DE2418462C3 - Verfahren zur Herstellung eines Glases mit definierter Transformationstemperatur - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Glases mit definierter Transformationstemperatur

Info

Publication number
DE2418462C3
DE2418462C3 DE2418462A DE2418462A DE2418462C3 DE 2418462 C3 DE2418462 C3 DE 2418462C3 DE 2418462 A DE2418462 A DE 2418462A DE 2418462 A DE2418462 A DE 2418462A DE 2418462 C3 DE2418462 C3 DE 2418462C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
glass
weight
percent
base
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2418462A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2418462B2 (de
DE2418462A1 (de
Inventor
Robert Otis Hopewell Junction N.Y. Lussow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of DE2418462A1 publication Critical patent/DE2418462A1/de
Publication of DE2418462B2 publication Critical patent/DE2418462B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2418462C3 publication Critical patent/DE2418462C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/102Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/02Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/07Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
    • C03C3/072Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2211/00Plasma display panels with alternate current induction of the discharge, e.g. AC-PDPs
    • H01J2211/20Constructional details
    • H01J2211/34Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J2211/38Dielectric or insulating layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Description

Eine der Schwierigkeiten, die bei der Herstellung zusammengesetzter Glasteile auftreten können, besteht darin, daß die zur Ausführung eines Schrittes des Fabrikationsprozesses benötigte Temperatur schädlich für vorher zusammengesetzte Teile sein kann. Die für einen Schmelzvorgang notwendige Temperatur kann z. B. so liegen, daß vorher gefertigte und zusammengesetzte Glasteile erweichen und sich verformen. Zwar stellt ein bestimmtes Ausmaß an Erweichung oder Wiederverflüssigung von vorher geformten Glasteilen bei der Temperaturbehandlung von zusammengesetzten Glassystemen nicht unbedingt und in jedem Fall ein Problem dar, bei einer großen Anzahl heutiger Anwendungen, insbesondere in der Elektronik, ist jedoch eine Erweichung oder Wiederverflüssigung, die auch nur eine minimale Verformung oder Verzerrung vorher geformter Glasteile mit sich bringt, nicht tolerierbar.
Bei der bisher üblichen Herstellung- elektronischer Geräte mit Strukturen, die z. B. aus mehreren Glasschichten oder Glas-, Metall- und Kristallinenschichten zusammengesetzt sind, müssen die aufeinanderfolgenden verschiedenen Glasschichten im allgemeinen absteigende Viskositätswerte haben, damit in aufeinanderfolgenden Hersteliungsschritten ein Verflüssigen bei jeweils niedrigeren Temperaturen erfolgen kann, so daß mit jedem weiteren Fabrikationsschritt immer niedrigere Temperaturen erforderlich sind. Mit anderen Worten: Jede der aufeinanderfolgenden Glasschichten der zusammengesetzten Struktur muß bei einer niedrigeren Temperatur weich werden bzw. sich verflüssigen, als eine der vorher aufgebrachten Schichten. Diese notwendige Forderung begrenzt meistens die Konstruktionsmöglichkeiten. Weiterhin wird die Konstruktion dadurch erschwert, daß die Größe des thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Schichten eng kompatibel sein muß. Hinzu kommt, daß Konstruktionsüberlegungen in solchen Strukturen oftmals die Verwendung eines Glases erfordern, welches sich bei Temperaturen verformt, die unter den oder in gleicher Höhe wie die Temperaturen liegen, die für nachfolgende Prozeßschrilte erforderlich sind. Ein typischer derartiger Prozeßschritt kann eine Abdichtoperation sein, wie sie z. B. bei der Herstellung von Fernsehröhren und, wie unten ausführlicher dargelegt wird, von Gasentladungs-Bildanzeigcgeräten stattfindet. Zwar wurden verschiedene Anstrengungen unternommen, um Abdirhiung.siiiiiicl mit relativ niedriger Erweichungstemperatur zu erhal-
3 4
ten was jedoch immer noch nicht ausreichend ist, wenn terschiedlichem Schmelzpunkt auf die zu verlötenden einOlas mit einer ungewöhnlich niedrigen Temperatur Teile gebracht Beim Verlöten wird dann auf eine Tembei der Herstellung eines bestimmten Gerätes erforder- peratur erhitzt, bei der das niedriger schmelzende Glas Hch ist. Es kann deshalb vorkommen, daß die Ver- zumindesten sehr weich wird und das höher schmelzenschmelztemperatur verfügbarer Dichtungsmittel nicht 5 de Glas unter dem Evakuierungsdruck sich deformieren niedrig genug ist. Bei der Fabrikation beispielsweise von kann. Bei der Verlötung bleiben die beiden Gläser erhal-Gasentladungs-Bildanzeigegeräten muß ein dielektri- ten. Bei dem in der Offenlegungsschrift beschriebenen sches Gas mit einer relativ niedrigen Fließtemperatur Verfahren werden zwei Grundgläser mit unterschiedlials Schichten aui zwei konventionellen Substratplatten chen Ausdehnungskoeffizienten und mit unterschiedhmit ihrerseits relativ niedrigem Erweichungspunkt her- io chen Schmelzpunkten miteinander vermischt, dann wird gestellt werden, auf denen ein Leitermuster niederge- auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes aes schlagen ist Für die Substratplatten wird im Handel niedriger schmelzenden Grundglases erhitzt und verfügbares Tafelglas (z. B. LOF oder ASG) verwendet schließlich abgekühlt Das hergestellte Glas ist nicht ho-Später wird eine dünne Metalloxidschicht wie MgO, auf mögen, sondern enthält Teilchen des höher schmelzender dielektrischen Glasschicht niedergeschlagen. In ei- is den Grundglases. Es hat dadurch eine günstige Spannern Endschritt des Fabrikationsprozesses werden die nungsaufbautemperatur. Die erzeugte Lötverbindung beiden Glassubstratplatten dicht miteinander verbun- muß nicht die Bedingung erfüllen, daß sie nach ihrer den so daß sie eine gasdichte Kammer bilden. Während Herstellung ohne weich zu werden Temperaturen ausdieses Abdichtprozesses treten jedoch Schwierigkeiten gesetzt werden kann, welche im Bereich ihrer Herstelauf. Verfügbare Glasdichtmittel mit niedrigem Schmelz- 20 lungstemperatur liegen.
punkt erfordern zum Verschmelzen immerhin eine Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzu-Temperatur, die hoch genug ist um die vorher aufge- geben, mit dem ein in zusammengesetzten Strukturen gossene dielektrische Glasschicht wieder etwas zu ver- zu verwendendes Glas am Ort seiner Verwendung bei flüssigen. Die Wiederverflüssigung der dielektrischen einer Temperatur hergestellt werden kann, bei der die in Glasschicht führt zu Rissen in der darüberliegenden 25 vorange.-i-^ngenen Verfahrensschritten aufgebaute dünnen Metalloxidichicht und außerdem zu Reaktionen Struktur nicht beschädigt wird, aber das aus dem hergemit dieser Schicht Diese Rißbildung, die z. B. eine Ände- stellten Glas bestehende Teil so temperaturstabil ist rung der Elektronenemissionscharakteristik der Schich- daß es bei nachfolgenden, unter Erhitzen ablaufenden ten bewirkt, vermindert die Leistung des Gerätes in Verfahrensschritten seinerseits nicht deformiert wird, einer nicht zu tolerierenden Weise. 30 bei dem das Verfahren nicht auf ein speziell zusamrnen-Es muß aber nicht nur die obenerwähnte Rißbildung gesetztes Glas oder, sofern die Struktur aus mehreren vermieden werden, sondern zur Aufrechterhaltung der Gläsern aufgebaut ist, nicht auf eine spezielle Kombinastrukturellen Integrität muß der Wärmeausdehnungs- r tion bzw. ein spezielles System von Gläsern beschränkt koeffizient der verschiedenen Teile des betroffenen ist das sich aber andererseits leicht steuern läßt und Glassystems so gehalten werden, daß er sich nur gering- 35 vom zeitlichen und apparativen Aufwand her für eine fügig von einem TeH zum anderen ändert Mit der nor- wirtschaftliche fabrikmäßige Fertigung geeignet ist und malerweise verfügbaren Materialauswahl ist es jedoch außerdem reproduzierbare Ergebnisse liefert, sehr schwierig, ein Glassystem zu entwerfen, in dem die Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Wärmeausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Verfahrens gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Teile zueinander passen und aufeinanderfolgende Fa- 40 Das Verfahren läßt sich so steuern, daß Gläser mit brikationsschritte jeweils bei einer Temperatur ausge- festgelegten Eigenschaften, wie z. B. Transformationsführt werden können, die niedrig genug ist damit sich temperatur, Viskosität und Ausdehnungskoeffizient, vorher gebildete Teile nicht wieder verflüssigen oder entstehen, wobei diese Eigenschaften durch das ganze verformen. G!as hindurch homogen sind. Der besondere Vorteil bei Die geschilderter; Probleme trete? nicht nur bei der 45 der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens Fabrikation von Gasentladungs-Bildschirmtafeln auf. liegt darin, daß ein Glas durch Kombination zweier Auch bei der Verlötung der beiden Hälften einer Fern- Grundgläser bei einer relativ niedrigen Temperatur ersehröhre kommt es, weil nach dem Verlöten nochmals zeugt wird, die durch das Grundglas mit der niedrigeren erhitzt werden muß, darauf an, daß die Lötstelle mög- Transformationstemperatur bestimmt ist, daß aber das liehst temperaturstabil ist Es ist bekannt, daß dieses Ziel so entstandene Kombniationsglas eine Transformationserreicht werden kann, wenn zum Verlöten ein Glasma- temperatur hat, die durch die beiden Grundgläser beterial verwendet wird, das nach dem Versiegeln in den stimmt ist und deshalb über der Transformationstempekristailisierten Zustand übergeht. Allerdings dauert da- ratur iea Grundglases mit der niedrigeren Transformabei das Verlöten sehr lang. Ein aus der DE-AS 20 09 874 tionstemperatur liegt Wird deshalb dieses Glas auf eibekanntes Verfahren löst dieses Problem, indem ein Ge- 55 nem wärmeempfindlichen Substrat erzeugt, so wird diemisch zweier kristallisierter Gläser mit unterschiedli- ses Substrat geschont, aber andererseits ist das entstancher Entglasungs- und Schmelztemperatur auf die Löt- dene Glas bei nachfolgenden Erwärmungen so widerstelle aufgebracht werden und dann auf die Löttempera- standsfähig, daß es z. B. bei der Temperatur, bei der es tür erhitzt werden, bei der das niedriger schmelzende hergestellt wurde, nicht weich wird und sich dabei deGlas schmilzt und mit dem anderen Glas unter Bildung 60 formiert und nicht mit Materialien, mit denen es Koneinesneuen kristallisierten Glasmaterials reagiert takt hat, Reaktionen eingeht Wie oben ausgeführt, Verfahren, bei denen zur Herstellung von Lötverbin- mußte bei den bekannten Verfahren zum Herstellen düngen zwischen den beiden Hälften von Fernsehröh- von zusammengesetzten Glasstrukturen die Gläser soren auch von zwei Glasmaterialien ausgegangen wird, wohl in ihrer Erweichungstemperatur als auch in ihrem sind außerdem aus der US-Patentschrift 29 36 923 und 65 Ausdehnungskoeffizienten aufeinander abgestimmt der deutschen Offenlecrflgsschrift 19 20 883 bekannt. sein. Diese Forderungen lassen sich bei wegen ihrer Bei dem aus der genannten US-Patentschrift bekannten sonstigen Eigenschaften an sich günstigen Glaskombi-Verfahren werden Schichten aus zwei Gläsern mit un- nationen oft nicht oder nur unbefriedigend gleichzeitig
erfüllen. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat die Erweichungstemperatur der Gläser keine wesentliche Bedeutung mehr und man ist deshalb bei der Auswahl der Gläser wesentlich freier, weil sie im wesentlichen nur noch in ihrem Ausdehnungskoeffizienten zueinander passen müssen.
Auf Grund der genannten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es besonders günstig, Gläser an dem Ort, wo sie benötigt werden, zu erzeugen. Beispielsweise lassen sich mit dem Verfahren in vorteilhafter Weise Glasschichten auf ebenen Substraten herstellen.
Es ist vorteilhaft, wenn die beiden Grundgläser in Frittenform verwendet werden, da sich Frittenmaterial durch eine große Oberfläche auszeichnet, was einerseits die Verflüssigung des Grundglases mit der niedrigeren Transformationstemperatur und andererseits die Lösung des Grundglases mit der höheren Transformalionstemperatur beschleunigt.
Homogene und definierte Schichtdicken der für die Herstellung der Gläser benötigten Ausgangsmaterialien erhält man in vorteilhafter und bequemer Weise, wenn das Frittenmaterial als dünner Brei auf das Substrat aufgesprüht wird. Dabei ist es möglich, einen Brei zu verwenden, der die beiden Grundgläser im richtigen Gewichtsverhältnis miteinander gemischt enthält oder Breie zu verwenden, die je eines der Grundgläser enthalten. Um das Gelieren des dünnen Breis zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn dem dünnen Brei auf 10 000 Gewichtsteile Fritte mindestens ein Gewichtsteil Säure zugemischt wird. Bei der Herstellung von Schichten ist, um ein Glas, das über eine Fläche und in sich homogene Eigenschaften hat, zu erhalten, vorteilhaft, wenn abwechselnd Schichten des ersten und des zweiten Grundglases aufeinander aufgebracht werden, wobei die Dicken der Schichten entsprechend dem festgelegten Gewichtsverhältnis aufeinander abgestimmt werden. Diese Schichten können aus vorgefertigten dünnen Glasplatten aus den beiden Grundgläsern bestehen. Es ist aber auch z. B. möglich, aus Frittenmaterial bestehende Schichten aufzubringen.
Um die Zeit für die Bildung des herzustellenden Glases auf dem Substrat möglichst kurz zu halten, ist es vorteilhaft, wenn festgelegte Gewichtsmengen des ersten und des zweiten Grundglases miteinander vermischt und dann bis zum Vorliegen einer homogenen Schmelze erhitzt werden und wenn die abgekühlte und ggf. zerkleinerte Schmelze anschließend in derselben Weise wie das zweite Grundglas eingesetzt wird.
Es ist vorteilhaft, wenn die beiden Grundgläser zunächst relativ langsaiT" auf die Transformationstemperatur des ersten Grundglases und dann mit gesteigerter Rate bis zur Fließtemperatur des ersten Grundglases erhitzt werden. Die Aufheizrate bis zur Transformaüonstemperatur des ersten Grundglases ist an sich nicht kritisch. Aus Gründen der Verfahrensökonomie sollte die Aufheizrate möglichst hoch sein, sie darf aber auf keinen Fall so hoch sein, daß das Substratmaterial beschädigt wird. Ist ein Binder in den Ausgangsmaterialien enthalten, so wird dieser beim Aufheizen auf die Transformationstemperatur abbrennen. Geschieht dieses Abbrennen zu schnell, d. h. wird zu schnell aufgeheizt, so besteht die Gefahr, daß explosionsartig austretende Verdampfungs- bzw. Reaktionsprodukte Teile des Glasmaterials verspritzen. Beim weiteren Erhitzen bis zur Fließtemperatur des ersten Grundglases ist eine hohe Aufheizrate vorteilhaft, weil dadurch verhindert wird, daß sich das zweite Grundglas bereits zu lösen beginnt.
bevor das erste Grundglas richtig flüssig ist. In diesem Fall steigt die Viskosität dm Lösung stark an und die Folge davon ist, daß das entstandene Glas eine rauhe Oberfläche hat. Selbstverständlich muß auch beim Aufheizen auf die Fließtemperatur des ersten Grundglases die Empfindlichkeit des Substratmaterials gegenüber schnellen Temperaturänderungen berücksichtigt werden.
Wenn als erstes Grundglas ein Blei-Borsilikatglas und
to als zweites Grundglas ein Natron-Kalk-Glas verwendet wird, läßt sich diese Kombination günstig verarbeiten und ergibt sehr vorteilhafte Ergebnisse. Hinzu kommt, daß Gläser, die diese Glaskombination enthalten, in ihrem Ausdehnungskoeffizienten sehr gut zu Glasplattcnmaterialien auf der Basis von Natron-Kalk-Gläsern passen, die sich als Substratmaterialien, z. B. bei der Herstellung von Gasentladungs-Bildschirmtafeln, sehr gut bewährt haben.
Gasentladungsbildschirmtafeln gewinnen immer mehr technisches Interesse. Wie weiter unten dargelegt wird, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren bei ihrer Herstellung in besonders vorteilhafter Weise anwenden.
Die Erfindung wird an Hard von durch Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine aufgeklappte, perspektivische Darstellung einer t"pischen Gasentladungs-Bildschirmtafel, für deren Herstellung das erfindungsgemäße Verfahren angewandt werden kann,
F i g. 2 die in F i g. 1 dargestellte Gssentladungs-Bildschirmtafel im Schnitt entlang der in Fig. 1 gezeigten Linie 2-2,
F i g. 3 ein für das erfindungsgemäße Verfahren typisches Zeit-Temperaturdiagramm und
Fig.4 in einem Diagramm die Transformationstemperaturen von für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Gläsern und von Mischungen dieser Gläser.
Das erfindungsgemäße Verfahren und seine Vorteile lassen sich besonders gut an Hand der Herstellung einer Gasentladungs-Bildschirmtafel beschreiben.
F i g. 1 zeigt in aufgeklappter, perspektivischer Darstellung eine relativ vereinfachte Bildschirmtafel eines Gasentladungs-Bildschirmgerätes. Die Darstellung in der Fi g. 1 wie auch in der Fi g. 2 ist nicht maßstabsgerecht. Zur leichteren Beschreibung wurden die Abmessungen bestimmter Teile vergrößert.
Bei der Herstellung von Gasentladungs-Bildschirm tafein wird ausgegangen von Platten 10 und 12, die aus irgendeiner von vielen möglichen Glaszusammensetzungen bestehen können, wofür konventionelles Natron-Kalk-Glas ein Beispiel ist. Jede Platte wird an ihrer Innenfläche mit einer parallelen Leiteranordnung 14,16, 18 bzw. 22,24,26 versehen. Dann wird eine dielektrische Glasschicht 28 bzw. 32 über der Leiteranordnung auf jeder der Glasplatten 10 und 12 durch Verfließen aufgebracht. Die dielektrischen Schichten 28 und 32 können beispielsweise ca. 25 μπι dick sein. Bestehen die Substratglastafeln 10 und 12 aus konventionellem, relativ weichem Tafelglas, so können die dielektrischen Glasschichten 28 und 32 aus stark verbleitem Glas, wie Blei-Borsiiikat-Glas bestehen. Zur Erzielung eines hohen ioneninduzierten Sekundäremissionskoeffizienten werden die dielektrischen Schichten 28 und 32 mit einer dünner, hitzebeständigen Schicht, z. B. aus einem Metalloxid, überzogen. Im Ausführungsbeispiei bestehen die Metalloxid-Schichten 30 und 34 in den F i g. 1 und 2
aus MgO und können etwa 2000 Ä dick sein. Schließlich werden die beiden Glasplatten IO und 12 unter Einhaltung sehrengerToleranzen so miteinander verschweißt, daß sie parallel zueinander ausgerichtet sind und einen geringen Abstand voneinander haben, daß die beiden Metalloxid-Schichtcn einander zugekehrt sind, die beiden Leiterzugscharen senkrecht zueinander verlaufen und da", sich zwischen den beiden Glasplatten ein gasdichter Raum befindet, der mit einem geeigneten Gas gefüllt werden kann. Zum Verschweißen und gleichzeitig zum seitlichen Begrenzen des gasdichten Raumes dient ein Rahmen 20 aus Glaskügelchen, die beim Verschweißen zum Schmelzen gebracht werden. Der Rahmen 20 ist direkt mil den dielektrischen Schichten 28 und 32 verbunden. Der Abstand zwischen den MgO-Schichten 30 und 34 wird zwischen ca. 100 und 150 μιη groß gemacht. Für die Verschweißung kann eine Vielzahl von Glasmaterialien mit niedriger Erweichungstemperatur verwendet werden. Das gewählte Material muß jedoch sowohl eine haltbare und permanent hermetische Abdichtung als auch eine mechanisch stabile Verschweißung zwischen den Glasplatten ergeben.
Eine der besonderen Schwierigkeiten bei der Herstellung der in Fig.2 gezeigten Oiidschirintafeln gemäß dem Stand der Technik besteht nun darin, daß während der Verbindung der Glasplatten 10 und 12 mittels des Rahmens 20 die für die Verschweißung erforderliche Temperatur so hoch ist, daß die Transformaiionsteniperatur der dielektrischen Schichten 28 und 32 überschritten und dadurch diese zur Erweichung oder zum Wiedervc, fließen gebracht werden. Dadurch werden ungleichmäßige Spannungen auf die Metalloxidschichten 30 und 34 ausgeübt, wodurch in diesen Risse und dergleichen entstehen. Außerdem kann eine Reaktion zwischen den dielektrischen Schichten 28 und j2 und den Metalloxidschichten 30 und 34 stattfinden. Die Rißbildung und die Reaktion führt allgemein zu einer Beeinträchtigung des elektrischen Verhaltens der Gasentladungs-Bildschirmtafel, beispie iweise zu einer unerwünschten Änderung der Elektronen-Emissionscharakteristik.
Die genannte Schwierigkeit tritt deshalb auf, weil die Glasplatten 10 und 12, die dielektrischen Schichten 28 und 32 und die den Rahmen 20 bildenden Glaskügelchen in ihrem Wärmeausdehnungskoeffizienten zusammenpassen müssen. Die unter dieser Voraussetzung zur wirkungsvollen Bildschirmtafelverschweißung verfügbaren Dichtungsmittel benötigen jedoch zum Verschweißen eine Temperatur, die über der Transformationstemperatur bekannter, dielektrischer zu Tafelglas auf Natrium-Kalk-Basis passender Gläser liegt Für Tafelglas, z. B. Pyrex®, gibt es nur sehr wenige bekannte Verschweißungsmittel und das Prc Mem ist noch größen Die bekannten dielektrischen Gläser haben eine niedrige Transformationstemperatur, weil sie bei Temperaturen aufgebracht werden müssen, die niedriger liegen, als die Verfließtemperatur der Glasplatten 10 und 12, bei der eine Verformung dieser Platten beginnt Werden Gläser verwendet, die in ihrem Wärmeausdehnungskoeffizienten nicht zueinander passen, so tritt eine Trennung und ein Werfen der Glasschichten auf. Da der nur einige Hundertstel mm betragende Abstand zwischen den Glasplatten normalerweise auf einige Tausendstel mm genau eingestellt werden muß, muß die Verzerrung der Glasplatten während der Verarbeitung verschwindend klein gehalten werden. Für die Herstellung der in F i g. 2 gezeigten Bildschirmtafel gelten daher ganz strenge Bestimmungen.
Nach dem Erfindungsgedanken ist eine Materialsynihcsc und ein Verfließen zur Bildung von — im vorliegenden Beispiel — dielektrischen Glasschichten am Anwendungsort derart vorgesehen, daß die während nachfolgender Verarbeitungsschritte erforderlichen Temperaturen die dielektrischen Schichten nicht schädigen. Für die in Fig.2 gezeigte Bildschirmtafel werden die dielektrischen Schichten 28 und 32 durch eine am-Ort-Synthese gebildet, und zwar mit einer solchen resultierenden Transformationstemperatur, daß der nachfolgende Erwärmungsvorgang, der zum Verschweißen der Substratglasplatten 10 und 12 erforderlich ist. sich nicht nachteilig auf die so hergestellten dielektrischen Schichten auswirkt.
Nach dem Erfindungsgedanken wird der Erweichungs- und Verfließpunkt eines Glases mit einer relativ niedrigen Transformationstemperatur, welches zur Herstellung von in der Mitte liegenden Glasteilen verwendet wird, während der Verflüssigung dadurch angehoben, daß man vorbestimmte Anteile eines Glases mit höherer Transformationstemperatur einschließt und so das Glas mit der höheren Transformationstemperatur in dem Glas mit der niedrigeren Transformationstemperatur am Anwendungsort löst. Das Glas mit der niedrigeren Transformationstemperatur wird im folgenden »weicheres Grundglas«, das mit höheren Transformationstemperatur »härteres Grundglas« genannt. Im beschriebenen Verfahren werden die Gläser mit der hohen und der niedrigen Transformationstemperatur (das härtere und das weichere Grundglas) in Form einer Fritte gemischt, um eine Mischung herzustellen, die auf ein Substrat, beispielsweise durch Sprühen, aufgebracht wird. Zum leichteren Aufbringen kann die gemischte Fritte in eine geeignete leicht verarbeitbare Form gebracht werden, die ein Bindemittel enthalten kann oder nicht. Nach Aufbringen einer Frittenschicht auf das gewünschte Substrat, wie z. B. die Substratplatten 10 und 12, wird die Friite auf eine Temperatur erhitzt, die zur Verflüssigung des weicheren Grundglases ausreicht sowie zur darin erfolgenden Lösung des härteren Grundglases, wodurch Glasteile, wie z. B. die dielektrischen Glasschichten 28 und 32, gebildet werden. Die zur Verflüssigung des weicheren Grundglases und zur Bildung der resultierenden Glasschichten 28 und 32 benötigte Temperatur ist wesentlich niedriger als der Deformationspunkt der Substratplatten 10 und 12 und ebenfalls wesentlich niedriger als die Fließtemperatur eines vorher — also nicht am Anwendungsort — fertiggestellten Glases derselben resultierenden Zusammensetzung, wie sie die durch dieses Verfahren gebildeten Schichten 28 und 32 haben.
Die Fließtemperatur, welche beim erfindungsgemäßen Verfahren benötigt wird, um die Viskosität des weicheren Grundglases soweit herabzusetzen, daß sich das härtere Grundglas darin in zureichender Weise auflöst ist im allgemeinen ein wenig höher als die Transformationstemperatur des härteren Grundglases, aber tiefer als die Deformationstemperatur der Substratglasplatten. Diese Fließtemperatur liegt jedoch auch wesentlich unter der Fließtemperatur, die für ein Glas derselben Zusammensetzung benötigt wird, welches vorher — also nicht am Anwendungsort — fertiggestellt und dann als Fritte wieder verflüssigt wird. Bei der fraglichen Fließtemperatur erreicht die Fritte des weicheren Grundglases eine hinreichend niedrige Viskosität, wodurch dieses Glas sich gut verflüssigt und unmittelbar die Fritte des härteren Grundglases zu lösen beginnt Da das härtere Grundglas nicht geschmolzen wird, son-
■JJ
•3
dern in der Schmelze des weicheren Grundglases gelöst wird, ist die zum Verfließen der Glasschicht erforderliche Temperatur niedriger als die zum Wiederverfließen eines vorher fertiggestellten Glases gleicher resultierender Zusammensetzung erforderliche Temperatur. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kombinationsgbs iiat also eine Transformationstemperatur, die zwischen der des weicheren Grundgiases und der des härteren Grundglases liegt, und zwar entsprechend den relativen Anteilen der in der Mischung verwendeten Grundgläser.
Obwohl beim hier beschriebenen Verfahren das weichere und das härtere Grundglas erst am Anwendungsort kombiniert werden, indem man zuerst die Fritten dieser Gläser mischt und dann dieses Gemisch auf das Substrat aufträgt, können zur Kombination der Gläser am Anwendungsort auch andere Verfahren benutzt werden. Dünne abwechselnde Schichten eines jeden Glases können, z. B. aufeinandergesprüht werden, indem man z. B. mit dem weicheren Grundgias beginnt. Andererseits können auch abwechselnde Schichten so aufgetragen werden, daß das weichere Grundglas jeweils aufgesprüht wird, während das härtere Grundglas in Form einer festen Tafel aufgebracht wird. Abwechselnde dünne Schichten der harten und weichen Grundgläser können auch jeweils als dünnen Tafeln aufgebracht werden, so daß sie eine feste laminatähnliche Struktur bilden. In jeder dieser Anordnungen erfolgt eine thermische Bearbeitung gemäß obiger Erklärung, um das härtere Grundglas im weicheren Grundglas zu lösen. Mit abnehmender Dicke der abwechselnden Glasschichten nähert skh diese Kombination der Gläser am Anwendungsort immer mehr der Mischung.
Die Glasfritten können in einer Vielzahl von Techniken aufgebracht werden. Wo sie z. B. aufgesprüht werden, kann ein Brei der Fritte eines jeden Glases durch je eine besondere Sprühpistole aufgetragen werden. Dadurch können die Gläser gleichzeitig aufgetragen werden und die Fritten beim Sprühen vermischt werden. Einzelne Fritten können in ähnlicher Weise abwechselnd zur Bildung dünner Schichten aufgesprüht werden. Das härtere und das weichere Grundglas können selbstverständlich auch anderweitig kombiniert werden.
Um gute Ergebnisse bei der Verflüssigung der gemischten Glasfritten zu erzielen, wendet man am besten den thermischen Zyklus gemäß Fig.3 an. Nach einer Wärmebehandlung in Schritten analog der Darstellung in Fig.3 ist die gebildete Glasschicht relativ eben und homogen. Wie aus F i g. 3 zu ersehen ist, wird die Fritte im ersten Schritt langsam bis zur Transformationstemperatur Tg des weicheren Grundglases erwärmt. Während dieses Zeitraumes wird das Substratglas, z. B. die Substratglasplatten 10 oder 12, so schnell erwärmt, wie es ohne Rißbildung möglich ist. Während dieses Zeitraumes wird außerdem ein mit der Fritte verwendeter organischer Binder ausgeheizt. Wenn die Transformationstemperatur des weicheren Grundglases einmal erreicht wurde, sollte die Fritte schneller weiter erwärmt werden. Dabei ist die Geschwindigkeit jedoch auch durch mögliches Reißen der Substratplatten eingeschränkt. Durch die schnelle Erwärmung wird das weichere Grundglas rasch zum Verfließen gebracht, bevor eine nennenswerte Auflösung des härteren Grundglases auftritt Wenn die beschleunigte Erwärmung oberhalb der Transformationstemperatur des weicheren Grundglases nicht so rapide geschieht, daß dieses Glas sehr schnell weichflüssig wird, beginnt dessen Viskosität durch die Auflösung des härteren Grundglases zuzunehmen, bevor er selbst flüssig genug ist, um durch Verfließen eine glatte Oberfläche zu bilden. Da unter diesen Umständen das härtere Grundglas durch das weichere Grundglas bereits aufgelöst und dadurch die Viskosität des zuletzt genannten Glases schon erhöht wird, bevor es glatt verfließt, wird das auf diese Weise gebildete resultierende Kombinationsglas rauh, uneben und in gewissem Maße nicht homogen.
Bei den meisten nach dem Erfindungsgedanken als
ίο gemischte Fritte verwendbaren Glaszusammensetzungen kann die anfängliche langsame Erwärmung bis zur Transformationstemperatur des weicheren Grundglases mit einer Geschwindigkeit zwischen 1° und 5° pro Minute erfolgen. Beispielsweise ist diese Aufheizrate geeignet bei 12,5 χ 25 cm großen und ca. 6 mm dicken Substratplatten aus Natron-Kalk-Glas. Nach Erreichen der Transformationstemperatur des weicheren Grundglases kann mit einer Geschwindigkeit von 5° pro Minute und mehr erwärmt werden. In dem Fall sind die Ergebnisse um so besser, je höher die Erwärmungsgeschwindigkeit liegt. Praktische Überlegungen begrenzen jedoch die in dieser Prozeßstufe gemäß F i g. 3 anwendbare Erwärmungsgeschwindigkeit. Die hohe Erwärmungsgeschwindigkeit wird von der Transformationstemperatur 7&· des weicheren Grundglases bis zur Erreichung der Fließtemperatur 7> dieses Glases aufrechterhalten. Die Fließtemperatur ist der Punkt, an dem das Glas flüssig genug ist. um glatt zu fließen. Nach Darstellung in F i g. 3 wird nach Erreichen der Fließtemperatur 77 die Temperatur während eines Zeitraumes konstant gehalten, der ausreicht, um das härtere Grundglas angemessen in dem geschmolzenen weicheren Grundglas zu lösen. Dieser Zeitraum wird bestimmt durch die gewählte Zusammensetzung der gemischten Glasfritte, durch die Partikelgrößen usw. und kann zwischen einigen Minuten und mehreren Stunden liegen. Gemäß F i g. 3 läßt man dann das Glas langsam abkühlen.
Nach dem Erfindungsgedanken gibt es viele mögliche Glaszusammensetzungen mit einer relativ hohen Transformationstemperatur, die sich mit passenden Glaszusammensetzungen mit einer relativ niedrigen 1 ransformationstemperatur so kombinieren lassen, daß durch die gemeinsame Erwärmung am Anwendungsort ein Kombinationsglas mit einer da/wischenliegenden Transformationstemperatur gebildet wird. Als besonders geeignet für die Herstellung von Gasentladungs-Bildschirmtafeln erwiesen sich die folgenden Beispiele von Glaszusammensetzungen.
A Gewichtsprozent
SiO2 14,1
PbO 72.8
B3O, 12,5
AbO) 0.2
CaO 0.1
Na2O 0.2
MgO 0,1
B Gewichtsprozent
SiO2 71,11
Al2O3 2,38
CaO 7,13
Na2O 14,45
MgO 3.76
K2O 030
B2O3 0,13
PbO 0,74
Il
Bei dem Glas A handelt es sich ι.τη ein dielektrisches 31as mit niedriger Transformationstemperatur auf Blei-Borsilika'.basi.x und bei dem Glas B um ein Natron-Kalkiinliches Glas mit einer höheren Transformationstemperatur. Obwohl diese Gläser nur als Beispiele ansegeben sind und als besonders geeignet für die Herstellung von Gasentladungs-Bildschirmtafeln beschrieben wurden, können sich auch für die Herstellung einer Vielzahl anderer elektrischer Geräte verwendet werden. Natürlich können auch andere zueinander passende Paare von Glaszusammensetzungen mit relativ verschiedenen Transformationstemperaturen nach dem Erfindungsgedanken zur Am-Ort-Bildung eines Glases mit einer mittleren Transfonnalionstcmperatur verwendet werden.
Die Kurve in Fig.4 zcigl die resultierenden Transformationstempcraturen für alle Kombinationsverhältnisse der oben angegebenen Gläser A und B. In diesem Bereich ergeben sich thermische Ausdehnungskoeffizienten, di? sich ην leicht voneinander unterscheiden. Der Haupteffekt der Veränderung des Kombinationsverhältnisses j vischen den Gläsern A und D ist eine graduelle Änderung der Transformationstemperatur. Die Transformationstemperatur kann experimentell ermittelt werden mit Hilfe einer Kurve, in der die Viskosität oder der thermische Ausdehnungskoeffizient über der Temperatur aufgetragen ist, indem man eine Diskontinuität in der sonst stetigen Änderung einer dieser Eigenschaften ermittelt. Ein anderes mögliches Verfahren zur Bestimmung der Transformationstemperatur ist die differentielle Thermoanalyse, wie sie von Reisman u. a. im Journal of the Am. Chem. Soc. Band 78 (1956), S. 4514 und S. 1536; Band 15 (1955), S. 2115 und Band 79 (1957), S. 2039 beschrieben ist.
Wie aus der Kurve in F i g. 4 zu ersehen ist, steigt die resultierende Transformationstemperatur des aus den Gläsern A und B gebildeten Glases gleichmäßig als Funktion des Zusammensetzungsverhältnisses. Außer der relativen Kontanz des Wärmeausdehnungskoeffizienten zeigte sich über dem gesamten Zusammensetzungsbereich zwischen den Gläsern A und B nur eine vernachlässigbar kleine Phasentrennung.
Die der Fig.4 entsprechenden Kombinationsgläser eignen sich besonders zum Niederschlag auf Substraten aus konventionellem weichem Tafelglas, wie es handelsüblich ist und unter dem Namen LOF (Libby-Owens-Ford) oder ASG (American Saint Gobain) vertrieben wird. Außerdem zeigen die der F i g. 4 entsprechenden Kombinationsgläser eine hohe Verträglichkeit mit konventionellem gewalztem Tafelglas und dünn gegossenem Tafelglas, ungeachtet der stark unterschiedlichen Eigenschaften dieser beiden Tafelglasarten. Während die Kurve der resultierenden Transformationstemperaturen bei Verwendung der Gläser A und B gewölbt ist zeigen andere Kombinationen eine mit der Zusammensetzung lineare Veränderung.
Wegen der vorteilhaften Eigenschaften eines Kombinationsglases, das, wie es die F i g. 4 zeigt aus zwei aufeinander abgestimmten Grundgläsern gebildet wird, läßt sich eine beliebige Anzahl unterschiedlicher Zwischengläser direkt am Anwendungsort zusammensetzen, indem man verschiedene Anteile der beiden Grundgläser so auswählt daß das resultierende Kombinationsglas die geforderte Verflüssigungscharakteristik und den erforderlichen Widerstand gegen Wiederverflüssigung aufweist Man kann auch mit zwei zwischen den Grundgläsern in der Kurve 4 liegenden Zusammensetzungen beginnen und dann zu einer gewünschten dazwischenliegenden Zusammensetzung gelangen.
Wenn man also ein Kombinationsglas auf konventionellem Tafelglas herstellen will, kann zunächst eine erste auf dem Tafelglas herzustellende Schicht aus den in F i g. 4 gegebenen Zusammensetzungen ausgewählt werden. Die Fritte für ein Gemisch aus z. B. 25 Gewichtsprozent des Glases B und 75 Gewichtsprozent des Glases A wird auf das konventionelle Tafelglas aufgesprüht. Die zur Verflüssigung des weicheren Grundglases A und zur darin erfolgenden Lösung des härteren ίο Grundglases B erforderliche Temperatur ist niedrig genug, um eine Verformung des darunterliegenden Tafelglases zu vermeiden. Die Transformations- und somit die Wiederverflüssigungstemperatur der durch dieses Verfahren gebildeten Kombinationsglasschicht liegt andererseits ausreichend über der Transformationstemperatur des weicheren Grundglases, so daß nachfolgende Verarbeitungsschritte mit erhöhter Temperatur seine Wiederverflüssigung nicht auslösen können. Die durch dieses Verfahren gebildete Kombinationsglasschicht hat also, anders ausgedrückt, eine hinreichend erhöhte Wiederverflüssigungstemperatur, so daß der nächste Verarbeitungsschritt nicht unterhalb der ursprünglichen Transformationstemperatur des weicheren Grundglases aufgeführt werden muß, was ohne die Mischung mit dem härteren Grundglas und die nachfolgende Am-Ort-Synthese und Verflüssigung der Kombinations-Fritte erforderlich gewesen wäre. Wie bereits gesagt erfolgt diese Am-Ort-Verflüssigung bei einer Temperatur, die unter der Temperatur liegt, die erforderlich wäre, wenn man ein Glas identischer Zusammensetzung zuerst fertig herstellen und dann die Fritte dieses fertigen Kombinationsglases auf einer Glasplatte zerfließen lassen würde.
Im nächsten Verfahrensschritt kann dann eine Metallisierung oder ähnliches auf der Glasschicht ausgebildet werden. Nach dem Aufbringen der Metallschicht kann eine zweite Glasschicht auf der Metallschicht erzeugt werden, indem man die Mischung und das Am-Ort-Zerfließen wie bei der Bildung der ersten Glasschicht vornimmt. Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Zusammensetzung der zweiten Glasschicht so sein soll, daß sie eine niedrigere Transformations- und Wiederverflüssigungstemperatur hat als die zuerst gebildete Glasschicht, kann die nächste gewählte Mischung z. B. 85 Gewichtsprozent des Glases A und 15 Gewichtsprozent des Glases B enthalten. Das Zerfließen der zweiten Schicht kann etwa bei derselben Temperatur erfolgen wie das der ersten Glasschicht, z. B. in der Nähe von etwa 6000C oder weniger. Diese Fließtemperatur ist so niedrig genug, um ein Erweichen oder Wiederverflüssigen sowohl des verwendeten Tafelglassubstrats als auch der ersten gebildeten Glasschicht zu vermeiden, weil der Wiederverflüssigungspunkt der zuerst gebildeten Glasschicht durch die Anwesenheit des Glases B in dieser Schicht angehoben wurde.
Beim Mischen des härteren Grundglases B mit dem weicheren Grundglas A und Zerfließen des Glases A auf dem Substrattafelglas derart, daß das Glas B darin gelöst und so eine erste Glasschicht gebildet wird, liegt die benötigte Temperatur so, daß eine Verformung des Substrattafelglases vermieden und doch die Transformations- und daher Wiederverflüssigungstemperatur der gebildeten ersten Glasschicht durch das Vorhandensein des Glases B so weit angehoben wird, daß eine andere, mindestens denselben Gewichtsprozentsatz des Glases A enthaltende Schicht darauf gebildet werden kann. Wie aus Fig.4 hervorgeht ergibt sich für die zuerst gebildete Glasschicht eine Transformationstem-
peratur von etwa 4700C Die Wiederverflüssigungstemperatur dieser Schicht stellte sich dann mit etwa 620° C heraus. Diese Temperatur ist hoch genug, um eine weitere im wesentlichen aus dem Glas A bestehende Schicht nach dem Erfindungsgedanken auf der ersten Schicht herzustellen.
Bei der Anwendung des beschriebenen Verfahrens bei der Herstellung von Gasentladungs-Bildschirmtafeln gemäß den F i g. 1 und 2, zur Bildung der dielektrischen Glasschichten 28 und 32 auf den Tafelglassubstraten 10 und 12 wird nach dem in Fig.3 gezeigten Zeit-Temperatur-Zyklus eine Verformung der Tafelglassubstrate vermieden. Andererseits wird die Transformationstemperatur der gebildeten dielektrischen Glasschichten so weit angehoben, daß beim erwähnten nachfolgenden Verschweißen eine Wiederverflüssigung dieser dielektrischen Schichten vermieden wird. Durch das Vermeiden der Wiederverflüssigung der gebildeten dielektrischen Glasschichten werden auch die Rißbildung und andere Beschädigungen der hitzebeständigen Meiaüoxiuichicbten 30 und 34 vermieden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dazu benutzt werden, die Transformationstemperatur eines mittels einer Form hergestellten Glasteiles zu erhöhen. Dadurch kann der Erweichungs- oder Wiederverflüssigungspunkt des Glasteiles so weit angehoben werden, daß die Erweichung oder Wiederverflüssigung bei einer nachfolgenden Wärmebehandlung, z.B. einer Verschweißungsoperation, vermieden wird. Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß die Fließtemperatur der auf einem Substrat oder in einer Form hergestellten Kombination der beiden Glasfritten wesentlich niedriger liegt, als wenn man das Kornbinationsglas zuerst vollständig herstellt und anschließend zerfließen läßt, obwohl die resultierende Glaszusammenseizung in beiden Fällen, dieselbe ist Das ist darauf zurückzuführen, daß die Fließtemperatur des Kombinationsglases bestimmt wird durch das weichere Grundglas (A) in der Fritte und nicht durch die endgültige Zusammensetzung des am Anwendungsort gebildeten Kombinationsglases.
Im folgenden soll an speziellen Ausführungsbeispielen das erfindungsgemäße Verfahren noch näher beschrieben werden.
Als Grundgläser werden solche verwendet, die im wesentlichen mit den oben angegebenen Gläsern A und P identisch sind oder die in ihrer Zusammensetzung zwischen den Zusammensetzungen der Grundgläser liegen. Diese Gläser werden verwendet, um die dielektrischen Glasschichten 28 und 32 in der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Gasentladungs-Bildschirmtafeln zu erzeugen. Die vorher aufgebrachten Leiter 14 bis 18 und 22 bis 26 können auf jeder Seite mit Chrom überzogene Kupferleiter sein und die nachher aufgebrachten Schichten 30 und 34 können aus MgO bestehen.
Für die Glasplatten 10 und 12 kann handelsübliches Tafelglas (ASG Lustron oder LOF) verwendet werden. Zu diesem Tafelglas passendes dielektrisches Glas, wie z. B. durch die Glassorte A gegebene Glas wird weich, wenn verfügbares Verschweißungsmaterial, das zu dem Tafelglas paßt, /ur Bildung des Rühmens 20 erwärmt wird.
Die Transformationstemperatur der mit dem Glas A zu bildenden dielektrischen Schichten 28 und 32 läßt sich durch am-Or'.-Zusatz eines bestimmten Prozentsalzes des Glases vorhersagen. Wenn man z. B. 22,5 Gewichtsprozent des Glases B mit 77,5 Gewichtsprozent des Glases A mischt, so wird die Glastransformationstemperatur der Schichten 28 und 32 so weit angehoben, daß nachfolgende Wärmebehandlungszyklen für die Verschweißung und dergl. -iiese Schichten nicht erweichen. Die Fritte dieser Mischung aus 22^% Glas B und 77,5% Glas A wird auf konventionelle Weise auf die Tafeln 10 und 12 und die darüberliegenden Leiter aufgesprüht Die aufgesprühte Fritte wird dann entsprechend dem in F i g. 3 angegebenen Zyklus erhitzt
Erwärmungsgeschwindigkeiten zwischen 1° und 2° pro Minute bis zur Transformationstemperatur Tc (etwa 425° C für das Glas A) sind brauchbar. Von der Temperatur Tg bis zur Fließtemperatur 7>sind Erwärmungsgeschwindigkeiten von 2" pro Minute und höher brauchbar. Die in diesem Beispiel bei etwa 600° C liegende Fließtemperatur Trkann dann für 2 bis 6 Stunden aufrecherhalten werden. Dann wird die Struktur mit etwa 2° pro Minute abgekühlt In einem anderen Ausführungsbeispiel werden jeweils 50 Gewichtsprozent des Glases A und des Glases B in Pulverform miteinander gemischt Diese Mischung wird dann bei 1000° C so lange behandelt bis eine vollständige Auflösung der Giäser ineinander sichergestellt ist Dieses vorgefertigte Glas wird dann in Wasser abgeschreckt und zermahlen, und das zermahlene Glas wird dann mit einem zermahlenen Glas A mit dem Gewichtsverhältnis von etwa 55 Gewichtsprozent Glas A und 45 Gewichtsprozent des vorgefertigten zermahlenen Glases gemischt Die Mischung wird danach auf die Substrate 10 und 12 aufgesprüht und bis zum Zerfließen erhitzt, genauso, wie es vorher im Zusammenhang mit Fi g. 3 beschrieben wurde. Die einzelnen Schritte dieses Ausführungsbeispieles führen zu dielektrischen Glasschichten derselben Zusammensetzung wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel, d. h. die dielektrischen Glasschichten enthalten 223 Gewichtsprozent des Glases B und 77,5 Gewichtsprozent des Glases A.
Wenn beim Aufsprühen der Friue einer bestimmten Glaszusammensetzung auf die Substrate 10 und 12 Schwierigkeiten auftreten wegen der Gelierung des Breies, kann man zur Verhinderung der Gelierung eine Spur Säure im Verhältnis 1 :10 000 Teile zusetzen. Die zugegebene Säuremenge ist jedoch nicht kritisch, solange eine Mindestmenge von etwa 1 Teil auf 10 000 eingehalten wird. Bei den oben angegebenen Beispielen würde eine entsprechende Menge Salpeter- oder Essigsäure ausreichen, um ein Gelieren zu verhindern.
Es sei klargestellt, daß sehr unterschiedliche Zusammensetzungen der Gläser A und B verwendet werden können, um am Anwendungsort dielektrische Schichten 28 und 32 herzustellen. Es ist auch möglich, bei der
so Herstellung dieser Schichten in einer beliebigen Anzahl von eingeschobenen Verfahrensschritten einer entsprechenden Anzahl von nur zwischenzeitlich vorhandenen Gläsern unterschiedlicher Zusammensetzung herzustellen, die dann mit festgelegten Mengen des Grundglases A, des Grundglases B oder anderer nur zwischenzeitlich vorhandener Gläser vermischt werden, bis schließlich Glas der endgültig gewünschten Zusammensetzung erhalten wird. Es sei noch erwähnt, daß es bei der Herstellung von nur zwischenzeitlich vorhandenen Gläsern aus
Wi ilen Grunilgluscrn Λ und B günstig isl. glnsbildcndc Verbindungen /u verwenden, die ;uis Oxiden oder Carbonaten bestehen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen eines Glases in einer zusammengesetzten Struktur mit definierter .Transformationstemperatur aus zwei Grundgläsern auf einem Substrat in festgelegten Gewichtsmengen durch Verflüssigen des einen Grundglases und Lösen des anderen Grundglases in der Schmelze des ersten und Abkühlen des entstandenen Glases, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Grundglas ein Blei-Borsilikat-Glas und das zweite ein Natron-Kalk-Glas ist, daß das erste Grundglas eine Transformationstemperatur hat, die unterhalb und das zweite eine Transformationstemperatur hat, die oberhalb der Transformationstemperatur des herzustellenden Glases liegt, und daß die beiden Grundgläser bis zur Fließtemperatur des ersten Grundglases, bei der dieses hinreichend flüssig ist, um unter Bildung einer glatten Oberfläche zu zerfließen und bei der ein Glasmaterial mit der Zusammensetzung des herzustellenden Glases nicht zerfließt, aufgeheizt und dann so lange auf dieser Temperatur gehalten werden, bis sich das zweite Grundglas im ersten gelöst hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das herzustellende Glas als Schicht direkt auf einem ebenen Substrat erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Grundgläser in Frittenform verwendet werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd Schichten des ernten und zweiten Grundglases aufeinander aufgebracht wurden, wobei die Dicken der Schichten entsprechend dem festgelegten Gewichtsverhältnis aufeinander abgestimmt werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß festgelegte Gewichtsmengen des ersten und des zweiten Grundglases miteinander vermischt, dann bis zum Vorliegen einer homogenen Schmelze erhitzt werden und daß schließlich die abgekühlte und gegebenenfalls zerkleinerte Schmelze anschließend in derselben Weise wie das zweite Grundglas eingesetzt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Grundgläser zunächst auf die Transformationstemperatur des ersten Grundglases und dann bis zur Fließtemperatur des ersten Grundglases erhitzt werden, wobei unterhalb der Transformationstemperatur langsamer als oberhalb erhitzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst mit einer Geschwindigkeit zwischen 1 ° und 5°C pro Minute und dann mit einer Geschwindigkeit von >2° pro Minute aufgeheizt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus 14,1 Gewichtsprozent SiO2. 72.8 Gewichtsprozent PbO. 12.5 Gewichtsprozent B2O3, 0,2 Gewichtsprozent AI2O3, 0,1 Gewichtsprozent CaO. 0,2 Gewichtsprozent Na2Ü und 0.1 Gewichtsprozent MgO bestehendes Blei-Borsilikat-Glas und ein aus 71,11 Gewichtsprozent SiO-. 2.38Gcwiehlspro/.cnt ΛΙ.Όι. 7.1 3 Gewichtsprozent CaO. 14.45 Gewichtsprozent N;i_>O.
3,76 Gewichtsprozent MgO, 030 Gewichtsprozent K20,0,13 Gewichtsprozent B2O3 und 0,74 Gewichtsprozent PbO bestehendes Natron-Kalk-Glas verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß solche Mengen der beiden Grundgläser miteinander in Kontakt gebracht werden, daß die Gesamtmenge 77,5 Gewichtsprozent des ersten Grundglases und 22,5 Gewichtsprozent des zweiten Grundglases enthält die Bildung des herzustellenden Glases bei einer Temperatur von etwa 6000C während 2 bis 6 Stunden vorgenommen und das resultierende Glas mit einer Geschwindigkeit von etwa 2° C pro Minute abgekühlt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch seine Anwendung bei der Herstellung von Gasentladungs-Bildschirmtafeln.
DE2418462A 1973-04-20 1974-04-17 Verfahren zur Herstellung eines Glases mit definierter Transformationstemperatur Expired DE2418462C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US353026A US3862831A (en) 1973-04-20 1973-04-20 Glass fabrication process

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2418462A1 DE2418462A1 (de) 1974-11-07
DE2418462B2 DE2418462B2 (de) 1976-10-28
DE2418462C3 true DE2418462C3 (de) 1986-03-27

Family

ID=23387443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2418462A Expired DE2418462C3 (de) 1973-04-20 1974-04-17 Verfahren zur Herstellung eines Glases mit definierter Transformationstemperatur

Country Status (12)

Country Link
US (1) US3862831A (de)
JP (1) JPS5418685B2 (de)
BE (1) BE812401A (de)
CA (1) CA1016193A (de)
CH (1) CH590183A5 (de)
DE (1) DE2418462C3 (de)
ES (1) ES425299A1 (de)
FR (1) FR2226370B1 (de)
GB (1) GB1467405A (de)
IT (1) IT1006313B (de)
NL (1) NL7401606A (de)
SE (1) SE398872B (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3900935A (en) * 1974-09-16 1975-08-26 Burroughs Corp Method of making the seal in a panel device having a seal enclosing an electrode array
US4435511A (en) 1982-09-13 1984-03-06 Owens-Illinois, Inc. Glasses suitable for sealing ferrites
JPS62135339A (ja) * 1985-12-09 1987-06-18 Diafoil Co Ltd 磁気記録体用ポリエチレン−2,6−ナフタレ−トフイルム
DE3855459T2 (de) * 1987-04-11 1997-02-20 Brunner Mond & Co Ltd Feuerhemmende Additive und ihre Verwendungen
US5302557A (en) * 1991-12-03 1994-04-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Automotive glass thick film conductor paste
US5752820A (en) * 1996-08-27 1998-05-19 Btu International, Inc. Panel support mechanism
JP4979299B2 (ja) * 2006-08-03 2012-07-18 豊田合成株式会社 光学装置及びその製造方法
TWI565825B (zh) * 2012-06-07 2017-01-11 索泰克公司 沉積系統之氣體注入組件及相關使用方法
CN114195393B (zh) * 2021-12-24 2022-06-28 深圳市新旗滨科技有限公司 一种玻璃组合物、微晶玻璃及其制备方法和应用

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2749668A (en) * 1952-08-30 1956-06-12 Csf Method of sealing vacuum-tight envelopes
US3010835A (en) * 1958-09-22 1961-11-28 A P Green Fire Brick Company Lightweight refractory castable and method of manufacture
US3494026A (en) * 1962-08-13 1970-02-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Methods for manufacturing magnetic heads
US3462252A (en) * 1964-09-11 1969-08-19 Owens Illinois Inc Method of forming a glass body of devitrifiable glass and devitrifying the same
NL146311B (nl) * 1965-04-22 1975-06-16 Philips Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een dubbelspleets-magneetkop en dubbelspleets-magneetkop volgens deze werkwijze vervaardigd.
US3574655A (en) * 1967-05-04 1971-04-13 Lockheed Aircraft Corp Method for preparing foamed silicate glass
US3614511A (en) * 1967-11-24 1971-10-19 Owens Illinois Inc Gas discharge display memory device
NL157442B (nl) * 1968-08-22 1978-07-17 Philips Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een poolschoeneenheid voor een magneetkop, alsmede poolschoeneenheid vervaardigd volgens deze werkwijze.

Also Published As

Publication number Publication date
DE2418462B2 (de) 1976-10-28
FR2226370B1 (de) 1977-03-04
CH590183A5 (de) 1977-07-29
SE398872B (sv) 1978-01-23
IT1006313B (it) 1976-09-30
NL7401606A (de) 1974-10-22
JPS503112A (de) 1975-01-14
JPS5418685B2 (de) 1979-07-10
DE2418462A1 (de) 1974-11-07
CA1016193A (en) 1977-08-23
ES425299A1 (es) 1976-05-16
BE812401A (fr) 1974-07-01
FR2226370A1 (de) 1974-11-15
AU6751774A (en) 1975-10-09
GB1467405A (en) 1977-03-16
US3862831A (en) 1975-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2247630C3 (de) Verfahren zum Herstellen von Anzeigetafeln mit Gasentladungsstrecken
DE1300788C2 (de) Verfahren zur herstellung kugeliger loetperlen auf traegerplatten
DE2823904C2 (de) Dichtungsglas des Systems B↓2↓0↓3↓-Pb0-Bi↓2↓0↓3↓ sowie Si0↓2↓ und/oder Al↓2↓0↓3↓, insbesondere für Flüssigkristallanzeigen bei Verwendung von handelsüblichen Na↓2↓0-Ca0-Si0↓2↓-Gläsern
DE1085305B (de) Zusammengesetzter Gegenstand aus mittels Glas miteinander verbundenen, vorgeformten Teilen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102014014322B4 (de) Tellurat-Fügeglas mit Verarbeitungstemperaturen ≦ 400 °C
DE2556560A1 (de) Material zum verbinden von glassubstraten und verfahren zum herstellen solcher verbindungen
DE10345248B4 (de) Dichtungsmaterial zum Abdichten einer Ummantelung einer Elektronenröhre, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
DE2254940B2 (de) FlussigkristaUzelle
DE2609356A1 (de) Widerstandsmaterial sowie aus ihm hergestellter widerstand und verfahren zu seiner herstellung
DE2418462C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Glases mit definierter Transformationstemperatur
DE3824706C2 (de) Aus einer keramischen Farbschicht und einer leitfähigen Schicht gebildete Schichtstruktur
DE2534396C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Glaslots
EP3036761A2 (de) Verfahren zum diffusionslöten unter ausbildung einer diffusionszone als lötverbindung und elektronische baugruppe mit einer solchen lötverbindung
DE102017200699A1 (de) Mehrschichtglas und Verfahren zur Herstellung desselben
EP3414209B1 (de) Niedertemperatur-telluritglasmischungen für vakuumverdichtung bei temperaturen bis zu 450 °c
DE2446742A1 (de) Glaslotzusammensetzung
DE2709140A1 (de) Verfahren zum strangpressen von glaslot
DE1771652A1 (de) Hitzebestaendige Glas-Keramik-Materialien und entglasungsfaehige Glasmaterialien und Verfahren zu deren Herstellung
DE2421512A1 (de) Gasentladungs-anzeigetafel und verfahren zu ihrer herstellung
DE1596934A1 (de) Den elektrischen Strom leitende Loetglasmischungen und Verfahren zum Aufbringen derselben auf Glasoberflaechen
DE1496467A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Abdichtung als vorgeformte Teile verbindender Koerper oder als auf wenigstens einem Teil der Oberflaeche eines vorgeformten Koerpers haftend gebundene Materialschicht
DE2433495A1 (de) Glaslotzusammensetzung
DE19841009A1 (de) Farbbild-Kathodenstrahlröhre und wasserbeständige Glasfritte
DE2613502A1 (de) Verfahren zum herstellen von kupferhaltigen glaszusammensetzungen
DE2320005C3 (de) PbO-enthaltende Dichtungsglasfritte zum abdichtenden Verbinden zweier Glasoberflächen durch reduzierendes Verschmelzen und Verfahren

Legal Events

Date Code Title Description
8281 Inventor (new situation)

Free format text: BERKENBLIT, MELVIN, YORKTOWN HEIGHTS, N.Y., US LUSSOW, ROBERT OTIS, HOPEWELL JUNCTION, N.Y., US REISMAN, ARNOLD, YORKTOWN HEIGHTS, N.Y., US

C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee