NL8500381A - Gelijkstroom-plasma-afleesinrichting volgens een stippenmatrix met geintegreerde bestuurders. - Google Patents

Description

7 . * - *

Gelijkstroom-plasma-afleesinrichting volgens een stippenma-trix met geïntegreerde bestuurders.

Deze uitvinding heeft betrekking op plasma-afleesinrichtingen volgens een stippenmatrix en in het bijzonder op gelijkstroominrichtingen met geïntegreerde kathode-en anodebestuurders daarop.

5 Plasma-afleesinrichtingen volgens een stippenmatrix zijn reeds verscheidene jaren op de markt. Deze inrichtingen omvatten een gasgevuld omhulsel met anodestro-ken, die in de ene richting lopen, en kathodestroken, die in een richting loodrecht daarop lopen. De snijpunten van de 10 anodes en de kathodes vormen verschillende stippen of gloei- punten.

De plasma-afleesinrichtingen volgens een stippenmatrix welke tegenwoordig in de handel beschikbaar zijn, zijn van twee algemene typen. Een type brengt het ge-15 bruik van gelijkstroom met zich mee. Gelijkstroominrichtingen bezitten in het algemeen ongeveer 200 stippen over de aflees-inrichting, die gebruikt worden om tot 40 - 5 x 7 stippen-matrixtekens toe te vormen. Vertikaal hebben deze inrichtingen tot ongeveer 96 a 100 stippen vertoond, die ongeveer 20 12 lijnen van 5x7 stippenmatrixtekens vormen.

Van gelijkstroominrichtingen wordt in de techniek ‘.erkend, dat zij een gebrek bezitten, namelijk dat in het algemeen gevonden wordt dat zij beperkt zijn tot niet meer dan 240 stippen op de afleesinrichting. De reden 25 hiervoor is dat in gelijkstroom-plasma-afleesinrichtingen elke stip slechts voor een korte tijdsperiode werkt. Daarom, wanneer de plasma-afleesinrichting bekrachtigd wordt, is het nodig elke stip opnieuw in werking te zetten in een korte tijdsduur, zodat het oog het schitteren of herhalen van de niet 30 stipbekrachtiging' opmerkt.

Ook wisselstroominrichtingen zijn gebruikt.

___ Wisselstroom-plasma-afleesinrichtingen kunnen groter zijn -------------------ctan- gelijkstroom-plasma-afleesinrichtingen omdat de wissel- BADff«JG0*G-3 g 1 - 2 - . . j stroominrichtingen een inwendig geheugen bezitten. Dat wil zeggen dat elke stip niet opnieuw in werking gezet behoeft te worden bij elke herhaling van de bekrachtiging. Het resultaat is dat de meeste research in nieuwe plasma-afleesinrich-5 tingen heeft plaatsgehad in de inrichtingen van het wissel- stroomtype.

Wisselstroominrichtingen hebben echter het nadeel dat zij kostbare hoogspanningsbesturingsinrichtingen met hoge snelheid vereisen om hen naar genoegen te doen wer-10 ken.

Daarom is een eerste doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een verbeterde gelijkstroom-plasma-afleesinrichting volgens een stippenmatrix.

Een volgend doel van de onderhavige uit-15 vinding is het verschaffen van een afleesinrichting die min der kostbaar zal zijn om te vervaardigen en die de plasma-af lees inrichting met hoogspanningsbesturingsinrichtingen zal integreren. Een verder doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een gelijkstroom-plasma-afleesinrichting 20 die de verbindingen en de nu vereiste verbindingsklemmen tussen de afleesinrichting en de besturingsinrichtingen voor de afleesinrichting vermindert.

Nog een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een gelijkstroominrichting die de 25 betrouwbaarheid van de werking aanzienlijk doet toenemen.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een afleesinrichting die het aantal tekens, toelaatbaar over de breedte van een gelijk-stroom-afleesinrichting doet toenemen tot boven het aantal 30 tekens dat nu mogelijk is over de breedte van de tegenwoor dige gelijkstroom-afleesinrichtingen.

Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een gelijkstroominrichting die de kosten van de afleesinrichting aanmerkelijk vermindert.

— 35 Nog een volgend doel van de onderhavige uit- bad original .

8500381 - « > j - 3 - vinding is het verschaffen van een gelijkstroom-plasma-afleesinrichting volgens een stippenmatrix, die het aantal stippen per lijn dat in de afleesinrichting gebruikt kan worden, aanzienlijk doet toenemen.

5 Een verder doel van de onderhavige uitvin ding is het verschaffen van een gelijkstroom-afleesinrichting volgens een stippenmatrix die het mogelijk maakt dat de af-leesinrichting gemaakt wordt met erg goedkope vervaardigings-technieken.

10 Nog een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een inrichting die economisch te vervaardigen is, die duurzaam in gebruik is en die doelmatig werkt.

De onderhavige uitvinding gebruikt een 15 bovenste doorzichtige glasplaat en een onderste onderlaag die.

onderling met tussenruimten verbonden zijn door een afdich-tingsmateriaal, zoals glassoldeer,om een ingesloten omhulsel te vormen. Op het onderste oppervlak van de glasplaat liggen meerdere anodestroken, die zich uitstrekken overdwars de korte 20 richting van het rechthoekig omhulsel. Op het bovenste opper vlak van de onderlaag liggen meerdere evenwijdige kathode-stroken die zich loodrecht ten opzichte van de anodestroken uitstrekken en die zich uitstrekken in de lengterichting van het rechthoekig omhulsel. De afstand tussen de bovenste en 25 de onderste glasplaat loopt van 0,007 inch tot 0,010 inch, en de ruimte is gevuld met een ioniseerbaar gas zoals een combinatie van neon-argon-crypton 85 bij 400 - 700 mm kwikdruk. Wanneer een spanning van 150 volt of meer tussen de verbindingspunten van de anodes en de kathodes wordt gezet, zal 30 het in de ruimte tussen de twee loodrechte stroken gaan gloeien.

De bovenste plaat omvat tenminste een rand die naar buiten over het omhulsel uitsteekt, en de onderlaag omvat tenminste een rand die ook naar buiten over het omhulsel uitsteekt. Op de uitstekende rand van de bovenste 35 glasplaat zijn meerdere anodebesturingsinrichtingen vastge- BADg>gKflNeL3 8 1 « ν'* - 4 - maakt. Deze anodebesturingsinrichtingen zijn geïntegreerde schakelingen met zeer grote schaal, die logische functie-schakelaars en hoogspanningsschakelaars zeer goedkoop combineren. Er zijn talrijke maatschappijen die deze inrichtingen 5'~ in grote hoeveelheden en tegen lage kosten vervaardigen.

Een voorbeeld van een anodebesturingsinrichting, die kan worden gebruikt bij de onderhavige uitvinding, is Model No. SN75518FN vervaardigd door Texas Instruments Inc., P.0. Box 225621, Dallas, Texas 72265.

10 Meerdere kathodebesturingsinrichtingen wor den vastgemaakt op het uitstekend oppervlak van de onderlaag.

Deze kathodebesturingsinrichtingen zijn gelijkvormig aan de besturingsinrichtingen voor de anodes. Een voorbeeld van een goede kathodebesturingsinrichting is Model No. ULN 4823A, 15 vervaardigd door Sprauge Electric Company, 115 N.E. Cutoff,

Worcester, Ma. 01606.

Meerdere verbindingsklemmen vormen een verbinding tussen de anodebesturingsinrichtingen en de anodes.

Deze worden op het oppervlak van de uitstekende rand van de 20 bovenste plaat gedrukt, en zij worden verbonden met elke ano- destrook. Op gelijke wijze vormen verbindingsklemmen een verbinding tussen de kathodebesturingsinrichtingen en de katho-destroken. Zowel de anodeverbindingsklemmen als de kathode-verbindingsklemmen kunnen een weerstand bevatten, die op de 25 uitstekende reinden van de bovenste plaat en van de onderlaag gedrukt karn worden.

De onderhavige uitvinding doet het aantal tekens, dat toelaatbaar is over de breedte van een gelijk-stroom-afleesinrichting toenemen ten opzichte van het tegen-30 woordig gebruikte in de huidige gelijkstroom-afleesinrich- tingen. Gewoonlijk beperken tegenwoordige inrichtingen de breedte van de afleesinrichting tot 40 tekens.

De onderhavige uitvinding maakt een bredere afleesinrichting mogelijk, omdat het aftasten loopt van 35 boven naar beneden in plaats van van links naar rechts. Even- BAD ORIGINAL .

8500381 - 5 - eens een bijdrage vormend tot dit resultaat is de toegenomen snelheid van de kathode- en anodebesturingsinrichtingen en het feit dat de inrichting snel opnieuw kan ioniseren tengevolge van het niet gebruiken van openingen of holtes in een 5 dielektrische vulstof tussen de platen. De inrichting kan uitgebreid worden tot een breedte van 80 tekens of meer op een horizontale lijn, of ongeveer 518 beeldelementen. Indien snellere besturingsinrichtingen beschikbaar worden, kan de horizontale tekenlengte nog verder toenemen met de onderha-10 vige uitvinding.

Figuur 1 is een perspectivisch aanzicht van de plasma-afleesinrichting volgens een stippenmatrix.

Figuur 2 is een vergroot perspectivisch detailaanzicht van de uitstekende rand van de onderlaag, die 15 de kathodebesturingsinrichting toont, losgemaakt van de uit stékende rand van de onderlaag.

Figuur 3 is een vergrote doorsnede langs lijn 3-3 van figuur 2.

Figuur 4 is een vergroot perspectivisch 20 aanzicht van het oppervlak aan de onderzijde van de uitste kende rand van de bovenste plaat, tonende de anodebesturings-inrichting in opengewerkt perspectief.

Figuur 5 is een perspectivische doorsnede langs 5-5 van figuur 1.

25 De figuren 6 en 7 zijn doorsneden langs de lijnen 6 - 6 en 7 - 7 van figuur 1.

De figuren 8 en 9 zijn vergrote doorsneden langs respectievelijk de lijnen 8 - 8 en 9 - 9 van figuur 1.

Figuur 10 is een schematische tekening, 30 tonend de wijze waarop de anode- en kathodebesturingsinrich- tingen onderling verbonden zijn.

Nummer 10 in het algemeen duidt de gelijk-stroom-plasma-afleeseenheid volgens een stippenmatrix aan, getoond in figuur 1. De plasma-afleesinrichting 10 omvat een — 35 glazen onderlaag 12 en een glazen bovenplaat 14. De platen ΒΑφΦ'βΐφβ 8 t . 12,314 zijn rechthoekig van vorm.

De platen 12, 14 zijn onderling met tus- senruimte verbonden door een glassoldeerafdichting 16, die

rechthoekig' van vorm is en die een rechthoekig gevormd afge- I

5 dicht omhulsel 18 daartussen vormt.

De bodemplaat 12 omvat een naar buiten I

uitstekende rand 20 met een vrij naar boven voorgehouden I

oppervlak 21 (figuur 2). De bovenplaat 14 omvat een naar buiten I

uitstekende rand 22 met vrij naar beneden voorgéhauden gele- I

10 gen oppervlak 24 (figuur 4). I

Op het bovenste oppervlak van onderlaag 12 I

zijn meerdere kathodestroken 26 gedrukt. De kathodestroken 26 lopen evenwijdig aan elkaar in een richting langs de lange kant van het rechthoekige afgedichte omhulsel 18. Kathode-15 stroken 26 op het linker uiteinde (zoals getoond in figuur 1) van het omhulsel lopen door de glassoldeerafdichting 16 en steken een klein stuk naar buiten uit buiten de buitenzijde van de omtrek gevormd door de glazen afdichting 16. · Zoals men kan zien in figuur 3 vormen de buitenste uiteinden van de 20 kathodestroken 16 elk een kussen 28 om een kathodebesturings- chip 30 op te nemen. Een dielektrische laag 32 is over de kathodestroken 26 gedrukt zoals getoond is in de figuren 2 en 3.

Over de dielektrische laag 32 wordt een 25 aantal geleiders 34 gedrukt, die zich uitstrekken voorbij de rand van de dielektrische laag 32 en waarvan elk in elektrisch contact staat met een van de kathodestroken 26. Elke geleider 34 omvat een weerstand 36 die in serie met de geleider 34 is gedrukt. Voerende van de weerstanden 36 vandaan 30 loopt een tweede geleider 38, die leidt naar een kussen 40 dat kan worden verbonden met de buitenzijde van de schakeling.

Opgemerkt zou moeten worden dat een gedeelte van elke kathodestrook 26 tussen weerstand 36 en glas-BAD PAGINAL s°l^eer 18 bloot ligt om een orgaan te verschaffen om elke 8500381 - 7 - kathodestrook te verbinden, met een "inloop"-spanningsbron voor het inschakelen van de afleesinrichting zonder dat de inloopstroom door de weerstanden 14 gaat. Dit maakt het inlopen van de inrichting mogelijk onmiddellijk na vervaardiging/ 5 een werkwijze die gewoonlijk toegepast wordt door fabrikanten van plasma-afleesinrichtingen.

Weerstanden 36 worden afgedrukt op de af-leesinrichting, waarbij conventionele technieken voor dikke films gebruikt worden, en zij worden gebakken, zodat de weer-10 standswaarde die is, welke vereist wordt om de juiste stroom in elke anode te geven. Normaal is deze weerstand ongeveer 50 Kohm per weerstand. De weerstand 36 is geplaatst op tenminste 0,1 inch voorbij het glassoldeer 18, zodat een geleider of geleidingsorgaan naar deze lijn gemaakt kan worden 15 voor inloopdoeleinden van de afleesinrichting zonder dat een inloopstroom door de weerstanden 36 loopt.

Zoals men kan zien in figuur 2 lopen extra geleiders 42 naar binnen toe en zij zijn aangebracht rond de omtrek van de kathodebesturingschip 30. Deze extra geleiders 20 42 strekken zich uit onder de dielektrische laag 32 en zij zijn door holtes (niet getoond) in de dielektrische laag 32 verbonden met meerdere zich uitstrekkende leidingen 43. De leidingen 43 zijn tenslotte verbonden met meerdere kussens 44 (figuur 1) op het bovenste oppervlak van de naar buiten 25 uitstekende rand 20. De kussens 42 kunnen verbonden worden met een schakeling aan de buitenkant.

De kathodebesturingschips 30 omvatten meerdere geleidingskussens 46 die elektrisch verbonden kunnen worden met verschillende geleiders 28, 42 zoals getoond is 30 in de figuren 2 en 3. Chip 30 is een kathodebesturingsinrich- ting, die bij verschillende handelsmaatschappijen, die deze inrichtingen in grote hoeveelheden maken, gekocht kan worden.

Een voorbeelden zo'n besturingsinrichting is Model. No.

ULN 4823A, gemaakt door Sprauge Electric Company, gevestigd 35 .te 115 N.E. Cutoff, Worcester, Ma. 01606. , baS §rÖ3iÖ A 8 1

# W V

- 8 -

Onder verwijzing naar figuur 5 zijn meerdere dielektrische stroken 48 over kathodestroken 26 gedrukt en zij lopen parallel aan elkaar in een richting loodrecht op de kathodestroken 26. De gedeelten van de kathodestroken 5 . die onbedekt zijn gelaten, vormen meerdere stippen 50, die de stippen van de matrix vormen.

Ook kan men in figuur 5 zien, dat de bovenste plaat 14 (die bij voorkeur van doorzichtig glas is) meerdere doorzichtige daarop gedrukte anodestroken 52 van 10 tinoxyde heeft. De stroken 52 lopen evenwijdig aan elkaar en strekken zich uit in een richting loodrecht op de richting van de kathodestroken 26. De anodestroken 52 lopen volgens geregistreerde lijnen boven stippen 50. Het omhulsel 18 is gevuld met een ioniseerbaar gas en daarom veroorzaakt bedie-15 ning van enkele anodestroken 52 en van enkele kathodestroken 26 ionisatie van het gas aangrenzend aan de stip 50 dat de verbinding vormt tussen de twee bediende anode- en kathodestroken. De ionisatie van dit gas veroorzaakt dat een gloed verschijnt, die men kan zien door de doorzichtige glasplaat 20 14.

Onder verwijzing naar figuur 8 hebben de kathodestroken 26 een voorkeursdikte van 1/2- 3/4 mil; de voorkeursdikte voor dielektrische stroken 48 is ongeveer 1 mil; en de voorkeursdikte voor anodestroken 52 is ongeveer 1/10 mil.

25 De afstand tussen de bovenste plaat 14 en de onderlaag 12 ligt bij voorkeur tussen 0,007 inch en 0,010 inch en de ruimte is gevuld met neon-argon-crypton 85 gas, dat op een druk tussen 400 - 700 mm kwikdruk gehouden wordt. Wanneer een spanning van 150 volt of meer wordt aangelegd tussen de anode-30 en kathodestroken zal het gasui gloeien bij de stip 50 die de verbinding vormt tussen de twee bediende stroken.

Figuur.4 toont het aan de onderkant gele-i gen oppervlak 24 van de naar buiten uitstekende rsuid 22 van de bovenplaat 14. Zoals men kan zien in figuur 4 steken de i— 35 anodestroken 52 naar buiten toe uit buiten de rand van de BAD ORIGINAL'"-------------- 8500381

* m * " I

- 9 - onderlaag 12 en zij zijn verbonden met meerdere gedrukte weerstanden 54. Meerdere verbindingsklemmen 56, die eindigen in meerdere kussens 58, aangebracht om ineen te grijpen met complementaire kussens 60 op een anodebesturingschip 62, 5 strekken zich uit van de weerstanden 54 vandaan. Meerdere verbindinsklemmen 64 aan de buitenzijde omvatten meerdere kussens 66 aan de buitenzijde, eveneens aangebracht ter verbinding met de kussens 60 van chip 62. De verbindingsklemmen 64 aan de buitenzijde lopen onder een gedrukte dielektrische 10 laag 65. Elke verbindingsklem 64 is door een holte (niet ge toond) in de dielektrische laag 65 verbonden met een of meerdere van de extra verbindingsklemmen 67, die gedrukt zijn op het vrije oppervlak van de dielektrische laag 65 en die verbonden zijn met meerdere kussens 66 (figuur 1) aan de buiten-15 zijde. De kussens 66 aan de buitenzijde kunnen worden ver bonden met een schakeling aan de buitenkant. Opgemerkt zou moeten worden dat de weerstanden 54 met tussenruimte geplaatst zijn ten opzichte van de buitenrand van de onderlaag 12, zodat het tijdens het inloop-proces mogelijk is te voorzien 20 in een elektrische verbinding tussen de weerstanden 54 en de rand van de onderlaag 12 voor het inlopen van de inrichting.

De werkwijze voor het vervaardigen gaat als volgt: er wordt een glasonderlaag 12 gevormd tot een 1/8 inch floatglas en het wordt op een geschikte grootte afge-25 sneden, afhankelijk van de bijzondere vormgeving van de af- leesinrichting die gebouwd moet worden. De glasonderlaag 12 wordt dan doorboord met een watergekoelde ultrasone boor voor doeleinden ter verschaffing van een evacueer-/vulopening 66 daarin.

30 Dan wordt een werkwijze voor het drukken van dikke films gebruikt om te voorzien in verschillende isolerende en geleidende inkt films op de onderlaag. Eerst wordt een dikke platina-zilverlaag, met een samenstelling vervaardigd door duPont onder produktaanduiding 7712, gedrukt op de — 35 glasonderlaag om de kussens 44 te bepalen. De gedrukte kus-

BAD&5<ft<A-3 8 T

i * v - 10 - sens kunnen drogen in de lucht en worden dan bij ongeveer 585°C in een droogoven gebakken.

Vervolgens wordt een geleidende nikkellaag, vervaardigd door duPont onder produktaanduiding 9535, gedrukt 5 op de onderlaag 12 om de kathodelamellen of stroken 26 te bepalen. De kathodelamellen lopen volgens evenwijdige lijnen en hebben bij voorkeur afmetingen van 0,010 inch tot 0,020 inch in de breedte en van 1 inch tot 8:·' inch in de lengte.

Zij hebben ongeveer een dikte van 20 tot 50^,um.

10 De kathodelamellen 26 kunnen ofwel horizontaal ofwel vertikaal lopen, afhankelijk van hoe men de afleesin-richting wenst te besturen. Het heeft echter de voorkeur dat de kathodelamellen zich in de lengterichting van de inrichting uitstrekken, omdat zij gemaakt zijn van zeer goed gelei-15 dend materiaal, terwijl de anodes, die gemaakt zijn van een doorzichtige geleider, een veel grotere weerstand en bijgevolg een grotere spanningsval over een gegeven rechte afstand vertonen.

Nadat de kathodelamellen hebben kunnen dro-20 gen en gebakken zijn in een droogoven bij 585°C, worden de dielektrische laag 32 en de dielektrische stroken 48 daarop gedrukt. Het materiaal voor de dielektrische laag is bij voorkeur een dikke dielektrische film met een samenstelling vervaardigd door duPont onder produktaanduiding 9541. Hij wordt 25 op de onderlaag gedrukt om de aparte kathodestippen 50 te • bepalen, lopende langs de kathodelamellen of stroken 26.

De ontblote stippen 50 kunnen afmetingen hebben van 0,010 tot 0,020 inch. De andere dielektrische samenstellingen,die gebruikt kunnen worden als isolerend materiaal,zijn Electro 30 Science 4023B en 4028B.

t m

De stippen kunnen verschillend gerangschikt.

zijn: (1) er kan voorzien worden in een vast stippenpatroon met ”, - afmetingen geschikt voor de vorm en |— 35 het ontwerp van de afleesinrichting, waarnaar gewoonlijk ver- BAD ORIGINAL--! Γ 8500381 - ... ·Ι - 11. - wezen wordt als een XY-patroon; (2) ook kunnen stippen verschaft worden die bij elkaar gegroepeerd zijn om tekens te vormen en deze tekens bestaan gewoonlijk uit een stippenpatroon, 5 bij 7 5 stippen. Een extra rij stippen kan indien gewenst een onderliggende strook of cursor verschaffen. Andere geschikte inrichtingen omvatten een patroon van 7 bij 9 stippen of één of ander ander patroon, gewenst door de eindgebruiker.

Behalve om de kathodestippen te bepalen verschaft de dielek-10 trische laag een isolerende laag, die die gedeelten van de kathodelamel bedekt, waarvan men niet wil dat ze oplichten wanneer de afleesinrichting in werking is.

De volgende stap tijdens het.vervaardigen van de inrichting is het opdrukken van de afdichtende pasta 15 op de onderlaag 12 teneinde een hermetische afdichting voor het rechthoekige omhulsel 18 te vormen. Dit materiaal vormt een opstaande wand die. de stippen 50 insluit én deze opstaande wand heeft een dikte van 0,007 tot 0,010 inch. Het gedrukte materiaal kan vooraf verglaasd worden in ofwel een 20 ovenkist ofwel een droogoven met een piektemperatuur van 500°C gedurende ongeveer 10 minuten. Na het verglazen !.is de onderlaag klaar voor de afdichtingshandeling. In afwachting van de afdichtingshandeling wordt de onderlaag opgeslagen in een droge stikstofhoudende atmosfeer gedurende het klaarmaken 25 van de dekplaat 14.

De glazen dekplaat 14 is gemaakt van/1/8 inch toe dik floatglas, dat een doorzichtige tinoxydelaag heeft, op een zijde daarop aangebracht. Het dekglas is beschikbaar afkomstig van Pittsburgh Plate Glass Company onder 30 de handelsaanduiding "NESA" met weerstanden naar beneden tot 80 ohm per inch2, met een tolerantie van + of - 50 %.

Andere bronnen vöor tinoxyde-gelaagd glas zijn Photon Power, Inc., die glas produceert met weerstanden van 8-12 ohm per inch2. Het is van belang dat de tinoxydelaag zoveel mogelijk 35 tot 100 % toe vrij is van krassen om een afleesinrichting te - 12 - verkrijgen die in zijn geheel kan werken. Men zou erg voorzichtig moeten zijn teneinde vingerafdrukken op het glas te vermijden, aangezien de vingerafdrukken kunnen interfereren met het met een zuur etsen hetgeen later plaatsvindt.

5 De tinoxyde-gelaagde laagjes worden dan voorzichtig bedrukt met een etsbestendig materiaal, dat afgedrukt wordt in een patroon dat bepaalt hoe de tinoxyde-anodes in het uiteindelijke produkt gevormd moeten worden. Verschillende etsbestendige op een scherm te drukken samenstellingen 10 zijn in de handel beschikbaar en zijn in de techniek bekend.

De etsbestendige bedrukking wordt gedroogd bij 100°C gedurende ongeveer 10 minuten, en hij is dan klaar voor het etsen met een zuur. Het etsen met een zuur wordt tot stand gebracht door de laag in een warm zuurbad onder te dompelen. Eerst 15 wordt een oplossing van zinkmetaalpoeder en gedeioniseerd wa ter op de gelaagde zijde van de plaat afgedrukt. Het glazen dek wordt dan ondergedompeld in een verwarmd mengsel bestaande uit één deel geïoniseerd water op één deel van een 50 % HGl-oplossing. Voor de beste resultaten zou de temperatuur 20 van dit zuurbad moeten liggen tussen 39 - 55°C. De dekglazen zouden niet langer dan 15-20 seconden in het zuurbad mogen blijven, aangezien langere tijdsperioden resulteren in ongewenst ondergraven van het etsbestendig middel. Ma de aanbevolen tijdsduur wordt het glazen dek verwijderd uit het zuurbad 25 en ondergedompeld in. een spoeling van zuiver gedeioniseerd water. Na te hebben kunnen drogen zullen de dekglazen geheel en goed geetst worden waarbij alleen de tinoxydelaag voor de anodes 52 overblijft.

De etsbestendige laag wordt dan verwijderd 30 door middel van een enigszins verwarmde bijtende 6 % soda- oplossing. Hierna wordt het glas ondergedompeld in een alko-holhoudend gedeioniseerd waterbad en wordt voorzichtig droog geveegd. Het geetste patroon zal uit een serie rechte evenwijdige doorzichtige geleiders bestaan die de anodes 52 i— 35 vormen.

- 13 -

Verbindingsklemmen 56, kussens 58 en weerstanden 54 worden dan op het glas gedrukt om de geleidings-patronen te vormen, getoond in figuur 4. Elke verbindings-klem 56 bevat een in serie gedrukte weerstand 54 zoals ge- .

5 toond is in figuur 4. Dit weerstandsmateriaal wordt op de af- leesinrichting gedrukt, waarbij gebruikelijke technieken voor dikke films gebruikt worden, en het wordt gebakken, zodat de weerstandswaarde die is, welke vereist wordt om de juiste stroom in elke anodestrook te geven. Normaal is deze vereiste 10 weerstand ongeveer 50 Kohm per weerstand.

Het glazen dek ontvangt vervolgens een opdruk van een samenstelling van geleidend nikkel van duPont met aanduiding 9535 teneinde een lang levende bedekking te vormen indien zij gegarandeerd worden.

15 Het glazen dek 14 is dan klaar om verbonden te worden met de glazen onderlaag 12 teneinde een hermetische afdichting te vormen. Het dek 14 wordt over de onderlaag 12 aangebracht waarbij de anodes 52 loodrecht lopen ten opzichte van de kathodes 26 en waarbij zij nauwkeurig op één lijn 20 liggen met de kolommen van de stippen 50.

Wanneer het glazen dek eenmaal goed uitgelijnd is boven de onderlaag 12 worden klemmen aangebracht om het op zijn plaats te houden. Dan wordt een vulpijpje 68 (figuur 4) geplaatst boven de évacuéeropening 66. Het vul-25 pijpje wordt in het algemeen van glas gemaakt en heeft een warmtecapaciteit die past bij de glazen onderlaag 12.

Het stelsel wordt dan in een oven gezet en verwarmd tot 480 - 500°C hetgeen veroorzaakt dat het afdichtende glas 16 opnieuw verwarmd en gesmolten wordt ten-30 einde samen te vloeien en een hermetische afdichting rond het omhulsel 18 te vormen. Het afdichtende glas voor het vulpijpje smelt ook en vormt een hermetische afdichting bij de onder-laagverbinding van het vulpijpje. Na 5 tot 30 minuten is de hermetische afdichting voltooid en de eenheid wordt langzaam ;— 35 af gekoeld naar kamertemperatuur.

bai?c5h8»0^ ® 1 V x - 14 -

Een kleine kwikbevattende glazen capsule wordt dan door het pijpje neergelaten teneinde een orgaan te verschaffen dat later kwik in de afleesinrichting binnenvoert. Het doel van het kwik is de kathodeverstuiving tegen 5 te houden die in het plasma plaatsvindt wanneer de glasont lading gestart wordt. Een alternatieve werkwijze voor de kwik-capsule is het gebruik van een kwikafgevende ring of pil, die in de handel beschikbaar is.

De afleesinrichting wordt dan vastgemaakt 10 aan een hoogvacuumpomp teneinde alle lucht eruit te pompen.

Het omhulsel wordt dan gevuld met een Penning-mengsel met 99,5 % neongas, 0,5 % argongas en een spoor van radioaktief crypton 85 gas. Deze vuldrukken zouden typerend 400 - 700 mm kwikdruk kunnen zijn. De eenheid wordt dan afgedicht door 15 . het vulpijpje te verwarmen bij een punt ongeveer 2-3 inch van het benedenoppervlak van de onderlaag vandaan. Dit doet het glas zacht worden en laat. het vulpijpje ineen zakken.

Wanneer het geheel ingezakt is wordt de eenheid weggetrokken, zodat het zachte gedeelte van het pijpje ervan af gaat. Het 20 Penning-mengsel is dan verzegeld binnenin de afleesinrichting.

De kwikcapsule wordt dan gebroken door een infraroodpistool te gebruiken en de eenheid wordt bij 300 -350°C in een oven geplaatst teneinde het kwik naar de afleesinrichting te doen gaan. Het overblijvende deel van het vul-25 Pijpje wordt dein ervan afgesneden juist boven het punt waar het is vastgemaakt aan de onderlaag, hetgeen ongeveer 1/2 inch van. de onderlaag vandaan .is.

Figuur 2 toont de werkwijze die gebruikt wordt om de besturingsschakeling te verbinden met de kathode-30 strepen. Het kussen 28 wordt verbonden met de kathodestrepen 26. Dielektrisch materiaal 32 wordt gedrukt op de kathodestrepen 26 en geleiders 34 met weerstanden 36 daarin worden op de dielektrische laag 32 gedrukt. Een uiteinde van elke geleider 34 steekt uit buiten de rand van de dielektrische ; 35 laag 32 en strekt zich naar beneden uit voor elektrisch con- irmft " ~ : ' ' - 15 - tact met de kathodes 26. De geleiders 34 en de weerstanden 36 vormen zo gewenst het optrek-weerstandsnetwerk. Het optrek-weerstandsnetwerk maakt het aanbrengen van een schakeling aan de buitenkant mogelijk om -de verschillende kathodes op 5 een gewenste spanning te brengen, welke, wanneer hij toegevoegd wordt aan de door de kathodebesturingsinrichtingen 30 gezonden spanningssignalen, zal veroorzaken dat de kathodes aangedreven worden en een gloeiontlading plaatsvindt.

Nadat de afleesinrichting gebouwd is zoals 10 boven beschreven en de afleesinrichting ingelopen is en ge test is om er zeker van te zijn dat hij goed werkt, worden anodebesturingsinrichtingen 62 en kathodebesturingsinrichtingen 30 gesoldeerd aan de contacten of geleidemnaterialen zoals aangegeven is in de figuren 2 en 4. Dit wordt tot stand gebracht 15 door een standaardhandelwijze te gebruiken, bekend als damp- fase-soldeertechniek.

De kathodebesturingsinrichtingen maken de besturing van de kathodestroken in antwoord op vooraf bepaalde ingangssignalen mogelijk vanwege hun verbinding met 20 de kathode stroken. Op gelijke wijze besturen de anodebe stir rings inrichtingen de anodestroken..

Figuur 10 toont schematisch de wijze waarop dë inrichting werkt. De uitwendige schakeling wordt in figuur 10 aangeduid door het blok 70. Deze schakeling deelt 25 signalen toe aan de kathodebesturingsinrichtingen 30A - 3ON

en aan de anodebesturingsinrichtingen 62A - 62N. In de eerste stap van de periode wordt een enkele kathodestrook 26 aangedreven en worden meerdere anodestroken 52 tegelijkertijd aangedreven. Dan worden alle kathode- en anodestroken 30 afgesloten. Vervolgens veroorzaakt een tweede signaal dat een tweede kathodestrook aangedreven wordt en dat een tweede groep anodestroken 62A - 62N aangedreven worden. Deze werkwijze gaat door, waarbij een kathodestrook en meerdere anodestroken aangedreven worden in antwoord op elk signaal, tot-55 dat alle kathodestroken aangedreven zijn. De inrichting start

de kringloop dan opnieuw, door met de eerste kathodestroken I

te beginnen en de kringloop te herhalen. Deze kringlopen I

worden herhaald bij een snelheid die onmerkbaar is voor het I

menselijk oog zodat de de stippenmatrix continu aangedreven I

5 lijkt. I

De onderhavige uitvinding gebruikt elemen- I

ten van de plasma-afleesinrichting met stippen uit een hoog- I

spannings-gelijkstroominrichting. De aandrijfinrichtingen voor zowel de anodestroken als de kathodestroken zijn gein-10 tegreerd in de plasma-afleesinrichting zelf en combineren

op erg goedkope wijze schakelaars voor logische functies en hoogspanningsschakelaars. De onderhavige uitvinding vermindert aanzienlijk de onderlinge verbindingen en contactklemmen tussen de afleesinrichtingen en de besturingsinrichtingen, I

15 zoals het geval was in vroegere inrichtingen. Omdat de bestu- ringsinrichtingen één geheel vormen met de inrichting is de betrouwbaarheid van de plasma-afleesinrichting aanmerkelijk toegenomen. Dé vervaardigingskosten zijn aanzienlijk verminderd.

20 Een ander voordeel verkregen met de onder havige uitvinding is dat men het aantal stippen per inch2 heeft kunnen doen toenemen. Dit is deels, te danken aan het gebruik van dielektrische stroken 48 in plaats van een vaste dielek-trische laag met holtes daarin zoals gebruikt werd in vroe-25 gere inrichtingen. De afleesinrichting kan volgens erg goed kope vervaardigingstechnieken gemaakt worden en dit draagt verder bij aan de besparingen in de inrichting.

Zo kan men zien dat de onderhavige uitvinding tenminste al zijn gestelde doeleinden tot stand brengt..

BAP-ORIGINAL------------------------- 8500381

Claims (7)

1. Plasma-afleesinrichting volgens een stippenmatrix met het kenmerk, dat hij omvat: een rechthoekige onderlaag met tegenover elkaar gelegen randen aan de 5 uiteinden, tegenover elkaar gelegenjzij randen en een naar boven voorgehouden oppervlak, een rechthoekige doorzichtige bovenplaat met tegenover elkaar gelegen randen aan de uiteinden, tegenover elkaar gelegen zijranden en een naar beneden voorgehouden oppervlak; afdichtingsorganen die de onderlaag 10 en de bovenplaat evenwijdig ten opzichte van elkaar met ruimte ertussen vasthouden, waarbij de afdichtingsorganen een doorlopende afdichting vormen tussen de onderlaag en de bovenplaat om een afgedicht omhulsel daartussen te bepalen; een van de randen van de onderlaag, die zich naar buiten uitstrekt buiten 15 de afdichtingsorganen teneinde een eerste montage-oppervlak te vormen aan de buitenzijde van het omhulsel; een van de randen van de bovenplaat, die zich naar buiten uitstrekt buiten de afdichtingsorganen teneinde een tweede oppervlak te vormen aan de buitenzijde van het omhulsel; meerdere lange anodestro-20 ken, gemonteerd op de bovenplaat en zich uitstrekkende in het omhulsel in een eerste richting evenwijdig aan en met tussenruimte ten opzichte van een andere; meerdere lange kathode-stroken, gemonteerd op de onderlaag en zich uitstrekkende binnenin het omhulsel in een tweede richting evenwijdig aan 25 en met tussenruimte ten opzichte van een andere, waarbij de tweede richting loodrecht loopt ten opzichte van de eerste richting; kathodebesturingsorganen, vastgemaakt aan het eerste montageoppervlak; anodebesturingsorganen, vastgemaakt aan het tweede montageoppervlak; kathodeverbindingsorganen op het 30 naar boven voorgehouden oppervlak van de onderlaag, die de kathodestroken verbinden met de kathodebesturingsorganen; anode-verbindingsorganen op het naar beneden voor gehouden oppervlak, die de anodestroken verbinden met de anodebesturingsorganen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, ' 35· met het kenmerk, dat de anodebesturingsorganen en de kathode- BAi8c5tiöiï&i3 8 1 besturingsorganen elk op zichzelf staande schakelingen en meerdere besturingsverbindingsaansluitorganen bevatten, waar- bij de kathode- en anodeverbindingsorganen meerdere elektri- sche leidingen omvatten, waarvan elk één van de anode- en I 5 kathodestroken verbindt met één van de aansluitorganen op I respectievelijk de anode- en kathodebesturingsorganen. I

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de kathodeverbindingsorganen gedrukt zijn op de onderlaag en dat de anodeverbindingsorganen gedrukt tf 10 zijn op de bovenplaat.

4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk van de anodestroken een buiten-uit-einde omvat, dat zich buiten het omhulsel uitstrekt, en dat elk van de kathodestroken een buitenuiteinde omvat, dat zich 15 buiten het omhulsel uitstrekt.

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat meerdere dielèktrische stroken gedrukt zijn op het naar boven aangeboden oppervlak van de onderlaag, waarbij de dielektrische stroken met tussenruimte ten opzich-20 te van en evenwijdig asm elkaar liggen en zich loodrecht ten opzichte van en over de kathodestroken uitstrekken binnenin het omhulsel.

6. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afdichtingsorganen het naar beneden 25 voorgehouden oppervlak van de bovenplaat en het naar boven voor gehouden oppervlak van dé onderlaag ongeveer 0,007 tot 0,010 inch van elkaar houden om het omhulsel te vormen.

7. Inrichting-volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het omhulsel gevuld is met een ioni-30 seerbaar gas bij 400 tot 700 mm kwikdruk. BAD ORIGINAL____________________________________________ ______________________............... 8500381