DE2952528C2

DE2952528C2 - Gasentladungsanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2952528C2
Application number: DE2952528A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 8055 Goldach Huber; Burkhard Dipl.-Phys. 8021 Hohenschäftlarn Littwin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1979-12-28
Publication date: 1985-10-10
Also published as: JPS56102051A; ATE7435T1; US4362967A; DE2952528A1; EP0031921A1; EP0031921B1

Description

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

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d) Frontplatte (4), Abstandsrahmen (2) und Steuerscheibe (5) sind so zusammengefügt, daß zwischen Frontplatte (4) und Abstandsrahmen (2) bzw. Abstandsrahmen (2) und Steuerscheibe (5) jeweils eine Nut (14) gebildet wird,

e) die äußeren Randbereiche der den Nachbeschleunigungsraum (1) begrenzenden Anodenschicht (13) und der Elektrodenbahnen erstrekken sich jeweils in diese Nut (14) hinein, ohne den Abstandsrahmen (2) zu berühren (F i g. 2).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsrahmen (2) aus Glas besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas in seinem thermischen Ausdehnungskoeffizienten dem des Leuchtschirmglases angepaßt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsrahmen (2) aus einzelnen Glasstreifen zusammengefügt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsrahmen (2) durch einen Hochtemperaturkleber in seiner Position fixiert ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß der aus einzelnen Teilen gebildete Abstandsrahmen (2) an den Stoßfugen Überlappungen bildet

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungsanzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der DE-OS 23 08 323 bekannt ist

Eine Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einer Kathode, die aus Kathodenstreifen besteht, die voneinander isoliert parallel zueinander liegen und getrennt ansteuerbar sind, ist ausder DE-OS 26 43 915 bekannt. Die Aufteilung der Kathode in einzelne voneinander isolierte Kathodenstreifen ist eine Weiterentwicklung einer Flächenkathode, wie sie aus der DE-OS 24 12 869 bekannt ist und für die Bildwiedergabe bei sogenannten Flachbildschirmen bzw. Gasentladungs-Displays verwendet wird.

Diese bekannten Anzeigevorrichtungen arbeiten nach dem Prinzip der räumlichen Trennung von Elektronenerzeugung und Elektronenbeschleunigung. Die dazu verwendeten Vorrichtungen sind in zwei Kammern aufgeteilt, die über eine an den Kreuzungspunkten ihrer Zeilen und Spalten gelochte Leitermatrix (Steuerscheibe) miteinander verbunden sind. Die Kammer zwischen der bzw. den Kathoden an der Rückplatte und den streifenförmigen Hilfsanoden als Zeilen der Leitermatrix ist der Raum für die Gasentladung. Die andere Kammer ist der Nachbeschleunigungsraum zwischen der Spaltenebene der Leitermatrix (Steuerscheibe) und einer Flächeanode, die eine Leuchtschirmelektrode darstellt. Durch Ansteuern einer der Hilfsanoden entsteht eine keilförmige Gasentladung zwischen der Kathode und der Hilfsanode über deren ganze Zeilenlänge. Bei gleichzeitigem Ansteuern einer der als Matrixspalten dienenden streifenförmigen Steuerelektroden werden in der Gasentladung erzeugte Plasmaelektroden durch die Öffnung am Kreuzungspunkt von Zeile und Spalte in den Nachbeschleunigungsraum gezogen und auf die Anode beschleunigt. Am Aufschlagort entsteht dann auf einer der Anode vorgelagerten Leuchistoffschicht ein Lichtpunkt als Abbild des angesteuerten Kreuzungspunktes der Matrix. Mit entsprechender Matrixansteuerung nach zeitlichem Ablauf und Stärke lassen sich auf dem Leuchtschirm Zeichen und Bilder darstellen.

Weiterhin ist aus der DE-OS 27 50 587 eine Gasentladungsanzeigevorrichtung mit Abstandselementen bekannt, bei der zwischen Steuerscheibe und Nachbeschleunigungsanode Stege mit konstanter Wandstärke vorgesehen sind, die sich in der Ebene der Steuerscheibe erstrecken, an den Steuerscheibenlöchern vorbeigeführt sind und abschnittsweise abwechselnd parallel und schräg zu den ihnen zugewandten Leitern verlaufen.

Für eine Abstandshalterung in einer Gasentladungsanzeigevorrichtung ist auch schon vorgeschlagen worden, zwischen Steuerscheibe (Steuerlochplatte) und Leuchtschirm mehrere aufeinander gestapelte gelochte Glasfolien anzuordnen, die auf ihren Oberflächen Metallschichten tragen. Die Metallschichten führen schwimmende Potentiale und homogenisieren dadurch das Beschleunigungsfeld (DE-OS 28 55 108).

Aus der DE-OS 26 15 721 ist bereits eine Gasentladungsanzeigevorrichtung bekannt, bei der zwar die Kriechspannungsfestigkeit im Nachbeschleunigungsraum erhöht wird. Allerdings sind in dieser bekannten Anordnung keine Maßnahmen getxoffen, um im Rand-

bereich der gegenüberliegenden Potentialschichten, in dem aufgrund der Verzerrung des elektrischen Feldes besonders leicht elektrische Überschläge auftreten, die Hochspannungs-Durchschlagsfestigkeit zu verbessern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasentladungsanzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß es möglich ist, im Nachbeschltünigungsraum eine hohe Nachbeschleunigungsspannung zu verwenden, ohne daß es in diesem Bereich zu elektrischen Überschlagen kommt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Gasentladungsanzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand zusätzlicher Ansprüche 2 bis 6.

Die erfindungsgemäße Gasentladungsanzeigevorrichtung hat den Vorteil, daß im Nachbeschleunigungsraum eine hohe Nachbeschleunigungsspannung verwendet werden kann, ohne daß es zu elektrischen Überschlägen kommt. Deshalb ist es zweckmäßig, einen stützungsfreien Nachbeschleunigungsraum zu verwenden, so daß der kritische Bereich auf die seitliche Berandung des Nachbeschleunigungsraumes beschränkt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Teile, die nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung beitragen, sind in den Figuren unbezeichnet oder weggelassen. Es zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gasentladungsanzeigevorrichtung schematisch als Ausschnitt,

F i g. 2 eine schematische Darstellung des Aufbaues des inneren Teiles des Abstandsrahmens einer Gasentladungsanzeigevorrichtung,

Fig.3 eine schematische Darstellung des Aufbaues eines inneren und eines äußeren Abstandsrahmens einer Gasentladungsanzeigevorrichtung,

F i g. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Aufbaues eines inneren und eines äußeren Abstandsrahmens,

Fig.5 eine schematische Darstellung des Aufbaues des Nachbeschleunigungsraumes für ein Leuchtschirmglas mit integriertem Abstandsrahmen und

F i g. 6 eine schematische Darstellung des Aufbaues eines zu einer Einheit kombinierten inneren und äußeren Abstandsrahmens einer Gasentladungsanzeigevorrichtung.

Die in F i g. 1 schematisch dargestellte Gasentladungsanzeigevorrichtung, bei der die Anodenschicht und der Leuchtschirm nicht eingezeichnet sind, besteht im wesentlichen aus einem Nachbeschleunigungsraum 1 mit einem überbreiten Abstandsrahmen 2 zwischen Frontplatte 4 und Steuerscheibe 5 zur Erhöhung der Hochspannungsfestigkeit der Vorrichtung. Die Klebenähte zwischen Abstandsrahmen 2 und Steuerscheibe 5 bzw. Frontplatte 4 sind mit dem Bezugszeichen 6 versehen. Der Abstandsrahmen 2 überragt dabei die Klebnähte 6 seitlich, l^ie Hochspannungsfostigkeit einer 1 mm langen Beschleunigungsstrecke bezogen auf elektrische Überschläge am Rande des Nachbeschleunigungsraumes 1 ist beispielsweise von 2,5 kV auf 6 kV erhöht, wenn der 0,8 mm hohe Glas-Abstandsrahmen 2 die Klebenaht 6 seitlich um jeweils etwa 5 mm überragt. Frontplatte 4, Abstandsrahmen 2 und Steuerscheibe 5 sind so zusammengefügt, daß zwischen Frontplatte 4 und Abstandsrahmen 2 bzw. Abstandsrahmen 2 und Steuerscheibe 5 jeweils eine Nut 14 gebildet wird.

F i g. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaues des inneren Teiles des Abstandsrahmens 2 bei der Gasentladungsanzeigevorrichtung rr.it Nachbeschleunigungsraum 1. Der Abstandsrahmen 2 reicht nahe an den aktiven Teil der mit einer Anouenschicht 13 und einer Le'ichtstoffschicht 8 versehenen Frontplatte 4 heran. Die Anodenschicht 13 und die Spaltenleiter 7 des Nachbeschleunigungsraumes 1 werden in ihren Randbereichen vom inneren Teil des Abstandsrahmens 2 durch eine Nut 14 voneinander getrennt Der innere Rand des Abstandsrahmens 2 ist frei von Abdichtmaterial, z. B. von Glaslot. Der zur äußeren Berandung der Gasentladungsanzeigevorrichtung gerichtete Teil des Abstandsrahmens 2 dient zur vakuumdichten Versiegelung. Die

' Nut zwischen Frontplatte 4 und Abstandsrahmen 2 bzw. Abstandsrahmen 2 und Steuerscheibe 5 ist in der F i g. 2 sowie in den übrigen Fig.3 bis 6 wiederum mit dem Bezugszeichen 14 versehen.

Beim Aufbau der Anzeigen gewinnt man an Optimierungsspielraum, wenn man den Abstandsrahmen diesen beiden Funktionen entsprechend in einen inneren und einen äußeren Rahmen aufteilt. An dem Glas der Frontplatte 4 sind Justierstifte 9 befestigt, die während des Herstellungsprozesses einschließlich der Glaslottechnik dort verbleiber, und die zur Justierung von Leuchtstoffraster 8, Steuerscheibe 5 und einem eventuell vorhandenen Steuergitter 10 dienen.

Die F i g. 3 bis 5 zeigen Beispiele für Aufbauvarianten.

So ist in F i g. 3 die Höhe des zweiten, äußeren Abstandsrahmen 3 größer als es der Höhe des Nachbeschleunigungsraumes 1 entspricht, um auch noch zusätzliche Steuergitter 10 ohne zusätzliche Glaslotnähte vakuumdichte versiegeln zu können. Beim Aufbau des äußeren Abstandsrahmens 3 kann man nun je nach den gestellten Anforderungen vorgesinterte Glaslotstäbe verwenden, die beim Glaslotprozeß durch die dabei ablaufende plastische Deformation des Glaslotes in die richtige Gestalt gebracht werden.

Werden jedoch besonders hohe Anforderungen an die Festigkeit der Glaslotnähte gestellt, so ist es vorteilhaft, den größten Teil des Dickenbereiches des äußeren Abstandsrahmens 3 als Glasteil(e) zu gestalten, um die Dicke der Glaslotnaht so klein wie möglich zu wählen.

Ebenso sind Übergänge zwischen den beiden geschilderten Aufbauvarianten möglich.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein zusätzliches, mit einer Potentialschicht versehenes Steuergitter 10 zwischen der mit der Anodenschicht 13 und einer Leuchtstoffschicht 8 versehenen Frontplatte 4 und der mit den Spaltenleitern 7 versehenen Steuerscheibe 5 im Nachbeschleunigungsraum 1 angeordnet.

Beim Zusammenbau der Vorrichtung wird zunächst auf der Steuerscheibe 5 das Steuergitter 10 in die richtige Position gebracht und mit einem Hochtemperaturkleber an einigen Punkten (Klebenähten 6) in Bezug zur Steuerscheibe 5 fixiert. Anschließend wird der innere Abstandsrahmen 2 auf dem Steuergitter 10 ebenfalls mit einigen Tropfen eines Hochtemperaturklebers fixiert.

Zur vakuumdichten Versiegelung des Aufbaues werden vier vorgesinterte Glaslotstäbe mit einer Breite von ca. 1 mm und einer Dicke von 2.5 mm bis 3 mm außen um den inneren Abstandsrahmen 2 gelegt. Der ganze Aufbau wird dann einem Temperprozeß unterzogen. Das

anfänglich im Überschuß vorhandene Glaslot füllt beim Absinken der Frontplatte 4 auf das durch Steuergitter 10 und inneren Abstandsrahmen 2 bestimmte Niveau noch.vorhandene Lücken aus und erzeugt so eine dichte

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Verbindung zwischen Steuerscheibe 5 und Frontplatte 4. Zum Justieren der Anordnung sind wiederum Justierstifte 9 vorgesehen.

Bei dem in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiel werden wiederum zwei Abstandsrahmen verwendet. Der innere Abstandsrahmen 2 begrenzt den Nachbeschleunigungsraum 1 zwischen der mit einer Potentialschicht 13 und einem Leuchtstoffraster 8 versehenen Frontplatte 4 und dem mit einer Potentialschicht versehenen Steuergitter 10, das auf der mit den Spaltenleitern 8 versehenen Steuerscheibe 5 angeordnet ist. Abstandsrahmen 2, Steuergitter 10 und Steuerscheibe 5 sind mittels Justierstiften 9 justiert und durch Klebenähte 6 aus _t einem Hochtemperaturkleber fixiert. Der äußere Ab- J Standsrahmen 3 besteht an zwei gegenüberliegenden 15 | Seiten aus mit Glaslot 11 bepasteten Glasstreifen und an beiden anderen Seiten aus Glaslot.

F i g. 5 zeigt den Aufbau des Nachbeschleunigungsraumes 1 für ein Leuchtschirmglas mit integriertem Abstandsrahmen. Da im Gegensatz zu dem Bildschirmaufbau mit einer ebenen Frontplatte 4 beim Aufbau nach F i g. 5 die leitfähige Anodenschicht 13 der Frontplatte 4 nur im Inneren des Nachbeschleunigungsraumes 1 vorhanden ist, kann auf den äußeren Teil des breiten Abstandsrahmens verzichtet werden. Daher kann man den Hochspannungsüberschläge verhindernden und in den Innenraum 1 hineinragenden Teil des Abstandsrahmens 2 in Form von Glasstreifen in die Bildschirmwanne hineinlegen und am Rand des integrierten Abstandsrahmens z. B. mit Glaslot 11 befestigen, nachdem alle für die Funktion des Bildschirmes wichtigen Schichten auf die Frontplatte 4 aufgebracht sind. Der an der Frontplatte 4 angebrachte Justierstift 9 dient wiederum zum Jusiteren von Steuerscheibe 5, von Steuergitter 10, das mit einer Metallisierung (Potentialschicht) versehen ist und von Abstandsrahmen 2.

F i g. 6 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaues eines zu einer Einheit kombinierten inneren und äußeren Abstandsrahmens 2 bei einer Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einem Nachbeschleunigungsraum 1, der von der mit Spaltenleitern 7 versehenen Steuerscheibe 5 und dem mit der Anodenschicht 13 und einer Leuchtstoffschicht 8 versehenen Frontplatte 4 begrenzt ist Der Justierstift 9 reicht von der Frontplatte 4 durch den Abstandsrahmen 2 und die Steuerscheibe 5 hindurch. Der Abstandsrahmen 2 ist mit der Steuerscheibe 5 und der Frontplatte 4 über Glaslotschichten 11 gasdicht verbunden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Gasentladungsanzeigevorrichtung mit

a) einem gasgefüllten Innenraum, der auf der einen Seite durch eine Frontplatte (4) und auf der gegenüberliegenden Seite durch eine Rückplatte gasdicht abgeschlossen ist, wobei

al) die Frontplatte (4) auf ihrer Innenseite mit einer Anodenschicht (13) und einem Leuchtschirm (8) versehen ist und wobei

a2) auf der Innenseite der Rückplatte eine oder mehrere gegeneinander elektrisch isolierte Kathode(n) angeordnet sind,

b) einer zwischen der Frontplatte (4) und der Rückplatte verlaufenden Steuerscheibe (5), die hl) den gasgefüllten Innenraum in einen der Rückplatte zugewandten Gasentladungsraum und einen der Frontplatte (4) züge- wandten Nachbeschleunigungsraum (1) unterteilt, die

b2) auf ihrer einen Seite als Zeilenleiter (12) und auf ihrer anderen Seite als Spaltenleiter (7) eine Matrix bildende und jeweils getrennt ansteuerbare Elektrodenbahnen trägt, und die

b3) an den Kreuzungspunkten von Zeilenleitern (12) und Spaltenleitern (7) zusammen mit diesen Elektrodenbahnen durchgehende Öffnungen enthält, so daß Elektronen vom Gasentladungsraum in den Nachbeschleunigungsraum (1) gelangen können,

c) einem zwischen der Steuerscheibe (5) und der Innenseite der Frontplatte (4) angeordneten Abstandsrahmen (2), der den Nachbeschleunigungsraum (1) seitlich begrenzt und dessen lichte Weite mit der äußeren Berandung des Leuchtschirms (8) weitgehend übereinstimmt,