DE2655498A1

DE2655498A1 - Abstandshalter fuer gasentladungsbildschirme

Info

Publication number: DE2655498A1
Application number: DE19762655498
Authority: DE
Inventors: Neil Myron Poley; Marvin Benjamin Skolnik
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1976-01-08
Filing date: 1976-12-08
Publication date: 1977-07-14
Also published as: FR2337913B1; US4091305A; JPS566622B2; IT1070035B; DE2655498C2; GB1509487A; JPS52100972A; FR2337913A1; CA1060938A

Description

bu/bm

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: KI 974 023

!Abstandshalter für Gasentladungsbildschirme

!Die Erfindung betrifft eine Anordnung, wie sie dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist.

Bei großflächigen Gasentladungsbildschirmen, die für ein großes Auflösungsvermögen ausgelegt sind, besteht das Problem in der Abstandshalterung darin, daß die Gefahr besteht, daß sich die Glassubstrate bzw die die Leitungszüge tragenden und den Gasentladungsraum begrenzenden Platten, unter der Wirkung des im Gasentladungsraum auftretenden Unterdrucks mehr oder weniger durchbiegen. Zur Lösung dieses Problems bietet es sich an, Abstandshalter in der Bildschirmmitte zusätzlich anzubringen, wobei jedoch Joffensichtlich viele Nachteile damit verbunden sind. Zusätzliche !Probleme ergeben sich auch dadurch, daß beim Zusammenbau die vorge-jjsehenen Abstandshalter ohne weiteres aus der vorgesehenen Lage !ausweichen können, und unter Umständen in für den Gasentladungsjbetrieb bedeutsame Bereiche oder in das Blickfeld geraten. Da es {unter diesen Umständen unbedingt erforderlich ist, daß die Abstand^ [halter ihre Lage auch während des eigentlichen Zusammenbaus des ;Gasentladungsbildschirms mit äußerster Präzision beibehalten, ergeben sich außerdem Probleme bei der Fertigung, da diese Abstandshalter in den meisten Fällen als dünne Stäbchen ausgebildet sind und damit nur schwer zu handhaben sind, so daß sich eine laterale !Verschiebung in vielen Fällen überhaupt nicht zu verhindern ist. 'Um bei großflächigen Gasentladungsbildschirmen den Gasentladungsbetrieb nicht zu beeinträchtigen, werden im allgemeinen stabförmige, aus Glas bestehende,

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Abstandshalter über die Bildschirmfläche verteilt und zwar so, daß diese Abstandshalter zwischen Teilen bzw. Spaltenleitern der auf den Glasplatten angebrachten Leitungszüge zu liegen kommen. Damit wird aber das Auflösungsvermögen eines derartigen Gasentladungsbil schirme beeinträchtigt. Außerdem läßt sich nicht vermeiden, daß diese Abstandshalter für den Bildschirmbeobachter sichtbar werden können. Darüberhinaus muß die Länge der Abstandshalter jeweils so eingeschränkt sein, daß ein ungehinderter Gasfluß zwischen den einzelnen Bildschirmbereichen stattfinden kan; mit anderen Worten ein möglichst ungehinderter Austausch der Ionen- und Gaspartikel muß gewährleistet sein.

Andererseits hat sich gezeigt, daß ein mit Wechselspannung statt mit Gleichspannung betriebener Gasentladungsbildschirm in vielerlei Hinsicht vorteilhaft ist. Um einen solchen Wechselspannungsgas ent ladungsbetr leb zu gewährleisten, muß allerdings dann jeweils eine dielektrische tiberzugsschicht die auf den Glassubstrat-Innenflächen aufgebrachten Leitungszüge jeweils zum Gasentladungsraum hin abdecken. Dies führt zu zusätzlichen Problemen, wenn Abstandshalter im Innenbereich der Bildschirmf 1 'ichen angebracht werden sollen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, bei einem wechselspannungsbetriebenen Gasentladungsbildschirm Abstandshalter an der Innenfläche des Bildschirms derart anzubringen, daß weder das Auflösungsvermögen noch der Gas-Partikelaustausch zwischen den einzelnen Bildschirmflächenbereichen beeinträchtigt werden, in dem die Abstandshalter für den Bildschirmbeobachter unsichtbar bleiben und außerdem selbst bei Herstellung großflächiger Gasentladungsbildschirme, Lageabweichungen der Abstandshalter auf ein Minimum eingeschränkt werden, ohne daß nennenswerter zusätzlicher Aufwand bereitgestellt werden muß*

Erflndungegemäß wird diese Aufgabe gelöst, wie es im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben ist. Dank der Erfindung ist nun

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gewährleistet, daß die die Leitungszüge tragenden Glasplatten ; in einem konstanten Abstand zueinander mit Hilfe metallischer Ab- > !Standselemente selbst bei großflächigen Bildschirmen über den ge- ι !samten Flächenbereich gehalten werden können. Diese metallischen ! i

!Abstandshalter werden also erfindungsgemäß vor Auftragen der dielektrischen Überzugsschicht über die Leitungszugsanordnungen direkt lauf die metallischen Leitungszüge aufgetragen. In einem Ausführung^- ibeispiel, bei dem nur Treiberleitungen Anwendung finden, könnten !diese Abstandshalter an Stellen plaziert sein, die nicht für Anzeigezwecke beansprucht sind, wie z. B, Flächen zwischen benachbarten j Leitern in der Vertikalrichtung oder Flächenbereiche zwischen Lei- _; itungszügen in Horizontalrichtung.

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'in einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, bei dem Abschirmleitungen zwischen den Trexberleitungen vorgesehen sind, könnten diese metallischen Abstandshalter direkt auf diese Ab- \ schirmleitungszüge aufgebracht sein und hierbei ebenfalls nicht i idie Anzeige beeinträchtigen. Die Längenabmessungen der Abstandslelemente gemäß der Erfindung, werden dabei so gewählt, daß sie nicht den Austausch der Ladungspartikel innerhalb des Gasentla- :' dungsbildschirms beeinträchtigen können. Anzahl und Plazierung der einzelnen Abstandselemente kann dabei gemäß den speziellen

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!Anforderungen vorgesehen werden. I

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|Es lassen sich die verschiedensten Metalle für diese Abstandsele- j Biente verwenden, wobei vielerlei bekannte Verfahren zur Verfügung ι istehen, um diese Abstandselemente auf die Leitungszüge an den vor-j

!gesehenen Stellen aufzubringen. ,

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung las-l· sen sich den Unteransprüchen entnehmen.

Die Erfindung wird anschließend anhand einer Ausführungsbeispielsbeschreibung mit Hilfe der unten aufgeführten Zeichnungen näher er-f !läutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 einen Draufsichtsausschnitt eines Gasentladungsbildschirms, gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnittsausschnitt des Gasentladungs-

bildschirms, gemäß der Erfindung, längs der Linien 2-2 in Fig. 1 .

Der der Erfindung zugrundeliegende Gasentladungsbildschina entspricht im wesentlichen dem Aufbau, wie er der USA-Patentschrift 3 837 724 zu entnehmen ist, wobei auch die Herstellungsdetails die gleichen sind, mit Ausnahme der für die Realisierung der Erfindung erforderlichen Verfahrensschritte, wie sie unten noch im einzelnen beschrieben sind.

In Fig. 1 sind die beiden sich kreuzenden Leitungszugsscharen, die jeweils einer Glasplatte zugeordnet sind, als Horizontalleitungen 13 bis 19 und Vertikalleitungen 23 bis 31 dargestellt. In typischer Weise wird dabei für den Leitungszugsabstand das gleiche Maß wie für die Leitungszugsbreite gewählt, nämlich etwa 0,1 mm. Die horizontalen Leitungszüge 13 bis 19 stellen dabei die Leitungs·» züge auf der unteren Fläche der oberen Glasplatte 3 dar, wohingegen die vertikalen Leitungszüge 23 bis 31 die Leitungszüge auf ! der oberen Fläche der unteren Glasplatte 5 (Fig. 2) darstellen; ! wenn die Sichtfläche nicht für die untere Platte vorgesehen ist, kann statt der Glasplatte 3 auch ein undurchsichtiges Substrat verwendet werden. Die Glasplatten- oder Substratplattenmetallisierung kann gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie es der USA-Patentschrift 3 837 724 zu entnehmen ist, mit Hilfe einer Chrom-Kupfer-Chrom-Auflage realisiert werden, wobei die untere Chromschicht zwecks Haftung, die mittlere Kupferlage als eigentlicher Leiter und die obere Chromschicht zum Schutz des Kupferleiters aufgetragen sind. Als Alternative lassen sich auch Leitungszüge aus Gold, Aluminium, Nickel oder verschiedenen Legierungen in zweckmäßiger Weise verwenden.

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Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden dann metallische Abstandshalter, wie die Abstandshalter 33, 35 und 37 z.B. auf die vertikalen Leitungszüge 23, 25 und 30 aufgebracht. Diese metallischen Abstandshalter, die z.B. aus Nickel bestehen können, werden dabei direkt auf die ausgewählten Leitungszüge mit Hilfe üblicher Herstellungsprozesse aufgebracht, die für eine Metall-Metallbindung geeignet sind, wie z.B. Thermo-Druck-Metallisierung, Ultraschall^Druck-Metallisierung, Plattieren usw. Wie bereits gesagt, haben die Leitungszüge eine Breite von etwa 0,1 mm, wobei der Abstand zwischen den Leitungszügen ebenfalls 0,1 rom beträgt. Dementsprechend sind die Abstandshalter geringfügig schmäler als die jeweils zugeordneten Leitungszüge, um ihre Plazierung {zu erleichtern, wobei sie zweckmäßigerweise in Banddrahtform Anwendung finden sollten.

,An dieser Stelle sei betont, daß die Zeichnungen nicht maßstabsgerecht sind, sondern lediglich eine schematische Darstellung der iLeitungszugsanordnungen eines Gasentladungsbildschirms zeigen, so

jdaß hieraus nicht spezielle Parameter hinsichtlich Leitungszugsabmessungs-Auflösungsvermögen oder Struktur-Details abzulesen sind Vorzugsweise werden besondere Leitungszüge, wie vertikale Leitungs·· züge, zwischen vorgesehenen Stellen zur Zeichendarstellung oder !horizontale Leitungszüge zwischen vorgesehenen Zeichenzeilen aus-Igewählt, um hierauf die Abstandshalter anzubringen. Je nachdem wie die Konstruktion eines speziellen Gasentladungsbildschirms ausgeführt ist, lassen sich natürlich auch zuzätzliche Leitungszüge in den Leitungszugsscharen für die Zwecke der Erfindung speziell aufbringen. Wenn in der vorliegenden Darstellung die Abstandshalter als auf ' den vertikalen Leitungszügen aufgebracht dargestellt sind, lassen sich selbstverständlich auch die Abstandshalter auf die horizontalen Leitungszüge oder bei einer anderen Version auch auf beiden Leitungszugsarten aufbringen.

Gleicherweise könnte die Erfindung auch so durchgeführt sein, daß nicht die gesamte Abstandshalterung ausschließlich auf dem vertikalen oder horizontalen Leitungszug vor Zusammenbau des Gaeentla-

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dungsbildschirms aufgetragen ist, sondern daß an den vorgesehenen isteilen jeweils die obere und untere Glasplatte zur Hälfte des an den vorgesehenen Stellen jeweils anzubringenden Abstandshalters

beitragen, so daß sich nach Zusammenlegen beider Substrate aus der Summe der beiden Abstandshalterhälften der gewünschte Substratabjstand zur Bildung der Gasentladungskammer ergibt. Für die Erfindung ist es unmaßgeblich, welche Form die Abstandshalter besitzen, statt der in Fig. 1 gezeigten Form könnten ebensogut auch Kreis- oder Quadratform die vorgesehenen Zwecke erfüllen. Dabei sollte aber auch hier der Scheibendurchmesser oder die Quadratseite geringfügig kleiner als die Leitungszugsbreite sein.

Hinsichtlich der Leitungszugsabmessungen im Verhältnis zu den Abstandshaltern, läßt sich eine Variante zu oben aus Fig. 2 erkennen. In der oben genannten USA-Patentschrift 3 837 724 ist als typische !Lei tungs zugsdicke ein Betrag von 20 bis 25 um angegeben, wohingegen die Höhe des dort verwendeten Abstandshalters typischerweise p,1 mm beträgt, um einen entsprechenden Abstand in der Gasentladungskammer zu erhalten. Wie sich aus der Darstellung nach Fig. (deutlich ergibt, sind die Abstandshalter 33, 35 und 37 auf die beitungszüge 23, 25 bzw. 30 aufgebracht, indem dann über das ganze {eine dielektrische Überzugsschicht 31 durch Sprühen oder irgend jein anderes geeignetes Verfahren aufgebracht ist, wobei dann nach Anwendung von Schmelzrückfluß die dielektrische Schicht hinsichtlich ihrer Dicke oberhalb der Abstandshalter im wesentlichen der Dicke oberhalb der Leitungszüge entspricht. Da diese dielektrische Überzugsschicht 41 oberhalb der Abstandshalter 33, 35 und jeweils mit gleicher Dicke aufliegt, ist gewährleistet, daß sich sin gleichförmiger Abstand innerhalb der Gasentladungskammer ergibt, und zwar zwischen den dielektrischen Schichten 41 auf der unteren Glasplatte und der dielektrischen Schicht 43 auf der oberen Glasplatte, und zwar in Bereichen oberhalb der Leitungszüge.

[Jnter Verwendung von geschmeidigem Material für die Abstandselementje bildenden Draht anstelle von Glasstäbchen, lassen sich die hiermit verbundenen Nachteile vermeiden, die durch Bruchstelleneinrisse im Slasabstandshalter zusammen mit daraus resultierenden Verunreini-

gungen auftreten können und dann das Blickfeld beeinträchtigen, κι 974 023 709828/0578

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wenn die Teilchen hier hineingeraten.

Wie bereits erwähnt, sind Verfahren zum Aufbringen metallischer Abstandshalter auf Leitungszügen an sich bekannt, wobei die Plazierung der Abstandshalter in der Leitungszugsschar mit Hilfe einer modifizierten Maschinen-Koordinatentafel, wie sie bei automatischen Verdrahtungszwecken für Schaltkarten Verwendung findet, an den gewünschten Stellen unter digitaler Programmsteuerung . .. erfolgen kann. Einzige Anforderung beim Anbringen dieser Abstandshalter gemäß der Erfindung besteht darin, daß sie nicht zu lang sind oder zu dicht aneinander angebracht werden, um zu verhindern, daß der Austausch der Gas-Partikel, wie er zum Gasentladungsbetrieb erforderlich ist, behindert wird. Dies stellt die einzige Begrenzung in Anzahl und Plazierung der Abstandshalter bei Anwendung der Erfindung dar.

Zusätzlich zum bevorzugten Ausführungsbeispiel wie es oben dargestellt ist, lassen sich auch andere Anordnungen zur Bereitstellung eines Gasentladungsbildschirms relativ hoher Auflösung verwenden, wie es z.B. der USA-Patentschrift 3 666 981 zu entnehmen ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind Abschirmleitungen zwischen den normalen Leitungszügen auf den Glassubstraten eingefügt, wobei sowohl die eine als auch die andere Leitungszugsschar oder auch beid$ Leitungszugsscharen betroffen sein können. Diese Abschirmleitungen sind dann gemeinsam an eine vorgesehene Potentialquelle angeschlossen. Bei Verwendung einer derartigen Konfiguration könnten die Abstandshalter auf diesen Abschirmleitungen angebracht sein, die ja nicht am Entladungsbetrieb selbst beteiligt sind, sondern jeweils benachbart zu den Gasentladungszellen angeordnet sind, so daß sie !einem Bildschirmbeobachter unsichtbar bleiben.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Abstandshalter für aus einer einzigen Gasentladungskammer bestehende Gasentladungsbildschirme, die für Wechselspannungsbetrieb vorgesehen sind und bei denen ' die Abstandshalter zur Gewährleistung eines Gasentladungsraumes vorgegebener Weite, zwischen den die Leitungszüge tragenden Substraten vorgesehen sind, die ihrerseits gegenüber dem Gasentladungsraum durch dielektrische Überzugsschichten abgedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß aus Metall bestehende Abstandshalter an vorgegebenen Stellen auf den Leitungszügen außerhalb der Gasentladungszellen direkt aufgetragen sind, wobei die Höhe dieser Abstandshalter dem vorgegebenen, den Gasentladungsraum definierenden Substratabstand entspricht, und die Dicke der Leitungszüge größer als die Breite der Abstandshalter ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die an den vorgesehenen Stellen auf den Leitungszügen angebrachten Abstandshalter ebenfalls den die Leitungszüge überziehenden dielektrischen überzug aufweisen.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Abstandshalter außerhalb der als Anzeigeflächen dienenden Bereiche des Gasentladungsbildschirms angebracht sind.
4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Abstandshalter Stücke eines geschmeidigen Drahtes bilden.
5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Abstandshalter auf Leitungszügen aufgebracht sind, die nur indirekt für die Bildschirmdarstellung vorgesehen sind.

ORIGINAL INSPECTED

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— SS —
6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Abstandshalter rechteckförmig sind.
7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Abstandshalter scheibenförmig ausgebildet sind.
8. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß metallische Abstandshalter an ausgewählten Stellen ausgewählter Leitungszüge direkt aufgebracht werden, um einen gleichförmigen Entladungsabstand innerhalb der Gasentladungskammer zu gewährleisten,

daß ein überzug aus dielektrischem Material jeweils über die Leitungszugsscharen einschließlich der Abstandshalter aufgebracht wird, so daß der Gas-Partikelaustausch im durch Aufeinanderlegen der die Leitungszüge tragenden Substrate und anschließenden Versiegeln gebildeten Gasentladungsraum im wesentlichen ungehindert für den Gasentladungsanzeigebetrieb stattfinden kann.

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