DE2317598C3 - Gasentladungsanordnung und Verfahren zur Herstellung einer solchen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungsanordnung für Anzeige- und Speicherzwecke entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung.

Beim Aufbau solcher Anordnung ist eines der Hauptprobleme die Abstandshalterung der verwendeten durchsichtigen Platten ohne Behinderung der zwischen den Platten befindlichen Gaspartikel.

In der DT-OS 19 59 287 wurde ein Gasentladungs-Anzeigefeld beschrieben, bei dem zwischen den beiden Deckplatten ein besonderes, in sich abgeschlossenes flaches Gehäuse vorgesehen ist, welches besonders hergestellt und beigebracht werden muß. Die Vorkehrung eines solchen besonderen Gehäuses, das als Baugruppe für sich herzustellen ist, ist ein Nachteil. Ein weiterer Nachteil dieses einzufügenden Gehäuses, das mindestens aus teilweise transparentem Material besteht, ist, daß einerseits die Durchsichtigkeit durch die Deckplatte bis zum aufleuchtenden Entladungspunkt durch die zusätzliche Wandung des Gehäuses vermindert wird, was inbesondere bei Gasentladungsanordnungen mit nicht allzu großer Lichtausbeute unvorteilhaft ist. Ganz besonders nachteilig wirken sich die zwei zusätzlichen Gehäusewandungen dann aus, wenn hinter

der Gesamtanordnung ein zu den Leuchtanzeigen fest vorgesehenes Betrachtungsmuster angeordnet werden soll, wie dies bereits vorgeschlagen wurde. Es sind dann nicht nur zwei Glas-Deckplatten zu durchschauen, sondern zusätzlich die Wandungen des Gehäuses aus mehr oder minder transparentem Material. Dadurch wird die Durchsichtigkeit zusätzlich verschlechtert. Ein weiterer Nachteil des Gegenstandes der genannten DT-OS ist darin zu erkennen, daß innerhalb des zusätzlich einzubringenden Abstandsgehäuses eine Abstandshalterung in Form eines Geflechtes von Rundmaterial in der Art einer Leinwandbindung vorgesehen ist. Dies bedeutet die Vorkehrung und Beibringung einer weiteren zu fertigenden besonderen Baugruppe. Besondere Anforderungen bezüglich der Anordnung der Abstandshalterung samt ihrem umgebenden Gehäuse sind dadurch gegeben, daß die zusammen einzubringenden Teile auf die Schnittpunkte der Leiter beiderseits des Gehäuses innerhalb der Deckplatten exakt auszurichten sind. Sonst könnte das Entstehen und Betrachten von Leuchtpunkten an den Leiterschnittstellen gestört werden. Ein weiterer nachteiliger Aufwand, der nach der DT-OS getrieben werden muß, ist in der Vorkehrung der elektrischen Leiter in Form von einzelnen Drähten mit Abstandsleisten zu erkennen. Moderne Fabrikationsverfahren verwenden an deren Stelle vor dem Zusammenbau auf die Glasplatten aufgebrachte Leiter in Druck- oder Ätztechnik mit darüber aufgebrachten dielektrischen Überzügen. Abstandsleisten, die die Durchsicht behindem könnten, sind bei solchen Ausführungen nicht mehr erforderlich. Schließlich ist nach der DT-OS die Vorkehrung eines ersten und eines zweiten Rahmens, einerseits zum Spannen der elektrischen Leiter, andererseits zum Zusammenhalten der gesamten Anordnung, erforderlich. Dies bedeutet einen weiteren nachteiligen Einzelteile- und Montageaufwand.

In der gegenüber dem Gegenstand der vorgenannten DT-OS wesentlich fortschrittlicheren U S-PS 36 02 754 ist in den Fig. 11 und 12 sowie in den zugehörigen Textteilen bereits eine wesentlich vorteilhaftere Bauweise dargestellt. Es werden danach geschlitzte Deckplatten vorgesehen, innerhalb derer selbst das Leitermaterial eingezogen werden kann. Eine Abwandlung davon ist damit angegeben, daß die Leiter nicht in das Glas mit eingezogen werden, sondern als Leiterstreifen auf der Außenseite der Deckplatten oder am Grunde der Schlitze in den Deckplatten angeordnet werden können. Ein fabrikatorischer Nachteil ist jedoch darin zu erkennen, daß geschlitzte, profilierte Glasplatten herzustellen sind und keine einfachen ebenen Glasplatten ausreichen.

Es ist bereits eine Gasentladungsanzeigeanordnung vorgeschlagen worden (DT-OS 22 47 630), bei der die übereinanderliegenden Glasplatten präzise voneinander im Abstand gehalten werden mit Hilfe einer Kombination von niedriger schmelzenden Dichtungsstäben und höher schmelzenden Abstandsstäben. Die Dichtungsstäbe mit gegenüber den Abstandsstäben etwas größerem Durchmesser werden rechtwinklig fensterrahmenartig um die ebenfalls rechtwinklig ausgelegten Abstandsstäbe angeordnet. Wenn die Platten zusammen mit den Stäben erhitzt werden, erweicht sich das Glasmaterial der Dichtungsstäbe und ermöglicht das Absinken der oberen Glasplatte bis zur Berührung mit den noch harten höher schmelzenden Abstandsstäben, wobei eine genaue Abstandsausrichder oberen Platte in bezug auf die untere Platte crzielbar ist. Wenn die Anordnung abgekühlt wird, verschmelzen die erweichten Dichtungsstäbe die beiden Platten und schaffen eine Kammer präziser Höhe, in die danach ein anregbares Gas eingefüllt und die Kammer abgeschmolzen wird.

Eine solche Anordnung und ihre Herstellung sind sehr zufriedenstellend, wenn die Plattenfläche nicht allzugroß ist und die Abstandsstäbe nur außen rundherum um die Anzeigefläche vorzusehen sind. Wenn jedoch die Plattenfläche und damit die Anzeigefläche groß gestaltet werden sollen, müssen Abstandsstäbe auch über die Fläche verteilt in der Kammer angeordnet werden, um die kritische präzise Abstandshalterung zwischen den Platten zu gewährleisten. In solchen Fällen können Abstandsstäbe in kurzen Abständen in beiden Richtungen angeordnet werden; an den Stellen, wo sie angeordnet werden (ausgenommen an den Rändern), bilden sie ein Hindernis. Dieses Hindernis beeinflußt die Bewegungsmöglichkeit der Gaspartikel, der metastabilen Ionen, der Protonen usw. zwischen den einzelnen Zonen, die durch Abstandsstäbe getrennt sind. Des weiteren können durch die Abslandsstäbe auch die Betriebsbedingungen der einzelnen Entladungszellen beeinflußt werden, insbesondere der Zellen, die sich dicht neben den Abstandsstäben befinden.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer solchen Anzeigeanordnung mit innerhalb der Anzeigeflache vorgesehenen Abstandsstäben, bei der diese Abstandsstäbe so weit verkleinert sind, daß sie möglichst unsichtbar sind, durchzuführende Anzeigen nicht beeinträchtigen und trotzdem ausreichende Höhe zur Erfüllung ihres Zweckes aufweisen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen sowie Verfahren zur Herstellung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der Vorteil der vorgeschlagenen Lösung gegenüber dem genannten Stande der Technik liegt darin begründet, daß

1. keine vorgefertigten Gehäuse mit Abstandshalterungen angefertigt und beigebracht werden müssen, die insgesamt die Durchsichtigkeit des Anzeigefeldes behindern,

2. einfache ebene Glasplatten ohne Schlitze genügen und

3. sich auch gegenüber dem genannten älteren Vorschlag (DT-OS 22 47 630) ohne Herstellungsschwierigkeiten große Anzeigefeldflächen bauen lassen.

Nach der vorgeschlagenen Lösung werden die beiden Glasplatten präzise in einem gewählten Abstand durch zwei Sätze gleichartiger, sich überkreuzender Abstandsstäbe gehalten, die zueinander rechtwinklig und gitterartig innerhalb der verschweißten Gaskammer angeordnet sind. Der eine Satz Abstandsstäbe liegt auf dem dielektrischen Überzug über den vorgesehenen parallelen Leitern der einen Platte. Der andere Abstandsstabsatz liegt unter dem dielektrischen Überzug der rechtwinklig dazu angeordneten Leiter der anderen Platte. Die sich überkreuzenden Abstandsstäbe haben nur einen Durchmesser, der halb so groß ist wie der gewählte Plattenabstand; der Gaspartikelaustausch zwischen den einzelnen durch die Abstandsstäbe gebildeten Zellen wird dabei nicht wesentlich beeinflußt. Die Abstandsstäbe parallel zu den Leitern der beiden Platten sind jeweils parallel zwischen zwei Leitern angeordnet. Der Durchmesser der Abstandsstäbe möge z. B. 0,05 bis 0,09 mm betragen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die perspektivische, teilweise aufgebrochene Ansicht einer entsprechenden Gasentladungsanordnung,

Fig.2 eine Teilschnittansicht mit vergrößertem Maßstab,

Fig.3 eine Darstellung der Anordnung vor der Hitzebehandlung und

F i g. 4 eine Schnittansicht ähnlich F i g. 2, jedoch für eine etwas abgewandelte Ausführung.

Die dargestellte Gasentladungsanordnung entsprechend den F i g. 1 bis 3 enthält eine obere Glasplatte 10 und eine untere Glasplatte 11 mit tragenden Substraten 12 und 13 und darauf aufgebrachten Leiteranordnungen

14 und 15 auf sich gegenüberstehenden Oberflächen. Wie dargestellt, bestehen die Leiteranordnungen 14 und

15 beide aus Vielzahlen paralleler Leiter, wobei die Leiter der Anordnung 14 rechtwinklig zu denen der Anordnung 15 angebracht sind. Die Enden der Leiteranordnungen auf den beiden Platten ragen über den Rand der jeweils gegenüberliegenden Platte etwas hinaus, um die Anschlüsse der Leiter in üblicher Weise möglichst einfach gestalten zu können. Wie in den F i g. 2 und 3 zu erkennen ist, sind die Leiter der beiden Anordnungen 14 und 15 mit durchsichtigen dielektrischen Überzügen 16 und 17, vorzugsweise Glas, überkleidet, so daß ebene Oberflächen 18 und 19 gegeben sind.

Die Platten 10 und 11 werden auf die nachstehend beschriebene Weise zu einer Einheit zusammengeschmolzen: Ungeschmolzenes, hitzeschmelzbares Dichtungsmaterial, vorzugsweise in der Form relativ niedrig schmelzbarer Glasstäbe 20, wird fensterrahmenartig nahe der äußeren Umrandung der Oberfläche 19 der unleren Platte 11 ausgelegt. Diese Stäbe 20 sind untereinander von gleichem Durchmesser, der jedoch deutlich größer ist als der gewählte präzise Abstand der Platlen, in dem diese verbunden werden sollen. Zwei Sätze oberer und unterer Abstandsstäbe 21 und 22 werden dann sich überkreuzend zwischen den Umrandungen verteilt. Die unteren Stäbe 22 werden parallel und in gleichem Abstand zwischen jeweils zwei Leitern der Anordnung 15 auf der Oberfläche 19 ausgelegt. Die oberen Abstandsstäbc 21 werden überkreuzend auf den linieren Stäben 22 in einer Weise ausgelegt, die noch beschrieben wird. Wie in Fig.3 /.u erkennen ist, ist die Gesamthöhe der übereinanderliegenden Abstandsstiibc 21 und 22 deutlich kleiner als der Durchmesser der Dichtungsstabe 20.

Die obere Plutte 10 wird nunmehr über der unteren Platte 11 aufgelegt. Die Oberfläche 18 der oberen Platte berührt die Dichtungsstäbe 20 und wird so aufgelegt, daß sie parallel zu den oberen Abstandsstäben 21 liegt und zwar so, daß jeweils ein Leiterpaar der Anordnung 14 links und rechts von einem Abstandsstab 21 zu liegen kommt. Die Abstandsstäbe 21 und 22, die vorzugsweise auch aus Glas bestehen, haben einen wesentlich höheren Erweichungspunkt als die Dichtungsstäbe. Wenn die noch unverschmolzene Gesamtanordnung der beschriebenen Einzelteile in einem Vakuumofen erhitzt wird bis zum Schmelzen und Verfließen des Dichtungsmaterials der Dichtungsstäbe 20, sinkt die obere Platte 10 allmählich von der in F i g. 3 gezeigten Lage so weit ab, bis ihre Oberfläche 18 die oberen Abstandsstäbe 21 gemäßFig.2berührt.

Nun wird die Gesamtanordnung abgekühlt, wobei das verflossene Dichtungsmaterial, das als 20' in Fig.2 bezeichnet ist, die Oberflächen 18 und 19 der dielektrischen Überzüge 16 und 17 und somit die beiden

ίο Platten 10 und 11 zu einer zusammengehörigen Anordnung mit einer abgeschlossenen Kammer 23 verschweißt. In herkömmlicher Weise wird diese Kammer 23 über ein Entleerungsrohr 24 gemäß F i g. 1 evakuiert und darauf mit einem elektrisch zum Leuchten anregbaren Gas bis zu einem vorgegebenen Druck gefüllt. Daraufhin wird das Rohr 24 abgeschmolzen und somit die Kammer geschlossen. Entsprechend der vorliegenden Erfindung werden die Platten in einem präzisen gewählten Abstand durch die sich überkreuzenden Abstandsstäbe 21 und 22 gehalten. Weil diese Abstandsstäbe einen Durchmesser aufweisen, der nur dem halben Abstand zwischen den Oberflächen 18 und 19 entspricht, können Gaspartikel, metastabile Ionen, Protonen usw. ohne wesentliche Behinderung zwischen den einzelnen Bezirken hin- und herfließen, in die die Kammer 23 durch die Gitteranordnung der Abstandsstäbe aufgeteilt ist.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 hat das verflossene Dichtungsmaterial 28' eine Höhe von 0,1 mm und die Abstandsstäbe 21 und 22 einen Durchmesser von je 0,05 mm. Die dielektrischen Überzüge 16 und 17 haben einen Temperaturerweichungspunkt der wesentlich höher liegt, als der Erhitzungspunkt für das vorbeschriebene Verschwei-Ben, so daß die Abstandsstäbe 21 und 22 zwar die dielektrischen Überzüge 18 und 19 berühren, aber sich nicht in sie hineindrücken. Bei dieser Anordnung sind die Abstandsstäbe wegen ihrer geringen Dicke kaum zwischen den Glasplatten zu erkennen; dies ist sehr wünschenswert. Auch wird die Gesamtanzeigeflächc durch die Überkreuzungspunkte der Stäbe 21 und 22 kaum gestört. Auftretende Lichterscheinungen werden durch die Stäbe 21 und 22 nicht abgedeckt,

Die Anordnung und die Verschmelzungsmethodc für

das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 entsprechen den anhand der F i g. 1 bis 3 vorgenannten Einzelheiten bis auf folgende Ausnahmen: Die oberen und unteren Abstandsstäbe 2V und 22' weisen einen etwas größeren Durchmesser von z. B. etwa 0,09 mm auf. Die Überzüge

16' und 17' bestehen aus einem Dielektrikum mit einem Temperaturerweichungspunkt unterhalb des Temperaturpunktes, auf den die Gesamtanordnung während des Verschweißungsprozesses erhitzt wird. Daher dringer die Abstandsstäbe 21' und 22' in die dielektrischer

SS Überzüge ein bis zur Berührung mit den Oberflächet der Substrate 12 und 13. Der Abstand zwischen der beiden Platten 10 und 11 wird somit durch di( Berührung der Abstandsstäbe 21' und 22' mit dei Substraten 12 und 13 eingestellt. Die gewünschte Hölv

te der Kammer 23 zwischen den Oberflächen 18' und 19 wird wiederum fixiert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Gasentladungsanordnung für Anzeige- und Speicherzwecke, bestehend aus einem Glasplattenpaar, auf dessen Einzelplatten je eine Anordnung paralleler elektrischer Leiter angeordnet ist, die mit ebene Flächen bildenden dielektrischen Überzügen überkleidet sind, wobei zwischen den beiden parallel übereinanderliegenden Glasplatten, die so zueinander ausgerichtet sind, daß sich die parallelen Leiter der beiden Platten rechtwinklig schneiden, nahe den Plattenrändern rahmenartig schmelzbares Dichtungsmaterial zum Verschweißen der Glasplatten vorgesehen ist, und damit eine mit einem elektrisch zum Leuchten anregbaren Gas füllbare Kammer gebildet wird, deren Glasplattenwandungen durch Abstandsstäbe in einem vorgegebenen genauen Abstand gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Abstandsstäbe (21, 22) aus zwei Sätzen von Stäben gleicher Dicke bestehen, daß diese beiden Stabsätze rechtwinklig zueinander zaunlattenartig innerhalb der Kammer (23) übereinanderliegen, daß jeder der beiden Stabsätze je eine der ebenen Bezugsflächen der Glasplatten (10, 11) berührt und daß das in der Kammer (23) eingeschlossene Gas über und unter den Abstandsstäben (21, 22) und um die Überkreuzungspunkte sich frei ohne wesentliche Behinderung innerhalb der Kammer (23) bewegen kann.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstäbe (21, 22) parallel zu den Leitern der Leiteranordnungen (14, 15) unter den die Abstandsstäbe (21, 22) berührenden Überzugsflächen (18,19) ausgerichte* sind.

3. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Plattenseiten der Kammer (23) mindestens je ein Abstandsstab (21, 22) zwischen zwei benachbarten Leitern der Leiteranordnung (14, 15) unter der jeweils anliegenden Überzugsfläche (18, 19) zu den Leitern parallel ausgerichtet angeordnet ist.

4. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der parallel ausgerichteten ebenen Überzugsflächen (18,19 oder 18', 19') nach dem Verschweißen etwa 0,1 bis 0,15 mm beträgt.

5. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt des Dichtungsmaterials (20, 20') niedriger ist, als der Erweichungspunkt der dielektrisehen Überzüge (16,17) und der Abstandsstäbe (21, 22) womit ein Einsinken der Abstandsstäbe (21, 22)

in die Überzugsflächen (18, 19) beim Verschweißen vermeidbar ist (F i g. 2).

6. Anordnung nach einem der Anprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt des Dichtungsmaterials (20, 20') und der dielektrischen Überzüge (16', 17') niedriger ist, als der Erweichungspunkt der Abstandsstäbe (21', 22') und der Glasplatten (10', 11'), womit ein Einsinken der Abstandsstäbe (21', 22') in die Überzugsflächen (18', 19') bis auf die Substratflächen der Glasplatten (10', 1 V) beim Verschweißen erreichbar ist (F i g. 4).

7. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 5, bei dem auf der unteren Glasplatte nahe deren äußeren Rändern rahmenartig verschweißbares Dichtungsmaterial in Form von Stäben ausgelegt wird, deren Durchmesser deutlich größer ist, als der beim Verschweißen zu erreichende Kammerwandungsabstand, dadurch gekennzeichnet, daß Abstandsstäbe (21, 22) im wesentlichen untereinander gleicher Dicke in zwei sich zaunlattenartig überkreuzenden Sätzen innerhalb der durch die Dichtungsstäbe (20) gegebenen Umrandung ausgelegt werden, wobei die Gesamthöhe der übereinanderliegenden Abstandsstabsätze kleiner ist als der Durchmesser der Dichtungsmaterialstäbe (20), daß auf diesen Stapel die andere Glasplatte (10) mit ihrer Leiterfläche nach unten gekehrt aufgelegt wird und daß die Gesamtanordnung bis über den Schmelzpunkt der Dichtungsstäbe (20), jedoch noch unterhalb des Erweichungspunktes der Abstandsstäbe (21,22), der Überzüge (16, 17) und der Glasplatten (10, 11) zum Verschweißen erhitzt wird.

8. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 4 oder 6, bei dem auf der unteren Glasplatte (11) nahe deren äußeren Rändern rahmenartig verschweißbares Dichtungsmaierial in Form von Stäben ausgelegt wird, deren Durchmesser deutlich größer ist als der beim Verschweißen zu erreichende Kammerwandungsabstand, dadurch gekennzeichnet, daß Abstandsstäbe (2Γ, 22') im wesentlichen untereinander gleicher Dicke in zwei sich zaunlattenartig überkreuzenden Sätzen innerhalb der durch die Dichtungsstäba (20) gegebenen Umrandung ausgelegt werden, wobei die Gesamthöhe der übereinanderliegenden Abstandsstabsätze kleiner ist als der Durchmesser der Dichtungsmaterialstäbe (20), daß auf diesen Stapel die andere Glasplatte (10') mit ihrer Leiterfläche nach unten gekehrt aufgelegt wird und daß die Gesamtanordnung bis über den Schmelzpunkt der Dichtungsstäbe (20) und über den Erweichungspunkt der dielektrischen Überzüge (16', 17'), jedoch noch unterhalb des Erweichungspunktes der Abstandsstäbe (2Γ, 22') und der Glasplatten (10', 1 V) zum Verschweißen erhitzt wird.