DE1949112A1

DE1949112A1 - Verfahren zur Herstellung von Anzeigevorrichtungen

Info

Publication number: DE1949112A1
Application number: DE19691949112
Authority: DE
Inventors: Kupsky George A
Original assignee: Burroughs Corp
Current assignee: Unisys Corp
Priority date: 1968-10-02
Filing date: 1969-09-29
Publication date: 1970-04-16
Also published as: GB1240068A; NL6914476A; US3580654A; BE739670A; BR6912969D0; FR2019657A1; CH506178A; NO127724B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer | Anzeigevorrichtung mit Gasentladung, nach welchem die einzelnen Teile der Vorrichtung zusammengebaut werden und eine Rohranordnung vorgesehen wird, durch welche die Vorrichtung mit dem gewünschten Gas gefüllt werden kann. Eine Kapsel, die ein der Katodenzerstäubung entgegenwirkendes Mittel wie beispielsweise quecksilber enthält, ist innerhalb der Rohranordnung angebracht und mit geeigneten Heizeinrichtungen versehen. Die Vorrichtung wird in geeigneter Weise eingebrannt oder einer anderen Vorbehandlung unterzogen. Das gewünschte Gas wird eingeleitet. Die Rohranordnung wird verschlossen, wobei die Kapsel in deren Innerem verbleibt. Nachdem einige andere erforderliche Verfahrensstufen ausgeführt worden sind, wird das in der Kapsel befindliche Mittel freigegeben, und nachdem die gesamte Anordnung auf

009816/1292

T949112

eine geeignete Temperatur erhitzt worden ist, um das der Katodenzerstäubung entgegenwirkende Mittel in den Arbeitsbereich der Vorrichtung eintreten zu lassen, wird die Rohranordnung unmittelbar an der Vorrichtung selbst abgedichtet, wobei sich die Kapsel in dem Teil der Rohranordnung befindet, der entfernt wird.

Es ist bekannt, bei Kaltkatoden-Anzeigevorrichtungen Argon und Neon und ähnliches als das bevorzugte Medium zur Erzielung einer Glimmentladung zu verwenden und kleine Mengen von ',lecksilberdampf vorzusehen, um das Zerstäuben der Katode möglichst gering zu halten. Bei Anzeigeröhre!!, die verhältnismässig große Kolben mit verhaltnismässig großen Katodensymbolen wie Ziffern, Buchstaben oder ähnliches haben, sind diese Merkmale zu finden. Bei Röhren dieser Art ist das quecksilber in einer Kapsel vorgesehen, die einen Heizdraht aufweist und ständig innerhalb der Röhre zusammen mit dem Heizdraht angeordnet bleibt, der mit zwei Röhrenstiften verbunden ist. Das Quecksilber wird bei eine*¹ bestimmten Phase des Herstellungsprozesses mit Hilfe von Hitze freigegeben, die von einem durch den Heizdraht hindurchgeschickten Strom erzeugt wird. Wenn das Quecksilber freigegeben worden is.t, "füllt dessen Dampf sofort den Röhrenkolben. Bei dieser Art von Röhren sind Röhrenstifte für eine Anode, für jede der zehn Katoden und für zwei Dezi— malpunkte vorgesehen und darüberhinaus noch zusätzlich zwei extra Röhrenstifte für die Verbindung zum Heizdraht der. Kapsel erforderlich. Darüberhinaus muß innerhalb des Kolbens genügend Raum für die Quecksilberkapsel vorhanden sein.

Es war daher die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe eine Anzeigevorrichtung in der Flachtafelbauart zu schaffen, welche eine große Anzahl von sehr kleinen, in einer Einheitsplatte ausgebildeten Zellen aufweist und mit Kaltkatoden für Gasglimmung ausgestattet ist. Diese Vorrichtungen haben ein Gas der oben beschriebenen Art und brauchen zusätzlich Quecksilber, um das Zerstäuben der Katode möglichst gering zu halten..Aufgrund der Art des Aufbaues dieser Vorrichtung,en und aufgrund der ge-

009816/1292

ringen Größe der ZeSLeH₁ sind die bekannten Verfahren zum Einleiten der Gase und des Quecksilbers nicht zufriedenstellend. Beispielsweise sind keine Stifte für die Heizstromzufuhr zur Kapsel und kein Platz für die quecksilberkapsel in der Vorrichtung verfügbar.

Die Erfindung sieht daher ein Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung mit einer großen Anzahl von in einem einzigen Kolben eingeschlossenen Zellen vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Verdampfbares Mittel in einer Rohranordnung in der Nähe des Kolbens vorgesehen wird, der Kolben und die das verdampfbare Mittel enthaltende Rohranordnung auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der das verdampfbare Mittel verdampft und in jede der Zellen eindringt, und die Rohranordnung-verschlossen wird, während die Vorrichtung auf der obigen Temperatur gehalten wird.

Die Erfindung⁷weist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung mit Gasentladung auf, nach welchem die Teile , der Vorrichtung zusammengebaut werden, die Vorrichtung eingebrannt wird, ein-ionisierbares Gas in die Vorrichtung eingeleitet wird", die Elektroden der Vorrichtung gealtert werden, ein der Kathodenzerstäubung entgegenwirkendes Mittel mit einem verhältnismässig hohen Molekulargewicht und einer verhältnismassig hohen Verdampfungstemperatur eingeleitet wird, die Vorrichtung entsprechend behandelt- wird, um das der Katodenzerstäubung entgegenwirkende Mittel zur Verdampfung und zum Pullen aller Teile der Vorrichtung zu bringen, und die Vorrichtung verschlossen wird.

Im Nachstehenden wird anhand der anliegenden.-Zeichnungen" ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Figur i eine perspektivische Darstellung der Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung und

Figur 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach' Figur 1 nit

009816/1292

- - - -..4 - ..-.-■■ . Λ der bei der Herstellung benutzten Ausrüstung,

Die Grundidee der Erfindung ist für Anzeigevorrichtungen der verschiedensten Arten anwendbar*- Zum Zwecke der Erläuterung soll Jedoch nur eine Bauart, und zwar eine flache Tal.elyo-rrich.tung>. gezeigt und beschrieben werden«

Eine in Figur 1 dargestellte, erfindungsgeiuäße Anzeigevorrichtung 10 weist eine Mittelplatte 20 aus einem iiieht leitenden Material, wie Glas oder Keramik auf, die mit Öffnungen oder Zellen 30 versehen ist, die in von links nach rechts verlaufenden !leihen und in von oben nach unten verlaufenden Spalten angeordnet sind* Deckel- und Bodenabdeckplatten 40 und 50 aus Glas sind an der Mittelplatte 20 mit parallelen Zeilenelektroden zwischen der Bodenplatte 50 und der Mittelplntte 20 und mit parallelen Spaltenelektroden 70 zwischen der Deckplatte 40 und der Mittelplatte 20 befestigt. Jede Zeilenelektrode 60 ist mit einer Zeile an Zellen 30 ausgerichtet und jede Spaltenelektrode 70 ist mit einer Spalte an Zellen 30 ausgerichtet. Eine Zelle ist an jedem Kreuzungspunkt einer Zeilenelektrode und einer Spaltenelektrode eingeordnet. Bei der Vorrichtung 10 sind die Zeilenelektroden 60 die Katoden und die Spaltenelektroden 70 die Anoden. Die Platten 20, 40 und 50 haben vorzugsweise eine rechteckige'Form und die Zellen-und Spaltenleiter 60 und 70 erstrecken sich über die Kanten der Platten hinaus, ..so dai3 die Leiter an eine Stromquelle angeschlossen"-werden können.

Bei einer typischen Tafelvorrichtung 10 hat die Mittelplatte 20 eine Dicke von etwa 1 mm, beträgt die Dicke der Deck- und Bodenplatten etwa zwischen 1 und 3 met und haben die Zellen einen Durchmesser von etwa 1 mm bei einer Dichte von etwa 12 Zellen auf 25 nun. Die Schlitze für die Elektroden-leiter 60 und 70 sind etwa 1,27 ■ nun "breit und . etwa 5 "mils., tief.

der Herstellung der Vorrichtung 10 werden die verschiedenen Glasplatten mit der Glasplatte 40 versehen, die eine Glasrohranordnung 80 trägt, in welcher eine kleine Glaskapsel 90

■■'." 009816/1292

. BADORtGJNAL

untergebracht ist, die einen sehr, kleinen Tropfen 92 eines verdampfbaren Mittels, wie Quecksilber, enthält. Die Kapsel 90 wird von einem Drahtleiter 100 getragen, der um die Kapsel herumgeschlungeii ist und mit seinen Enden durch die Wand der Kapsel für einen Anschluß an eine Stromquelle 106 außerhalb der Kapsel hindurchragt.

Nachdem die Glasplatten und Elektroden zusammengebaut sind und mechanisch zusammengehalten werden, werden die verschiedenen Platten längs ihrer Kanten mittels einer Glasmasse ©der ähnlichem mit einander verbunden und abgedichtet, um eine gasdichte Abdichtung zu erhalten.

Daraufhin wird die Tafelvorrichtung ausgepumpt und mit Hilfe der Rohranordnung 80 eingebrannt und mit einem Gas gefüllt, das zur Unterstützung der Katodenglimmung geeignet ist. Gase wie Argon und Neon sind geeignet, wobei eine zufriedenstellende Gasluisehung mit etwa 5 % Argon, 95 ^e/° Neon und einer Spur Krypton erzielt wird. Der Gasdruck wird in einem Bereich von etwa 40 bis etwa 80 Torr bei Zimmertemperatur gehalten. Nachdem die Tafelvorrichtung eingebrannt und anschliessend mit Gas gefüllt worden ist, wird die Rohranordnung 80 unterhalb der Quecksilberkapsel bei 120 zügeschmolzen. Die Tafelvorrichtung wird anschliessend durch zyklisches Beschicken einer jeden Zellenzeile mit Strom in der Größenordnung von etwa 50 mA bis etwa 100 mA je Zellenzeile gealtert. Dieses Altern wird über mehrere Stunden ausgedehnt.

Daraufhin wird das Quecksilber in der Kapsel 90 freigegeben, indem die Kapsel so weit erhitzt wird, daß sie bricht und das Quecksilber freigibt. Die erforderliche Hitze wird von einem durch den Leiter 100 fliessenden Strom erzeugt.«Wenn die Vorrichtung 10 keine hohe Temperatur aufweist, schlägt sich das Quecksilber zunächst auf der Mantelfläche der Rohranordnung oberhalb der Kapsel 90 nieder. Um zu erreichen, daß das Quecksilber in alle Zellen 30 der Tafelvorrichtung eindringt, wird die Tafelvorrichtung in ein·» Ofen bei etwa 200⁰C mehrere

0 0 9816/1292

■ -...:■■■... ■■-■..■ - 6 - ■,-■■ . ■" .. -: ■ ■■·■ - ^: ; - ...

Stunden lang eingebrannt. 'Während die Tafel vorrichtung-, bei dieser Temperatur gehalten wird, wird der Teil der Rohranordnung, welcher die ^uecksilberkapsel enthält, entfernt und die Rohx'an— Ordnung bei 15O zugeschmolzen. Der erste Alterungsprozess wird dann wiederholt.

Wenn es bei dem vorhergehenden Verfahren erwünscht ist, kann die Vorrichtung 10 auch auf eine Temperatur von etwa 200°C erhitzt werden, bevor das Quecksilber aus der Kapsel freigegeben wird. Wenn dann das Quecksilber freigegeben wird, wandert es sofort und direkt in die Zellen 30 ohne vorher zuerst in der Rohranordnung zu kondensieren.

Es ist üblich, daß zwei oder mehr xilterungsstufen bei üasent- -ladungsvorrichtungen wie beschrieben eingewandt werden. JJies ist jedoch kein unumgängliches Erfordernis,' es kann ebenso gut'" nur. eine Alteruiigsstufe angewandt werden.

Für den DurehschnittsfaehBiaim ist es selbstverständlich, dal) die Kapsel 90 auch aus Meta.ll bestehen und mittels Induktion erhitzt werden kann. Die Kapsel kann auch aus einem Material bestehen, das in der Lage ist Infrarotstrahlen zu -absorbieren, wobei die Infrarotstrahlen.aura Erhitzen und Aufbrechen'-"der. Kapsel dienen.

0 0 981671292

Claims

PATENTANSPRÜCHE

(iy Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung mit einer großen Anzahl von in einem einzigen Kolben angeordneten Zellen, dadurch gekennzeichnet, daß ein verdampfbares Mittel in einer Rohranordnung in der Nähe des Kolbens vorgesehen wird, der Kolben und die das verdampfbare Mittel enthaltende Rohranordnung auf eine Temperatur erhitzt werden, bei welcher das verdampfbare Mittel verdampft und in jede der Zellen eindringt, und die Rohranordnung abgedichtet wird, während die Vorrichtung auf der oben genannten Temperatur gehalten wird.

2. Verfahren nach Auspruch 1 zur Herstellung, einer vielzelligen, tafelförmigen Anzeigevorrichtung, dadurch'.gekennzeichnet, daß eine Platte zusammengestellt wird, die eine Vielzahl von Zellen mit Elektroden für jede· Zelle in einem einzigen Kolben aufweist, dan verdarapfbare Mittel in der Form von quecksilber in der Rohranordnung vorgesehen ist, die an dem Kolben befestigt ist und mit den Zellen in Verbindung steht, der Kolben und die das quecksilber enthaltende Rohranordnung auf eine Temperatur erhitzt nfer.deη, bei-welcher das Quecksilber vordampft und das Erhitzen so lange fortgesetzt wird, bis das Quecksilber in jede-der Zellen eintritt, und die Ro-hranordminr abgedichtet wird, wahrend die Vorrichtung bei der obengenannten Temperatur gehalten vird.

3· Verfahren zur Herstellung einer Anzeigeröhre nach Anspruch 1, dadurch-gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Elektroden innerhalb des Glaskolbens angebracht-wird, ein Vorrat an verdanpfbaren Mittel innerhalb des Kolbens an einer von den Elektroden entfernten Stelle angeordnet wird, die Luft aus den

009816/1292

Kolben aufgesaugt wird, ein vorher bestimmtes Gas in den Kolben eingebitet -wird,·, der Kolben außerhalb der Stelle abgedichtet wird, an der das verdampfbare Mittel angebracht ist,die Röhre durch Aufbringen von elektrischen Spannungen auf die Elektroden entsprechend einem vorherbestimmten Programm gealtert wird, das verdampfbare Mittel verdampft und der Dampf in das Gas des Kolbens eingeleitet wird und der Kolben ansehiiessend innerhalb der Stelle abgedichtet wird, an welcher das verdampfbare Mittel ursprünglich untergebracht war.

k. Verfahren zur Herstellung einer Anzeigeröhre nach Anspruch 1 mit einer Vielzahl von kleinen Zellen, dadurch gekennzeichnet, daß eine tafelartige Vorrichtung mit kleinen Zeilen und Elektroden für die Zellen innerhalb des Kolbens zusammengebaut wird, der eine nach außen führende Rohranordnung aufweist, ein Vorrat an verdampfbarem Mittel an einer Stelle innerhalb der Rohranordnung untergebracht wird, die Luft aus dem Kolben über die Rohranordnung ausgepumpt wird, Gas in den Kolben eingeleitet wird-, die Rohranordnung jenseits der Stelle abgedichtet wird, an dier das verdampf bare Mittel untergebracht ist, die Röhre durch Aufbringen von elektrischer Spannung an die Elektroden entsprechend einem vorher bestimmten Programm ■gealtert wird, das-verdampfbare Mittel verdampft wird und das Mittel so behandelt wird, daß es in jede der Zellen eindringt und danach die Rohranordnung ein zweites Mal in dem Bereich abgedichtet wird, der zwischen Kolben und der stelle liegt, an der das verdampfbare Mittel ursprünglich untergebrächt war.

5. Verfahren zur -/Herstellung einer Anzeigeröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Elektroden innerhalb des Kolbens angeordnet werden, der eine nach außen führende Rohranordnung aufweist, ein Vorrat an "verdampfbarem Mittel an einer Stelle innerhalb der. -.Rohranordnung- untergebracht wird, die Luft aus dem Kolben über die Rohranordnung ausgepumpt wird, Gas in den Kolben eingeleitet wird, die Rohranordnung jenseits der Stelle abgedichtet wird, an der daß verdampibare Mittel unter-

.. ■ ■ ■ - &■ gebracht ist, die Röhre durch Aufbringen von elektrischer

009816/1292

"'S

Spannung auf die Elektroden entsprechend einem vorher bestimmten Programm gealtert wird, das'-verdampfbare Mittel verdampft wird und danach die Rohranordnung ein zweites Mal in dem Bereich abgedichtet wird, der zwischen Kolben und der Stelle liegt, an der das verdampfbare Mittel ursprünglich untergebracht war.

6. Verfahren nach Anspruch 3, * oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohranordnung jenseits der Stelle des zweiten Abdichtens und auch der Rest des verdampfbaren Mittels entfernt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben und die Rohranordnung nach der Verdampfung des verdampfbaren Mittels gealtert werden, um" sicherzustellen, dai3 der freigewordene Dampf in den Kolben eintritt.

3. Verfahren nach Anspruch 4, 5, 6 oder 7> dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbringen eines Vorrates an verdampfbarem Mittel in der Rohranordnung im Anordnen einer dichten Kapsel besteht, die das verdampfbare Mittel enthält und einen in der Rohranordnung befestigten Draht aufweist, und das Verdampfen de« verdampfbaren Mittels darin besteht, daß ein Strom durch dei Draht hiiidurchgeschickt wird, um das eingeschlossene, verdampfbare Mittel zu erhitzen und die Kapsel aufzubrechen.

9. Verfahren nach Anspruch 1, 3, ^, 5» 6-, 7 oder 8, dadurch gekeimzeichnet, daß der Kolben wenigstens während eines Teiles des Zeitraumes zwischen der Verdampfung des verdampfbaren Mittels und dem nachfolgenden Abdichten auf einer erhöhten Temperatur gehalten wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das verdampfbare Mittel aus Quecksilber besteht.

009816/1292

- AD- Lee rs. e i t e