DE3137653A1

DE3137653A1 - Gasentladungsanzeigevorrichtung mit leuchtstoffschutzschicht und anodenschutzgitter

Info

Publication number: DE3137653A1
Application number: DE19813137653
Authority: DE
Inventors: Rosemarie 8011 Putzbrunn Ballhausen; Irmgard 8000 München Bunge; Burkhard Dipl.-Phys. 8021 Hohenschäftlarn Littwin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-09-22
Filing date: 1981-09-22
Publication date: 1983-04-07

Description

Gasentladungsanzeigevorrichtung mit Leuchtstoff-
schutzschicht und Anodenschutzgitter Dge Erfindung betrifft eine Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einem gasgefüllten Raum, der auf einer Seite durch eine Frontplatte und auf der gegenüberliegenden Seite durch eine Rückplatte gasdicht abgeschlossen und durch eine Steuerscheibe in einen Gasentladungsra d einen Nachbeschleunigungsraum unterteilt ist, die auf ihrer einen Seite als Zeilenleiter und auf ihrer anderen Seite als Spaltenleiter eine Matrix bil dende und Jeweils getrennt an steuerbare Elektrodenbahnen trägt und zusammen mit diesen Bahnen in den Kreuzungspunkten der Matrix durchbrochen ist, und der auf der Frontplattenseite ein mit einer Anodenschicht und einer Leuchtstoffsnicht versehener, den Nachbeschleunigungsraum begrenzender Bildschirm und auf der Rückplattenseite eine oder mehrere gegeneinander isolierte, den Gasentladungsraum begrenzende Flächenkathoden gegenüberliegen.
Eine Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einer Kathode, die aus Kathodenstreifen besteht, die voneinander isoliert parallel zueinander liegen und getrennt ansteuerbar sind, ist aus der DE-OS 26 43 915 bekannt. Die Aufteilung der Kathode in einzelne voneinander isolierte Kathodenstreifen ist eine Weiterentwicklung einer Flächenkathode, wie sie aus der DE-OS 24 12 869 bekannt ist und für die Bildwiedergabe bei sogenannten Flachbildschirmen bzw. Gasentladungs-Displays verwendet wird.
Eine solche Anzeigevorrichtung arbeitet- nach dem Prinzip der räumlichen Trennung von Elektronenerzeugung und Elektronenbeschleunigung. Die dazu verwendete Röhre ist in zwei Kammern aufgeteilt, die über eine an den Kreuzungspunkten ihrer Zeilen und Spalten gelochte Leitermatrix (Steuerscheibe) miteinander verbunden sind.
Die Kammer zwischen der bzw. den Flächenkathoden an der Heckplatte und den streifenförmigen Hilfsanoden als Zeilen der Leitermatrix ist der Raum für die Gasentladung. Die andere Kammer ist der Nachbeschleunigungsraum zwischen der Spaltenebene der Leitermatrix (Steuerscheibe) und einer Flächenanode, die eine Leuchtschirmelektrode darstellt. Durch Ansteuern einer der Hilfsanoden entsteht eine keilförmige Gasentladung zwischen der Flächenkathode und der HilSsanode über deren ganze Zeilenlänge. Bei gleichzeitigem Ansteuern einer der als Matrixspalten dienenden streifenförmigen Steuerelektroden werden in der Gasentladung erzeugte Plasmaelektronen durch die Öffnung am Kreuzungspunkt von Zeile und Spalte in den Nachbeschleunigungsraum gezogen und auf die Anode beschleunigt. Am Aufschlagsort entsteht dann auf einer der Anode vorgelagerten Leuchtstoffschicht ein Lichtpunkt als Abbild des angesteuerten Kreuzungspunktes der Matrix. Mit entsprechender Matrixansteuerung nach zeitlichem Ablauf und Stärke lassen sich auf dem Leuchtschirm Zeichen und Bilder darstellen.
Zum Sicherstellen der keilförmigen Gasentladung in jedem Betriebszustand ist die Aufteilung der Flächenkathode in Teilkathoden als zu den Hilfsanoden parallel liegenden Kathodenstreifen vorteilhaft. Jeder Teil- kathode ist dann eine Gruppe von Hilfsanoden zugeordnet.
Durch eine mit der Hilfsanodenansteuerung mitlauf ende Ansteuerung der Teilkathoden entsteht eine keilförmige Gasentladung jeweils nur zwischen bestimmten Teilkatho denn Die kafteilung der Kathode, d.h. die Anzahl der einem Kathodenstreifen zugeordneten Hilfsanoden einer Gruppe hängt vom Anwendungszweck und betriebsparametern wie Gasart und Gasdruck ab.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrundep bei einer Gasentladungsanzeigevorrichtung mit Elektron nennachbeschleunigung einen wirksamen Schutz der Leuchtstoffschicht unter Aufrechterhaltung bzw. Verbesserung der Hochspannungsfestigkeit der Vorrichtung zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bel einer Gasentladungsanzeigevorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß auf die Innenseite der Leuchtstoffschicht eine metallisch glänzende, den elektrischen Strom leitende Leuchtstoffschutzschicht aufgebracht ist und daß zwischen Leuchtstoffschutzschicht und Steuerscheibe ein von der Leuchtstoffschutzschicht beabstandetes und mit einer Zahl von Durchlaßöffnungen versehenes metallisches Anodenschutzgitter angeordnet ist, wobei Jeweils mindestens ein Bildpunkt des Bildschirm mes einer Durchlaßöffnung des Anodenschutzgitters zugeordnet ist. Die Leuchtstoffschutzschicht besteht dabei vorzugsweise aus Aluminium und hat eine Dicke zwischen 10 nm und 100 nm, vorzugsweise 30 nm. Das Anodenschutzgitter besteht vorzugsweise aus einem durch einen Ätzprozeß angefertigtem Lochblech bzw. aus einem durch parallel oder auch senkrecht zueinander angeordnete Drähte angefertigten Drahtgitter.
Die Öffnungen im Anodenschutzgitter sind vorteilhaft so groß gewählt, daß Jeweils mindestens ein Bildpunkt des Bildschirmes einer Durchlaßöffnung des Anodenschutzgitters zugeordnet ist.
Die Leuchtstoffschutzschicht ist zweckmäßig auf die Leuchtstoffschicht aufgedampft. Es ist außerdem vorteilhaft vor dem Aufdampfen der Leuchtstoffschutzschicht auf den Leuchtstoff eine Lackschicht aufzubringen, die nach dem Aufbringen der Leuchtstoffschutzschicht durch eine Wärmebehandlung des Bildschirmes wieder entfernt wird.
Zum Herstellen einer geeigneten Lackschicht wird dabei der horizontal liegende und mit der Leuchtstoffschicht nach oben weisende Bildschirm im Uberschuß mit Wasser befeuchtet.
Auf die im Überschuß über die Leuchtstoffschicht hinausreichende Wasseroberfläche wird vorzugsweise eine verdünnte Polyvinylalkohol-Lösung dünn aufgesprüht und der Bildschirm nach dem Aufbringen der Wasserschicht und der Polyvinylalkohol-Lösung in Rotation versetzt, bis der größte' Teil der aufgebrachten Flüssigkeiten abgeschleudert ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand zusätzlicher Ansprüche.
Die Erfindung soll nun an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert werden.
Die Figur zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaues des Nachbeschleunigungsraumes beim flachen Plasmabildschirm mit einem Hochspannungsgitter 4 vor der Leuchtstoffschutzschicht 2. Alu-Schutzschicht 2 und Hochspannungsschutzgitter 4 liegen auf dem gleichen Potential, die Nachbeschleunigungsspannung wird zwischen Tetrodengitter 5 und Hochspannungsgitter 4 gelegte Der Abstand A beträgt etwa 0,5 mm bis 2 mm, der Abstand B etwa 1 mm bis 1,5 mm.
Auf den ganzflächig mit Leuchtstoff 1 beschichteten einfarbigen Bildschirm 6 mit den Abmessungen 80 x 80 mm2 ist eine 30 am dicke, glänzende Alu-Leuchtstoffschutz= schicht 2 aufgebracht. In einem Abstand von 2 nm zur Alu-Schutzschicht 2 ist beim Aufbau der Zelle ein Gitterblech 4 mit einem 0,32 x 0,64 mm2 Lochraster positioniert. Die Nachbeschleunigungsspannung liegt zwischen der Metallisierung des Fotoformglases der Steuerscheibe 3 und dem Gitterblech 4, das auf dem gleichen Potential wie die Leuchtstoffschutzschicht 2 ist. Der Abstand zwischen Fotoformglas und Gitterblech beträgt 1 mm.
Bei einem Wasserstoff-Fülldruck von 1 mbar kann die Zelle mit einer Nachbeschleunigungspannung von 4 kV betrieben werden, ohne daß im Nachbeschleunigungsraum Durchzündungen zu beobachten sind.
Der Abstand A ist durch den Abstandsrahmen 7 und der Abstand B durch den Rahmen 8 festgelegt.
23 Patentansprüche, 1 Figur.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einem gasgefül ten Raum, der auf einer Seite durch eine Frontplatte und auf der gegenüberliegenden Seite durch eine Rückplatte gasdicht abgeschlossen und durch eine Steuer scheibe in einen Gasentladungsraum und einen Nachbe schleunigungsraum unterteilt ist, die auf ihrer einen Seite als Zeilenleiter und auf ihrer anderen Seite als Spaltenleir eine Matrix bildende und jeweils getrennt ansteuerbare Elektrodenbahnen trägt und zusammen mit diesen 3annen in den Kreuzungspunkten der Matrix durch brochen ist, und der auf der Frontplattenseite ein mit einer Anordenschnicht und einer Leuchtstoffschicht ver sehener, den Nachbeschleunigungsraum begrenzender Bildschirm und auf der Rückplattenseite eine oder mehrere gegeneinander isolierte, den Gasentladungsraum begrenzende Flächenkathoden gegenüberliegen, d a d u r c h g e e e n n z e i c h n e t , daß auf die Innenseite der Leuchtstoffschicht (1) eine metallisch glänzende, den elektrischen Strom leitende Leuchtstoffschutzschicht (2) aufgebracht ist und daß zwischen Leuchtstoffschutzschicht (2) und Steuerscheibe ein von der Leuchtstoffschutzschicht (2) beabstandetes und mit einer Zahl von Durchlaßöffnungen versehenes metallisches Anodenschutzgitter (4) angeordnet ist, wobei jeweils mindestens ein Bildpunkt des Bildschirmes (6) einer Durchlaßöffnung des Anodenschutzgitters (4) zugeordnet ist.
2o Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r G h g e k e n n z e i G h n e t , daß die Leuchtstoffschutzschicht (2) aus A1usiiinium besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dicke der Aluminiumschicht zwischen 10 nm und 100 nm, vorzugsweise 30 nm beträgt.
4. Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Anodenschutzgitter (4) aus einem durch einen Ätzprozeß angefertigtes Lochblech bzw. aus einem durch parallel oder auch senkrecht zueinander angeordnete Drähte angefertigten Drahtgitter besteht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Öffnungen im Anodenschutzgitter (4) so groß gewählt sind, daß Jeweils mindestens ein Bildpunkt des Bildschirmes (6) einer Durchlaßbffnung des Anodenschutzgitters (4) zugeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Leuchtstoffschutzschicht (2) aufgedampft ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Leuchtstoffschutzschicht (2) auf eine auf die Leuchtstoffschicht (1) aufgebrachte Lackschicht aufgedampft ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das zum Schutz der Leuchtstoffschutzschicht (2) verwendete Anodenschutzgitter (4) aus einem Mehrschichtenblech besteht, wobei auf ein Grundblech beidseiting ein oder mehrere Deckschichten aus einem den elektrischen Strom leitenden Xatenal aufgetragen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e e t , daß der thermische Ausdehnungskoeffizient des Grundbleches dem des Bildschirmglases angepaßt ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Anodenschutzgitter (4) aus einer Nikel-Einsenlegierung mit einer beidseitig aufgebrachten Aluminiumschicht besteht0
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Anodenschutzgitter von der Leuchtstoffschutzschicht (2) durch einen Glasrahmen g7) beabstandet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in die Randgebiete des Anodenschutzgitters (4) Öffnungen im Bereich des den Abstand zur Leuchtstoffschutzschicht (2) herbeiführenden Abstandsrahmen (7) angebracht sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Anodenschutzgitter (4) mit einem Hochtemperaturkleber auf dem Abstandsrahmen (7) befestigt ist.
14 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in das Anodenschutzgitter (4) zur Erhöhung der mechani- schen Stabilität eine in einer Richtung periodische Wellenstruktur geprägt ist.
15. Vorrichtung nac:h einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Abstand zwischen Leuchtstoffschutzschicht (2) und Anodenschutzgitter (4,1 zwischen 0,5 mm und 3 mm, Vorzugsweise 1,5 mm, und ;:wischen Anodenschutzgitter (4) und Steuerscheibe (3) zwischen 0,5 mm und 2 mm, vorzugsweise 1,5 mm beträgt.
16. Verfahren zum i[erstellen einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c: h n e t , daß zur Herstellung einer geeigneten Lackschicht der horizontal liegende und mit der Leuchtstoffschnicht (1) nach oben weisende Bildschirm (6) im Überschluß mit Wasser befeuchtet wird.
17. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung nach einem der AnsprüchE> 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i o h n e t , daß auf die im Uberschuß über die Leuchtstoifschicht (1) hinausreichende Wasseroberfläche eine verdünnte Polyvinylalkohol-Lösung dünn aufgespruht wird.
18. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bildschirm (6) nach dem Aufbringen einer Wasserschicht und einer Polyvinylalkohol'Lösung in Rotation versetzt wird, bis der größte Teil der aufgebrachten Flüssigkeiten abgeschleudert ist.
19. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e e k e n n z e i c h n e t , daß auf die gleichmäßig schwach befeuchtete Leuchtstoffschicht (1) ein Gemisch vom Toluol und Plexigum mit einem Druck von etwa 1 atm aufgesprüht wird.
20. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß während des Aufsprühens des Lackfilmes der Bildschirm (6) in Rotation ist und daß nach dem Aufsprüchen des Lackfilmes der Bildschirm (6) an Luft getrocknet wird.
210 Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k zu n n n z e i c h n e t , daß die Lochstrukturen in das Anodenschutzgitter (4) in einem Zweistufenverfahren geätzt werden, wobei das nach dem Durchätzen der Al-uminiumschichten zum Durchätzen des Grundbleches verwendete Ätzmittel die Al-Deckschichten nicht oder nur wenig angreift.
22. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Ätzlösung für die Aluminiumdeckschichten eine Mischung aus Wasser, Phosphorsäure, Salpetersäure, Eisenchlorid und Eisessig sowie als Ätzlösung für die Nickel-Eisen Grundschicht eine Mischung aus Wasser, Flußsäure und, Salpetersäure verwendet wird.
23. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Nachbeschleunigungspotential so zwischen Anodenschutzgitter (4) und Bildschirm (6) aufgeteilt wird, daß die Bildpunkte auf dem Bildschirm (6) optimal ausgeleuchtet werden.