DE2242006C3 - Verfahren zur Herstellung einer gasgefüllten Anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gasgefüllten Anzeigevorrichtung, die eine durchsichtige Vorderplatte und eine Hinterplatte aufweist, auf denen verschiedene Schichten, wie ansteuerbare Elektroden, Isolationsschichten, nach dem Siebdruckverfahren aufgebracht werden.

Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Gasentladungs-Anzeigevorrichtungen bekannt, bei dem die Hohlräume zur Aufnahme eines ionisierbaren Gases dadurch gebildet werden, daß eine starre Platte mit öffnungen verwendet wird, die zwischen zwei die Elektroden enthaltenden Platten angeordnet ist. Die nach diesem bekannten Verfahren hergestellten Anzeigevorrichtungen weisen den Nachteil auf, daß während des Herstellungsverfahrens die die öffnungen enthaltenden dünnen Platten leicht brechen können. Des weiteren ist es aus der US-PS 35 88 571 bekannt, verschiedene Schichten bzw. Leiterbahnen nach dem Siebdruckverfahren auf einem Subtrat bei der Herstellung von Gasentladungs-Anzeigevorrichtungen aufzubringen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer gasgefüllten Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art aufzuzeigen, nach dem die Herstellung von Anzeigevorrichtungen mit langer Lebensdauer auf einfache, sichere und wirtschaftliche Weise möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Vorderplatte zuerst aus einem transparenten leitenden Material bestehende jeweils einem Zeichen zugeordnete Elektrodenelemente aufgebracht luprHpn auf Hif> nai^hfMnanHpr pipp PfStP. Isnjatlons-

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45 schicht mit einem hohen Bleianteil und einem niedrigen SiliziumoxidanteiL eine zweite Isolationsschicht mit einem niedrigen Bleianteil und einem hohen Siliziumoxidanteil und weitere Elektroden-Segmentmuster darstellende Hohlräume enthaltende Isolationsschichten aufgebracht werden, wobei die weiteren Isolationsschichten in der gleichen Weise wie zuvor die erste und zweite Isolationsschicht so erwärmt werden, daß ein Verschmelzen der Isolationsschichten erfolgt, und daß auf der Hinterplatte korrespondierend Elektrodensegmente und auf diese in der gleichen Weise wie die erste und zweite Isolationsschicht zwei Isolationsschichten aufgebracht und erwärmt werden.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer gasgefüllten Anzeigevorrichtung mit einer Vorderplatte und einer Hinterplatte.

Fig.2 eine Draufsicht auf die Vorderseite der gasgefüllten Anzeigevorrichtung mit einem Anschlußleitungsmuster.

F i g. 3 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 3-3 der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung.

In der F i g. 1 ist eine gasgefüllte Anzeigevorrichtung 10 dargestellt

Die Vorrichtung 10 enthält eine Vorderplatte 12 und eine Hinterplatte 14, die mit ihren Innenseiten 16 und 18 aneinandergefügt sind. An der Hinterplatte 14 ist eine Einfüllröhre 20 angeordnet, durch die die in der Vorrichtung 10 angeordneten Hohlräume evakuiert und mit eimern ionisierbaren Gas gefüllt werden können. Außerdem ist auf der Hinterplatte 14 ein gitterförmiges Leitungsnetzwerk von gleichartigen Rillen 22 vorgesehen, durch die das Einfüllen des Gases zu den einzelnen Hohlräumen der Vorrichtung 10 erleichtert wird. Auf der Hinterplatte 14 ist außerdem ein Elektrodenmuster 24 aufgebracht, das in F i g. 2 im einzelnen dargestellt ist

Das Elektrodenmuster 24 in F i g. 2 ist so ausgebildet daß in der hier beschriebenen Vorrichtung insgesamt 6 Zeichen 26, 28, 30, 32, 34 u. 36 dargestellt werden können. Jedes Zeichen besteht aus Segmenten 26a, 266, 26c, 264 26e, 26/u. 26g. Die in den einzelnen Zeichen in der gleichen Lage angeordneten Segmente sind jeweils über einen gemeinsamen Ansteuerleiter mit einer Anschlußklemme 38 verbunden. Die Platten 12 und 14 sind so miteinander ausgerichtet, daß die Anschlußklemmen mit einem allgemein elektrischen Ansteuerkreis (nicht gezeigt) verbunden werden können.

jedem der Zeichen ist wie zum Beispiel dem Zeichen 26 in Fig. 1, ein individueller Ansteuerleiter 26h zugeordnet Die Ansteuerleiter 26Λ sind jeweils an der Innenseite der Vorderplatte 12 angeordnet und erstrecken sich über alle streifenartigen Segmente 26a bis 26g. Mit jedem der individuellen Ansteuerleiter, zum Beispiel 26Λ, ist eine Ansteuerklemme, zum Beispiel 26i, verbunden. Die Ansteuerklemme 26/ bis 36/ befinden sich auf der Innenseite der Vorderplatte 12 und ragen zusammen mit dieser über die Hinterplatte 14, so daß sie mit der vorgenannten Erregungsschaltung verbunden werden können. Die in der Vorrichtung 10 angeordneten Hohlräume sind in der gleichen Weise angeordnet, wie die Elektrodensegmente der einezelnen Zeichen. Sie sind mit letzteren ausgerichtet. An den äußeren Seiten sind die Platten 12 und 14 ringsum mit Glas abgedichtet wie bei 40 und 42 in F i g. 1 angedeutet ist.

Nachdem die Vorrichtung abgedichtet ist erfolgt mit Hilfe der Röhre 20 die Evakuierung und das Einfüllen der Hohlräume mit einem ionisierbaren Gas.

Das Verfahren zur Herstellung der Voi richtung 10 wird im folgenden mit Hilfe der in Fig.3 gezeigten s Schnittdarsteilung im einzelnen beschrieben.

Auf die Vorderplatte 12 wird ein Leiter aus Zinnoxid oder aus einem anderen transparenten Leitermaterial in herkömmlicher Weise abgelagert und zum Beispiel mit Hilfe eines Atzvorganges der individuelle Ansteuerleiter 26Λ gebildet Nachdem alle individuellen Ansteuerleiter erzeugt sind, wird eine erste Isolationsschicht 44 aus Glas abgelagert (durch ein Siebdruckverfahren). Die Isolationsschicht 44 erstreckt sich über den Bereich, in dem das Elektrodenmuster 24 angeordnet wird. Das is Verfahren für das Aufbringen der Isolationsschicht 44 wird im folgenden im einzelnen beschrieben.

Ein feinmaschiges Gitter aus rostfreiem Stahl oder aus einem Gewebe wird zuerst mit einem lichtempfindlichen Material bedeckt. Durch das Verstopfen von bestimmten Löchern mit diesem Material werden die Bereiche festgelegt, in denen kein Glas abgelagert werden soll. Anschließend wird das Gitter mit dem Muster aus diesem lichtempfindlichen Material mit einem Glassubstrat überzogen.

Das hier verwendete Glassubstrat besteht aus einer Paste aus fein gemahlenem Glas und einem flüchtigen Flüssigkeitsträger. Diese Masse wird auf das Gitter aufgestrichen.

Mit Hilfe eines Gummiwischers kann die vorgeschrie- jo bene Mischung auf das Gitter aufgebracht werden. Die Bereiche, die bereits mit lichtempfindlichen Material ausgefüllt sind, können nicht mit der Mischung gefüllt werden, wodurch das gewünschte Segmentemuster entsteht Die Dicke der aufgetragenen Glasmischung wird durch die Dicke des Gitters und des lichtempfindlichen Materials bestimmt Nachdem die Glasmischung aufgetragen wurde, wird die Anordnung in einem geeigneten Ofen erwärmt Da der Flüssigkeitsträger in der Mischung flüchtig ist genügt eine Temperatur von 250-300⁰C zur Behandlung der Vorrichtung. Wenn die Vorrichtung in den Ofen eingelegt ist wird die Temperatur erhöht, wodurch die Glasmasse verschmolzen oder fest wird.

Die erste Isolationsschicht 44 besitzt einen hohen ;i Bleianteil (etwa 75%) und einen niedrigen Anteil an Siliziumoxid (etwa 4%). Auf die erste Isolationsschicht 44 wird eine zwerie Isolationsschicht nach den gleichen Verfahren (Siebdruckverfahren) abgelagert Diese zweite Isolationsschicht 46 besitzt einen verhältnismäßig ">o niedrigen Bleianteil (etwa 30%) und einen verhältnismäßig hohen Anteil an Siliziumoxid (über 55%). Die Vorderplatte 12 mit den Ansteuerleitungen 26.Ί und den Isolationsschichten 44 und 46 wird anschließend in einem Ofen auf etwa 600° C eine Stunde lang erwärmt und anschließend langsam auf die Raumtemperatur abgekühlt Die beiden Isolationsschichten 44 und 46 verschmelzen miteinander und verbessern die Lebensdauer der Anzeigevorrichtung wesentlich. Die Isolationsschicht 44 besitzt eine hohe Dielektrizitätskonstan- w < te, was sehr wünschenswert ist. Jedoch werden die Eigenschaften der Anzeigevorrichtung durch eine derartige Schicht in der Nähe der Hohlräume verschlechtert. Deshalb liegt zwischen den Hohlräumen und der Isolationsschicht 44 die Isolationsschicht 46 zur ,., Abschirmung der Hohlräume, wodurch die Lebensdauer der Anzeigevorrichtung erhöht wird. Auf die Platte 12 mit den Ansteuerleitern 26Λ und den Isolationsschichten 44 und 46 werden nun die Hohlräume 48 (F i g. 3) in der nachfolgend beschriebenen Art erzeugt

Eine dritte Isolationsschicht 50 aus durchsichtigem oder undurchsichtigem Glas wird ebenfalls nach dem vorangehend beschriebenen Verfahren auf die Isolationsschicht 46 aufgebracht Dabei wird der Bereich 52 über der zweiten Isolationsschicht 46 zur Bildung der Hohlräume freigelassen. Das als Isolationsschicht 50 verwendete Baumwollmaschengitter besitzt verstopfte Bereiche überall da, wo Hohlräume entstehen sollen. Eine vierte Isolationsschicht 54 und eine fünfte Isolationsschicht 56 aus Glas werden ebenfalls nach dem vorangehend beschriebenen Verfahren so aufgebracht daß über dem Bereich 52 ein Hohlraum 48 mit der durch die Dicken dieser Schichten bestimmten Tiefe erzeugt wird. Die Isolationsschichten 54 und 56 weisen die gleiche Zusammensetzung wie die Isolationsschicht 50 auf. Obwohl in dem hier beschriebenen Beispiel drei Schichten zur Bildung der Hohlräume verwendet werden, ist auch eine Verwendung von vier oder fünf Schichten ohne weiteres möglich. Die Dicke einer jeden Schicht liegt zwischen 25 und 50 um, wodurch die Tiefe der Hohlräume 48 zwischen 150 und 400 μιη ist Wenn die Tiefe der Hohlräume 48 geringer sein soll, muß der Druck des ionisierbaren Gases erhöht werden, um eine brauchbare Anzeigevorrichtung zu bekommen.

Wenn die Isolationsschichten 50, 54 und 56 aufgebracht sind, erfolgt ein Erwärmungsvorgang auf 470⁰C für eine Stunde und eine anschließende langsame Abkühlung auf die Umgebungstemperatur.

Die Hinterplatte 14 (F i g. 3) besitzt ein Leitungsmuster 24 (das auch in F i g. 1 und 2 dargestellt ist). In F i g. 3 ist lediglich das Segment 26a dargestellt Zur Bildung des dargestellten Elektrodenmusters wird eine Schicht aus einem leitenden Material, zum Beispiel aus Silber, nach dem Siebdruckverfahren abgelagert Dieser Ablagerungsvorgang wird im folgenden im einzelnen beschrieben.

Im hier beschriebenen Beispiel wird eine Mischung einer Paste auf ein Gitter aufgestrichen, die aus 70% fein gemahlenem Silber und 80% fein gemahlenem Glas besteht außerdem wird ein Binder als Träger verwendet Als Binder kann gewöhnliches plastisches Material verwendet werden und als Träger eine gewöhnliche Lösung. Eine derartige Silberpastenmischung ist allgemein bekannt und erhältlich. Wenn diese Mischung aufgebracht wurde, erfolgt wiederum ein Erwärmungsvorgang in einem Ofen. Das Lösungsmittel und der Träger verflüchtigen sich, so daß bei der Temperatur im Ofen die Glaspartikel in der Mischung mit den Silberpartikelchen verschmelzen. Die Silber- und Glaspartikel sind so fein, daß die Leitfähigkeit der Silberschicht nicht verschlechtert wird.

Anschließend wird über das Elektrodenmuster 24 eine Isolationsschicht 58 aus Glas abgelagert auf die eine zweite Isolationsschicht 60 in der gleichen Weise wie die Isolationsschicht 58 abgelagert wurde, die Glasschichten 58 und 60 sind etwa mit den Schichten 44 und 46 zu vergleichen. Nach dem Aufbringen der Schichten 58 und 60 wird die Hinterplatte 14 in einem Ofen auf 600⁰C eine Stunde lang erwärmt und anschließend langsam auf die normale Umgebungstemperatur abgekühlt. Jeder der Hohlräume (zum Beispiel 48) ibt mit dem dazugehörigen Segment (zurr· Beispiel 26a^ ausgerichtet, wenn die Platten 14 und 16, wie in F i g. 1 dargestellt, zusammengefügt werden. Somit korrespondieren die Isolationsschichten 58 und 60 mit den Schichten 44 und 46, so daß die Hohlräume 48

(Fig.3) nach Zusammenfügen der Flauen i2 und 14 abgeschlossen werden. Die Öffnungen für die Hohlräume können somit in der Vorderplatte 12 erzeugt werden, so daß die ί !interplatte 14 lediglich zur Abdeckung dient. Selbstverständlich können die Hohlräume acth dadurch gebildet werden, daö in jeder Platte i2 und 14 entsprechende Ausnehmungen erzeugt werden, die durch Zusammenfügen der beiden Platten 12 und 14 einen Hohlraum bilden.

Die Hohlräume 48 werden üblicherweise mit einer Gasmischung aus 99,7% Neon, 0,1% Argon und 0,2% Stickstoff gefüllt, wobei der Gasdruck 0,133 Bar bei normaler Raumtemperatur beträgt und die Tiefe der Hohlräume bei 200 μπι liegt. Der Hohlraum 48 mit den zugeordneten Segmenten 26Λ, 26a bilden einen ansteuerbaren Teil eines Zeichens. Die Ansteuerung, bzw. Erregung der einzelnen gasgefüllten Hohlräume erioigi inii 25OVoIi Wechselspannung, wobei die Breiu der Änslenerimpuise 2 μα beträgt Es ist ausreichend wenn die Zeichen mit Frequenz von 20 kHz angesleuer werden.

Das vorangehend beschriebene Herstellungsverfah reu besitzt gegenüber den bekannten Herstellungsver fahren wesentliche Vorteile. Bei den herkömmlichei Verfahren wird durch Ätzen von dicken Trägerschich ten in aufeinanderfolgenden Schritten die Vorrichtung hergestellt. Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungs verfahren ist es vorteilhaft, daß für verschieden! Anzeigevorrichtungen das gleiche Muster des lichtemp findlichen Materials zur Herstellung der Hohlräum« verwendet werden kann. Es ist somit nicht notwendig für jede Vorrichtung die Schritte zur Erzeugung de Hohlräume, wie bei den bekannten Verfahren, mit Hilf« der chemischen Ätztechnik zu vollziehen.

Hierzu. 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer gasgefüllten Anzeigevorrichtung, die eine durchsichtige Vorderplatte und eine Hinterplatte aufweist, auf denen verschiedene Schichten, wie ansteuerbare Elektroden, Isolationsschichten, nach dem Siebdruckverfahren aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vorderplatte (12) zuerst aus einem transparenten leitenden Material bestehende jeweils einem Zeichen (z. B. 26) zugeordnete Elektrodenelemente (z. B. 26h) aufgebracht werden, auf die nacheinander eine erste Isolationsschicht (44) mit einem hohen Bleianteil und einem niedrigen Siliziumoxidanteil, eine zweite Isolationsschicht (46) is mit einem niedrigen Bleianteil und einem hohen Siliziumoxidanteil und weitere Elektroden-Segnientmuster darstellende Hohlräume (48) enthaltende Isolationsschichten (50,54,56) aufgebracht werden, wobei die weiteren Isolationsschichten (50,54,56) in der gleichen Weise wie zuvor die erste und zweite Isolationsschicht (44,46) so erwärmt werden, daß ein Verschmelzen der Isolationsschichten erfolgt, und daß auf der Hinterplatte (14) korrespondierend Elektrodensegmente (z. B. 26a,) und auf diese in der gleichen Weise wie die erste und zweite Isolationsschicht (44, 46) zwei Isolationsschichten (58, 60) aufgebracht und erwärmt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasmaterial in Form einer Masse aus gemahlenem Glas und mit einer flüchtigen Trägerflüssigkeit verwendet wird.