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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Plasmaanzeigetafel, insbesondere
eine Plasmaanzeigetafel, die ausgebildet ist, eine Entladungszündspannung
zu reduzieren und die Lichtausbeute zu erhöhen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Plasmaanzeigetafeln
(PDP) umfassen Plasmaanzeigetafelvorrichtungen mit Oberflächenentladung
und Plasmaanzeigetafelvorrichtungen mit Gegenelektrodenentladung.
In Strukturen mit Oberflächenentladung
ist ein Paar von Elektroden, welche an einer Erhaltungsentladung
beteiligt sind, in der selben Ebene in einer Richtung, die senkrecht
zu einem vorderen und hinteren Substrat verläuft, ausgebildet. Dadurch findet
die Erhaltungsentladung zwischen zwei Bereichen in der selben Ebene
statt, wobei die zwei Bereiche mit dem Paar von Elektroden korrespondieren
und voneinander entfernt angeordnet sind. In Gegenelektrodenstrukturen
ist das Paar von Elektroden, die an der Erhaltungsentladung beteiligt
sind, dagegen in zueinander entgegengesetzter Richtung angeordnet.
Dadurch findet die Erhaltungsentladung zwischen den gegenüberliegenden Flächen des
Paares von Elektroden statt.
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Eine
Plasmaanzeigetafel vom Drei-Elektroden-Oberflächenentladungstyp weist ein
Substrat auf, welches Sustain-Elektroden und Ansteuerelektroden
auf einer Oberfläche
des Substrats aufweist, wobei die Plasmaanzeigetafel vom Drei-Elektroden-Oberflächenentladungstyp
ein weiteres Substrat aufweist, welches Adresselektroden aufweist,
die senkrecht zu den Sustain-Elektroden
und den Ansteuerelektroden angeordnet sind. Ein zwischen den Substraten
ausgebildeter Raum ist mit Entladungsgas gefüllt und abgedichtet. Die Entladung
der Plasmaanzeigetafel wird durch die Entladung der Adresselektroden
und der Ansteuerelektroden, die unabhängig voneinander gesteuert
werden, bestimmt. Eine Erhaltungsentladung zur Anzeige eines Bildes wird
durch die Sustain-Elektroden und die Ansteuerelektroden, die auf
dem selben Substrat ausgebildet sind, erzeugt.
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Im
Allgemeinen erzeugt die Plasmaanzeigetafel mittels einer Glimmentladung
sichtbare Strahlen, wobei die durch die Glimmentladung erzeugten sichtbaren
Strahlen in mehreren Etappen zum menschlichen Auge gelangen. Bei
der Erzeugung der Glimmentladung wird durch die Kollision von Elektronen
und Gas angeregtes Gas erzeugt, wobei durch das angeregte Gas ultraviolette
Strahlen erzeugt werden. Die ultravioletten Strahlen kollidieren mit
einem Phosphormaterial in Entladungszellen, so dass sichtbares Licht
erzeugt wird, wobei das sichtbare Licht durch ein transparentes
vorderes Substrat zum menschlichen Auge gelangt. Die an die Sustain-Elektroden
und an die Ansteuerelektroden angelegte Eingangsleistung verringert
sich bei diesen Etappen erheblich.
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Die
Glimmentladung wird dadurch erzeugt, dass eine Spannung, die höher als
eine Entladungszündspannung
ist, zwischen den zwei Elektroden angelegt wird. Zur Erzeugung dieser
Glimmentladung ist eine sehr hohe Spannung erforderlich. Sobald
die Glimmentladung erzeugt ist, wird die Spannungsverteilung zwischen
einer Kathode und einer Anode aufgrund eines Raumladungseffektes,
der in einer dielektrischen Schicht um die Anode und die Kathode herum
auftritt, verzerrt. In der Nähe
der Kathode ist eine Kathodenhülsenregion
ausgebildet, in der der größte Teil
der Spannung, die an die zwei Elektroden angelegt wird, um die Entladung
zu erzeugen, verbraucht wird. In der Nähe der Anode ist eine Anodenhülsenregion
ausgebildet, in der ein Teil der Spannung verbraucht wird. Eine
positive Spaltenregion, in der kaum Spannung verbraucht wird, ist
zwischen den zwei Regionen ausgebildet. Die Elektronenaufheizungseffizienz
hängt von
einem Sekundärelektronenkoeffizient
eines MgO-Schutzfilmes ab, der auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht
in der Kathodenhülsenregion
ausgebildet ist. Der größte Teil der
Eingangsleistung wird für
die Elektronenaufheizung in der positiven Spaltenregion verwendet.
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Vakuumultraviolette
Strahlen, die durch eine Kollision mit dem Phosphormaterial sichtbares
Licht emittieren, werden erzeugt, wenn Xenon(Xe)-Gas von einem Anregungszustand
in einen Grundzustand übergeht.
Der Anregungszustand von Xenon (Xe) wird durch eine Kollision zwischen
Xenon(Xe)-Gas und
Elektronen hervorgerufen. Um das Verhältnis der für die Erzeugung von sichtbarem
Licht verwendeten Eingangsleistung zu erhöhen, muss somit die Anzahl der
Kollisionen zwischen Xenon(Xe)-Gas und Elektronen erhöht werden.
Um die Anzahl der Kollisionen zwischen Xenon(Xe)-Gas und Elektronen
zu erhöhen,
muss die Elektronenaufheizungseffizienz erhöht werden.
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In
der Kathodenhülsenregion
wird der größte Teil
der Eingangsleistung verbraucht, die Elektronenaufheizungseffizienz
ist jedoch niedrig. In der positiven Spaltenregion wird eine geringe
Menge der Eingangsleistung verbraucht, wobei die Elektronenaufheizungseffizienz
sehr hoch ist. Somit ist es möglich, durch
die Vergrößerung der
positiven Spaltenregion (des Entladungsspalts) eine hohe Lichtausbeute
zu erhalten.
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Das
Verhältnis
(E/n) ist das Verhältnis
eines elektrischen Feldes E, welches an beide Enden des Entladungsspaltes
(der positiven Spaltenregion) angelegt wird, zu einer Gasdichte
n des Gases, das den Spalt füllt.
Das Verhältnis
der zur Xenonanregung (Xe*) verbrauchten Elektronen zu allen Elektronen einschließlich derer,
die zur Xenonanregung (Xe*), zur Xenonionisation (Xe+),
zur Neonanregung (Ne*) und zur Neonionisation (Ne+)
verbraucht werden, erhöht
sich mit dem Verhältnis
(E/n). Außerdem
steigt der Partialdruck von Xenon (Xe) im gleichen Verhältnis (E/n),
in dem sich die Elektronenenergie verringert. Steigt der Partialdruck
von Xenon (Xe), so erhöht
sich dementsprechend das Verhältnis
der zur Anregung von Xenon (Xe) verbrauchten Elektronen unter den
Elektronen, die zur Xenonanregung (Xe*), zur Xenonionisation (Xe+), zur Neonanregung (Ne*) und zur Neonionisation
(Ne+) verbraucht werden. Dadurch wird es
möglich,
die Lichtausbeute zu erhöhen.
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Wie
oben beschrieben, erhöht
sich die Elektronenaufheizungseffizienz durch die Vergrößerung der
positiven Spaltenregion. Außerdem
erhöht
sich das Verhältnis
der zur Xenonanregung (Xe*) verbrauchten Elektronen durch den Anstieg
des Partialdrucks von Xenon (Xe). Sowohl die Vergrößerung der positiven
Spaltenregion als auch der Anstieg des Partialdrucks von Xenon (Xe)
ermöglichen
somit eine Erhöhung
der Elektronenaufheizungseffizienz, was zu einer Erhöhung der
Lichtausbeute führt.
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Sowohl
die Vergrößerung der
positiven Spaltenregion als auch der Anstieg des Partialdrucks von Xenon
(Xe) führen
jedoch zu einer Erhöhung
der Gasentladungsspannung, wodurch die Herstellungskosten für die Plasmaanzeigetafel
steigen.
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Deswegen
müssen
die positive Spaltenregion bei einer niedrigen Entladungszündspannung
vergrößert und
der Partialdruck von Xenon (Xe) bei einer niedrigen Entladungszündspannung
erhöht
werden, um die Lichtausbeute zu erhöhen.
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Werden
der gleiche Entladungsspalt und der gleiche Druck für die zwei
Strukturen verwendet, so ist für
die Gegenelektrodenstruktur eine niedrigere Entladungszündspannung
erforderlich als für
eine Struktur mit Oberflächenentladung.
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US 2002/0145387 A1 offenbart
eine Technik für
Plasmaanzeigetafeln, die den Betrieb mit einer niedrigen Spannung
und einem reduzierten Energieverbrauch gestattet. Dabei weist eine
Isolierplatte eine Metallelektrode auf, die einen Vorsprung aufweist,
der teilweise in Richtung der Seite des Zellenraumes zwischen Anzeigeelektroden
hervorragt, wobei die Anzeigeelektroden derart ausgebildet sind, dass
sie sich mit einer Adresselektrode in einer Ebene, die annähernd parallel
zur Tafelebene ist, schneiden.
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EP 1 255 339 A2 offenbart
eine Plasmaanzeigetafel, die eine Struktur aufweist, die eine hochauflösende Anzeige
ermöglicht.
Dabei wird eine dielektrische Schicht, die Anzeigeelektroden bedeckt, zu
einer Schicht gemacht, deren Oberfläche Vorsprünge und Vertiefungen entlang
von Wellenformen der Oberfläche,
auf der die dielektrische Schicht ausgebildet ist, aufweist. Eine
Abtrennung wird derart angeordnet, dass sie den Vorsprüngen der
Oberfläche der
dielektrischen Schicht zugewandt ist, so dass ein Lüftungsweg
zur Entlüftung
gewährleistet
ist.
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EP 1 435 639 A2 offenbart
eine Plasmaanzeigetafel, die Elektroden zur Aufrechterhaltung der Entladung
aufweist, wobei die Elektroden zur Aufrechterhaltung der Entladung
Buselektroden aufweisen, die entlang einer Richtung ausgebildet
sind, welche weitgehend senkrecht zu einer Richtung, in der Adresselektroden
ausgebildet sind, verläuft,
und wobei die Elektroden zur Aufrechterhaltung der Entladung weiterhin
Vorsprungselektroden aufweisen, die sich von den Buselektroden in
Bereiche, die mit Entladungszellen korrespondieren, hinein erstrecken.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen
der Erfindung stellen eine Plasmaanzeigetafel bereit, die ausgebildet
ist, unter Verwendung einer Gegenelektrodenstruktur eine Entladungszündspannung
zu reduzieren und die Lichtausbeute zu erhöhen.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung weist eine Plasmaanzeigetafel ein erstes Substrat
und ein zweites Substrat auf, die einander gegenüber angeordnet sind, wobei
sich ein Zwischenraum zwischen ihnen befindet, in dem eine Vielzahl
unterteilter Entladungszellen ausgebildet ist. Die Plasmaanzeigetafel
weist weiterhin Phosphorschichten, die in den Entladungszellen ausgebildet
sind, Adresselektroden, die entlang einer Richtung zwischen dem
ersten Substrat und dem zweiten Substrat ausgebildet sind, erste
Elektroden und zweite Elektroden auf, wobei die ersten Elektroden
und die zweiten Elektroden zwischen dem ersten Substrat und dem
zweiten Substrat ausgebildet sind und sich orthogonal zu den Adresselektroden
erstrecken und wechselweise zwischen benachbarten Entladungszellen
angeordnet sind, und wobei jede der ersten Elektroden und der zweiten
Elektroden von den benachbarten Entladungszellen gemeinsam verwendet
wird, und wobei die Plasmaanzeigetafel weiterhin dielektrische Schichten
aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie die Außenflächen der
Adresselektroden, der ersten Elektroden und der zweiten Elektroden
bedecken. Jede der Adresselektroden weist einen vorstehenden Bereich
auf, der in Erstreckungsrichtung der zweiten Elektrode vorsteht
und von benachbarten Entladungszellen, welche sich die erste Elektrode
oder die zweite Elektrode teilen, gemeinsam verwendet wird.
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In
einer Ausführungsform
weist die Plasmaanzeigetafel gemäß der Erfindung
weiterhin eine erste Schicht aus Isolierstegen auf, die auf dem
ersten Substrat bereitgestellt wird, um eine Vielzahl von Entladungsräumen auszubilden,
wobei die Plasmaanzeigetafel gemäß der Erfindung
weiterhin eine zweite Schicht aus Isolierstegen aufweist, die auf
dem zweiten Substrat bereitgestellt wird, um eine Vielzahl von Entladungsräumen auszubilden,
die mit der Vielzahl von Entladungsräumen, die auf dem ersten Substrat ausgebildet
sind, korrespondieren. Außerdem
sind gemäß einer
Ausführungsform
die Adresselektroden, die ersten Elektroden und die zweiten Elektroden zwischen
der ersten Schicht aus Isolierstegen und der zweiten Schicht aus
Isolierstegen angeordnet.
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Bei
der oben genannten Struktur kann weiterhin während eines Adressierungsintervalls
ein Ansteuerimpuls an die zweiten Elektroden angelegt werden, wobei
der vorstehende Bereich der Adresselektrode von benachbarten Entladungszellen,
die sich die zweite Elektrode teilen, gemeinsam verwendet werden
kann.
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In
einigen Ausführungsformen
kann ein Schutzfilm auf den dielektrischen Schichten ausgebildet
sein, wobei der Schutzfilm die Eigenschaft, durchlässig für nicht
sichtbares Licht zu sein, aufweisen kann.
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In
einigen Ausführungsformen
sind die Adresselektroden nahe dem ersten Substrat angeordnet, während die
ersten Elektroden und die zweiten Elektroden nahe dem zweiten Substrat
angeordnet sind. Außerdem
ist in einigen Ausführungsformen ein
Spalt zwischen einer imaginären
Linie, welche ein dem zweiten Substrat zugewandter Rand der Adresselektrode
ausbildet, und einer imaginären
Linie, welche dem ersten Substrat zugewandte Ränder der ersten und zweiten
Elektrode ausbilden, ausgebildet.
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In
einigen Ausführungsformen
ist in der zu den Substraten senkrecht verlaufenden Richtung eine
Dicke der Adresselektrode kleiner als eine Dicke der ersten Elektrode,
wobei die Dicke der Adresselektrode kleiner als eine Dicke der zweiten
Elektrode ist.
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In
einigen Ausführungsformen
ist das Volumen jedes Entladungsraumes, der von der zweiten Schicht
aus Isolierstegen ausgebildet wird, größer als das Volumen jedes Entladungsraumes,
der von der ersten Schicht aus Isolierstegen ausgebildet wird.
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In
einigen Ausführungsformen
weist die erste Schicht aus Isolierstegen erste Isolierstegglieder, die
parallel zu den Adresselektroden ausgebildet sind, und zweite Isolierstegglieder,
die die ersten Isolierstegglieder schneiden, auf, wobei die zweite Schicht
aus Isolierstegen dritte Isolierstegglieder, die parallel zu den
Adresselektroden ausgebildet sind, und vierte Isolierstegglieder,
die so ausgebildet sind, dass sie die dritten Isolierstegglieder
schneiden, aufweist.
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In
einigen Ausführungsformen
weisen die Phosphorschichten eine erste Phosphorschicht, die auf
dem ersten Substrat der Entladungszellen ausgebildet ist, und eine
zweite Phosphorschicht, die aus dem gleichen Phosphormaterial wie
die erste Phosphorschicht hergestellt ist und auf dem zweiten Substrat
der Entladungszellen ausgebildet ist, auf. Außerdem ist in einigen Ausführungsformen
die Dicke der ersten Phosphorschicht größer als die Dicke der zweiten
Phosphorschicht.
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Die
ersten und zweiten Elektroden können Sustain-Elektroden
und Ansteuerelektroden in einer Plasmaanzeigetafel sein, und das
erste und das zweite Substrat können
ein hinteres und ein vorderes Substrat in einer Plasmaanzeigetafel
sein. Wie oben beschrieben, werden gemäß der erfindungsgemäßen Plasmaanzeigetafel
die Sustain-Elektroden, die Ansteuerelektroden und die Adresselektroden
zwischen dem hinteren und dem vorderen Substrat bereitgestellt.
Die Sustain-Elektroden und die Ansteuerelektroden sind wechselweise
auf zwei Seiten benachbarter Entladungszellen angeordnet und werden von
benachbarten Entladungszellen gemeinsam verwendet. Vorstehende Bereiche
der Adresselektroden werden ebenfalls von benachbarten Entladungszellen
gemeinsam verwendet. Verglichen mit einer konventionellen Adresselektrodenstruktur,
bei der vorstehende Bereiche in jeder Entladungszelle einzeln bereitgestellt
werden, gewährleistet
die Struktur gemäß der Erfindung
ein größeres Öffnungsverhältnis für die Entladungszelle
und erhöht
die Lichtausbeute.
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Weiterhin
ist es gemäß der erfindungsgemäßen Plasmaanzeigetafel
möglich,
die Entladungszündspannung
so weit zu reduzieren, dass sie unterhalb der Entladungszündspannung
einer konventionellen Struktur mit Oberflächenentladung liegt, da die Sustain-Elektroden
und die Ansteuerelektroden in einer Gegenelektrodenstruktur angeordnet
sind.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 zeigt
eine Explosionsteilansicht einer Plasmaanzeigetafel gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung.
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2 zeigt
eine Teildraufsicht, die schematisch die Struktur von Entladungszellen
und von Elektroden der Plasmaanzeigetafel gemäß der Ausführungsform in 1 darstellt.
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3 zeigt
eine Querschnittsdarstellung, die entlang der Linie III-III der
in 1 gezeigten Plasmaanzeigetafel gemacht wurde.
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4 zeigt
eine Querschnittsdarstellung, die entlag der Linie IV-IV der in 1 gezeigten
Plasmaanzeigetafel gemacht wurde.
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5 zeigt
eine perspektivische Teilansicht, die schematisch die Struktur von
Elektroden der Plasmaanzeigetafel gemäß der Ausführungsform in 1 darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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1 zeigt
eine Explosionsteilansicht einer Plasmaanzeigetafel gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung. Die Plasmaanzeigetafel weist ein erstes Substrat 10 (nachfolgend „hinteres Substrat" genannt) und ein
zweites Substrat 20 (nachfolgend „vorderes Substrat" genannt) auf, wobei
das erste Substrat 10 und das zweite Substrat 20 einander
gegenüber
angeordnet sind, wobei ein vorbestimmter Spalt zwischen ihnen besteht.
Der Raum zwischen dem hinteren Substrat 10 und dem vorderen
Substrat 20 bildet einen Entladungsraum aus. Eine Vielzahl
von Entladungszellen 17 ist durch eine Unterteilung des
Entladungsraumes zwischen dem hinteren Substrat 10 und
dem vorderen Substrat 20 ausgebildet. Jede Entladungszelle 17 ist
durch eine Verbindung von Entladungsräumen 18 und Entladungsräumen 28 ausgebildet.
Der Entladungsraum ist durch eine erste Schicht 16 aus
Isolierstegen (nachfolgend „Rückplatten-Isoliersteg" genannt) und durch
eine zweite Schicht 26 aus Isolierstegen (nachfolgend „Frontplatten-Isoliersteg" genannt) unterteilt. In
den Entladungszellen 17 sind Phosphorschichten 19, 29 ausgebildet,
die vakuumultraviolette Strahlen absorbieren, um sichtbares Licht
zu emittieren. Entladungsgas, beispielsweise Xenon (Xe) oder Neon (Ne)
füllt die
Entladungszellen 17, so dass durch eine Plasmaentladung
vakuumultraviolette Strahlen erzeugt werden.
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Der
Rückplatten-Isoliersteg 16 ragt
aus dem hinteren Substrat 10 in Richtung des vorderen Substrats 20 hervor.
Der Frontplatten-Isoliersteg 26 ragt aus dem vorderen Substrat 20 in
Richtung des hinteren Substrats 10 hervor. Die Rückplatten-Isolierstege 16 bilden
eine Vielzahl von Entladungsräumen
aus, die zum hinteren Substrat, wo die hinteren Entladungsräume 18 ausgebildet
sind, benachbart sind. Die Frontplatten-Isolierstege 26 bilden
eine Vielzahl von Entladungsräumen
aus, die zum vorderen Substrat, wo die vorderen Entladungsräume 28 ausgebildet
sind, benachbart sind. Eine Entladungszelle 17 wird durch
die einander auf den Substraten 10, 20 gegenüberliegenden
Entladungsräume
ausgebildet. Sofern der vordere Entladungsraum 28 und der
hintere Entladungsraum 18 nicht speziell gekennzeichnet
sind, bezeichnen in der folgenden Beschreibung die Entladungszellen 17 eine
durch die Verbindung zweier Entladungsräume ausgebildete Entladungszelle.
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In
einigen Ausführungsformen
kann das Volumen des vorderen Entladungsraumes 28, der
durch die Frontplatten-Isolierstege 26 ausgebildet ist,
größer als
das Volumen des hinteren Entladungsraumes 18, der durch
die Rückplatten-Isolierstege 16 ausgebildet
ist, sein. Aufgrund dieses Unterschiedes zwischen dem hinteren und
dem vorderen Volumen kann sichtbares Licht, welches in den Entladungszellen 17 erzeugt
wird, auf effiziente Weise durch das vordere Substrat 20 hindurch
gelangen.
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Der
Rückplatten-Isoliersteg 16 und
der Frontplatten-Isoliersteg 26 können derart ausgebildet sein,
dass die Entladungszellen 17 Rechteck- oder Sechseckformen
aufweisen. In der gezeigten Ausführungsform
weisen die Entladungszellen 17 Rechteckformen auf. Außerdem weist
der Rückplatten-Isoliersteg 16 erste
Isolierstegglieder 16a und zweite Isolierstegglieder 16b auf,
wobei die ersten Isolierstegglieder 16a und die zweiten
Isolierstegglieder 16b auf dem hinteren Substrat 10 ausgebildet
sind. In der gezeigten Ausführungsform
erstrecken sich die ersten Isolierstegglieder 16a in eine
Richtung (die Richtung der y-Achse
der Figur), während
sich die zweiten Isolierstegglieder 16b in eine zu den
ersten Isoliersteggliedern 16a orthogonal verlaufende Richtung
(die Richtung der x-Achse
der Figur) erstrecken. Infolgedessen sind die hinteren Entladungsräume 18 als
Entladungsräume
auf dem hinteren Substrat 10 unterteilt. Der Frontplatten-Isoliersteg 26 besteht
aus dritten Isoliersteggliedern 26a und vierten Isoliersteggliedern 26b,
wobei die dritten Isolierstegglieder 26a und die vierten
Isolierstegglieder 26b auf dem vorderen Substrat 20 ausgebildet
sind. Die dritten Isolierstegglieder 26a sind derart ausgebildet,
dass sie mit den ersten Isoliersteggliedern 16a korrespondieren, wobei
sie in Richtung des hinteren Substrats 10 hervorragen.
Die vierten Isolierstegglieder 26b sind derart ausgebildet,
dass sie mit den zweiten Isoliersteggliedern 16b korrespondieren,
wobei sie in Richtung des hinteren Substrats 10 hervorragen.
Dadurch schneiden sich die dritten und vierten Isolierstegglieder 26a, 26b der
Frontplatten-Isolierstege 26, so dass die vorderen Entladungsräume 28 auf
dem vorderen Substrat 20 ausgebildet werden, wobei die
vorderen Entladungsräume 28 mit
den auf dem hinteren Substrat 10 ausgebildeten hinteren
Entladungsräumen 18 korrespondieren.
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Die
Phosphorschichten 19, 29 sind jeweils in den Entladungszellen 17 ausgebildet,
wie dies oben beschrieben ist. Das heißt, dass die Phosphorschichten 19, 29 aus
einer ersten Phosphorschicht 19, die in den hinteren Entladungsräumen 18 auf
dem hinteren Substrat 10 ausgebildet ist, und aus einer
zweiten Phosphorschicht 29, die in den vorderen Entladungszellen 28 auf
dem vorderen Substrat 20 ausgebildet ist, bestehen.
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Die
erste Phosphorschicht 19 ist auf Innenflächen der
ersten und zweiten Isolierstegglieder 16a, 16b und
auf dem hinteren Substrat 10 im hinteren Entladungsraum 18 ausgebildet.
Die zweite Phosphorschicht 29 ist auf Innenflächen der
dritten und vierten Isolierstegglieder 26a, 26b und
auf der Oberfläche
des hinteren Substrats 10 in den Entladungszellen 28 ausgebildet.
Die Verbindung von hinteren Entladungsräumen 18, die durch
die Rückplatten-Isolierstege 16 ausgebildet
sind, und vorderen Entladungsräumen 28,
die durch die Frontplatten-Isolierstege den hinteren Entladungsräumen gegenüberliegend
ausgebildet sind, bildet eine unterteilte Entladungszelle 17.
Dabei erzeugen die erste Phosphorschicht 19 und die zweite
Phosphorschicht 29, welche in einer Entladungszelle 17 ausgebildet sind,
sichtbares Licht der gleichen Farbe.
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Die
erste Phosphorschicht 19 kann durch Aufbringen eines Phosphormaterials
auf dem hinteren Substrat 10, welches die Rückplatten-Isolierstege 16 aufweist,
ausgebildet werden. Alternativ kann die erste Phosphorschicht 19 dadurch
ausgebildet werden, dass das hintere Substrat 10 in die
Form der Entladungsräume 18 geätzt wird
und ein Phosphormaterial auf der geätzten Oberfläche aufgebracht wird.
Ebenso kann die zweite Phosphorschicht 29 durch Aufbringen
eines Phosphormaterials auf dem vorderen Substrat 20, welches
den Frontplatten-Isoliersteg 26 aufweist, ausgebildet werden,
oder sie kann dadurch ausgebildet werden, dass das vordere Substrat 20 in
die Form der vorderen Entladungsräume 28 geätzt wird
und ein Phosphormaterial auf der geätzten Oberfläche aufgebracht
wird.
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Wenn
das hintere Substrat 10 geätzt wird, um die Rückplatten-Isolierstege 16 auszubilden,
bestehen das hintere Substrat 10 und die Rückplatten-Isolierstege 16 aus
dem gleichen Material. Wenn das vordere Substrat 20 geätzt wird,
um die Frontplatten-Isolierstege 26 auszubilden, bestehen
das vordere Substrat 20 und die Frontplatten-Isolierstege 26 aus
dem gleichen Material. Verglichen mit einem Verfahren, bei dem die
Rückplatten-Isolierstege 16 und
die Frontplatten-Isolierstege 26 getrennt
vom hinteren Substrat 20 und vom vorderen Substrat 10 ausgebildet
werden und in einer späteren
Etappe an diesen Substraten befestigt werden, lassen sich die Herstellungskosten
durch dieses Ätzverfahren
reduzieren.
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Die
erste Phosphorschicht 19 absorbiert vakuumultraviolette
Strahlen, so dass in den hinteren Entladungsräumen 18 auf dem hinteren
Substrat 10 sichtbares Licht erzeugt wird, welches zum
vorderen Substrat 20 emittiert wird. Die zweite Phosphorschicht 29 absorbiert
vakuumultraviolette Strahlen, so dass in den vorderen Entladungsräumen 28 auf dem
vorderen Substrat 20 sichtbares Licht erzeugt wird, welches
zum vorderen Substrat 20 emittiert wird. Außerdem reflektiert
die erste Phosphorschicht 19 sichtbares Licht, während die
zweite Phosphorschicht 29 das sichtbare Licht transmittiert.
Dabei kann in einigen Ausführungsformen
eine Dicke t1 der ersten Phosphorschicht 19,
welche auf dem hinteren Substrat 10 ausgebildet ist, größer sein
als eine Dicke t2 der zweiten Phosphorschicht 29,
welche auf dem vorderen Substrat 20 ausgebildet ist (t1 > t2). Diese Struktur erhöht die Lichtausbeute sichtbaren Lichts,
welches zum vorderen Substrat 20 emittiert wird.
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Vakuumultraviolette
Strahlen kollidieren mit der ersten Phosphorschicht 19 und
mit der zweiten Phosphorschicht 29, welche die oben genannte Struktur
aufweisen. Um durch eine Plasmaentladung die vakuumultravioletten
Strahlen zur Erzeugung eines Bildes zu erzeugen, werden zwischen
dem hinteren Substrat 10 und dem vorderen Substrat 20 Adresselektroden 12,
erste Elektroden 31 (nachfolgend „Sustain-Elektroden" genannt) und zweite
Elektroden 32 (nachfolgend „Ansteuerelektroden" genannt) bereitgestellt,
die mit den Entladungszellen 17 korrespondieren.
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2 zeigt
eine Teildraufsicht, die schematisch die Struktur der Entladungszellen
und der Elektroden der in 1 gezeigten
Plasmaanzeigetafel darstellt. Die Adresselektroden 12 erstrecken
sich in orthogonal zu den Sustain-Elektroden 31 und den Ansteuerelektroden 32 verlaufender
Richtung (Richtung der y-Achse). Die Adresselektroden 12,
die Sustain-Elektroden 31 und die Ansteuerelektroden 32 sind
alle zwischen den Rückplatten-Isolierstegen 16 und
den Frontplatten-Isolierstegen 26 angeordnet. Die Adresselektroden 12 weisen
vorstehende Bereiche 12a auf, die in Richtung der x-Achse
hervorragen. Der vorstehende Bereich 12a wird von den hinteren
Entladungsräumen 18,
die einander entlang der Richtung der Adresselektrode 12 (Richtung
der y-Achse) benachbart sind, gemeinsam verwendet. Infolgedessen
können
benachbarte Entladungszellen 17 simultan adressiert werden.
Der vorstehende Bereich 12a kann benachbarten Entladungszellen 17,
die sich die selbe Sustain-Elektrode 31 teilen, oder benachbarten
Entladungszellen 17, die sich die selbe Ansteuerelektrode 32 teilen,
gemeinsam sein. Beispielsweise sind die Adresselektrode 12 und
die Ansteuerelektrode 32 an der Adressierung von einander
entlang der Richtung der Adresselektrode 12 (der Richtung
der y-Achse) benachbarten Entladungszellen beteiligt. Außerdem ist
die Abschirmung sichtbarer Strahlen durch den vorstehenden Bereich 12a reduziert,
da der vorstehende Bereich 12a in benachbarten, auf dem
hinteren Substrat 10 befindlichen Entladungszellen 17 bereitgestellt
wird, was zu einer Erhöhung
der Lichtausbeute führt.
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Die
Sustain-Elektroden 31 und die Ansteuerelektroden 32 sind
zwischen den Rückplatten-Isolierstegen 16 und
den Frontplatten-Isolierstegen 26 angeordnet, wobei sie
parallel zueinander verlaufen. Gemäß 2 sind die
Sustain-Elektroden 31 und
die Ansteuerelektroden 32 entlang der Richtung der x-Achse
wechselweise auf beiden Seiten der Entladungszellen 17 angeordnet
und einander benachbart, wobei sie ihren benachbarten Entladungszellen 17 gemeinsam
sind. Dadurch sind die Sustain-Elektroden 31 und die Ansteuerelektroden 32 an
einer Erhaltungsentladung der zwischen ihnen angeordneten, benachbarten
Entladungszellen beteiligt. Bei der Plasmaanzeige-tafel, die die
oben genannte Struktur aufweist, sind somit die Sustain-Elektroden 31 in
geradzahlige Sustain-Elektroden
und ungeradzahlige Sustain-Elektroden aufgeteilt, wobei auch die
Ansteuerelektroden 32 in geradzahlige Ansteuerelektroden
und ungeradzahlige Ansteuerelektroden aufgeteilt sind. Erfolgt auf
den geradzahligen Elektroden eine Erhaltungsentladung, so werden
Erhaltungsimpulse an die geradzahligen Sustain-Elektroden 31 und an die geradzahligen
Ansteuerelektroden 32 angelegt. Erfolgt eine Erhaltungsentladung
dagegen auf den ungeradzahligen Elektroden, so werden Erhaltungsimpulse
an die ungeradzahligen Sustain-Elektroden 31 und an die
ungeradzahligen Ansteuerelektroden 32 angelegt, so dass
ein Bild angezeigt wird.
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3 zeigt
eine Querschnittsdarstellung, die entlang der Linie III-III der
in 1 gezeigten Plasmaanzeigetafel gemacht wurde,
wobei die Plasmaanzeigetafel durch die Verbindung des vorderen Substrats 20 mit
dem hinteren Substrat 10 ausgebildet wird. 4 zeigt
eine Querschnittsdarstellung, die entlang der Linie TV-TV der in 1 gezeigten
Plasmaanzeigetafel gemacht wurde.
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5 zeigt
eine perspektivische Teilansicht, die schematisch die Struktur von
Adresselektroden 12, Sustain-Elektroden 31 und
Ansteuerelektroden 32 der Plasmaanzeigetafel gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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Gemäß diesen
Figuren erstrecken sich die Adresselektroden 12 in Richtung
der y-Achse zwischen den Rückplatten-Isolierstegen 16 und
den Frontplatten-Isolierstegen 26. In Richtung der z-Achse
sind die Adresselektroden 12 zwischen dem hinteren Substrat 10 und
dem vorderen Substrat 20 angeordnet. Die Adresselektroden 12 sind
zwischen den ersten Isoliersteggliedern 16a und den dritten
Isoliersteggliedern 26a ausgebildet, wobei sie sich in
Richtung der y-Achse erstrecken und parallel zu den ersten und dritten
Isoliersteggliedern 16a, 26a sind. Außerdem sind
die Adresselektroden 12 parallel zueinander in Intervallen
entlang der Richtung der x-Achse angeordnet oder ausgebildet, wobei
sie mit den Entladungszellen 17 korrespondieren.
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Der
vorstehende Bereich 12a steht von den Adresselektroden 12 in
Richtung der x-Achse hervor. Der vorstehende Bereich 12a weist
eine (in 2 gezeigte) vorbestimmte Breite
w entlang der Richtung der y-Achse auf. Die Breite w ist benachbarten
Entladungszellen 17, die eine gemeinsame Ansteuerelektrode 32 verwenden,
gemeinsam. Ein Teil des vorstehenden Bereiches 12a korrespondiert
mit der sich in Richtung der x-Achse erstreckenden Ansteuerelektrode 32.
Von diesem Teil ausgehend ragt der vorstehende Bereich 12a in
Richtung der y-Achse in benachbarte Entladungszellen 17 hinein.
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Werden
Ansteuerimpulse und Adressimpulse jeweils an die Ansteuerelektroden 31 und
die Adresselektroden 12 angelegt, so findet in den Entladungszellen 17 eine
Adressentladung statt. Die Ansteuerelektroden 31 und die
Adresselektroden 12, die von benachbarten Entladungszellen 17 gemeinsam
verwendet werden, sind derart ausgebildet, dass die vorstehenden
Bereiche 12a sowohl mit den Ansteuerelektroden 31 als
auch mit den Adresselektroden 12 korrespondieren. Die vorstehenden
Bereiche 12a bewirken, dass die Entladungsellen 17 mit den
an die Adresselektroden 12 angelegten Adressimpulsen versorgt
werden. Weiterhin ist aufgrund dieser vorstehenden Bereiche 12a ein
Entladungsspalt zwischen dem vorstehenden Bereich 12a und der
Ansteuerelektrode 31 ein kurzer Spalt. Für einen kurzen
Spalt ist eine niedrigere Adressentladungsspannung erforderlich.
In der gezeigten Ausführungsform
wird jede Adresselektrode 12 zwischen benachbarten Entladungszellen 17 entlang
der Richtung der y-Achse bereitgestellt. Jede Adresselektrode 12 ist
außerdem
zwischen den ersten und dritten Isoliersteggliedern 16a, 26a angeordnet.
Die Adresselektroden 12, die entlang der y-Achse verlaufen, können zur
Aufteilung der Entladungszellen 17 entlang der Richtung
der x-Achse verwendet werden.
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Weiterhin
erstrecken sich die Sustain-Elektroden 31 und die Ansteuerelektroden 32 in
die Richtung der x-Achse der Figuren, wobei sie sich orthogonal
zu den Adresselektroden 12 erstrecken. Die Sustain-Elektroden 31 und
die Ansteuerelektroden 32 sind in Richtung der z-Achse
zwischen dem Rückplatten-Isoliersteg 16 und
dem Frontplatten-Isoliersteg 26 angeordnet. Außerdem sind
die Sustain-Elektroden 31 und die Ansteuerelektroden 32 gegenüber den
Adresselektroden 12 elektrisch isoliert. Das heißt, dass
die Sustain-Elektroden 31 und die Ansteuerelektroden 32 zwischen
den zweiten und vierten Isoliersteggliedern 16b, 26b ausgebildet
sind, wobei sie parallel zu diesen Isoliersteggliedern 16b, 26b ausgebildet
sind. Die Sustain-Elektroden 31 und die Ansteuerelektroden 32 sind
wechselweise angeordnet und werden von den einander quer zur Richtung
der Adresselektroden 12 benachbarten Entladungszellen 17 gemeinsam
verwendet.
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In
dieser Ausführungsform
können
die Sustain-Elektroden 31 und die Ansteuerelektroden 32 den
Maßstab
für die
Aufteilung der Entladungszellen 17 entlang der Längsrichtung
der Adresselektroden 12 bilden, da die Sustain-Elektroden 31 und
die Ansteuerelektroden 32 bezüglich benachbarter Entladungszellen 17 wechselweise
zwischen den zweiten und vierten Isoliersteggliedern 16b, 26b angeordnet sind.
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Während eines
Adressierungsintervalls erzeugen die Ansteuerelektrode 32 und
die Adresselektrode 12 eine Adressentladung, durch die
die Entladungszellen 17, die angeschaltet werden sollen, ausgewählt werden.
Während
eines Erhaltungsintervalls erzeugen die Sustain-Elektroden 31 und
die Ansteuerelektroden 32 eine Erhaltungsspannung, durch die
ein Bild angezeigt wird. Während
des Erhaltungsintervalls werden Erhaltungsimpulse an die Sustain-Elektroden 31 angelegt.
Außerdem
können
während
des Erhaltungsintervalls die Erhaltungsimpulse an die Ansteuerelektroden 32 angelegt
werden, wobei während
eines Ansteuerintervalls auch Ansteuerimpulse an die Ansteuerelektroden 32 angelegt
werden können.
Je nach den Signalspannungen, die an sie angelegt werden, können die
jeweiligen Elektroden verschiedene Funktionen erfüllen. Die
Erfindung ist somit nicht auf die gezeigte Struktur beschränkt.
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Die
Sustain-Elektroden 31 und die Ansteuerelektroden 32 sind
zwischen den zwei Substraten 10, 20 angeordnet,
wodurch sie den Raum zwischen den Substraten 10, 20 in
die Entladungszellen 17 unterteilen. Die zwei Teile jeder
Entladungszelle 17 bilden zusammen eine Entladungszelle 17 aus.
Eine derart ausgebildete Gegenelektrodenstruktur kann eine Erhaltungszündspannung
einer Erhaltungsentladung besser reduzieren als eine Struktur mit
Oberflächenentladung,
und kann die Lichtausbeute mehr verbessern als dies die Struktur
mit Oberflächenentladung kann.
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Weiterhin
können
die Sustain-Elektroden 31 und die Ansteuerelektroden 32 mit
einer in Richtung der z-Achse verlaufenden Höhe hv ausgebildet
sein, die größer ist
als eine in Richtung der y-Achse verlaufende Breite hh,
um die Fläche
jeder Entladungszelle 17 zu vergrößern. Die Entladung, die in
einer größeren Entladungszelle 17 stattfindet,
erzeugt vakuumultraviolette Strahlen mit hochintensiver Strahlung.
Die hochintensiven vakuumultravioletten Strahlen kollidieren mit
den Phosphorschichten 19, 29, die auf der großen Fläche der
Entladungszelle 17 ausgebildet sind. Dies führt dazu,
dass eine größere Menge
an sichtbarem Licht erzeugt wird.
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Die
Adresselektroden 12 sind nahe dem hinteren Substrat 10 angeordnet,
während
die Sustain-Elektroden 31 und die Ansteuerelektroden 32 nahe
dem vorderen Substrat 20 angeordnet sind. Ein Spalt C1 befindet sich zwischen einer imaginären Linie
L1, die durch eine Verlängerung eines dem vorderen
Substrat 20 zugewandten Randes der Adresselektrode 12 ausgebildet
ist, und einer imaginären
Linie L2, die durch eine Verlängerung
eines dem hinteren Substrat 10 zugewandten Randes der Sustain-Elektrode 31 oder
der Ansteuerelektrode 32 ausgebildet ist. Aufgrund dieses
Spalts C1 können sich die Sustain-Elektroden 31 und
die Ansteuerelektroden 32 mit den Adresselektroden 12 kreuzen,
ohne sie tatsächlich
zu schneiden.
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Weiterhin
ist in der zum hinteren Substrat 10 und zum vorderen Substrat 20 senkrecht
verlaufenden Richtung eine Dicke t3 der
Adresselektrode kleiner als eine Dicke t4 der
Sustain-Elektrode 31 und als eine Dicke t5 der
Ansteuerelektrode 32. Dank dieser Struktur können die
Erhaltungsimpulse, die eine höhere
Spannung als die an die Adresselektroden 12 angelegten
Adressimpulse aufweisen, stabil an die Sustain-Elektroden 31 und
die Ansteuerelektroden 32 angelegt werden.
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Die
Sustain-Elektroden 31, die Ansteuerelektroden 32 und
die Adresselektroden 12 können aus einem Metall, das
eine hohe Leitfähigkeit
aufweist, ausgebildet werden, da diese Elektroden in einer nicht
licht-emittierenden Region zwischen dem Rückplatten-Isoliersteg 16 und
dem Frontplatten-Isoliersteg 26 angeordnet sind.
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Auf
Außenflächen der
Sustain-Elektroden 31, der Ansteuerelektroden 32 und
der Adresselektroden 12 sind dielektrische Schichten 34, 35 ausgebildet.
Die dielektrischen Schichten 34, 35 speichern nicht
nur Wandladungen, sondern isolieren auch die Elektroden 31, 32, 12 voneinander.
Die Sustain-Elektroden 31, die Ansteuerelektroden 32 und
die Adresselektroden 12 können durch ein Dickschicht-Keramikplatten(TFCS)-Verfahren
ausgebildet werden. Beim TFCS-Verfahren wird eine Elektrodeneinheit, wie
die Sustain-Elektroden 31, die Ansteuerelektroden 32 und
die Adresselektroden 12, separat hergestellt und dann mit
dem hinteren Substrat, das den Rückplatten-Isoliersteg 16 aufweist,
verbunden.
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Auf
den dielektrischen Schichten 34, 35, die die Sustain-Elektroden 31,
die Ansteuerelektroden 32 und die Adresselektroden 12 bedecken,
kann ein Schutzfilm 36 ausgebildet sein. Insbesondere kann der
Schutzfilm 36 ausgebildet sein, um der Plasmaentladung,
die in den Entladungsräumen
der Entladungszellen 17 stattfindet, ausgesetzt zu werden. Der
Schutzfilm 36 schützt
die dielektrischen Schichten 34, 35 und erfordert
einen hohen Sekundärelektronenemissionskoeffizient.
Der Schutzfilm 36 muss jedoch nicht die Eigenschaft aufweisen,
sichtbares Licht zu übertragen.
Da die Sustain-Elektroden 31, die Ansteuerelektroden 32 und
die Adresselektroden 12 weder auf dem vorderen Substrat 20 noch
auf dem hinteren Substrat 10 angeordnet sind, sondern eher
zwischen den zwei Substraten angeordnet sind, kann der Schutzfilm 36,
der auf den dielektrischen Schichten 34, 35, welche
die Sustain-Elektroden 31, die Ansteuerelektroden 32 und
die Adresselektroden 12 bedecken, ausgebildet ist, aus
einem Material bestehen, welches die Eigenschaft aufweist, durchlässig für nicht
sichtbares Licht zu sein. Als Beispiel für einen Schutzfilm 36,
der durchlässig
für nicht
sichtbares Licht ist, kann ein MgO-Film verwendet werden. Ein MgO-Film
weist einen sehr hohen Sekundärelektronenemissionskoeffizient
auf und ermöglicht
eine weitere Reduktion der Entladungszündspannung.
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Weiterhin
sind die Adresselektroden 12 von den dielektrischen Schichten 35,
die überall
die gleiche Dielektrizitätskonstante
aufweisen, umgeben. Dadurch wird bei roten (R), grünen (G)
und blauen (B) Phosphorschichten 19, 29 die gleiche
Entladungszündspannung
ausgebildet.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, können
auf dem Fachmann geläufige
Weise verschiedene Modifikationen und Variationen der vorliegenden
Erfindung vorgenommen werden, ohne den in den anhängenden
Ansprüchen
definierten Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.