DE2159693A1 - Verfahren zum haftfesten Anbringen von Leuchtstoffpartikelu an die Oberfläche mindestens eines Ladungsspeicherkörpers einer Mehrfach-Gasentladungsanzeige- und Speichervorrichtung - Google Patents

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PAT3NTANWÄLTE ^ · ' * Y V

H. NEGENDANK · dipl.-ing. H. HAUCK · dipl.-phys. W. SCHMITZ

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HAMBURG,

30. Nov. 1971

Verfahren zum haftfesten Anbringen von Leuchtstoffpartikeln an die Oberfläche mindestens eines Ladungsspeicherkörpers einer Mehrfach-Gasentladungsanzeige- und Speichervorrichtung

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Mehrfach-Gasentladungsanzeige- und Speicherfelder mit einem elektrischen Gedächtnis, welche Färbsichtanzeigen, einschließlich die Darstellung von Daten, wie Zahlen, Buchstaben, Fernsehbilder, Radarbilder, Binärwörter usw. erzeugen können. Genauer gesagt betrifft die Erfindung das' Aufbringen von Leuchtstoffpartikeln auf eine oder mehrere dielektrische Schichten einer Mehrfach-Gasentladungsvorrichtung, so daß die Vorrichtung in der Lage ist, eine Farbsichtanzeige in einer förbe zu erzeugen, die anders ist als die für das bestimmte Gasmedium, das in der Vorrichtung benutzt wird, charakteristische Farbe.

Vielfachgasentladungsanzeige- und/oder Speicherfelder der Art, auf die die Erfindung gerichtet ist, sind gekennzeichnet durch ein ionisierbares Gasmedium, in der Regel ein Gemisch von mindestens zwei Gasen bei geeignetem Gasdnck, in einer

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dünnen Gaskammer oder einem Raum zwischen einem Paar gegenüberstehender dielektrischer Ladungspeicherkörper, welche von Leiterkörpern (Elektrodenkörpern) hinterlegt sind. Die Leiterkörper hinter jedem dielektrischen Körper sind senkrecht zueinander ausgerichtet, um eine Vielzahl von diskreten Entladungsvolumen zu begrenzen und eine Entladungseinheit darzustellen. In einigen bekannten Feldern sind die Entladungseinheiten zusätzlich durch umgebende oder einschließende körperliche Strukturen begrenzt, wie Zellen oder Löcher in perforierten Glasplatten und dergleichen, so daß die Einheiten körperlich voneinander isoliert sind. In jedem Fall, mit oder ohne einschließende körperliche Struktur, werden Ladungen (Elektronen, Ionen) nach Ionisation des Gases einer ausgewählten Ladungseinheit erzeugt, wenn geeignete wechselnde Betriebspotentiale an die ausgewählten Leiter angelegt werden; die Ladungen werden auf den Oberflächen der Ladungsspeicherkörper an bestimmten definierten Orten gesammelt und bilden ein elektrisches Feld, das dem elektrischen Feld entgegengesetzt ist, welches sie geschaffen hat, und das zur Zündung der Entladung bei der folgenden entgegengesetzten Halbperiode der angelegten Spannung beiträgt. Solche Ladungen stellen, wenn sie gespeichert sind, ein elektrisches Gedächtnis dar.

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So verhindern die dielektrischen Schichten den Durchgang leitenden Stroms von den Leiterkörpern zum gasförmigen Medium und dienen auch als Sammelot>erflächen für ionisiertes gasförmiges Medium (Elektronen, Ionen) während der aufeinanderfolgenden Halbperioden der WechselbetriebspotentsLa· Solche Ladungen werden zuerst auf einem elementaren oder diskreten dielektrischen Oberflächengebiet gesammelt und

em

dann bei den aufeinanderfolgenden Halbperioden auf eir/ gegenüberliegenden elementaren oder diskreten dielektrischen Oberflächengebiet, wodurch ein elektrisches Gedächtnis aufgebaut wird.

Ein Beispiel für eine Feldstruktur mit nicht-körperlich isolierten oder offenen Entladungseinheiten ist in der IB· Patentschrift 3 499 167 von Baker et al. offenbart.

Ein Beispiel für ein Feld mit körperlich isolierten Einheiten ist in dem Aufsatz von D. L. Bitzer und H. G. Slottow, betitelt mit "The Plasma Display Panel - A Digitally-Addressable Display With Inherent Memory", erschienen in Proceeding of the Fall Joint Computer Conference, IEEE, San Francisco, California, November 1966, Seite 541-547, beschrieben.

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Bei Betrieb des Feldes wird ein kontinuierliches Volumen ionisierbaren Gases zwischen einem Paar dielektrischer Oberflächen, die von Leiteranordnungen hinterlegt sind, Hatrixelemente bildend, begrenzt. Die Kreuzleiteranordnungen können orthogonal auseinander angeordnet sein (aber auch jede andere Konfiguration der Leiteranordnungen kann verwendet werden), um eine Vielzahl von sich gegenüberliegenden Paaren Ladungsspeichergebieten auf den Oberflächen der das Gas einschließenden dielektrischen Körper festzulegen. So wird bei einer Leitermatrix mit H-Zeilen und C-Spalten die Zahl der elementaren Entladungsvolumina das Produkt von HXC sein und die Zahl der elementaren oder diskreten Gebiete wird das Doppelte der Zahl der elementaren Ladungsvolumina sein.

Das Gas ist ein solches, das Licht erzeugt (wenn Sichtanzeige ein Merkmal ist) und ein guter Lieferant für Ladungen (ionen und Elektronen) während der Entladung. In einem Feld mit offenen Zellen nach Baker et al reichen Gadruck und elektrisches Feld aus, die bei Entladung entstandenen Ladungen in den elementaren oder diskreten Gasvolumina zwischen gegenüberstehenden Paaren elementarer oder diskreter dielektrischer Gebiete innerhalb des Umfangs solcher Gebiete seitlich zu begrenzen, insbesondere in einem Feld, das nicht isolierte Einheiten enthält.

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Wie von Baker in der vorn erwähnten US-Patentschrift beschrieben, ist der von Gas erfüllte Raum zwischen den dielektrischen Oberfläche derart, daß Photonen, die auf Entladung in einem ausgewählten oder elementaren Gasvolumina gebildet sind, den Gasraum frei passieren können und auf Oberflächengebiete des Dielektrikums, die von den ausgewählten diskreten Volumina entfernt sind, auftreffen; solch entfernte dielektrische Oberflächengebiete, auf die Photonen aufschlagen, senden dadurch Elektronen aus, und schaffen in anderen und noch entfernter liegenden elementaren Volumina die Voraussetzungen für Gasentladungen bei einem.gleichbleibenden angelegten Potential.

Mit Bezug auf die Gedächtnisfunktion eines gegebenen Entladungsfeldes hängt der zulässige Abstand oder Raum zwischen den dielektrischen Oberflächen unter anderem von der Frequenz der Wechselstromquelle ab, wobei der Abstand bei niedrigeren Frequenzen größer ist.

Obwohl die bekannten Gasentladungsvorrichtungen außerhalb angeordnete Elektroden zur Auslösung einer Gasentladung aufweisen, manchmal als "elektrodenlose Entladung" bezeichnet, benutzen diese Vorrichtungen Frequenzen und Abstände oder Entladungsvolumina und Betriebsdrücke so, daß sowohl

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Entladungen in dem Gasmedium ausgelöst werden, solche Entladungen unwirksam sind oder zur Ladungsbildung und Speicherung wie bei der vorliegenden Erfindung nicht ausreichen·

Der Ausdruck "Speichergewinn¹¹ ist hier definiert als:

S.G. = V_f-V_s
^Vs

worin V^ die Größe der angelegten Spannung, bei welcher eine Entladung in einem diskreten, in den entsprechenden Zustand gebrachten (wie in der bereits erwähnten US-Patentschrift von Baker, Nr, 3 499 167, erklärt) Gasvolumen, das durch gemeinsame Gebiete sich überdeckender Leiter begrenzt wird, und V₀ die Größe der niedrigsten angelegten periodischen Spannung, die zum Brennen einer einmal gezündeten Entladung ausreicht, bedeuten. Es ist so zu verstehen, daß das elektrische Grundphänomen, von dem bei dieser Erfindung Gebrauch gemacht wird, die Bildung von Entladungen (Ionen und Elektronen) ist, die nacheinander an Paaren sich gegenüberstehender oder zugekehrter diskreter Punkte oder Gebiete auf einem Paar dielektrischer Oberflächen, die von mit einer Betriebsspannungsquelle verbundenen Leiternhinterlegt sind, gespeichert werden. Solche gespeicherten Ladungen resultieren in einem elektrischen Feld, das dem Feld, daa durch die angelegte Spannung erzeugt ist

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und welche sie geschaffen hat, entgegengesetzt ist land bewirkt daher die Beendigung der Ionisation in dem elementaren Gasvolumen zwischen den sich gegenüberstehenden oder einander zugekehrten diskreten Stellen oder Gebieten der dielektrischen Oberfläche. Der Alisdruck "brennen lassen¹¹ bedeutet die Erzeugung einer Folge von kurzzeitigen Entladungen, eine Entladung für jede Hauptperiode angelegter wechselnder Brennspannung, nachdem das elementare Gasvolumen gezündet worden ist, um eine aufeinanderfolgende Speicherung von Ladungen an Paaren gegenüberstehender elektrischer Gebiete auf den dielektrischen Oberflächen aufrechtzuerhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, durch welches die Leuchtstoffpartikel festhaltend auf die Ladungsspeicherfläche mindestens eines dielektrischen Körpers Aufgebracht wird, so daß die aufgebrachten Partikel zum Teil dem Gasmedium des Feldes ausgesetzt sind und fähig sind, durch Strahlung von mindestens einer Gasentladungseinheit des Feldes erregt zu werden. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, bei welchem Leuchtstoff partikel teilweise in die Oberfläche mindestens eines dielektrischen Körpers eingebettet werden, wobei die Oberfläche dem Gasmedium in einer Gasentladungsvorrichtung ausgesetzt ist. Das Verfahren schließt folgende Stufen ein:

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Aufbringen der Leuchtstoffpartikel auf mindestens einen Teil der dielektrischen Oberfläche,

und anschließendes Erhitzen des dielektrischen Körpers auf eine Temperatur, die ausreicht, die dielektrische Oberfläche derart zu erweichen, daß die Leuchtstoffpartikel einsinken und teilweise in die dielektrische Oberfläche eingebettet werden.

Die Leuchtstoffpartikel können auf das Dielektrikum allein oder in Verbindung mit anderen geeigneten Stoffen, wie Lösungsmittel, Binder, Kleber usw. aufgebracht werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Leuchtstoff partikel mit einem pyr^olisierbaren Polymerisat, zum Beispiel Polyalphamethylstyrol, vermischt und dann aufgebracht. Das Dielektrikum mit der aufgebrachten Mischung wird dann erhitzt, um die Partikel in das Dielektrikum einzubetten und das Polymerisat zu pyrolisieren.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung, mit welcher ebenfalls ausgezeichnete Ergebnisse erhalten werden, wird die dielektrische Oberfläche zuerst mit einer klebenden Substanz versehen, so daß die Leuchtstoffpartikel, bevor sie in das Dielektrikum eingebettet werden, hilfsweise gebunden sind.

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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schließt die Verwendung eines lichtempfindlichen Materials ein. Sie ist gekennzeichnet durch Aufbringen eines lichtempfindlichen Materials auf mindestens einen Teil der dielektrischen Oberfläche; Aussetzen eines ausgewählten Teils dieses Materials einer geeigneten Strahlung, um es zu här-

ten, damit nachfolgend aufgebrachte Leuchtstoffpartikel nicht daran festkleben; Erhitzen des aufgebrachten lichtempfindlichen Materials, um den Teil, der der Strahlung nicht ausgesetzt war, zu erweichen, so daß nachfolgend aufgebrachte Leuchtstoffpartikel daran festkleben; Aufbringen der Leuchstoffpartikel auf die dielektrische Oberfläche.-der-art, daß ein Teil der Partikel am erweichten lichtempfinilichen Material anklebt; Entfernen der nicht angeklebten Leuchtstoffpartikel von der dielektrischen Oberfläche; und Erhitzen des Dielektrikums und des lichtempfindlichen Materials, so daß praktisch alles lichtempfindliches Material von der dielektrischen Oberfläche entfernt wird, die dielektrische Oberfläche erweicht und die Leuchtstoffpartikel teilweise in die erweichte Oberfläche eingebettet werden.

Der Ausdruck "lichtempfindlichen Material",wie er hier gebraucht wird, umfaßt sowohl anorganische wie organische Substanzen, die sich, wenn sie einer Strahlung entsprechender

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Wellenlänge ausgesetzt sind, in ihrer chemischen Sianktur und/oder ihren physikalischen Eigenschaften (wie Härtbarkeit, Klebrigkeit, Löslichkeit, Erweichbarkeit bei Anwendung von Wärme) ändern.

Lichtempfindliche Materialien dieser Art sind z.B. die photopolymerisierbaren Monomeren und die durch Licht vernetzbaren Polymerisate, wie sie in der Arbeit "Photopolymerisation und Photovernetzung von Polymerisaten" von Dr. J. L. R. Williams, Eoptschr. Chem. Forsch. Bd. 13, Nov. 2, (1969), S. 227 ff., beschrieben sind.

Typische anorganische und organische lichtempfindliche Materialien sind z.B. Vinylcinnamate und Poly(vinylcinnamat-) -Polymerisate, wie sie von Williams beschrieben sind, Ferrihydroxyd, Ferrichlorid, Benzoylperoxyd, Benzophenon, reversible Sauerstoffträger und lichtempfindliche Polymerisate mit laufend wiederkehrenden Styrylketongruppen, wie sie in der US-PS 3 453 237 beschrieben sind. (Die Erfindung ist jedoch nicht auf die hier gebrachten Beispiele beschränkt) .

Wo bei dem Verfahren Hilfsmäterialien, wie Lösungsmittel, Kleber, lichtempfindliche Materialien usw. eingesetzt werden, ist es zweckmäßig Trocknungsstufen bei dem Verfahren vorzusehen.

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Bei der Strahlungshärtung des lichtempfindlichen Materials wird das Material solange bestrahlt, Iris es durch Wärme nicht mehr klebrig wird und mit Bezug auf die
Leuchtstoffpartikel, die aufgebracht werden, nichtadhäsiv ist. Die Bestrahlung ausgewählter Teile des lichtempfindlichen MaterisLa kann mit irgendwelchen geeigneten Mitteln vorgenommen werden, z.B. mit einer Maske und UV-Strahlen.

Beim Erweichen des nicht-bestrahlten lichtempfindlichen Materials wird dieses in der Regel kurze Zeit, etwa 5
bis 10 Minuten, auf seine Erweichungstemperatur gebracht, bis es thermisch klebrig gemacht ist und die auf die dielektrische Oberfläche aufgebrachten Leuchtstoffpartikel aufnehmen und binden kann. Die genaue Zeit und Temperatur des Erwärmens hängt von dem eingesetzten lichtempfindlichen Material ab.

Die Entfernung überschüssiger Leuchtstoffpartikel, z.B. bei der Ausführungsform mit lichtempfindlichem Material, kann in irgendeiner geeigneten Weise vorgenommen werden, wie mittels Waschen (mit Wasser, Alkohol usw), durch einen Luftstrom und dergleichen.

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Vorzugsweise wird als Leuchtstoff ein photolumin.eszerrter Leuchtstoff eingesetzt. Der Ausdruck "photolumineszenter Leuchtstoff" umfaßt ganz allgemein alle festen und flüssigen, anorganischen und organischen Materialien, die einen Eingang absorbierter Photonen in eine Abgabe von Photonen anderer Energie umwandeln, wobei die Abgabe sichtbares Licht eher Helligkeit und Intensität, die für eine Sichtanaige ausreicht, einschließt.

Typische photolumineszente Leuchtstoffe, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, sind sowohl aktivierte als auch nicht-aktivierte Verbindungen, z.B. die Sulfide, wie Zinksulfide, Zink-Kadmium-Sulfide, Zink-Sulfo-Selaide; die Silikate, wie Zinksilikate, Zink-Beryllium-Sillkat, Magnesiumsilikate; die Wolframate, wie Calciumwolframate, Magnesiumwolframate; die Phosphate, Borate und Arsenate, wie Calciumphosphate, Kadmiumborate, Zinkborate, Magnesiumarsenate; und die Oxyde und Halogenide wie selbstaktivierendes Zinkoxyd, Magnesiumfluoride, Magnesiumfluorogermanat. Typische Aktivatoren, auf die die Erfindung ebenfalls nicht beschränkt ist, sind Mn, Eu, Ce, Pb usw.

Die Leuchtstoffpartikel können allein oder in Verbindung mit Lösungsmitteln, Binder oder anderen geeigneten Materialien auf das Dielektrikum aufgebracht werden.

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Die Leuchtstoffpartikel werden nach irgendeiner bekannten Methode auf die dielektrische Oberfläche aufgebracht, z.B. durch Dampfabscheidung, Vakuumabscneidung, chemische Dampfabscheidung, Naßsprühen und Aufhingen einer Mischung oder. Lösung des in einer Flüssigkeit suspendierten oder
gelösten Leuchtstoffes und nachfolgendes Verdampfen der
Flüssigkeit; Siebdruck; Trockenaufsprühen des Leuchtstoffes auf das Dielektrikum; Elektronenstrahlverdampfung; Plasmabrenner und/oder Lichtbogensprühen und/oder Abscheiden;
Herstellen des Leuchtstoffes in situ durch Aufbringen der zu seiner Bildung erforderlichen Komponenten auf das Dielektrikum; und Kathodenzerstäubungstechnik. In gleicher
Weise kann das lichtempfindliche Material und/oder andere Substanzen (Kleber und Nichtkleber) auf das Dielektrikum
aufgebracht werden.

Erfindungsgemäß können zw^ei oder mehr Leuchtstoffe kombiniert werden, so daß eine mehrfarbige Sichtanzeige erzeugt werden kann, wobei jeder Leuchtstoff durch die gleiche oder verschiedene Quellen erregt wird. Bei dieser Ausführungsform kann die Strahlung eines Leuchtstoffes zur Erregung
des anderen benutzt werden.

In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist es möglich, mehrfarbige Sichtanzeigen durch Verwendung von zwei oder mehr Leuchtstoffen mit einem.verschieden-farbigen

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Leuchtstoff an den benachbarten Elektrodenkreuzungspunkten, zu erzeugen. Auf diese Weise kann man rote Zeichen auf einem grünen Hintergrund für eine auffallendere Sichtanzeige produzieren.

Eine andere Weiterbildung besteht in der Anwendung von drei Farbpunkten, wie sie gewöhnlich in Kathodenstrahlröhren benutzt werden, um eine mehrfarbige Sichtanzeige zu erhalten. Um farbgetreue Bilder zu bekommen, sind Mittel zur Steuerung der Intensität des Lichtes jeder Farbe erforderlich. Möglichkeiten hierfür sind das Variieren der Spannung, die angelegt ist, um eine besondere Farbe zu erregen; Variieren der Dauer der Entladung; Benutzung mehrschichtigen Glases und Leuchtstoff, möglicherweise mit durchsichtigen Elektroden, und Adressieren der verschiedenen Schichten unabhängig voneinander.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, den photolumineszenten Leuchtstoff mit Photonen, z.B. UV-fltrahlen, ausgesandt von einer oder mehreren Feldentladungseinheiten, zu erregen. Bei der Durchführung dieser Ausführungsform wird irgendein Gasmedium benutzt, welches (nach Feldentladung) Photonen, insbesondere UV-Strahlen, im Bereich von 500 bis 2500 Ä , in ausreichendem Maße zur Erregung des photolumineszenten leuchtstoff es aussendet.

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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Photonen aussendende Gasmedium ausgewählt aus den Edelgasen Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon und Gemischen davon. Bei der Durchführung dieser Ausführungsform ist gefunden worden, daß die Wirksamkeit hinsichtlich der Leuchtstofferregung solcher Edelgase mit dem Atomgewicht zunimmt, also von Neon über Argon zu Krypton zu Xenon. Bei Krypton und Xenon kommt praktisch das ganze sichtbare vom Feld ausgesandte Licht von den erregten Leuchtstoffen, z.B. relativ zur Farbe, die vom Gasmedium während der Entladung ausgesandt wird.

Es sind auch andere Gase bei der Durchführung der Erfindung geeignet, z.B.: Stickstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlendioxyd, Kohlenmonoxyd, die Haigene, Wasserdampf, die Kohlenwasserstoffe, Borfluorid, der Rauch von Säuren, die Gase der Elemente der achten Gruppe des periodischen Systems der Elemente, H₂O₂, die Dämpfe von Natrium, Quecksilber, Thallium, Kadmium, Rubidium, Cäsium; Schwefelkohlenstoff, N₂O, NO, NO₂, N₂O₅, H₂S, die Dämpfe des Phosphors, C₃H₂,CH^, Naphtalindampf Anthracen, die Fluor-Chlor-Methane (Freon)j Äthylalkohol, Methylenbromid, Schwefelhexafluorid, Tritium, radioaktive Gase, Gase, denen Elektronen anhaften, elektronenfreie Gase und Gemische davon.

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Beim Betreiben eines Gasentladungsanzeige- und Speicherfeldes sind viele Betriebsparameter zu berücksichtigen. Bei der Durchführung dieser Erfindung sind zwei wichtige Parameter der Druck des Gasmediums und die Frequenz der Wechselstromquelle.

Das Gasmedium muß unter einem Druck stehen, der ausreicht, einen Feldspeichergewinn zu geben; der genaue Gasdruck ist eine Funktion des besonderen Gasmediums und anderer Parameter des Systems. Bei 10096 Xenon z.B. ist ein Druck von 50 bis 400 Torr in Betracht zu ziehen. Bei Gemischen aus Neon und Argon oder Neon, Argon und Xenon werden Drücke bis zu etwa 800 Torr angewandt. So ist für Edelgase und Gemische davon ein Gesamtdruck von 50 bis 800 Torr in Erwägung zu ziehen.

Die Frequenz der Wechselstromquelle muß sowohl für Speichergewinn als auch für Sichtanzeige ausreichen. Je höher die Frequenz, um so größer ist die durchschnittliche Lichtabgabe. Für optimalen Speichergewinn jedoch liegt die Frequenz zwischen etwa 25 und etwa 300 Kilohertz, abhängig von den anderen Parametern, z.B. Druck und Wellenform.

Bei den bekannten Gasentladungsfeidern ist die Farbe einer Sichtanzeige einer Gasentladungsvorrichtung auf eine Farbe

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beschränkt, und zwar die, die für das benutzte Gas charakteristisch ist, z.B. auf rot bei Neon und auf blau bei Argnn. Die Benutzung der Leuchtstoffe gemäß dieser Erfindung gestattet jedoch bei der Entladung eines bestimmten Gases andere Farben zu erhalten. So kann z.B. bei Verwendung einer Xenonentladung eine Anzeige so gemacht werden, daß sie rot, grün, Blau oder beinahe jeder anderen Farbe erscheint. Die Erfindung zeigt auch, daß erwünschte elektrische Eigenschaften, wie Speichergewinn, aufrechterhalten werden können.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird mindestens eine lichtabsorbierende elektrische Schicht anstelle von und/oder zusätzlich zum dielektrischen Material des Ladungsspeicherkörpers eingesetzt. Vorzugsweise ist die lichtabsorbierende dielektrische Schicht in direktem Kontakt mit dem Leuchtstoff. Es ist jedoch auch möglich, daß die lichtabsorbierende dielektrische Schicht nicht direkt damit in Kontakt ist· Nach einer weiteren Auführungsform der Erfindung kann eines oder können beide der Substrate ein lichtabsorbierendes Material sein.

Der Ausdruck "Farbe", wie er hier gebraucht wird, umfaßt jede elektromagnetische, Ausgabe und Strahlung von Leuchtstoffen im sichtbaren Bereich, einschließlich verschiedener

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Kombinationen davon, wie weißes Licht. Farbe schließt auch das ein, was im Sinne von Farbfernsehen gebraucht wird.

Durch die Erfindung werden auch Änderungen im Felddielektrikum auf ein Mhdestmaß gebracht, da das einzige Material, das zugesetzt wird, der Leuchtstoff ist. Ferner kann der Leuchtstoff gleichzeitig aufgebracht und in das Dielektrikum eingebettet werden, während das Dielektrikum hitzegehärtet wird, ohne daß zusätzliche Härtezeiten erforderlich sind. Außerdem, wenn die Leuchtstoff partikel aufgebracht sind, ist die Bindung zwischen Leuchtstoff und Dielektrikum nicht gegenüber Lösungsmittel, geringen Abrieb, Feuchtigkeit, normale Temperaturänderungen usw. empfindlich.

Die folgenden Beispiele sollen die besten Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen:

Beispiel 1

Ein Sodakalkglassubstrat mit Elektroden und einer aufgebrannten dielektrischen Schicht (für die Verwendung in einer Gasentladungsvorrichtung) wurde mit Alkohol und Azeton gereinigt.

Das gehärtete Dielektrikum hatte folgende Zusammensetzung in Gew.-#: 15,5 SiO₂, 69,9 PbO, 12,63 B₃O₃, 1,26 Na₂O und

0,59 GaO.

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Nach dem oben angegebenen Reinigen und Trocknen wurde ein lichtempfindliches Material (Poly-Vinylcinnamat) auf die dielektrische Oberfläche aufgesprüht (unter Benutzung einer Sprühpistole Modell 62 der Firma Binks Mfg· Ca) unter einem Stickstoff druck von 40 lbs. Dann wurde unter einer Infrarotlampe etwa 20 Minuten getrocknet und danach einer Sylvania "Sun Gun" etwa drei Minuten durch eine positive Maske ausgesetzt. Die vom Licht getroffenen Gebiete des lichtempfindlichen Materials wurden hart und durch schwache Lösungsmittel und Hitze unangreifbar. Das Substrat wurde dann in einem Ofen bei etwa 160⁰C 10 bis 15 Minuten gehalten. Das Dielektrikum wurde danach mit einem Zn₂SiO^: Mn-jbeuchtstoff bestäubt, der an den heißen, erweichten, nicht vom Licht getroffenen Gebieten des lichtempfindlichen Materials anklebten. Das Substrat wurde dann langsam (ein bis zwei Stunden) auf 290⁰C erhitzt und eine Stunde bei dieser Temperatur gehalten, dann wurde die Temperatur allmählich (ein bis zwei Stunden) auf etwa 51O⁰C für sechs Minuten erhöht. Während dieser Zeit brannte das organische lichtempfindliche Material weg und bei höheren Temperaturen während dieses Zyklus erweichte das dielektrische Material, so daß der Leuchtstoff teilweise in die dielektrische Oberfläche einsinken konnte. Der gesamte Heizzyklus einschließlich des Abkühlens dauerte 11 Stunden.

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Beispiel 2

Ein Gemisch von einem Teil Poly-Alphamethylstyrol (Dow

em
276-V2) und ein/ Teil Zinksilikat: Magnesium-Leuchtstoff (Sylvania No. 161) wurde hergestellt und sorgfältig durchgemischt. Eine Schicht dieses Materials wurde auf die Oberfläche eines Dielektrikums (das gleich vie in Beispiel 1) in gleichmäßiger Tiefe von etwa 20 Mil aufgetragen. Das dielektrische Material wurde dann in einen Ofen gebracht und die Temperatur allmählich auf 621⁰C (115O⁰F) gebracht;

PoIywährend dieser Zeit pyrolisierte das/Alphamethylstyrol vollständig. Die Temperatur von 621⁰C wurde sechs Stunden lang gehalten, dann wurde langsam auf Raumtemperatur abgekühlt. Der überschüssige Leuchtstoff wurde weggeblasen und es resultierte eine dünne Schicht bloßgelegter Leuchtstoff partikel , welche am Dielektrikum anhafteten und dem unbewaffneten Auge gleichmäßig und kontinuierlich erschienen.

Die Erfindung ist nicht auf die Materialien und die Techniken, die in den Beispielen 1 und 2 angegeben sind, beschränkt Andere Materialien als PolyAlphamethylstyrol können als Träger verwendet werden, es braucht auch kein Träger benutzt werden. Andere Drucktechniken können angewandt werden, z.B. das Siebdrucken oder eine Abziehmethode, Der Wärmebehandlungszyklus hängt selbstverständlich vom Substrat und dem Dielektrikum ab. Die Temperatur muß so

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erhöht werden, daß der Träger, wenn ein solcher benutzt wird, allmählich verbrennt oder verdampft, und es muß ein Plateau beim Erweichungspunkt des Substrates vorgesehen sein, und zwar muß diese Temperatur so lange gehä.-ten werden, wie es erforderlich ist, damit der Leuchtstoff teilweise in die Oberfläche einsinkt.

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Claims (9)

Patentansprüche :

1./ Verfahren zum haftfesten Anbringen von Leuchtstoff pariikeln an die Oberfläche mindestens eines in ein Gasentladungsanzeige- und Speicherfeld einbaubaren dielektrischen Körpers, derart, daß die Leuchtstoff partikel teilweise dem Gasmedium des zusammengebauten Feldes ausgesetzt sind, gekennzeichnet durch Aufbringen der LeucMstoffpartikel auf mindestens einen Teil der dielektrischen Oberfläche und anschließendes Erhitzen des dielektrischen Körpers auf eine Temperatur, bei der die dielektrische Oberfläche erweicht und die Leuchtstoffpartikel einsinken und teilweise in die Oberfläche angebe ttet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kleber selektiv auf die dielektrische Oberfläche aufgebracht wird, um die Leuchtstoffpartikel zu binden, und daß die dielektrische Oberfläche auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der der Kleber wegbrennt·

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kleber ein pyrolisierbares Polymerisat eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein organisches Lösungsmittel als Kleber benutzt wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisat Poly-Alphamethylstyrol eingesetzt wird, und dadurch, daß die Leuchstoffpartikel mit dem Polymerisat gemischt werden, bevor sie auf die dielektrische Oberfläche aufgebracht werden.

6. Verfahren zum Herstellen und Zusammenbauen einer Gasentladungsvorrichtung mit einem ionisierbaren gasförmigen Medium in einer Gaskammer, die von einem Paar Körpern aus dielektrischem Material miteinander gegenüberliegenden Ladungsspeicherflächen gebildet wird, wobei jeder Ladungsspeicherkörper von einer Reihe parallelen Elektrodenkörpern hinterlegt ist, und die Elektrodenkörper hinter jedem dielektrischen Körper senkrecht mit Bezug auf die Elektrodenkörper hinter dem gegenüberliegenden dielektrischen Körper orientiert sind, um eine Vielzahl diskreter Entladungsvolumina, die eine Entladungseinheit bilden, zu begrenzen, und worin das Gas selektiv in jeder Entladungseinheit durch an die senkrecht zueinander orientierten Elektrodenkörper angelegten Betriebsspannungen ionisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstoffpatikel auf die Ladungsspeicherkörper mindestens eines dielektrischen Körpers vor dem Einbau derselben in die Entladungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 haftfest angebracht werden.

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7. Ladungsspeicherkörper für ein Gasentladungsfeld mit in der Ladungsspeicherfläche teilweise eingebetteten Leuchtstoff partikeln, hergestellt nach Anspruch 1.

8. Verfahren nach Anspruch 1 zum Aufbringen und haftfesten Anbringen von Leucbfctoffpartikeln an die Ladungsspeicherflächen mindestens eines in einer Mehrfach-Gasentladungsspeicher-und Anzeigevorrichtung einbaubaren dielektrischen Körpers, so daß die Partikel teilweise dem Gasmedium in der Vorrichtung ausgesetzt werden und durch die Strahlung mindestens einer Gasentladungseinheit der Vorrichtung erregbar sind, gekennzeichnet durch Aufbringen eines lichtempfindlichen Materials auf mindestens einen Teil der dielektrischen Oberfläche, Aussetzen mindestens eines Teils des aufgebrachten lichtempfindlichen Materials einer geeigneten Strahlung, um das dieser Strahlung ausgesetzte Material zu härten, so daß nachfolgend aufzubringende Leuchtstoffpartikel nicht daran kleben. Erhitzen des aufgebrachten lichtempfindlichen Materials, bis der Teil, der nicht der Bestrahlung ausgesetzt war, erweicht und die nachfolgend aufzubringen Leuchtstoffpartikel an ihm ankleben, Aufbringen der Leuhtstoffpartikel auf die dielektrische Oberfläche, so daß ein Teil derselben an dem

erweichten lichtempfindlihen Material anklebt, Entfernen der nicht angeklebten Leuchtstoffpartikel von der dielektrischen Oberfläche und Erhitzen des dielektrischen und lichtempfindlichen Materials bis praktisch alles licht-'

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empfindliche Material von der dielektrischen Oberfläche verdampft und entfernt ist und die dielektrische Oberfläche erweicht ist, so daß die Leuchtstoffpartikel teilweise in die erweichte Oberfläche eingebettet werden,

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,: daß als lichtempfindliches Material ein durch Licht polymerisierbares Monomeres eingesetzt wird»

10· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als lichtempfindliches Material ein durch Licht verhetzbares Polymerisat eingesetzt wird.

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