DE3534030A1 - Elektronensteuereinheit und verfahren zu deren herstellung, insbesondere fuer gasentladungsanzeigevorrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Steuerein­ heit ist in der älteren, noch nicht veröffentlichten Pa­ tentanmeldung P 35 03 316.9 beschrieben.

Bei der in der älteren Anmeldung vorgeschlagenen Steuerein­ heit, die zur Elektronensteuerung insbesondere in einer An­ zeigevorrichtung zwischen einem Gasentladungsraum und einem einem Nachbeschleunigungsraum angeordnet ist und aus min­ destens zwei zu einem Stapel zusammengefaßten dünnen Glas­ platten (Dünnglasplatten) besteht, welche ein Raster von Elektronendurchtrittskanälen (Lochraster) aufweisen, das dem Raster der mindestens einseitig auf die Glasplatten in Form einer Matrix aufgebrachten Elektronensteuerelementen entspricht, ist vorgesehen, daß die Glasplatten besonders im aktiven Bereich (Lochraster) mittels Glaslot miteinan­ der kompakt verbunden sind, das durch Siebdruck auf die Glasplatten aufgebracht ist. Die Dünnglasplatten werden dabei auf den zu verbindenden Seiten mit Glaslot beschich­ tet und anschließend in einem Glaslötprozeß fixiert und planparallel zusammengefrittet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere für Gasentladungsanzeigevorrichtungen geeignete Elektronen­ steuereinheit zu schaffen, bei der über eine Fläche von etwa mehr als 6″-Diagonale beim Zusammenbau von zwei oder mehre­ ren Steuermatrizen (Dünnglassteuerscheiben) zu einer Ein­ heit ein definierter und reproduzierbar eingehaltener Ab­ stand zwischen den Steuermatrizen erzielt wird. Dieser Ab­ stand ist nötig, um die Trennung der Potentialwirkung der zusammengeglasten Steuerebenen der Elektronensteuerschei­ ben zu gewährleisten; er ist über die Fläche gleichmäßig einzuhalten, damit ein gleichmäßiger Bildeindruck entsteht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steuereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin­ dung sind Gegenstand zusätzlicher Ansprüche 2 bis 5.

Beim Herstellen der Elektronensteuereinheit kommt es da­ rauf an, daß das auf die Elektronensteuerscheiben aufzu­ bringende Glaslotgemisch gut siebdruckfähig ist, daß die dazu verwendete Siebdruckschablone durch den Druck großer Partikel weder verletzt noch verstopft wird, daß die Steuermatrix nicht durch diese Partikel beschädigt wird und daß die Öffnungen der Steuermatrix nicht verstopft werden. Der Glaslotauftrag erfolgt daher vorzugsweise durch einen speziell abgestimmten Siebdruck. Das Sieb­ druckverfahren hat den wesentlichen Vorteil, daß Verstop­ fungen der Steuerlöcher im aktiven Bereich bei der Glas­ lotbeschichtung vermieden werden.

Des weiteren soll gewährleistet sein, daß die Elektronen­ steuerscheiben miteinander sowie die für eine Anzeigevor­ richtung außerdem benötigten Bauteile, wie Bildschirm, Ab­ standsrahmen und Rückteil, durch einmaliges Erhitzen in einem einzigen Glaslötprozeß miteinander gasdicht verlöt­ bar sind.

Mit dieser Methode des Zusammenbaues von zwei oder mehre­ ren Steuermatrizen (Dünnglassteuerscheiben) zu einer Ein­ heit wird auch verhindert, daß die sich gegenüber liegenden Potentialebenen, z.B. mit Löchern für den Elektronendurch­ tritt versehene Ni-Leiterbahnen, sich berühren bzw. über hochstehende kleine Metall-Defekte oder -Verbiegungen sin­ guläre Kurzschlüsse hervorgerufen werden. Von weiterem Vorteil ist, daß ein definierter Abstand zwischen den Elektronensteuerscheiben eingestellt wird, ohne zusätzli­ che (Zwischen-)Scheiben zu benötigen.

Anhand eines in der Figur dargestellten bevorzugten Aus­ führungsbeispiels soll die Erfindung weiter erläutert werden.

Die in der Figur schematisch im Schnitt dargestellte An­ zeigevorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei mit metallischen Elektronensteuerelementen (Leiterbahnen) versehenen Elektronensteuerscheiben 2 und 3, die einen Stapel bildend übereinander angeordnet sind. Die Elek­ tronensteuerscheiben 2, 3 sind in der Anzeigevorrichtung zwischen einem Gasentladungsraum 9 als Elektronenquelle und einem Nachbeschleunigungsraum 10 zur Beschleunigung der auf die Leuchtstoffschicht 12 des Bildschirms 14 auf­ treffenden Elektronen in eine Umhüllung im Randbereich mittels Glaslotschichten 4, 11, 13 gasdicht eingeschlos­ sen. Die erste Elektronensteuerscheibe 2 liegt der in einem wannenförmigen Rückteil 8 angebrachten Kathode 15 und die zweite Elektronensteuerscheibe 3 dem mit der Leuchtstoffschicht 12 versehenen Bildschirm 14 gegenüber. Die erste Elektronensteuerscheibe 2 trägt eine matrixför­ mige Steuerelektrodenstruktur, die aus beidseitig auf eine dünne, ein Raster von Elektronendurchtrittsöffnungen auf­ weisende Glasplatte 6 aufgebrachten metallischen Elektro­ nensteuerelementen 2 a, 2 b besteht, die an ihren Kreuzungs­ punkten dem Raster in der Glasplatte 6, vorzugsweise einer Fotoformglasplatte, entsprechende Elektronendurchtritts­ öffnungen aufweisen. Als metallische Elektronensteuerele­ mente, die vorzugsweise aus Nickel bestehen, sind auf der einen Seite der Glasplatte 6 Zeilenleitungen 2 a und auf der anderen, der zweiten Elektronensteuerscheibe 3 gegen­ überliegenden Seite Spaltenleitungen 2 b aufgebracht. Die zweite Elektronensteuerscheibe 3 trägt auf der der ersten Elektronensteuerscheibe 2 zugewandten Seite der mit Elek­ tronendurchtrittsöffnungen versehenen Glasplatte 7 die Te­ trodenleitungen 3 a und auf der anderen Seite die Pentoden­ leitungen 3 b. Auch diese Elektrodenleitungen bestehen vor­ zugsweise aus Nickel. Die Elektronensteuerscheiben 2, 3 sind im Randbereich (Dichtlötbereich) und im aktiven Be­ reich durch Glaslotschichten 4 miteinander kompakt verbun­ den, deren Material zweckmäßig einen thermischen Ausdeh­ nungskoeffizienten α aufweist, dessen Wert zwischen dem des Materials des Glases (α ≈ 90 · 10^-7/°C) der Glasplatten 6, 7 und dem des Materials der metallischen, vorzugsweise aus Nickel (α ≈ 130 · 10^-7/°C) bestehenden Elektronensteuerelemen­ ten 2 a, 2 b, 3 a, 3 b liegt. Die Glaslotscheiben 4 sind durch Siebdruck auf die einander zugewandten Seiten der Elektro­ nensteuerscheiben 2, 3 aufgebracht. Den druckfähigen Glas­ lotschichten 4 sind dabei im aktiven Bereich (Lochraster) der Elektronenssteuerscheiben 2, 3 ungefähr 0,5% bis 5% Abstandselemente 1, die vorzugsweise kugelförmig sind und aus Glas bestehen, beigemengt. Im Randbereich (Bereich der Dichtlötung) sind den Glaslotschichten 4 keine Abstands­ elemente hinzugefügt. Der Durchmesser der als Abstandsele­ mente 1 den Glaslotschichten 4 im aktiven Bereich der Elek­ tronensteuerscheiben 2, 3 beigemengten Glaskugeln mit einem Ausdehnungskoeffizienten α ≈ 90 · 10^-7/°C bestimmt dabei den geforderten Abstand zwischen den beiden Steuerschei­ ben 2, 3.

Zum gasdichten Verlöten der Steuereinheit in einer Gasent­ ladungsanzeigevorrichtung ist der Stapel der beiden Elek­ tronensteuerscheiben 2, 3 im Randbereich (Dichtlötbereich) beidseitig mit Glaslotschichten 11 in Siebdrucktechnik be­ druckt. Sowohl zwischen einem Abstandsrahmen 5 und dem Bildschirm 14 sowie zwischen dem Abstandsrahmen 5 und dem bedruckten Steuerscheibenstapel als auch zwischen dem be­ druckten Steuerscheibenstapel und dem Rückteil 8 sind im Randbereich (Dichtlötbereich) Glaslotschichten 13 in Strangbepastungstechnik aufgetragen. Das Verlöten der mit Glaslot beschichteten Teile wird vorzugsweise in einem Glaslötprozeß in einer nicht dargestellten Justiervorrich­ tung unter einmaligem Erhitzen bei einer Temperatur von maximal 445°C durchgeführt.

Claims (5)

1. Steuereinheit, die zur Elektronensteuerung insbesondere in einer Anzeigevorrichtung zwischen einem Gasentladungs­ raum und einem Nachbeschleunigungsraum angeordnet ist, und die aus mindestens zwei zu einem Stapel zusammengefaßten dünnen Glasplatten (Dünnglasplatten) besteht, welche als Elektronensteuerscheiben ein Raster von Elektronendurch­ trittsöffnungen (Lochraster) aufweisen, das dem Raster der mindestens einseitig auf die Glasplatten in Form einer Ma­ trix aufgebrachten Elektronensteuerelemente (Leiterbahnen) entspricht, wobei die Elektronensteuerscheiben im Randbe­ reich und im aktiven Bereich (Lochraster) durch Glaslot­ schichten miteinander verbunden sind, die insbesondere durch Siebdruck auf die Elektronensteuerscheiben aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaslotschichten (4) zumindest im aktiven Bereich der Elektronensteuerscheiben (2, 3) einen geringen Prozent­ satz an Abstandselementen (1) aufweisen, deren Abmessungen den vorgegebenen Abstand zwischen den Elektronensteuerschei­ ben (2, 3) bestimmen.

2. Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß den druckfähigen Glaslotschichten (4) im aktiven Bereich (Lochraster) der Elektronensteuer­ scheiben (2, 3) ungefähr 0,5% bis 5% Abstandselemente (1) beigemengt sind.

3. Steuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (1) aus Glas bestehen.

4. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (1) in die Glaslotschichten (4) eingebettete Glaskugeln sind, deren Durchmesser den Abstand zwischen den Elektronensteu­ erscheiben (2, 3) bestimmt.

5. Verfahren zum Herstellen einer Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem druckfähigen Glaslot der Glas­ lotschichten (4) Glaskugeln in einem Anteil von ca. 0,5% bis 5% beigemengt werden, die den Abstand zwischen den zu­ sammengelöteten Elektronensteuerscheiben (2, 3) bestimmen, daß die Glaslotschichten (4) auf die einander zugewandten Oberflächen der Steuerscheiben (2, 3) mittels Siebdruck aufgebracht werden und daß die Glaslotschichten (4) an­ schließend unter einmaligem Erhitzen in einem einzigen Glaslotprozeß miteinander und mit den anderen Bauteilen der Vorrichtung gasdicht verlötet werden.