekennzeichnet, daß die Überlap­ pungsstellen von Leuchtstoffschicht (16) und Elektroden (14; 14a, 14b) durch eine auf der Betrachterseite liegen­ de, gemeinsame Blende (30) mit einem gemeinsamen, gerad­ linigen Schlitz (30a) bedeckt sind, der im rechten Winkel zur Breite der Elektroden (14; 14a, 14b) verläuft und daß die Elektroden (14; 14a, 14b) ebenso wie die beiden Sub­ strate (12, 22) jeweils aus einem transparenten Material bestehen.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Leuchtstoffschicht (16) die Elek­ trodenoberfläche nur punktweise bedeckt.