DE2526179A1 - Gasentladungs-bildschirmtafel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungs-Bildschirmtafel mit einer vorderen und einer hinteren Deckplatte, die eine flache gasgefüllte Kammer einschliessen und deren jede eine Mehrzahl von Erregerelektroden aufweist zur selektiven Erregung von Leuchtentladungen in durch je zwei gegenüberliegende Elektroden bestimmten Entladungsbereichen.

Zur sichtbaren Darstellung von Daten, insbesondere von alphanumerischen Zeichen, werden seit langer Zeit Bildschirmgeräte mit Kathodenstrahlröhren benutzt. In neuerer Zeit werden auch Sichtgeräte benutzt, bei denen die Darstellung mittels ionisiertem, zum Leuchten angeregten Gas erfolgt. Das Gas befindet sich in einer flachen Kammer, in der sich auf beiden Seiten parallele Elektroden befinden, die rechtwinklig zueinander verlaufen und

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deren Schnittpunkte Gasentladungszellen bestimmen. Durch köinzidierende Steuersignale kann das Gas in ausgewählten Entladungszellen, d.h. Bildpunkten, zum Leuchten gebracht werden.

Die Sichtgeräte mit Kathodenstrahlröhren beanspruchen relativ viel Platz wegen der Grosse der Bildröhre und der notwendigen Schaltungen für Hochspannung, Strahlablenkung usw.

Die Gasentladungs-Bildschirmgeräte benötigen für den Bildschirmanteil weniger Platz wegen der flachen Konstruktion. Die Erregerelektroden, die sich im Innern der Kammer befinden, sind mit Anschlussenden oder Kontaktstreifen verbunden, die sich an den Rändern der Bildschirmtafel befinden und freiliegen, also von aussen zugänglich sind. Um Platz für diese Anschlussenden zu haben, sind die Deckplatten der Gasentladungs-Bildschirmtafeln an zwei Seiten verlängert. Zur besseren Kontaktgabe sind die Anschlussenden oder Kontaktstreifen vergoldet. Die Verbindung zu den Steuerschaltungen wird durch flache Multikontaktstecker hergestellt, die seitlich auf die Deckplatten der Bildschirmtafel aufgesteckt werden. Die Auswahl- und Steuerschaltungen für die Bildanzeige sowie die Stromversorgung befinden sich auf einem separaten Chassis und sind über Kabel und die eben erwähnten flachen Stecker mit den Elektroden der Bildschirmtafel verbunden. Die Bildschirmtafel mit den Steckern, Kabeln und dem Chassis mit den Auswahl- und Steuerschaltungen sind bei den hier beschriebenen bekannten Gasentladungs-Sichtgeräten in einem Gehäuse untergebracht, das nicht viel kleiner ist als die für die Kathodenstrahl-

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Sichtgeräte benötigten Gehäuse.

Die relative Grosse des Gehäuses der Gasentladungs-Bildschirmgeräte ist ein Nachteil an Stellen wie beispielsweise Bankschaltern oder Supermarktkassen, wo die Stellfläche für solche Sichtgeräte sehr beschränkt ist. Ein erster Grund für die Grosse liegt darin, dass die externen Anschlüsse der Gasentladungs-Bildschirmtafel, die Multikontaktstecker und Teile der Kabel alle in der Ebene der Tafel liegen, aber ausserhalb des aktiven Bildanzeigebereiches; so ergibt sich ein relativ hohes und breites Gehäuse, das zu ihrer Aufnahme benötigt wird. Ein zweiter Grund für das umfangreiche Gehäuse liegt darin, dass die elektronischen Bauteile auf einem separaten Chassis untergebracht sind, welches im hinteren Teil des Gehäuses liegt, und somit braucht man zu ihrer Aufnahme ein relativ tiefes Gehäuse.

Andere Probleme bei den bisher bekannten Gasentladungs-Bildschirmtafeln beeinflussen die Zuverlässigkeit. Beispielsweise sind die einhundert oder mehr trennbaren elektrischen Verbindungen zwischen den goldplattierten Anschlüssen der Bildschirmtafel und den goldplattierten Federkontakten der Kabelstecker eine Quelle für Störungen insofern, als solche Verbindungen gelegentlich keinen elektrischen Kontakt geben, nachdem die Gasentladungs-Bildschirmtafel beim Kunden installiert wurde. Andere Schwierigkeiten mit Anschlüssen, Kabelsteckern und Kabeln bestehen darin, dass Luftfeuchtigkeit und Korrosion gelegentlich zu elektrischen Kurzschlüssen oder Unterbrechung von Stromkreisen führen. Zusätzlich sind die Kabelstecker kost-

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spielig, und das gilt besonders für die goldplattierten Stecker und die Federkontakte·

Zusätzliche Schwierigkeiten bei der Produktion und eine Verminderung der Zuverlässigkeit ergeben sich durch die hermetische Abdichtung, wo einhundert oder mehr elektrische Verbindungen von den Gasentladungselektroden an der Innenseite durch die Randdichtungen zu den äusseren Anschlüssen laufen. Es entwickeln sich oft mikroskopisch kleine luftdurchlässige Poren an den hermetischen Metall-Glasdichtungen während der Herstellung, und diese sind schwer festzustellen. Diese Porosität gestattet der atmosphärischen Luft ein langsames Eindringen in die Niederdruckgasgammer und verkürzt so die Lebensdauer der Gasentladungs-Bildschirmt

Wie bereits ausgeführt wurde, befinden sich die elektronischen Bauteile zur Steuerung und Speisung von Spannungen für die Bildanzeige auf einem separaten Chassis. Auch diese Bauteile werden beeinflusst durch Feuchtigkeit und Korrosion, die gelegentl-' ^h zur Kur .-Schluss en und Unterbrechungen führen. Andere Nachteile liegen in der grossen Anzahl von manuellen Operationen bei der Fertigung. Die mit Handarbeiten betrauten Personen führen die von ihnen auszuführenden Arbeiten nicht immer gleichmässig durch, und kleinere Abweichungen in solchen Arbeiten führen mindestens in begren-tem Umfang zu einem fehlerhaften Produkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasein-ladungs-Bildschirmtafel zu finden, bei der die oben geschilderten Nachteile nicht auftreten.

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Insbesondere soll eine Verringerung des Raumbedarfs sowie eine Erhöhung der Zuverlässigkeit durch Vermeidung von exponierten Uebergangsstellen erreicht werden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Gasentladungs-Bildschirmtafel mit einer vorderen und einer hinteren Deckplatte, die eine flache gasgefüllte Kammer einschliessen und deren jede eine Mehrzahl von Erregerelektroden aufweist zur selektiven Erzeugung von Leuchtentladungen in durch je zwei gegenüberliegende Erregerelektroden bestimmten Entladungsbereichen, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Oeckplatte eine Mehrzahl von nirhtleitenden gasdichten Schichten mit eingeschlossenen Leiterzügen aufweist, wobei elektrische Leitungsverbindungen auch zwischen Leiterzügen verschiedener Schichten untereinander sowie mit Erregerelektroden durch quer zu den Schichten verlaufende Durchgangsleiter bestehen.

Mit dieser Bildschirmtafel wird eine Verringerung des Volumens des Sichtgerätes sowie eine geringere Anfälligkeit gegen Produktionsfehler und nachträgliche Störungen erreicht durch Integration bisher getrennter Teile in einer hermetisch geschlossenen Einheit. Ausserdem körnen die Steuerschaltungen direkt mit der Bildschirmtafel in einer hermetischen Abdichtung verbunden werden. Im weiteren sind separate Erregerelektroden für einzelne Bildpunkte möglich, was eine Verbesserung der Abbil: ig ergibt. Ausserdem wird durch die Möglichkeit paralleler redundanter Leiter zu den Erregerelektroden eine weitere Verbesserung der Zuverlässigkeit erreichen.

Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung läßt sich den Unteransprüchen

entnehmen.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden anschliessend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. IA, IB schematische perspektivische Ansichten verschiedener
und IC Gehäuse für Bildschirm-Sichtgeräte, die gleich grosse aktive Bildschirmbereiche haben;
Fig. IA zeigt ein Gerät mit Kathodenstrahlröhre
(Fernsehröhre),

Fig. IB ein Gasentladungs-Bildschirmgerät des bisher
gekannten Typs, und

Fig. IC ein nach dem Erfindungsgedanken konstruiertes Bildschirmgerät;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen

Gasentladungs-Bildschirmgerätes, das auf einer Grundplatte montiert ist;

Fig. 3A eine Vorderansicht einer erfindungsgemässen Gasentladungs-Bildschirmtafel mit einem alphanumerischen Zeichen in einer Ecke dieser Tafel;

Fig. 3B eine Kantenansicht von unten der in Fig. 3A gezeigten Gasentladungs-Bildschirmtafel;

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Fig. 3C eine Rückansicht der in Fig. 3A gezeigten Gasentladungs-Bildschirmtafel;

Fig. 4A eine vergrösserte Ansicht eines Teiles der in Fig. 3A 3C gezeigten Bildschirtafel;

Fig. 4B eine teilweise Schnittansicht entlang der Line 4B-4B in Fig. 4A;

Fig. 4C eine teilweise Schnittansicht entlang der Line 4C-4C in Fig. 4A;

Fig. 4D eine teilweise Schnittansicht entlang der Linie 4D-4D in Fig. 4A;

Fig. 4E eine teilweise Schnittansicht entlang der Linie 4E-4E in Fig. 4A;

Fig. 5A eine vergrösserte Teilschnittansicht eines anderen Ausführungsbeispieles der Erfindung ähnlich der Ansicht in Fig. 4A;

Fig. 5B eine Schnittansicht entlang der Linie 5B-5B der Fig. 5A;

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Fig. 6A eine vergrösserte Teilschnittansicht mit zwei freigelegten Schichten der mehrschichtigen hinteren Deckplatte;

Fig. 6B eine Schnittansicht entlang der Linie 6B-6B in Fig. 6A;

Fig. 7A eine Teilschnittansicht ähnlich wie Fig. 6A, die jedoch andere Schichten der mehrschichtigen hinteren Deckplatte zeigt;

Fig. 7B eine Schnittansicht entlang der Linie 7B-7B in Fig. 7A;

Fig. 8A eine weitere Teilschnittansicht mit freigelegten Schichten einer erfindungsgemässen Bildschirmtafel;

Fig. 8B eine Schnittansicht entlang der Linie 8B-8B der Fig. 8A;

Fig. 9A eine weitere Teilschnittansicht mit anderen freigelegten Schichten der mehrschichtigen hinteren Deckplatte;

Fig. 9B eine Schnittansicht entlang der Linie 9B-9B in Fig. 9A;

Fig. 1OA eine weitere Teilschnittansicht eines Ausführungsbeispieles der Erfindung;

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Fig. 1OB eine Schnittansicht entlang der Linie lOB-lOB in Fig. 1OA;

Fig. HA eine vergrösserte Teilschnittansicht eines Teiles der hinteren Deckplatte, von hinten gesehen;

Fig. HB eine Schnittansicht entlang der Linie 11B-11B in Fig. HA;

Fig. 12A eine vergrösserte Ansicht eines bestimmten Teiles der

Stromversorgungs- und Signalanschlüsse (Anschlussstifte) der hinteren Deckplatte;

Fig. 12B eine Schnittansicht entlang der Linie 12B-12B der Fig. 12A;

Fig. 13A - vergrösserte Teilschnittansichten zur Darstellung der

13F elektrischen Durchgangs leiter innerhalb der mehrschichtigen hinteren Deckplatte einer erfindungsgemäss aufgebauten Gasentladungs-Bildschirmtafel, die die Verbindungen zwischen den Anschlussstiften, den grossflächen Verteilungsleitern und den Leiterzügen herstellen;

Fig. 14 eine vergrösserte Teilschnittansicht eines Teiles der vorderen Deckplatte zur Darstellung der Ausrichtung zwischen der vorderen Deckplatte und der hinteren Deckplatte;

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Fig. 15 eine vergrösserte Teilschnittansicht der hinteren Deckplatte zur Darstellung der Durchgangsleiter für die Herstellung von Verbindungen zu Elektroden auf der vorderen Deckplatte;

Fig. 16A eine Schnittansicht entlang der Linien 16A-16A der Fig. 14 und 15, bei der die Deckplatten aufeinander ausgerichtet sind;

Fig. 16B eine Schnittansicht zur Darstellung der Veränderungen, die auftreten, wenn die Platten der Fig. 16A ohne gegenseitige Berührung erwärmt werden;

Fig. 16C eine Schnittansicht ähnlich Fig. 16A vor der Abdichtoperation, bei der sich vordere und hintere Deckplatte berühren;

Fig. 16D eine Schnittansicht ähnlich Fig. 16C, welche die vordere und hintere Deckplatte und den Zustand der elektrischen Verbindungsstücke nach der Erwärmungs- und Abdichtoperation zeigt;

Fig. 16E eine teilweise Schnittansicht entsprechend Fig. 16C, nach der Erwärmungs-und Abdichtoperation, wobei die elektrischen Verbindungsstücke jedoch die Elektroden

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der vorderen Deckplatte benetzt haben;

Fig. 17 in einer teilweisen Schnittansicht die Elektroden der vorderen Deckplatte mit Ueberzügen zur Verhinderung von Sprühzersetzung durch Ionenbombardement;

Fig. 18 eine fragmentarische Schnittansicht ähnlich wie Fig. 17, welche die Ueberzüge der Elektroden auf der hinteren Deckplatte zeigt.

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Allgemeines

Die Fig. IA, IB und IC sind in annähernd demselben Massstab gezeichnet, um die vergleichsweise Grosse der Gehäuse zur Aufnahme der Bildschirmgeräte zu zeigen, die mehrere Zeilen alphanumerischer Zeichen anzeigen. Die Bildschirmgeräte in den Fig. IA, IB und IC haben je einen aktiven Bildschinnbereich von annähernd 13 cm χ 18 cm. Fig. IA zeigt ein herkömmliches Gerät, eine Bildröhre 1 mit einer aktiven Bildschirmfläche 2, auf der mehrere Zeilen 3 alphanumerischer Zeichen angezeigt werden. Die Fernsehbildröhre 1 hat relativ grosse Abmessungen in Höhe, Breite und Tiefe und ist in einem entsprechend relativ grossen Gehäuse 4 untergebracht. Der hintere Teil des Gehäuses 4 enthält auch die elektronischen Bauteile und eine Hochspannungsversorgung in dem allgemein mit der Zahl 5 bezeichneten Raum.

Fig. IB zeigt eine herkömmliche Gasentladungs-Bildschirmtafel 6 in einem Gehäuse 9. Die Tafel 6 hat einen aktiven Bildschirmbereich 7, der mehrere Zeilen 8 alphanumerischer Zeichen darstellen kann. Die Konstruktion der Bildschirmtafel 6 ist im wesentlichen flach mit einer relativ kleinen Tiefe im Vergleich zur Tiefe der Fernsehbildröhre 1 in Fig. IA. Die Tafel 6 kann somit in einem Gehäuse 9 untergebracht werden, welches eine geringere Tiefe hat als das Gehäuse 4 der Fernsehbildröhre 1. Die Rückseite des Gehäuses 9 enthält ebenfalls ein separates Chassis (nicht dargestellt) zur Aufnahme der elektronischen Bauteile für die Steuerung der Bildanzeige auf der Bildschirmtafel 6, wobei das separate Chassis sich in dem allgemein mit der Zahl 10 bezeichneten Raum befindet.

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Mit der herkömmlichen Technologie wurde die Bildschirmtafel 6 so konstruiert, dass ein Teil der Tafel 6 horizontale Tafelverlängerungen 11 mit externen Anschlussverbindungen 12 aufweist. Ein zweiter Teil der Tafel 6 wurde so konstruiert, dass er vertikale Tafelverlängerungen 13 mit externen Anschlussverbindungen (nicht dargestellt) an den hinteren Flächen der vertikalen Verlängerungen aufweist. Schnappstecker (nicht dargestellt) verbinden die horizontalen Anschlüsse 12 und die vertikalen Anschlüsse mit elektrischen Flachkabeln, die zu dem separaten Stromversorgungs- und Steuerschaltungschassis im Raum 10 des Gehäuses 9 laufen. Die horizontalen Verlängerungen 12 und die vertikalen Verlängerungen 13 zusammen mit ihren Schnappsteckern und Teilen der elektrischen Flachkabel verlaufen im wesentlichen planar mit der Tafel 6 und belegen zusätzlichen horizontalen und vertikalen Raum im Gehäuse 9, der allgemein mit der Nummer IA bezeichnet ist. Durch diesen zusätzlichen Raum 14 muss das Gehäuse 9 etwas breiter sein als das Gehäuse 4 für die Fernsehbildröhre 1 in Fig. IA.

Fig. IC zeigt ein etwas kleineres Gasentladungs-Bildschirmgerät 18, das nach dem Erfindungsgedanken gebaut ist und das ein kleineres Gehäuse 19 hat. Das Gasentladungs-Bildschirmgerät 18 ist nach der forgeschrittenen Technologie und den Merkmalen der vorliegenden Erfindung konstruiert. Im Vergleich dazu sind die Bildschirmgeräte und die Gehäuse in den Figuren IA und IB beträchtlich grosser. Im gezeigten Beispiel hat die Gasentladungs-Bildschirmtafel 18 jedoch eine aktive Bildschirmflache 20 von ungefähr derselben Grosse, wie die aktiven Bildschirmbereiche 2 und 7 in den Fig. IA und IB, un ermöglicht eine Anzeige mehrerer Zeilen 22 alphanumerischer Zeichen.

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Wie später noch im einzelnen erklärt wird, erfolgen im wesentlichen alle elektrischen Anschlüsse für die Bildschirmtafel 18 intern durch den Randdichtungsbereich 26 der Tafel 18 zu den elektrischen Leitungszügen innerhalb der mehrschichtigen hinteren Deckplatte. Im Vergleich zu Fig. IB fallen also die horizontalen Tafelverlängerungen 11 und die vertikalen Tafelverlängerungen 13 weg, da sie für die externen Anschlüsse nicht benötigt werden. In gleicher Weise werden im wesentlichen alle Schnappstecker und Kabel eliminiert, da die Konstruktion des Gasentladungs-Bildschirmgerätes 18 äquivalente elektrische Stromkreise innerhalb der internen Struktur aufweist. Zusammengenommen gestattet also die Elimination der seitlichen Verlängerungen, der Kabelstecker und der Kabel durch interne Schaltungsstrukturen der Bildschirmtafel eine wesentliche Reduzierung der Breite für das Gehäuse 19 im Vergleich zum Gehäuse 9 der Fig. IB und demzufolge auch eine Reduzierung der Kosten.

Ein hermetisch mit der mehrschichtigen hinteren Deckplatte des Gerätes verbundener Deckel (Hülle) 33 enthält aktive und passive elektrische Bauelemente, die den aktiven Bildanzeigebereich 20 im Gerät 18 steuern. Die elektrischen Bauelemente werden zusammengesetzt und verbunden mit der internen Verdrahtung innerhalb der mehrschichtigen hinteren Deckplatte gemäss späterer genauerer Beschreibung. Durch die Verlagerung der elektrischen Bauelemente auf die Rückseite der mehrschichtigen hinteren Deckplatte erübrigt sich der Raum 10 in Fig. IB, der für ein separates Chassis für diese Bauelemente gebraucht wurde, so dass die Tiefe des Gehäuses 19 im Vergleich zum Gehäuse 9 der Fig. IB wesentlich reduziert werden kann.

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Insgesamt ermöglicht die Konstruktion des Gerätes 18 also eine Reduzierung der Grosse des Gehäuses 19 im Vergleich zu den in den Fig. IA und IB gezeigten Gehäusen. Dadurch wird der Einsatz und der Marktwert des Gerätes verbessert, insbesondere in Fällen, wo der Platz auf der Tischplatte oder ähnlichen Stellen so begrenzt ist wie beispielsweise am Bankschalter oder im Kassenraum eines Warenhauses.

Detailbeschreibung

Fig. 2 zeigt ein Gasentladungs-Bildschirmgerät 18, welches nach dem Erfindungsgedanken gebaut ist. Das Gerät 18 ist in einem Halterahmen und Gehäuse 19 zum äusseren Schutz untergebracht, der im gezeigten Beispiel auf einer Grundplatte 21 befestigt ist, um ihn gegen Umkippen zu schützen. Die typischen Zeilen 22 aus alphanumerischen Leuchtzeichen werden im aktiven Bildschirmbereich 20 des Gerätes angezeigt. Ein Kabel 23 liefert elektrische Signale an die Bildschirmtafel, beispielsweise von einer Signalquelle wie einer Datenverarbeitungsanlage, und dient bei Bedarf auch zur notwendigen Stromversorgung. Die Stromversorgungseinheit kann jedoch auch im Gehäuse 19 untergebracht werden, dann muss dieses aber etwas vergrössert werden.

Die Hauptbauteile des Gasentladungs-Bildschirmgerätes 18 sind zusammenhängend angeordnet und bilden eine einheitliche Struktur. Fig. 3A zeigt die vordere Deckplatte 24 als transparentes Fenster, das z.B. aus Glas gemacht sein kann. Das Fenster hat einen Randbereich 26, mit dem es an einem rechteckigen Distanzstück 27 (Fig. 3B) gasdicht befestigt ist. Das Distanz-

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stück kann ein separates Teil sein oder ein Teil, das entweder mit der vorderen Deckplatte 24 oder mit der hinteren mehrschichtigen gasundurchlässigen Deckplatte 29 integriert ist. Das Distanzstück 27 bildet in Verbindung mit der vorderen Deckplatte 24 und der hinteren Deckplatte eine Gaskammer 28 mit nur geringer Höhe (rechtwinklig zur Ebene der Deckplatten). Elektroden sind in einem bestimmten Abstand einander gegenüberliegend in der Gaskammer 28 so befestigt, dass ein erster Satz von Elektroden an der hinteren Fläche des vorderen Deckplattenfensters 24 und ein zweiter Satz an der vorderen Fläche der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 angebracht ist. Mit der hinteren Aussenflache (Rückseite) (Fig. 3C) der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 verbunden und daran befestigt sind mehrere aktive und passive Elemente wie integrierte Schaltungen 31 mit Transistoren usw., die andere passive Elemente wie Widerstände, Kondensatoren, Spulen usw. enthalten können. Diese Schaltungen steuern die Erzeugung der alphanumerischen Zeichen der Bildanzeigezeilen 22, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind. Die integrierten Schaltungen oder Transistoren 31 und andere aktive und passive Elemente können auf der Rückseite der hinteren Deckplatte 29 auf bekannte Weise befestigt und elektrisch mit den inneren Leitungszügen verbunden sein, die in den Schichten der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 eingeschlossen sind. Ein Deckel (Hülle) 33 schliesst hermetisch die integrierten Schaltungen und andere aktive und passive Elemente auf der hinteren Fläche (Rückseite) 30 der mehrschichtigen Deckplatte 29 ein.

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Um externe Verbindungen für elektrische Signale und die Stromversorgung für die aktiven und passiven Moduln vorzunehmen, die auf der Rückseite 30 der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 befestigt sind, sind Stifte 34 mit der Rückseite 30 und mit den inneren Leitungszügen verbunden, die zwischen den Schichten der mehrschichtigen Platte eingeschlossen sind. Kin rohrförmiges Verbindungsstück 36 ist an die Rückseite 30 der mehrschichtigen Deckplatte 29 geklebt und steht in Verbindung mit einem Kanal 37 durch die Platte 29, der seinerseits in Verbindung mit der Gaskammer 28 steht. Das Verbindungsstück 36 wird auf konventionelle Weise zum Evakuieren der Gaskammer 28 und dann zu ihrer Füllung mit einem unter Niederdruck stehenden ionisierbaren Gas benutzt, wonach das Verbindungsstück durch Abschmelzen des Rohres abgedichtet wird.

Das Gasentladungs-Bildschirmgerät 18 erzeugt eine Anzeige alphanumerischer Information bei Erregung der quer zueinander verlaufenden Elektroden in der Gaskammer mit geeigneter Spannung, wobei die Ionisierung örtlich begrenzt und jeweils auf den Schnittpunkt der beiden Elektroden bei Erregung festgelegt ist. In Fig. 4A ist die Anzeige des Buchstabens "z" auf einer Gasentladungs-Bildschirmtafel gezeigt. Die Gasentladungen haben das Aussehen kleiner glimmender Bereiche 41 in der Gaskammer 28 an den elektrisch ausgewählten Schnittpunkten vertikaler und horizontaler Elektroden 42 bzw. 43. (Die Ausdrücke vertikal und horizontal werden nur zur leichteren Unterscheidung verwendet).

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Um eine solche örtlich begrenzte Ionisierung zu bewirken, sind die Elektroden so angeordnet, dass sie quer zueinander verlaufen und sich in einem bestimmten Abstand voneinander schneiden. Zu diesem Zweck sind mehrere vertikale Elektroden 42 an der Innenfläche der transparenten Deckplatte 24 angebracht und werden von dieser getragen. Auf dieselbe Weise sind mehrere horizontale Elektroden 43 an der Vorderseite der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 angebracht und werden von ihr getragen. Die Elektroden 42 und 43 sind mit einer dünnen Schicht dielektrischen Materials überzogen, das im vorliegenden Beispiel auf den vertikalen Leitern transparent ist, und mit einem weiteren Ueberzug aus Schutzmaterial versehen, welches gemäss der genaueren Erklärung im Zusammenhang mit den Fig. 17 und 18 mindestens teilweise dazu dient, die Streuung durch Ionensprühung zu verhindern.

Mindestens zwischen den vertikalen und den horizontalen Elektroden 42 und 43 befindet sich die Gasentladungskammer 28. Im vorliegenden Beispiel liegen die Elektroden in der Kammer. Die Kammer 28 enthält ein ionisierbares Gas unter Niederdruck, z.B. ein Gemisch aus Neon und einer kleinen Menge Argon. Im Beispiel wird das Gasgemisch erregt und ionisiert und ergibt eine rotglimmende Neonentladung, wenn ein elektrisches Potential mit zur Ionisierung des Gases ausreichender Stärke zwischen ausgewählten vertikalen und horizontalen Elektroden angelegt wird. Durch geeignete Steuerung der Spannungen für ausgewählte vertikale und horizontale Elektroden können somit kleine Glimmentladungsbereiche 41 erzeugt und in der Gaskammer an den Schnittpunkten der horizontalen und vertikalen

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Elektrode am Leuchten gehalten werden.

Um die Leuchtbereiche 41 gut sichtbar zu machen, sind die vertikalen Elektroden 42 darstellungsgemäss als parallele Doppelelektroden ausgebildet, die am Ende mit gemeinsamen elektrischen Anschlüssen 44 verbunden sind. Bei dieser Anordnung arbeiten beide Elektroden eines jedes Paares mit demselben Potential, und durch ihren räumlichen Abstand ist ein grösserer Teil der Leuchtbereiche 41 durch die Lücke zwischen den Elektrodenpaaren sichtbar, ohne dass eine Verdunkelung durch die Elektroden erfolgt. Durch Verbindung der Elektroden eines jeden Paares an ihren oberen und unteren Enden mit den gemeinsamen Anschlüssen 44 ist ausserdem ein redundanter elektrischer Anschluss für den Fall vorgesehen, dass eine der Elektroden des Elektrodenpaares unterbrochen wird. Die Anschlüsse 44, wo die vertikalen Elektrodenpaare 42 zusammengeführt werden, sind breiter als die einzelnen vertikalen Elektroden des Paares. Diese Anschlüsse 44 sind mit inneren Metallisierungen der Bohrungen 46 verbunden, welche quer zu dem Randbereich 26 und dem Distanzstück 27 verlaufen, wie aus den Fig. 4C und 4D ersichtlich ist.

Die Elektroden 42 können auf konventionelle Weise gebildet werden; es ist kein bestimmtes Verfahren erforderlich. Ein Verfahren zur Ausbildung des Leitungsmusters der vertikalen Elektroden 42 und der Anschlüsse 44 auf der Innenfläche der transparenten Deckplatte 24, die aus Glas besteht, verläuft folgendermassen: Eine erste dünne Chromschicht wird im Vakuum auf der gesamten Innenfläche der Deckplatte niedergeschlagen. Chrom wird

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verwendet, weil es gut an Glas haftet und ein annehmbares Substrat für eine dickere Kupferschicht bildet, die dann im Vakuum auf dem Chrom niedergeschlagen wird. Danach wird eine dünne Chrom-Abdeckschicht im Vakuum auf dem Kupfer niedergeschlagen. Die Chrom-Kupfer-Chrom-Metallisierung wird dann mit einem dünnen Film aus einem photoempfindlichen und ätzresistenten Material überzogen. Dieser Film wird belichtet und entwickelt und hinterlässt ein ätzungsresistentes Muster auf der Metallisierung, welches den vertikalen Elektroden 42 und den Anschlüssen 44 entspricht. Um anschliessend Teile der Abdeckschicht aus Chrom, der Kupferschicht und der Bindeschicht aus Chrom wahlweise zu entfernen, kann man Aetzlösungen verwenden, so dass das Leitungsmuster der vertikalen Elektroden 42 und der Anschlüsse 44 an den Stellen übrigbleibt, die durch den belichteten Film geschützt waren. Der restliche Film kann dann entfernt und die Deckplatte 24 mit den vertikalen Elektroden 42 und den Anschlüssen 44 gereinigt werden.

Der oben beschriebene Prozess hinterlässt die vertikalen Elektroden 42 und die Anschlüsse 44 aus Chrom-Kupfer-Chrom. Die Elektroden werden dann mit einem dielektrischen Material wie Glas überzogen. Zu diesem Zweck wird ein Brei aus fein gemahlenen Glasteilchen in einer Trägerflüssigkeit zur Bildung einer Schicht auf der gesamten Innenseite (oder Rückseite) der vorderen Deckplatte einschliesslich der vertikalen Elektroden und Anschlüsse aufgesprüht. Die Platte wird dann in einem Ofen auf ungefähr 600 C erhitzt und die Teile des Glasbreies verschmelzen zu einem dünnen dielektrischen Glasüberzug über den vertikalen Elektroden, den Anschlüssen

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und der Rückseite der vorderen Deckplatte. Nach dem Abkühlen wird ein geeignetes Photowiderstandmaterial auf dem Glasüberzug aufgetragen, belichtet und entwickelt und so eine ätzmittelresistente Schicht mit einem Muster aus Oeffnungen über den Anschlüssen 44 auf dem Glas gebildet. Eine Aetzlösung entfernt dann das dielektrische Glas von dem Muster der Oeffnungen, um mindestens Teile der Chrom-Kupfer-Chrom-Anschlüsse freizulegen. Die oberste Kupferschicht wird dann weggeätzt, um die Kupferanschlüsse freizulegen. Nach der Reinigung wird ein dünner Film aus transparentem Magnesiumoxid mit einer Maske auf dem dielektrischen Glas in einem dem Umriss der Gaskammer entsprechenden Bereich niedergeschlagen, um die Randbereiche und die Kupferanschlüsse 44 davor zu schützen, vom Magnesiumoxid überzogen zu werden. Nach dem Abkühlen der vorderen Deckplatte werden die vertikalen Elektroden und die Kupferaiischlüsse vor den nachfolgenden Montageoperationen gereinigt.

Wie bereits beschrieben wurde, sind die horizontalen Elektroden 43 auf der Vorderseite der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 befestigt· Die räumliche Anordnung der horizontalen Elektroden 43 relativ zu anderen Elementen der Gasentladungs-Bildschirmtafel 18 ist am besten aus den Fig. 4A bis 4E zu ersehen. Zur Ausbildung der horizontalen Elektroden können verschiedene Verfahren angewandt werden, so z.B. das oben beschriebene Verfahren zur Bildung der vertikalen Elektroden 42 und der Anschlüsse 44. Ein anderes Verfahren zur Bildung der horizontalen Elektroden durch Aufrakeln von Molybdänpaste wird nachfolgend in Verbindung mit einem Verfahren zur Bildung der hinteren Deckplatte 29 als mehrschichtige Keramikplatte

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beschrieben. Nach der Ausbildung der horizontalen Elektroden 43 in einem geeigneten Muster werden Teile der vorderen Deckplatte und der horizontalen Elektroden, die sich innerhalb der Gaskammer 28 befinden, mit einer dünnen Schicht aus dielektrischem Glas überzogen und dann mit einem im Vakuum niedergeschlagenen Film aus Magnesiumoxid.

Die mehrschichtige hintere Deckplatte wird vorzugsweise aus einem gasundurchlässigen Isoliermaterial gebildet. Im vorliegenden Fall sind es mehrere Schichten, z.B. aus Keramik, Glas, Quarz usw., die zu einer einheitlichen Struktur zusammengeklebt werden. Die horizontalen Elektroden 43 bilden vorzugsweise ein Gittermuster, welches sich über die mehrschichtige hintere Deckplatte erstreckt, von dieser getragen wird und in den Anschlüssen 47 im rechten und/oder linken Randbereich der Deckplatte endet. Im £'_·ζιή gton Beispiel begrenzt der Randbereich die Gaskammer 28 und befindet sich an der rechten und linken Kante der Gas tafel. Durch Anordnung der Anschlüsse 47 in den Randbereichen steht Raum für elektrische Verbindungen der einzelnen Anschlüsse 47 mit zugehörigen Paaren der metallisierten Bohrungen bzw. Durchgangsleiter 48 zur Verfügung, die ebenfalls in den Randberr uli.n liegen. Mit jedem Durchgangs leiter (mit leitendem Material ausgefüllte Bohrung) 48 sind redundante horizontale Leitungszüge 49 verbunden, die im Inneren der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 liegen und im gezeigten Beispiel die gleiche Länge haben wie die horizontalen Elektroden 43. Diese Redundanz bietet eine Verbindungszuverlässigkeit, die ungefähr um den Faktor 4 verbessert ist, wenn die rechten und linken Randbereiche verwendet werden oder um den Faktor 2, wenn nur der rechte oder linke Randbereich verwendet wird.

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Im Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die mehrschichtige hintere Deckplatte 29 aus Keramik, das aus verschiedenen Materialzusammensetzungen bestehen kann. Als Beispiel wird kurz ein Herstellungsverfahren für eine keramische Zusammensetzung beschrieben. Die keramische Zusammensetzung ist anfangs ein Brei aus etwa 94 % Kieselerde und 6 % Glas, die in Form feingemahlener Teilchen mit einer polymerisierbaren organischen Flüssigkeit und einer kleinen Menge einer flüchtigen organischen Flüssigkeit zu einem beweglichen Giessbrei gemischt sind. Der Brei wird auf ein sich langsam bewegendes Transportband gegossen, welches den Brei unter einem Schaber hindurchzieht, um die Gussdicke beispielsweise auf etwa 0,33 mm einzuregulieren. Das si_h bewegende Band führt den Brei dann durch einen Ofen, wo sich die Masse von einem Teil der Flüssigkeit trennt und auf dem Transportband verfestigt, wobei der grösste Teil der flüchtigen Flüssigkeit verdampft wird. Das gegossene Material wird dann mehrere Tage auf dem Band in umlaufender Luft gelagert, um die flüchtige Flüssigkeit im gegossenen Material weiter zu verdampfen, wobei das gegossene Material jetzt eine Dicke von ungefähr 0,20 mm hat. Zu diesem Zeitpunkt hat das gegossene Material eine ausreichende Stärke, so dass es vom Transportband getrennt werden kann. Das Gewebe ist weiss und hat den Aufbau und die Dicke eines schwachen und brüchigen Papieres. In dieser Form ist das Gewebe beim Hersteller als Grünkeramik bekannt insofern, als das keramische Material noch nicht in einem Ofen gebrannt oder gesintert wurde. Danach wird das Gewebe aus Grünkeramik auf Unvollständigkeiten wie zu dicke oder zu dünne Bereiche, Einschlüsse von Schmutzteilen und Löchern untersucht. Die angenommenen Gewebe werden dann in Quadrate oder Rechtecke geschnitten,

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und an den Enden werden Stapellöcher mit genau lokalisierter X-Y-Registrierung angebracht. Falls das Material in Quadrate geschnitten wird, müssen die Kanten der Quadrate ungefähr 1,2 mal so lang sein wie die Kanten der hinteren Deckplatte 29, um eine Schrumpfung des Grünkeramikmaterials von etwa 17 % beim Brennen und Sintern zu gestatten und hinterher eine kleine Zugabe zum Trimmen auf die geforderten Fertigungsmasse zu haben.

Um elektrische Verbindungen zwischen den Schichten der hinteren Deckplatte 29 sowie Verbindungen zwischen der vorderen und hinteren Oberfläche herstellen zu können, sind Durchgangslöcher an geeigneten Stellen in jeder Schicht vorgesehen, die nachfolgend mit elektrisch leitendem Material gefüllt werden. Eine Ausrichtung der Durchgangs löcher nach X-Y-Koordinaten kann auf verschiedenen Arten erfolgen wie beispielsweise durch Positionierung von Registrierlöchern in den Grünkeramikschichten.über vier genau eingestellten Registrierstiften, wonach die Durchgangs löcher dann relativ zu den Registrierstiften genau ausgestochen werden.

Die Durchgangs löcher können auf irgendeine bekannte Weise mit elektrisch leitendem Material gefüllt werden. Ueber die Grünkeramikschicht kann z.B. eine Rakelmaske gelegt werden, die mit den vier oben beschriebenen X-Y-Registrierlöchern ausgerichtet ist. Die Maske weist Oeffnungen auf, die in Abmessung und Lage den vorher eingebrachten Durchgangsbohrungen entsprechen. Eine Paste mit elektrisch leitenden Partikeln wie Molybdän in einer flüchtigen Flüssigkeit wird durch die Oeffnungen in der Maske gedrückt, um die Durchgangs löcher in der Grünkeramikschicht zu füllen. Eine Schicht

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aus porösem Material kann unter der Grünkeraraikschicht während des Rakelns verwendet werden, um den Einschluss von Luft zu vermeiden und die Füllung der Durchgangslöcher sicherzustellen. Die Maske und das poröse Material werden dann von der Grünkeramik abgezogen und hinterlassen mit einer Paste aus leitendem Material gefüllte Durchgangslöcher, wobei die übrige Oberfläche der Grünkeramikschicht im ursprünglichen Zustand verbleibt.

Die verschiedenen Schichten der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 sind mit den Bezeichnungen 29A, 29B, 29C usw. verseilen, wobei 29A die vorderste Schicht ist (Siehe Fig. 4B bis 4E). Eine Abstandsschicht, die nicht zu der Folge mehrerer Schichten gehört, kann noch vor der vordersten Schicht 29A angebracht werden. Die Gesamtzahl der Schichten hängt von der Art und der Kompliziertheit der elektrischen Schaltungen ab, die in der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 unterzubringen sind. Wie in Fig. HB und 12Bzu sehen, sind die letzten sechs Schichten mit 29U, 29V, 29W, 29X, 29Y und 29Z bezeichnet, wobei 29Z die letzte einer beliebigen Anzahl Schichten ist.

Nach dem Füllen der Durchgangs löcher können Leitermuster in jedem Winkel auf der Oberfläche der Grünkeramikschichten niedergeschlagen werden, um sie später zur Bildung der mehrschichtigen hinteren Deckplatte zu kombinieren. Die in den Fig. 4A und 6A gezeigten horizontalen Elektroden 43 und ihre Anschlüsse 47 können auf der vorderen Oberfläche der hinteren Deckplatte bzw. der oberen Grünkeramikschicht 29A durch verschiedene Einrichtungen ausgebildet werden. Ein geeignetes Verfahren besteht in der Laminierung

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der Schichten und ihrer Sinterung sowie der anschliessenden Ausbildung der horizontalen Elektroden und ihrer Anschlüsse. In diesem Fall kann zur Bildung der Elektroden ein ähnlicher Prozess angewandt werden, wie er oben im Zusammenhang mit der Bildung der vertikalen Elektroden auf der vorderen Deckplatte beschrieben wurde, wo eine Chrom-Kupfer-Chrom-Metallisierung zur Bildung der Elektroden ausgeführt wird.

Die horizontalen Elektroden 43 und die Anschlüsse 47 werden jedoch vorzugsweise dadurch gebildet, dass man eine zweite Rakelmaske über die Grünkeramikschichten legt, wobei diese Maske durch vier X-Y-Registrierlöcher auf dieselben vier oben erwähnten Registrierstifte ausgerichtet ist, mit denen die erste Maske auf die Grünkeramikschicht ausgerichtet wurde. Die zweite Maske kann in Abmessung und Position den horizontalen Elektroden und ihren Anschlüssen 47 entsprechende Oeffnungen aufweisen. Molybdän wird dann durch diese Oeffnungen der Maske auf das grüne Blatt gepresst. Als nächstes wird die Maske von der Grünkeramikschicht abgezogen und dadurch ein Muster elektrisch leitender Pastenpartikel auf der Schicht hinterlassen, welches den benötigten horizontalen Elektroden und Anschlüssen entspricht. In diesem Fall gestattet die beschriebene Registriereinrichtung eine genaue Ueberlappung der Pastenteilchen der Anschlüsse 47 mit den Teilchen der vorher gefüllten Durchgangs löcher 48 zur gegenseitigen Verbindung.

Mit dem oben beschriebenen Verfahren zum Erstellen und Füllen der Durchgangslöcher und zum Formen der Elektroden und Anschlüsse auf der vorderen Oberflächenschicht (Vorderseite) der mehrschichtigen hinteren

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Deckplatte 29 können natürlich auch ähnlich gefüllte Durchgangslöcher und Leitungszüge auf den anderen Schichten für die hintere Deckplatte hergestellt werden.

Weitere Beispiele für die vielfältigen Möglichkeiten zur Bildung von Elektroden, elektrischen Leiterzügen und Durchgangsleitern auf einzelnen Grünkeramikschichten sind in den Fig. 5A bis 15 gezeigt. Nach der Bildung werden die Grünkeramikschichten gestapelt, laminiert und gesintert zur Bildung eines integralen mehrschichtigen Keramikteiles. Die auf diese Weise entstandene hintere Deckplatte 29 hat externe Elektroden, die mit einer internen elektrischen Verdrahtung (Leiter in mehreren Schichten) verbunden sind. Als Steuer-und Treiberschaltungen für die Zeichenerzeugung auf dem Bildschirm können auf der Rückseite der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 verschiedene elektrische Bauelemente oder Schaltungsbausteine angebracht werden. Beispiele für derartige Schaltungen, die im Zusammenhang mit der mehrschichtigen Deckplatte verwendet werden können, sind in der US-Patentschrift 3'597'758 gegeben.

Durch redundante elektrische Verbindungen, z.B. parallel zu den Bildschirm-Koordinatenleitern (Elektroden) verlaufende und beidseitig mit ihnen verbundene Zusatzleiter in der mehrschichtigen Deckplatte, kann die nützliche Lebensdauer der Gasentladungs-Bildschirmgeräte erhöht werden. Es kommt gelegentlich vor, dass bei der Herstellung ein kleiner Riss im dielektrischen Glas und in dem die Elektroden überziehenden Magnesiumoxid auftritt. Wenn ein solcher Riss in den Ueberzügen auf einer Elektrode

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auftritt, ist das Metall der Elektrode einem Ionenbombardement durch den Riss während des Betriebes der Bildanzeigetafel ausgesetzt. Der Ionenbeschuss kann schrittweise das Metall der Elektrode unter dem Riss entfernen, ein Prozess, der auch als Ionengassprühung bekannt ist. Die vollständige Entfernung des Metalles kann schliesslich zu einer elektrischen Unterbrechung der Elektrode führen. Ein Riss kann natürlich auch direkt in der Elektrode bereits während der Herstellung auftreten, was auch zu einer elektrischen Unterbrechung der Elektrode führt. Wenn nur ein Anschluss Spannung an die Elektrode bis zur Unterbrechungsstelle liefert, empfängt der Teil der Elektrode, der jenseits der Unterbrechung liegt, keine Spannung mehr, und die Tafel kann zumindesten teilweise nicht einwandfrei arbeiten. Durch die redundanten elektrischen Verbindungen für die Elektroden erhalten diese Spannung von den Anschlüssen an ihren beiden Enden. Wenn dann eine Unterbrechung in einer Elektrode zwischen den Anschlüssen auftritt, werden die Teile der Elektrode auf jeder Seite der Unterbrechungsstelle weiter mit Spannung versorgt, und die Tafel funktioniert für eine längere Zeit einwandfrei. Eine weitere redundante elektrische Verbindung kann für die horizontalen Elektroden 43 durch eine oder mehrere Verbindungen über die Durchgangs leiter 61 durch die Schicht 29A zu den horizontalen Leitungszügen 49 vorgesehen werden (Fig. 6A). Die Durchgangsleiter 61 können somit den richtigen Betrieb der Bildschirmtafel aufrechterhalten, indem sie Spannung an Teile der horizontalen Elektrode liefern für den Fall, dass zwei Unterbrechungen in derselben Elektrode auftreten.

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Bei Bildschirmgeräten, die nicht für den Hochleistungsbetrieb vorgesehen sind oder wo niedrige Herstellungskosten einen wichtigen Faktor bilden, kann die Gesaratzahl von Schichten der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 um ein oder zwei Schichten reduziert werden, indem man die redundanten elektrischen Verbindungen weglasst. Abhängig von den Konstruktionszielen kann man also entweder eine redundante oder eine nicht redundante Konstruktion für die Bildschirmtafel benutzen; die redundante Konstruktion wird jedoch für die Bildschirintafel vorgezogen.

Leitermuster, die einerseits mit und andererseits ohne Redundanz ausgeführt sind und dazu dienen, dem Gitter vertikaler Elektroden 42 Spannungen zuzuführen, sind in Fig. 9A zum Vergleich nebeneinander dargestellt und durch die Schnittlinie 60 voneinander getrennt. In der redundanten Konstruktion rechts von der Schnittlinie 60 ist die Schicht 29D mit einem vertikalen Leiter 58 eines Gitters vertikaler Leitungszüge 58 dargestellt. Die einzelnen Leiter 58 sind vorzugsweise unter dem Gitter der einzelnen vertikalen Elektroden 42 ausgerichtet und erstrecken sich von der Nähe der Oberkante bis dicht an die Unterkante (nicht dargestellt) der Schicht 29D. Die Leiter 58 des Gitters sind sowohl an die oberen Anschlussenden 44 als auch an die unteren Anschlussenden (nicht dargestellt) des Gitters der vertikalen Elektroden 42 über die Durchgangsleiter 46 angeschlossen, (siehe Fig. 8A). Das komplette Gitter der vertikalen Leiter 58 ist nicht gezeigt, erstreckt sich jedoch von links über die Schnittlinie und belegt den grössten Teil des Oberflächenbereiches der Schicht 29D. Durchgangsleiter wie der Leiter 59 führen an die einzelnen vertikalen Leitungszüge 58

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des Gitters Signale von Schaltelementen wie dem Element 72, die sich auf anderen Schichten (wie z.B. der Schicht 29E in Fig. 9B) befinden.

In der nicht redundanten Konstruktion links von der Schnittlinie ist die Schicht 29D mit kürzeren vertikalen Leitungszügen 62, 63 und 64 gezeigt, die Spannungen nur an die oberen Anschlussenden 44 der vertikalen Elektroden 42 durch die Durchgangsleiter 46 liefern (siehe Fig. 8Λ). Da die kürzeren vertikalen Leitungszüge nicht in einem Gitter angeordnet sind, welches den grössten Teil des Oberflächenbereiches der Schicht 29D belegt, steht eine bestimmte Fläche auf der Schicht 29D für horizontale Leitungszüge 66, 67 und 68 zur Verfugung, die die vertikalen Leiter 62, 63 und 64 mit anderen Schaltelementen (nicht dargestellt) auf der gleichen Schicht oder über die Durchgangsleiter 71 auf der anderen Seite der Schicht 29D verbinden. Bei Verzicht auf Redundanz kann man also die Herstellungskosten dadurch reduzieren, dass man die horizontalen und die vertikalen Leitungszüge auf dieselbe Schicht 29D legt, im Gegensatz zu zwei separaten Schichten bei der redundanten Lösung: Eine separate Schicht 29D für ein Gitter vertikaler Leiter 58 ist durch die Durchgangs leiter 59 verbunden mit horizontalen Leitern 72 auf einer zweiten separaten Schicht 29E (Fig. 9B).

In Fig. 7A sind als weiteres Beispiel Leitermuster mit und ohne Redundanz gezeigt, die Spannungen dem Gitter horizontaler Elektroden 43 zuführen. Die Darstellungen sind durch die Schnittlinie 45 in Fig. 7A getrennt. In der redundanten Konstruktion ist die Schicht 29B über der Schnittlinie 45 mit einem horizontalen Leiter 49 eines Gitters aus mehreren horizontalen

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Leitern 49 dargestellt. Die einzelnen Leiter 49 des Gitters (Fig. 7A) sind vorzugsweise unter dem Gitter einzelner horizontaler Elektroden 43 ausgerichtet und verlaufen von der Nähe der rechten Kanten dicht bis zur linken Kante (nicht dargestellt) der Schicht 29B. Mehrere Leiter 49 des Gitters sind zur redundanten Spannungszuführung mit den rechten Anschlussenden 47 und mit den linken Anschlussenden (nicht dargestellt) der horizontalen Elektroden 43 über die Durchgangs leiter 65 verbunden. Das komplette Gitter horizontaler Leiter 49 ist nicht dargestellt. Es erstreckt sich jedoch nach unten über die Trennlinie 45 und belegt den grössten Teil des Oberflächenbereiches der Schicht 29B. Durchgangsleiter wie der Leiter 65 führen Spannung an die einzelnen horizontalen Leiter 49 von Schalt" elementen wie dem Element 73 auf anderen Schichten wie der Schicht 29C, dargestellt in Fig. 7B.

In nicht redundanter Konstruktion ist zum Vergleich die Schicht 29B unter der Schnittlinie 45 gezeigt mit kürzeren horizontalen Leitern 76 und 77, die eine Spannung nur an die rechten Anschlussenden 47 der horizontalen Elektroden 43 durch Durchgangs leiter liefern. Da die kürzeren horizontalen Leitungszüge nicht in einem Gitter angeordnet sind, das den grössten Oberflächenteil der Schicht 29B belegt, steht ein bestimmter Bereich auf der Schicht 29B für die vertikalen Leitungszüge 78 und 79 zur Verfugung, die mit anderen Schaltelementen (nicht dargestellt) auf derselben Schicht oder über Durchgangsleiter wie den Leiter 81 jenseits der Schicht 29B verbunden sind. Durch die nicht redundante Schaltungskonstruktion kann man also die Herstellungskosten reduzieren, indem man horizontale Leiter 76 und 77

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und vertikale Leiter 78 und 79 auf dieselbe Schicht 29B legt im Gegensatz zur Verwendung zweier separater Schichten mit Redundanz: Eine separate Schicht 29B mit einem Gitter horizontaler Leiter 49 ist über Durchgangsleiter wie den Leiter 65 verbunden mit vertikalen Leitern wie einem Leiter 82 auf einer zweiten separaten Schicht.

Es gibt eine Anzahl verschiedener Möglichkeiten,- um elektronische Schaltungsmoduln oder Bauelemente auf der Rückseite der hinteren Deckplatte 29 zu befestigen, und um die nötige elektrische Verbindung mit ihnen herzustellen. Gemäss Darstellung in den Fig. 3C, HA und HB werden in einer bevorzugten Anordnung die Schaltungsmoduln 86 und die Schaltungs— plättchen 87 mit Lötstiften 88 bzw. 89 hergestellt, die als Anschlüsse dienen und mit den elektrischen aktiven oder passiven Bauelementen in den Moduln 86 oder auf den Plättchen 87 in Verbindung stehen. Durchgangsleiter wie 91, 92 durch die Schicht 29Z der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 werden in einem geeigneten Muster geformt, so dass sie bei der späteren Montage mit den Lötstiften 88 und 89 zusammentreffen. Nach einer Verflüssigung des Lötmittels bilden die Lötstifte 88 und 89 in Verbindung mit den Durchgangs leitern 91 und 92 sowohl die mechanische als auch die elektrische Verbindung für die Schaltungsmoduln 86 und die Schaltungsplättchen 87. Die oben erwähnten Montageoperationen werden später genauer beschrieben.

Um die Herstellung einer hermetisch abgedichteten Hülle für die Schaltungsmoduln 86 und die Schaltungsplättchen 87 vorzubereiten, wird ein schmaler Metallstreifen 93 an der Rückseite der mehrschichtigen hinteren

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Deckplatte 29 ausserhalb des von den Moduln 86 und den Plättchen 87 belegten Bereiches angebracht,-wofür verschiedene Verfahren möglich sind. In einem bevorzugten Verfahren wird eine Paste aus Molybdänteilchen, einem kleinen Prozentsatz von Glaspartikeln und einer flüchtigen Flüssigkeit durch eine Maske zur Bildung des benötigten Musters aufgetragen. Nachdem die Schicht 29Z zusammen mit den anderen Schichten der Platte 29 gestapelt und laminiert wurde, wird die ganze Baugruppe gesintert. Beim Sintern koalieren die Mylbdänteilchen mit den Glasteilchen und ergeben eine starke Klebung am Keramikmaterial der hinteren Deckplatte. Spätere Verfahrensschritte bereiten die Molybdänmetallschicht 93 vor zum Löten einer hermetischen Hülle 94.

In einem anderen Verfahren zur Bidlung des Metallstreifens 93 Xvärd die Schicht 29Z zusammen mit den anderen Schichten für die mehrschichtige hintere Deckplatte 29 zuerst gestapelt, laminiert und dann gesintert. Bei diesem Schritt in der gesamten Prozessfolge für die Bildschirmtafel kann es erwünscht (aber nicht unbedingt notwendig) sein, die hintere Deckplatte 29 mit der vorderen Deckplatte 24 zusammenzusetzen. Nach dem Sintern der hinteren Deckplatte 29 oder ihrem Zusammensetzen mit der vorderen Deckplatte 24 wird der Streifen 93 aus einer geeigneten Paste gebildet, die z.B. aus einem Material besteht, das eine niedrigere oder genauso hohe Verschmelzungstemperatur besitzt wie das Klebematerial für Glas und Keramik oder das Glas selbst. Durch eine Maske kann zur Bildung des Metallstreifens 93 auf der Rückseite der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 z.B. eine Paste verwendet werden, die eine leitende Legierung aus Indium, Kupfer und Silizium enthält.

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Zur Vorbereitung der Molybdätimetallisierung zum Anlöten einer hermetisch abgedichteten Hülle kann die Paste auch in einem Muster über dem gesinterten Molybdän des Metallstreifens 93 aufgetragen werden, und ebenso über den einzelnen kleinen Bereichen des gesinterten Molybdäns der Durchgangsleiter 91 und 92 an der Rückseite der hinteren Deckplatte 29. Bei Erwärmung in einem Ofen koalieren die Teilchen der Paste und verkleben mit dem gesinterten Keramikmaterial bzw. dem Molybdän auf der Rückseite der hinteren Deckplatte 29. Spätere Verfahrensschritte bereiten die Oberflächen weiter vor zur Lötmontage der Schaltungsmoduln 86, der Schaltungsplättchen 87 und der hermetisch geschlossenen Hülle 94.

Die mehrschichtige hintere Deckplatte dient sowohl als mechanischer Träger wie auch zum Herstellen der elektrischen Verbindungen für die Schaltungs— bauteile, welche die Bildanzeige steuern und den Elektroden 42 und 43 Spannung zuführen. Die elektrischen Verbindungen sind innerhalb der hinteren Deckplatte oder innerhalb der zusammenhängenden Struktur der Bildschirmtafel hermetisch eingeschlossen.

Anzahl und Lage der elektrischen Bauteile auf der Rückseite der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 werden bestimmt durch die Art der für die Bildschirmtafel gewählten Schaltung sowie die Optimierung der Schaltungsanforderungen für die einzelnen Schaltungen. Während eine vollständige Erläuterung dieser Einzelschaltungen über den Rahmen der vorliegenden Beschreibung hinausgeht, sei doch darauf hingewiesen, dass die Flexibilität der Konstruktion, gegeben durch die Ausbildung der Schichten, im

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wesentlichen auf alle Schaltungen zugeschnitten werden kann, die zur Auswahl in Frage kommen. Beispiele für eine solche Flexibilität der Konstruktion sind in den Fig. HA, HB und 13D bis 13F gezeigt.

In einem Modul oder Schaltungspaket 86 können ein oder mehrere passive elektrische Bauelemente wie Widerstände, Kondensatoren, Spulen, Transformatoren untergebracht sein. Auf einem Schaltungsplättchen 87 können ein oder mehrere aktive elektrische Bauelemente wie Transistoren, oder ganze integrierte Schaltungen, untergebracht sein. In der Fig. 11 sind nur ein Schaltungsmodul und zwei Schaltungsplättchen gezeigt. Es kann selbstverständlich eine grössere Anzahl dieser Bauteile auf der Rückseite der hinteren Deckplatte 29 montiert werden. Oft enthalten die grösseren Moduln passive Bauelemente und die kleineren Plättchen aktive Bauelemente. Es ist aber durchaus eine Kombination beider Arten sowohl in den Moduln als auch auf den Plättchen möglich.

Zur Vorbereitung der Montage externer Steckerstifte 34 (Fig. 12A und 12B) werden kleine metallisierte Bereiche 97 auf die Rückseite der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 über den Stellen der Durchgangsleiter 99 mit ähnlichen Verfahrensschritten aufgebracht wie sie oben für die Bildung des Metallstreifens 93 und das Aufbringen der Metallisierung für die Durchgangsleiter beschrieben wurden. Die Durchgangsleiter 99 stehen mit den Stiften 34 und mit anderen Schaltelementen auf anderen Schichten der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 in Verbindung. Die metallisierten Bereiche 97 können aus Molybdän, einer Legierung aus Indium, Kupfer und Silizium, oder einer

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Schicht dieser Legierung über Molybdän bestehen und bedecken eine grössere Fläche als die Leiter 99, damit die externen Steckerstifte 34, die später beim Zusammensetzen auf die Metallbereiche 97 hart aufgelötet werden, eine grössere Auflagefläche haben.

Verschiedene Grünkeramikschichten, mit denen die Struktur zwischen der Vorderseite und der Rückseite der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 gebildet werden kann, werden nachfolgend als Grünkeramik-Zwischenschichten wie die Schichten 29B bis 29Y bezeichnet. Die Funktion einer jeden dieser Grünkeramik-Zwischenschichten besteht darin, eine geeignete Grundlage für das Auftragen von Leitungsmustern auf den bzw. durch die Schichten zu bilden. Der Schaltungskonstrukteur bestimmt die Leitungsmuster für jede Zwischenschicht, so dass beim Stapeln der aufeinanderfolgenden Grünkeramik-Zwischenschichten 29B bis 29Y zusammen mit der vorderen Grünkeramikschicht 29A und der hinteren Grünkeramikschicht 29Z von vorne nach hinten durchgehende elektrische Leitungszüge gebildet werden, nachdem die aufeinander gestapelten Grünkeramikschichten laminiert und gesintert sind. Im allgemeinen versucht man die Konstruktion durch ein Minimum von Zwischenschichten zu optimieren. Die Leitungsmuster können für jede Zwischenschicht verschieden sein, und die Muster der Schicht 29B (Fig. 7A) und der Schicht 29D (Fig. 9A) können als typische Beispiele für zahlreiche derartige Muster mit verschiedenen Kombinationen kurzer, langer, horizontaler und vertikaler Leitungszüge betrachtet werden, die direkt oder über Durchgangsleiter miteinander in Verbindung stehen. Andere Leitungsmuster können jedoch ebenfalls benutzt werden, wenn eine grosse Anzahl von Durchgangsleitern,

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die über eine grosse Fläche der Schicht verteilt sind, erforderlich ist, um die Verbindung mit einem gemeinsamen elektrischen Leiter herzustellen. Für diese anderen Musterarten können die Zwischenschichten z.B. 29S, 29U und 29W in Fig. HB, 12B, 13A und 13D eines oder mehrere grossflächige planare Leitermuster wie Quadrate, Rechtecke, Kreise oder eine Kombination dieser Muster enthalten, die als gemeinsame elektrische Leiter (wie die Leiter 101, 102 und 103) zur Verbindung mit einer grossen Anzahl verstreuter Durchgangs leiter benutzt werden können. Die grossflächigen planaren Leitermuster ermöglichen höhere elektrische Ströme als lineare Leitermuster mit linearen Zweigen (welche an und für sich auch als gemeinsame Leiter benutzt und mit verstreuten Durchgangsleitern verbunden werden könnten).

Solche grossflächigen gemeinsamen Leiter 101, 102 und 103 können wegen der hohen möglichen Ströme insbesondere als elektrische Verteilungsleiterebenen für Strom, Spannungen, Erde und ähnliche Verteilungsfunktionen dienen. Bei solchen Anwendungen mit grösseren elektrischen Strömen kann ein Durchgangsleiter 99 mit grösserem Querschnitt (Fig. 12B und 13A) als Verbindung zwischen einem externen Anschlussstift 34 und einem planeren

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gemeinsamen Verteilungsleiter 102 benutzt werden, während für einen kleineren elektrischen Strom ein Durchgangs leiter mit kleinerem Querschnitt (Fig. HB und 13D) als Verbindung zwischen einem Schaltungsmodul und dem gemeinsamen planaren Verteilungsleiter 102 dienen kann. Wenn es durch die Schaltungskonstruktion verlangt wird, können sowohl die grösseren Durchgangs leiter 99 (Fig. 12B und 13C) als auch die kleineren Durchgangs leiter (Fig. HB und

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13F) so angeordnet werden, dass sie durch einen plarearen gemeinsamen Leiter 103 laufen, ohne eine elektrische Verbindung herzustellen, indem man kleine ringförmige nichtmetallische Grünkeramikbereiche wie die Bereiche 106 und 107 um das Durchgangsloch und die Durchgangsleiter herum vorsieht. Vorzugsweise werden allen externen Anschlussstiften 34 (Fig. 3B) Durchgangs leiter mit grösserem Querschnitt wie die Leiter 99 (Fig. 12B, 13A bis 13C) zugeordnet, die durch zwei oder mehr Schichten 29Z, 29Y usw. laufen, um die mechanische Halterung für die Stifte zu unterstützen. Einer oder mehrere Stifte und Durchgangsleiter mit grösserem Querschnitt könnten jedoch auch für sehr kleine elektrische Signalströme benutzt werden und sind dann nur mit einem Leitungszug 109 (Fig. 13B und 13E) auf einer Zwischenschicht verbunden. Die grossflächigen Leiter werden vorzugsweise in der Stapelfolge in die Nähe der hinteren Schicht 29Z gelegt; sie können aber auch zwischen Schichten mit kleineren Metallisierungsbereichen geschoben werden, wie z.B. die in den Fig. 7A und 7B gezeigten Schichten, um eine dichte Konzentration der Metallisierung zu vermeiden.

Die Distanzstücke, welche zwischen der vorderen und der hinteren Deckplatte angeordnet sind und mit diesen gasdicht verbunden werden, dienen vor allem dazu, die Höhe bzw. Dicke der Gasentladungskammer zu bestimmen. Sie dienen aber ausserdem dazu, Durchgangsleiter aufzunehmen, welche die Elektroden (parallelen Koordinatenleiter) der vorderen Deckplatte mit den Schaltungen auf der hinteren Deckplatte verbinden. Das in den Fig. 3A, 3B und 4A bis 4E gezeigte Distanzstück 27 mit den zugehörigen Leitern kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt und zur Bildung einer Gasentladungs-

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kammer. 28 mit der vorderen und der hinteren Deckplatte gasdicht verbunden werden.

Das Distanzstück 27 kann einerseits als integriertes Teil der vorderen Deckplatte 24 geformt werden; es kann aber andererseits auch als separate Struktur erstellt und dann mit der vorderen Deckplatte (und mit der hinteren Deckplatte) verbunden werden.Wenn das Randdistanzstück 27 als ein integriertes Teil mit der vorderen Deckplatte 24 ausgebildet werden soll, kann mit einer Uebergangsschräge die Massdifferenz zwischen der Ebene des Randdistanzstückes und der Ebene auf der Innenseite der vorderen Deckplatte, die für die vertikalen Elektroden 42 und ihre Anschlussenden 44 benutzt wird, ausgeglichen werden. Nach dem Aufdampfen einer Metallschicht auf die Bereiche der Elektrodenebene, die Uebergangsschräge und die Randdistanzstückebene können in einem Photowiderstands-Aetzprozess die vertikalen Elektroden 42 und ihre Anschlussenden 44 gebildet werden, indem man das überflüssige Metall wegätzt.

Wenn das Randdistanzstück 27 als separate Struktur gebildet wird, wird zuerst die hintere Oberfläche der vorderen Deckplatte unter Vakuum metallisiert und in einem Photowiderstands- und Aetzverfahren die Elektroden 42 und ihre Anschlussenden 44 gebildet, indem man überflüssiges Metall wegätzt. Das Randdistanzstück 27 wird in der erforderlichen Form aus einem dicken Film Tafelglas unter Anwednung eines Photowiderstand- und Aetzprozesses gebildet. Die so erstellte Struktur kann Oeffnungen für den elektrischen Verbindungszugang zu den Anschlussenden 44 enthalten, wenn

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das Randdistanzstück zusammengesetzt und mit der Innenseite der vorderen Deckplatte 24 verbunden wurde. Nach der Bildung der Elektroden 42 und ihrer Anschlussenden 44 auf der Rückseite der vorderen Deckplatte 24 kann das Randdistanzstück 27 aber auch durch einen Siebprozess aufgebracht werden, indem ein Brei aus Glas oder anderen geeigneten Teilchen und einer flüchtigen Flüssigkeit hergestellt und durch eine Siebmaske gedruckt wird, die die Rückseite der vorderen Deckplatte-berührt. Der Brei haftet an der vorderen Deckplatte und bildet die geforderte Struktur, nachdem die Siebmaske entfernt wurde. Die vordere Deckplatte und das Breimuster werden dann in einem Ofen erwärmt, wo der Brei koaliert und mit der vorderen Deckplatte das Randdistanzstück 27 bildet. Die Struktur des Randdistanzstückes 27 kann so ausgebildet sein, dass sie geeignete Oeffnungen für die elektrischen VerbindungsZugänge zu den Anschlussenden 44 an der vorderen Deckplatte 24 enthält.

Das Randdistanzstück 27 kann aber auch als integriertes Teil der hinteren Deckplatte 29 gebildet oder als separate Struktur geformt und anschliessend mit der hinteren Deckplatte 29 verbunden werden.

Wenn das Randdistanzstück 27 als ein integriertes Teil mit der hinteren Deckplatte 29 ausgebildet werden soll, kann die Massdifferenz zwischen der Ebene des Randdistanzstückes und der Ebene der Vorderfläche der hinteren Deckplatte, die für die horizontalen Elektroden 43 benutzt wird, durch eine Uebergangsschrage ausgeglichen werden. Die Uebergangsschrage zwischen der Ebene des Randdistanzstückes und der Ebene der horizontalen Elektroden

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43 kann durch plastische Verformung der bereits metallisierten gestapelten Grünkeramikschichten 29A bis 29Z mit Hilfe einer profilierten oberen Andruckplatte in einer erwärmten Laminierpresse geformt werden. Die Unterseite der oberen Andruckplatte kann ein Profil zur Formung des Randdistanzstückes, einer Uebergangsschräge und eines flachen Bereiches für die horizontalen Elektroden 43 enthalten. Die grösste plastische Verformung tritt in der Schicht 29A auf. Sie wird in den folgenden Schichten 29B bis 29Z progressiv kleiner. Die Vorderseite der Schicht 29A kann demgemäss zwei Ebenen aufweisen; das aufgebrachte Leitermuster verläuft dann in Form der Elektroden 43 in einer Ebene und erstreckt sich entlang der Uebergangsschräge bis zur anderen Ebene (welche dem Distanzstück entspricht), in der es die Anschlussenden 47 bildet. Die Durchgangsleiter 46 erstrecken sich vorzugsweise durcli das Distanzstück 27 hindurch.

Wenn das Randdistanzstück 27 als Unterbaugruppe zur hinteren Deckplatte 29 geformt werden soll, kann es eine separate Grünkeramik-Randblattschicht 27 sein, die zusammen mit den Grünkeramikschichten 29A bis 29Z gestapelt, laminiert und gesintert wird. Als separate Grünkeramikschicht 27 kann sie die Durchgangsleiter 46, eine innere Oeffnung mit der Umrissform der Gaskammer 28 und vier genaue Ecklöcher für die Stapelausrichtung enthalten. Nachdem die Randschicht 27 oben auf den Grünkeramikschichten 29A bis 29Z in einer Halterung gestapelt wurde, können die Halterung und die Grünkeramikschichten in eine erhitzte Laminierpresse gesetzt werden. Die obere Andruckplatte der Laminierpresse kann eine abgestufte Form aufweisen für die Massdifferenz zwischen der Ebene der Randschicht 27 und der Ebene der

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Schicht 29A, die für die horizontalen Elektroden 43 benutzt wird. Der abgestufte Teil der oberen Andruckplatte kann vorzugsweise so bemessen sein, dass er in die Oeffnung passt, die im Inneren der Randschicht 27 liegt. In der erhitzten Laminierpresse werden die Grünkeramikschichten 27 und 29A bis 29Z miteinander verbunden, und nach dem Abkühlen können sie als eine Baugruppe herausgenommen werden.

Das Distanzstück 27 kann auch gebildet werden, indem man beispielsweise die Glasteilchen auf die Vorderfläche der gesinterten hinteren Deckplatte räkelt und koalieren lässt, oder indem man dünnere Schichten von Glasteilchen auf die vordere Deckplatte 24 und die gesinterte hintere Deckplatte 29 räkelt und dann koalieren lässt, wenn diese dünneren Schichten in Berührung miteinander zusammengesetzt sind. Ein dünneres Randdistanzstück 27 kann als ein integriertes Teil mit der vorderen Deckplatte 24 und ein anderes dünneres Randdistanzstück 27 als ein integriertes Teil mit der hinteren Deckplatte 29 ausgebildet werden, und dann können beide dünneren Randdistanzstücke miteinander verbunden und abgedichtet werden.

Die Grünkeramikschichten können nach verschiedenen Verfahren gestapelt und laminiert werden, wobei die Auswahl eines bestimmten Verfahrens grossenteils bestimmt wird durch die vorher für die Bildung des Randdistanzstückes 27 ausgewählten Verfahren.

In einem solchen Verfahren liegt das Randdistanzstück 27 zusammenarbeitend ^an der flachen Vorderseite der gesinterten mehrschichtigen hinteren

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Deckplatte 29. Es wird zuerst eine Anzahl von Grünkeramikschichten, die vorher metallisiert, inspiziert und akzeptiert wurden, übereinander auf der flachen Oberfläche einer Stapelvorrichtung gestapelt. Die Stapelreihenfolge beginnt vorzugsweise mit der Grünkeramikschicht 29Z auf der Unterseite und endet mit der Grünkeramikschicht 29Λ auf der Oberseite des Stapels. Die Ausrichtung und Registrierung der Durchgangsleiter mit den Leiterzügen auf benachbarten Schichten kann durch vier Eckbohrungen 39 auf jeder Grünkeramikschicht erfolgen, die in vier entsprechende Ausrichtstifte der Stapelvorrichtung eingreifen. Die Stapelvorrichtung und die gestapelten Grünkeramikschichten können dann zwischen die flache obere und untere Andruckplatte *'η finer Laminierpresse gelegt werden, wo sie gleichzeitig Wärme und Druck ausgesetzt werden. Das ursprünglich mit dem Grünkeramik-Giessbrei vermischte organische Monomer und die Molybdänpaste werden während des Erwärmungsprozesses zuerst plastisch. Im plastischen Zustand kann das organische Monomer eine begrenzte Bewegung der Kieselerde- und Glaspartikel des Grünkeramikmateriales und der Molybdänpartikel der Metallmuster gestatten, wodurch die Partikel unter dem Druck der Laminierpresse verdichtet werden. Der Laminierdruck kann auch das im plastischen Zustand befindliche organische Monomer und die Partikel auf benachbarten Schnittflächen der gestapelten Grünkeramikschichten dazu veranlassen, in einander einzudringen und sich über der Schnittfläche zu vermischen, so dass benachbarte Grünkeramikschichten sich miteinander verbinden. Der weiterhin aufgebrachte Laminierdruck und die Hitze polymerisieren und härten das organische Monomer, wodurch die gestapelten Grünkeramikschichten zu einer starren strukturellen Einheit werden. Die Stapelvorrichtung und die gestapelten und laminierten

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Grünkeramikschichten können dann aus der Laminierpresse herausgenommen und abgekühlt werden, und dann können die laminierten Grünkeramikschichten aus der Halterung als starre strukturelle Einheit mit einer flachen Vorder- und Rückseite herausgenommen werden.

In einem anderen ähnlichen Verfahren wird das Randdistanzstück 27 als ein

integriertes Teil mit den Schichten 29A bis 29Z ausgebildet durch plastische

Verformung bei Verwendung einer profilierten oberen Andruckplatte in der Laminierpresse, wie es oben beschrieben wurde.

In einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das Randdistanzstück aus einer separaten grünen Schicht 27 bestehen, die als für sich geformt und dann zusammen mit den Schichten 29A bis 29Z laminiert wird bei Verwendung einer abgestuften oberen Andruckplatte in der Laminierpresse, wie sie oben beschrieben wurde.

In einem Sinterofen oder Trockenofen werden die gestapelten und laminierten Grünkeramikschichten zu einem mehrschichtigen Keramikstück gebrannt. Für den Sinterprozess werden die gestapelten und laminierten Grünkeramikschichten als strukturelle Einheit zuerst auf einen flachen Tonziegel geladen, der vorzugsweise an der Schicht 29Z anliegt. Der Tonziegel und die laminierten Grünkeramikschichten werden dann in einen Sinterofen gesetzt, wo sie 24 Stunden lang in einer Wasserstoffatmosphäre auf etwa 1550 C erhitzt werden. Während der Erhitzung im Ofen sintern die Tonerde- und Glas teilchen der laminierten Grünkeramikschichten und koalieren zu einem integrierten Keramik-

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stück, welches die mehrschichtige hintere Deckplatte 29 bildet. Gleichzeitig veranlasst die Erwärmung die Molybdän-Metallteilchen des Leitermusters, die vorher auf die laminierten grünen Schichten und durch sie hindurch geräkelt wurden, zum Sintern und Zusammenschmelzen zur Bildung durchgehender elektrischer Leiterzüge in dem Keramikstück. Der kleine Prozentsatz von Glasteilchen, der vorher mit der Molybdän-Paste gemischt wurde, bindet die Molybdänleiter mit dem Keramikstück und trägt zur strukturellen Integrität der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 bei. Während des Sinterprozesses können die vertikalen und die horizontalen Abmessungen der laminierten Schichten um ungefähr 17 % schrumpfen. Dieser Schrumpfungsfaktor kann die Molybdänpartikel· der elektrischen Leiterelemente weiter verdichten.

In einem ähnlichen, bevorzugten Sinterprozess für die Baugruppe, in der eine separate Schicht 27 zusammen mit den 29A bis 29Z gestapelt und laminiert wurde, wird die Schicht 27 schliesslich durch das Sintern und koalieren zu einer Randdistanzschicht, die ein integriertes Keramikteil der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 ist. Gleichzeitig sintern und koalieren die Molybdänmetallpartikel der Durchgangsleiter 46 und 48 und bilden zusammenhängende elektrische Leiter mit anderen Leitern im Keramikstück.

Vordere und hintere Deckplatte der Gasentladungs-Bildschirmtafel werden durch Kombination verschiedener Verfahrensschritte zusammengesetzt, wozu Vorbereitungsoperationen und nachfolgende Montageoperationen gehören. Die Vorbereitungsoperationen sind trotz verschiedener Ausbildungen des

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Randdistanzstückes 27 im wesentlichen ähnlich, während die zu wählende Montageoperation im grossen Masse durch die vorher für eine bestimmte Ausbildung des Randdistanzstückes 27 oder der elektrischen Verbindungen zwischen der vorderen und hinteren Deckplatte gewählten Verfahrensschritte bestimmt wird. Zur Vorbereitung der Montageoperationen erhalten die vertikalen Elektroden 42 (Fig. 4A, 14, 17) und ein durch die gestrichelte Linie 28A definierter Bereich an der Rückseite der vorderen Deckplatte 24, der etwas grosser ist als der Bereich der Gaskammer 28, durch Aufsprühen eines Breies aus dielektrischen Glasteilchen, die mit einer flüchtigen Transportflussigkeit gemischt sind, einen dünnen Ueberzug. Nach dem Austrocknen der Flüssigkeit kann man mit einem Ofen die dielektrischen Glasteilchen schmelzen und/oder koalieren lassen zur Bildung eines dünnen Ueberzugfilmes aus dielektrischem Glas 112 auf den Elektroden 42 und der vorderen Deckplatte 24. Dann kann ein dünner transparenter Film aus Magnesiumoxid (MgO) 113 durch Vakuumverdampfung oder in einem Sprühprozess oder durch ein anderes geeignetes Verfahren gebildet werden als Ueberzug über dem dielektrischen Glas. Ueber den Anschlussenden 44 der vertikalen Elektroden 42 dürfen keine Filme aus dielektrischem Glas oder Magnesiumoxid entstehen. Wenn solche Filme auf den Anschlussenden entstanden sind, können Oeffnungen für den elektrischen Verbindungszugang zu den Anschlüssen 44 mit Hilfe von Photowiderstandsmaterial und durch einen Aetzprozess entfernt werden.

In ähnlicher Weise werden zur Vorbereitung der Montage die horizontalen Elektroden 43 (Fig. 4A, 9A, 15, 18) und ein Bereich der Vorderseite der

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mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29, der etwas grosser ist als der Bereich der Gaskammer 18, mit dünnen Filmen aus dielektrischem Glas 112 und Magnesiumoxid 113 (Fig. 18) überzogen (in ähnlicher Weise, wie es oben für die vertikalen Elektroden 42 und die vordere Deckplatte 24 beschrieben wurde).

Als weitere Vorbereitung für die Montageoperation erhalten die freiliegenden Bereiche der Durchgangsleiter 46 auf der Vorderfläche entweder des Randdistanzstückes 27 oder der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 vorzugsweise einen Ueberzug aus Nickel oder einem anderen geeigneten Metall durch stromlose Plattierung, Vakuumverdampfung oder Vakuumsprühen, um die metallurgische Befeuchtung der Durchgangs leiter 46 während des nachfolgenden Montageprozesses zu unterstützen.

In einem bevorzugten Montageverfahren werden in den Fällen, in denen die Randdistanzstücke 27 als Teil der mehrschichtigen hinteren Keramikplatte ausgebildet wurden, elektrische Verbindungsstücke oder Scheiben 121 (Fig. 15, 16A bis 16F) auf die Vorderfläche des Randdistanzstückes 27 an den Stellen über den Durchgangsleitern 46 aufgelegt. Die Verbindungsstücke bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, das in einzelnen kleinen Bereichen aufgetragen wird, die etwas grosser sind als die freiliegenden Bereiche der Durchgangsleiter 46. Das leitende Material der Verbindungsstücke 121 kann vorzugsweise ein Brei oder eine Paste aus metallischen Teilchen eines Hartlötmaterials, eines Flussmiteis und eines flüssigen Transportmittels sein. Das Hartlötmaterial kann vorzugsweise

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über den Durchgangsleitern 46 aufgetragen werden, die durch das Randstück 27 laufen. Das Hartlötmaterial kann in einem Rakelprozess unter Verwendung des Breies bzw. der Paste und einer geeigneten Rakelmaske aufgetragen

werden. Andere Verfahren zum Auftragen des Materials der elektrischen Verbindungsstücke 121 auf das Randdistanzstück 27 sind die Elektroplattierung oder die Vakuumverdampfung oder das Aufsprühen des Materials unter Verwendung einer geeigneten Maske oder Anwendung eines Photowiderstands-Aetzverfahrens. Auch andere Verfahren zum Auftragen des leitenden Materials auf das Randdistanzstück 27 in Form von Elementen bzw. Mischungen oder Verbindungen von Elementen, die elektrisch leitend sind oder durch nachfolgende Verfahrensschritte leitend gemacht werden können, kann man verwenden.

Eine Hauptfunktion der Verbindungsstücke oder Scheiben 121 besteht darin, elektrische Verbindungen zwischen den Durchgangsleitern 46 und den Anschlussenden 44 der vertikalen Elektroden 42 während der Zusammensetzung der vorderen und hinteren Platten in einem geheizten Ofen herzustellen. Während bei herkömmlichen Herstellungsverfahren eine ebene Rückseite für die vordere Deckplatte 24 hergestellt wurde und eine ebene Vorderseite für das Randdistanzstück 27, können kleinere Abweichungen von der Ebenheit gelegentlich zu einer und mehreren dünnen Lücken an der Schnittstelle der Baugruppen führen. Die Verbindungsstücke 121 können vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material gebildet sein, das sich selbständig an solche kleineren Abweichungen von der Ebenheit anpasst, wenn dieses leitende Material und die vorderen und hinteren Deckplatten im Wärmemontageofen verarbeitet werden.

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Es gibt viele Möglichkeiten, um die vordere und hintere Deckplatte zur Bildung einer integrierten Gasentladungs-Bildschirmtafel zu kombinieren. Um die Unterscheidung zu erleichtern, werden die verschiedenen möglichen Verfahren getrennt durch Zwischenüberschritten beschrieben.

Verfahren Nr. 1

In einem ersten Verfahren mit Selbstanpassung"(in den Zeichnungen nicht dargestellt) wird das Hartlötmaterial bzw. die Scheiben 121 auf den Durchgangsleitern 46 im Randdistanzstück 27 in einer Schichtdicke aufgetragen, die grosser ist als die grösste Abmessung der dünnen Spalte zwischen der vorderen Deckplatte und dem Randdistanzstiick 27 plus der Dicke eines Lötglasbreies (oder einer Paste) 123, der zur Abdichtung benutzt wird. Das Lötglas und ein Verfahren zum Auftragen desselben werden später beschrieben. Wenn das Hartlötmaterial 121 durch die Hitze des Montageofens erweicht wird und ein leichter Druck auf die vordere Deckplatte 24 ausgeübt wird, verformt sich das erweichte Material zwischen der vorderen Deckplatte und dem Randdistanzstück, wobei es sich selbständig zur Bildung der elektrischen Anschlusskontakte zwischen den Durchgangs lei tern 46 und den Anschlussenden 44 anpasst. Gleichzeitig damit sintert der Lötglasbrei (oder die Paste) 123, koaliert und verbindet sich zu einer hermetischen Dichtung zwischen der vorderen Deckplatte und dem Randdistanzstück 27.

Verfahren Nr. 2

In einem zweiten Verfahren mit Selbstanpassung, in dem das elektrisch leitende Material vorher als aufgerakelte Scheiben 121 auf den den Durch-

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gangsleitern 46 aufgetragen wurde (Fig. 16A), schmilzt die Hitze des Montageofens das Hartlötmaterial. In diesem Verfahren werden die Platten separat voneinander erhitzt. Da die Bereiche der aufgerakelten Scheiben 121 des Hartlötmaterials grosser sind als die Bereiche der Durchgangsleiter 46, bewirkt die Oberflächenspannung die Entstehung einer gewissen kugelartigen Form 122 (Fig. 16B) durch das im geschmolzenen oder flüssigen Zustand befindliche Hartlötmaterial, welches durch die Benetzungseffekte der Oberflächenspannung an dem Molybdän oder mit Nickel überzogenem Molybdän— material der Durchgangs leiter 46 haftet. Während des Schmelzprozesses im erhitzten Montageofen kann das Höhenmass H der Scheiben aus Hartlötmaterial

121 (Fig. 16A) auf das Höhenmass H₉ der Kngelform 122 zunehmen (Fig. 16B).

Das Volumen des Hartlötmaterials im flüssigen Zustand in den Kugelformen kann so gross sein, dass das Höhenmass H_ etwas grosser ist als die maximale Abmessung der dünnen Spalte zwischen der vorderen Deckplatte 24 und dem Randdistanzstück 27 zuzüglich der Dicke des Lötglases 123, welches für die Abdichtung benutzt wird. Wenn dann die Deckplatte unter leichtem Druck mit dem Randdistanzstück zusammengesetzt wird, überbrückt dieHöhe des im flüssigen Zustand befindlichen Hartlötmaterials in den Kugelformen

122 die Lücken und berührt und benetzt die Anschlussenden 44 der vertikalen Elektroden 42, während sich der Ueberschuss in der Höhe H- des flüssigen Hartlötmaterials selbst durch Verschiebung anpasst. Wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Verfahren zur Bildung einer vollständigen Gasentladungs-Bildschirmtafel beschrieben wurde, sintert auch hier das Lötglas 123, koaliert und verbindet sich zur Bildung einer hermetisch abgedichteten Bildschirmtafel.

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Verfahren Nr. 3

In einem bevorzugten Verfahren mit Selbstanpassung werden die Verbindungsstücke 121 zwischen den Durchgangsleitern 46 im Randdistanzstück 27 und den Anschlussenden 44 auf der Rückseite der vorderen Deckplatte 24 im erhitzten Montageofen gleichzeitig mit der Verbindung der vorderen Deckplatte mit dem Randdistanzstück und der Bildung der hermetischen Randdichtung zwischen diesen beiden gebildet. Für"solch einen gleichzeitigen Formungsprozess wird zunächst ein dünner Ueberzug aus Lötglas 123 (Fig. 14, 16C bis 16E) als Brei oder Paste auf einem Bereich der Rückseite der vorderen Deckplatte 24 in einem Randmuster aufgetragen oder aufgerakelt, dessen Abmessungen denen des Randdistanzstückes 27 entsprechen. Das Auftragen von Lötglas gilt ebenfalls für die Fig. 16A und 16B sowie die oben beschriebenen Verfahren. Das Randmuster des aufgerakelten Lötglases 123 kann kreisförmige Oeffnungen 124 haben (siehe Fig. 14 und 16A bis 16F), welche Teile der Anschlussenden 44 der vertikalen Elektroden 42 freilegen. Die Oeffnungen 124 können etwas grosser sein als die Scheiben aus Hartlötmaterial 121, die vorher auf das Randdistanzstück 27 aufgebracht wurden. Die Lage der Oeffnungen 124 auf der Rückseite der vorderen Deckplatte 24 ist auf die Lage der Scheiben aus Hartlötmaterial 121 am Randdistanzstück 27 zur nachfolgenden Montage ausgerichtet. Der Lötglasbrei bzw. die Paste enthalten Teile aus Lötglas, die mit einem flüchtigen Träger gemischt sind. Ausserdem kann das Lötglas physikalische Eigenschaften zum Verbinden oder Benetzen mit anderen Glas- oder Keramikflächen bei Temperaturen unter dem Erweichungspunkt der Oberflächen haben. Vorzugsweise wird das Lötglas erweicht oder verflüssigt bei einer Temperatur, die ungefähr der

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Erweichungs- oder Verflüssigungstemperatur des Hartlötmaterials entspricht, so dass das Lötglas und das Hartlötmaterial beim Erweichen verformt werden bzw. eine flüssige Verformung im erhitzten Montageofen bei ungefähr derselben Temperatur erfahren. Die Dicke S (Fig. 16A) des aufgerakelten Lötglasüberzuges 123 sollte grosser sein als die maximale Abmessung der dünnen Spalte, die zwischen der Rückseite der vorderen Deckplatte 24 und dem Randdistanzstück 27 auftreten können, so dass beim Sintern und Koalieren der Lötglaspartikeln während der Erwärmung, bei der sie zu einem erweichten oder flüssigen Glas 125 (Fig. 16B) werden, die nach der Prozessschrumpfung verbleibende Dicke S„ grosser ist als die dünnen Spalten.

Im Verfahren Nr. 2 ist die räumliche Anordnung und Ausrichtung der Bauteile zur Montage wie in Fig. 16A gezeigt, bevor die Baugruppe in den erwärmten Montageofen gesetzt wird. Montagevorrichtungen (nicht dargestellt) mit abnehmbaren Ausricht- und Abstandseinrichtungen können dazu benutzt werden, die Ausrichtung der Oeffnungen 124 über den Scheiben aus Hartlötmaterial 121 beizubehalten, während eine Abstandsvorrichtung dazu dient, einen Abstand 127 zwischen dem Lötglasbrei (oder der Paste) 123 und dem Randdistanzstück 27 einzuhalten. Nachdem die Vorrichtung und die Bauteile der gesamten Baugruppe in den Ofen gesetzt und erhitzt wurden, haben sie das in Fig. 16B gezeigte Aussehen, wobei der Abstand 127 Zugang für die Wärmeverteilung bietet. Das Volumen der Oeffnungen 124 in dem erhitzten Lötglas 125 ist vorzugsweise grosser als das Volumen des erhitzten Hartlotmateriales 122, um Platz für die Verformung des letzteren zu schaffen. Die Abstandsteile der Vorrichtung können dann entfernt werden, während

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die Ausrichtteile in ihrer Lage gehalten werden, und ein auf die vordere Deckplatte 24 ausgeübter leichter Druck führt zur Berührung des im weichen oder flüssigen Zustand befindlichen Lötglases 122 und zur Selbstausrichtung mit dem Randdistanzstück 27 zur Bildung einer hermetischen Dichtung zwischen der vorderen Deckplatte 24 und dem Randdistanzstück 27, während gleichzeitig die Teile 122 aus erweichtem bzw. flüssigem Hartlötmaterial die Anschlussenden 44 berühren und sich selbst anpassen zur Bildung elektrischer Verbindungen zwischen den Durchgangs leitern 46 und den Anschlussenden 44. Unmittelbar nach dem Herausnehmen aus dem Ofen wird die Ausrichtvorrichtung entfernt und die gesamte Tafel langsam abgekühlt, wobei sie jetzt die Form hat, die in Fig. 16D gezeigt ist. Das abgekühlte Lötglas 125 bildet jetzt die hermetische Dichtung 26, und das abgekühlte Hartlötmaterial 126 bildet jetzt die elektrischen Verbindungen. Das abgekühlte Hartlötmaterial 126 in Fig. 16D ist als selbstangepasste Struktur gezeigt, die sich aus der Berührung, aber nicht der Benetzung der Anschlussenden 44 ergibt, wenn das Hartlötmaterial vorher im erhitzten Montageofen weich wurde. In einer bevorzugten Alternativlösung ist jedoch das abgekühlte Hartlötmaterial 129 in Fig. 16E in einer selbstangepassten Struktur gezeigt, die sich aus einer Berührung und Benetzung der Anschlussenden 44 ergibt, wenn das Hartlötmaterial im erhitzten Montageofen geschmolzen wird.

Im bevorzugten gleichzeitigen und selbstanpassenden Montageverfahren Nr. 3, das keine Montagevorrichtung braucht, können die Bauteile für die Montage, wie sie in Fig. 16A erscheinen, zusammengebracht und ausgerichtet werden

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gemäss Darstellung in Fig. 16C, bevor sie in den erhitzten Montageofen gesetzt werden. Der aufgerakelte Brei (oder die Paste) aus Lötglas 123 berührt das Randdistanzstück 27, und die Oeffnungen 124 im Lötglas sind mit den aufgerakelten Scheiben 121 aus Hartlötmaterial ausgerichtet. Die Scheiben 121 sind vorzugsweise nicht so hoch wie das Lötglas 123, damit das Glas das Randdistanzstück 27 vor dem Erhitzen der Bauteile der Fig. 16C im Montageofen berühren kann. Eine Gewichtsplatte oben auf der vorderen Deckplatte 24 gibt den Montagedruck. Nach dem Einsetzen in den Ofen nimmt dann die Höhe S (Fig. 16C) der aufgerakelten Schicht 123 aus Lötglasteilchen schrittweise ab bis zur Höhe S (Fig. 16D), während die Teilchen sintern und koalieren zur Bildung der selbstanpassenden, hermetischen Dichtung 26 zwischen der vorderen Deckplatte 24 und dem Randdistanzstück Gleichzeitig schmelzen die Scheiben 121 aus Hartlötmaterial und nehmen in der Höhe zu, um gemäss obiger Beschreibung sich selbst anzupassen und die elektrischen Verbindungen herzustellen. Die Atmosphäre in dem erhitzten Montageofen kann Luft, Wasserstoff oder Formgas sein (ungefähr 57. Wasserstoff gemischt mit 95% Stickstoff), der Ofen sollte jedoch vorzugsweise so gebaut sein, dass die ausgerichteten Teile der Fig. 16C im Ofen in einem Vakuum erhitzt werden können. Die Vakuumerhitzung verbessert die Zuverlässigkeit der hermetischen Dichtung, indem im wesentlichen die Porosität der Dichtung ausgeschaltet wird, die anderweitig gelegentlich durch Einschluss von Luft oder Gas zwischen den Teilen des Lötglases beim Sintern und Koalieren der Teilchen während der Erhitzung entsteht. Nach dem Entfernen aus dem Ofen und dem langsamen Abkühlen haben die zusammengesetzten Bauteile die in der Fig. 16D gezeigte Form.

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Ein erhitzter Montageofen kann auch für andere Montageprozesse benutzt werden, die sich besser für andere Ausgestaltungen der Randdistanzstücke eignen. Wie bereits beschrieben wurde, können die Randdistanzstücke 27 oder strukturelle äquivalente Elemente vollständig oder teilweise als integrierter Teil der vorderen Deckplatte 24 oder der hinteren Deckplatte 29 ausgebildet werden, bevor die Deckplatten zusammengesetzt werden. Für andere Montageprozesse und andere Konfigurationen können die Scheiben aus aufgerakeltem Hartlötmaterial auf die vordere Deckplatte 24 oder deren Randdistanzteil aufgetragen werden, und der Lötglasbrei (oder die Paste) 123 kann auf die Vorderfläche der hinteren Deckplatte 29 oder deren Randdistanzteil aufgetragen werden. Bei einer anderen Ausgestaltung, die kein Randdistanzstück 27 erfordert, kann eine dickere Schicht aus Lötglasbrei (oder Paste) zusammen mit dickeren Scheiben aus Hartlötmaterial in geeigneter Weise auf die vordere Deckplatte 24 oder die hintere Deckplatte 29 aufgetragen werden. Nach dem anschliessenden Erhitzen und langsamen Abkühlen erfüllt die dickere Schicht aus Lötglas die kombinierten Funktionen eines Randdistanzstückes und einer selbstanpassenden hermetischen Dichtung zwischen der vorderen und der hinteren Deckplatte, während die dickeren Scheiben aus Hartlötmaterial gleichzeitig selbstanpassende elektrische Verbindungen zwischen den Leiterelementen der vorderen und hinteren Deckplatte herstellen. Gemäss der früheren Beschreibung kann ein strukturelles Aequivalent für.das Randdistanzstück 27 auch ein in geeigneter Weise geformtes separates Glasstück oder Keramikmaterial sein, welches vor dem Erhitzen zwischen die vordere Deckplatte 24 und die hintere Deckplatte 29 gesetzt wird. In diesem Fall wird der Lötglasbrei auf beiden

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Seiten des separaten Glasstückes als auch auf die vordere Deckplatte 24 und die hintere Deckplatte 29 zur Abdichtung aufgetragen.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens zur gleichzeitigen hermetischen Abdichtung und Herstellung der selbstanpassenden elektrischen Verbindung wird ein mehrschichtiges Keramiksubstrat mit einem anderen mehrschichtigen Keramiksubstrat in einem erhitzten Montageofen zusammengesetzt. Der Schaltungskonstrukteur und der Fertigungsingenieur können z.B. feststellen, dass ein höherer Produktionsausstoss oder andere nützliche Ziele erreicht werden können, wenn man die Schichten 29A bis 29M (mit oder ohne Randdistanzstück 27) separat von den Schichten 29N bis 29Z, d.h. in zwei oder mehr Abschnitten stapelt, laminiert, sintert und inspiziert. Auf die Substrate 29A bis 29M und 29N bis 29Z wird dann nach Bestehen der Inspektionsprüfung eine Schicht aus Lötglasbrei (oder einer Paste) aufgerakelt, worin geeignete Oeffnungen für die elektrischen Anschlüsse auf der Rückseite des Substrates 29A bis 29M vorgesehen sind, sowie Scheiben aus Hartlötmaterial über den Durchgangs leitern auf den Vorderseiten der Substrate 29N bis 29Z. Die Verbindungen können an einer passenden Stelle auf der Vorderseite oder Rückseite geeigneter Schichten vorgenommen werden und sind nicht auf die Randbereiche beschränkt. Nach der anschliessenden Erwärmung im Montageofen und der nachfolgenden langsamen Abkühlung können die Substrate 29A bis 29M und 29N bis 29Z jetzt eine integrierte mehrschichtige Keramikstruktur 29 werden, die hermetisch abgedichtete elektrische Verbindungen zwischen den elektrisch leitenden Elementen innerhalb der Substrate hat. In einer ähnlichen Verfahrensausgestaltung

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kann der Lötglasbrei (oder die Paste) auf die Vorderseite der Substrate 29N bis 29Z und die Scheiben aus Hartlötmaterial über den Durchgangsleitern oder den Schaltungsleitern auf die Rückseite der Substrate 29A bis 29M aufgetragen werden, ohne dass die Funktionen und Ziele des Montageprozesses oder des Produktes nennenswert beeinflusst werden.

Um die zusammengesetzte Struktur der vorderen'Deckplatte 24 und der hinteren Deckplatte 29 (Fig. 3B und 3C) und die Gaskammer 28 zwischen den beiden Platten zum Füllen mit einem Niederdruckgemisch aus Neon- und Argongas vorzubereiten, wird ein Stück eines Glasrohres an der Rückseite der hinteren Deckplatte 29 unter Verwendung eines geheizten Ofens und von Lötglas befestigt und damit verbunden. Die Basis des Rohres kann über eine Oeffnung 37 durch die hintere Deckplatte 29 zentriert und so ein kontinuierlicher Gaskommunikationsweg zur Gaskammer 28 geschaffen werden. Die ganze Baugruppe kann dann in einen erhitzten Ofen gesetzt und das Glasrohr 36 in geeigneter Weise an ein nicht dargestelltes handelsübliches Gerät angeschlossen werden, um die Gaskammer zu evakuieren und mit Gas zu füllen. Nachdem die Baugruppe mehrere Stunden lang auf ihre Ausheiztemperatur erwärmt wurde, während ein Hochvakuum in der Kammer erzeugt wurde, ist im wesentlichen das gesamte eingeschlossene oder absorbierte Gas aus der Kammer 28 und von den Innenseiten der Gaskammer nach aussen abgelassen worden. Das Gerät lädt dann die Gaskammer 28 durch das Rohr 36 mit einem Niederdruckgemisch aus Neongas, welches einen geringen Prozentsatz Argon enthält. Andere Gasgemische können benutzt werden, wenn ein anderes ionisiertes Farbspektrum als das Neonrot für Anzeigezwecke gebraucht wird.

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Das Rohr 36 wird dann in der Nähe der hinteren Deckplatte 29 erhitzt und abgeklemmt und damit hermetisch verschlossen.

Nach Entfernen aus dem Wärmeofen kann die zusammengesetzte Struktur abgekühlt und dann in eine elektrische Prüf- und Inspektionshalterung gesetzt werden (nicht dargestellt).

Die oben beschriebene Aufbau- und Bearbeitungseinrichtung kann ebenso gut für andere Ausführungs formen der Gasentladungs-Bildschirmtafein benutzt werden. Die in den Fig. 5A und 5B gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich nur geringfügig von derjenigen, die in den Fig. AA bis 4E beschrieben ist. Aufbau, Bearbeitung und Funktionsmerkmale, die oben im Zusammenhang mit den Fig. IB bis 4E und 6A bis 16E beschrieben wurden, gelten in ähnlicher Weise auch bei der in den Fig. 5A und 5B gezeigten Ausführungsform. Um Verwirrung zu vermeiden, wurden in den Fig. 5Λ und 5B sowie 4A bis 4E diejenigen Teile, die bei den verschiedenen Ausführungsformen gleich oder im wesentlichen ähnlich sind, mit denselben Referenzzahlen bezeichnet.

Die mehrschichtige hintere Deckplatte 29 mit ihren internen elektrischen Verbindungen gemäss Darstellung in den Fig. 5A und 5B ist eine Einrichtung zur elektrischen Erregung kleiner diskreter Elektroden 152, die auf der Vorderseite der hinteren Deckplatte 29 liegen. Die diskreten Elektroden 152 sind vorzugsweise als kleine Rechtecke in horizontalen Zeilen angeordnet. Es können mehrere parallele Zeilen diskreter horizontaler Elektroden über den gesamten Bereich der Gaskammer 28 von oben nach unten verteilt

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vorgesehen sein. Die diskreten Elektroden werden nachfolgend "diskrete horizontale Elektroden" genannt, um·sie von der linearen Form der horizontalen Elektroden 43 in den Fig. AA bis 4E zu unterscheiden.

Die diskreten horizontalen Elektroden 152 bestehen aus elektrisch leitendem Material, welches auf die Vorderseite der Schicht 29A der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 29 in einem oder mehreren ,Verfahrensschritten so aufgetragen wird, wie es oben für die horizontalen Elektroden 43 der Fig. 4A bis 4E beschrieben wurde. Die diskreten horizontalen Elektroden 152 und die Vorderseite der hinteren Deckplatte 29 werden mit einem dünnen Film aus dielektrischem Glas überzogen und dieses dann anschliessend mit einem dünnen Film aus Magnesiumoxid, wie es oben für die horizontalen Elektroden 43 der Fig. 4A bis 4E beschrieben wurde. Die diskreten horizontalen Elektroden 152 sind in gleichen Abständen auf jeder horizontalen Zeile über der Gaskammer 28 so angeordnet, dass sie auf die vertikalen Elektrodenpaare 42 auf der Rückseite der vorderen Deckplatte 24 ausgerichtet sind und zur Gasentladung mit ihnen zusammenarbeiten. So wird eine Matrix aus ionisierbaren Gaszellen an den Schnittpunkten vertikaler Elektrodenpaare 42 mit den diskreten horizontalen Elektroden 152 gebildet. Die Matrix aus inosierbaren Gaszellen kann im wesentlich über den ganzen sichtbaren Bereich der Gaskammer 28 verteilt werden. Bei Erregung durch entsprechend gesteuerte elektrische Spannungen können Kombinationen von Gaszellen in der Matrix sichtbar ionisiert werden zur Darstellung alphanumerischer Zeichen usw.

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Zur gleichzeitigen Erregung aller diskreter horizontaler Elektroden 152 in einer Zeile sind elektrische Schalteinrichtungen vorgesehen. Für diese gleichzeitige Erregung werden horizontale Zeilen aus einzelnen Durchgangsleitern 151 durch die Schicht 29A gebildet. Jeder einzelnen Durchgangsleiter 151 liegt unter einer diskreten horizontalen Elektrode 152 und stellt die elektrische Verbindung zwischen der Elektrode 152 und einer internen horizontalen Leitung wie der Leitung 153 auf der Schicht 29B her. Die internen horizontalen Leitungen 153 sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie mit den horizontalen Zeilen der diskreten horizontalen Elektroden 152 ausgerichtet sind. Einzelne interne Durchgangsleiter wie der Leiter 154 durch eine oder mehrere interne Schichten wie die Schicht 29B können dazu verwendet werden, die internen elektrischen Verbindungen zwischen einzelnen internen horizontalen Leitern 153 und anderen internen elektrischen Schaltelementen wie dem Element 156 herzustellen. Bei der oben beschriebenen elektrischen Leiteranordnung können elektrische Erregungsspannungen von anderen Schaltelementen der Gasentladungs-Bildschirmtafel wahlweise an einzelne Schaltelemente wie das Element 156, einzelne interne Durchgangsleiter wie den Leiter 154, einzelne horizontale Leiter wie den Leiter oder eine Zeile von Durchgangsleitern wie den Leitern 151 angelegt werden und gleichzeitig eine Zeile diskreter horizontaler Elektroden wie die · Elektroden 152 erregen.

Der Hauptvorteil der in den Fig. 5A und 5B gezeigten Struktur besteht in einer besseren Verhinderung der versehentlichen Ionisierung benachbarter Gaszellen in einer horizontalen Zeile von Gaszellen. Die Ausführungsform

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mit diskreten Elektroden sorgt ausserdem für eine schärfere Abbildung.

Wie bereits in vorhergehenden Absätzen beschrieben wurde, können zur Vorbereitung der Rückseite der mehrschichtigen hinteren Deckplatte 24 (Fig. HA, HB, 12A, 12B) für die Montage der Schaltungsmoduln 86 und der Schaltungsplättchen 87, sowie der hermetischen Hülle 94 und der externen Anschlussstifte 34 verschiedene Verfahren angewandt werden. Falls die externen Anschlussstifte 34 nicht vorher an der hinteren Deckplatte 24 und den Durchgangsleitern 99 angebracht werden konnten, können sie jetzt bei diesem Schritt in der Bearbeitungsfolge eingesetzt werden mit einer Ausrichtevorrichtung, geeignetem Hartlot- oder Lötmaterial und einem Ofen. Falls die noch freiliegenden Durchgangsleiter, der Metallstreifen 93 und die externen Anschlussstifte 34 nicht vorher vorbereitet werden konnten, können sie jetzt zuerst mit einem dünnen Nickel film und dann mit einem dünnen Goldfilm vorzugsweise in stromlosen Plattierungsbädern überzogen werden.

Im nächsten Montageschritt wird die Rückseite der hinteren Deckplatte horizontal nach oben schauend ausgerichtet. Bei dieser Ausrichtung kann auf die freiliegenden Durchgangs leiter ein leichter Kunstharzüberzug aufgetragen werden. Die Schaltungsmoduln 86 und die Schaltungsplättchen 87 können jetzt auf die Rückseite der hinteren Deckplatte gelegt werden, wobei ihre Verbindungslötstifte 88 und 89 zur Herstellung der inneren Verbindungen mit den entsprechenden Durchgangsleitern auf der Rückseite der hinteren Deckplatte ausgerichtet werden. Diese ganze Baugruppe wird

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dann in einen Wärmeofen gesetzt, wo die Lötstifte 88 und 89 anschmelzen und etwas verfliessen können zur Bildung der mechanischen Auflage und der elektrischen Verbindungen für die elektrischen Schaltungsmoduln 86 und die Schaltungsplättchen 87 mit den Durchgangsleitern auf der Rückseite ' der hinteren Deckplatte. Nach Entfernung aus dem Ofen, nach der Reinigung und der Säuberung kann die Baugruppe in eine Prüf- und Inspektionsvorrichtung gesetzt werden, die elektrische Verbindungen zu den externen Stiften 34 herstellt. Durch Anlegen von Versorgungsspannung und programmierter Signale an die externen Anschlussstifte 34 kann die Prüfvorrichtung elektrisch die fertig montierte Struktur untersuchen und sie dazu veranlassen, alphanumerische Zeichen auf dem Bildschirm darzustellen. Falls die Inspektion ergibt, dass fehlerhafte Schaltungsmoduln 88 oder Schaltungsplättchen 89 versehentlich in die Baugruppe einmontiert wurden, kann das fehlerhafte Teil durch Erhitzen und Anschmelzen der Lötsockel entfernt und anschliessend durch ein anderes Teil ersetzt werden, indem man den oben beschriebenen Prozess wiederholt.

Die hermetische Hülle 94 für die Moduln 86 und Plättchen 87 kann an der Rückseite der hinteren Deckplatte 29 weich-gelötet sein. Das innere Volumen der hermetisch abgeschlossenen Hülle 94 kann vorzugsweise mit trockenem Stickstoff durch die Oeffnung 131 gefüllt werden, die hinterher mit Weichlot 132 abgedichtet werden kann. Das Innere der hermetisch abgeschlossenen Hülle 94 kann aber auch mit einer Flüssigkeit gefüllt und dann abgedichtet werden, wobei die Flüssigkeit die Wärmeableitung von den Schaltungsmoduln 86 und den Schaltungsplättchen 87 unterstützt.

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Schliesslich kann das Stromversorgungs- und Signalkabel 23 (Fig. 2) an die externen Anschlussstifte 34 angeschlossen und die ganze Gasentladungs-Bildschirmtafel in ein kleines Gehäuse 19 eingesetzt werden.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Gasentladungs-Bildschirmtafel mit einer vorderen und einer hinteren Deckplatte, die eine flache gasgefüllte Kammer einschliessen und deren jede eine Mehrzahl von Erregerelektroden aufweist zur selektiven Erzeugung von Leuchtentladungen in durch je zwei gegenüberliegende Erregerelektroden bestimmten Entladungsbereichen, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Deckplatte (29) eine Mehrzahl von nichtleitenden gasdichten Schichten (29A, 29B ... 29Z) miteingeschlossenen Leiterzügen (49, 58, 62, 63, 64, 66, 67, 68, 76, 77, 78, 79) aufweist, wobei elektrische Leitungsverbindungen auch zwischen Leiterzügen verschiedener Schichten untereinander sowie mit Erregerelektroden durch quer zu den Schichten verlaufende Durchgangsleiter (46, 51, 59, 65, 81) bestehen.

   Gasentladungs-Bild chirmtafel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtleitenden Schichten (29A, 29B ... 29Z) aus Keramikmaterial bestehen, wobei diese Schichten bereits im Grünkeramikzustand mit den Leiterzügen (49, 58, 62, 63, 64, 66, 67, 68, 76, 77, 78, 79) und Durchgangs leitern (46, 51, 59, 65, 81) versehen und für die hintere Deckplatte (29) zu einer Einheit laminiert sind.

   Gasentladung-Bildschirmtafel nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Leiterzüge (58), die in der hinteren Deckplatte (29) eingeschlossen sind, mit den Erregerelektroden (42,.44) der vorderen Deckplatte (24) verbunden ist, wobei Durchgangsleiter (46, 121) zwischen den Leiterzügen (58) in der rinteren Deckplatte und den Erregerelektroden der vorderen Deckplatte,in dem die vordere mit der hinteren Deckplatte gasdicht verbindenden Teil (26, 27) der Bildschirmtafel hermetisch mit eingeschlossen sind.

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   Gasentladungs-Bildschirmtafel mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenfläche (30) der mehrschichtigen hinteren Deckplatte (29) für die Steuerung der Bildschirmanzeige notwendige elektrische Bauelemente (86, 87) montiert und mittels quer zu den Schichten verlaufenden Durchgangsleitern (91, 92) mit Leiterzügen (101, 102, 103) in der hinteren Deckplatte verbunden sind, und daß diese Bauelemente durch eine mit der Außenfläche der hinteren Deckplatte verbundenen Hülle (94) hermetisch eingeschlossen sind.

   Gasentladungs-Bildschirmtafei nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens einen Teil der Erregerelektroden (42; 43) je ein paralleler Leiterzug (58; 49) in der hinteren Deckplatte (29) vorhanden ist, der mit beiden Enden (44; 47) der zugehörigen Erregerelektrode über Durchgangsleiter (46; 48) elektrisch verbunden ist, so daß auch bei einer Unterbrechung der Erregerelektrode an ihre ganze Länge das gleiche Potential anlegbar ist.

   Gasentladungs-Bildschirmtafel mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mindestens einer der beiden Deckplatten (29) den Entladungsbereichen entsprechende separate Erregerelektroden (152) in matrixartiger Anordnung vorgesehen sind.

   Gasentladung-Bildschirmtafel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die separaten Erregerelektroden (152) bei der hinteren Deckplatte (29) vorgesehen sind, und daß je eine Reihe der separaten Elektroden mittels Durchgangs leitern (151) mit einem gemeinsamen Leiterzug (153) verbunden ist.

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