DE4221346A1 - Flachanzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flachanzeigevorrichtung_, die mit einer Gasentladung arbeitet und insbesondere einen derartigen Aufbau hat, daß ein Nebensprechen wirksam ver­ mieden wird, das nicht angewählte Bildpunkte zum Aufleuchten bringen könnte.

In den Fig. 4 und 5 der zugehörigen Zeichnung ist eine typische Flachanzeigevorrichtung dargestellt, wie sie aus der US-PS 47 19 388 bekannt ist. Diese Flachanzeigevorrich­ tung ist so ausgebildet, daß die von einer Kathode ausge­ sandten Thermionen auf einen gewählten Bildpunkt auftreffen, um an der Vorderseite ein Bild anzuzeigen, und ist in drei Teile nämlich eine Frontplatte 1 aus transparentem Glas, eine Isolierplatte 2, die elektrisch isoliert und mit einer Vielzahl von Löchern versehen ist, durch die die Thermionen hindurchgehen, und ein Rückplatte 3 aufgeteilt, wobei diese Bauteile durch einen bestimmten Abstand voneinander getrennt sind und parallel zueinander angeordnet sind. Eine Leucht­ stoffschicht 4 ist auf der gesamten Innenfläche der Front­ platte 1 ausgebildet, die in einer Ebene parallel zur Iso­ lierplatte 2 liegt. Eine Gegenelektrode 8 ist auf der gesam­ ten Rückplatte 3 ausgebildet. Streifenförmige erste Steuer­ elektroden 5 sind parallel zur Rückfläche der Isolierplatte 2 angeordnet. Streifenförmige zweite Steuerelektroden 6, die senkrecht zu den ersten Steuerelektroden verlaufen, sind parallel auf der Vorderfläche der Isolierplatte angeordnet. Die Schnittpunkte zwischen den ersten und den zweiten Elek­ troden 5 und 6 entsprechen den Löchern 7, die in der Iso­ lierplatte 2 ausgebildet sind. Löcher 7 sind gleichfalls in den ersten und zweiten Steuerelektroden 5 und 6 ausgebildet, so daß die Thermionen hindurchgehen können. Eine gitterarti­ ge Beschleunigungselektrode 10 ist in einer parallelen Ebene zwischen der Isolierplatte 2 und der Rückplatte 3 vorgese­ hen. Mehrere Drahtkathoden 9, die parallel zu den ersten Steuerelektroden 5 verlaufen, sind zwischen der Beschleuni­ gungselektrode 10 und Rückplatte 3 vorgesehen.

Bei einer derartigen herkömmlichen Flachanzeigevorrich­ tung liegt während des Betriebes eine verglichen mit der an den Kathoden 9 liegenden Spannung V4 relativ hohe Spannung V3 an der Beschleunigungselektrode 10. Spannungen V1 und V2, die, verglichen mit der an den Kathoden 9 liegenden Spannung gleichfalls relativ hoch sind, liegen jeweils an den ersten und zweiten Steuerelektroden 5 und 6. Während der Arbeit einer derartigen Anzeigevorrichtung wird zunächst die Span­ nung V4 an die Kathoden 9 gelegt, die dadurch aufgeheizt werden und somit Thermionen aussenden. Zu diesem Zeitpunkt liegt keine Spannung an den ersten und zweiten Steuerelek­ troden 5 und 6. Um die Thermionenemission von den Kathoden 9 zu erleichtern, liegen jedoch Spannungen V3 und V5, die verglichen mit der Spannung V4 an den Kathoden 9 relativ hoch sind, jeweils an der Beschleunigungselektrode 10 und der Gegenelektrode 8. Die Thermionen werden durch die Be­ schleunigungselektrode 10 zu den ersten Steuerelektroden 5 angezogen, so daß ein Teil von ihnen auf die Beschleuni­ gungselektrode 10 auftrifft und der Rest hindurchgeht, um eine gleichmäßig dichte Raumladungswolke 11 zwischen den ersten Steuerelektroden 5 und der Beschleunigungselektrode 10 zu bilden. Zwischen der Gegenelektrode 8 und den Kathoden 9 wird eine Raumladungswolke 12 gebildet, die die Anzeige nicht beeinflußt.

Wenn beim Abtasten der Anzeigevorrichtung Spannungen V1 und V2 nach Maßgabe eines Datensignals wahlweise an die ersten und die zweiten Steuerelektroden 5 und 6 gelegt wird, dann bewegen sich die Thermionen der Raumladungswolke 11 zur Frontplatte 1 und zwar über ein gewähltes Loch 7, so daß sie auf die Leuchtstoffschicht 4 auftreffen und dadurch ein gewünschtes Bild anzeigen. Dabei kompensiert die Beschleuni­ gungselektrode 10 diejenigen Thermionen, die die Raumla­ dungswolke 11 verlassen. Die Raumladungswolke 11 behält somit immer ihre gleichmäßige Dichte.

Da bei einer derartigen Flachanzeigevorrichtung die Raumladungswolke 11 eine gleichmäßige Dichte zwischen den ersten Steuerelektroden 5 und der Beschleunigungselektrode 10 hat, werden jedoch Thermionen der Raumladung über ein nicht angewähltes Loch 7 gehen oder ausgegeben, wodurch ein nicht erwünschter Bildpunkt zum Aufleuchten gebracht wird, was auch als Nebensprechen bezeichnet wird. Da weiterhin die Thermionen von einer gitterartigen Beschleunigungselektrode 10 und von ersten und zweiten Steuerelektroden 5 und 6 ge­ steuert werden, die senkrecht zueinander auf der Oberseite und der Unterseite der Isolierplatte 2 angeordnet sind, hat die herkömmliche Flachanzeigevorrichtung einen komplizierten Aufbau, der schwierig herzustellen ist. Weiterhin sind die Kathoden 9 zum Ausgeben der Thermionen und die Beschleuni­ gungselektrode 10 zum Beschleunigen der Thermionen für die Verwirklichung einer dünnen Anzeigevorrichtung nachteilig, sie benötigen darüber hinaus separate Treiberspannungen V3 und V4, was den Gesamtenergieverbrauch erhöht.

Durch die Erfindung soll daher eine Flachanzeigevor­ richtung geschaffen werden, bei der ein Nebensprechen zwi­ schen den Bildpunkten vermieden ist und die einen einfachen Aufbau und einen niedrigen Energieverbrauch hat.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Flachanzeigevorrich­ tung soll insbesondere für die Verwirklichung einer dünnen Anzeigevorrichtung günstig sein.

Dazu umfaßt die erfindungsgemäße Flachanzeigevorrich­ tung eine Rückplatte mit mehreren streifenförmigen ersten Steuerelektroden, die parallel darauf angeordnet sind, eine Isolierplatte, die in einer Ebene parallel zur Rückplatte in einem gewissen Abstand davon angeordnet ist, und mehrere streifenförmige zweite Steuerelektroden, die senkrecht zu den ersten Steuerelektroden an der Unterseite der Isolier­ platte ausgebildet sind, sowie mehrere Löcher aufweist, die durch die zweiten Steuerelektroden hindurchgehen, eine Frontplatte, die im Abstand von der Oberseite der Isolier­ platte und in einer Ebene parallel dazu angeordnet ist und streifenförmige dritte Steuerelektroden aufweist, die eine Leuchtstoffschicht an der Unterseite aufweisen und senkrecht zu den zweiten Steuerelektroden angeordnet sind, und mehrere Sperrelemente, die parallel zu den zweiten Steuerelektroden und zwischen den zweiten Steuerelektroden angeordnet sind, so daß sie die Isolierplatte und die Rückplatte in einem bestimmten Abstand voneinander anordnen, um dadurch mehrere Entladeräume zu bilden, wobei eine Gasentladung in den Ent­ laderäumen durch die ersten und die zweiten Steuerelektroden gebildet wird, um ein gewünschtes Bild an der Frontplatte anzuzeigen.

Da bei dem obigen Aufbau der erfindungsgemäßen Anzeige­ vorrichtung ein Bereich zwischen der Isolierplatte und der Rückplatte in Form mehrerer einzelner Entladeräume durch die Sperrelemente gebildet ist und die dritten Steuerelektroden mit der Leuchtstoffschicht als Streifen ausgebildet sind, kann ein Nebensprechen, bei dem die Leuchtstoffschicht an einem nicht gewünschten Bildpunkt aufleuchtet, vermieden werden, so daß sich eine Anzeige mit hoher Farbreinheit ergibt.

Die herkömmliche Anzeigevorrichtung hat einen kompli­ zierten Aufbau und ist schwierig herzustellen, da zur Erzeu­ gung und Steuerung der Thermionen zum Auftreffen auf die Leuchtstoffschicht eine derartige Anzeigevorrichtung viele Elektroden wie beispielsweise die Kathode, die gitterartige Beschleunigungselektrode, die ersten und die zweiten Steuer­ elektroden und die Gegenelektrode benötigt. Die erfindungs­ gemäße Flachanzeigevorrichtung hat demgegenüber einen ver­ einfachten Aufbau, da das Bild durch eine Gasentladung ange­ zeigt wird, die durch die ersten und die zweiten Steuerelek­ troden erzeugt wird.

Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung benötigt wei­ terhin keine Kathode zum Erzeugen und Steuern der Thermionen zur Aktivierung der Leuchtstoffschicht und auch keine git­ terartige Beschleunigungselektrode, so daß die erfindungs­ gemäße Anzeigevorrichtung um so viel flacher oder dünner ausgebildet werden kann, als es den oben genannten nicht mehr notwendigen Bauelementen entspricht. Weiterhin ist der Energieverbrauch geringer, da keine Spannung zum Betreiben dieser Bauelemente benötigt wird.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine auseinandergezogene und teilweise ge­ schnittene perspektivische Ansicht eines Ausführungsbei­ spiels der erfindungsgemäßen Flachanzeigevorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels der erfindungs­ gemäßen Flachanzeigevorrichtung,

Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Flach­ anzeigevorrichtung,

Fig. 4 eine auseinandergezogene und teilweise ge­ schnittene perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Flachanzeigevorrichtung und

Fig. 5 eine schematische Querschnittsansicht der in Fig. 4 dargestellten Flachplattenanzeigevorrichtung.

Wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, sind mehre­ re streifenförmige erste Steuerelektroden 24 parallel auf einer Rückplatte 23 angeordnet. Die ersten Steuerelektroden 24 können über Photoätzverfahren oder durch ein Dickschicht­ verfahren unter Verwendung einer Nickelpaste ausgebildet sein. Eine Isolierplatte 22 ist in einer Ebene parallel zur Rückplatte 23 und über der Rückplatte 23 angeordnet. Mehrere streifenförmige zweite Steuerelektroden 25 sind an der Un­ terfläche der Isolierplatte 22 senkrecht zu den ersten Steu­ erelektroden 24 angeordnet. Mehrere Löcher 28 sind in den zweiten Steuerelektroden 25 und in der Isolierplatte 22 an den Schnittpunkten der ersten und der zweiten Steuerelek­ troden 24 und 25 ausgebildet. Durch ein Dickschichtverfahren unter Verwendung einer isolierenden Paste sind auf der Rück­ platte 23 mehrere Sperrelemente 29 ausgebildet, die senk­ recht zu den ersten Steuerelektroden 24 und parallel zu den zweiten Steuerelektroden 25 angeordnet sind. Die Sperrele­ mente sind zwischen den zweiten Steuerelektroden 25 angeord­ net. Der Raum zwischen den Sperrelementen wird zu einem einzelnen Entladeraum 30, der eine zweite Steuerelektrode enthält. Eine Frontplatte 21 ist über der Isolierplatte 22 in einer Ebene parallel dazu und in einem gegebenen Abstand davon angebracht. Streifenförmige dritte Steuerelektroden 26 mit einer Leuchtstoffschicht 27 sind an der Innenfläche der Frontplatte 21 senkrecht zu den zweiten Steuerelektroden 25 ausgebildet. Die dritten Steuerelektroden 26 sind transpa­ rente Elektroden, beispielsweise Indium-Zinnoxid-Elektroden. Die Frontplatte 21, die Isolierplatte 22 und die Rückplatte 23 sind schließlich von nicht dargestellten Seitenwänden gehalten und bilden dadurch einen geschlossenen Raum, der mit einem Inertgas wie Xenon Xe und/oder Helium He gefüllt ist.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung sind die Längskanten jeder zweiten Steu­ erelektrode 25 in die beiden benachbarten Sperrelemente 29 eingebettet. Außer dieser Maßnahme ist die Ausbildung jedes Bauteils des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungs­ gemäßen Anzeigevorrichtung gleich der beim ersten Ausfüh­ rungsbeispiel. Der Aufbau des in Fig. 3 dargestellten zwei­ ten Ausführungsbeispiels wird daher nicht nochmals im ein­ zelnen beschrieben. Die folgende Beschreibung der Arbeits­ weise gilt für beide Ausführungsbeispiele.

Während des Betriebes der beiden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Flachanzeigevorrichtung, die in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt sind, liegen verglichen mit der an den ersten Steuerelektroden 24 liegenden Spannung relativ hohe Spannungen an den zweiten und dritten Steuerelektroden 25 und 26. Eine Spannung, die wenigstens so hoch wie die an den zweiten Steuerelektroden 25 liegende Spannung ist, liegt an den dritten Steuerelektroden 26.

Wenn zunächst eine bestimmte Spannung an die ersten Steuerelektroden 24 gelegt wird und Spannungen, die einem Datensignal entsprechen, wahlweise an die zweiten und die dritten Steuerelektroden 25 und 26 gelegt werden, dann wird eine negative Glimmentladung durch die ersten und die zwei­ ten Steuerelektroden 24 und 25 im Entladeraum 30 erzeugt, der durch die zweiten Steuerelektroden 25 ausgewählt wird. In einem Raum zwischen der Frontplatte 21 und der Isolier­ platte 22 wird durch die gewählte zweite und dritte Steuer­ elektrode 25 und 26 eine positive Säule gebildet. Ultravio­ lette Strahlen, die von der positiven Säule erzeugt werden aktivieren daher die Leuchtstoffschicht 27, um das gewünsch­ te Bild an der Frontplatte 21 anzuzeigen.

Unterdessen kann eine Spannung, die höher als die an den zweiten Steuerelektroden 25 liegende Spannung ist, an die ersten und dritten Steuerelektroden 24 und 26 gelegt werden. Ein Spannung, die wenigstens so hoch wie die an den ersten Steuerelektroden 24 liegende Spannung ist, kann an die dritten Steuerelektroden 26 gelegt werden. Wenn eine Spannung an vorher gewählte erste und zweite Steuerelektro­ den 24 und 25 gelegt wird, dann tritt eine Hilfsentladung im gewählten Entladeraum 30 auf. Wenn die Spannung an die an­ schließend gewählten zweiten und dritten Steuerelektroden 25 und 26 gelegt wird, dann tritt eine Hauptentladung zwischen dem gewählten Loch 28 und der gegenüberliegenden dritten Steuerelektrode 26 auf. Die Hauptentladung aktiviert die gewählte Leuchtstoffschicht 27, so daß das gewünschte Bild angezeigt wird.

Da dabei jeder Entladeraum 30 durch die Sperrelemente 29 isoliert ist, wird ein elektrisches Nebensprechen ver­ mieden, bei dem eine Gasentladung in einem Entladeraum neben demjenigen Entladeraum erzeugt würde, der durch die zweite Steuerelektrode 25 ausgewählt ist. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung sind die elektrischen Energieverluste der gewähl­ ten ersten und zweiten Steuerelektroden 24 und 25 niedriger, was eine Gasentladung in einem gewählten Entladeraum 30 mit niedrigem Energieverbrauch erlaubt. Die Leuchtstoffschicht 27 leuchtet nur an den gewünschten Bildpunkten auf, so daß sich ein scharfes Bild ergibt.

Um die Thermionen zum Aktivieren der Leuchtstoffschicht zu erzeugen und zu steuern umfaßt die in Fig. 4 dargestellt herkömmliche Anzeigevorrichtung eine große Anzahl von Elek­ troden wie beispielsweise die Kathoden 9, die gitterartige Beschleunigungselektrode 10, erste und zweite Steuerelek­ troden 5 und 6 und die Gegenelektrode 8, so daß ihr Aufbau kompliziert und schwierig herzustellen ist. Da bei der er­ findungsgemäßen Ausbildung gemäß Fig. 1 Gas in einem gewähl­ ten Entladeraum 30 durch eine gewählte erste und zweite Steuerelektrode 24 und 25 entladen wird und eine positive Säule zwischen einer gewählten dritten Steuerelektrode 26 und der Isolierplatte 22 gebildet wird, um das gewünschte Bild anzuzeigen, ist eine geringere Anzahl von Elektroden als bei der herkömmlichen Anzeigevorrichtung erforderlich, um das Bild zu verwirklichen, wodurch der Aufbau und das Herstellungsverfahren vereinfacht sind.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung werden weder Ka­ thoden 9 zum Erzeugen und Steuern der Thermionen zum Akti­ vieren der Leuchtstoffschicht 4 noch eine gitterartige Be­ schleunigungselektrode 10 benötigt, die in Fig. 4 darge­ stellt sind. Die Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung wird um die oben beschriebenen nicht mehr notwendigen Einrichtun­ gen flacher oder dünner, wobei gleichzeitig der Energiever­ brauch geringer ist, da Spannungen zum Betreiben dieser Bauelemente nicht benötigt werden.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind Teile der zweiten Steuerelektroden 25 jeweils in die benach­ barten Sperrelemente 29 eingebettet. Das macht es möglich, den Abstand zwischen den Bildpunkten zu verkleinern, so daß sich ein feines Bild ergibt.

Wie es im obigen im einzelnen beschrieben wurde, hat im Gegensatz zu der herkömmlichen Flachanzeigevorrichtung die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung einen anderen Aufbau, der relativ einfach ist, ein Nebensprechen zwischen den Bildpunkten verhindert und insbesondere für eine scharfe Bildanzeige günstig ist.

Claims (2)

1. Flachanzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch eine Rückplatte (23) mit mehreren streifenförmigen ersten Steuer­ elektroden (24), die parallel darauf angeordnet sind,
eine Isolierplatte (22), die in einer Ebene parallel zur Rückplatte (23) und in einem gewissen Abstand davon angeordnet ist und mehrere streifenförmige zweite Steuer­ elektroden (25) senkrecht zu den ersten Steuerelektroden (24) an der Unterseite der Isolierplatte (22) und mehrerer Löcher (28) aufweist, die durch die zweiten Steuerelektroden (25) hindurchgehen,
eine Frontplatte (21) im Abstand von der Oberseite der Isolierplatte (22) und in einer Ebene parallel dazu, die streifenförmige dritte Steuerelektroden (26) aufweist, die an ihrer Unterseite eine Leuchtstoffschicht (27) tragen und senkrecht zu den zweiten Steuerelektroden (25) verlaufen, und
mehrere Sperrelemente (29), die parallel zu den zweiten Steuerelektroden (25) und zwischen den zweiten Steuerelek­ troden (25) angeordnet sind und die Isolierplatte (22) und die Rückplatte (23) um einen gegebenen Abstand trennen, so daß mehrere einzelne Entladeräume (30) gebildet sind,
wobei eine Gasentladung in den einzelnen Entladeräumen (30) durch die ersten und die zweiten Steuerelektroden (24, 25) gebildet wird, um ein gewünschtes Bild an der Frontplat­ te (21) anzuzeigen.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kanten in Längsrichtung der zweiten Steuerelektroden (25) in die Sperrelemente (29) eingebettet sind.