DE4120408A1 - Plasmaanzeigefeld - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Plasmaanzeigefeld und ins­ besondere ein Gleichstromplasmaanzeigefeld mit niedriger Entladespannung bzw. Entladehalte- oder -dauerspannung.

Wie es in Fig. 1 der zugehörigen Zeichnung dargestellt ist, sind bei einem üblichen Gleichstromplasmaanzeigefeld mehrere Anoden A und Kathoden K in Form einer X-Y-Matrix an den jeweiligen Innenflächen von zwei parallelen Platten 10 und 20 angeordnet und sind Isolierstege B mit bestimmter Höhe zwischen den Anoden A an der oberen Platte vorgesehen, um ein Nebensprechen zu verhindern. Bei einem derartigen Plasmaan­ zeigefeld liegen die Anoden A und die Kathoden K zum Innen­ raum frei, der mit einem Entladegas gefüllt wird, so daß eine Gleichstromentladung zwischen den Kathoden K an der unteren Platte und den Anoden A an der oberen Platte, d. h. an jedem Bildpunkt, aufgrund einer Gleichspannung auftreten kann, die einzeln an die Kathoden- und Anodenmatrix gelegt wird.

Dieses herkömmliche Plasmaanzeigefeld hat den Nachteil, daß das Volumen der Isolierstege verglichen mit dem Volumen jedes Entladeteils relativ groß ist, so daß sich ein großer Energieverlust ergibt. Bei einem Plasmaanzeigefeld mit hoher Dichte und hoher Auflösung werden die Bildpunkte extrem klein, die Verringerung der Größe der Isolierstege ist jedoch begrenzt, so daß der Energieverlust noch größer wird. Das hat zur Folge, daß bei einem herkömmlichen Plasmaanzeigefeld die Entladedauer- oder -haltespannung hoch ist, was den Energie­ verbrauch erhöht.

Durch die Erfindung soll ein Plasmaanzeigefeld geschaf­ fen werden, das eine niedrige Entladedauer- oder haltespan­ nung und eine hohe Kathodenstromdichte hat.

Dazu umfaßt das erfindungsgemäße Plasmaanzeigefeld eine vordere Platte, die mit mehreren streifenförmigen Anoden versehen ist, die parallel zueinander angeordnet sind, und eine hintere Platte, die mit mehreren streifenförmigen Katho­ den versehen ist, die senkrecht zu den Anoden angeordnet sind, wobei Rillen mit bestimmter Tiefe den Anoden gegenüber und senkrecht zu den Anoden in der hinteren Platte vorgesehen sind und die Kathoden an den Bodenflächen der Rillen ausge­ bildet sind, so daß die Kathoden langgestreckte Rinnen mit bogenförmigem Boden bilden.

Bei dem erfindungsgemäßen Plasmaanzeigefeld ist der Kathodenflächenbereich maximiert, so daß der Entladewirkungs­ grad wesentlich besser als bei herkömmlichen Plasmaanzeige­ feldern ist, was den Vorteil einer sogenannten Hohlkathoden­ entladung bietet. Das heißt, daß aufgrund der Tatsache, daß die Kathoden den negativen Glimmbereich umschließen, die Anzahl der metastabilen Photonen zunimmt, was die Sekundär­ elektronenemission erhöht. Auch die Anzahl der Elektronenzu­ sammenstöße nimmt zu, was die Ionisation und die Anregung erhöht. Während der Plasmaentladung ist daher die Spannung, die benötigt wird, um die Plasmaentladung dauerhaft aufrecht­ zuerhalten, verglichen mit der entsprechenden Spannung bei einem herkömmlichen Plasmaanzeigefeld relativ niedrig. Das hat den Vorteil, daß der Kathodenstrom im gleichen Entlade­ spannungsbereich gegenüber herkömmlichen Plasmaanzeigefeldern höher ist.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Segmentes eines her­ kömmlichen Plasmaanzeigefeldes,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Segmentes des Aus­ führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Plasmaanzeigefeldes und

Fig. 3 eine Schnittansicht des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Plasmaanzeigefel­ des von vorne.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Gleichstromplasmaanzeigefeldes.

Mehrere Anoden A und Kathoden K kreuzen sich in Form einer X-Y-Matrix auf einer vorderen Platte 10 und einer hinteren Platte 20 jeweils. Die Platten sind mit einem be­ stimmten Zwischenraum im Abstand voneinander angeordnet. Isolierstege B sind mit bestimmter Höhe zwischen den Anoden A ausgebildet. Die Kathoden K sind die charakteristischen Elemente der erfindungsgemäßen Ausbildung, wobei der Quer­ schnitt jeder Kathode U-förmig ist. Jede Kathode K ist auf der gesamten Bodenfläche von Rillen G ausgebildet, die in der hinteren Platte 20 vorgesehen sind. Die Rillen G sind auf einer Isolierschicht 21 mit bestimmter Stärke auf der hinte­ ren Platte 20 ausgebildet.

Bei einem Plasmaanzeigefeld gemäß der Erfindung mit dem oben beschriebenen Aufbau ist der Querschnitt der Kathoden K U-förmig, so daß sich eine Hohlkathode ergibt, die zu einer sogenannten Hohlkathodenentladung fähig ist. Die Kathode, in deren Nähe während der Plasmaentladung ein negatives Glimmen auftritt, hat eine bestimmte Form, beispielsweise eine U- oder V-förmige Querschnittsform, oder die Form eines Zylin­ ders, so daß das negative Glimmen in dem Raum erzeugt wird, der von der Kathode umschlossen wird. Verglichen mit der herkömmlichen planaren Kathode sind die Entladecharakteristi­ ken beispielsweise die niedrige Plasmaentladehaltespannung, die hohe Stromdichte der Kathode und die negative I/V-Charak­ teristik besser als bei herkömmlichen Plasmaanzeigefeldern.

Bei dem erfindungsgemäßen Plasmaanzeigefeld mit dem oben beschriebenen Aufbau wird die Kathode auf der hinteren Platte in der folgenden Weise hergestellt.

Die Rillen G werden auf der hinteren Platte 20 senkrecht zu den Anoden A ausgebildet. Die Rillen G können direkt auf der hinteren Platte 20 ausgebildet werden, vorzugsweise wird jedoch eine Isolierschicht 21 mit bestimmter Stärke auf der hinteren Platte 20 vorgesehen und wird die Isolierschicht anschließend geätzt, wobei die Leichtigkeit der Bearbeitung und die Festigkeit der hinteren Platte 20 berücksichtigt werden. Eine dünne metallische Schicht wird auf der gesamten Oberfläche der Isolierschicht 21 mit den Rillen G nach einem herkömmlichen Verfahren, beispielsweise durch chemisches Aufdampfen oder thermisches Bedampfen erzeugt. Dabei kann ein Material als Material für die Kathoden K verwandt werden, das das Entladegas toleriert. Wenn beispielsweise das Entladegas Quecksilber enthält, kann eine Nickelpaste verwandt werden, die kein Amalgam mit dem Quecksilber bildet. Anschließend an das metallische Be- oder Aufdampfen zur Bildung der Kathode wird die auf der Oberfläche der Isolierschicht 21 gebildete Metallschicht an allen Bereichen mit der Ausnahme der Rillen G abgeschliffen und entfernt, so daß die Kathoden K, die sich entlang der Rillen G in Längsrichtung in Form eines Streifens erstrecken, langgestreckte Rinnen mit bogenförmigem Boden bilden.

Das oben beschriebene Herstellungsverfahren ist ein Teil eines Verfahrens zum Herstellen des gesamten Plasmaanzeige­ feldes, wobei die anderen Verfahrensteile herkömmlicher Art sind.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung bezog sich auf ein Plasmaanzeigefeld mit sehr einfachem Aufbau, die erfindungsgemäße Ausbildung kann jedoch auch bei verschieden geformten Plasmaanzeigefeldern vorgesehen werden, und wird vorzugsweise bei sehr komplizierten und insbesondere hochdichten Bildanzeigefeldern vorgesehen.

Claims (3)

1. Plasmaanzeigefeld mit einer vorderen Platte (10), die mit mehreren Anoden (A) versehen ist, die in Zeilen parallel zueinander angeordnet sind, und mit einer hinteren Platte (20), die mit mehreren streifenförmigen Kathoden (K) versehen ist, die in Spalten senkrecht zu den Anoden (A) auf der gegenüberliegenden Platte vorgesehen sind, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Rillen (G) mit bestimmter Tiefe, die auf der hinteren Platte (20) senkrecht zu den Anoden (A) vorgesehen sind, wobei die Kathoden (K) aus einem metalli­ schen Material auf den Bodenflächen der Rillen (G) ausgebil­ det sind.

2. Plasmaanzeigefeld nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rillen (G) in einer Isolierschicht (21) ausgebildet sind, die auf der hinteren Platte (20) vorgesehen ist.

3. Plasmaanzeigefeld nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Rille (G) eine langgestreckte Rinne mit bogenförmigem Boden bildet.