DE2327207A1 - Mehrstellen-anzeigevorrichtung und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

Patentanwälte

OlpWng. R. BEETZ am. Dlpl-Ιης. K. LAMPRSCHT

Dr.4ng· R. Q E E T Z ]r. .

β München 22, Steinedorfstr. 1· 2327207

81-20.806P(2O.8O7H) 28. 5. 1973

HITACHI, LTD., Tokio (Japan)

Mehrstellen-Anzeigevorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrstellen-Anzeigevorrichtung zur Anzeige von mehreren gewünschten Mustern, wie beispielsweise Figuren, Zeichen und Symbolen nebeneinander mittels einer Gasentladung und auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Anzeigevorrichtung.

In einer Mehrstellen-Anzeigevorrichtung einer Art, die eine Gasentladung zur Anzeige verwendet, sind mehrere Anzeigeabschnitte, von denen jeder mehrere Anzeigekathoden hat, die entsprechend einem gewünschten Muster angeordnet sind und mehrere Anoden, die diesen Anzeigekathoden zugeordnet sind, nebeneinander im gleichen Kolben vorgesehen,

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so daß das gewünschte Muster abhängig von der Anlegung , einer Spannung an ausgewählte Anzeigekathoden und ausgewählte Anoden angezeigt werden kann, und diese Mehrstellen-Musteranzeige kann durch Zeitmultiplex-Steuerung der Vorrichtung erhalten werden.

Es sind bereits zahlreiche Mehrstellen-Anzeigevorriehtungen mit verschiedenem Aufbau diskutiert worden» Keine ist jedoch vollständig zufriedenstellend» Beispielsweise sind bei einem bereits diskutierten Vorschlag die Kathoden, Kathodenleitungen usw_o auf einem gesinterten dielektrischen Substrat mittels eines Mehrlagendrucks ausgebildet. Fertiggestellte Elemente, wie beispielsweise die Anoden und Zwischenwände für die einzelnen Stellen oder Ziffern, sind mechanisch am dielektrischen Substrat befestigt. Qa jedoch die vorgeformten einzelnen Anoden beispielsweise durch Schweißen verbunden sind, um Drähte in. die Öffnungen des bereits diskutierten dielektrischen Substrats zu führen, ist diese Mehrstellen-Anzeigevorrichtung nicht für eine Massenproduktion geeignet, und die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung ist niedrig» Weiterhin besteht eine strukturelle Grenze in der gewünschten Verringerung der Dick© der Anzeigevorrichtung. Da auch die Kathoden^vund Anoden gegenüber zueinander über einem EntladtmgsrauiD vorgesehen sind, wird das angezeigte Muster durch die Anoden beobachtet. Die Anoden müssen daher eine Maschenstruktur aufweisen oder aus transparentem Material bestehen. Die Verwendung von Maschenanoden ist jedoch mangelhaft, da nicht nur die Anzeige schwierig zu beobachten ist, sondern da auch die Anzahl dar erforderlichen Teile stark zunimmt. Die Verwendung von transparenten Anoden in der Form eines Filmes aus NESA (Wz) ist ebenfalls saangel-

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haft, da die transparente Filmelektrode durch die während des Einschmelzens erzeugte Wärme zerstört werden kann.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Mehrstellen-Anzeigevorrichtung anzugeben, bei der
eine Mehrlagen-Verdrahtungstechnik und ein Einschubsystem verwendet werden, um das Problem der elektrischen Verbindung mit äußeren Schaltungen zu·vermeiden, wobei die Vorrichtung leicht mit niedrigen Kosten herstellbar sein soll; die Mehrstellen-Anzeigevorrichtung soll eine kleine Dicke aufweisen, da die Elektroden und Drähte mittels eines Mehrlagendrucks auf einem einzigen Substrat aufgetragen oder abgelagert sind; die Vorrichtung soll sehr einfach herstellbar sein, da -die Elektroden und Drähte auf einem einzigen ungesinterten Substrat mittels^eines Mehrlagendrucks ausgebildet sind; die Anzahl der erforderlichen Teile soll im Vergleich zu den bisherigen Vorrichtungen gering sein; die Vorrichtung soll schließlich für eine Massenproduktion geeignet sein.

Die erfindungsgemäße Vielziffer-Anzeigevorrichtung
ist gekennzeichnet durch ein Elektrodensubstrat, bei dem mehrere Kathoden eines gewünschten Musters, das jeweils
mehrere Anzeigeabschnitte bildet, und mehrere Folgen von · Anoden, die jeweils den mehreren Folgen von Kathoden zugeordnet sind, in mehreren Lagen auf einem dielektrischen Substrat über dielektrische Schichten gedruckt sind, eine Zwischenplatte, die auf dem Elektrodensubstrat angeordnet ist und mehrere beanstandete Öffnungen aufweist, die einzeln den Anzeigeabschnitten entsprechen, um jeweilige Entladungsräume festzulegen, die ein Entladungsmedium enthalten, und eine Frontplatte, die auf der Zwischenplatte

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angeordnet und mindestens bei den Teilen transparent ist, die gegenüber zu den jeweiligen Anzeigeabschnitten liegen, wobei der äußere Umfang der Schichtenanordnung aus dem Elektrodensubstrat, der Zwischenplatte und der Frontplatte gasdicht abgedichtet ist«

Ein Verfahren zur Herstellung einer Vielziffer-Anzeigevorrichtung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschrittes

Herstellung eines Elektrodensubstrats durch Mehrlagendruck auf einem dielektrischen Substrat über einer dielektrischen Schicht mit mehreren Folgen von Kathoden eines vorbestimmten Musters, die jeweils mehrere Anzeigeabschnitte bilden, und mit mehreren Folgen von Anoden, die jeweils den mehreren Folgen von Kathoden zugeordnet sind,

Auftragung einer Zwischenplatte auf dem Elektrodensubstrat mit mehreren beabstandeten Öffnungen-, die einzeln den Anzeigeabschnitten entsprechen, um die jeweiligen Entladungsräume festzulegen,

Auftragung einer Frontplatte auf der Zwischenplatte, wobei die Frontplatte mindestens in den Teilen transparent ist, die gegenüber zu den jeweiligen Anzeigeabschnitten liegen,

gasdichte Abdichtung des äußeren Umfanges der geschichteten Anordnung aus dem Elektrodensubstrat, der Zwischenplatte und der Frontplatte, und

Evakuierung der geschichteten Anordnung und Einführung eines Entladungsmediums in die Entladungsräume«

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Nachfolgend, wird die Erfindung anhand, der Zeichnung näher erläutert. Es zeigens

Fig_o 1 eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Mehrstellen-Anzeigevorrichtung;

Figo 2 a bis 2 h aufeinanderfolgende Schritte zur Herstellung der in der Figo 1 dargestellten Vorrichtung;

Fig, 3 eine vergrößerte Draufsicht eines der Anzeigeäbsehnitte der Anzeigevorrichtung, die mit dem anhand der Figo 2 a bis 2h erläuterten Verfahren hergestellt wurde; und

Figo 4 einen schematischen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig» 3» ■

Fig„ 1 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindungo Diese Mehrstellen-Anzeigevorrichtung ist vorgesehen, um beispielsweise dreizehn Ziffern anzuzeigen. In der Figo 1 hat die Mehrstellen-Anzeigevorrichtung eine rechteckige Frontplatte 1 aus transparentem Material, wie beispielsweise Glas (im folgenden als transparente Platte bezeichnet), eine Zwischenplatte 2 mit mehreren im Abstand vorgesehenen unabhängigen Öffnungen, die einzeln den Ziffern oder Anzeigeabschnitten entsprechen, um die Ziffern oder Anzeigeabschnitte voneinander zu trennen, und ein Elektrodensubstrat 3« Dieses Elektrodensubstrat 3 hat mehrere Folgen von Anzeigekathoden k, von denen jede

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Folge in der Form des Symbols q (8) angeordnet ist, mehrere Paare von beabstandeten inneren Anoden 5> ' wobei jedes Paar innerhalb der durch jede Folge dieser Kathoden festgelegten Zonen vorgesehen und durch diese umgeben ist, mehrere äußere Anoden 6, von denen jede außerhalb von jeder Folge dieser Kathoden 4 angeordnet ist und diese umgibt, mehrere Hilfselektroden 6 zur Anzeige des Dezimalpunktes, mehrere Anschlüsse 8, die als äußere Verbindungen für die Anzeigekathode 4, die inneren und äußeren.Anoden 5 und 6 und die Hilfselektroden 7 vorgesehen sind, und zahlreiche nicht dargestellte Drähte zur elektrischen Verbindung dieser Elektroden mit den Anschlüssen 8_O Das Elektrodensubstrat 3 einschließlich dieser ,Elektroden, Anschlüsse und Drähte wird mittels eines Mehrlagendrucks eines leitenden Materials auf einem dielektrischen Substrat hergestellt» Andere Anseigeabschnitte zur Anzeige von Symbolen wie beispielsweise "+" und "-" können tatsächlich auf dem Elektrodensubstrat 3 vorgesehen sein. Diese Anzeigeabschnitte sind jedoch zur Vereinfachung der Zeichnung und Beschreibung nicht dargestellt. Weiterhin kann die transparente Platte 1 mindestens an den Teilen transparent sein, die gegenüber zu den Anzeigeabschnitten liegen.

Die transparente Platte 1, die Zwischenplatte 2 und das Elektrodensubstrat 3 mit einer derartigen Struktur werden nacheinander übereinander geschichtete Diese geschichtete Anordnung wird gasdicht gegen die äußere Umgebung mit einem Dichtungsmaterial, wie beispielsweise einem niedrigschmelzenden Glas, einem organischen Bindemittel, einem Spezialhartlot oder einem Weichlot, verschmolzen oder abgedichtet» Nach der Evakuierung des

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Inneren der geschichteten Anordnung wird ein Entladungsmedium, das ein Edelgas, wie beispielsweise Neon oder Argon oder deren Mischung, sein kann, in den Entladungsräumen der geschichteten Anordnung eingeschlossen, um die Mehrstellen-Anzeigevorrichtung herzustellen»

Wenn eine Spannung zwischen die Anschlüsse 8, die mit einigen ausgewählten Anzeigekathoden k verbunden sind, und die Anschlüsse 8 gelegt wird, die mit den inneren und äußeren Anoden 5. und 6 in einer derartigen Mehrstellen-Anzeigevorrichtung verbunden sind, dann erfolgt eine Entladung zwischen den ausgewählten Anzeigekathoden k und · den inneren und äußeren Anoden 5 und 6, und die Anzeigekathoden h gewährleisten eine Beleuchtung des gewünschten Musters. Da die entsprechenden Anzeigekathoden k (im folgenden als gemeinsame Kathoden bezeichnet) in den jeweiligen Anzeigeabschnitten gemeinsam mit den gleichen Anschlüssen 8 verbunden sind, was weiter unten näher erläutert wird, können gewünschte Muster auf den einzelnen Anzeigeabschnitten angezeigt werden, indem nacheinander zeitabhängig eine Spannung ausgewählt und an die Anschlüsse' 8 gelegt wird, die mit den inneren und äußeren Anoden 5 und 6 in den einzelnen Anzeigeabschnitten unabhängig voneinander verbunden sind.

Weiterhin erfordert die erfindungsgemäße Mehrstellen-Anzeigevorrichtung eine sehr kleine Anzahl von notwendigen Teilen im Vergleich zu bereits diskutierten- Vorrichtungen» Sie hat überall eine kleine Dicke und ist für die Massenproduktion geeignet, da sie aus lediglich drei Gliedern zusammengesetzt ist, d. h., der transparenten Platte 1, der Zwischenplatte 2 und dem Elektrodensubstrat 3· Wei-

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terhin kann die erfindungsgemäße Mehrstellen-Anzeigevorrichtung leicht behandelt und aufgebaut werden. Die Elektroden und Drähte können einfach mittels eines Mehrlagendrucks abgelagert oder abgeschieden werden, da diese Elektroden und Drähte im wesentlichen koplanar im einzigen Elektrodensubstrat 3 vorgesehen sind.

Im folgenden werden die einzelnen Schritte zur Herstellung der beschriebenen Mehrstellen-Anzeigevorrichtung näher anhand der Figo 2a bis 2h als Ausführungsbeispxel erläutert«,

Ein Bindemittel, wie beispielsweise Polyvinylbutyral, und ein Lösungsniitte 1, wie beispielsweise Butylcarbitolazetat, werden einem pulverförmigen keramischen Material beigefügt, das im wesentlichen beispielsweise aus Aluminiumoxyd besteht, dessen Reinheitsgrad höher als 90 % ist, um eine pastenförmige Zusammensetzung zu erhaltene Diese pastenförmige Zusammensetzung wird in eine Schichtform gebracht, die ungefähr 2 mm dick ist, und dann getrocknet, um eine ungesinterte dielektrische Schicht in der Form eines Streifens oder Bandes zu erhalten (im folgenden als "Grün"-Schicht bezeichnet), wie dies in Fig„ 2a dargestellt ist. Zahlreiche Schablonenaufnahmelöcher 10 werden entlang den gegenüberliegenden Seiten dieser "Griin"-Schicht vorgesehen, um eine genaue Positionierung der Schicht bei den späteren Verfahrensschritten zu gewährleisten, wodurch ein ungesintertes dielektrisches Substrat 11 erhalten wird«

Danach wird, wie in der Figo 2b dargestellt ist, ein leitendes Material durch eine Schablonen- oder Siebdruck-

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technik auf der Oberfläche des ungesinterten dielektrischen Substrates'11 abgelagert, um so zu bilden Kathodenanschlüsse 12a bis 12h, Drähte 13a bis 13h, die sich in der Längsrichtung des Substrates 11 zur Verbindung zwischen den gemeinsamen Kathoden erstrecken, Drähte Xka. und i4b, die mit den Anoden verbunden.sind, Kathodenleitungsdrähte 15, Verbindungspunkte i6a bis i6h, die am Ende der Kathodenleitungsdrähte 15 vorgesehen sind, Anodenanschlüsse 17a bis 17m, Anodenleitungsdrähte 3k und Verbindungspunkte 21, die am Ende der Anodenleitungsdrähte 3^ angeordnet sindo Der Draht 13h in Figo 2b dient zur Verbindung zwischen den Hilfselektroden 7> um den in der Figo 1 dargestellten Dezimalpunkt anzuzeigen,, Das leitende Material wird pulverförmig aufgebracht« Es kann ein leitendes, hochschmelzendes Metall sein, wie beispielsweise Wolfram (w), Molybdän (Mo), Mangan (Mn), Titan (Ti) oder Platin -(Pt) oder eine Mischung aus einigen dieser Metalle„ Das leitende Material kann auch eine leitende Paste aus einem pulverförmigen Oxyd eines derartigen Metalles, einem Bindemittel, wie beispielsweise Polyvinylbutyral, und einem Lösungsmittel, wie beispielsweise Butylcarbitalazetat, sein» Das ungesinterte dielektrische Substrat 11 mit dem obigen Muster, das mit dem leitenden Material gedruckt ist, wird dann einer Trocknung in Luft bei ungefähr 120 C während ungefähr 15 min unterworfen, so daß die Leiterschicht sicher an der Oberfläche des ungesinterten dielektrischen Substrates 11 befestigt werden kann»

Danach "wird, wie in der Figo 2c dargestellt ist, eine erste dielektrische Schicht 18 auf das ungesinterte dielektrische Substrat 11 gedruckt, was in Figo 2b gezeigt ist. In diesem Fall wird die erste dielektrische Schicht

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durch Sieb- oder Schablonendruck auf dem mittleren Teil des Substrates 11 abgelagert, mit Ausnahme der Teile, die den Kathodenverbindungspunkten 19 und den Verbindungspunkten 23a bis 23h auf den Drähten 13a bis 13h entsprechen, die als Verbindungsleitungen für die gemeinsamen Kathoden dienen, mit Ausnahme der Anodenverbindungspunkte 20, die an entgegengesetzten Enden der Drähte i4a und i4b vorgesehen sind, die mit den Anoden verbunden sind, mit Ausnahme der Verbindungspunkte i6a bis i6h, die am Ende der Kathodenleitungsdrähte 15 vorgesehen sind, mit Ausnahme der Verbindungspunkte 21, die am Ende der Anodenleitungsdräht'e 3^ angeordnet sind, und mit Ausnahme der Kathodenanschlüsse 12a bis 12h und der Anodenanschlüsse 17a bis I7«io Diese Verbindungspunkte haben einen Durchmesser von beispielsweise 0 3 bis 1,0 mm_o Daher können die Löcher für sie sehr leicht durch Sieb- oder Schablonendruck hergestellt werden₀ Die erste dielektrische Schicht 18 ist ungefähr 10 /um bis 0,5 nun dick und so sehr dünn im Vergleich zum Durchmesser der Löcher bei den Verbindungspunktenο Diese erste dielektrische Schicht 18 kann aus einem Material hergestellt werden, das dem zur Herstellung des ungesinterten dielektrischen Substrates 11 verwendeten Material gleichto Um jedoch eine zum Drucken geeignete Viskosität zu gewährleisten und um mögliche Nadellöcher zu vermeiden, ist es zweckmäßig, eine Zusammensetzung zu verwenden, die beispielsweise zu 50 GeWo-$ aus einem pulverförmigen keramischen Material, für das im wesentlichen Aluminiumoxyd vorgesehen ist, zu 20 Gew„-$ aus Polyvinylbutyral oder Cetylzellulose, das ein Bindemittel ist, das die zum Drucken geeignete Haftkraft besitzt, und zu 3° Gew<>-$ aus Butylkarbitolazetat besteht, das ein Lösungsmittel ist, das die geforderte Viskosität ergibt.

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Das ungesinterte dielektrische Substrat^ 11 mit der aufgedruckten ersten dielektrischen Schicht 1-8 wird danach-unter ähnlichen Bedingungen getrocknet, wie dies anhand der Figo 2b erläutert wurde„ Sodann wird, wie in Fig. 2d dargestellt ist, ein leitendes Material, das ähn^ lieh zu dem oben beschriebenen leitenden Material ist, ·, auf der ersten dielektrischen Schicht 18 durch Sieb- oder Schablonendruck abgelagert, um Kathoden 22 zu bilden, die etwas von den Kathodenverbindungspunkten 19 beabstandet und teilweise mit den jeweiligen Kathodenverbindungspunkten 19 verbunden sind, und um Kathodenleitungsdrähte Zk herzustellen, die zwischen den Verbindungspunkten l6a bis 16h und den Verbindungspunkten 23a bis 23h angeordnet sind, die auf den Drähten 13a bis 13h liegen, die als Leiterbahnen für jeweils die gemeinsamen Kathoden diene,n» Während dieses Sieb- oder Schablonendrucks werden die Hilfselektroden 32 und die Drähte 33 vorgesehen, um die H^lfselektroden 32 mit den Verbindungspunkten 19 zu verbinden, die auf dem Draht 13-h. angeordnet sind. Da die Dikke der ersten dielektrischen Schicht 18 im Vergleich zum Durchmesser der Löcher bei den Verbindungspunkten sehr gering ist, fließt das auf die erste dielektrische Schicht 18 aufgebrachte leitende Material sofort in diese Löcher während des Sieb- oder Schablonendrucks, so daß die lei-' tende Schicht leicht und zuverlässig elektrisch mit der darunterliegenden leitenden Schicht durch die erste dielektrische Schicht 18 verbunden werden kann« In Figo 2d werden die Löcher bei den Verbindungspunkten 19» 23a bis 23h und 16a bis i6h mit dem leitenden Material gefüllt. In dem in der Figo 2d dargestellten Zustand sind die gemeinsamen Kathoden 22 elektrisch mit den Drähten 13a und 13h jeweils über die Kathodenverbindungspunkte 19 verbun-

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den. Die Drähte 13a bis 13h. sind elektrisch mit den Kathodenanschlüssen 12a bis 12h jeweils über die Verbindungspunkte 23a bis 23h, die Kathodenleitungsdrähte 24, die Verbindungspunkte 16a bis i6h und die Kathodenlei-' tungsdrähte 15 verbunden. Die Kathoden 22 sind von den Verbindungspunkten I9 etwas beabstandet, da die Ablagerung der Kathoden 22 auf den Verbindungspunkten 19 eine Unebenheit auf der Kathodenoberfläche erzeugen kann, was eine ungleichmäßige Lumineszenz oder Helligkeit bewirkt»

Danach wird, wie in der Figo 2e dargestellt ist, eine zweite dielektrische Schicht 25 auf die erste dielektrische Schicht 18 in einer zu der bereits beschriebenen Weise ähnlichen Weise gedruckt. Diese zweite dielektrische Schicht 25 wird auf den Teilen mit Ausnahme der Teile aufgetragen oder abgelagert, die den Kathoden 22, den Verbindungspunkten 20, die an entgegengesetzten Enden der Drähte i4a und i4b vorgesehen sind, die mit den Anoden verbunden sind, den Verbindungspunkten 21 für die Anodenanschlüsse 17a bis 17n und den Hilfselektroden 32 entsprechen, die mit einem Ende der Drähte 33 verbunden sind.

Danach wird, wie in der Figo 2f dargestellt ist, ein leitendes Material, das ähnlich zu dem bereits beschriebenen leitenden Material ist, dazu verwendet, um auf die zweite dielektrische Schicht 25 zu drucken mehrere Paare von inneren Anoden 26, wobei jedes Paar in den jeweiligen Zonen angeordnet ist, die in jedem Anzeigeabschnitt durch die Kathoden 22 umgeben sind, mehrere äußere Anoden 27» deren jede die Kathoden 22 in jedem Anzeigeabschnitt umgibt und teilweise mit dem Verbindungspunkt 20 verbunden

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ist, und Drähte 28, die zwischen den äußeren Anoden 27 und den Verbxndungspunkten 21 für die Anodenanschlüsse 17a bis 17m vorgesehen sind. Während dieses Druckvorganges werden die Löcher bei den Verbindungspunkten 21 mit dem.leitenden Material gefüllt, und die inneren Anoden 26 werden gedruckt, um die Löcher bei den Verbindungspunkten 20 zu füllen, die innerhalb der durch die Kathoden 22 umgebenen Zonen liegen« Die gedruckte Leiterschicht wird dann unter Bedingungen getrocknet, die den anhand der Figo 2b erläuterten Bedingungen gleichen» In dem in der Figo 2f dargestellten Zustand sind deshalb die inneren und äußeren Anoden 26 und 2? in jedem Anzeigeabs.chnitt gemeinsam miteinander durch die Verbxndungspunkte 20 und die Drähte i4a und i4b verbunden, um eine einzige Anode zu bilden. Diese einzigen Anoden i,n den einzelnen Anzeigeabschnitten werden mit den Anodenanschlüssen 17^a bis 17m jeweils durch Drähte 28, Verbindungspunkte 21 und Drähte Jk verbundene

Danach wird, wie in der Figo 2g dargestellt ist, ein dielektrisches Material auf alle die Teile der zweiten dielektrischen Schicht 25 mit Ausnahme der Teile gedruckt, die den Kathoden 22, den inneren und äußeren Anoden 26 und 27 und den Hilfselektroden 32 entsprechen, um eine dritte dielektrische Schicht 29 zu bilden, d_o ho die äußerste dielektrische Schicht bei diesem Ausführungsbeispiel_o Das zur Herstellung dieser dritten dielektrischen Schicht 29 verwendete dielektrische Material kann ähnlich zu dem dielektrischen Material sein, das zur Herstellung der ersten und zweiten dielektrischen Schicht 18 und 25 dient. In einem derartigen Fall wird jedoch das Licht der lichtaussendenden Kathoden durch die Anzeigeoberfläche gestreut,

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und die Anzeigewirkung kann verringert werden, da diese dielektrischen Schichten im allgemeinen weiß sind« Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, sollte die dritte dielektrische Schicht 29, d„ ho die äußerste dielektrische Schicht, eine Farbe aufweisen, die wenig Lichtreflexion bewirkt» Wenn beispielsweise Titanoxyd dem pulver förmigen keramischen Material beigefügt wird, das im wesentlichen aus Aluminiumoxyd besteht, dann ist die so erhaltene dielektrische Schicht in ihrer Farbe grau oder schwarz, abhängig vom Anteil an Titanoxyd» Die dielektrische Schicht ist in ihrer Farbe purpurrot, wenn Kobaltoxyd dem keramischen Material beigefügt wird, während sie rötlich oder schwärzlich wird, wenn Mangandioxyd dem keramischen Material beigefügt wirdo

Das in zahlreichen Lägen gedruckte ungesinterte Substrat 11 (Figo 2g) wird dann an seinen Endkanten geeignet abgekantet, um ein ungesintertes Elektrodensubstrat 30 ^zu erhalten, wie dies in Figo 2h durch zwei Strichlinien ge-

eigt ist ο Das so erhaltene ungesinterte Elektrodensubstrat 30 wird dann in eine nichtoxydierende Atmosphäre gebracht und dort bei 14OO °C bis 165O °C für ungefähr eine Stunde gehalten_o Als Ergebnis dieser Sinterung werden das ungesinterte Substrat 11, das im wesentlichen aus Aluminiumoxyd besteht, und die dielektrischen und die leitenden Schichten, die durch Drucken hergestellt wurden, gleichzeitig gesintert, um ein Elektrodensubstrat 31 zu ergeben, wie dies in Figo 2h durch ausgezogene Linien dargestellt ist. Während dieser Sinterung werden die Zusätze, wie beispielsweise das Binde- und Lösungsmittel, in den dielektrischen und leitenden Materialien verdampft oder verbrannt, was eine Verringerung von ungefähr 15 % der

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ursprünglichen Abmessungen des ungesinterten Elektrodensubstrats 30 bewirkt. Das Elektrodensubstrat 31 ^mi* d^en vorbestimmten Abmessungen kann durch geeignete Formung des ungesinterten Elektrodensubstrats 30 erhalten werden, indem die Verringerung der Abmessungen aufgrund der Sinterung beachtet wird ο ·,

Eine Zwischenplatte zur Bestimmung der Anzeigeabschnitte wird auf dem so erhaltenen Elektrodensubstrat 31 abgelagert, und dann wird eine transparente Platte auf der Zwischenplatte hergestellt, um einen Schichtwerkstoff oder eine Schichtenanordnung (Laminat) zu erzeugen» Ein Dichtungsmaterial, wie beispielsweise eine niedrig schmelzende Paste, wird auf die Außenfläche dieser Schichtenanordnung aufgebracht, und die Schichtenanordnung wird bei einer Temperatur von ungefähr 420 C bis 550 C für ungefähr eine Stunde erwärmt, um gasdicht an seiner Außenfläche abgedichtet zu werden» Ein Entladungsmedium wird dann in den Entladungsräumen der Schichtenanordnung eingeschlossen, um die Mehrstellen-Anzeigevorrichtung fertigzustellen.

Das anhand der Fig« 2a bis 2h erläuterte Verfahren stellt lediglich ein mögliches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung där„ Zahlreiche Abänderungen und Abwandlungen sind möglich. Beispielsweise können die Drähte 13a bis 13b. zur Verbindung zwischen den gemeinsamen Kathoden in Figo 2b direkt mit den Kathodenanschlüssen 12a bis 12h verbunden werden, um die Kathodenleitungsdrähte Zh (Fig. 2d) auszuschließen» Weiterhin können die Verbindungspunkte 21 in Figo 2b direkt auf den Anodenanschlüssen 17a bis 17m vorgesehen sein, um die Anodenleitungsdrähte Jk auszuschließen.

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Fig. 3 zeigt eine schematische vergrößerte Draufsicht eines der Anzeigeabschnitte des Elektrodensubstrats 31, das mit dem anhand der Figo 2a bis 2h erläuterten Verfahren hergestellt wurde. Figo 4 zeigt schematisch einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Figo 3. In den Figo und 4 werden für sich entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in den Fig» 2a bis 2h. In den Fig. 3 und 4 hat die erste le'itende Schicht im Elektrod.ensubstrat 31 das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, die Anodenanschlüsse 17^a bis 17^m zur äußeren Verbindung, die Kathodenanschlüsse 12a bis 12h, die Drähte 13a bis 13h zur Verbindung zwischen den gemeinsamen Kathoden, die gemeinsamen Verbindungsdrähte i4a und i4b für die inneren und äußeren Anoden 26 und 27 und die Kathodenleitungsdrähte 15= Die erste dielektrische Schicht 18 wird auf diese erste leitende Schicht mit Ausnahme der ' Teile gedruckt, die den erforderlichen Verbindungspunkten entsprechen» Die zweite leitende Schicht wird auf diese erste dielektrische Schicht 18 gedruckt und umfaßt die Kathoden 22 (22a bis 22h) und Drähte, die mit dem einen Ende an den Kathoden 22 (22a bis 22h) und mit dem anderen Ende an den Drähten 13a bis 13h in der ersten leitenden Schicht über die Verbindungspunkte in der ersten dielektrischen Schicht 18 verbunden sind. Die Kathoden 22 können eine unebene Oberfläche aufweisen, wenn die Verbindungspunkte direkt auf den Kathodenteilen aufgetragen sind, um die Kathoden 22 mit der ersten leitenden Schicht ohne die Leitungsdrähte zur Verbindung der Kathoden ZZ- mit der ersten leitenden Schicht zu verbinden. Bei einer derartigen Anzeige, die eine Gasentladung verwendet . wird,das Licht von den Kathoden ausgesandt„ Daher bewirkt eine leichte Unebenheit auf der Kathodenoberfläche eine un-

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gleichmäßige Helligkeit» Bei der vorliegenden Erfindung ist die zweite dielektrische Schicht 25 auf der zweiten leitenden Schicht mit Ausnahme der Teile vorgesehen, die den Kathoden 22 und den erforderlichen Verbindungspunkten entsprechen Diese zweite dielektrische Schicht 25 dient zur Abdeckung der Verbindungspunkte für die Kathoden, so daß die Anoden in der Nähe der Kathoden im wesentlichen koplanar zu den Kathoden vorgesehen sein können» Um die Anoden ohne die zweite dielektrische Schicht 25 vorzusehen, müssen die Anoden ausreichend von den Kathoden beabstandet sein, oder die Anoden müssen direkt auf der ersten leitenden Schicht vorgesehen sein. Beim ersteren Fall wird eine gewisse Freiheit in der Anordnung oder Struktur verloren, wodurch die elektrischen Eigenschaften der Anzeigevorrichtung nachteilig beeinflußt werden, während beim letzteren Fall die Entladung ohne Schwierigkeit erfolgt» Die dritte leitende Schicht ist auf der zweiten dielektrischen Schicht 25 vorgesehen und umfaßt die 'inneren und äußeren Anoden 26 und 27> Drähte 28 zur Verbindung der Anoden 26 und 27 mit den Anodenanschlüssen 17a bis I7m> und Drähte i4a und ikb zur Verbindung zwischen diesen Anoden«, Die dritte dielektrische Schicht 29 wird dann auf dieser dritten leitenden Schicht mit Ausnahme der Teile gedruckt, die den Kathoden und Anoden entsprechen.

Es ist ein Mehrlagendruck erforderlich, so daß die -Anoden und Kathoden zur Anzeige der gewünschten Muster, wie beispielsweise Figuren, Zeichen oder Symbole, und die Drähte zur Verbindung dieser Elektroden mit äußeren Schaltungen auf einem einzigen dielektrischen Substrat vorgesehen sein können. Dies wird dadurch ausgeführt, daß wiederholt mehrere leitende Schichten und dielektrische

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Schichten auf dem einzigen dielektrischen Substrat gedrupkt werden. Ein Elektrodensubstrat mit einer komplexen Struktur kann erhalten werden, indem die Anzahl der Druckvorgänge und damit der Schichten erhöht wird. Mindestens drei leitende Schichten und drei dielektrische Schichten sind erforderlich, um mindestens zwei Arten von Elektroden leistungsfähig und ohne Zerstörung der gewünschten Anzeigewirkung zu gewährleisten,, Ein Versuch zur Anordnung der Anoden auf der ersten dielektrischen Schicht und der Kathoden auf der zweiten dielektrischen Schicht bewirkt eine Verringerung des Freiheitsgrades in der Anordnung von entweder den Anoden oder den Kathoden« Deshalb kann die beste Wirkung mit der kleinsten Anzahl von Verfahrensschritten erhalten werden, wenn die Kathoden auf der ersten dielektrischen Schicht und die Anoden auf der weiten dielektrischen Schicht vorgesehen werden,, Das so erhaltene ^lektrodensubstrat kann in dieser Form als Teil der Anzeigevorrichtung mit einer Gasentladung verwendet werden. Es ist jedoch zweckmäßig, ein Metall, wie beispielsweise Nickel, auf die Elektrode aufzubringen, um die Elektrodenoberfläche zu glätten, wodurch eine gleichmäßige Helligkeit gewährleistet wird. Weiterhin ist bei der oben beschriebenen Gasentladungsanzeigevorrichtung ein stabilisierender Widerstand mit einem Widerstandswert von ungefähr 10 bis 200 kß gemeinsam mit jeder Elektrode verbunden, um die Entladung zu stabilisieren; Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel können die Kathodenleitungsdrähte 15 (Fig. 2b) und/oder die Kathodenleitungsdrähte Zk (Fig. 2d) und die Anodenleitungsdrähte 3k (Fig. 2d) und/oder die Anodenleitungsdrähte 28 (^Fig. 2f) ganz oder teilweise durch einen Widerstand gebildet sein. Dies ist vorteilhaft, da die Anzahl der Schaltungselemente

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beträchtlich verringert wird, wenn die stabilisierenden ¥iderstände im Elektrodensubstrat enthalten sind. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden die Anzeigeelektroden oder Kathoden in dem Muster gedruckt, das dem gewünschten Anzeigemuster in den Figo 2a bis 2h entspricht. Da jedoch die zweite dielektrische Schicht auf der zweiten leitenden Schicht einschließlich dieser Anzeigekathoden vorgesehen ist, kann die Form der Kathoden selbst in keiner Weise begrenzt sein, und die Form der Teile der Kathoden die von der zweiten dielektrischen Schicht freiliegen kann so ausgewählt werden, daß sie dem gewünschten Anzeigemüster entspricht, um die gleiche Wirkung zu erzielen, wie dies oben beschrieben wurde. Das zur gasdichten Abdichtung des äußeren Umfanges der Schichtenanordnung aus der transparenten Platte, der Zwischenplatte und den Elektrodensubstrat verwendete Dichtungsmaterial ist vorzugsweise ein niedrigschmelzendes Glas, wie dies oben erläutert wurde, da die Einwirkung von hohen Temperaturen auf die Schichtenanordnung eine Oxydation der Elektrodenoberfläche aufgrund der Hitze und damit eine ungleichmäßige Helligkeit bewirken würde.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel wurde anhand der Verwendung eines ungesinterten dielektrischen Substrates aus einem keramischen Material erläutert, das im wesentlichen beispielsweise aus Aluminiumoxyd besteht. Die vorliegende Erfindung ist jedoch keineswegs auf ein derartiges Substrat beschränkt. Eine ungesinterte ¹¹GrUn"-Schlcht aus einem pulverförmigen dielektrischen Material, wie beispielsweise aus einem pulverförmigen Forsterit oder einem" pulverförmigen Glas kann verwendet werden.

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Aus der obi-gen Beschreibung geht hervor daß die er- -indungsgemäße Mehrstellen-Anzeigevorrichtung und das Verfahren zu deren Herstellung vorteilhaft sind, da die Anzeigevorrichtung eine sehr geringe Dicke aufweist und die elektrischen Verbindungen zwischen den Elektroden und den Drähten leicht und zuverlässig erhalten werden können da die Kathoden und Anoden im wesentlichen koplanar zueinander vorgesehen sind. Weiterhin wird bei der vorliegenden Erfindung das Elektrodensubstrat mit allen erforderlichen Elektroden und Drähten durch einen Mehrlagendruck hergestellte Die vorliegende Erfindung ist auch vorteilhaft, da der herkömmliche Verfahrensschritt zum Lochen der Verbindungsöffnungen nicht erforderlich ist« Daher kann das Elektrodensubstrat einfach und zuverlässig hergestellt werden«, Weiterhin ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft, da das dielektrische und das leitende Material wirtschaftlich und leistungsfähig verwendet werden kann, da die Dicken der dielektrischen und der leitenden Schichten frei verändert werden können, indem die Menge der beim Drucken verwendeten Paste verändert wird. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft, da das Herstellungsverfahren beträchtlich vereinfacht und die Positionierung und die elektrischen Verbindungen der Elektroden und Drähte zuverlässig erhalten werden kann, da das Elektrodensubstrat durch Auftragung oder Ablagerung der Elektroden, Drähte und Anschlüsse auf einer ungesinterten "Grün"-Schicht durch Mehrlagendruck und dann durch gleichzeitige Sinterung dieser Teile gebildet wird. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung, bei der die Kathoden und Anoden im wesentlichen koplanar vorgesehen sind vorteilhaft, da das von den Kathoden ausgesandte Licht nicht durch die Anoden unterbrochen wird; und das Muster kann klarer als bisher

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angezeigt werden. Die erfindungsgemäße Mehrstellen-Anzeigeyorrichtung kann lediglich durch Aufschichten der Zwischenplatte und der transparenten Platte auf das Elektrodensubstrat mit den Kathoden und Anoden erhalten werden um die Entladungsräume in der Schichtenanordnung herzustellen und dann den äußeren Umfang der Schichtenanordnung gasdicht abzudichten» Es ist daher ein zusätzlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß die Anzahl der erforderlichen Teile beträchtlich kleiner ist als bisher, und daß die Anzeigevorrichtung sehr einfach aufgebaut werden kann.

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Claims (5)

Patentansprüche

1.jMehrstellen-Anzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch

ein Elektrodensubstrat (3), bei dem mehrere Kathoden (4) eines gewünschten Musters, das jeweils mehrere Anzeigeabschnitte bildet und mehrere Folgen von Anoden (5 6), die jeweils den mehreren Folgen von Kathoden zugeordnet sind, in mehreren Lagen auf einem dielektrischen Substrat über dielektrische Schichten gedruckt sind,

eine Zwischenplatte (2)₉ die auf dem Elektrodensubstrat (3) angeordnet ist und mehrere beabstandete Öffnungen aufweist» die einzeln den Anzeigeabschnitten entsprechen, um jeweilige Entladungsräume festzulegen, die ein Entladungsmedium enthalten, und

eine Frontplatte (1), die auf der Zwischenplatte (2) angeordnet und mindestens bei den Teilen transparent ist, die gegenüber zu den jeweiligen Anzeigeabschnitten liegen, wobei der äußere Umfang der Schichtenanordnung aus dem Elektrodensubstrat (3)» der Zwischenplatte (2) und der Frontplatte (i) gasdicht abgedichtet ist«,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Elektrodensubstrat (3). aufweist?

das dielektrische Substrat (11),

eine erste leitende Schicht, die auf dem. dielektrischen

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Substrat (11) gedruckt ist und eine erste Gruppe von Anschlüssen (12) und eine zweite'Gruppe von Anschlüssen (17) hat,

eine erste dielektrische Schicht (18), die auf die erste leitende Schicht mit Ausnahme der Teile geschichtet ist· ' die den ersten und zweiten Gruppen von Anschlüssen (12, 17) entsprechen,

eine zweite leitende Schicht, die auf der ersten dielektrischen Schicht gedruckt ist und die mehreren Polgen von Kathoden (22) hat, wobei die entsprechenden Kathoden zwischen den Folgen jeweils über die erste dielektrische Schicht mit den Anschlüssen (12) der.ersten Gruppe verbunden sind,

eine zweite dielektrische Schicht (25)> die auf der zweiten leitenden Schicht mit Ausnahme der Teile geschichtet ist, die den Kathoden entsprechen,

eine dritte leitende Schicht, die auf der zweiten dielektrischen Schicht gedruckt ist und mehrere' Folgen von Anoden (26, 27) hat^ wobei die Folgen von Anoden jeweils über die zweiten und ersten dielektrischen Schichten mit den Anschlüssen (17) der zweiten Gruppe verbunden sind, und

eine dritte dielektrische Schicht (29), die auf den dritten leitenden Schichten mit Ausnahme der Teile geschichtet ist, die den Anoden entsprechen=

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste.leitende Schicht weiterhin umfaßt eine

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erste Gruppe von Drähten (13)> eine zweite Gruppe von Drähten (i5)i die jeweils mit den Anschlüssen (12) der ersten Gruppe verbunden sind, eine dritte Gruppe von Drähten (i4) und eine vierte Gruppe von Drähten (3*0 > die jeweils mit den Anschlüssen (17) d^er zweiten Gruppe verbunden sind, daß die zweite leitende Schicht weiterhin umfaßt eine fünfte Gruppe von Drähten (24), daß die dritte leitende Schicht weiterhin umfaßt eine sechste Gruppe, von Drähten (28), deren jeder mit einer der Anoden (27) von jeder der Folgen verbunden ist, daß die entsprechenden Kathoden (22) zwischen den Folgen gemeinsam über die erste dielektrische Schicht mit den Drähten (13) der ersten Gruppe jeweils verbunden sind, die jeweils über die erste dielektrische Schicht mit den Drähten (24) der fünften Gruppe verbunden sind, die jeweils über die erste dielektrische Schicht mit den Drähten (15) der zweiten Gruppe verbunden sind, daß die,Anoden (26, 27) von jeder der Folgen gemeinsam über die zweite und erste dielektrische Schicht mit den entsprechenden Drähten (i4) der dritten Gruppe verbunden sind, und daß die Drähte (28) der sechsten Gruppe jeweils über die zweite und dritte dielektrische Schicht mit den Drähten (3²O der vierten Gruppe verbunden sind»

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der dielektrischen Schichten geschichtet ist, um einen Teil der'Kathoden zu bedecken, so daß die freiliegenden Teile der Kathoden eine Beleuchtung des gewünschten Musters ermöglichen.,

5. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand mindestens in einem Teil der Drähte

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von mindestens einer Gruppe aus der zweiten,, vierten, fünften und sechsten Gruppe von Drähten zur Stabilisierung der Entladung in-den jeweiligen Entladungsräumen während des Betriebs der Vorrichtung vorgesehen ist»

6β Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußerste der dielektrischen Schichten gefärbt ist»

7o Verfahren zur Herstellung einer Mehrstellen-Anzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrenssehrittes

Herstellung eines Elektrodensubstrats durch Mehrlagehdruck auf einem dielektrischen Substrat über einer dielektrischen Schicht, mit mehreren Folgen von Kathoden eines vorbestimmten Musters, die jeweils mehrere Anzeigeabschnitte bilden, und mit mehreren Folgen von Anoden, die jeweils den mehreren Folgen von Kathoden zugeordnet sind,

Auftragung einer Zwischenplatte auf dem Elektrodensubstrat mit mehreren beabstandeten Öffnungen, die einzeln den Anzeigeabschnitten entsprechen, um die jeweiligen Entladungsräume festzulegen,

Auftragung einer Frontplatte auf der Zwischenplatte, wobei die Frontplatte mindestens in den Teilen transparent ist, die gegenüber zu den jeweiligen Anzexgeabschnitten liegen,

gasdichte Abdichtung des äußeren Umfanges der geschichteten Anordnung aus dem Elektrodensubstrat, der Zwischenplatte und der Frontplatte, und

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Evakuierung der geschichteten Anordnung und Einführung eines Entladungsmediums in die Entladungsräume.

8» Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das dielektrische Substxat und die dielektrischen Schichten anfänglich ungesintert sind und vor der Evakuierung der geschichteten Anordnung gleichzeitig gesintert werdenβ

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