DE2447537A1 - Flaches plattenfoermiges, mittels gleichstromentladung wirkendes anzeigeelement - Google Patents

Flaches plattenfoermiges, mittels gleichstromentladung wirkendes anzeigeelement

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DE2447537A1
DE2447537A1 DE19742447537 DE2447537A DE2447537A1 DE 2447537 A1 DE2447537 A1 DE 2447537A1 DE 19742447537 DE19742447537 DE 19742447537 DE 2447537 A DE2447537 A DE 2447537A DE 2447537 A1 DE2447537 A1 DE 2447537A1
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insulating plate
discharge
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cathodes
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DE19742447537
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Masakazu Fukushima
Seiichi Murayama
Yukio Okamoto
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J17/00Gas-filled discharge tubes with solid cathode
    • H01J17/38Cold-cathode tubes
    • H01J17/48Cold-cathode tubes with more than one cathode or anode, e.g. sequence-discharge tube, counting tube, dekatron
    • H01J17/49Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current
    • H01J17/492Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current with crossed electrodes
    • H01J17/494Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current with crossed electrodes using sequential transfer of the discharges, e.g. of the self-scan type

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  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)

Description

  • Flaches plattenförmiges, mittels Gleichstromentladung wirkendes Anzeigeelement Die Erfindung betrifft ein flaches plattenförmiges, mittels Gleichstromentladung wirkendes Anzeigeelement und insbesondere den Aufbau eines solchen flachen plattenförmigen Anzeigeelementes zum Einsatz in einer flachen Anzeigevorrichtung zum Darstellen eines Bildes, beispielsweise von Ziffern oder Zahlen, durch Verwendung einer Gleichstrom-Gasentladung.
  • Es ist bereits eine Vielzahl von Typen flacher Anzeigevorrichtungen entwickelt worden, die anstelle von Kathodenstrahlröhren die Gasentladung verwenden. Zu diesem Stand der Technik gehört eine flache Anzeigevorrichtung, die eine Gieichstromgasentladung benutzt.
  • Bei dem in dieser Vorrichtung benutzten flachen Anzeigefeld bzw. Anzeigeelement bestehen die Räume, welche die Bildabschnitte auf der Anzeigeoberfläche des flachen Anzeigeelement es bilden, aus Entladunssräumen, die sich aus Hilfsentladungsräumen und aus Hauptentladungsräumen zusammensetzen. Diese beiden Arten von Räumen sind flach oder zweidimensional angeordnet, wobei vorgegebene Elektroden für die Bewirkung der Entladung und das Abtasten bzw. Rastern durch die Entladungsräume so vorgesehen sind, daß sie den genannten Entladungsräumen offen gegenüberliegen.
  • Bei der bekannten flachen Entladungsanzeigevorrichtung tritt eine Koppelung der Entladungen in den Entladungsräumen infolge der Diffusion von Ionen von den Plasmen auf, die in den llilfsräumen infolge der Entladung zwischen den llilfsanoden und den Kathoden erzeugt werden. Im Betriebszustand der Vorrichtung sind jedoch die Haupt entladung und die Hilfsentladung im wesentlichen unabhängig voneinander. Ein Feld bzw. Element mit derartigen Entladungsräumen wird als Plasmaanzeigeelement mit Eigenrasterung bzw. Selbstabtastungbezeichnet. Das Element wirkt so, daß ein Bild dadurch angezeigt wird, daß wiederholt ein Glühen erzeugt wird und verschwindet. Das Element hat eine Doppelfunktion, nämlich die Eigenrasterungsfunktion, um das Glühen selektiv zu einer der beiden Kathoden zu übertragen, und die Funktion, das Glühen über die Hauptentladungsräume auszubreiten. Wenn ein sekundärer Entladungsmechanisinus für die Entladungsräume in dem Plasmaanzeigeelement verwendet wird, der Sekundärelektronen benutzt, welche primär aus Ionen, wie Anfangselektronen, und aus den Hilfsentladungsplasmen in der Durchbruchsphase der Entladung stammenden bestehen, bleiben Probleme hinsichtlich einer verzögerten Aufbauzeit und einer Fehlzündung in den dynamischen Eigenschaften der Hauptentladung ungelöst. Zusätzlich werden Glüh- bzw. Glimmerscheinungen in den Hauptentladungsräumen im stationären Zustand erzeugt, so daß sich ein reduzierter Energiewirkungsgrad sowie ein extrem verringerter Anregungs-* self scanning type plasma display panel wirkungsgrad der fluoreszenten Materialien infolge der ultravioletten Strahlen ergibt.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, ein flaches plattenförmiges Plasamanzeigeelement zu schaffen, welches gegenüber'dem herkömmlichen flachen, eine Gleichstromentladung verwendenden Anzeigeelement verbessert ist, eine hohe Leuchtdichte bzw. Flächenhelligkeit, einen guten Wirkungsgrad und eine hervorragende Auflösung hat.
  • Dies wird erfindungsgemäß bei einem flachen, eine Gleichstromentladung benutzenden Anzeigeelement dadurch erreicht, daß die Entladungsanzeigeabschnitte aus zwischen Kathoden und Zwischenelektroden begrenzten Hilfsentladungsräumen und aus zwischen den Zwischenelektroden und Anoden begrenzten Hauptentladungsräumen zusammengesetzt sind, wobei die Zwischenelektroden so gebaut sind, daß in ihrer Nähe auf der Kathodenseite Dipolschichten gebildet werden.
  • Das flache Plasmaanzeigeelement gemäß der Erfindung umfaßt insbesondere eine Vielzahl von Kathoden, die parallel zueinander auf der Oberfläche einer hinteren Glasabdeckung angeordnet sind, eine erste Isolierplatte mit darin vorgesehenen Räumen zur Begrenzung der Hilfsentladungsräume über den Kathoden, Zwischenelektroden mit einer einzigen oder einer Vielzahl von Öffnungen pro einzelnem Entladungsraum in der ersten Isolierplatte, eine zweite Isolierplatte mit als Hauptentladungsräume über den Zwischenelektroden dienenden Räumen, eine Vielzahl von Anoden, die parallel zueinander auf der Oberfläche der zweiten Isolierplatte angeordnet sind, eine transparente Isolierplatte, die auf der Oberseite der Anoden sitzt und ein Gas, das abdichtend in die Entladungsräume eingefüllt ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen flachen Anzeigeelement unterscheiden sich die Hauptentladungsräume von den Hilfsentladungsräumen durch die bandförmigen Zwischenelektroden, so daß die Entladungsräume in dem Element die nachstehenden Vorteile haben.
  • Da die plattenförmigen Elektroden keine Öffnungen haben1 werden in den Zwischenelektroden auf der Seite der Hilfsentladungsräume Dipolschichten gebildet. Diese Dipolschichten wirken als eine Art Elektronenlinse, wodurch die Elektronenstrahlen, die durch die Öffnungen und die Hilfsentladungsräume in die Hauptentladungsräume übertragen werden, konvergieren bzw. gesammelt werden. Infolge des Vorhandenseins der elektrischen Dipolschichten erhält man einen großen Spannungsgradienten, der die Ströme der Elektronenstrahlen beschleunigt.
  • Die durch die vorstehenden Wirkungen konvergierten und beschleunigten Elektronen erzeugen eine positive bzw.
  • zwangsweise Säulenentladung in den Hauptentladungsräumen, wodurch man ein Plasma hoher Dichte erhält, das als Quelle für eine intensive Ultraviolettstrahlung dient.
  • Die durch die Öffnungen gehenden. Elektronen wirken als Anfangselektronen bzw. Initialelektronen beim Durchbruch der Hauptentladung und anschließend als die Entladung aufrechterhaltender Strom zwischen den Kathoden und Anoden nach dem Durchbruch der Haupt entladung. Insbesondere tragen die Anfangselektroden zum Aufbau der Hauptentladung in der Durchbruchsphase bei, wodurch die Anzeigegeschwindtgkeit beschleunigt wird. Die Hilfsentladungsräume sind bei dem erfindungsgemäßen flachen Anzeigeelement, gesehen von der Bildseite, zusätzlich durch die plattenförmige Elektrode mit Ausnahrne der kleinen Offnungen abgeschirmt, die in den Zwischenelektroden vorgesehen sind, so daß der Einfluß der Entladung für das Abtasten bzw. Rastern in den llilfsentladungsräumen gemäßigt ist. Diese Entladung hat keinen direkten Einfluß auf die Anzeigefunktion, so daß man ein Bild mit verbesserter Auflösung erhält.
  • Gegenstand der Erfindung ist somit ein flaches plattenförmiges, mit Gleichstromentladung arbeitendes Anzeigeelement, bei welchem die Entladungsanzeigebauteile flach angeordnet sind. Die Bauteile umfassen Hauptentladungsräume, die zwischen Anoden und Zwischenelektroden begrenzt sind, und Hilfsentladungsräume, die zwischen den Zwischenelektroden und Kathoden begrenzt sind. Die flachen Zwischenelektroden des flachen Entladungsanzeigeelementes sind mit Öffnungen versehen, die die Hilfsentladungsräume mit den Hauptentladungsräumen verbinden, so daß ein Elektronendurchgang in der Durchbruchsphase der Hauptentladung und elektrische Dipolschichten während der Hauptentladung erzeugt werden, wodurch die Entladungseigenschaften, d. h. die Anzeigegeschwindigkeit, die Leuchtdichte und der Wirkungsgrad, verbessert werden.
  • Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
  • Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht auseinandergezogen eine Ausführungsform eines flachen Anzeigeelementes.
  • Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das flache Anzeigeelement.
  • Fig. 3 zeigt eine Einzelheit von Fig. 2 im Querschnitt vergrößert.
  • Fig. 4 zeigt in einem Diagramm die tatsächlich gemessene Hauptentladungssyannung und den Hauptentladungsstrom bei einer Ausführungsform eines flachen Anzeigeelementes in entsprechender Zuordnung.
  • Fig. 5 zeigt in einem Diagramm den tatsächlich gemessenen Entladungsstrom und die Leuchtdichte bzw. Flächenhelligkeit bei einer Ausführungsform eines flachen Anzeigeelementes in ihrer Zuordnung.
  • Fig. 6 zeigt eine Draufsicht und einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Isolierplatte, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist.
  • Fig. 7 zeigt perspektivisch auseinandergezogen eine weitere Ausführungsform eines flachen Anzeigeelementes.
  • Das in Fig. 1 perspektivisch und auseinandergezogen gezeigte flache Plasmaanzeigeelement hat eine vordere bzw.
  • obere transparente Isolierplatte 1, die beispielsweise aus Glas besteht. Die Anoden 2 sind bandförmig ausgebildet und haben Öffnungen 1.2, die parallel zueinander angeordnet sind. Die Anoden brauchen nicht notwendigerweise bandförmig zu sein. Es können auch Drähte mit geringem Durchmesser benutzt werden. Wenn transparente Elektroden, beispielsweise aus Zinnoxyd oder Indiumoxyd verwendet werden, sind die vorstehend genannten Öffnungen nicht erforderlich. Die Isolierplatte 3 hat Hohlräume 4, welche die Hauptentladungsräume begrenzen. Auf die innere Umfangswand lo der Hohlräume 4 ist ein fluoreszentes Material aufgebracht. Anstatt der gezeigten Kreisform der Hohlräume 4, können diese erforderlichenfalls auch eine polygonale Form haben. Eine Vielzahl von bandförmigen und parallel zueinander angeordneten Leitern 11 bilden Zwischenelektroden, in denen kleine Öffnungen 13 in einem festgelegten Abstand angeordnet sind. Die kleinen Öffnungen 13 liegen innerhalb der Hohlräume 4 in der Isolierplatte 3, während fluoreszentes Material in der Nähe der kleinen Öffnungen 13 aufgebracht wird. Die kleinen Öffnungen 13 dienen als Kanäle für die Elektronen, die von den Hilfsentladungsräumen in die Hauptentladungsräume übertragen werden. Eine Isolierplatte 7 hat Aussparungen 8, die als Hilfsentladungsräume dienen.
  • In den Aussparungen 8 sind weitere Nuten 14 für die Aufnahme der Zwischenelektroden 11 vorgesehen. Die Kathoden 16 bestehen aus bandförmigen metallischen Leitern, die auf der hinteren bzw. unteren Glasabdeckung 15 parallel zueinander, jedoch rechtwinklig zu den Zwischenelektroden 11 angeordnet sind. Insbesondere bestehen die Kathoden aus einem Material und haben eine Form, die zur Steigerung des Elektronenabstrahlkoeffizienten beitragen, um so die Elektronenemission aus den Hilfsentladungsråumen zu vergrößern. Das heißt-mit -anderen Worten, daß die Kathoden heiße Kathoden sein können, bei denen ein Material, wie Bariumoxyd, auf- die Oberflächen auf der Seite der Hilfsentladungsräume aufgebracht ist. Die Kathoden 16 können auch kalte Kathoden sein, auf die ein Material, wie beispielsweise Gallium oder Zäsium aufgebracht ist. Weitere Ausführungsformen sind hohle Kathoden oder Dräthe von kleinem Durchmesser, die zur Erhöhung der strahlenden Stromdichte beitragen, wobei die hohlen Kathoden Löcher auf ihrer den Hilfsentladungsräumen zugewandten Oberfläche haben.
  • Bei dem in Fig. 2 im Längsschnitt gezeigten flachen Anzeigeelement sind die in Fig. 1 auseinandergezogen gezeigten Teile zusammengesetzt. An den Seiten des Anzeigeelementes sind Glasteile zur Erzeugung einer Gasabdichtung befestigt. Auf diese Weise erhält man eine Vielzahl von Abschnitten, die aus Hilfsentladungsräumen 8 und Hauptentladungsräumen 4 bestehen und flach, jedoch in Matrixanordnung so vorgesehen sind, daß die Ilauptentladungsräume 4 der jeweiligen Abschnitte einen Anzeigeteil für das Bild ergebende Bildelemente sind. Die gesamten Entladungsräume sind miteinander durch die die ilfsentladungsräume bildenden Nuten 8 sowie durch die kleinen Öffnungen 13 in den Zwischenelektroden verbunden. In diese Räume wird durch ein Gaseinlaßrohr 17, das mit einem Teil der unteren Glasabdeckung 15 verbunden ist, ein Gas eingeführt, das für die Plasamentladung benutzt wird. In den für die Plasmaentladung benutzten Gasen sind Mischgase enthalten, beispielsweise Edelgas, Quecksilberdampf, Zäsiumdampf und dergleichen, beispielsweise Mischgase wie Xe, e-Xe, Ne-Xe, Ar-Ilg, Ne-Ar, Ar-Cs und dergleichen. Der Druckbereich dieser Gase, die abdichtend in die Entladungsräume gefüllt sind, liegt zwischen o,o1 und 300 Torr.
  • Mit den Leitungsteilen der Vielzahl von Kathoden 16 ist eine elektrische Spannungsquelle verbunden, um naCheinander das Hilfsentladungsglühen abzutasten bzw. zu rastern und zu erregen. So kann beispielsweise eine dreiphasige Impulsenergiequelle für das aufeinanderfolgende Übertragen der Glüherscheinungen, um eine Eigenrasterung bzw. Selbstabtastungswirkung zu erreichen, oder eine abtastende Spannungsquelle verbunden werden, die mittels einer äußeren Schaltung, wie einem Schieberegister und dergleichen, angeschlossen ist. An die Teile der Anoden 2, die aus dem Element herausgeführt sind, wird ein impulsförmiger Strom bzw. eine impulsförmige Spannung mit einer Höhe bzw. einem Pegel angelegt, der der anzuzeigenden Bildinformation entspricht. Die Leuchtdichtenmodulierung für die Anzeige wird durch Änderung der Breite oder der Anzahl oder der Wellenhöhe der Impulse bewirkt. Eine derartige Außenschaltung entspricht im Aufbau und der Wirkungsweise etwa der eines herkömmlichen Anzeigeelementes, so daß hier nicht näher darauf eingegangen zu werden braucht.
  • Ein einzelner Entladungsraum, wie er in Fig. 3 als Einzelheit dargestellt ist, wirkt in dem flachen, plattenförmigen Plasmaanzeigeelement bzw. in dem mit Gleichstrom-Gasentladung arbeitenden Element in der folgenden beschriebenen Weise. Die Anode 2 ist über einen Widerstand 19 mit einer elektrischen Energiequelle 21 außerhalb des Elementes verbunden. Die Zwischenelektrode 11 ist über einen Widerstand 20 mit einer außerhalb liegenden Energiequelle 22 vom Potential null bzw. von Massenpotential verbunden. Die Kathode ist mit einer außenliegenden Energiequelle 23 verbunden. Die elektrischen Energiequellen 21 und 23 sind den Bildinformationssignalen bzw. der Abtastung zugeordnet. Die in Fig. 1 gezeigte Gestalt und Amplitude der Impulse dient nur als Beispiel. Der Masse- bzw. Erdungspunkt kann willkürlich gewählt werden.
  • Das Abtasten und Aufleuchten der Anzeigeräume geht folgendermaßen vor sich. Wenn eine negative Spannung an eine Kathode 16 angelegt wird, werden Elektronen aus den in den Hilfsräumen 8 infolge der Hilfsentladung zwischen den Kathoden 16 und den Zwischenelektroden 11 erzeugten Plasmen durch die Hauptentladungsräume ls über die kleinen Öffnungen 13 in den Zwischenelektroden 11 verbreitet, die als Anfangselektronen in der Durchbruchsphase der Hauptentladung wirken. Dementsprechend werden die dynamischen Eigenschaften der Jiauptentladung im großen Ausmaß, verglichen mit dem Sekundärentladungsmecilanismus, verbessert, der im weiten Rahmen auf Ionen angewiesen ist.
  • Wenn der Hauptentladungsstrom einen gegebenen Wert, etwa loo >iA bis 200 MA, nach dem Beginn der Hauptentladung erreicht, werden die Entladungsräume in zwei Plasmen mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften unterteilt, d..h. in ein Kathodenplasma auf der Seite der Hilfsentladungsräume 8 und ein Änodenplasma auf der Seite der Hauptentladungsräume 4, bezogen auf die Zwischenelektroden mit den kleinen Öffnungen. Da die Beweglichkeit der von den Kathoden abgestrahlten Elektronen lokal mit Hilfe der Hilfselektroden in der Nähe der kleinen Öffnungen 13 in den Zwischenelektroden unterdrückt wird, werden somit elektrische Dipolschichten infolge der Induktion der positiven elektrischen Ladungen erzeugt. Dadurch werden die Elektronen beschleunigt und geben eine größere Energie, wenn sie durch die elektrischen Dipolschichten hindurchgehen. Zusätzlich wirken die Dipolschichten hinsichtlich einer Konvergierung der so beschleunigten Elektronenströme. Die Beschleunigung und die sammelnde Wirkung der Dipolschichten erzeugen in den Hauptentladungsräumen 4 eine hohe Temperatur und ein hochdichtes Plasam (positive Säulej. Von den so erzeugten Plasmen werden intensive Ultraviolettstrahlen abgestrahlt. Wenn das fluoreszente Material, das auf die Innenwände der Hauptentladungsräume 4 aufgebracht ist, von den ultravioletten Strahlen angeregt wird, erhält man eine Leuchtdichte von ausreichender Intensität. Zusätzlich wird die Entladung aufrechterhalten, auch wenn eine Zwischenelektrodenschaltung nach dem Durchbruch der Haupt ent ladung in dieser Entladungszone offen ist.
  • Wenn das Potential der Anoden 2 ein gegebenes Potential, beispielsweise 150 V, überschreitet, beginnen die Glüh-bzw. Glimmerscheinungen in der positiven Säule aufzuleuchten und führen dann ihre Glimmentladung frei von der positiven Säule, d. h. also als negative Glimmentladung, weiter.
  • Fig. 4 zeigt die tatsächlich gemessenen Kennlinien einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flachen Plasmaanzeigeelementes. Die Hauptabmessungen des Anzeigeelementes, welche die aufgeführten Kennlinien ergeben, sind folgende: Der Durchmesser eines Anzeigehohlraums 4, der den Hauptentladungsraum bildet, beträgt etwa o,51 mm, die Höhe bzw.
  • Teilung etwa o,76 mm, der Durchmesser der Öffnung 13 in der Zwischenelektrode 11 etwa-75 pm. Das in die Entladungsräume eingefüllte Gas ist Ne-Ar-Trenngas (opening gas).
  • Der Hilfsentladungsstrom beträgt 180 MA.
  • In dem Diagramm von Fig. 4 ist die Hauptentladungsspannung auf der Abszisse, der Hauptentladungsstrom auf der Ordinate aufgetragen. Die Kurve 24 ist die Entladungskennlinie bei einem Hilfsentladungsstrom von 180 MA bei dem erfindungsgemäßen Element, die Kurve 25 ist die Entladungskennlinie bei einem heflcömmlichen Element bei einem Hilfsentladungsstrom von 180 pA. Die Kurve 26 zeigt die Entladungskennlinie in einem erfindungsgemäßen Element und bei einem bekannten Element, wobei die Entladung nur zwischen den Zçischenelektroden und den Anoden ohne die zugeordnete Hilfsentladung ausgeführt wird. Aus Fig. 4 ersieht man, daß die Hauptentladungs-Durchbruchsspannung V2 150 V bei einem Hilfsentladungsstrom von 180 MA bei dem bekannten Element ist, während die Jfauptentladungs-Durchbruchsspannung V1 70 V bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform beträgt. Andererseits liegt die die Hauptentladung aufrechterhaltende Spannung bei etwa 140 V bei dem bekannten Element, während die die Hauptentladung aufrechterhaltende Spannung bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform des Elementes etwa 30 V beträgt.
  • Dadurch ist gezeigt, daß, verglichen mit dem bekannten Element, bei einer extrem niedrigen Spannung gearbeitet werden kann.
  • Fig. 5 zeigt die tatsächlich gemessenen Leuchtdichtenkennlinien von flachen Plasmaanzeigeelementen einer erfindungsgemäßen Ausführungsform und einer zum Stand der Technik gehörenden Ausführungsform. Der Hauptentladungsstrom und der Hilfsentladungsstrom sind auf der Abszisse in mA aufgetragen. Die Leuchtdichte ist auf der Ordinate aufgetragen, wobei auf der rechten Skala die Leuchtdichte der Hilfsentladungsseite in Einheiten von 1o fL aufgetragen ist. Die Kurven 27 und 28 zeigen die Leuchtdichten der Hilfsentladungsräume in einem erfindungsgemäßen und einem bekannten Element, während die Kurven 29 und 30 die Leuchtdichtekennlinien der Hauptentladungsräume in einem erfindungsgemäßen und einem zum Stand der Technik gehörenden flachen Plasmaanzeigeelement darstellen. Vergleicht man beispielsweise die Leuchtdichtenkennlinien in den Ilauptentladungsräumen, d. h. die Leuchtdichte auf der Anzeigeseite des Elementes, bei einem Hauptentladungsstrom von 1 mA, so erhält man bei dem zum Stand der Technik gehörenden Element etwa 5000 fL, während das erfindungsgemäße Element 61ion fL ergibt, also eine etwa 20 °/O-ige Steigerung der Leuchtdichte. Wenn die Leuchtdichte durch den Strom gesteuert wird, da die untere Grenze des die Hauptentladung bewirkenden Entladungsstroms relativ niedrig ist, wird die Leuchtdichtenmodulation im großen Ausmaß verbessert, d. h. bis zu über 30 : 1.
  • Wenn das fluoreszente Material durch die ultravioletten Strahlen angeregt wird, ist es vorteilhaft, eine Resonanzlinie mit der größten Intensität zu verwenden. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist bei dem erfindungsgemäßen flachen Anzeigeelement die die Entladung aufrechterhaltende Spannung für die Hauptentladung extrem niedrig, verglichen mit den herkömmlichen Elementen, so daß im Falle von Ne-Ar-Gas das Leuchten infolge von Ne in den Hilfsentladungsräumen vorherrschend ist, während das Leuchten infolge von Ar in den Hauptentladungsräumen vorherrscht. Im Falle von He-Xe herrscht das Leuchten infolge von He in den Hilfsentladungsräumen vor, während das Leuchten infolge von Xe in den Hauptentladungsräumen vorherrschend ist. Dies führt dazu, daß ultraviolette Strahlen langer Wellenlänge, insbesondere die Resonanzlinie, in den llauptentladungsräumen verwendet werden kann, so daß das fluoreszente Material bei großer Lebensdauer wirksam erregt werden kann. Wegen der ausreichenden Menge von Initialelektronen kann außerdem die Entladung bei einem relativ niedrigen atmosphärischem Druck bewirkt werden, wodurch die Absorption der Resonanzlinie infolge der Kollision mit neutralem Gas reduziert wird.
  • Fig. 6 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Isolierplatte mit Nuten 8 für die Hilfsentladungsräume und Nuten 14 für das Einsetzen der Zwigchenelektroden 11. Bei der Ausführungsform von Fig. 6 ist eine Vielzahl von Öffnungen in der Isolierplatte 7 mit der gleichen Teilung wie bei den Öffnungen 13 in den Zwischenelektroden 11 an der Stelle der Nuten 14 für das Einsetzen der Zwischenelektroden vorgesehen.
  • Bei der in Fig. 7 auseinandergezogen und perspektivisch gezeigten Ausführungsform eines flachen Plasmaanzeigeelementes, welches die vorstehenden Kennlinien benutzt, werden drei Hauptentladungen mittels einer einzigen Hilfsentladung gesteuert. Insbesondere sind drei Hauptentladungsräume in der Nähe der Abschnitte, auf die fluoreszentes Material mit den drei Farben Rot (R), Blau (B) und Grün (G) aufgebracht worden sind, über einem einzigen Hilfsentladungsraum vorgesehen, wodurch ein Anzeigeteil für ein einziges Bildelement geschaffen wird. Die Farben R, B und G für ein einzelnes Bildelement sind an den jeweiligen Scheiteln eines Dreiecks oder auf der gleichen Linie angeordnet. Soweit die Anordnung der einzelnen Elemente mit denen von Fig. 1 übereinstimmt, wird nicht näher darauf eingegangen. Die Werte für die anzulegende Spannung für das Entladen und für den Entladungsstrom werden in geeigneter Weise abhängig von den Abmessungen der Entladungsräume und der eingefüllten Gase gewählt. Wie bereits ausgeführt wurde-, hat bei dem erfindungsgemäßen flachen Plasmaanzeigeelement jede Zwischenelektrode wenigstens eine kleine Öffnung pro Bildelement zwischen der Kathode und der Anode, so daß der Aufbau und die Zeitverzögerung der Entladung in der Durchbruchsphase der Hauptentladung, die eine enge Verbindung mit der Anzeigegeschwindigkeit haben, im großen Ausmaß dadurch verbessert werden können, daß die von den zwischen den Anoden und Zwischenelektroden begrenzten ilfsentladungsräumen emittierten Elektronen verwendet werden. Weiterhin wird auch eine Verbesserung des Leuchtdichtenwirkungsgrades infolge der hohen Temperatur und der hohen Dichte der Anodenplasmen erreicht, die infolge der Dipolschichten gebildet werden, die in der Nähe der Zwischenelektroden nach dem Beginn der itauptentladung erzeugt werden.
  • Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, sind die Zwischenelektroden des erfindungsgemäßen flachen Plasmaanzeigeelementes, die eine flache Plattenform haben, zwischen den Kathoden und Anoden vorgesehen und haben kleine Öffnungen an den Stellen, die den Hauptentladungsräumentsprechen, so daß man zwischen den Hauptentladungsräumen und den Hilfsentladungsräumen Kanäle erhält, wodurch eine Vielzahl von Entladungen in den Hauptentladungsräumeii mittels einer einzigen Entladung in einem Hilfsentladungsraum steuerbar ist. Dadurch wird nicht nur Energie eingespart, sondern auch ein hoher Wirkungsgrad einer flachen Plasmaanzeigevorrichtung erzielt.

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Flaches Flaches plattenförmiges Anzeigeelement, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Kathoden (16), die parallel zueinander auf der Oberseite einer ersten Isolierplatte (15) angeordnet sind, durch eine zweite Isolierplatte (7)1 welche über den Kathoden (16) Hilfsentladungsräume (8) begrenzt, durch eine Vielzahl von plattenförmigen Zwischenelektroden (11), die auf der Oberseite der zweiten Isolierplatte (7) rechtwinklig zu den Kathoden (16) angeordnet sind und kleine Öffnungen (13) an den Stellen haben, die den Hilfsentladungsräumen (8) entsprechen, durch eine dritte Isolierplatte (3) mit Räumen (4) über kleinen Öffnungen (13), in welchen die Hauptentladung stattflndet, durch eine Vielzahl von.
    Anoden (2), die auf der Oberseite der dritten Isolierplatte (3) parallel zu den Zwischenelektroden (11) angeordnet sind, durch eine transparente Isolierplatte (1), die auf der Oberseite der Anoden (2) angeordnet ist,und durch ein Gas, das abdichtend in die Hauptentladungsräume (4), die Hilfsentladungsräume (8) und die kleinen Öffnungen (13) in den Zwischenelektroden (11) eingefüllt ist, wobei in den kleinen Öffnungen (13) in den Zwischenelektroden (11) elektrische Dipolschichten ausgebildet sind.
  2. 2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einem Teil der die Hauptentladungsräume (4) begrenzenden Abschnitte (lo) ein fluoreszentes Material aufgebracht ist.
  3. 3. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden (2) transparent sind.
  4. 4. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden (2) Drähte mit kleinem Durchmesser sind.
  5. 5. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden (2) bandförmig ausgebildet sind und Öffnungen (12) an Stellen haben, die den Tiauptentladungsräumen (4) entsprechen.
  6. 6. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (16) bandförmig ausgebildet sind und gegenüber den Hilfsentladungsräumen (8) Hohlräume aufweisen.
  7. 7. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kathoden (16) ein Material mit hohem Elektronenabstrahlkoeffizienten aufgebracht ist, beispielsweise Oxyde.
  8. 8. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in der zweiten Isolierplatte (7) begrenzten Hilfsentladungsräume (8) aus einer Vielzahl von Nuten bestehen, die sich rechtwinklig zu den Kathoden (16) erstrecken.
  9. 9. Element, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Kathoden (16), die parallel zueinander auf der Oberseite einer ersten Isolierplatte (15) angeordnet sind, durch eine zweite Isolierplatte (7), in der wenigstens Öffnungen oder Nuten vorgesehen sind, die eine Vielzahl von Hilfsentladungsräumen (8) über den Kathoden (16) bilden, durch eine Vielzahl von bandförmigen Zwischenelektroden (11), die rechtwinklig zu den Kathoden (16) auf der Oberseite der zweiten Isolierplatte (7) angeordnet sind und eine Vielzahl von kleinen Öffnungen (13) an Stellen aufweisen, von denen jede einem Hilfsentladungsraum (8) entspricht, durch eine dritte Isolationsplatte (3) mit Räumen (4), die eine Vielzahl von Hauptentladungsräumen für jeden der Hilfsentladungsräume (8) und entsprechend den jeweiligen kleine Öffnungen (13) in den Zwischenelektroden (11) aufweisen, durch eine Vielzahl von Anoden (2), die parallel zu den Zwischenelektroden (11) auf der Oberseite der dritten Isolierplatte (3) aufgebracht sind, durch eine transparente Isolierplatte (1), die auf der Oberseite der Anoden (2) angeordnet ist und durch ein Gas, das abdichtend in die Hauptentladungsräume (4), die Hilfsentladungsräume (8) und die kleinen Öffnungen (13) in den Zwischenelektroden (11) eingefüllt ist, wodurch in den kleinen Öffnungen (13) in den Zwischenelektroden (11) Dipolschichten erzeugt werden.
    io. Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptentladungsräume (4), die über einem der Hilfsentladungsräume (8) angeordnet sind, aus drei Arten von Entladungsräumen (4) bestehen, nämlich aus ersten Hauptentladungsräumen, deren Umfangswände wenigstens teilweise mit einem rot aufleuchtenden fluoreszenten Material beschichtet sind, aus zweiten Hauptentladungsräumen, deren Umfangswände mit einem grün aufleuchtenden fluoreszenten Material beschichtet sind, und aus dritten Hauptentladungsräumen mit Umfangswänden, die mit blau aufleuchtendem fluoreszenten Material beschichtet sind.
DE19742447537 1973-10-05 1974-10-04 Flaches plattenfoermiges, mittels gleichstromentladung wirkendes anzeigeelement Pending DE2447537A1 (de)

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