DE2247630C3

DE2247630C3 - Verfahren zum Herstellen von Anzeigetafeln mit Gasentladungsstrecken

Info

Publication number: DE2247630C3
Application number: DE2247630A
Authority: DE
Inventors: Rao Ramamohana Wappingers Falls N.Y. Tummala
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-12-30
Filing date: 1972-09-28
Publication date: 1982-03-04
Also published as: FR2166228A1; DE2247630B2; JPS539832B2; DE2247630A1; US3778127A; CA1007052A; IT971735B; FR2166228B1; JPS4879573A

Description

anordnungen 7 und 9 können an sieh Drähte aus Kupfer, Gold, Silber, Aluminium oder irgendeinem anderen leitenden Metall oder Material sein. An Ort und Stelle aufgebrachte Leiteranordnungen aus transparentem, halbtransparentem ader undurchsichtigem leitendem Material werden jedoch bevorzugt, da sie leichter nach den genannten Verfahren aufgebracht werden können und besser an den Glasplatten 3 und 5 haften. Für die größte Lichtausbeute werden opake oder undurchsichtige ChroticKupfer-Chrom-Leiter verwendet. Es ist aus F i g. 1 zwar nicht zu ersehen, aber die Leiteranordnungen 7 und 9 sind mit dielektrischen Schichten 11 und 13 (Fig. 3), die transparent sind, überzogen. Zusätzlich kann die Oberfläche der dielektrischen Schichten 11 und 13, die in Berührung mit dem Gas stehen, aus einem feuerfesten Material bestehen, das einen hohen Koeffizienten der Sekundäremission aufweist. Die beiden metallisierten, passivierten, mit Dielektrikum überzogenen vorderen und rückseitigen Glasplatten 3 und 5 und der Pumpstutzen 15 werden durch Verschmelzen eines Dichtungsstabes 17 mit den dielektrischen Überzügen il und 13 der Glasplatten 3 bzw. 5 zu einem einteiligen Aufbau verbunden. Die Passivierung wird in einem formierender. Gas mit Wasserdampf durchgeführt. Der weggebrochene Teil in Fig. 1 läßt an den Kanten einen der Abstandsstäbe 23 erkennen, von denen je einer an jeder Kante nach Fig. 1 verwendet wird. Die Anzahl der Abstandsstäbe und ihre Ausbildung wird natürlich entsprechend der verschiedenen Anforderungen an den Aufbau der Anzeigetafel schwanken und muß d.esen Bedürfnissen angepaßt werden. Die Schmelzdichtung ist in F ι g. 1 be> 25 angezeigt. Die dielektrischen Schichten 11 und 13 in Fig. 2 werden aus einer aufgesprühten und aufgeheizten Glasfriue hergestellt und bedecken die Leiteranordnungen, die in F ι g. 1 bei 7 und 9 schematisch angedeutet sind, die sich an Kreuzungspunkten der Anzeigetafel schneiden. Die Glasplatten 3 und 5 haben eine betrachtliche Stärke (z. B. etwa 6.35 mm). Dabei ist die einzige Forderung, die an diese Gljsplatten zu stellen ist. daß sie nichtleitend, also gute Isolatoren und für die Anzeige praktisch transparent sind. Ein normales handelsübliches, etwa 6,3 um starkes Natrium-Kalzium oxid-Silikatglas wird bevorzugt benutzt Das Abdichtungsverfahren für eine solche Anzeigetafel wird nunmehr m Zusammenhing mit F ι g. 2 bis 4 beschrieben

InI ig^ ist die relative Lage der Glasplatten 3 und 5 mit ihren cntsprn henden. mit einem Dielektrikum über/( genen 1 eiieram -xnungen vor dem eigentlichen AhdidMungSVenahren dargestellt Die Abmessungen sind /um 'eic nieren Verstindnis übertrieben dargestellt, doch ist di" relative Starke des Dichtungsstabes 17 und des Abst.indsst.ibes 23 in ihrem Verhältnis zueinander richtig d.irgcstcHi In einer entsprechend dem crlm dunitrsgenußeii Verfahren hergestellten Anzeigetafel h.it der η dngschme'/ende Dichtungsstab 17 einen Durchmesser von etwa I mm. wahrend der Abstands stab 21 eint π Durchmesser von etwa 0.18 mm aufweist Wenn die teile, v»ie in l· ι g. 2 ge/i igt. angeordnet sind. werden sie in einen Ofen eingebracht und dann auf eine ausreichend hohe Temperatur erwärmt, um eine Benetzung oder ein Schmelzen des Dichtungsstabes 17 mit niedrigem Schmelzpunkt zu erreichen, der, wie zuvor beschrieben, vorzugsweise aus einem einzigen Stab bestehend, nach Art eines Bilderrahmens außer halb der normalen Anzeigefläche angeordnet ist. Der Abstandsstab 23 könnte ebenfalls aus einem einzigen Glasstab nach Art eines Bilderrahmens geformt sein oder aus vier oder mehr getrennten Glasstäben bestehen. Bei der Erwärmung, die im einzelnen noch

ίο genauer beschrieben wird, erweicht die Gasdichtung, fängt an zu fließen und verschmilzt mit den dielektrischen Überzügen 13 und 11. In der Praxis werden die Dichtungsstäbe jenseits des Sichtfeldes oder Anzeigefeldes und damit außerhalb der Leiteranordnungen 7

i> und 9 angebracht, obwohl dies nicht unbedingt erforderlich ist. Wenn die Anordnung in dem Ofen die Benetzungstemperatur erreicht hat, legt sich die obere Glasplatte 5 allmählich gegen die Abstandsstäbe 23 und erreicht damit die endgültigen Abmessungen des später gasgefüllten abgedichteten Hohlraumes zwischen den Glasplatten. Obwohl das Gewicht r¹ ' oberen Glasplatte 5 nurmdierweist. ausreicht, kann e,.· Glasgcwicht, das einen Druck von etwa 0,35 kg/cm² über die gesamte Abdichtungsflache erzielt, auf der oberen Glasplatte 5 angebracht werden. Dicke und Viskosität der ungeschmr'zenen Dichtung werden so gewählt, daß beim Erweichen und Fließen der Dichtung eine gleichförmige -lohlraumfreie Abdichtung rund um die geschlossene rechteckige Umhüllung des Anzeigefeldes erzielt wird.

wie es in F i g. 1 dargestellt ist. wo di^ Dichtung mit 25 bezeichnet ist. Wenn die Vorrichtung nach genau gesteuertem Abkühlungszyklus Zimmertemperatur wieder erreicht hat, wird die Dichtung vollkommen fest und gasundurchlässig. Die sich ergebende Dichtung ist in Fig. 3 gezeigt, in der der Dichtungsstab 17 /us Dichtung 17' geschmolzen ist und der Abstand innerhalb der Anzeigetafel durch den Durchmesser der Abstandsstäbe 23 bestimmt ist. Eine vergrößerte Ansicht der linken Dichtung der F i g. 3 ist in F i g. 4 ge/eij,*, wobei der Vorgang der Abdichtung für alle vier Seiten in gleicher Weise verläuft.

Die Glasplatten 3 und 5 sind handelsübliche Natron K.ilziumoxid-Silikatgläser von etwa bjmm Stärke. Die Glasdichtungsstäbe 23 sinu Hartglaszu sammenset/ungen. die im einzelnen noch beschrieben werden und einen gleichförmigen Gasraumabstand von 0.18 mm ergeben. Dielektrische Schichten 11 und 13 können beispielsweise aus einem 0.025 mm starken Bleiborosihkatglas bes.ehen, das aufgesprüht und bei

<>o 600 C gebrannt ist Die Leiter 7 und 9 sind Chrom-Kupfer-C hroin Schichtenleiter mit Chrom schichten von 100 nm und einer dazwischen liegenden Kupkrschicht von 1000 bis 2000 nm Dicke, die in einem for: Mtrendcn das passiviert werden Das bevorzugte dielektrische Material hat die folgende Zusammensetzung

Bleioxid P!>O
Boroxid B.O,
Siliciumoxid SiO?
Aluminiumoxid AbUj

74.4b Prozent

14 45 Prozent

5.24 Prozent

7.J5 Piment

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Herstellen von Anzeigetafeln mit Gasentladungsstrecken durch Verbindung zweier transparenter, flacher Glasplatten mit auf den Innenflächen der Glasplatten angebrachten, nach Art einer gedruckten Schaltung aufgebrachten Ansteuerleitungen, die jeweils mit einem transparenten, dielektrischen Oberzug versehen sind, sowie wie mit Glas-Abstandsstäben und einer rundumlaufenden Dichtung, in einem Vakuumofen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der beiden Platten miteinander jenseits des Sichtfeldes der beiden Glasplatten außerhalb der Abstandsstäbe rundum aus Glas bestehende Dichtungsstäbe eingelegt werden, deren Dicke zunächst wesentlich größer ist als der Durchmesser der Abstandsstäbe, und deren Erweichungstemperatur niedriger liegt als der Erweichungspunkt der Abstandsstäbe und aller übrigen Materialien, daß anschließend die obere Glasplatte auf die Dichtungsstäbe aufgesetzt und das Ganze im Vakuumofen auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes der Dichtungsstäbe, aber unterhalb des Erweichungspunktes der Abstandsstäbe erhitzt wird, wodurch bei Erweichung der Dichtungsstäbe die obere Glasplatte durch ihr Eigengewicht, gegebenenfalls unterstützt durch ein Zusatzgewicht, voll auf den Abstandsstäb^n zu liegen kommt, während gleichzeitig das Glas der P^;chtungssiäbe mit dem dielektrischen Überzug der beiden Glasplatten verschmilzt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Anzeigetafeln mit Gasentladungsstrecken durch Vereinigung zweier transparenter, flacher Glasplatten mit auf den Innenflächen der Glasplatten angebrachten, nach Art einer gedruckten Schaltung aufgebrachten Ansteuerleitungen, die jeweils mit einem transparenten, dielektrischen versehen sind, sowie mit Abstandstäben und einer rundum laufenden Dichtung, in einem Vakuumofen.

Eine solche Anzeigetafel besteht beispielsweise aus zwei Glasplatten und /wischen diesen aus elektrisch voneinander isolierten, aber körperlich nicht voneinander getrennten einzelnen Zellen, die durch Erregung von paarweise zugeordneten, orthogonal zuein.-nder verlaufenden Steuerleitungen anges'cuert werden kön nen. die auf gegenüberliegenden ieiten eines gas gefüllten Glasgefäßes hegen und die durch geeignete Erregung die Ionisierung der ein/einen Strecken zwischen den Leuern bewiiken. Zum F.r/ielen einer wesentlich gleichförmigen Auflösung über die gesamte Oberfläche des Anzeigefekles ist es erforderlich, daß der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Kegren zungswanden gleichförmig ist und daß die Wände des so entstehenden Glasgefäßes abgedichtet sind, dann! die Gasfüllung nicht entweichen kann. Ursprünglich wurden solche Anzeigetafeln durch Verwendung von Epoxydharzen abgedichtet, was eine Entgasung zur Folge hatte. Das heißt, es ergaben sich Verunreinigungen in der Gasmischung, die die Lebensdauer der Anzeigetafel verringerten. Ein Verfahren zur Beseitigung dieses Nachteils besteht im Erhitzen der Anzeigetafel ifi einem Ofen. Wenn man jedoch die Temperatur auf etwa 400°C erhöht, dann zersetzt sich das Epoxydharz. Eine andere Art der Herstellung von Anzeigetafeln mit Gasentladungsstrecken verwendet ein Schmelzglas für die Abdichtung. Die gleichmäßige Ablagerung des Schmelzglasdichtungsmittels machte jedoch Schwierigkeiten, was eine unerwünschte Handarbeit erforderlich machte beim Versuch, eine gleichförmige Schicht von Schmelzglas auf eine der Glasplatten der Anzeigetafel abzulagern. Endlich hat

ίο man eine Abdichtung unter Verwendung eines Randstreifens versucht, was aber einen weiteren Aufheizzyklus erforderlich machte, um das Bindemittel auszutreiben, wodurch häufig kleine Glasblasen in der Dichtung verblieben und die Dichtung schwächten.

ιί Aus der DE-OS 18 03 213 ist es bekannt, bei der Herstellung von Gasentladungs-Anzeigetafeln die bei ■den außenliegenden Glasplatten durch eine schmelzbare Glasfritte im Vakuumofen miteinander ?u verbinden.

Ferner ist aus der DE-OS 20 44 224 die Herstellung einer Anzeigetafel mit Gasentladungsstrecken bekannt, bei der zwei Glasplatten, deren innere Oberflächen mit einer Lötglasschicht überzogen sind, dadurch miteinander verbunden werden, daß ein fester keramischer Dichtungsrahmen bei entsprechender Wärmezufuhr sich soweit in erweichten Lötglasschichten eindrückt, wie dies durch die λbstandsdichlung selbst und durch Abstandsstangen oder tropfenförmige Abstandshalter festgelegt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren dieser Art nicht nur zu vereinfachen, sondern gleichzeitig damit sicherzustellen, daß bei gleichförmigem Abstand der beiden Glasplatten voneinander eine einwandfreie, von Gasblasen. Rissen und Lunkern absolut freie Abdichtung erreicht wird. Dies wird erfindungsgemuß dadurch erreicht, daß zur Verbindung der beiden Platten miteinender jenseits des Sichtieldes der beiden Glasplatten außerhalb der Abstandsstäbe rundum aus Glas bestehende Dich'ungsstäbe eingelegt werden, deren Dicke zunächst wesentlich giößer ist als der Durchmesser der Abstandsstäbe, und deren Erweichungstemperatur niednger liegt als der Erweichungspunkt der Abstandsstäbe und aller übrigen Materialien, daß anschließend die obere Glaspiaitc auf

*5 die Dichttingsstäbe aufgesetzt und das Ganze im Vakuumofen auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes der Dichungsstäbe. aber unter halb des Erweichungspunktes der Abstandsstäbe erhitzt wird, wodurch bei Erweichung der Dichtlingsstäbe die

>o obere Glasplatte durch ihr Eigengewicht, gegebenen falls unterstützt durch ein /iisat/gewicht, voll ,liif den Abstandsstaben zu liegen kommt, wahrend gleichzeitig das Glas der Dichtungsstabe mn dem dielektrischen I !berzug der beiden (ilasplatten \ > rschmil/t.

Die Erfindung wird in Verbindung mil den /eichniin gen näher beschrieben. Dabei zeigt

f'i g. 1 eine zum Teil schemalischt·, perspektivische ■Snsichl einer Anzeigetafel,
I ι g. 2 bis 4 Sihnitninsu hten der Anzeigetafel nach HgI vor und nach der Verschmelzung.

In Fig. I besteht die Anzeigetafel aus einer unteren Glasplatte 3 und einer oberen Glasplatte 5, auf denen zueinander orthogonale, passivierte, metallisierte Leiteranordnungen 7 bzw. 9 angebracht sind. Die Leiteranordnungen 7 und 9 können auf den Platten 3 und 5 durch eine Anzahl bekannter Verfahren wie Photoälzen, Niederschlag im Vakuum, Siebdruckverfahren und ähnliche aufgebracht werden. Die Leiter·