EP0023357B1 - Steuerplatte für eine Gasentladungsanzeigevorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer solchen Steuerplatte - Google Patents

Steuerplatte für eine Gasentladungsanzeigevorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer solchen Steuerplatte Download PDF

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EP0023357B1
EP0023357B1 EP80104435A EP80104435A EP0023357B1 EP 0023357 B1 EP0023357 B1 EP 0023357B1 EP 80104435 A EP80104435 A EP 80104435A EP 80104435 A EP80104435 A EP 80104435A EP 0023357 B1 EP0023357 B1 EP 0023357B1
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EP
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carrier plate
control
plate
holes
conductor paths
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EP80104435A
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EP0023357A1 (de
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Manfred Dr.Phil. Kobale
Burkhard Littwin
Rolf Dr. Rer. Nat. Wengert
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J17/498—Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current with a gas discharge space and a post acceleration space for electrons

Definitions

  • the invention relates to a control plate for a gas discharge display device with a carrier plate made of electrically insulating material, which carries on one side as a row conductor and on the other side as a column conductor forming a matrix and each separately controllable metallic conductor tracks and together with these tracks in the intersection points of the matrix has continuous control holes, each of the holes forming a row being electrically connected to one another and the column conductors being very high-resistance or completely separated from the row conductors.
  • Such a control plate is used in a gas discharge display device for matrix control of the individual pixels.
  • the control hole is released at the respective intersection of row conductor and column conductor.
  • electrons are drawn from the plasma of the gas discharge space located behind the control plate into the acceleration space located in front of the control plate and accelerated towards the anode in this space.
  • a light spot is then formed on a phosphor layer located in front of the anode as an image of the controlled crossing point of the matrix.
  • Such a display device works on the principle of spatial separation of electron generation and electron acceleration (two-chamber principle) and is known, for example, from DE-OS 2 412 869 and DE-OS 2 615 721.
  • control plate The structure of a control plate is also described in these published documents. It consists of a carrier plate made of electrically insulating material, for example made of glass, with the conductor tracks (control electrode tracks) on both sides of the plate.
  • the matrix control plates are currently manufactured in such a way that the hole structures necessary for the passage of electrons are only etched into the glass after the conductor structures have been applied (on the front and back of the plate perpendicular to one another). For etching reasons, very thin glass plates must be assumed for very fine grid structures.
  • the present invention has for its object to avoid these disadvantages and to provide a control plate with good mechanical stability and electrically separated row and column conductors of high geometric resolution. To achieve this object, it is proposed according to the invention in a control plate of the type mentioned at the outset that the metallic conductor tracks extend into the control holes of the carrier plate in a defined manner.
  • the carrier plate is preferably made of glass or ceramic and has thicknesses between 0.3 and 2 mm.
  • a further improvement in the control properties is achieved in that the metallic conductor tracks of the column conductors fill almost the entire hole area of the associated control holes and that the metallic conductor tracks of the row conductors extend only slightly into the control holes assigned to them.
  • a line grid over masks is exposed on both sides of the plate, perpendicular to each other.
  • the line structure is either chosen exactly in the grid step to match the existing hole pattern and exposed so that during development each path runs across a row of holes and is completely free of photoresist, or a line pattern is used that is considerably finer than the line pattern. or column grid of the perforated surface. Diffuse light always gets into the holes during exposure and any positive photoresist located there is then also removed. However, this method remains - if there is varnish in the holes - limited to the use of positive working photoresist. When using photoresist foils, this limitation to "positive" is not necessary.
  • the use of the fine line pattern considerably reduces the adjustment effort required between the hole pattern and the conductor pattern.
  • the dimensioning of the conductor track grid ensures that neither two rows of holes are connected nor one row of holes remains without continuous contact. This applies equally to the front and back of the carrier plate.
  • the metallic surfaces freed from the development of photoresist on both sides e.g. B. galvanically reinforced with Cu and / or nickel, up to a thickness of some 11 m. The reinforcement also extends - in a weakened thickness - into the holes.
  • Conductor tracks are created which are still connected to each other by the thin metal layer covered with photoresist.
  • conductor tracks remain on both sides, which are electrically separated from one another and are in each case contacted through via the control holes.
  • the conductor tracks extending beyond the perforated surface of the carrier plate can be electrically contacted and controlled - front and rear of the plate separately.
  • the control plate according to the invention has the essential advantage that the subsequent introduction of control openings in thick, metallized plates made of electrically insulating material, for. B. is avoided by electron beam or laser drilling.
  • the metallization in the holes prevents charging effects in the holes and thus achieves a sufficient control effect.
  • the passage of charge carriers through the control holes is no longer restricted due to the elimination of the charge on the hole walls.
  • the control plate shown in Fig. 1 consists of a carrier plate 4 made of electrically insulating material, preferably of photo-shaped glass.
  • a carrier plate 4 made of electrically insulating material, preferably of photo-shaped glass.
  • the metallic conductor tracks 1, 2 extend into the control holes 3 of the carrier plate 4 so far that the respective rows of holes are electrically connected to one another and the column conductors 1 and the row conductors 2 are very high-resistance (R ⁇ 100 M ⁇ ) or are completely separated from one another.
  • the metallic conductor tracks 1, 2 of the column conductors 1 fill almost the entire hole area of the associated control holes 3, while the row conductors 2 extend only slightly into the control holes 3 assigned to them in the carrier plate 4. With this embodiment, even better control properties are achieved.
  • Fig. 3 shows an arrangement for the vapor deposition on both sides of a 1 mm thick carrier plate 4 (80 mm x 80 mm), each with an adhesive layer (20 nm A1 2 0 3 ) and a metal layer (300 nm Cu) at 170 ° C substrate temperature.
  • the maximum angle ⁇ of the vaporization beam 6 incident on the substrate is selected such that the distance 5 of the Cu layers vaporized into the holes 3 from both sides - one after the other or with two sources - is a minimum (place of greatest approximation) 0.1 mm .
  • the diameter of the circular holes 3 is 0.4 mm.
  • the substrate axis of rotation provided with the reference numeral 7 is perpendicular to the vapor-coated surface of the carrier plate 4. The distance of the evaporator source from the substrate is more than five times the substrate diameter; the deviation of ⁇ across the substrate area is therefore less than 9%.
  • a mask with a line pattern at 50 ⁇ m spacing serves as an exposure mask for both sides - offset by 90 °.
  • the adjustment on both sides of the line grid takes place optically through the holes 3 or the edges of the photo-shaped glass.
  • the exposed webs and the lacquer in the diffusely exposed holes 3 are removed in the developer bath.
  • the bare copper areas are galvanically reinforced with 3 ⁇ m copper and 1 I lm nickel as corrosion protection for the copper.
  • the positive varnish is then removed by exposing the entire area to both sides and developer bath.
  • the conductor separation is done by etching the exposed copper surfaces z. B. with FeC1 3 solution.
  • a final cleaning is carried out with ultrasound in acetone and / or in aqueous acidic and basic solutions as well as water baths.
  • negative or positive resist films can also be used.
  • Fig. 4 shows a control plate manufactured according to a modified method.
  • a copper metallization is applied to the ceramic support plate 4, which sits on the surface of both sides and continuously in the holes 3.
  • As a method for. B. vapor deposition at large angles x (see Fig. 3) and currentless deposition processes.
  • the layer thickness on the surfaces of both sides is approximately 300 nm.
  • the structure is generated in the manner described in connection with FIG. 3 with a line mask.
  • the exposure times are chosen so short that the plugs 8 are not exposed to light and after double-sided exposure and development of the carrier plate 4, the wall height occupied by the plug edges is at least 100 ⁇ m, while the perforated walls are freed of photoresist from both sides up to the plugs .
  • the conductor tracks are built up by galvanic amplification according to the exemplary embodiment according to FIG. 3. Subsequently, exposure is carried out very intensively on both sides and the remaining photoresist is developed from the conductor tracks and the plugs 8 from the holes 3.
  • both the conductor tracks are separated from one another and the non-reinforced metal rings in the holes 3, which have been freed from the plugs 8, are etched away, as a result of which the metallizations on the two sides are separated from one another.
  • the final cleaning takes place as in the exemplary embodiment described in FIG.
  • a support plate 4 provided with a metallization 11 on both sides through the holes 3 is sprayed with positive-working photoresist 10 from one side (column side) and then sprayed with negative photoresist 12 on the other side.
  • the layer thicknesses are 5 ⁇ m each.
  • the grid and dimensions of the carrier plate 4 correspond to the exemplary embodiment according to FIG. 3.
  • Two exposure masks are used. In the first exposure, the column side is exposed so that the individual rows of holes - and the interconnects connecting them - are exposed and at the same time the negative lacquer sprayed into the holes 3 from the row side is crosslinked at the opposite end of the holes 3. The line side is then exposed with the mask, so that the conductor tracks running in each case over the rows of holes and around the holes 3 are not exposed.
  • photoresist is only available as spacing lines for the conductor tracks and in holes 3, only negative paint rings remain at the "line end" of holes 3.
  • the exposed copper tracks via the holes 3 and the metallizations of the holes 3 connected with the column lines are galvanically reinforced.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiments shown.
  • photosensitive metal pastes which, for. B. can be applied over the entire area by screen printing.
  • the negative pressure applied it is possible to let the layer protrude more or less deeply into the holes.
  • the exposure, peeling and annealing processes can then be carried out in the usual way.

Landscapes

  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steuerplatte für eine Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einer Trägerplatte aus elektrisch isolierendem Material, die auf ihrer einen Seite als Zeilenleiter und auf ihrer anderen Seite als Spaltenleiter eine Matrix bildende und jeweils getrennt ansteuerbare metallische Leiterbahnen trägt und zusammen mit diesen Bahnen in den Kreuzungspunkten der Matrix durchgehende Steuerlöcher hat, wobei die jeweils eine Reihe bildenden Löcher elektrisch miteinander verbunden sind und die Spaltenleiter von den Zeilenleitern sehr hochohmig oder völlig getrennt sind.
  • Eine derartige Steuerplatte dient bei einer Gasentladungsanzeigevorrichtung zur Matrixansteuerung der einzelnen Bildpunkte. Durch Ansteuern einer Zeilenleiterbahn und einer Spaltenleiterbahn wird das Steuerloch an dem jeweiligen Kreuzungspunkt von Zeilenleiter und Spaltenleiter freigegeben. Dadurch werden Elektronen aus dem Plasma des hinter der Steuerplatte liegenden Gasentladungsraumes in den vor der Steuerplatte liegenden Beschleunigungsraum gezogen und in diesem Raum auf die Anode hin beschleunigt. Am Aufschlagsort entsteht dann auf einer der Anode vorgelagerten Leuchtstoffschicht 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. Eine solche Anzeigevorrichtung arbeitet nach dem Prinzip der räumlichen Trennung von Elektronenerzeugung und Elektronenbeschleunigung (Zweikammerprinzip) und ist beispielsweise aus der DE-OS 2 412 869 und aus der DE-OS 2 615 721 bekannt.
  • In diesen Offenlegungsschriften ist auch der Aufbau einer Steuerplatte beschrieben. Sie besteht aus einer Trägerplatte aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise aus Glas, mit den Leiterbahnen (Steuerelektrodenbahnen) auf beiden Plattenseiten.
  • Die Matrix-Steuerplatten werden derzeit so hergestellt, daß erst nach dem Aufbringen der Leiterstrukturen (auf der Vorder- und Rückseite der Platte senkrecht zueinander) die für den Elektronendurchlaß notwendigen Lochstrukturen in das Glas geätzt werden. Aus ätztechnischen Gründen muß bei sehr feinen Rasterstrukturen von sehr dünnen Glasplatten ausgegangen werden.
  • Das nachträgliche Einbringen von Steueröffnungen in fertig metallisierte dicke Trägerplatten aus elektrisch isolierendem Material, z. B. durch Elektronenstrahl- oder Laserbohren hat den Nachteil, daß in den Löchern keine Metallisierung ist und Aufladungseffekte in den Steuerlöchern eine ausreichende Steuerwirkung verhindern bzw. ein Durchtritt von Ladungsträgern infolge Aufladung der Lochwände sehr eingeschränkt wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden una eine Steuerplatte mit guter mechanischer Stabilität sowie elektrisch voneinander getrennten Zeilen- und Spaltenleitern hoher geometrischer Auflösung zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Steuerplatte der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die metallischen Leiterbahnen in die Steuerlöcher der Trägerplatte definiert hineinreichen.
  • Die Trägerplatte besteht dabei vorzugsweise aus Glas oder Keramik und weist Dicken zwischen 0,3 und 2 mm auf.
  • Eine weitere Verbesserung der Steuereigenschaften wird dadurch erreicht, daß die metallischen Leiterbahnen der Spaltenleiter fast den ganzen Lochbereich der zugeordneten Steuerlöcher ausfüllen und daß die metallischen Leiterbahnen der Zeilenleiter nur geringfügig in die diesen zugeordneten Steuerlöcher reichen.
  • Eine erfindungsgemäße Steuerplatte wird vorzugsweise nach folgendem Verfahren hergestellt:
    • Als Lochplatten dienen glasige oder keramische Platten oder Platten eines anderen isolierenden Materials, zweckmäßig mit Dicken zwischen 0,3 und 2 mm. Die Platten sind entweder plan oder in einer Richtung gekrümmt und tragen das für die Durchsteuerung elektrischer Ladungsträger nötige Lochraster hoher Auflösung (Lochzahl/cmz>100) mit beliebiger Form und Größe von Raster und Löchern. Die stabile Lochplatte (Trägerplatte) wird beidseitig ganzflächig metallisiert, und zwar so, daß die beiden Metallisierungen zumindest teilweise in die Löcher hineinreichen, ein Kontakt der beiden Seiten über die Löcher aber vermieden wird oder der Kontakt, über sehr dünne Schichten, sehr hochohmig ist (R > 100 MQ). Die Metallisierung erfolgt z. B. durch Bedampfung mit Kupfer (ca. 300 nm), wobei als Haftschicht z. B. Aluminiumoxid oder Titan (ca. 20 nm) dient und zur Erzielung hoher Haftfestigkeiten eine Substratheizung über 130°C und/oder ein Beglimmen erfolgt. Beide Seiten werden unter einem schrägen Winkel und gleichzeitiger Substratdrehung um eine Achse senkrecht zur Substratoberfläche bedampft, so daß in den Löchern der Trägerplatte die geforderten elektrischen Trenneigenschaften erreicht werden. Die Metallisierung kann auch so erfolgen, daß beide Seiten zusammenhängen. Die Trennung in den Steuerlöchern erfolgt dann nachträglich. Nach. dem beidseitigen Metallisieren der Trägerplatte werden beide Metalloberflächen mit Fotolack beschichtet. Es spielt keine Rolle, ob Fotolack in die Löcher gelangt oder nicht (Sprühen, Rollercoating, Folientechnik). In den meisten Fällen wird positiv arbeitender (bei Belichtung löslicher) Fotolack aufgesprüht; aber auch die Verwendung von Negativ-Lack ist möglich.
  • Zur Erzeugung der Leiterbahn-Struktur wird jeweils auf beiden Seiten der Platte, zueinander senkrecht stehend, ein Linien-Raster über Masken aufbelichtet. Die Linien-Struktur wird entweder im Rasterschritt genau passend zum vorhandenen Lochraster gewählt und so aufbelichtet, daß bei der Entwicklung jeweils über eine Lochreihe verlaufende, durchgehend von Fotolack befreite Bahnen entstehen, oder es wird ein Strichmuster verwendet, das erheblich feiner ist als das Zeilen- bzw. Spalten-Raster der gelochten Fläche. Damit gelangt in die Löcher beim Belichten immer diffuses Licht und eventuell dort befindlicher positiv arbeitender Fotolack wird anschließend mit abgelöst. Diese Methode bleibt jedoch - wenn sich in den Löchern Lack befindet - auf die Verwendung positiv arbeitenden Fotolackes beschränkt. Bei Verwendung von Fotoresist-Folien ist diese Beschränkung auf »positiv« nicht nötig. Die Verwendung des feinen Strichmusters vermindert den nötigen Justieraufwand zwischen Lochraster und Leitungsbahnmuster erheblich. In jedem Fall wird durch die Bemessung des Leitungsbahnrasters sichergestellt, daß weder zwei Lochreihen zusammenhängen noch eine Lochreihe ohne durchgehenden Kontakt bleibt. Das gilt gleichermaßen für Vorder- und Rückseite der Trägerplatte. Die durch die Entwicklung von Fotolack befreiten metallischen Oberflächen beider Seiten werden, z. B. galvanisch mit Cu und/oder Nickel, bis zu einer Dicke von einigen 11m verstärkt. Die Verstärkung reicht auch - in abgeschwächter Dicke - in die Löcher hinein. Es entstehen Leiterbahnen, die noch durch die Fotolack-bedeckte dünne Metallschicht miteinander verbunden sind. Nach Entfernung des Fotolackes und Abätzung der dünnen Metallschicht bleiben auf beiden Seiten Leiterbahnen stehen, die voneinander elektrisch getrennt sind und jeweils über die Steuerlöcher durchkontaktiert sind. Die über die Lochfläche der Trägerplatte hinausreichenden Leiterbahnen können - Vorder- und Rückseite der Platte getrennt - elektrisch kontaktiert und gesteuert werden.
  • Die erfindungsgemäße Steuerplatte hat den wesentlichen Vorteil, daß das nachträgliche Einbringen von Steueröffnungen in fertig metallisierte dicke Platten aus elektrisch isolierendem Material, z. B. durch Elektronenstrahl- oder Laser-Bohren vermieden wird. Durch die Metallisierung in den Löchern werden Aufladungseffekte in den Löchern vermieden und damit eine ausreichende Steuerwirkung erzielt. Darüberhinaus ist der Durchtritt von Ladungsträgern durch die Steuerlöcher aufgrund der Beseitigung der Aufladung der Lochwände nicht mehr beschränkt.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Dabei sind lediglich Schnitte durch eine Steuerplatte dargestellt; Zum Verständnis ihrer Funktion für die Gasentladungsanzeigevorrichtung sei auf die eingangs genannten deutschen Offenlegungsschriften verwiesen.
    In den Figuren sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigen
    • Fig. 1 und 2 einen Schnitt durch eine Steuerlochreihe einer schematisch dargestellten Steuerplatte gemäß der Erfindung,
    • Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für die Bedampfung der Steuerplatte,
    • Fig. 4 die Fotolackfüllung bei einem Herstellungsverfahren der Steuerplatte und
    • Fig. 5 schematisch im Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerplatte beim Herstellungsprozeß.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Steuerplatte besteht aus einer Trägerplatte 4 aus elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise aus Fotoformglas. Auf einer Seite der Trägerplatte 4 sind als Zeilenleiter 2 und auf der anderen Seite als Spaltenleiter 1 eine Matrix bildende und jeweils getrennt aussteuerbare Leiterbahnen aufgebracht, die in den Kreuzungspunkten der Matrix durchgehende Steuerlöcher 3 haben. Die metallischen Leiterbahnen 1, 2 reichen in die Steuerlöcher 3 der Trägerplatte 4 definiert so weit hinein, daß die jeweiligen Lochreihen miteinander elektrisch verbunden sind und die Spaltenleiter 1 und die Zeilenleiter 2 voneinander sehr hochohmig (R ≥100 MΩ) oder völlig voneinander getrennt sind.
  • Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel füllen die metallischen Leiterbahnen 1, 2 der Spaltenleiter 1 fast den ganzen Lochbereich der zugeordneten Steuerlöcher 3 aus, während die Zeilenleiter 2 nur geringfügig in die diesen zugeordneten Steuerlöcher 3 in der Trägerplatte 4 hineinreichen. Mit dieser Ausführungsform werden noch bessere Steuereigenschaften erzielt.
  • Fig. 3 zeigt eine Anordnung für die beidseitige Bedampfung einer 1 mm dicken Trägerplatte 4 (80 mm x 80 mm) mit je einer Haftschicht (20 nm A1203) und einer Metallschicht (300 nm Cu) bei 170°C Substrattemperatur. Der maximale Winkel a des auf das Substrat einfallenden Bedampfungsstrahles 6 ist so gewählt, daß der Abstand 5 der in die Löcher 3 von beiden Seiten - nacheinander oder mit zwei Quellen - gedampften Cu-Schichten minimal (Stelle der größten Annäherung) 0,1 mm beträgt. Der Durchmesser der kreisrund ausgebildeten Löcher 3 beträgt 0,4 mm. Die mit dem Bezugszeichen 7 versehene Substrat-Drehachse steht senkrecht zur bedampften Oberfläche der Trägerplatte 4. Der Abstand der Verdampferquelle vom Substrat beträgt mehr als das fünffache des Substratdurchmessers; damit liegt die Abweichung von α über die Substratfläche unter 9%.
  • Nach der Bedampfung wird beidseitig positiv arbeitender Fotolack in einer Dicke von ca. 5 µm auf die Oberfläche aufgesprüht; die Löcher 3 werden mitbesprüht, sind aber dünner mit Fotolack belegt.
  • Eine Maske mit Linienmuster im 50 um-Abstand dient für beide Seiten - 90° versetzt - als Belichtungsmaske. Die beidseitige Justierung des Linienrasters erfolgt optisch über die Löcher 3 oder die Kanten des Fotoformglases. Die belichteten Bahnen und der Lack in den diffus belichteten Löchern 3 werden im Entwicklerbad abgelöst. Die blanken Kupferstellen werden galvanisch mit 3 µm Kupfer und 1 Ilm Nickel als Korrosionsschutz für das Kupfer verstärkt. Der Positivlack wird anschließend durch nochmaliges ganzflächiges beidseitiges Belichten und Entwicklerbad entfernt. Die Leiterbahntrennung erfolgt durch Abätzen der freigelegten Kupferflächen z. B. mit FeC13-Lösung.
  • Eine Abschlußreinigung wird mit Ultraschall in Aceton und/oder in wäßrigen sauren und basischen Lösungen sowie Wasser-Bädern durchgeführt.
  • Außer mit kreisrund ausgebildeten Löchern 3 ist die Durchführung mit elliptischen, quadratischen und rechteckigen Löchern 3 ebenso möglich. Zur Berechnung des maximalen Bedampfungswinkels a wird dann die Lochdiagonale herangezogen.
  • An Stelle von gesprühten Fotolackschichten kann auch mit negativ oder positiv arbeitenden Resist-Folien gearbeitet werden.
  • Fig. 4 zeigt eine nach einem abgewandelten Verfahren hergestellte Steuerplatte. Auf die aus Keramik bestehende Trägerplatte 4 wird eine Kupfer-Metallisierung aufgebracht, die auf der Oberfläche beider Seiten und durchgehend in den Löchern 3 sitzt. Als Verfahren eignen sich z. B. Bedampfungen unter großen Winkeln x (siehe Fig. 3) und stromlose Abscheidsprozesse. Die Schichtdicke auf den Oberflächen beider Seiten beträgt etwa 300 nm.
  • Es wird von einer Seite sehr naß Positiv-Fotolack aufgesprüht, der sich aufgrund der Kapillarkräfte zum großen Teil in die Löcher 3 bewegt und an der Oberfläche - in noch flüssigem Zustand - entfernt wird (z. B. Gummikante). Die Sprührichtung ist durch Pfeile 9 angedeutet. Nach waagrechter Trocknung der Trägerplatte 4 bildet sich in den Löchern 3 eine Pfropfenstruktur 8. Die Dicke der Pfropfen 8 beträgt in der Mitte minimal ca. 100 µm, maximal ca. 300 µm. Anschließend wird beidseitig 5 µm dick Positiv-Fotolack aufgesprüht.
  • Die Strukturerzeugung erfolgt in der im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebenen Weise mit einer Linien-Maske. Die Belichtungszeiten werden so kurz gewählt, daß die Pfropfen 8 nicht durchbelichtet werden und nach beidseitiger Belichtung und Entwicklung der Trägerplatte 4 die von den Pfropfenrändern belegte Wandhöhe mindestens noch 100 µm beträgt, während die Lochwände von beiden Seiten her bis zu den Pfropfen von Fotolack befreit sind.
  • Durch galvanische Verstärkung nach dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 werden die Leiterbahnen aufgebaut. Anschließend wird beidseitig sehr intensiv belichtet und der restliche Fotolack von den Leiterbahnen und die Pfropfen 8 aus den Löchern 3 abentwickelt.
  • Durch die darauffolgende Kupferätzung mit FeC13-Lösung werden sowohl die Leiterbahnen voneinander getrennt als auch die von den Pfropfen 8 befreiten, nicht verstärkten Metallringe in den Löchern 3 abgeätzt, wodurch die Metallisierungen der beiden Seiten voneinander getrennt werden. Die Abschlußreinigung erfolgt wie in dem in Fig.3 beschriebenen Ausführungsbeispiel.
  • Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine durch die Löcher 3 durchgehend beidseitig mit einer Metallisierung 11 versehene Trägerplatte 4 von einer Seite (Spaltenseite) mit positiv arbeitendem Fotolack 10 besprüht und anschließend auf der anderen Seite mit Negativ-Fotolack 12 besprüht. Die Schichtdicken betragen jeweils 5 µm. Raster und Abmessungen der Trägerplatte 4 entsprechen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3. Es werden zwei Belichtungsmasken verwendet. In der ersten Belichtung wird die Spaltenseite belichtet, so daß die einzelnen Lochreihen - und die sie verbindenden Leiterbahnen - belichtet werden und gleichzeitig der von der Zeilenseite her in die Löcher 3 gesprühte Negativ-Lack am gegenüberliegenden Ende der Löcher 3 vernetzt wird. Anschließend wird mit der Maske die Zeilenseite belichtet, so daß die jeweils über die Lochreihen und um die Löcher 3 herumlaufenden Leiterbahnen nicht belichtet werden.
  • Nach Entwicklung beider Fotolack-Systeme steht Fotolack nur noch als Abstandslinien der Leiterbahnen und in den Löchern 3 bleiben nur noch Negativ-Lack-Ringe am »Zeilenende« der Löcher 3 stehen. Die freigelegten Kupferbahnen über die Löcher 3 und die mit den Spaltenleitungen zusammenhängenden Metallisierungen der Löcher 3 werden galvanisch verstärkt.
  • Nach Entfernung aller Fotolackreste und der dadurch freigelegten Cu-Reste auf Bahnen und in Löchern ist die Trennung der Leiterbahnen voneinander sowie die Trennung der Metallisierungen von Spaltenseite und Zeilenseite sichergestellt.
  • Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Insbesondere bei dem Herstellungsverfahren der Steuerplatte kann es vorteilhaft sein, fotosensitive Metallpasten zu verwenden, die z. B. durch Siebdruck ganzflächig aufgebracht werden können. Je nach angewandtem Unterdruck ist es dabei möglich, die Schicht mehr oder weniger tief in die Löcher hineinragen zu lassen. Die Belichtungs-, Ablöse- und Temperprozesse können dann in der üblichen Weise vorgenommen werden.

Claims (4)

1. Steuerplatte für eine Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einer Trägerplatte aus elektrisch isolierendem Material, die auf ihrer einen Seite als Zeilenleiter und auf ihrer anderen Seite als Spaltenleiter eine Matrix bildende und jeweils getrennt ansteuerbare metallische Leiterbahnen trägt und zusammen mit diesen Bahnen in den Kreuzungspunkten der Matrix durchgehende Steuerlöcher hat, wobei die jeweils eine Reihe bildenden Löcher elektrisch miteinander verbunden sind und die Spaltenleiter (1) von den Zeilenleitern (2) sehr hochohmig oder völlig getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Leiterbahnen (1, 2) in die Steuerlöcher (3) der Trägerplatte (4) definiert hineinreichen.
2. Steuerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Leiterbahnen der Spaltenleiter (1) fast den ganzen Lochbereich der zugeordneten Steuerlöcher (3) ausfüllen und daß die metallischen Leiterbahnen der Zeilenleiter (2) nur geringfügig in die diesen zugeordneten Steuerlöcher (3) reichen.
3. Steuerplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (4) aus Glas oder Keramik besteht und Dicken zwischen 0,3 und 2 mm aufweist.
4. Verfahren zum Herstellen einer Steuerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Steuerlöchern (3) versehene Trägerplatte (4) beidseitig ganzflächig metallisiert wird, daß die Metalloberflächen mit Fotolack beschichtet werden, daß zur Erzeugung der Struktur der Leiterbahnen (1, 2) jeweils auf beiden Seiten der Trägerplatte (4), zueinander senkrecht stehend, ein Linien-Raster über Masken aufbelichtet wird, daß die bei der Entwicklung vom Fotolack befreiten metallischen Oberflächen beider Seiten der Trägerplatte (4) galvanisch mit Kupfer und/oder Nickel bis zu einer Stärke von einigen 11m verstärkt werden und daß anschließend der restliche Fotolack entfernt und die restliche dünne Metallschicht abgeätzt werden, so daß auf beiden Seiten der Trägerplatte (4) die Leiterbahnen stehen, die voneinander elektrisch getrennt sind und zumindest teilweise in die Steuerlöcher (3) hineinreichen.
EP80104435A 1979-07-31 1980-07-28 Steuerplatte für eine Gasentladungsanzeigevorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer solchen Steuerplatte Expired EP0023357B1 (de)

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EP0023357A1 EP0023357A1 (de) 1981-02-04
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