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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeröhre und
eine derart hergestellte Anzeigeröhre. Im einzelnen betrifft
die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Rippen oder Rippengebilden,
die Gitterelektroden einer solchen Anzeigeröhre stützen und die Fluoreszenzsegmente
der Röhre
umgeben, sowie hergestellte Rippen oder Rippengebilde.
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Es
ist eine Vakuum-Fluoreszenzröhre
bekannt, in der eine Vielzahl von an einem Substrat angeordneten
Anoden durch jeweilige Fluoreszenzschichten überdeckt sind, welche selektiv
aktiviert werden, nämlich
Licht abgeben oder glimmen, wenn auf sie Elektronen auftreffen,
die von Kathoden erzeugt oder freigegeben werden, welche über den
Anoden angeordnet sind. Die Fluoreszenzschichten geben bei dem Aufschlagen
der aus den Kathoden abgegebenen Elektronen Licht in der Richtung
zu den Kathoden hin ab, so dass in der Richtung von den Kathoden
her zu den Fluoreszenzschichten (Anoden) hin gesehen durch die aktivierte
Fluoreszenzschichten ein Bild erzeugt wird. Eine Fluoreszenz-Anzeigeröhre dieser
Art liefert ein klares Bild mit einer verhältnismässig niedrigen Spannung zum Beschleunigen
der Elektronen. Ferner ermöglicht
die Verwendung von Fluoreszenzschichten aus unterschiedlichen fluoreszierenden
Materialien, die Licht unterschiedlicher Wellenlänge abgeben, eine Farbdarstellung
von Bildern. Infolge dieser Vorteile wurde die Fluoreszenz-Anzeigeröhre im breiten
Ausmaß als Anzeigevorrichtung
bei Tongeräten
und an Armaturenbrettern von Kraftfahrzeugen eingesetzt.
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In
der Fluoreszenz-Anzeigeröhre
der vorstehend beschriebenen Ausführung werden zwischen den Anoden
und den Kathoden Netzgitter zum Steuern des Aktivierens oder Glimmens
der an den Anoden an unterschiedlichen Stellen an dem Sichtschirm ausgebildeten
Fluoreszenzschichten oder Segmente angeordnet. Durch das Anlegen
einer positiven Spannung bzw. Beschleunigungsspannung an ein bestimmtes
Gitter werden durch das Gitter die von den Kathoden erzeugten Elektronen
beschleunigt und treffen auf die direkt unterhalb des Gitters liegenden
Fluoreszenzschichten auf. Die Elektronen, die ein Gitter erreichen,
an das ein negative Spannung bzw. Sperrspannung angelegt ist, werden
jedoch durch dieses Gitter aufgehalten, so daß die Fluoreszenzschichten
direkt unterhalb dieses Gitters nicht leuchten.
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Die
Netzgitter werden durch geeignete Beine an dem Substrat derart abgestützt, daß sich jedes Gitter über einer
aus einer bestimmten Anzahl von Anoden bestehenden Anodenanordnung
unter geeigneten Abstand zwischen der Anodenanordnung und dem Gitter
erstreckt. Mit einer Vergrößerung der die
Anodenanordnung überdeckenden
Fläche
des Gitters nimmt die Festigkeit des Gitters ab und das Gitter kann
thermisch verformt werden, wenn die Abmessungen des Gitters verhältnismäßig groß sind. Die
thermische Verformung kann zu einem Problem insofern führen, als
die Leuchtdichte der Fluoreszenzschichten verringert ist und Kurzschlüsse auftreten
können.
Ferner hält
das Gitter mit Netzstruktur unvermeidbar einen gewissen Teil des
von den Fluoreszenzschichten abgegebenen Lichtes ab, wodurch die
Helligkeit der Fluoreszenzschichten durch das Gitter verringert
wird.
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Ein
durch die Verwendung der Maschengitter entstehender anderer Nachteil
betrifft die Dichte der Anodenanordnungen, nämlich die Dichte von Anzeigeelementen
je Flächeneinheit
des Bildschirms. Im einzelnen können
manche der Elektronen die durch das Gitter beschleunigt werden,
an das die Beschleunigungsspannung angelegt ist, streuen und auf
manche der Fluoreszenzschichten direkt unterhalb des benachbarten
Gitters auftreffen, an das die negative Sperrvorspannung angelegt
ist. In diesem Fall können
infolge der Streuelektronen die Fluoreszenzschichten leuchten, die
nicht aufleuchten sollen. Zum Vermeiden dieser fehlerhaften Anregung
der Fluoreszenzschichten sollten die durch die jeweiligen Netzgitter
abgedeckten benachbarten Anordnungen von Anoden (Fluoreszenzschichten)
voneinander um eine verhältnismäßig große Strecke
von beispielsweise mindestens 2 mm beabstandet sein. Dieser Abstand
verhindert, daß die
Anzeigeelemente bzw. Anordnungen von Fluoreszenzschichten in einer
hohen Dichte angeordnet werden.
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Es
wurde eine Fluoreszenz-Anzeigeröhre
einer anderen Art vorgeschlagen, bei der an dem Substrat planare
Gitter aus einem elektrisch leitfähigen Material derart ausgebildet
werden, das sie jeweilige Fluoreszenzschichten umgeben. Ein Beispiel
für eine Fluoreszenz-Anzeigeröhre dieser
Art ist in der
JP 3-52
945 A beschrieben. Gemäß der Darstellung durch
die Querschnittsansicht in
10 sind
in der in dieser Veröffentlichung
beschriebenen Fluoreszenz-Anzeigeröhre an einem Glassubstrat
120 in
einem geeigneten Muster Anoden
122 ausgebildet, an denen
jeweils Fluoreszenzschichten
123 gebildet sind, während planare
Gitter
121a und
121b derart angeordnet sind, daß sie die
Anoden
122 umgeben. Bei dieser Anzeigeröhre, bei der keine Netzgitter
verwendet werden, bestehen nicht die durch die Verwendung der Netzgitter
verursachten Probleme, nämlich
nicht die durch die thermische Verformung der Netzgitter hervorgerufenen
Mängel
und die durch das Abfangen von Licht durch die Netzgitter verursachte
Verringerung der Helligkeit der Fluoreszenz schichten.
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Die
Fluoreszenz-Anzeigeröhre
nach 10 hat jedoch gewisse Mängel: die Anoden 122 sollten nämlich einen
außerhalb
des Umfangs der Fluoreszenzschichten 123 liegenden leeren
Umfangsbereich (in 10 mit O bezeichnete Strecke)
haben, so daß der
Leerbereich der Anoden 122 die beabsichtigte Erregung der
Fluoreszenzschichten 123 über deren ganzen Flächen einschließlich des
Umfangsbereichs gewährleistet.
Ferner sollte ein beträchtlich
großer Abstand
P zwischen den Anoden 122 und den Gitterelektroden 121a und 121b belassen
werden, um einen Kurzschluß zwischen
diesen zu verhindern. Die Strecke O und der Abstand P ergeben zwangsläufig einen
verhältnismäßig großen Abstand
zwischen den benachbarten Fluoreszenzschichten 123, nämlich einen
verhältnismäßig großen Abstand
zwischen den benachbarten Anzeigeelementen oder Anzeigesegmenten.
Somit ist die Fluoreszenz-Anzeigeröhre 10 durch das gleiche
Problem wie die bekannte Anzeigeröhre mit den Netzgittern beeinträchtigt.
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Die
herkömmliche
Fluoreszenz-Anzeigeröhre
nach 10 hat ferner einen Nachteil, der durch im wesentlichen
koplanare Anordnung der planaren Gitter 121a und 121b mit
den Fluoreszenzschichten 123 entsteht, die unvermeidbar
zu einer Verringerung der durch das Anlegen einer jeweiligen (positiven) Beschleunigungsspannung
und einer negativen Vorspannung verursachten Beschleunigungswirkung und
Sperrwirkung an den von den Kathoden erzeugten Elektronen führt. Dies
macht eine statische Ansteuerung der Gitter 121 erforderlich.
Selbst wenn eine dynamische Ansteuerung oder Abtastung der Gitter 121 möglich ist,
wird zum Abfangen der Elektronen eine verhältnismäßig hohe Vorspannung erforderlich,
wozu eine hohe Leitungsspannung benötigt wird.
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Im
Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Mängel wurde eine Fluoreszenz-Anzeigeröhre vorgeschlagen,
in der an dem Substrat elektrische isolierende Rippen derart ausgebildet
sind, das sie jeweilige Fluoreszenzschichten umgeben, und auf den
oberen Randflachen der Rippen Gitterelektroden ausgebildet sind,
so daß die
Gitterelektroden von den oberen Flächen der Fluoreszenzschichten
in der zur Substratebene senkrechten Richtung beabstandet sind.
Ein Beispiel für
eine Anzeigeröhre
dieser Art ist in der
JP
62-290 050 A beschrieben. Bei dieser Anzeigeröhre ist
die Funktion der Gitterelektroden hinsichtlich des Beschleunigens
und Abfangens der Elektronen selbst dann verhältnismäßig verbessert, wenn die Anzeigeelemente
in einer verhältnismäßig hohen
Dichte angeordnet sind.
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Zum
Formen der Rippen, der Gitterelektroden und der Fluoreszenzschichten
in der vorstehend beschriebenen Anzeigeröhre werden zuerst auf das Substrat
elektrisch isolierende und leitfähige
Schichten aufgeschichtet, die die Rippen und die Gitterelektroden
ergeben, und diese isolierenden und leitfähigen Schichten werden einer
Trockenätzung
mit einer Ätzmaske
aus einem Resist unterzogen. Durch die Trockenätzung werden gewählte Teile
der isolierenden und leitfähigen
Schichten entfernt, die nicht durch die Resistmaske abgedeckt sind,
während
die durch die Maske abgedeckten anderen Teile zurückbleiben,
wodurch die Rippen und die Gitterelektroden entsprechend den abgedeckten
Teilen der Schichten gebildet werden. Die Rippen und das Substrat
bilden zusammen Aussparungen, in denen aufeinanderfolgend die Fluoreszenzschichten
gebildet werden. Zum Formen der Fluoreszenzschichten werden die Aussparungen
mit einem geeigneten Füllmittel
(z. B. 1,3,5-Trioxan, C3H6O3) gefüllt,
das bei Raumtemperatur eine Feststoffphase hat. Die die Aussparungen füllenden
Füllmassen
werden mit jeweiligen Fluoreszenzschichten beschichtet, die ein
fotoempfindliches Harz (mit UV aushärtbares Harz) enthalten. Die
Füllmassen
werden dann zu einer Flüssigphase
erwärmt,
so daß die
Fluoreszenzschichten durch die Flüssigkeit hindurch auf die Böden der
Aussparungen absinken. Darauffolgend werden die Füllmassen weiter
zu einer Gasphase erwärmt,
so daß in
den Aussparungen nur die von den Rippen umgebenen Fluoreszenzschichten
(auf der Anodenschicht an dem Substrat) zurückbleiben. Dann werden die
Fluoreszenzschichten einer Ultraviolettstrahlung ausgesetzt, um
das fotoempfindliche Harz auszuhärten, und
zum Verbinden mit dem Substrat (der Anodenschicht) eingebrannt.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Fertigungsprozeß für die Anzeigeröhre wird
die Ätzmaske auf
die elektrisch leitfähige
Schicht für
die Gitterelektroden aufgelegt und durch die Maske hindurch die Trockenätzung mit
Glasperlenstrahlen ausgeführt, um
die nicht von der Maske abgedeckten Teile der elektrisch leitfähigen und
der isolierenden Schichten abzutragen. Auf diese Weise werden in
den laminierten leitfähigen
und isolierenden Schichten Ausnehmungen gebildet. Mit dem Trockenätzprozeß mit den Glasperlenstrahlen
ist es jedoch nicht möglich,
ein Seitenverhältnis
Tiefe/Breite der Ausnehmungen zu erhalten, das größer als
2 ist. Dies bedeuted, daß es schwierig
ist, die Gitterelektroden auf ein Niveau zu legen, das in Bezug
auf die an der Anodenschicht an dem Substrat gebildeten Fluoreszenzschichten
ausreichend hoch ist. Daher ist der Abstand zwischen den Gitterelektroden
und den Fluoreszenzschichten nicht dafür ausreichend, das Beschleunigen
und Abhalten der Elektronen durch die Gitterelektroden mit hoher
Beständigkeit
zu ermöglichen.
Ferner tendiert die Glasperlenbestrahlung dazu, bei einer Endstufe des Ätzens die
Anodenschicht zu beschädigen,
was zu einer Verschlechterung der Anoden führt.
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Die
DE 32 11 237 C2 offenbart
eine Lumineszenz-Anzeigevorrichtung,
bei der durch die Herstellung Anzeigelemente mit sehr geringem Abstand
nebeneinander und eine Anzeige mit hoher Dichte erhalten werden
soll. Eine Vielzahl von Steuerelektroden ist in paralleler Anordnung über einer
Reihe von Anoden vorgesehen, die senkrecht zur Richtung der Steuerelektroden
verlaufen. Die Fluoreszenzschichten sind in der Weise ausgebildet,
dass sie in Kontakt bzw. in Berührung
stehen mit den Seitenflächen
von gebildeten Rippen, wobei jede Rippe mittels eines Siebdruckverfahrens
erzeugt wird. Die Steuer- bzw. Gitterelektroden werden ebenfalls
mittels eines Siebdruckverfahrens auf den oberen Endflächen der
Rippen gebildet. Die Steuer- bzw. Gitterelektroden sind somit auf
einem isolierenden Träger
in der Richtung senkrecht zu den Anoden angeordnet.
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Die
US 4 472 658 offenbart eine
Fluoreszenz-Anzeigeeinrichtung,
wobei isolierende Schichten auf einem Muster eines transparenten
Films mit Ausnahme des Bereichs angeordnet sind, der als transparenter
Elektrodenbereich vorgesehen ist und der Verbindungseinrichtungen.
Die isolierenden Materialien werden beispielsweise mittels eines
Siebdruckverfahrens aufgebracht.
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In
gleicher Weise offenbart die
US
5 209 688 A eine Plasma-Anzeigeeinrichtung,
wobei hervorstehende Strukturen auf einem isolierenden Substrat
als Barrieren angeordnet sind und auf der Oberfläche eine Elektrode (Anode)
tragen. Die Barrieren werden mittels eines fotolithografischen Vorgangs
ausgebildet zur Erzielung einer hohen Auflösung der Plasma-Anzeigeeinrichtung.
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Schließlich offenbart
die
JP 06 150 812 A eine
Musteranordnung für
eine Plasma-Anzeigeeinrichtung, wobei vorstehende Strukturen, wie
beispielsweise Elektroden oder Barrieren, als Trägerelemente auf einem Substrat,
beispielsweise mittels eines Siebdruckverfahrens, ausgebildet sind.
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Um
aufeinanderfolgende Schichten in den Anzeigeröhren der aufgeführten Schriften
anzubringen, muss die Anzeigeeinrichtung beim Aufbringschritt einer
nachfolgenden Schicht bezogen auf die bereits vorhandenen Strukturen
relativ genau ausgerichtet sein. Dadurch sind die Herstellverfahren
relativ schwierig und lassen einen relativ geringen Ausbeuteanteil
erwarten.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für das Herstellen
einer Fluoreszenz-Anzeigeröhre
zu schaffen, in der die Rippen ausreichende Höhe haben, um Beschleunigen
beziehungsweise Abhalten der Elektronen durch die auf die Rippen
aufgebrachten Gitterelektroden mit hoher Beständigkeit zu ermöglichen,
wobei das Formen der Rippen mit ausreichender Höhe ohne Beschädigung der
Anoden ermöglicht
und welches gegenüber
herkömmlichen
Verfahren vereinfacht ist, so dass ein höherer Ausbeuteanteil erwartet
werden kann, sowie eine mit diesem Verfahren hergestellte Fluoreszenz-Anzeigeröhre bereitzustellen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäss
durch ein Verfahren gemäß Anspruch
1 und eine Fluoreszenz-Anzeigeröhre
gemäß Anspruch
7 gelöst.
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Hinsichtlich
der gemäß Patentanspruch
1 beanspruchten Vorrichtung wird auf folgendes hingewiesen:
In
der auf die vorstehend beschriebene Weise gestalteten Fluoreszenz-Anzeigeröhre sind
an dem Substrat aus einen elektrisch isolierenden Material die Rippen
derart gebildet, dass sie zumindest einen Teil des Umfangs einer
jeweiligen Anode umgeben, wobei jede Rippe von dem Substrat weg
eine grössere Höhe als die
Fluoreszenzschichten hat, und wobei die Gitterelektroden an den
oberen Endflächen
der jeweiligen Rippen ausgebildet sind. Ferner hat jede Rippe eine
Schichtstruktur aus einer Vielzahl von Schichten, die durch Siebdruck
mit Isolierpaste aufgeschichtet sind, welche das elektrisch isolierende Material
enthält.
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Die
einzelnen Schichten der Rippen werden nacheinander mit der Isolierpaste
aufgeschichtet, die gewöhnlich
ein Lösungsmittel
und ein Verdünnungsmittel
zum Einstellen der Viskosität
der Isolierpaste enthält.
Wenn auf die zuvor aufgedruckte Schicht durch Siebdruck eine jeweils
neue Schicht für
die Rippen aufgebracht wird, werden das in der diese Schicht bildenden
Isolierpaste enthaltene Lösungsmittel
und Verdünnungsmittel
wirkungsvoll in die vorangehende darunterliegende Schicht eingesaugt, wodurch
verhindert wird, daß die
zum Bilden der neuen Schicht neu aufgebrachte Isolierpaste abfließt oder
abtropft. Daher können
die Rippen durch Siebdruck in einer gewünschten Form und mit gewünschten
Abmessungen selbst dann gebildet werden, wenn die durch die Rippen
begrenzten Aussparungen oder offenen Räume ein verhältnismäßig großes Seitenverhältnis haben.
Ferner werden während
des Erzeugens der Rippen durch Siebdruck die Anoden nicht beschädigt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung wirkt die obere Fläche
einer jeden Anode mit der Seitenfläche der entsprechende Rippe zum
Bilden einer Aussparung oder eines offenen Raumes zusammen. Diese
Aussparung wird mit der entsprechenden Fluoreszenzschicht gefüllt, die durch
Siebdruck mit einer ein fluoreszierendes Material enthaltenden Fluoreszenzpaste
derart gebildet wird, daß die
entsprechende Fluoreszenzschicht mit der Seitenfläche der
entsprechenden Rippe in Berührung
gehalten wird. Die Fluoreszenzpaste in Form einer viskosen Flüssigkeit
kann in die Aussparung fließen,
wobei die Masse der Fluoreszenzpaste die Aussparung füllt, ohne
daß in
Bezug auf die Seitenfläche der
Rippe ein Spalt oder eine Lücke
entsteht. Demgemäß ist der
Abstand zwischen den benachbarten Anzeigeelementen oder Anzeigesegmenten
verringert, die die jeweiligen Fluoreszenzschichten enthalten, und
es ergibt sich eine Erhöhung
der Dichte der Anzeigeelemente je Flächeneinheit des Bildschirms. Darüberhinaus
führt das
Formen einer jeden Fluoreszenzschicht durch Füllen der Aussparung mit der
Fluoreszenzpaste zu einer Vereinfachung der Herstellung der Anzeigeelemente
und zu einer Senkung der Gesamtkosten für die Herstellung der Anzeigeröhre. Außerdem erlaubt
das Einfließen
der Fluoreszenzpaste in die Aussparung eine verhältnismäßig große Toleranz hinsichtlich der
Ausrichtungsgenauigkeit der Fluoreszenzschicht in Bezug auf die
Rippe. D. h., es kann ein gewisses Ausmaß an Fehlausrichtung der Siebdruckmuster
oder Siebdruckplatten für
die Fluoreszenzschichten und die Rippen dadurch zugelassen werden,
daß die
Fluoreszenzpaste von der Rippe in die durch diese begrenzte Aussparung fließt. Somit
können
die Siebdruckmuster leicht ausgerichtet werden, ohne daß hohe Genauigkeit
erforderlich ist, wodurch der Prozeß zum Herstellen der Anzeigeröhre erleichtert
ist und der Ausbeuteanteil der Anzeigeröhre als Endprodukt dementsprechend erhöht ist.
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Jede
Rippe kann derart geformt werden, daß sie den ganzen Umfang der
entsprechenden Anode und Fluoreszenzschicht umgibt. Diese Gestaltung
ist dazu vorteilhaft, die Fluoreszenzschicht gegen eine Einwirkung
der an der benachbarten Rippe angebrachten Gitterelektrode zu schützen, nämlich eine falsche
Anregung der Fluoreszenzschicht durch Streuelektronen zu vermeiden,
die durch die benachbarte Gitterelektrode beschleunigt werden. Somit
ermöglicht
es diese Gestaltung, den Abstand zwischen den benachbarten Anzeigeelementen
zu verringern, was eine erhöhte
Dichte der Anzeigeelemente ergibt.
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Alternativ
können
die Rippen derart ausgebildet werden, das sie einen Teil des Umfangs
der entsprechenden Anode und Fluoreszenzschicht umgeben. Diese Gestaltung
ist gleichfalls wirkungsvoll zum Schützen der Fluoreszenzschicht
gegen eine Einwirkung der Gitterelektrode an der benachbarten Rippe.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung werden die Gitterelektroden von den Fluoreszenzschichten
um einen Abstand von mindestens 20 μm in der Richtung von dem Substrat
zu den Kathoden hin beabstandet. Diese Gestaltung ermöglicht es,
daß die
Gitterelektroden durch das Anliegen einer positiven Beschleunigungsspannung
bzw. einer negativen Sperrvorspannung die Elektronen aus den Kathoden
auf geeignete Weise beschleunigen bzw. abfangen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung haben die Gitterelektroden eine Dicke von 5 bis 100 μm. In diesem
Fall haben die Gitterelektroden einen elektrischen Widerstand, der klein
genug ist, das Beschleunigen und Abfangen der Elektronen sicherzustellen.
Ferner wird eine für
die Gitterelektroden verwendete Leitpaste bei dem Aufbringen auf
die Rippen durch Siebdruck nicht wesentlich tropfen oder fließen, wodurch
wirkungsvoll ein ansonsten möglicher
Kurzschluß zwischen
den Gitterelektroden und Fluoreszenzschichten vermieden werden kann.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung bestehen die Rippen aus einer Vielzahl von Rippengebilden
in Gitteranordnung, wobei die Rippengebilde voneinander in einer
zur Ebene des Substrats parallelen Richtung beabstandet sind. Die jeweiligen
Rippengebilde begrenzen eine Vielzahl von Reihen quadratischer Flächen, an
denen jeweils die Fluoreszenzschichten durch Siebdruck derart ausgebildet
werden, daß jede
Fluoreszenzschicht mit den Seitenflächen der jeweiligen Rippengebilde
in Berührung
gehalten ist, die die jeweilige quadratische Fläche begrenzen. In diesem Fall
bestehen die Gitterelektroden aus einer Vielzahl von Gitterelektrodengebilden
in Gitteranordnung, die jeweils an den oberen Endflächen der
Rippengebilde geformt sind. Diese Gestaltung ergibt eine Punktematrix-Fluoreszenz-Anzeigeröhre, in
der die Fluoreszenzschichten oder Segmente in hoher Dichte angeordnet
sind. Im Betrieb werden die Fluoreszenzschichten selektiv zur Lichtabgabe
angeregt, wodurch ein erwünschtes
Bild in einer Matrix aus Punkten erzeugt wird, während die benachbarten Anoden
in der zu den kurzen Seiten eines rechteckigen Bildschirms paralellen
Richtung aufeinanderfolgend abgetastet, nämlich im Zeitmultiplex selektiv
an die Spannungsleitung angeschlossen werden. Dieses Abtasten längs der
kurzen Seiten des Bildschirms ist gegenüber dem Abtasten längs der
langen Seiten des Bildschirms bei der herkömmlichen Anzeigeröhre vorteilhaft.
D. h., das Abtasten längs
der kurzen Seiten des Bildschirms ergibt eine Erhöhung des
Einschaltverhältnisses
der Abtastimpulse, was wiederum zu einer Erhöhung der Leuchtdichte der Fluoreszenzschichten
führt.
Ferner sind nicht wie bei der herkömmlichen Anzeigeröhre mit
Netzgittern, die zur Beeinträchtigung
durch thermische Verformung tendieren, die Abmessungen der kurzen
Seiten des rechteckigen Bildschirms eingeschränkt, so daß daher die gesamte Größe oder
Fläche
des Bildschirms beträchtlich
vergrößert werden kann.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung bestehen die Rippen aus einer Vielzahl von parallelen
Rippen, die an dem Substrat in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind
und auf deren oberen Endflächen
jeweils die Gitterelektroden ausgebildet werden. In diesem Fall werden
die Fluoreszenz schichten durch Siebdruck gebildet und in einer Vielzahl
von parallelen Reihen jeweils zwischen einem entsprechenden Paar
der parallelen Rippen angeordnet. Die Fluoreszenzschichten in einer
jeweiligen Reihe werden mit den einander zugewandten Seitenflächen der
parallelen Rippen des entsprechenden Paares in Berührung gehalten.
Diese Anordnung ergibt gleichfalls eine Punktematrix-Fluoreszenz-Anzeigeröhre, in
der die Fluoreszenzschichten oder Segmente in hoher Dichte angeordnet
sind. Im Betrieb werden die Fluoreszenzschichten selektiv zur Lichtabgabe
angeregt, wodurch ein erwünschtes
Bild in einer Matrix aus Punkten erzeugt wird, während die benachbarten Anoden
aufeinanderfolgend in der zu den kurzen Seiten des rechteckigen
Bildschirms parallelen Richtung abgetastet werden. Somit ergibt
diese Anordnung die gleichen Vorteile wie die unmittelbar zuvor
beschriebenen, nämlich
eine erhöhte
Leuchtdichte der Fluoreszenzschichten und vergrösserte Gesamtabmessungen des
Bildschirms.
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Hinsichtlich
des gemäß Patentanspruch
1 beanspruchten Verfahrens wird auf folgendes hingewiesen:
Dieses
Verfahren ergibt die gleichen Vorteile wie die vorangehend in Bezug
auf die Anzeigeröhre
für sich beschriebenen.
D. h., bei dem Formen einer jeweils neuen Schicht der Rippen durch
Siebdruck auf die vorangehend aufgebrachte Schicht werden die in
der Isolierpaste für
diese neue Schicht enthaltenen Lösungsmittel
und Verdünnungsmittel
wirkungsvoll in die vorangehende bzw. darunterliegende Schicht eingesaugt,
wodurch verhindert wird, dass die neu aufgebrachte Isolierpaste
abtropft oder abfliesst, welche die neue Schicht bildet. Auf diese
Weise erhalten die durch Siebdruck aufgebrachten Rippen die gewünschte Form
und die gewünschten
Abmessungen selbst dann, wenn die durch die Rippen begrenzten Aussparungen
oder offenen Kammern ein verhältnismässig grosses
Seitenverhältnis
haben. Ferner ist dieses Verfahren zum Herstellen der Anzeigeröhre ohne
Beschädigung
der Anoden während
des Formens der Rippen durch den Siebdruck geeignet.
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In
diesem Verfahren besteht das Bilden der Fluoreszenzschichten in
dem Füllen
der durch die mindestens eine Schicht der Rippen begrenzten Aussparungen
mit der Fluoreszenzpaste, so dass die Fluoreszenzpastenmassen die
Oberflächen
der mindestens einen Schicht der Rippen berühren, welche die Aussparungen
begrenzt. Durch diese Ausführungsweise
kann die zähflüssige Fluoreszenzpaste in
die Aussparung fliessen, wobei die Ausnehmung durch eine Masse der
Fluoreszenzpaste ausgefüllt wird,
ohne dass in Bezug auf die Seitenfläche der Rippe ein Spalt oder
eine Lücke
entsteht. Dementsprechend wird der Abstand zwischen den die jeweiligen
Fluoreszenzschichten enthaltenden benachbarten Anzeigeelementen
oder Segmenten verringert, was eine Erhöhung der Dichte der Anzeigeelemente je
Flächeneinheit
des Bildschirms ergibt. Ferner erlaubt das Einfliessen der Fluoreszenzpaste
in die Aussparung eine verhältnismässig grosse
Toleranz hinsichtlich der Ausrichtungsgenauigkeit der Fluoreszenzschicht
in Bezug auf die Rippe. D. h., es kann ein gewisses Ausmass an Fehlerausrichtung
der Siebdruckmuster oder Siebdruckplatten für die Fluoreszenzschichten
und die Rippe dadurch zugelassen werden, dass die Fluoreszenzpaste
von der Rippe in die durch diese begrenzte Aussparung fliesst. Somit können die
Siebdruckmuster auf einfache Weise eingestellt werden, ohne dass
eine hohe Genauigkeit erforderlich ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform dieses
Verfahrens wird die Vielzahl der Schichten der Rippen nach dem Bilden
der Anoden an dem Substrat durch Aufbringen der Isolierpaste in
Berührung mit
den Anoden gebildet. Diese Gestaltung erlaubt ein gewisses Ausmaß an Fehlausrichtung
zwischen den Anoden und den Rippen dadurch, dass die Anoden in einer
Größe gebildet
werden, die etwas größer als
diejenige der Rippen ist. Dies ergibt eine verhältnismäßig einfache relative Ausrichtung
der Anoden und der Rippen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsweise
dieses Verfahrens umfasst der Schritt zum Bilden der Vielzahl der
Schichten der Rippen das Bilden von mindestens einer Schicht mit
der Isolierpaste nach dem Bilden der Fluoreszenzschichten, während der
Schritt zum Bilden der Gitterelektroden darin besteht, daß die Gitterelektroden
auf der mindestens einen Schicht der Rippen ausgebildet werden.
Da mindestens eine Schicht der Rippen gebildet wird, nachdem die
Fluoreszenzschicht gebildet wurde, sind die auf den Rippen ausgebildeten
Gitterelektroden um einen ausreichenden Abstand von den Fluoreszenzschichten
beabstandet, wodurch die Gitterelektroden und die Fluoreszenzschichten
voneinander in genügendem
Ausmaß elektrisch
isoliert sind. Außerdem
bewirkt diese Ausführungsweise, daß kein fluoreszierendes
Material an den Oberflächen
der Gitterelektroden zurückbleibt,
wodurch ein ansonsten mögliches
Leuchten des floureszierenden Materials an den Gitterelektroden
vermieden wird.
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Dieses
Verfahren kann ferner einen Schritt umfassen, bei dem die Vielzahl
der Schichten der Rippen, die Fluoreszenzschichten und die Gitterelektroden
gemeinsam eingebrannt werden. Dieses gemeinsame Einbrennen verbessert
den Wirkungsgrad bei der Herstellung der Anzeigeröhre.
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Die
Rippen können
derart ausgebildet werden, daß sie
in der Richtung von dem Substrat zu den Kathoden hin von den Fluoreszenzschichten
um mindestens 20 μm
beabstandet sind. Diese Ausführungsweise
ermöglicht
es, daß die
Gitterelektroden auf das jeweilige Anlegen einer positiven Beschleunigungsspannung
bzw. einer negativen Sperrvorspannung hin die Elektronen aus den
Kathoden auf geeignete Weise beschleunigen bzw. abfangen.
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Die
Gitterelektroden können
mit einer Dicke von 5 bis 100 μm
ausgebildet werden. In diesem Fall haben die Gitterelektroden einen
elektrischen Widerstand, der klein genug ist, das Beschleunigen
und Abfangen der Elektronen sicherzustellen, und eine auf die Rippen
zum Bilden der Elektroden aufgebrachte Leitpaste wird nicht wesentlich abtropfen oder
abfließen,
wodurch auf wirkungsvolle Weise ein ansonsten mögliches Kurzschließen zwischen
den Gitterelektroden und den Fluoreszenzschichten vermieden werden
kann.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert,
in der
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1 eine
perspektivische Ansicht einer teilweise abgeschnittenen Fluoreszenz-Anzeigeröhre gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist,
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2 eine
Teildraufsicht auf ein Substrat der Anzeigeröhre nach 1 ist
und an dem Substrat angebrachte Anzeigeelemente zeigt,
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3 eine
Seitenansicht eines Querschnittes entlang einer Linie 3-3 in 2 ist,
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4 ein
Ablaufdiagramm ist, das einen Teil eines Prozesses zum Herstellen
der Fluoreszenz-Anzeigeröhre
nach 1 bis 3 veranschaulicht,
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5A bis 5E schematische
Teilseitenansichten sind, die verschiedenerlei bei dem Prozeß nach 4 gebildete
ungebrannte Schichten zeigen, wobei 5A eine
Anodenplatte zeigt, auf der die ungebrannten Schichten ausgebildet
sind, die 5B eine bei einem Schritt P1
nach 4 gebildete untere ungebrannte Rippenschicht zeigt,
die 5C eine bei einem Schritt P2 nach 4 gebildete
ungebrannte Fluoreszenzschicht zeigt, die 5D eine
bei einem Schritt P3 nach 4 gebildete
obere ungebrannte Rippenschicht zeigt und die 5E eine
bei einem Schritt P4 nach 4 gebildete
ungebrannte Gitterelektrodenschicht zeigt,
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6A eine
Teildraufsicht ist, die eine Fluoreszenz-Anzeigeröhre gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung in Form einer Punktematrixanzeige darstellt,
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6B eine
perspektivische Teilansicht der Anzeigeröhre nach 6A ist,
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7A eine
Teildraufsicht ist, die eine andere Art von Punktematrixanzeige
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt,
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7B eine
perspektivische Teilansicht der Punktematrixanzeige nach 7A ist,
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8A eine
Teildraufsicht auf eine Punktematrixanzeige gemäß einem nächsten Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist, bei dem jede Punktefläche durch
eine kreuzweise Teilung durch ein Hilfsgitter in vier Punkteteilflächen unterteilt
ist,
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8B eine
perspektivische Teilansicht der Punktematrixanzeige nach 8A ist,
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8C eine
vergrößerte Ansicht
ist, die eine durch die kreuzweise Teilung unterteilte Punktefläche zeigt,
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9 eine
der 8C entsprechende Ansicht ist, die ein weiteres
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt, und
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10 eine
Teilseitenansicht eines Querschnittes durch eine herkömmliche
Fluoreszenz-Anzeigeröhre
ist, die planare Gitterelektroden hat.
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In
den 1 bis 3 ist eine Fluoreszenz-Anzeigeröhre mit
einem Substrat 1 dargestellt, das aus einem geeigneten
Glasmaterial, Keramikmaterial oder einem anderen elektrisch isolierenden
Material oder Verbundmaterial gebildet ist. An einer der einander
gegenüberliegenden
Hauptflächen
des Substrats 1 ist eine Isolierschicht 2 ausgebildet,
die eine Dicke hat, welche gewöhnlich
geringer als diejenige des Substrates 1 ist, und die Durchgangsöffnungen
hat, die durch deren Dicke hindurch ausgebildet sind. Gemäß 3 ist
auf der oberen Fläche
des Substrates 1, genauer ausgedrückt zwischen dem Substrat 1 und
der Isolierschicht 2 ein Leitermuster 3 ausgebildet.
Das Leitermuster 3 ist teilweise in den durch die Isolierschicht 2 hindurch
ausgebildeten Durchgangsöffnungen
in Kontakt mit Graphitschichten 4 aufgenommen, welche jeweils
teilweise in der entsprechenden Durchgangsöffnung aufgenommen sind, so
daß die
Leitermuster 3 die Graphitschichten 4 elektrisch
mit Zuleitungsstiften 13 verbinden.
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Die
Graphitschichten 4 werden durch Aufdrucken eines gewünschten
Musters mit einer Dickfilm-Formungspaste gebildet, deren Hauptkomponente
aus Graphit besteht. Die durch das Drucken in das gewünschte Muster
aufgebrachte Paste wird zu den Graphitschichten 4 eingebrannt,
welche als Anoden für
die Fluoreszenz-Anzeigeröhre
dienen. Die insgesamt durch die Graphitschichten oder Anoden 4 begrenzten
Muster entsprechen den Anzeigeelementen, wie einem Sieben-Segment-Digitalzeichenmuster
in Form einer Ziffer "8", wie es in dem oberen linken
Teil von 2 dargestellt ist, und einem
Sieben-Segment-Analogbalkenmuster aus sieben parallelen Balken,
wie es in dem oberen rechten Teil von 2 dargestellt
ist. Das Digitalzeichenmuster wird zur Ziffernanzeige, nämlich zur
Anzeige der Ziffern "0" bis "9" benutzt, während das Analogbalkenmuster zur
analogen Anzeige einer physikalischen Größe benutzt wird. Eine einzelne
Anode 4 entspricht einem Segment eines jeweiligen Anzeigeelements
wie des Digitalzeichenmusters oder des Analogbalkenmusters.
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Die
Graphitschichten 4 werden an ihren oberen Flächen durch
Fluoreszenzschichten 5 abgedeckt und von Rippen 6 umgeben,
die gemäß der Darstellung
in 3 auf der Isolierschicht 2 ausgebildet
werden. Die Rippen 6 werden aus einem Isoliermaterial wie
einem Glasmaterial mit verhältnismäßig niedrige
Schmelzpunkt hergestellt und derart geformt, daß die oberen Enden der Rippen 6 eine
Höhe haben,
die von der Isolierschicht weg ausreichend größer als diejenige der oberen
Flächen
der Fluoreszenzschichten 5 ist. Jede Rippe 6 hat
in horizontaler Richtung in 3 gesehen
eine Wanddicke von ungefähr 50 μm. Auf die
oberen Endflächen
der Rippen 6 werden durch Dickfilmdruck Gitterelektroden 7 in dem
gleichen Muster wie die Rippen 6 gebildet. Die Gitterelektroden 7 haben
in vertikaler Richtung in 3 gesehen
eine Höhe
bzw. Dicke von 5 bis 100 μm,
so daß die
obere Stirnfläche
einer jeweiligen Gitterelektrode 7 in der Richtung nach
oben gemäß 3,
nämlich
in der Richtung zu in 1 dargestellten Kathoden 12 um
einen Abstand von 100 bis 150 μm
von der oberen Fläche
der betreffenden Fluoreszenzschicht 5 beabstandet ist.
Bei dieser Gestaltung sind die Gitterelektroden 7 elektrisch
von den Fluoreszenzschichten 5 isoliert.
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Durch
ein Gitterleitermuster 8, das durch Dickfilmdruck auf der
Isolierschicht 2 gebildet wird, werden die Gitterelektroden 7 elektrisch
mit Anschlußflächen 11 und
die Anschlußflächen 11 mit
den Zuleitungsstiften 13 verbunden. Jede Gitterelektrode 7 für das Sieben-Segment-Digitalzeichenmuster
wird mit einem entsprechenden der Zuleitungsstifte 13 verbunden,
während
jede Gitterelektrode 7 für das Sieben-Segment-Analogbalkenmuster
mit einem entsprechendem der Zuleitungsstifte 13 verbunden wird.
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Wie
aus der 3 zu ersehen ist, sind eine jede
Graphitschicht oder Anode 4 und die daran ausgebildete
entsprechende Fluoreszenzschicht 5 derart geformt, daß ihre Umfangsflächen in
enger Berührung
zu den Seitenflächen
der Rippen 6 gehalten sind. Daher besteht in der zu der
Ebene des Substrates 1 parallelen Richtung im wesentlichen
kein Abstand zwischen der Fluoreszenzschicht 5 und der entsprechenden
Gitterelektrode 7, während
die elektrische Isolierung zwischen der Fluoreszenzschicht 5 und
der Gitterelektrode 7 beibehalten ist.
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Die
Kathoden 12 haben die Form von Drähten oder Heizfäden und
werden direkt beheizt. Die Drahtkathoden 12 werden durch
ein Paar von auf dem Substrat 1 ausgebildeten Kathodenhalterahmen 14 abgestützt und
erstrecken sich zwischen diesen derart, daß die Kathoden 12 über den
Graphitschichten oder Anoden 4 liegen. Die obere Fläche des
Substrates, auf dem auf die vorangehend beschriebene Weise die verschiedenartigen
Elemente angebracht sind, wird durch ein Deckglas 15 abgedeckt
und der zwischen dem Substrat 1 und dem Glas 15 gebildete Innenraum
wird evakuiert und durch ein Dichtungsglas mit niedrigen Schmelzpunkt
hermetisch abgedichtet, wodurch sich eine Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeröhre ergibt.
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Bei
dem Betreiben dieser gemäß der vorstehenden
Beschreibung gestalteten Fluoreszenz-Anzeigeröhre wird eine Beschleunigungsspannung
von beispielsweise ungefähr
40 V zwischen die Kathoden 12 und gewählte Gitterelektroden 7 sowie
zwischen die Kathoden 12 und gewählte Anoden 4 angelegt, während die
direkt beheizten Kathoden 12 geheizt werden. Infolgedessen
werden die von den direkt beheizten Kathoden 12 erzeugten
oder freigegebenen Thermoelektronen beschleunigt und treffen auf
die Fluoreszenzschichten 5 auf, die den eingeschalteten Anoden 4 entsprechen,
an denen diese Fluoreszenzschichten 5 Licht abgeben. Es
wird jedoch kein Licht von den Fluoreszenzschichten 5 abgegeben,
die von denjenigen Gitterelektroden 7 umgeben sind, an
die in Bezug auf 0 V an den Kathoden 12 eine negative Sperrvorspannung
von beispielsweise ungefähr
einigen Volt bis 10 V angelegt ist. Ferner wird kein Licht von den
Fluoreszenzschichten 5 abgegeben, die Anoden 4 überdecken,
an welche die vorangehend genannte Beschleunigungsspannung nicht
angelegt wird. Wenn die Fluoreszenz-Anzeigeröhre dynamisch angesteuert wird,
werden die über
das Gitterleitermuster 8 mit den Gitterelektroden 7 verbundenen
Zuleitungsstifte 13 aufeinanderfolgend und selektiv im
Zeitmulitplex mit einer vorbestimmten Frequenz mit einer Beschleunigungsspannungsleitung verbunden,
während
synchron mit dem aufeinanderfolgenden Anschließen der Gitterelektroden 7 an
die Beschleunigungsspannungleitung die über das Leitermuster 3 mit
den Anoden 4 und den entsprechenden Fluoreszenzschichten 5 verbundenen
Anschlußstifte 13 selektiv
an die Beschleunigungsspannungsleitung angeschlossen werden, so
daß durch
das selektive Anregen der Fluoreszenzschichten (Fluoreszenzsegmente) 5 gewünschte Zeichen
wie Buchstaben und Symbole sowie graphische Darstellungen angezeigt
werden.
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Zum
Feststellen der Betriebsleitungsfähigkeit dieser Fluoreszenz-Anzeigeröhre wurden
die Analoganzeigeelemente des in den oberen rechten Teils in 2 dargestellten
Analogbalkenmusters geprüft.
Diese Anzeigelemente können
als Entzerreranzeige an einer Tonanlage verwendet werden. In 2 sind
die oberen und die unteren Analoganzeigeelemente jeweils mit U bzw.
L bezeichnet. Diese oberen und unteren Elemente U und L sind voneinander
um eine Strecke B von 500 μm
beabstandet. Bei der Prüfung
wurde an die Gitterelektroden 7 der oberen Elemente U eine
Beschleunigungsspannung von +20 V angelegt und an die Gitterelektroden 7 der
unteren Elemente L wurde eine Vorspannung –5 V angelegt, während an
die Anoden 4 aller Analoganzeigeelemente U und L eine positive
Spannung angelegt wurde. Eine Sichtprüfung dieser Anzeigeelemente
in einem dunklen Raum hat gezeigt, daß von dem verhältnismäßig nahe
an den oberen Anzeigeelementen U liegenden oberen Segmenten der
unteren Anzeigeelemente L überhaupt
kein unerwünschtes Licht
abgegeben wurde. Zum Vergleich wurde zu den gleichen Bedingungen
wie diese Anzeigeröhre
eine herkömmliche
Fluoreszenz-Anzeigeröhre
mit Edelstahl-Netzgittern in einer Dicke von 50 μm mit einem Öffnungsanteil von 80% geprüft. Gegenüber der herkömmlichen
Anzeigeröhre
haben infolge des Fehlens von solchen Netzgittern die angeregten
fluoreszierenden Segmente 5 in der Anzeigeröhre ein
deutlicheres Umfangsprofil und eine um 12% erhöhte Leuchtdichte.
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Als
nächstes
wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 4 und
die schematischen Ansichten in 5A bis 5E ein
Verfahren zum Herstellen der Fluoreszenz-Anzeigeröhre nach 1 bis 3 beschrieben.
Zuerst wird eine Anodenplatte 20 gemäß 5A hergestellt.
Die Anodenplatte 20 enthält das Substrat 1 sowie
das (in 5A nicht dargestellte) Leitermuster 3,
die Isolierschicht 2 und die Graphitschicht 4,
die an dem Substrat 1 durch Dickfilmdruck in der genannten
Aufeinanderfolge ausgebildet werden. Bei einem Schritt P1 des in 4 dargestellten
Verfahrens wird auf die Anodenplatte 20 durch Dickfilmdruck
mit einer Siebdruckmaschine eine Paste aus Isoliermaterial derart
aufgebracht, daß die
aufgebrachte Paste die Graphitschicht 4 umgibt, wodurch
eine untere ungebrannte Rippenschicht 22 gemäß 5B gebildet
wird. Wenn diese untere ungebrannte Rippenschicht 22 später gebrannt
wird, ergibt sie einen unteren Teil der Rippe 6. Dann wird
die aus der durch Siebdruck aufgebrachten Isolierpaste gebildete
untere ungebrannte Rippenschicht 22 getrocknet, bis sie
erstarrt. Die Isolierpaste für
die untere ungebrannte Rippenschicht 22 kann ein Gemisch
aus einer anorganischen Fritte wie einem Glas mit niedrigem Schmelzpunkt
oder einem Pigment, einem Lösungsmittel
und einem organischen Verdünnungsmittel
sein. Das Lösungsmittel und
das organische Verdünnungsmittel
werden zum Einstellen der Viskosität der Isolierpaste verwendet, um
den Dickfilmdruck zu erleichtern. Die untere ungebrannte Schicht 22 hat
nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 bis 50 μm. Bei dem
Schritt P1 kann das Drucken und Trocknen zweimalig oder mehrmalig
wiederholt werden, um die gewünschte Dicke
der ge trockneten ungebrannten Schicht 22 zu erhalten, die
dann aus zwei oder mehr übereinanderliegenden
Schichten oder Filmen besteht.
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In
der folgenden Beschreibung wird der Ausdruck "Dicke" im Sinne einer Abmessung in der zu der
Ebene des Substrats 1 senkrechten Richtung angewandt, falls
es nicht anders angeführt
ist.
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Bei
einem Schritt P2 des Verfahrens nach 4 wird auf
die Graphitschicht 4 durch Dickfilmdruck mit einer Siebdruckmaschine
eine Paste, deren Hauptkomponente aus einem floureszierenden Material
besteht, in der Weise aufgebracht, daß die Paste eine Aussparung
ausfüllt,
die durch die obere Fläche
der Graphitschicht 4 und die umgebende untere ungebrannte
Rippenschicht 22 begrenzt ist. Dadurch wird eine ungebrannte
Fluoreszenzschicht 24 gemäß 5C gebildet.
Wenn diese ungebrannte Fluoreszenzschicht 24 später gebrannt
wird, ergibt sie die Fluoreszenzschicht 5. Dann wird die
aus der Fluoreszenzpaste gebildete ungebrannte Schicht 24 getrocknet,
bis sie verfestigt ist. Die Fluoreszenzpaste für die ungebrannte Fluoreszenzschicht 24 kann ein
Gemisch aus einem bekannten floureszierenden Material wie Zinkoxid
sowie einem Lösungsmittel
und einem organischen Verdünnungsmittel
sein, welche zum Einstellen der Viskosität der Paste verwendet werden.
Die ungebrannte Fluoreszenzschicht 24 hat nach dem Trocknen
eine Dicke von ungefähr
35 μm.
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Bei
einem Schritt P3 des Verfahrens nach 4 wird auf
die untere ungebrannte Schicht 22 durch Dickfilmdruck unter
Verwendung der gleichen Siebdruckmaschine wie der bei dem Schritt
P1 verwendeteten die gleiche Isolierpaste wie die bei dem Schritt
P1 verwendete aufgebracht, wodurch eine obere ungebrannte Rippenschicht 26 gemäß 5D gebildet
wird. Wenn diese obere ungebrannte Rippenschicht 26 später gebrannt
wird, ergibt sie einen oberen Teil der Rippe 6. Dann wird
die obere ungebrannte Rippenschicht 26 bis zum Verfestigen
getrocknet. Die obere ungebrannte Rippenschicht 26 hat
nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 70 bis 150 μm. Bei dem
Schritt P3 kann das Drucken und Trocknen zweimalig oder mehrmalig
wiederholt werden, um die erwünschte
Dicke der getrockneten ungebrannten Schicht 26 zu erhalten,
die dann aus zwei oder mehr übereinanderliegenden
Schichten oder Filmen besteht.
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Bei
einem Schritt P4 wird auf die obere ungebrannte Rippenschicht 26 für die Rippe 6 durch
Dickfilmdruck mit einer Siebdruckmaschine eine Leitpaste aufgebracht,
wodurch eine ungebrannte Gitterelektrodenschicht 28 gemäß 5E gebildet
wird. Wenn diese ungebrannte Schicht 28 später gebrannt wird,
ergibt sie die Gitterelektrode 7. Die ungebrannte Schicht 28 wird
dann bis zum Verfestigen getrocknet. Die Leitpaste kann ein Gemisch
aus einem elektrisch leitfähigen
Material wie Silber, Kupfer, Aluminium, Nickel oder Graphit, einer
anorganischen Fritte wie einem Glas mit verhältnismäßig niedrigem Schmelzpunkt
sowie einem Lösungsmittel
und einem organischen Verdünnungsmittel
sein, welche zum Einstellen der Eignung der Paste für den Dickfilmdruck
verwendet werden. Das leitfähige
Material kann in Form eines Pulvers verwendet werden, dessen Teilchen bei
einer verhältnismäig niedrigen
Temperatur zusammengeschweißt
werden können.
Die ungebrannte Gitterelektrodenschicht 28 hat nach dem
Trocknen eine Dicke von ungefähr
10 bis 150 μm.
Bei dem Schritt P4 kann das Drucken und Trocknen zweimalig oder
mehrmalig wiederholt werden, um die erwünschte Dicke der getrockneten
ungebrannten Schicht 28 zu erzielen.
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Dann
wird auf die Anodenplatte 20, auf der gemäß der vorstehenden
Beschreibung die unteren ungebrannten Rippenschichten 22,
die ungebrannten Fluoreszenzschichten 24, die oberen ungebrannten
Rippenschichten 26 und die ungebrannten Gitterelektrodenschichten 28 gebildet
werden, durch Siebdruck eine ungebrannte Schicht für das Gitterleitermuster 8 aufgebracht
und getrocknet. Danach wird ein Schritt P5 nach 4 zum
Einbrennen der ungebrannten Schichtenanordnung an der Anodenplatte 20 bei
einer Temperatur von ungefähr
500 bis 600°C ausgeführt, wodurch
die untere und die obere ungebrannte Rippenschicht 22 und 24 die
Rippen 6 ergeben und die ungebrannten Fluoreszenzschichten 24 die
Fluoreszenzschichten 5 ergeben, während die ungebrannten Gitterelektrodenschichten 28 die
Gitterelektroden 7 ergeben. Auf diese Weise werden an dem
Substrat 1 die oben auf den Rippen 6 ausgebildeten
Gitterelektroden 7 und die von den Rippen 6 umgebenden
Fluoreszenzschichten 5 derart angebracht, daß der Umfang
einer jeden Fluoreszenzschicht 5 in enger Berührung mit
den Innenwandflächen
der Rippen 6 gehalten wird.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird das Zwischenprodukt für die Rippen 6 durch
Aufschichten der unteren und oberen ungebrannten Rippenschichten 22 und 26 gebildet,
welche durch wiederholte Siebdruck-Trocknungsvorgänge gemäß der vorangehenden
Beschreibung geformt werden. Somit können die Rippen 6 auf
einfache und wirtschaftliche Weise gebildet werden. Gemäß der vorstehenden
Beschreibung enthält
die zum Bilden der ungebrannten Rippenschichten 22 und 26 verwendete
Isolierpaste üblicherweise
ein Lösungsmittel
und ein Verdünnungsmittel,
die zum Einstellen der Viskosität
der Paste verwendet werden. Wenn auf die untere ungebrannte Rippenschicht 22 durch
Siebdruck die obere ungebrannte Rippenschicht 26 aufgebracht
wird, werden das Lösungsmittel
und das Verdünnungsmittel,
die in der die obere ungebrannte Rippenschicht 26 bildenden
Isolierpaste enthalten sind, auf wirkungsvolle Weise in die darunterliegende untere
ungebrannte Rippenschicht 22 eingesaugt, wodurch verhindert
wird, daß die
neuerdings aufgebrachte Isolierpaste für das Bilden der oberen ungebrannten
Rippenschicht 26 abtropft oder abfließt. Daher können die Rippen 6 durch
Siebdruck in gewünschten
Formen und Abmessungen selbst dann aufgebracht werden, wenn die
durch die Rippen 6 begrenzte Aussparungen oder offenen
Kammern ein verhältnismäßig großes Seitenverhältnis haben.
Dies gilt auch dann, wenn die Schicht 22 und/oder die Schicht 26 aus
zwei oder mehr überlagerten
Schichten oder Filmen aus der Isolierpaste besteht. Ferner werden
bei dem Formen der Rippen 6 durch Siebdruck die Anoden 4 nicht
beschädigt.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
werden ferner auf der Isolierschicht 2 die Rippen 6 derart
ausgebildet, daß sie
die Graphitschichten bzw. Anoden 4 und die Fluoreszenzschichten 5 umgeben
und daß die oberen
Ränder
der Rippen 6 um einen geeigneten Abstand in der Richtung
von der Isolierschicht 2 zu den Fluoreszenzschichten 5 hin
von den oberen Flächen
der Fluoreszenzschichten 5 beabstandet sind. Ferner werden
die Gitterelektroden 7 an den oberen Stirnflächen der
Rippen angebracht, so daß die
Gitterelektroden in einem geeigneten Abstand in der Richtung zu
den oberhalb der Gitterelektroden 7 angeordneten Kathoden 12 von
den Fluoreszenzschichten 5 liegen. Diese Anordnung ermöglicht das Beschleunigen
der von den Kathoden 12 erzeugten Elektronen durch das
Anlegen einer positiven Beschleunigungsspannung und das Abfangen
der Elektroden durch das Anlegen einer negativen Vorspannung. Ferner
ermöglicht
es diese Gestaltung, die Anzeigeelemente mit einem beträchtlich
verringerten Abstand zwischen den benachbarten Elementen anzuordnen,
während
zugleich zuverlässig
ein falsches Einschalten oder Anregen der Anzeigeelemente verhindert
ist. Dadurch kann die Dichte der an dem Substrat 1 angeordneten
Anzeigeelemente wesentlich erhöht
werden. Darüberhinaus
wird zum Abhalten der Elektronen eine verhältnismäßig niedrige Sperrvorspannung
benötigt,
wodurch dementsprechend die für
die Fluoreszenz-Anzeigeröhre
erforderliche Gesamtspannung verringert ist.
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Mit
dem in 4 und 5 dargestellten
Verfahren werden an den Anoden bzw. Graphitschichten 4 durch
Siebdruck die Fluoreszenzschichten 5 derart ausgebildet,
daß der
Umfangsrand einer jeder Fluoreszenzschicht 5 die Seitenfläche der
umgebenden Rippe 6 berührt.
D. h., die ungebrannte Fluoreszenzschicht 24, die aus einem
viskosen Fluid in Form der Fluoreszenzpaste für die Fluoreszenzschicht 5 besteht,
wird jeweils derart gebildet, daß sie eine Aussparung ausfüllt, welche
durch die obere Fläche
der Anode 4 und die Seitenflächen der unteren ungebrannten
Rippenschicht 22 begrenzt ist, die den unteren Teil der
Rippe 6 bildet. Dieses Verfahren erleichtert das Formen
der Fluoreszenzschicht 5 in enger Berührung mit der Rippe 6 ohne
irgendeinen Spalt oder eine Lücke
dazwischen, wodurch es möglich
wird, den Abstand zwischen den benachbarten, jeweils aus zwei oder
mehr Fluoreszenzschichten oder Segmenten 5 bestehenden
Anzeigeelementen zu verringern und dadurch die Dichte der Anzeigeelemente
zu erhöhen.
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Ferner
umgibt jede Rippe 6 den ganzen Umfang der entsprechenden
Graphitschicht bzw. Anode 4 und der entsprechenden Fluoreszenzschicht 5,
wodurch die benachbarten Fluoreszenzschichten 5 gegen eine
beeinträchtigende
Einwirkung der benachbarten Gitterelektroden 7 geschützt sind.
D. h., die Fluoreszenzschicht 5 eines Anzeigeelementes
wird nicht durch die von der Gitterelektrode des benachbarten Anzeigeelementes
weg streuenden Elektronen beeinflußt bzw. fälschlich angeregt. In dieser
Hinsicht kann gleichfalls die Dichte der Anzeigeelemente an der
Anzeigeröhre
erhöht
werden.
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In
dieser Fluoreszenz-Anzeigeröhre
haben die Gitterelektroden 7 von der oberen Fläche der
Fluoreszenzschichten 5 her gemessen eine Höhe von 100
bis 150 μm.
D. h., die oberen Randflächen
der Gitterelektroden 7 sind von den oberen Flächen der Fluoreszenzschichten 5 in
der Richtung zu den Kathoden 12 hin um 100 bis 150 μm beabstandet.
Diese Anordnung gewährleistet
eine gleichbleibende Beschleunigung der aus den Kathoden 12 freigegebenen
Elektronen durch das Anlegen einer positiven Beschleunigungsspannung
und ein gleichbleibendes Sperren der Elektronen durch das Anlegen
einer negativen Vorspannung.
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Die
Gitterelektroden 7 haben eine in einem Bereich von 5 bis
100 μm gewählte Dicke.
Wenn die Dicke kleiner als 5 μm
wäre, würden die
Gitterelektroden 7 einen übermäßig hohen elektrischen Widerstand
haben und die Funktion der Gitterelektroden 7 für das Abfangen
der Elektronen wäre
unzureichend. Wenn die Dicke größer als
100 μm wäre, würde bei den
Bilden des Zwischenproduktes in Form der ungebrannten Gitterelektrodenschichten 28 durch
das Drucken ein Abtropfen der Leitpaste auftreten. Mit der in dem
vorstehend genannten Bereich von 5 bis 100 μm gewählten Dicke haben die Gitterelektroden 7 einen
ausreichend niedrigen elektrischen Widerstand, der das beabsichtigte
Beschleunigen und Abhalten der Elektronen ermöglicht, und es werden durch
das Abtropfen der Leitpaste während
des Druckens verursachte Kurzschlüsse zwischen den Gitterelektroden
und der Fluoreszenzschichten 5 verhindert.
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Gemäß dem Verfahren
mit den Schritten P1 und P3 für
das Formen der Vorläufer
für die
Rippen 6 und dem Schritt P2 für das Formen der Vorläufer für die Fluoreszenzschichten 5 werden
die Rippen 6 derart gebildet, daß sie die jeweils auf der Isolierschicht 2 des
Substrates 1 ausgebildeten Graphitschichten bzw. Anoden 4 umfassen,
und durch das Formen der ungebrannten Fluoreszenzschichten 24 durch
das Drucken mit der Fluoreszenzpaste derart, daß die durch die obere Fläche einer
jeweiligen Anode 4 und die Seitenflächen der entsprechenden Rippen 6 begrenzte
Aussparung ausgefüllt
wird, werden die Fluoreszenzschichten 5 in Berührung mit
den Innenwandflächen
der Rippen 6 gebildet. Da in diese Aussparung während des
Siebdruckprozesses die Fluoreszenzpaste in Form eines viskosen Fluids
eingegossen wird, kann die ungebrannte Fluoreszenzschicht 24 die
Aussparung selbst dann ohne eine Lücke zwischen dem Umfang der
Masse der Schicht 24 und der Seitenfläche der unteren ungebrannten
Rippenschicht 22 ausfüllen,
wenn das Druckmuster in Bezug auf das Substrat mehr oder weniger
gut ausgerichtet ist. Demzufolge können die Fluoreszenzschichten 5 ohne
einen Spalt oder Zwischenraum nahe an den Rippen 6 ausgebildet
werden.
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Bei
den Schritten P1 und P3 bei diesem Ausführungsbeispiel werden für das Formen
der unteren und der oberen ungebrannten Rippenschichten 22 und 26 der
Siebdruck und die Trocknung in einer erwünschten Anzahl wiederholt,
wobei auf jeden Druckvorgang ein Trocknungsvorgang folgt. Im Gegensatz
zu einem einmaligen Drucken und einem darauffolgenden einmaligem
Trocknen für
das Erzielen der erwünschten
Dicke ist dieses wiederholte Drucken und Trocknen dazu wirkungsvoll,
ein Herabsenken bzw. Abtropfen der Isolierpaste zu verhindern, da die
Isolierpaste jedesmal getrocknet ist, wenn der Druckvorgang ausgeführt wird.
Dieses Vorgehen ermöglicht
es, die Rippen 6 mit einer in der zu der Ebene des Substrats 1 parallelen
Richtung gemessenen beträchtlich
kleinen Wanddicke zu formen.
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Es
ist ferner anzumerken, daß wegen
des Formens der unteren und oberen ungebrannten Rippenschichten 22 und 26 in
den Schritten P1 und P3 derart, daß die Graphitschicht bzw. Anode 4 umfaßt ist,
durch die Verwendung einer Siebdruckschablone für das Formen der Anode 4 mit
Abmessung, die etwas größer als
die nominellen Abmessung sind, ein zwischen der Rippe 6 und
der Anode 4 verbleibender Spalt oder Zwischenraum selbst
dann vermieden werden kann, wenn die Siebdruckschablonen für die Anode 4 und
für die
ungebrannten Rippenschichten 22 und 26 mehr oder
weniger gegeneinander versetzt oder fehlerhaft ausgerichtet sind.
D. h., die Fehlerausrichtung der Druckschablonen ergibt einfach ein Überlappen
des Umfangsbereich der Anode 4 durch die Rippe 6.
Dadurch ergeben sich verhältnismäßig große Toleranzen
hinsichtlich der Ausrichtungsgenauigkeit der Druckschablonen für die Anode 4 und
die Rippe 6.
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Es
ist weiterhin anzumerken, daß dem Schritt
P2 für
das Bilden der Vorläufer
für die
Fluoreszenzschichten 5 der Schritt P1 für das Bilden der unteren Rippenschicht 22 vorangeht
und danach der Schritt P3 für
das Bilden der oberen Rippenschicht 26 folgt. D. h., die
Fluoreszenzschicht 24 wird gebildet, bevor der Vorläufer für die Rippe 6 in
der endgültigen Dicke
gebildet wird, nämlich
auf der schon gebildeten unteren Rippenschicht 22 die obere
Rippenschicht 26 erst nach dem Bilden der Fluoreszenzschicht 24 gebildet
wird. Durch dieses Vorgehen wird zweckdienlich ein Problem vermieden,
das auftreten würde, wenn
die Druckplatte oder Druckschablone für die Fluoreszenzschicht 24 gegenüber der
Druckschablone für
die untere Rippenschicht 22 versetzt ist. Im einzelnen
kann selbst dann, wenn infolge einer Fehlausrichtung der Druckschablonen
ein Teil einer anfangs bei dem Schritt P2 aufgebrachten Masse der Fluoreszenzpaste
in Form des viskosen Fluids auf die schon gebildete untere Rippenschicht 22 aufgebracht
wird, dieser Teil der viskosen Fluidmasse aufgrund des Fließvermögens der
Masse in die innerhalb der unteren Rippenschicht 22 gebildete
Aussparung fließen
und ein noch auf der unteren Rippenschicht 22 verbliebener
Teil der Fluidmasse wird durch die bei dem Schritt P3 gebildete
obere Rippenschicht 26 abgedeckt. Durch diese Gestaltung
wird daher der Toleranzbereich hinsichtliche der Ausrichtungsgenauigkeit
für die
Fluoreszenzschichten 5 und die Rippen 6 vergrößert, was
zu einem vergrößerten Ausbeuteanteil
der Anzeigeröhre
als Endprodukt führt.
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Ferner
erleichtert das Bilden der Gitterelektrodenschicht 28 auf
der nach den Bilden der Fluoreszenzschicht 24 geformten
oberen Rippenschicht 26 das elektrischen Isolieren der
Gitterelektroden 7 von den Fluoreszenzschichten 5.
-
Es
ist ferner anzumerken, daß bei
dem Schritt P5 gemeinsam die verschiedenen ungebrannten Schichten
gebrannt werden, nämlich
die untere und die obere ungebrannte Rippenschicht 22 und 26, die
bei den Schritt P1 und P3 gebildet werden, die bei dem Schritt P2
gebildete ungebrannte Fluoreszenzschicht 24 und die bei
dem Schritt P4 gebildete ungebrannte Gitterelektrodenschicht 28.
Auf diese Weise wird das aus diesen ungebrannten Schichten 22, 24, 26 und 28 bestehende
ungebrannte Schichtengebilde gleichzeitig zu einem integrierten
gebrannten Schichtengebilde aus den Rippen 6, der Fluoreszenzschichten 5 und
den Gitterelektroden 7 gebrannt.
-
Unter
Bezugnahme auf die 6 bis 9 werden
andere Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben. Bei diesen abgewandelten Ausführungsbeispielen
werden die gleichen Bezugszeichen wie die bei dem vorangehenden
Ausführungsbeispiel verwendeten
zum Bezeichnen der einander funktionell entsprechenden Elemente
verwendet, die zur Verkürzung
und Vereinfach nicht nochmals beschrieben werden.
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Die 6A und 6B zeigen
ein Beispiel für
eine Punktematrix-Fluoreszenz-Anzeigeröhre mit einer Vielzahl von
parallelen Rippen 6, die auf der Isolierschicht 2 an
dem Substrat 1 derart ausgebildet sind, das sie sich in
gleichen Abständen
voneinander in der Längsrichtung
eines rechteckigen Bildschirms erstrecken. D. h., die parallelen
Rippen 6 erstrecken sich quer zu dem Bildschirm, nämlich in
der zu den kurzen Seiten des rechteckigen Bildschirms parallelen
Richtung. An den oberen Stirnflächen
der parallelen Rippen 6 sind jeweilige Gitterelektroden 7 in
Form von parallelen Streifen ausgebildet. Die Anzeigeröhre enthält ferner
das zwischen dem Substrat 1 und der Isolierschicht 2 ausgebildete
Leitermuster 3. Das Leitermuster 3 enthält Leiter,
die in gleichen Abständen
voneinander in Querrichtung zu dem Bildschirm verlaufen, nämlich in
der zu den parallelen Rippen 6 parallelen Richtung. Die
Leiter des Leitermusters 3 erstrecken sich in der Längsrichtung
des Bildschirms, nämlich
in der zu den langen Seiten des rechteckigen Bildschirms parallelen
Seiten. Die Anzeigeröhre
enthält
ferner eine Vielzahl von Graphitschichten bzw. Anoden 4,
die in parallelen Reihen zwischen jeweiligen Paaren von benachbarten
parallelen Rippen 6 angeordnet sind. Die Anoden in einer
jeden Reihe haben in der zu den Rippen 6 parallelen Richtung voneinander
gleiche Abstände.
Die Anoden 4 sind elektrisch an die jeweiligen Leiter des
Leitermusters 3 über
jeweilige Verbindungsleiter angeschlossen, die sich durch die in
der Isolierschicht 2 ausgebildeten Durchgangsöffnungen
hindurch erstrecken. Die Anzeigeröhre enthält ferner eine Vielzahl von
Fluoreszenzschichten 5, die durch Siebdruck gebildet und
in parallelen Reihen angeordnet sind, wobei jede Reihe zwischen
den einander benachbarten parallelen Rippen 6 liegt. Die
Fluoreszenzschichten 5 in einer jeden Reihe sind voneinander
in der zu den Rippen 6 parallelen Richtung in gleichen
Abständen
angeordnet und überdecken
die jeweiligen Anoden 4 in der entsprechenden Reihe. Die
Fluoreszenzschichten 5 sind mit den einander gegenüberliegenden
Seitenflächen
der benachbarten Rippen 6 in Berührung gehalten.
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Bei
dem Betrieb der Anzeigeröhre
gemäß 6A und 6B werden
die Paare der benachbarten Gitterelektroden 7 selektiv
an die Beschleunigungsspannungsleitung angeschlossen, während die
Leiter des Leitermusters 3 aufeinanderfolgend im Zeitmultiplex
an die Beschleunigungsspannungsleitung angeschlossen werden. Die
Fluoreszenzschichten 5, die zwischen den gegenwärtig an
die Beschleunigungsspannungsleitung angeschlossenen benachbarten
Gitterelektroden 7 liegen und die gegenwärtig über das
Leitermuster 3 an die Spannungsleitung angeschlossen sind,
werden zum Erzeugen eines bestimmten Bildes in Form einer Punktematrix
angeregt. Die Fluoreszenzschichten 5 entsprechen den Punkten
der Matrix bzw. den Bildelementen des Bildschirms.
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Bei
diesem zweiten Ausführungsbeispiel
haben die Rippen 6 gleichfalls eine größere Höhe als die Fluoreszenzschichten 5 und
infolgedessen liegen die Gitterelektroden 7 oberhalb der
Fluoreszenzschichten 5. Ferner werden die Fluoreszenzschichten 5 an
den jeweiligen Anoden bzw. Graphitschichten 4 derart ausgebildet,
daß ihre
einander gegenüberliegenden
Ränder
mit den Seitenflächen
der benachbarten Rippen in Berührung
gehalten sind. Durch diese Gestaltung wird gleichfalls eine Einwirkung
der für
das Anregen der zwischen den benachbarten Rippen liegenden erwünschten
Fluoreszenzschichten 5 dienenden Elektronen auf die benachbarten
Fluoreszenzschichten 5 verhindert oder auf ein Mindestmaß herabgesetzt,
welche an den anderen Seiten der betreffenden benachbarten Rippen 6 angeordnet
sind. Somit kann ein falsches Anregen der Fluoreszenzschichten 5 durch
die Streuelektronen verhindert und auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden
und die Dichte der Anzeigeelemente je Flächeneinheit des Substrates 1 kann
weiter erhöht
werden.
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Bei
dieser Punktematrix-Fluoreszenz-Anzeigeröhre, in der die Fluoreszenzschichten 5 mit
hoher Dichte angeordnet sind, kann während des aufeinanderfolgenden
Anschließens
der Anoden 4 über
das Leitermuster 3 an die Beschleunigungsspannungsleitung
ein erwünschtes
Bild durch selektives Anregen bzw. Einschalten des Fluoreszenzschichten 5 dargestellt
werden. D. h., diese Anzeigeröhre
ist im Gegensatz zu der herkömmlichen
Anzeigeröhre,
in der die Gitterelektroden in der zu den langen Seiten des rechteckigen
Bildschirms parallelen Richtung abgetastet werden, zu einer Anregung
der Fluoreszenzschichten 5 durch Abtastung bzw. die dynamische Ansteuerung
der Anoden 4 in der zu den kurzen Seiten des rechteckigen
Bildschirms parallelen Richtung gestaltet. Das Abtasten in der zu
den kurzen Seiten des Bildschirms parallelen Richtung ergibt eine
erhöhte
Einschaltzeit der Abtastimpulse für das Abtasten der Anoden 4,
wodurch dementsprechend die Leuchtdichte der Fluoreszenzschichten 5 erhöht ist. Ferner
können
die Abmessungen der kurzen Seiten des Bildschirms bei dieser Anzeigeröhre, bei
der nicht die herkömmlichen
Netzgitter verwendet werden, vergleichsweise groß gewählt werden, da die Abmessungen
der kurzen Seiten nicht durch die thermische Verformung der Netzgitter
eingeschränkt sind.
Infolgedessen kann der Bildschirm eine verhältnismäßig große gesamte Abmessung oder Fläche haben.
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In
den 7A und 7B ist
eine Punktematrix-Fluoreszenz-Anzeigeröhre einer
anderen Ausführung
dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist auf der Isolierschicht 2 an dem Substrat 1 eine
Vielzahl von Rippengebilden 6 mit Gitteranordnung derart
ausgebildet, daß die
Rippengebilde 6 parallel und in Abstand voneinander angeordnet
sind. Jedes Rippengebilde 6 legt zwei Reihen von quadratischen
Flächen
fest, an denen jeweilige Sätze
von Graphitschichten bzw. Anoden 4 und Fluoreszenzschichten 5 ausgebildet
sind. Eine Vielzahl von Gitterelektrodenanordnungen 7 ist
auf den jeweiligen Rippengebilden 6 derart ausgebildet,
daß die
oberen Stirnflächen
der Rippengebilde 6 durch die entsprechenden Gitterelektroden 7 abgedeckt
sind. Beispielsweise bestehen die durch die jeweiligen Rippengebilde 6 begrenzten
Quadratflächen
aus einer Vielzahl von Sätzen
aus vier Quadratflachen, wobei jeder Satz aus zwei Quadratflächen in
einer der vorangehend genannten beiden Reihen und aus zwei Quadratflächen in
der anderen Reihe besteht. Jede der vier Quadratflächen eines
jeden Satzes entspricht einem Punkt der Punktematrix. Die Anoden 4 in
einem Satz aus vier Quadratflächen
sind über
das Leitermuster 3 mit den Anoden 4 in den anderen
Sätzen
derart verbunden, daß die
vier Anoden in den vier Quadratflächen eines Satzes mit den Anoden 4 in
den entsprechenden vier Quadratflächen der anderen Sätze verbunden
sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel
werden die mit den Anoden 4 verbundenen Leiter des Leitermusters 3 selektiv
an die Beschleunigungsspannungsleitung angeschlossen, während die
Gitterelektroden 7 aufeinanderfolgend an die Beschleunigungsspannungsleitung
angeschlossen werden. Die Fluoreszenzschichten 5, die in
den Quadratflächen
innerhalb der gegenwärtig
an die Beschleunigungs-spannungs leitung angeschlossenen Gitterelektrodenanordnung 7 liegen
und die auf den gegenwärtig
an die Spannungsleitung angeschlossenen Anoden 4 ausgebildet
sind, werden zum Erzeugen eines Bildes in Form einer Punktematrix angeregt.
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Bei
diesem dritten Ausführungsbeispiel
haben die Rippengebilde 6 gleichfalls eine größere Höhe als die
Fluoreszenzschichten 5 und infolgedessen liegen die Gitterelektroden 7 oberhalb
der Fluoreszenzschichte 5, wobei die Fluoreszenzschichten 5 an
den Anoden 4 durch Siebdruck in Berührung mit den Wandflächen der
Rippengebilde 6 ausgebildet sind. Somit ist wie bei den
vorangehenden Ausführungsbeispielen
bei diesem Ausführungsbeispiel
ein fälschliches
Anregen der Fluoreszenzschichten 5 durch Streuelektronen
verhindert oder auf ein Mindestmaß herabgesetzt und eine erhöhte Dichte
der Anzeigeelemente gewährleistet.
Wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
gemäß 6A und 6B ist
bei diesem Ausführungsbeispiel
eine hohe Leuchtdichte der Fluoreszenzschichten 5 durch
eine verlängerte
Einschaltzeit der Abtastimpulse sichergestellt und eine Vergrößerung der
Abmessungen der kurzen Seiten des Bildschirms und demgemäß der Fläche des
Bildschirms ermöglicht.
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Eine
Abwandlung des dritten Ausführungsbeispiels
nach 7A und 7B ist
in den 8A, 8B und 8C dargestellt.
Bei diesem vierten Ausführungsbeispiel
ist jede quadratische Punktefläche
eines jeden Satzes in dem jeweiligen Rippengebilde 6 in
vier quadratischen Punkteteilflächen
unterteilt. Im einzelnen hat jedes Rippengebilde 6 nach 7A und 7B zusätzlich kreuzförmige Trennwände und
jedes auf dem jeweiligen Rippengebilde 6 geformte Gitterelektrodengebilde 7 hat
entsprechende zusätzliche
kreuzförmige
Gitter 9, welche eine jeweilige quadratische Punktefläche nach 7A und 7B in
vier Punkteteilflächen
unterteilen, wie es am deutlichsten aus 8C zu
ersehen ist. Diese vier Punkteteilflächen bilden zusammen einen
Punkt der Punktematrix. In einer jeden Punkteteilfläche sind die
Anode 4 und die Fluoreszenzschicht 5 angebracht.
Die Fluoreszenzschichten 5 in den vier Punkteteilflächen sind
elektrisch miteinander verbunden. Diese Gestaltung ist zum Verhindern
von falschen Anregungen der Fluoreszenzschichten 5 durch Streuelektronen
selbst dann wirkungsvoller, wenn die Punkte verhältnismäßig groß sind.
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Die 9 zeigt
eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels
nach 8A bis 8C. Bei
diesem Ausführungsbeispiel
nach 9 hat jedes Gitterelektrodengebilde 7 anstelle
der bei dem Ausführungsbeispiel
nach 8A bis 8C vorgesehenen
zusätzlichen
kreuzförmigen
Gitter 9 ein zusätzliches
Gitter 10. Jedes zusätzliche
Gitter 10 hat die Form eines geraden Streifens, der im
wesentlichen jede quadratische Punktefläche in zwei Punkteteilflächen unterteilt.
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Die
Erfindung wurde zwar vorstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
beschrieben, jedoch ist es ersichtlich, daß die Erfindung nicht auf die
Einzelheiten der dargestellten Ausführungsbeispiele eingeschränkt ist
und auch auf andere Weise realisiert werden kann.
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Bei
den dargestellten Ausführungsbeispielen werden
die Graphitschichten bzw. Anoden 4 ausgebildet, bevor die
Vorläufer 22 und 26 für die Rippen oder
die Rippengebilde 6 geformt werden. Es können jedoch
auf der Isolierschicht 2 zuerst die unteren ungebrannten
Rippenschichten 22 ausgebildet werden, wonach dann in den
durch die unteren Rippenschichten 22 begrenzten Flächen Vorläufer für die Anoden 4 gebildet
werden, bevor der Vorläufer 24 für die Fluoreszenzschichten 5 gebildet
wird.
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Bei
den dargestellten Ausführungsbeispielen haben
die oberen Randflächen
der Gitterelektroden 7 von der oberen Fläche der
Fluoreszenzschichten 5 her gemessen eine Höhe von 100
bis 150 μm.
Die Gitterelektroden 7 bewirken jedoch durch das Anlegen
der Beschleunigungsspannung bzw. Vorspannung an die Elektroden das
Beschleunigen und Abfangen der Elektronen aus den Kathoden 12 auch
in dem Fall, daß die
Höhe der
Gitterelektroden 7 von den Fluoreszenzschichten 5 weg
mindestens 20 μm beträgt.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 1 bis 3 ist das Gitterleitermuster 8 auf
der Isolierschicht 2 ausgebildet. Das Gitterleitermuster 8 kann jedoch
wie das Leitermuster 3 an der oberen Fläche des Substrats 1 ausgebildet
werden.
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Bei
den dargestellten Ausführungsbeispielen werden
die ungebrannten Fluoreszenzschichten 24 bei dem Schritt
P2 gebildet, nachdem die unteren ungebrannten Rippenschichten 22 gebildet
wurden und bevor die oberen ungebrannten Rippenschichten 26 gebildet
werden. Die ungebrannten Fluoreszenzschichten 24 können jedoch
zuerst gebildet werden und dann kann durch wiederholten Siebdruck
und wiederholtes Trocknen der Vorläufer für die Rippen 6 gebildet
werden.
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Es
wird ein Fluoreszenz-Anzeigeröhre
beschrieben, die ein Substrat, eine Vielzahl von auf dem Substrat
ausgebildeten Anoden, auf den jeweiligen Anoden ausgebildete Fluoreszenzschichten, oberhalb
der Fluoreszenzschichten angeordnete Kathoden zum Erzeugen von Elektronen,
die auf die Fluoreszenzschichten auftreffen, Rippen, die aus einem
elektrisch isolierenden Material an dem Substrat derart ausgebildet
sind, daß sie
zumindest einen Teil des Umfangs einer jeden der Anoden umgeben
und daß sie
von dem Substrat weg eine größere Höhe als die
Fluoreszenzschichten haben, und auf den jeweiligen Rippen ausgebildete
Gitterelektroden zum Steuern der Anregung der Fluoreszenzschichten
aufweist. Jede Rippe besteht aus einer Vielzahl von Schichten, die
durch Siebdruck mit einer Paste aufgeschichtet sind, welche das
elektrisch isolierende Material enthält.