DE2855108A1 - Abstandshalterung in einer gasentladungsanzeigevorrichtung - Google Patents
Abstandshalterung in einer gasentladungsanzeigevorrichtungInfo
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- H01J17/00—Gas-filled discharge tubes with solid cathode
- H01J17/38—Cold-cathode tubes
- H01J17/48—Cold-cathode tubes with more than one cathode or anode, e.g. sequence-discharge tube, counting tube, dekatron
- H01J17/49—Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current
Description
28551
AEDIEBTGESELLSCHAFI unser Zeichen
Berlin und München VPA
78P 12 25 BRD
Abstandshalterung in einer Gasentladungsanzeigevorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Abstandshalterung in einer Gasentladungsanzeigevorrichtung, bei der Glaselemente
zwischen einer Steuerlochplatte und einem Leuchtschirm angeordnet sind.
Bei einer Gasentladungsanzeigevorrichtung (Plasma-Display) in der Ausführung eines sog. Flachen BiIdschirms,
wie es beispielsweise in der DE-OS 24 12 869 beschrieben ist, stellt die Abstandshalterung zwischen
der Steuerlochplatte und dem Leuchtschirm ein schwieriges Problem dar, weil dieser Abstand über die gesamte
Bildschirmfläche mit großer Genauigkeit eingehalten werden muß. Er bestimmt zusammen mit der Größe der
Steuerplattenlöcher den Durchgriff der Hochspannungselektrode an der Frontplatte auf die Steuerelektroden
und damit die Steilheit der einzelnen Bildpunkte.
12.12.78 / RH 1 Ode
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Aus der DE-OS 26 15 721 sind Lösungsvorschläge für dieses Problem bekannt. Stützstäbe aus isolierendem
Material sorgen für die Abstandshalterung. Es ist auch schon vorgeschlagen worden (Patentanmeldung
P 27 50 5Ql), mäanderförmige Glasstreifen oder einen wabenförmigen Glaskörper als Abstandsstücke zwischen
Steuerlochplatte und Leuchtschirm vorzusehen.
Ein weiterer Vorschlag (Patentanmeldung P 28 02 976.7) geht von einem vorteilhaften Herstellverfahren für
Lochplatten aus und sieht mehrere aufeinanderliegende dünne gelochte Glasplatten vor. Die Löcher werden durch
Ätzen hergestellt. Damit die unvermeidlichen seitlichen Unterätzungen gering bleiben, werden die dünnen
Glasplatten einzeln geätzt d.h. es wird dafür gesorgt, daß der einzelne Itzvorgang nur eine geringe Tiefe
schaffen muß. Die dabei entstehende seitliche Unterätzung ist zwar für die einzelne Tiefenätzung relativ
groß, nicht jedoch in Bezug auf die gesamte Tiefe der übereinanderliegenden Löcher. Dies ist
angesichts der hohen Toleranzanforderungen von großem Vorteil. Beispielsweise ist der einzuhaltende Abstand
in der Größenordnung von 1 mm und damit ebensogroß auch die Stärke der Abstandshalterung und die Tiefe
der Löcher darin. Die Stegstärke zwischen den Löchern soll aber 0,1 mm nicht überschreiten, weil die Löcher
einerseits ausreichend groß, andererseits aber in genügender Zahl vorhanden sein müssen. Pro Bildpunkt
(die Gesamtzahl ergibt sich aus 625 Zeilen χ 1500 Spalten) muß ein Loch vorhanden sein, und alle Löcher
müssen gleichmäßig voneinander distanziert sein.
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- ^ - VPA 78P 1225 BRD
Nach diesem beschriebenen Vorschlag ist bis auf die
für die durchgehenden Elektronenbahnen vorgesehenen Löcher der gesamte sog. Nachbeschleunigungsraum zwischen
der Steuerlochplatte und dem Leuchtschirm von einem Glaskörper ausgefüllt. Der Abstand kann
damit zuverlässig über die gesamte Leuchtschirmfläche eingehalten werden. Durch die verhältnismäßig
engen Löcher in dem Isolatorkörper entstehen jedoch Probleme hinsichtlich der Feldverteilung. Die Lochwände
und das Glas können sich sowohl durch gestreute Primärelektronen als auch durch Sekundärelektronen
vom Leuchtschirm her statisch aufladen. Es entstehen Inhomogenitäten innerhalb des elektrischen
Feldes zwischen der Steuerlochplatte und der auf dem Leuchtschirm liegenden (Nachbeschleunigungs-)
Anode, die im Extremfall das Durchkommen der Elektronen zum Leuchtschirm verhindern können. Dies umsomehr, als
bei der flachen Bauweise die Beschleunigungsspannungen nicht sehr hoch sein können und die Elektronen
deswegen niederenergetisch sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bereits vorgeschlagene Abstandshalterung so zu gestalten,
daß nicht nur die mechanisch-geometrische Funktion des Abstandhaltens sondern auch die elektronischen
Anforderungen erfüllt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei. einer Abstandshalterung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
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vorgesehlagen:
a) mehrere Glasfolien liegen aufeinandergestapelt
zwischen der Steuerlochplatte und dem Leuchtschirm
und füllen den gesamten Zwischenraum aus; b) die Glasfolien sind mit demselben lochraster wie
die Steuerlochplatte gelocht;
die Löcher kommen fluchtend so aufeinander zu liegen,
daß durchgehende Wege zu den einzelnen Bildpunkten des Leuchtschirms entstehen;
c) mindestens zwischen zwei aufeinanderllegenden Glas-
c) mindestens zwischen zwei aufeinanderllegenden Glas-
folien "befindet sich eine Metallschicht.
Eine solche Gasentladungsanzeige vereint den Vorteil der exakten Abstandshalterung zwischen Steuerlochplatte
und Leuchtschirm mit dem Vorteil einer zuverlässigen elektrischen Elektronenstrahlführung. Das
elektrische Feld zwischen Steuerlochplatte und Anode wird durch Zwischenschalten von Potentialflächen stabil
gehalten. Schon eine einzige Metallschicht verbessert die Homogenität des Feldes. Bei mehreren kommen die
Vorteile des Folienaufbaus voll zur Geltung, weil zwischen jedes Glasfolienpaar eine solche Metallschicht
für die Potentialverteilung eingesetzt werden kann.
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Vorteilhaft ist insbesondere für den benötigten Fertigungsaufwand,
wenn die Metallschichten dadurch entstehen, daß ätzresistente Metallschichten, die beim
Ätzen der Glasfolien zum Abdecken der Stege zwischen den Löchern dienen, auf den Glasfolien verbleiben,
allerdings mindestens auf der an die Steuerlochplatte anliegenden Glasfolienoberfläche entfernt sind.
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Auf diese Weise bedarf es für die Metallschichten
keines weiteren Fertigungsschrittes. Die Metallschichten sind auf schwimmenden Potentialen gehalten.
Eine weitere Verbesserung im Hinblick auf eine homogenisierte Potentialverteilung wird erreicht,
wenn die Wände der Glasfolienlöcher mit einem Widerstandsbelag versehen werden. Das geschieht beispielsweise
durch Tempern des Glases in einem geeigneten Metallsalzdampf.
Von Vorteil ist, wenn das Glas der Steuerlochplatte, der Glasfolien und des Leuchtschirms aus demselben
Material besteht, zumindest denselben thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat. Das wirkt sich nicht
nur auf die notwendigen Glas-Glas-Verbindungen günstig aus, d.h. thermisch bedingte Rißbildungen
sind nicht zu befürchten - sondern wegen der Stabilität der Geometrie auch auf die Stabilität
der elektrischen Verhältnisse. Das gilt sowohl für eine Ausgestaltung der Abstandshalterung, wonach die
Glasfolien über Positionierstifte in der richtigen Eage zueinander gehalten werden, als auch für die
Ausgestaltung, wonach die Glasfolien seitlich über die aktive Bildfläche hinausreichen und als vakuumdicht
verschmolzenes Verbindungselement zwischen der Steuerlochplatte und dem Leuchtschirm dienen. Die thermische
Stabilität ist auch dann gegeben, wenn etwa Sonnenlicht auf die Frontseite eine einseitige Erwärmung ver
ursacht. Der in sich weitgehend zusammenhängende und
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verhältnismäßig einheitliche Glaskörper des eigentlichen bilderzeugenden Torrichtungsteils - Steuerlochplatte, Abstandshalterung und leuchtschirm sorgt
in sich für eine ausgleichende Wärmeleitung. 5
Anhand eines in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert
werden. Dabei zeigen die
Pig. 1 einen Schnitt durch eine eingebaute erfindungsgemäße Abstandshalterung, eingebaut in eine Gasentladungsvorrichtung (im folgenden Plasma-Display genannt);
Pig. 1 einen Schnitt durch eine eingebaute erfindungsgemäße Abstandshalterung, eingebaut in eine Gasentladungsvorrichtung (im folgenden Plasma-Display genannt);
Fig. 2 die Draufsicht auf eine der gelochten Glasfolien.
Mit 1 ist in Fig. 1 der Leuchtschirm eines Plasma-Displays
bezeichnet. Darauf bzw. vom Betrachter gesehen dahinter befinden sich eine Leuchtschicht 1.1
in Gestalt von Leuchtpunkten und darauf eine Anodenschicht 12. Darauf liegen aufeinandergestapelt drei
Glasfolien 2,3,4 und darauf eine Steuerlochplatte 5. Auf beiden Oberflächenseiten der Steuerlochplatte 5
sind Elektrodenbahnen 13 und 14 für die Zeilen- und Spaltenansteuerung angeordnet, wie dies in der
DE-OS 24 12 869 beschrieben ist. Zwischen den Glasfolien 2 und 3 liegt eine Metallschicht 7, zwischen
den Glasfolien 3 und 4 eine Metallschicht 8. Die linke Hälfte der Pig. 1 zeigt eine Ausführung, wo die Glasfolien
2,3,4 und die Steuerlochplatte 5 über Positionier-
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-f- VPA
stifte 10 gehaltert sind. Nach der Ausführung der rechten Hälfte sind die Glasfolien 2,3,4 und die
Steuerlochplatte 5 herausgeführt und am Rand mit dem Flansch 6 und mit dem Leuchtschirm 1 verschmolzen.
Auf dem Rand der Steuerlochplatte 5 sitzt der flanschförmig verdickte Rand 6 des hinteren
Teils des Plasma-Displays.
Das Prinzip sei nur kurz geschildert:
Der zwischen Displayrückwand und Steuerlochplatte 5 liegende Raum ist eine Gasentladungskammer mit rückwärtiger
Kathode und zeilenweise auf der Steuerlochplatte 5 angeordneten Hilfsanoden 13· Durch Ansteuern
der Kathode und einer der Hilfsanoden 13 brennt eine keilförmige Gasentladung. Wird weiterhin eine der auf
der vorderen Seite der Steuerlochplatte 5 spaltenweise angeordnete Steuerelektrodenbahn 14- angesteuert,
dann werden durch das an dem Kreuzungspunkt der Zeile und Spalte durch die Steuerlochplatte 5 durchgehende
Loch Elektronen aus dem Gasentladungsraum in den zwischen der Steuerlochplatte 5 und der Anodenschicht
12liegenden Efachbeschleunigungsraum gezogen und dort durch die Hochspannung der Anodenschicht 12
hoch beschleunigt. Diese Elektronen treffen auf den entsprechenden Bildpunkt in der Leuchtschicht 11 und
erzeugen dort einen leuchtenden Fleck, der vom Betrachter als Lichtpunkt auf dem Bildschirm wahrgenommen
wird.
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Zwischen dem Leuchtschirm!und der Steuerlochplatte 5
liegt die erfindungsgemäße Abstandshalterung. Sie
"besteht aus den drei auf einander ge stapelten Glasfolien 2,3 und 4 und den metallischen Zwischenschichten
7 und 8j an den Lochstellen der Steuerlochplatte 5 haben sie durchgehende fluchtende Löcher. Ein Beispiel
für die Form der Löcher zeigt die Pig. 2.
Die Löcher in der Steuerlochplatte 5 und in den Glasfolien 2,3»4 entstehen durch Ätzen. Das Entfernen
von Glasmaterial durch Ätzen von Löchern an bestimmten Stellen verlangt immer bestimmte
Verhältnisse von Größe und Abstand der Löcher voneinander zur Tiefe d.h. bei durchgehenden Löchern zur
Glasdicke. Diese Verhältnisse bestimmen die unvermeidliche seitliche Unterätzung und damit die mögliche
Zahl der Löcher sowie die mechanische Stabilität der gesamten Anordnung hinsichtlich der zwischen den Löchern
verbleibenden Stege. Beim vorliegenden Beispiel von drei aufeinanderliegenden Glasfolien 2,3>4 mit einer
Stärke in der Größenordnung der Stärke der Steuerlochplatte 5 von etwa 1/3 mm ist die seitliche ünterätzung
auf ein erträgliches Maß reduziert.
Die Glasfolien 2,3»4 werden einzeln geätzt mit derselben Ätzmaske wie die Steuerlochplatte 5. Dadurch
ist nach dem Zusammenbau ein genaues Fluchten der Löcher garantiert. Zuerst wird auf die zu ätzende
Glasplatte bzw. -folie eine für das Glasätzmittel resistente Metallschicht aufgebracht, darauf eine
Photolackschicht. Über die geraeinsame Ätzmaske wird
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die Photolackschicht an den zu ätzenden Stellen belichtet und dort das Metall mit einem entsprechenden
Ätzmittel entfernt. Die restliche Metallschicht deckt die Glasstege ab, die stehenbleiben sollen. Die Metallschichten
können auf den Glasfolien 2,3,4 verbleiben mit Ausnahme der Metallschicht, die an die Steuerlochplatte 5 angrenzt. Dort könnte die Metallschicht an
den Steuerelektrodenbahnen 14 Kurzschlüsse oder zumindest Feldverzerrungen hervorrufen. Die Metallschichten
7,8 homogenisieren das Potentialgefälle im Beschleunigungsraum. Die auf der Glasfolie 2 verbleibende
und der Anodenschicht 12 zugekehrte Metallschicht hat keine weitere Auswirkung.
Weiter ist als eine Ausgestaltung ein Loch dargestellt, wo die Wände in den Glasfolien 2,3 und 4
mit einer Widerstandsschicht 9 belegt sind. Örtliche Aufladungen der lochwände sind hier ganz vermieden.
Die Homogenität des Feldes ist noch weiter verbessert.
6 Patentansprüche
2 Figuren
2 Figuren
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-AU-
Leerseite
Claims (6)
- - 1 - YPA 78 P 1 2 2 5 BRDPatentansprüche(j?. Abstandshalterung in einer Gasentladungsanzeigevorrichtung, bei der Glaselemente zwischen einer Steuerlochplatte und einem leuchtschirm angeordnet sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:a) mehrere Glasfolien (2,3,4) liegen aufeinandergestapelt zwischen der Steuerlochplatte (5) und dem Leuchtschirm und füllen den gesamten Zwischenraum aus;b) die Glasfolien (2,3,4) sind mit demselben lochras ter wie die Steuerlochplatte (5) gelocht; die Löcher kommen fluchtend so aufeinander zu liegen, daß durchgehende Wege zu den einzelnen Bildpunkten des Leuchtschirms entstehen;c) mindestens zwischen zwei aufeinanderliegenden Glasfolien (2,3,4) befindet sich eine Metallschicht (7 bzw. 8).
- 2. Abstandshalterung nach Anspruch 1, gekenn zeichnet durch folgendes Merkmal: die Metallschichten (7,8) entstehen dadurch, daß ätzresistente Metallschichten, die beim Ätzen der Glasfolien (2,3,4) zum Abdecken der Stege zwischen den Löchern dienen, auf den Glasfolien (2,3,4) verbleiben, allerdings mindestens auf der an die Steuerlochplatte (5) anliegenden Glasfolienoberfläche entfernt sind.ORIGINAL INSPECTED030026/0368- 2 - VPA 78 P 12 2 5 BRO
- 3. Abstandshalterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Wände der frlasfolienlöcher mit einem Widerstandsbelag (9) versehen sind.
- 4. Abstandshalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Glasfolien (2,3,4) seitlich über die aktive Bildfläche hinausreichen und als vakuumdicht verschmolzenes Verbindungselement zwischen der Steuerlochplatte (5) und dem Leuchtschirm (1) dienen.
- 5. Abstandshalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Glasfolien (2,3,4) über Positionierstifte (10) in der richtigen Lage zueinander gehalten werden.
- 6. Abstandshalterung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Glas der Steuerlochplatte (5), der Glasfolien (2,3,4) und des Leuchtschirms (1) aus demselben Material besteht, zumindest denselben thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat.030026/0368
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