EP0022974A1 - Plasma image display device - Google Patents

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EP0022974A1
EP0022974A1 EP80103864A EP80103864A EP0022974A1 EP 0022974 A1 EP0022974 A1 EP 0022974A1 EP 80103864 A EP80103864 A EP 80103864A EP 80103864 A EP80103864 A EP 80103864A EP 0022974 A1 EP0022974 A1 EP 0022974A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas discharge
image display
display device
gas
cathode
Prior art date
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Granted
Application number
EP80103864A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0022974B1 (en
Inventor
Bernhard Dr. Hillenbrand
Herbert Mai
Karl Schuster
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to AT80103864T priority Critical patent/ATE3483T1/en
Publication of EP0022974A1 publication Critical patent/EP0022974A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0022974B1 publication Critical patent/EP0022974B1/en
Expired legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J17/00—Gas-filled discharge tubes with solid cathode
    • H01J17/38—Cold-cathode tubes
    • H01J17/48—Cold-cathode tubes with more than one cathode or anode, e.g. sequence-discharge tube, counting tube, dekatron
    • H01J17/49—Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current
    • H01J17/498—Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current with a gas discharge space and a post acceleration space for electrons

Definitions

  • the invention relates to a plasma image display device with a gas-tight housing, the interior of which is a gas discharge space which is filled with an ionizable gas under a predetermined pressure and in which an electron and / or photon-producing gas discharge between at least one cathode made of aluminum with possibly low Share of further elements and at least one further electrode is formed, and contains means for controlling the pixels of a flat screen.
  • a corresponding image display device is known from DE-OS 24 12 869.
  • Flat screen image display devices for example, with which the previously known color television tubes can be replaced, often contain an areal electron source.
  • the excitation of the individual pixels on the screen is then carried out with the aid of a matrix-like control via electrons.
  • the electrons required for this are either generated directly in a gas discharge between a surface cathode and another electrode.
  • a photocathode downstream of the gas discharge path can also serve as the electron source, in which electrons are triggered by photons that have been generated in the gas discharge.
  • electrons can be generated directly or indirectly in a uniform density, which are relatively slow and thus easily controllable in their intensity.
  • a corresponding cathode of an image display device with a flat screen is known for example from the aforementioned DE-OS 24 12 869.
  • This device in which a gas discharge is produced, contains auxiliary anodes for controlling the lines and control electrodes for controlling the individual pixels of an activated line.
  • a gas discharge path between a large-area cathode and the auxiliary anodes and an electron acceleration path between the control electrodes and an anode are therefore provided in the interior of their gas-tight housing, which is under a predetermined pressure of a suitable filling gas such as argon or neon.
  • a hole matrix formed from an insulating material plate divides the common interior of the housing into a gas discharge space with a relatively large length for operation with a low voltage for the gas discharge current and a second room with a short length and high field strength for electron acceleration.
  • the auxiliary anodes assigned to the rows of the matrix are arranged on one flat side of the insulating material plate serving as a hole matrix and the control electrodes for controlling the pixels are arranged on the opposite flat side.
  • the electrons generated in a line-controlled glow discharge and moved to the corresponding auxiliary anode are controlled point by point in the downstream electron acceleration path of high field strength by the correspondingly divided control electrode, accelerated towards the anode and used on its illuminated screen to excite defined pixels.
  • the anode is designed as a coherent, large-area luminescent screen electrode.
  • the discharge burns uniformly along the entire row anode, while the so-called negative glow light of the gas discharge covers an area whose area is determined by the known dependence of the current density on the selected system cathode gas and gas pressure.
  • a glow discharge which is produced in an inert gas such as helium between two discharge electrodes, is also produced for the generation of electrons.
  • an inert gas such as helium between two discharge electrodes
  • cathode aluminum As material for the cathode aluminum is provided (DE-AS 1 811 272).
  • a high vacuum-tight separation of the electron acceleration space from the gas discharge space can also be provided.
  • a translucent partition is provided, the side facing the screen is provided with a photocathode as an electron source.
  • the so-called negative glow light in the gas discharge space is used to generate the photons which excite the photocathode to electron emission (DE-OS 26 56 621).
  • a number of requirements are imposed on a gas discharge suitable for these image display devices.
  • a main requirement is to provide a suitable system of filling gas and electrodes which, on the one hand, enables a sufficiently electron-efficient gas discharge, but on the other hand prevents ignition in the electron post-acceleration space, which is under the same pressure as the gas discharge space, for example.
  • only the lowest possible and approximately constant operating voltage should be required because this simplifies the electrical controllability of the screen.
  • low sputtering ie a low sputtering yield, must be required.
  • the sputtering yield is understood to mean the number of cathode atoms knocked off by positive ions by sputtering divided by the number of ions hitting the cathode.
  • the object of the present invention is therefore to create an image display device of the type mentioned at the outset, in which the above-mentioned requirements are at least largely met.
  • a system of gas discharge plasma and cathode is to be provided which only leads to a low sputtering yield and in which the unavoidable sputtering deposits are electrically non-conductive.
  • the electrical parameters of the gas discharge should not change significantly during a required service life of approximately 5000 operating hours or more.
  • This object is achieved in that hydrogen is provided as the ionizable gas and that the cathode is constantly coated during the gas discharge with a thin layer of an aluminum oxide which is either resistant to the hydrogen gas discharge or its non-resistant parts on the cathode surface with the aid of a Additive in the gas discharge space to the oxide are reformed.
  • the use of hydrogen in the image display device according to the invention leads to a number of advantages. For example, a relatively large dielectric strength can be achieved in an electron post-acceleration space in the hydrogen atmosphere provided. In addition, the current yield of the gas discharge, i.e. the current density on the cathode is relatively large. Furthermore, since hydrogen is a light gas with a small atomic weight, only a correspondingly small sputtering effect can be exerted on the cathode surface by the gas particles ionized in the gas discharge.
  • Aluminum as a cathode material is inherently favorable in terms of sputter resistance because the oxide with which its surface is always coated has a high sublimation energy and requires only a relatively low operating voltage.
  • aluminum cathodes initially produce very high-resistance precipitates from aluminum oxide.
  • the internal voltage of a hydrogen-filled gas discharge space with aluminum cathode originally increases from approximately 200 V to a value of more than 300 V after a relatively short operating period of a few days. Some time after this surge is a conductive metallic sputter observed on the electrode serving as an anode for the gas discharge.
  • the cause of this voltage increase is a chemical change in the cathode surface, in particular the formation of metallic aluminum, which has formed on the originally oxide-covered aluminum cathode.
  • metallic aluminum which has formed on the originally oxide-covered aluminum cathode.
  • the original aluminum oxide layer on at least part of the cathode, for example at the edge can be used up, ie removed by the ion bombardment of the gas discharge.
  • Metallic aluminum is then sputtered at these points, which is deposited on any oxidized aluminum surface parts, and an increase in the internal voltage occurs at the same time.
  • there is a risk that the oxide that is still present is superficially converted to pure metal or aluminum hydroxide by the hydrogen plasma.
  • a small amount can advantageously be present in the gas discharge space the aluminum oxidizing gas may be present.
  • This oxidizing gas can be formed, for example, by reaction of the hydrogen with a further added substance.
  • Another possibility is to provide a body in the gas discharge space, which due to its decay ensures a sufficient partial pressure of the oxidizing gas.
  • This oxidizing gas which is then present in the filling gas, can immediately oxidize occurring metallic aluminum or regenerate the oxide layer used up by sputtering. In this way, the undesired instability of the electrical data of the gas discharge can be at least largely suppressed in the required period.
  • a cathode which has undergone a cathodic glow treatment in an oxygen atmosphere before the gas discharge in the hydrogen atmosphere.
  • an oxygen supply can be built into components of the gas discharge path, which is available for the subsequent gas discharge in the hydrogen atmosphere for the oxidation of metallic aluminum or for the new formation of used aluminum oxide.
  • the oxide formed in this way is particularly sputter-resistant.
  • Another advantage of oxygen flow control is the cleaning of the surfaces in the gas discharge space, which e.g. an unwanted formation of methane in the hydrogen discharge largely prevented.
  • FIG. 1 shows in a diagram the change over time in the operating voltage of a gas discharge device when using an aluminum cathode known per se, while in FIGS. 2 and 3 the corresponding change in the operating voltage for cathodes of plasma image display devices according to the invention is illustrated in corresponding diagrams is.
  • the diagrams in FIGS. 1 and 2 also show the decrease in the transverse resistance over time between parts of the anodes of the gas discharge devices.
  • the luminous phosphors of the screen are to be excited by electrons or also by photons, which are each generated with the aid of a gas discharge.
  • the device therefore contains a gas-tight housing, in the interior of which is filled with hydrogen under a predetermined pressure, the gas discharge is caused between at least one large-area cathode and further electrodes serving as auxiliary anode.
  • the flat cathode which can also be subdivided, should consist essentially of aluminum, which may contain small amounts of other elements.
  • the impact of positive ions on the cathode ensures that electrons are subsequently supplied, which are used to maintain the electrons maintenance of the discharge are necessary.
  • cathode material is also struck off, which deposits on other surface parts, for example on other electrodes or on the inner walls of the housing, and there cause short circuits between adjacent conductor tracks or block the passage of current in the case of non-conductive precipitation can.
  • the cathode surface can also change chemically over time by removing its oxide layer or by reacting with the hydrogen gas or its impurities and as a result can cause at least local changes in the operating voltage and current density. Both the sputtering and the change in the gas discharge characteristic have a disadvantageous effect on the functionality of the image display device, in particular on its service life.
  • the cathode material which is always coated with a thin natural oxide layer a few nanometers thick.
  • the cathode is etched and heated for 16 hours at 300 0 C with constant pumping.
  • the anode contains parallel strip-shaped conductor tracks, each made of a nickel layer over a copper layer on a glass base. The strips are each / spaced from each other about 50 and about 15 cm long.
  • the operating voltage U B can only be kept at a value of approximately 200 V for a limited time.
  • the burning voltage U B of the aluminum cathode thus rises to a value of more than 300 V after a few days, but this is also not stable, but rather slowly increases.
  • the voltage increase can be attributed to metallic aluminum, which is formed on the aluminum cathode originally covered with the thin oxide layer.
  • R Q the increase in the operating voltage U B is as can be seen from the shape of the curve marked with R Q, at the same time connected to a decrease in the shunt resistance R Q between the electrically isolated anode strips. This decrease in transverse resistance is caused by metallic aluminum, which is deposited on the anode.
  • a corresponding curve profile is also observed when the natural oxide layer on the aluminum cathodes has been further reinforced by anodic oxidation by wet chemical means or in an oxygen discharge. This oxide is at least partially reduced to metallic aluminum by the hydrogen plasma of the gas discharge.
  • the cathode is constantly covered with a thin layer of an aluminum oxide during the gas discharge, so that the cathode surface appears practically resistant to the hydrogen gas discharge.
  • Possibilities for ensuring such gas discharge-resistant oxide layers are explained in the following exemplary embodiments.
  • an uninterrupted gas discharge is provided between the discharge electrodes.
  • a cathode point is only ever intermittently loaded. After a burn time of a few milliseconds, there is a break in operation, which is generally about 10 times longer than the burn time. It was found that the service life of the gas discharge device, ie the burning time up to the undesired rise in voltage of the operating voltage U B , must accordingly be set about 10 times as long as that to be determined according to the exemplary embodiments Burning times when the gas discharge burns permanently.
  • the gas discharge device contains an anode made of closely adjacent, strip-shaped Ni-Cu layers according to the exemplary embodiment, which is the basis of the curves of the diagram in FIG. 1.
  • the cathode is made of high purity aluminum (99.98%) and is etched and oxidized in air for 5 hours at 300 ° C so that it is covered with a dense layer of aluminum oxide.
  • a small amount of 0.2 g ⁇ -Al 2 O 3 is introduced into the gas discharge space. This substance can be used to dry an atmosphere and, conversely, releases water at a very low H 2 0 partial pressure.
  • hydrogen is allowed to flow into the gas discharge space up to a pressure of 2.66 mbar and the gas discharge is then ignited. If the oxide layer on the aluminum cathode is now degraded at one point by the gas discharge to such an extent that metallic aluminum could be sputtered off, this is where the oxidizing gas present in the hydrogen atmosphere, namely the
  • oxidizing agents can also be used. Gases such as oxygen are added directly to the hydrogen atmosphere in a predetermined amount.
  • the curve shown in the diagram in FIG. 3 results for an exemplary embodiment of a gas discharge device with a 02 addition.
  • the coordinates U B and t of the diagram are chosen in accordance with FIG. 2.
  • the course of the curve shows that, in the case of an H 2 gas discharge device with an H 2 pressure of 2 mbar, the operating voltage U B increases after only about 2 days if the H 2 atmosphere does not special oxidizing gas is added.
  • this voltage rise U B can be suppressed by adding about 1% oxygen for a further 14 days.
  • the operating voltage can be stabilized at a lower voltage value for a longer period.
  • An ampoule for example, can serve as a storage container for the oxygen, which can be activated by a manual dosing valve such as e.g. A predetermined amount of oxygen is withdrawn at the push of a button or automatically when a predetermined value of the operating voltage is reached.
  • a manual dosing valve such as e.g. A predetermined amount of oxygen is withdrawn at the push of a button or automatically when a predetermined value of the operating voltage is reached.
  • a body can also be arranged in the gas discharge space, the material of which keeps oxygen found and releases some oxygen, for example by applying a thermal pulse.
  • the heat pulse can in turn be triggered automatically or manually when a certain fuel voltage threshold is reached.
  • a suitable material for the body is, for example, caper oxide, which, when heated to over 500 ° C, can generate partial oxygen pressures that are greater than 10 -8 mbar.
  • oxygen can also be continuously released from copper or copper oxide parts located in the gas discharge space with the participation of the hydrogen.
  • These parts can, for example, be live parts of an image display device.
  • a sufficient amount of oxygen in these parts can advantageously be dissolved by anodic preliminary gluing in an oxygen atmosphere.
  • An oxygen pressure between about 0.5 and 5 mbar, for example of 1 mbar, is expediently provided here.
  • a burn voltage curve analogous to the curve curve in the diagram in FIG. 2 also results for a gas discharge device with a nickel anode and a cathode made of technical aluminum (AL99 / F11), which is lapped with pressure jets.
  • the discharge path is baked at 300 ° C for 16 hours.
  • cathodic cooling of the cathode is carried out at room temperature in an oxygen atmosphere at a pressure of 1 mbar for about 3 times 10 minutes.
  • the gas discharge space is evacuated between the individual gluing sections.
  • the current density on the cathode during the glow treatment is about 2 mA / cm 2 , but this value is not critical.
  • a sufficient oxygen supply can be built into components of the gas discharge path and, on the other hand, a particularly sputter-resistant oxide layer can be generated on the cathode.
  • the hydrogen pressure during the on. closing H 2 discharge is about 2.7 mbar. In this way, lifetimes of gas discharge devices of over 110 days can be achieved.
  • the glow treatment can also be carried out at a temperature of about 300 0 C.
  • a curve in a U B -t diagram similar to that according to FIG. 2.
  • the lifetimes of such gas discharge devices are at least 240 days.
  • a lowering of the cooling temperature to approximately 150 ° C leads to a shortening of the service life, which is, however, still above the generally required service life of 30 days.
  • the cathode of the plasma image display device there is also a variation in the operating conditions of its gas discharge device good stability. For example, doubling the hydrogen pressure is harmless. A pressure between 0.5 and 5 mbar, preferably between 1.5 and 3 mbar, is expediently provided. Furthermore, an operating point of the gas discharge can be selected which is slightly in the anomalous range. In general, however, the operating conditions correspond to a glow discharge with a normal cathode drop.
  • the starting material of the aluminum cathode is also not critical.
  • cathodes made of technical aluminum alloys or galvano-aluminum can also be used, especially if they are still subjected to a cathodic glow treatment in an oxygen atmosphere according to working examples 7 and 8. In addition, you can also use brushed aluminum surfaces instead of pressure-jet lapped.

Landscapes

  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

Eine Plasma-Bildanzeigevorrichtung mit einer Gasentladungseinrichtung, die mit einem ionisierbaren Gas gefüllt ist, enthält eine Kathode aus Aluminium mit gegebenenfalls geringem Anteil weiterer Elemente. Für diese Bildanzeigevorrictung soll ein System Kathode-Gasentladungsplasma vorgesehen sein, das während einer vorgegebenen Lebensdauer nur zu einer geringen Sputterausbeute mit elektrisch nichtleitenden Niederschlägen führt. Hierfür ist vorgesehen, daß die Kathode während der Gasentladung ständig mit Aluminiumoxid überzogen ist, das entweder gegenüber der Wasserstoffgasentladung resistent ist oder dessen nichtresistenten Teile mit Hilfe eines Zusatzes in dem Gasentladungsraum zu dem Oxid zurückgebildet sind. Insbesondere kann eine kathodische Glimmbehandlung der Kathode in einer Sauerstoffatmosphäre vor der Gasentladung in der Wasserstoffatmosphäre vorgesehen sein.A plasma image display device with a gas discharge device, which is filled with an ionizable gas, contains an aluminum cathode with possibly a small proportion of further elements. For this image display device, a system of cathode gas discharge plasma is to be provided, which leads to only a low sputtering yield with electrically non-conductive precipitates during a predetermined service life. For this purpose, it is provided that the cathode is constantly coated with aluminum oxide during the gas discharge, which is either resistant to the hydrogen gas discharge or the non-resistant parts of which are reformed to the oxide with the aid of an additive in the gas discharge space. In particular, cathodic glow treatment of the cathode can be provided in an oxygen atmosphere before the gas discharge in the hydrogen atmosphere.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Plasma-Bildanzeigevorrichtung mit einem gasdichten Gehäuse, dessen Innenraum einen Gasentladungsraum, der mit einem ionisierbaren Gas unter einem vorbestimmten Druck gefüllt ist und in dem eine elektronen- und/oder photonenerzeugende Gasentladung zwischen mindestens einer Kathode aus Aluminium mit gegebenenfalls geringem Anteil weiterer Elemente und mindestens einer weiteren Elektrode ausgebildet ist, sowie Mittel zur Ansteuerung der Bildpunkte eines flachen Bildschirms enthält. Eine entsprechende Bildanzeigevorrichtung ist aus der DE-OS 24 12 869 bekannt.The invention relates to a plasma image display device with a gas-tight housing, the interior of which is a gas discharge space which is filled with an ionizable gas under a predetermined pressure and in which an electron and / or photon-producing gas discharge between at least one cathode made of aluminum with possibly low Share of further elements and at least one further electrode is formed, and contains means for controlling the pixels of a flat screen. A corresponding image display device is known from DE-OS 24 12 869.

Bildanzeigevorrichtungen mit flachem Bildschirm, mit denen beispielsweise die bisher bekannten Farbfernsehröhren ersetzt werden können, enthalten häufig eine flächenhafte Elektronenquelle. Die Anregung der einzelnen Bildpunkte auf dem Bildschirm erfolgt dann mit Hilfe einer matrixähnlichen Ansteuerung über Elektronen. Die hierzu erforderlichen Elektronen werden entweder direkt in einer Gasentladung zwischen einer Flächenkathode und einer weiteren Elektrode erzeugt. Als Elektronenquelle kann aber auch eine der Gasentladungsstrecke nachgeordnete Fotokathode dienen, in der Elektronen durch Photonen ausgelöst werden, die in der Gasentladung erzeugt worden sind. Mit solchen flächenhaften Gasentladungskathöden lassen sich direkt oder indirekt Elektronen in gleichmäßiger Dichte erzeugen, die verhältnismäßig langsam und somit leicht in ihrer Intensität steuerbar sind.Flat screen image display devices, for example, with which the previously known color television tubes can be replaced, often contain an areal electron source. The excitation of the individual pixels on the screen is then carried out with the aid of a matrix-like control via electrons. The electrons required for this are either generated directly in a gas discharge between a surface cathode and another electrode. However, a photocathode downstream of the gas discharge path can also serve as the electron source, in which electrons are triggered by photons that have been generated in the gas discharge. With such flat gas discharge cathodes, electrons can be generated directly or indirectly in a uniform density, which are relatively slow and thus easily controllable in their intensity.

Eine entsprechende Kathode einer Bildanzeigevorrichtung mit einem flachen Bildschirm ist beispielsweise aus der genannten DE-OS 24 12 869 bekannt. Diese Vorrichtung,in der eine Gasentladung hervorgerufen wird, enthält Hilfsanoden zur Steuerung der Zeilen sowie Steuerelektroden zur Ansteuerung der einzelnen Bildpunkte einer eingeschalteten Zeile. Im Innenraum ihres gasdichten Gehäuses, das unter einem vorbestimmten Druck eines geeigneten Füllgases wie z.B. Argon oder Neon steht,sind deshalb eine Gasentladungsstrecke zwischen einer großflächigen Kathode und den Hilfsanoden sowie eine Elektronenbeschleunigungsstrecke zwischen den Steuerelektroden und einer Anode vorgesehen. Eine aus einer Isolierstoffplatte gebildete Lochmatrix teilt dabei den gemeinsamen Innenraum des Gehäuses in einen Gasentladungsraum mit verhältnismäßig großer Länge zum Betrieb mit niedriger Spannung für den Gasentladungsstrom und einen zweiten Raum mit kurzer Länge und hoher Feldstärke zur Elektronenbeschleunigung. Auf der einen Flachseite der als Lochmatrix dienenden Isolierstoffplatte sind die den Zeilen der Matrix zugeordneten Hilfsanoden und auf der gegenüberliegenden Flachseite die Steuerelektroden zur Ansteuerung der Bildpunkte angeordnet. Die in einer zeilenweise gesteuerten Glimmentladung entstehenden und zur entsprechenden Hilfsanode hin bewegten Elektronen werden in der nachgeordneten Elektronenbeschleunigungsstrecke hoher Feldstärke durch die entsprechend aufgeteilte Steuerelektrode punktweise gesteuert, auf die Anode hin beschleunigt und auf deren Leuchtbildschirm zur Anregung definierter Bildpunkte benutzt. Die Anode ist dabei als zusammenhängende, großflächige Lumineszenz-Schirmelektrode gestaltet. Mit der Ansteuerung einer Zeile der Hilfsanoden brennt die Entladung gleichmäßig längs der gesamten Zeilenanode, während das sogenannte negative Glimmlicht der Gasentladung ein Gebiet bedeckt, dessen Fläche durch die bekannte Abhängigkeit der Stromdichte von dem gewählten System Kathode-Gas sowie Gasdruck bestimmt ist.A corresponding cathode of an image display device with a flat screen is known for example from the aforementioned DE-OS 24 12 869. This device, in which a gas discharge is produced, contains auxiliary anodes for controlling the lines and control electrodes for controlling the individual pixels of an activated line. A gas discharge path between a large-area cathode and the auxiliary anodes and an electron acceleration path between the control electrodes and an anode are therefore provided in the interior of their gas-tight housing, which is under a predetermined pressure of a suitable filling gas such as argon or neon. A hole matrix formed from an insulating material plate divides the common interior of the housing into a gas discharge space with a relatively large length for operation with a low voltage for the gas discharge current and a second room with a short length and high field strength for electron acceleration. The auxiliary anodes assigned to the rows of the matrix are arranged on one flat side of the insulating material plate serving as a hole matrix and the control electrodes for controlling the pixels are arranged on the opposite flat side. The electrons generated in a line-controlled glow discharge and moved to the corresponding auxiliary anode are controlled point by point in the downstream electron acceleration path of high field strength by the correspondingly divided control electrode, accelerated towards the anode and used on its illuminated screen to excite defined pixels. The anode is designed as a coherent, large-area luminescent screen electrode. When a row of auxiliary anodes is actuated, the discharge burns uniformly along the entire row anode, while the so-called negative glow light of the gas discharge covers an area whose area is determined by the known dependence of the current density on the selected system cathode gas and gas pressure.

Statt einer einzigen flächenhaften Kathode können für die bekannte Bildanzeigevorrichtung auch mehrere Teilkathoden vorgesehen sein, denen jeweils eine Gruppe von Hilfsanoden zugeordnet ist (DE-OS 26 43 915).Instead of a single areal cathode, several partial cathodes can also be provided for the known image display device, each of which has a group of auxiliary anodes assigned to it (DE-OS 26 43 915).

Bei einer weiteren bekannten Plasma-Bildanzeigevorrichtung wird ebenfalls eine in einem Edelgas wie z.B. Helium zwischen zwei Entladungselektroden hervorgerufene Glimmentladung zur Elektronenerzeugung hervorgerufen. Als Material für die Kathode ist dabei Aluminium vorgesehen (DE-AS 1 811 272).In another known plasma image display device, a glow discharge, which is produced in an inert gas such as helium between two discharge electrodes, is also produced for the generation of electrons. As material for the cathode aluminum is provided (DE-AS 1 811 272).

Ferner kann bei einer Plasma-Bildanzeigevorrichtung auch eine hochvakuumdichte Trennung des Elektronenbeschleunigungsraumes von dem Gasentladungsraum vorgesehen sein. Zur Trennung dieser beiden Räume ist eine lichtdurchlässige Trennwand vorgesehen, deren dem Bildschirm zugewandte Seite mit einer Fotokathode als Elektronenquelle versehen ist. Das sogenannte negative Glimmlicht im Gasentladungsraum dient dabei zur Erzeugung der Photonen, welche die Fotokathode zu einer Elektronenemission anregen (DE-OS 26 56 621).Furthermore, in a plasma image display device, a high vacuum-tight separation of the electron acceleration space from the gas discharge space can also be provided. To separate these two rooms, a translucent partition is provided, the side facing the screen is provided with a photocathode as an electron source. The so-called negative glow light in the gas discharge space is used to generate the photons which excite the photocathode to electron emission (DE-OS 26 56 621).

An eine für diese Bildanzeigevorrichtungen geeignete Gasentladung wird eine Reihe von Anforderungen gestellt. Eine Hauptforderung besteht darin, ein geeignetes System von Füllgas und Elektroden vorzusehen, bei dem einerseits eine hinreichend elektronenergiebige Gasentladung ermöglicht ist, andererseits aber ein Zünden in dem Elektronennachbeschleunigungsraum, der beispielsweise unter dem gleichen Druck wie der Gasentladungsraum steht, verhindert wird. Außerdem soll nur eine möglichst geringe und annähernd konstante Brennspannung erforderlich sein, weil damit die elektrische Steuerbarkeit des Bildschirmes vereinfacht wird. Darüber hinaus muß eine geringe Kathodenzerstäubung, d.h. eine kleine Sputterausbeute gefordert werden. Unter der Sputterausbeute versteht man dabei die Zahl der durch positive Ionen durch Kathodenzerstäubung abgeschlagenen Kathodenatome dividiert durch die Zahl der auf die Kathode aufprallenden Ionen. Größere Sputterabtragungen der Kathode können nämlich die elektrischen Parameter der Gasentladung wie die Brennspannung und die Stromdichte nachteilig beeinträchtigen, beispielsweise durch Zerstörung einer für die Gasentladung günstigen Oberflächenschicht. Bei elektrisch leitenden Niederschlägen besteht ferner die Gefahr von Kurzschlüssen in der Bildanzeigevorrichtung. Andererseits können dicke, elektrisch nicht-leitende Sputterniederschläge auf einer Anode oder auf Hilfsanoden zu deren Sperrung führen.A number of requirements are imposed on a gas discharge suitable for these image display devices. A main requirement is to provide a suitable system of filling gas and electrodes which, on the one hand, enables a sufficiently electron-efficient gas discharge, but on the other hand prevents ignition in the electron post-acceleration space, which is under the same pressure as the gas discharge space, for example. In addition, only the lowest possible and approximately constant operating voltage should be required because this simplifies the electrical controllability of the screen. In addition, low sputtering, ie a low sputtering yield, must be required. The sputtering yield is understood to mean the number of cathode atoms knocked off by positive ions by sputtering divided by the number of ions hitting the cathode. Larger sputter removals of the cathode can namely the electrical parameters of the gas discharge like that Adversely affect the burning voltage and the current density, for example by destroying a surface layer which is favorable for gas discharge. With electrically conductive precipitation there is also the risk of short-circuits in the image display device. On the other hand, thick, electrically non-conductive sputter deposits on an anode or on auxiliary anodes can lead to their blocking.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Bildanzeigevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die genannten Forderungen zumindest weitgehend erfüllt sind. Insbesondere soll ein System aus Gasentladungsplasma und Kathode vorgesehen sein, das nur zu einer geringen Sputterausbeute führt und bei dem die unvermeidbaren Sputterniederschläge elektrisch nicht-leitend sind. Außerdem sollen sich die elektrischen Parameter der Gasentladung während einer geforderten Lebensdauer von etwa 5000 Betriebsstunden oder mehr nicht wesentlich ändern.The object of the present invention is therefore to create an image display device of the type mentioned at the outset, in which the above-mentioned requirements are at least largely met. In particular, a system of gas discharge plasma and cathode is to be provided which only leads to a low sputtering yield and in which the unavoidable sputtering deposits are electrically non-conductive. In addition, the electrical parameters of the gas discharge should not change significantly during a required service life of approximately 5000 operating hours or more.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als ionisierbares Gas Wasserstoff vorgesehen ist und daß die Kathode während der Gasentladung ständig mit einer dünnen Schicht eines Aluminiumoxids überzogen ist, das entweder gegenüber der Wasserstoffgasentladung resistent ist oder dessen nicht-resistenten Teile auf der Kathodenoberfläche mit Hilfe eines Zusatzes in dem Gasentladungsraum zu dem Oxid zurückgebildet sind.This object is achieved in that hydrogen is provided as the ionizable gas and that the cathode is constantly coated during the gas discharge with a thin layer of an aluminum oxide which is either resistant to the hydrogen gas discharge or its non-resistant parts on the cathode surface with the aid of a Additive in the gas discharge space to the oxide are reformed.

Unter einer gegenüber der Wasserstoffgasentladung resistenten Aluminiumoxidschicht ist dabei eine Schicht zu verstehen, die von dem Wasserstoffplasma nicht oder nur sehr wenig abgesputtert wird und die außerdem keine oder höchstens eine im Rahmen - der geforderten Lebensdauer vernachlässigbar geringe chemische Reaktion mit dem Plasma und gegebenenfalls seinen Verunreinigungen eingeht.There is an aluminum oxide layer which is resistant to the hydrogen gas discharge Understanding layer that is not or only sputtered by the hydrogen plasma and that also does not, or at most a chemical reaction with the plasma and possibly its impurities that is negligible within the framework of the required service life.

Die Verwendung von Wasserstoff bei der Bildanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung führt zu einer Reihe von Vorteilen. So läßt sich beispielsweise in der vorgesehenen Wasserstoffatmosphäre eine verhältnismäßig große Spannungsfestigkeit in einem Elektronennachbeschleunigungsraum erreichen. Außerdem ist die Stromergiebigkeit der Gasentladung, d.h. die Stromdichte auf der Kathode verhältnismäßig groß. Da ferner Wasserstoff ein leichtes Gas mit einem kleinen Atomgewicht ist, kann von den in der Gasentladüng ionisierten Gasteilchen nur eine entsprechend geringe Sputterwirkung auf die Kathodenoberfläche ausgeübt werden.The use of hydrogen in the image display device according to the invention leads to a number of advantages. For example, a relatively large dielectric strength can be achieved in an electron post-acceleration space in the hydrogen atmosphere provided. In addition, the current yield of the gas discharge, i.e. the current density on the cathode is relatively large. Furthermore, since hydrogen is a light gas with a small atomic weight, only a correspondingly small sputtering effect can be exerted on the cathode surface by the gas particles ionized in the gas discharge.

Aluminium als Kathodenmaterial ist an sich im Hinblick auf die Sputterresistenz günstig, weil das Oxid, mit dem seine Oberfläche stets überzogen ist, eine hohe Sublimationsenergie hat und nur eine verhältnismäßig geringe Brennspannung erfordert. Außerdem entstehen mit Aluminium-Kathoden zunächst sehr hochohmige Niederschläge aus Aluminiumoxid. Es hat sich jedoch gezeigt, daß je nach Präparationsbedingungen die Brennspannung eines mit Wasserstoff gefüllten Gasentladungsraumes mit Aluminium.-Kathode von ursprünglich etwa 200 V nach einer verhältnismäßig kurzen Betriebsdauer von einigen Tagen auf einen Wert von über 300 V ansteigt. Einige Zeit nach diesem Anstieg ist ein leitender metallischer Sputterniederschlag auf der als Anode für die Gasentladung dienenden Elektrode zu beobachten.-Es wurde erkannt, daß als Ursache für diesen Spannungsanstieg eine chemische Veränderung der Kathodenoberfläche, insbesondere die Entstehung metallischen Aluminiums anzusehen ist, das sich auf der ursprünglich oxidbedeckten Aluminium-Kathode ausgebildet hat. Für diese Metallschicht gibt es verschiedene Ursachen. So kann zum einen die ursprüngliche Aluminiumoxidschicht zumindest auf einem Teil der Kathode, z.B. am Rand, verbraucht,d.h. durch den Ionenbeschuß der Gasentladung entfernt sein. An diesen Stellen wird dann metallisches Aluminium abgesputtert, das sich auf noch eventuell oxidierte Aluminium-Oberflächenteile niederschlägt, und es tritt gleichzeitig eine Erhöhung der Brennspannung auf. Zum anderen besteht die Gefahr, daß noch vorhandenes Oxid oberflächlich durch das Wasserstoffplasma zu reinem Metall oder zu Aluminiumhydroxid umgewandelt wird. Auch Reaktionen des Aluminiums mit Gasverunreinigungen wie z.B. Methan sind möglich. Diese bei Verwendung von Wasserstoff auftretenden Schwierigkeiten werden gemäß der Erfindung-dadurch umgangen, daß dafür gesorgt ist, daß die Aluminium- Kathode während der Gasentladung ständig mit einer gegenüber der Wasserstoffgasentladung resistenten Aluminiumoxidschicht vollständig überzogen ist. Auf diese Weise läßt sich ein metallischer Aluminiumniederschlag vermeiden und eine weitgehend stabile Gasentladung während der geforderten Zeitdauer erreichen.Aluminum as a cathode material is inherently favorable in terms of sputter resistance because the oxide with which its surface is always coated has a high sublimation energy and requires only a relatively low operating voltage. In addition, aluminum cathodes initially produce very high-resistance precipitates from aluminum oxide. However, it has been shown that, depending on the preparation conditions, the internal voltage of a hydrogen-filled gas discharge space with aluminum cathode originally increases from approximately 200 V to a value of more than 300 V after a relatively short operating period of a few days. Some time after this surge is a conductive metallic sputter observed on the electrode serving as an anode for the gas discharge. - It was recognized that the cause of this voltage increase is a chemical change in the cathode surface, in particular the formation of metallic aluminum, which has formed on the originally oxide-covered aluminum cathode. There are various causes for this metal layer. For example, the original aluminum oxide layer on at least part of the cathode, for example at the edge, can be used up, ie removed by the ion bombardment of the gas discharge. Metallic aluminum is then sputtered at these points, which is deposited on any oxidized aluminum surface parts, and an increase in the internal voltage occurs at the same time. On the other hand, there is a risk that the oxide that is still present is superficially converted to pure metal or aluminum hydroxide by the hydrogen plasma. Reactions of aluminum with gas impurities such as methane are also possible. According to the invention, these difficulties which arise when using hydrogen are avoided by ensuring that the aluminum cathode is constantly completely covered with an aluminum oxide layer which is resistant to the hydrogen gas discharge during the gas discharge. In this way, a metallic aluminum deposit can be avoided and a largely stable gas discharge can be achieved during the required period of time.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Bildanzeigevorrichtung nach der Erfindung kann vorteilhaft in dem Gasentladungsraum eine geringe Menge'eines das Aluminium oxidierenden Gases vorhanden sein. Dieses oxidierende Gas kann beispielsweise durch Reaktion des Wasserstoffs mit einer weiteren zugesetzten Substanz gebildet sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, in dem Gasentladungsraum einen Körper vorzusehen, der durch seinen Zerfall für einen ausreichenden Partialdruck des oxidierenden Gases sorgt. Dieses dann im Füllgas vorhandene oxidierende Gas kann auftretendes metallisches Aluminium sofort oxidieren bzw. die durch Absputtern verbrauchte Oxidschicht neu bilden. Es läßt sich so die unerwünschte Instabilität der elektrischen Daten der Gasentladung in dem geforderten Zeitraum zumindest weitgehend unterdrücken.According to a further embodiment of the image display device according to the invention, a small amount can advantageously be present in the gas discharge space the aluminum oxidizing gas may be present. This oxidizing gas can be formed, for example, by reaction of the hydrogen with a further added substance. Another possibility is to provide a body in the gas discharge space, which due to its decay ensures a sufficient partial pressure of the oxidizing gas. This oxidizing gas, which is then present in the filling gas, can immediately oxidize occurring metallic aluminum or regenerate the oxide layer used up by sputtering. In this way, the undesired instability of the electrical data of the gas discharge can be at least largely suppressed in the required period.

Ferner ist es besonders vorteilhaft, eine Kathode zu verwenden, die vor der Gasentladung in der Wasserstoffatmosphäre einer kathodischen Glimmbehandlung in einer Sauerstoffatmosphäre unterzogen worden ist. Mit der Glimmbehandlung kann nämlich ein Sauerstoffvorrat in Bauteile der Gasentladungsstrecke eingebaut werden, der bei der anschließenden Gasentladung in der Wasserstoffatmosphäre zur Oxidation metallischen Aluminiums bzw. zur Neubildung von verbrauchtem Aluminiumoxid zur Verfügung steht. Außerdem ist das so gebildete Oxid besonders sputterresistent. Ein weiterer Vorteil der Sauerstoffbeglimmung besteht in einer Reinigung der Oberflächen im Gasentladungsraum, die z.B. eine unerwünschte Methanbildung in der Wasserstoffentladung weitgehend verhindert.Furthermore, it is particularly advantageous to use a cathode which has undergone a cathodic glow treatment in an oxygen atmosphere before the gas discharge in the hydrogen atmosphere. With the glow treatment, an oxygen supply can be built into components of the gas discharge path, which is available for the subsequent gas discharge in the hydrogen atmosphere for the oxidation of metallic aluminum or for the new formation of used aluminum oxide. In addition, the oxide formed in this way is particularly sputter-resistant. Another advantage of oxygen flow control is the cleaning of the surfaces in the gas discharge space, which e.g. an unwanted formation of methane in the hydrogen discharge largely prevented.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Plasma-Bildanzeigevorrichtung nach der Erfindung gehen aus den restlichen Unteransprüchen hervor.Further advantageous embodiments of the plasma image display device according to the invention go from the remaining subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung noch weiter erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 in einem Diagramm die zeitliche Änderung der Brennspannung einer Gasentladungseinrichtung bei Verwendung einer an sich bekannten Aluminium-Kathode, während in den Figuren 2 und 3 in entsprechenden Diagrammen die zeitliche Änderung der Brennspannung für Kathoden von Plasma-Bildanzeigevorrichtungen gemäß der Erfindung veranschaulicht ist. Außerdem ist in den Diagrammen der Figuren 1 und 2 die zeitliche Abnahme des Querwiderstandes zwischen Teilen der Anoden der Gasentladungseinrichtungen wiedergegeben.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and the drawing. 1 shows in a diagram the change over time in the operating voltage of a gas discharge device when using an aluminum cathode known per se, while in FIGS. 2 and 3 the corresponding change in the operating voltage for cathodes of plasma image display devices according to the invention is illustrated in corresponding diagrams is. The diagrams in FIGS. 1 and 2 also show the decrease in the transverse resistance over time between parts of the anodes of the gas discharge devices.

Zum Aufbau einer Plasma-Bildanzeigevorrichtung mit flachem Bildschirm nach der Erfindung wird vom Aufbau bekannter Bildanzeigevorrichtungen ausgegangen. Die Leuchtphosphore des Bildschirmes sollen über Elektronen oder auch über Photonen angeregt werden, die jeweils mit Hilfe einer Gasentladung erzeugt werden. Die Vorrichtung enthält deshalb ein gasdichtes Gehäuse, in dessen Innenraum, der mit Wasserstoff unter einem vorbestimmten Druck gefüllt ist, zwischen mindestens einer großflächigen Kathode und weiteren, als Hilfsanode dienenden Elektroden die Gasentladung hervorgerufen wird. Die flächenhafte Kathode, die auch unterteilt sein kann, soll dabei im wesentlichen aus Aluminium, das gegebenenfalls geringe Mengen noch weiterer Elemente enthalten kann, bestehen. In der Gasentladung wird durch den Aufprall positiver Ionen auf die Kathode einerseits für eine Nachlieferung von Elektronen gesorgt, die für die Aufrechterhaltung der Entladung notwendig sind. Andererseits entsteht dabei jedoch das Problem, daß dabei auch Kathodenmaterial losgeschlagen wird, das sich-an anderen Oberflächenteilen, z.B. an anderen Elektroden oder an den Innenwandungen des Gehäuses, niederschlägt und dort Kurzschlüsse zwischen benachbarten Leiterbahnen hervorrufen bzw. bei nicht-leitenden Niederschlägen den Stromdurchgang sperren kann. Außerdem kann sich die Kathodenoberfläche durch Abtragung ihrer Oxidschicht oder durch Reaktion mit dem Wasserstoffgas oder seinen Verunreinigungen im Laufe der Zeit ebenfalls chemisch ändern und als Folge davon zumindestlokale Veränderungen der Brennspannung und Stromdichte verursachen. Sowohl die Kathodenzerstäubung als auch die Veränderung der Gasentladungscharakteristik wirkt sich nachteilig auf die Funktiönsfähigkeit der Bildanzeigevorrichtung, insbesondere auf ihre Lebensdauer aus. Anhand der folgenden beiden Ausführungsbeispiele von Gasentladungseinrichtungen sind diese Schwierigkeiten noch weiter erläutert.For the construction of a plasma image display device with a flat screen according to the invention, the structure of known image display devices is assumed. The luminous phosphors of the screen are to be excited by electrons or also by photons, which are each generated with the aid of a gas discharge. The device therefore contains a gas-tight housing, in the interior of which is filled with hydrogen under a predetermined pressure, the gas discharge is caused between at least one large-area cathode and further electrodes serving as auxiliary anode. The flat cathode, which can also be subdivided, should consist essentially of aluminum, which may contain small amounts of other elements. In the gas discharge, the impact of positive ions on the cathode, on the one hand, ensures that electrons are subsequently supplied, which are used to maintain the electrons maintenance of the discharge are necessary. On the other hand, however, the problem arises that cathode material is also struck off, which deposits on other surface parts, for example on other electrodes or on the inner walls of the housing, and there cause short circuits between adjacent conductor tracks or block the passage of current in the case of non-conductive precipitation can. In addition, the cathode surface can also change chemically over time by removing its oxide layer or by reacting with the hydrogen gas or its impurities and as a result can cause at least local changes in the operating voltage and current density. Both the sputtering and the change in the gas discharge characteristic have a disadvantageous effect on the functionality of the image display device, in particular on its service life. These difficulties are explained in more detail using the following two exemplary embodiments of gas discharge devices.

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

Diese allgemein bei Verwendung von Aluminium-Kathoden für wasserstoffgefüllte Gasentladungseinrichtungen beobachteten Schwierigkeiten sind aus den. im Diagramm der Fig. 1 wiedergegebenen Kurven ersichtlich. Auf einer Ordinate dieses Diagramms ist zum einen die Brennspannung UB in Volt zwischen zwei Entladungselektroden einer gasdichten, wasserstoffgefüllten Gasentladungsstrecke und auf der Abszisse die Brennndauer t der Gasentladung in Tagen aufgetragen. Zum anderen ist auf einer weiteren Ordinate noch der Querwiderstand RQ in Ω zwischen den Leiterbahnen einer streifenförmig unterteilten Anode vermerkt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel, für das sich der aus dem Diagramm entnehmende Kurvenverlauf ergibt, soll die Gasentladung ununterbrochen bei einem Wasserstoffdruck von etwa 2 mbar betrieben werden. Als Kathodenmaterial ist technisches Aluminium gemäß der DIN-Bezeichnung AL99/F11 vorgesehen, das stets mit einer dünnen natürlichen Oxidschicht von einigen Nanometern Dicke überzogen ist. Die Kathode ist geätzt und 16 Stunden bei 3000C unter ständigem Abpumpen erhitzt. Die Anode enthält parallele streifenförmige Leiterbahnen aus jeweils einer Nickel-Schicht über einer Kupferschicht auf einer Glasunterlage. Die Streifen sind jeweils etwa 50 /um voneinander beabstandet und etwa 15 cm lang. Wie der mit UB gekennzeichneten Kurve des Diagramms zu entnehmen ist, kann die Brennspannung UB nur für eine beschränkte Zeit auf einem Wert von etwa 200 V gehalten werden. Die Brennspannung UB der Aluminium-Kathode steigt also nach einigen Tagen auf einen Wert von über 300 V an, der aber ebenfalls nicht stabil ist, sondern langsam weiter zunimmt. Der Spannungsanstieg kann auf metallisches Aluminium zurückgeführt werden, das sich auf der ursprünglich mit der dünnen Oxidschicht bedeckten Aluminium-Kathode ausbildet. Mit dem Ansteigen der Brennspannung UB ist, wie aus dem Verlauf der mit RQ gekennzeichneten Kurve zu entnehmen ist, gleichzeitig eine Abnahme des Querwiderstandes RQ zwischen den galvanisch getrennten Anodenstreifen verbunden. Diese Querwiderstandsabnahme wird durch metallisches Aluminium hervorgerufen, das sich auf der Anode niederschlägt.These difficulties generally observed when using aluminum cathodes for hydrogen-filled gas discharge devices are evident from the. curves shown in the diagram of FIG. 1 can be seen. The ordinate of this diagram plots the burning voltage U B in volts between two discharge electrodes of a gas-tight, hydrogen-filled gas discharge path and the burning time t of the gas discharge in days on the abscissa. On the other hand the transverse resistance R Q in Ω between the conductor tracks of a strip-shaped anode is noted on a further ordinate. According to the exemplary embodiment, for which the curve profile shown in the diagram results, the gas discharge should be operated continuously at a hydrogen pressure of approximately 2 mbar. Technical aluminum in accordance with the DIN designation AL99 / F11 is provided as the cathode material, which is always coated with a thin natural oxide layer a few nanometers thick. The cathode is etched and heated for 16 hours at 300 0 C with constant pumping. The anode contains parallel strip-shaped conductor tracks, each made of a nickel layer over a copper layer on a glass base. The strips are each / spaced from each other about 50 and about 15 cm long. As can be seen from the curve marked U B in the diagram, the operating voltage U B can only be kept at a value of approximately 200 V for a limited time. The burning voltage U B of the aluminum cathode thus rises to a value of more than 300 V after a few days, but this is also not stable, but rather slowly increases. The voltage increase can be attributed to metallic aluminum, which is formed on the aluminum cathode originally covered with the thin oxide layer. With the increase in the operating voltage U B is as can be seen from the shape of the curve marked with R Q, at the same time connected to a decrease in the shunt resistance R Q between the electrically isolated anode strips. This decrease in transverse resistance is caused by metallic aluminum, which is deposited on the anode.

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

Ein entsprechender Kurvenverlauf wird auch dann beobachtet, wenn die natürliche Oxidschicht auf den Aluminium-Kathoden durch anodische Oxidation naßchemisch oder in einer Sauerstoffentladung noch weiter verstärkt worden ist. Durch das WasserstoffPlasma der Gasentladung wird nämlich dieses Oxid zumindest teilweise zu metallischem Aluminium reduziert.A corresponding curve profile is also observed when the natural oxide layer on the aluminum cathodes has been further reinforced by anodic oxidation by wet chemical means or in an oxygen discharge. This oxide is at least partially reduced to metallic aluminum by the hydrogen plasma of the gas discharge.

Bei der Plasma-Bildanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung ist deshalb dafür gesorgt, daß die Kathode während der Gasentladung ständig mit einer dünnen Schicht eines Aluminiumoxids überzogen ist, so daß die Kathodenoberfläche gegenüber der WasserstoffGasentladung praktisch resistent erscheint. Möglichkeiten zur Gewährleistung solcher gasentladungsresistenter Oxidschichten sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen erläutert.In the plasma image display device according to the invention, it is therefore ensured that the cathode is constantly covered with a thin layer of an aluminum oxide during the gas discharge, so that the cathode surface appears practically resistant to the hydrogen gas discharge. Possibilities for ensuring such gas discharge-resistant oxide layers are explained in the following exemplary embodiments.

Gemäß diesen Ausführungsbeispielen ist eine ununterbrochene Gasentladung zwischen den Entladungselektroden vorgesehen. Bei einer Verwendung entsprechender Gasentladungseinrichtungen in Plasma-Bildanzeigevorrichtungen wird hingegen eine Kathodenstelle immer nur intermittierend belastet. So tritt nach einer Brenndauer von einigen Millisekunden eine Betriebspause ein, die im allgemeinen etwa 10 mal länger als die Brenndauer ist. Es wurde festgestellt, daß dann die Lebensdauer der Gasentladungseinrichtung, d.h. die Brenndauer bis zu dem unerwünschten Spannungsanstieg der Brennspannung UB, dementsprechend etwa 10 mal so lang anzusetzen ist wie die gemäß den Ausführungsbeispielen zu ermittelnden Brenndauern bei einem permanenten Brennen der Gasentladung.According to these exemplary embodiments, an uninterrupted gas discharge is provided between the discharge electrodes. When appropriate gas discharge devices are used in plasma image display devices, on the other hand, a cathode point is only ever intermittently loaded. After a burn time of a few milliseconds, there is a break in operation, which is generally about 10 times longer than the burn time. It was found that the service life of the gas discharge device, ie the burning time up to the undesired rise in voltage of the operating voltage U B , must accordingly be set about 10 times as long as that to be determined according to the exemplary embodiments Burning times when the gas discharge burns permanently.

Ausführungsbeispiel 3Embodiment 3

Die Gasentladungseinrichtung enthält eine Anode aus eng benachbarten, streifenförmigen Ni-Cu-Schichten gemäß dem Ausführungsbeispiel, das den Kurven des Diagramms in Fig. 1 zugrundegelegt ist. Die Kathode besteht aus Aluminium hoher Reinheit (99,98 %) und ist geätzt sowie an Luft 5 Stunden lang bei 300°C oxidiert, so daß sie mit einer dichten Aluminiumoxidschicht überzogen ist. In den Gasentladungsraum ist eine geringe Menge von 0,2 g γ-Al2O3 eingebracht. Diese Substanz kann zum Trocknen einer Atmosphäre benutzt werden und gibt umgekehrt bei sehr kleinem H20-Partialdruck Wasser ab. Nach Evakuierung läßt man in den Gasentladungsraum Wasserstoff bis zu einem Druck von 2,66 mbar einströmen und zündet anschließend die Gasentladung. Wird nun durch die Gasentladung die Oxidschicht auf der Aluminium-Kathode an einer Stelle soweit abgebaut, daß metallisches Aluminium abgesputtert werden könnte, so bildet sich an dieser Stelle mit dem in der Wasserstoffatmosphäre vorhandenen oxidierenden Gas, nämlich demThe gas discharge device contains an anode made of closely adjacent, strip-shaped Ni-Cu layers according to the exemplary embodiment, which is the basis of the curves of the diagram in FIG. 1. The cathode is made of high purity aluminum (99.98%) and is etched and oxidized in air for 5 hours at 300 ° C so that it is covered with a dense layer of aluminum oxide. A small amount of 0.2 g γ-Al 2 O 3 is introduced into the gas discharge space. This substance can be used to dry an atmosphere and, conversely, releases water at a very low H 2 0 partial pressure. After evacuation, hydrogen is allowed to flow into the gas discharge space up to a pressure of 2.66 mbar and the gas discharge is then ignited. If the oxide layer on the aluminum cathode is now degraded at one point by the gas discharge to such an extent that metallic aluminum could be sputtered off, this is where the oxidizing gas present in the hydrogen atmosphere, namely the

Wasser, sofort wieder neues Aluminiumoxid. Durch diese Zugabe einer solchen wasserabgebenden Substanz läßt sich die Lebensdauer der Gasentladungseinrichtung beträchtlich steigern. Im Diagramm der Fig. 2, dessen Koordinaten UB, R und t wie im Diagramm nach Fig. 1 gewählt sind, ist der zeitliche Verlauf der Brennspannung UB sowie der Querwiderstand an der Anode einer entsprechenden Gasentladungseinrichtung durch die mit UB bzw. RQ gekennzeichneten Kurven wiedergegeben. Wie aus dem Verlauf der UB-Kurve des Diagramms hervorgeht, tritt ein steiler Anstieg der Brennspannung UB erst nach einer ununterbrochenen Brenndauer der Gasentladung von 84 Tagen auf. Nach dem Spannungsanstieg ist ein starker Abfall des Querwiderstandes RQ zwischen den eng benachbarten Teilen der Anode zu beobachten.Water, immediately new aluminum oxide. By adding such a water-releasing substance, the service life of the gas discharge device can be increased considerably. In the diagram of FIG. 2, whose coordinates U B , R and t are selected as in the diagram according to FIG. 1, the time profile of the operating voltage U B and the transverse resistance at the anode of a corresponding gas discharge device are given by U B and R, respectively Q marked Curves shown. As can be seen from the course of the U B curve in the diagram, a steep rise in the operating voltage U B only occurs after an uninterrupted burning time of the gas discharge of 84 days. After the voltage rise, a sharp drop in the transverse resistance R Q between the closely adjacent parts of the anode can be observed.

Ausführungsbeispiel 4Embodiment 4

Bei einer dem Ausführungsbeispiel 3 weitgehend entsprechenden Gasentladungseinrichtung wird in deren Gasentladungsraum statt γ-Al2O3 als wasserabgebende. Substanz KOH eingebracht. Es läßt sich damit eine Lebensdauer der Aluminium-Kathode von über 160 Tagen erreichen. Die Menge des zugegebenen KOH muß ebenso wie die des γ-Al2O3 dem Gasentladungssystem angepaßt sein.In the case of a gas discharge device which largely corresponds to exemplary embodiment 3, instead of γ-Al 2 O 3, water is released in its gas discharge space. Substance KOH introduced. A lifetime of the aluminum cathode of over 160 days can thus be achieved. The amount of KOH added, like that of γ-Al 2 O 3, must be adapted to the gas discharge system.

Ausführungsbeispiel 5Embodiment 5

Statt einem Einbringen von H20-abgebenden Substanzen gemäß den Ausführungsbeispielen 3 und 4 in den Gasentladungsraum einer Gasentladungseinrichtung können auch oxidierende. Gase wie z.B. Sauerstoff in einer vorbestimmten Menge direkt der Wasserstoffatmosphäre zugesetzt werden. Der im Diagramm der Fig. 3 wiedergegebene Kurvenverlauf ergibt sich für ein Ausführungsbeispiel einer Gasentladungseinrichtung mit einer 02-Zugabe. Die Koordinaten UB und t des Diagramms sind entsprechend Fig. 2 gewählt. Dem Kurvenverlauf ist zu entnehmen, daß bei einer H2-Gasentladungseinrichtung mit einem H2-Druck von 2 mbar die Brennspannung UB bereits nach etwa 2 Tagen ansteigt, falls der H2-Atmosphäre kein besonderes oxidierendes Gas zugesetzt wird. Gemäß dem Ausführungsbeispiel kann jedoch dieser Spannungsanstieg UB durch Zugabe von etwa 1 % Sauerstoff für weitere 14 Tage unterdrückt werden. Durch gezielte Zugabe einer geringen Menge an Sauerstoff aus einem Vorratsbehälter läßt sich also für einen längeren Zeitraum die Brennspannung auf einem niedrigeren Spannungswert stabilisieren.Instead of introducing H 2 O-releasing substances according to working examples 3 and 4 into the gas discharge space of a gas discharge device, oxidizing agents can also be used. Gases such as oxygen are added directly to the hydrogen atmosphere in a predetermined amount. The curve shown in the diagram in FIG. 3 results for an exemplary embodiment of a gas discharge device with a 02 addition. The coordinates U B and t of the diagram are chosen in accordance with FIG. 2. The course of the curve shows that, in the case of an H 2 gas discharge device with an H 2 pressure of 2 mbar, the operating voltage U B increases after only about 2 days if the H 2 atmosphere does not special oxidizing gas is added. According to the exemplary embodiment, however, this voltage rise U B can be suppressed by adding about 1% oxygen for a further 14 days. By specifically adding a small amount of oxygen from a storage container, the operating voltage can be stabilized at a lower voltage value for a longer period.

Als Vorratsbehälter für den Sauerstoff kann beispielsweise eine Ampulle dienen, der über ein geeignetes Dosierventil durch manuelles Eingreifen wie'z.B. Knopfdruck oder automatisch bei Erreichen eines vorgegebenen Wertes der Brennspannung eine vorbestimmte Menge an Sauerstoff entnommen wird.An ampoule, for example, can serve as a storage container for the oxygen, which can be activated by a manual dosing valve such as e.g. A predetermined amount of oxygen is withdrawn at the push of a button or automatically when a predetermined value of the operating voltage is reached.

Ferner kann in dem Gasentladungsraum auch ein Körper angeordnet sein, dessen Material Sauerstoff gefunden hält und beispielsweise durch Anlegen eines thermischen Impulses etwas Sauerstoff abgibt. Der Wärmeimpuls kann wiederum bei Erreichen einer bestimmten Brennspanungsschwelle automatisch oder manuell ausgelöst werden. Ein geeignetes Material des Körpers ist z.B. Kapferoxid, mit dem bei seiner Erwärmung auf über 500°C Sauerstoffpartialdrucke erzeugt werden können, die größer als 10-8 mbar sind.Furthermore, a body can also be arranged in the gas discharge space, the material of which keeps oxygen found and releases some oxygen, for example by applying a thermal pulse. The heat pulse can in turn be triggered automatically or manually when a certain fuel voltage threshold is reached. A suitable material for the body is, for example, caper oxide, which, when heated to over 500 ° C, can generate partial oxygen pressures that are greater than 10 -8 mbar.

Wegen der großen Affinität des Aluminiums zum Sauerstoff können jedoch auch andere sauerstoffhaltige Gase, z.B. C02 oder H20, dosiert der Wasserstoffatmosphäre zugesetzt werden.Because of the great affinity of aluminum for oxygen, other oxygen-containing gases, for example C0 2 or H 2 0, can also be added in doses to the hydrogen atmosphere.

Ausführungsbeispiel 6Embodiment 6

Statt einer dosierten Zugabe von Sauerstoff in die Wasserstoffatmosphäre der Gasentladungseinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 4 kann aber auch Sauerstoff von in dem Gasentladungsraum befindlichen Kupfer- oder Kupferoxidteilen unter Mitwirken des Wasserstoffs ständig freigesetzt werden. Diese Teile können z.B. stromführende Teile einer Bildanzeigevorrichtung sein. Die Lösung einer ausreichenden Sauerstoffmenge in diesen Teilen kann vorteilhaft durch eine anodische Vorabbeglimmung in einer Sauerstoffatmosphäre erfolgen. Hierbei wird zweckmäßig ein Sauerstoffdruck zwischen etwa 0,5 und 5 mbar, beispielsweise von 1 mbar, vorgesehen.Instead of a metered addition of oxygen into the hydrogen atmosphere of the gas discharge device However, according to embodiment 4, oxygen can also be continuously released from copper or copper oxide parts located in the gas discharge space with the participation of the hydrogen. These parts can, for example, be live parts of an image display device. A sufficient amount of oxygen in these parts can advantageously be dissolved by anodic preliminary gluing in an oxygen atmosphere. An oxygen pressure between about 0.5 and 5 mbar, for example of 1 mbar, is expediently provided here.

Ausführungsbeispiel 7Embodiment 7

Ein Brennspannungsverlauf analog dem Kurvenverlauf im Diagramm der Fig. 2 ergibt sich auch für eine Gasentladungseinrichtung mit einer Nickel-Anode und einer Kathode aus technischem Aluminium (AL99/F11), die druckstrahlgeläppt ist. Die Entladungsstrecke wird 16 Stunden lang bei 300°C ausgeheizt. Außerdem wird eine kathodische Beglimmung der Kathode bei Raumtemperatur in einer Sauerstoffatmosphäre bei einem Druck von 1 mbar etwa 3 mal 10 Minuten lang vorgenommen. Zwischen den einzelnen Beglimmungsabschnitten wird der Gasentladungsraum evakuiert. Während der Glimmbehandlung beträgt die Stromdichte auf der Kathode etwa 2 mA/cm2, doch ist dieser Wert unkritisch. Mit einer solchen Vorbehandlung läßt sich zum einen ein ausreichender-Sauerstoffvorrat in Bauteile der Gasentladungsstrecke einbauen und zum anderen eine besonders sputterresistente Oxidschicht auf der Kathode erzeugen. ,Der Wasserstoff-Druck während der an- . schließenden H2-Entladung beträgt etwa 2,7 mbar. Es lassen sich so Lebensdauern von Gasentladungseinrichtungen von über 110 Tagen erreichen.A burn voltage curve analogous to the curve curve in the diagram in FIG. 2 also results for a gas discharge device with a nickel anode and a cathode made of technical aluminum (AL99 / F11), which is lapped with pressure jets. The discharge path is baked at 300 ° C for 16 hours. In addition, cathodic cooling of the cathode is carried out at room temperature in an oxygen atmosphere at a pressure of 1 mbar for about 3 times 10 minutes. The gas discharge space is evacuated between the individual gluing sections. The current density on the cathode during the glow treatment is about 2 mA / cm 2 , but this value is not critical. With such a pretreatment, on the one hand a sufficient oxygen supply can be built into components of the gas discharge path and, on the other hand, a particularly sputter-resistant oxide layer can be generated on the cathode. , The hydrogen pressure during the on. closing H 2 discharge is about 2.7 mbar. In this way, lifetimes of gas discharge devices of over 110 days can be achieved.

Ausführungsbeispiel 8Embodiment 8

Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel 7 mit einer Beglimmung der Aluminium-Kathode in einer SauerstoffAtmosphäre bei Raumtemperatur kann die Glimmbehandlung auch bei einer Temperatur von etwa 3000C durchgeführt werden. Bei Verwendung derart beglimmter Kathoden ergibt sich dann ein Kurvenverlauf in einem UB-t-Diagramm ähnlich dem nach Fig. 2. Die Lebensdauern derart präparierter Gasentladungseinrichtung betragen mindestens 240 Tage.In contrast to the embodiment 7 with a Beglimmung the aluminum cathode in an oxygen atmosphere at room temperature, the glow treatment can also be carried out at a temperature of about 300 0 C. When using such glow-coated cathodes, there is a curve in a U B -t diagram similar to that according to FIG. 2. The lifetimes of such gas discharge devices are at least 240 days.

Eine Absenkung der Beglimmungstemperatur auf etwa 150°C führt zwar zu einer Verkürzung der Lebensdauer, die jedoch immer noch oberhalb der allgemein geforderten Lebensdauer von 30 Tagen liegt.A lowering of the cooling temperature to approximately 150 ° C leads to a shortening of the service life, which is, however, still above the generally required service life of 30 days.

Ausführungsbeispiel 9Embodiment 9

Abweichend von der Vorbehandlung der Gasentladungseinrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 8 kann auch mit einem Glühen in einer Sauerstoffatmosphäre, ohne daß eine Glimmentladung bewirkt wird, der unerwünschte Anstieg der Brennspannung während der geforderten Brenndauer verhindert werden. Mit einer entsprechenden dreimaligen Glühung bei 3000C während jeweils 10 Minuten wird z.B. eine Lebensdauer von mindestens 110 Tagen erreicht.Deviating from the pretreatment of the gas discharge device according to embodiment 8, the undesired rise in the operating voltage during the required burning time can also be prevented by glowing in an oxygen atmosphere without causing a glow discharge. With a corresponding three times annealing at 300 ° C. for 10 minutes each, a service life of at least 110 days is achieved.

Bei der Kathode der Plasma-Bildanzeigevorrichtung nach der Erfindung besteht darüber hinaus bezüglich einer Variation der Betriebsbedingungen ihrer Gasentladungseinrichtung eine gute Stabilität. So ist beispielsweise eine Verdoppelung des WasserstoffDruckes unschädlich. Zweckmäßig wird ein Druck zwischen 0,5 und 5 mbar, vorzugsweise zwischen 1,5 und 3 mbar vorgesehen. Ferner kann ein Arbeitspunkt der Gasentladung gewählt werden, der leicht im anomalen Bereich liegt. Im allgemeinen entsprechen die Betriebsbedingungen jedoch einer Glimmentladung mit normalem Kathodenfall. Auch das Ausgangsmaterial der Aluminiumkathode ist nicht .kritisch. Gegebenenfalls sind auch Kathoden aus technischen Aluminiumlegierungen oder aus Galvano-Aluminium verwendbar, insbesondere, wenn diese noch gemäß den Ausführungsbeispielen 7 und 8 einer kathodischen Glimmbehandlung in einer Sauerstoffatmosphäre unterzogen werden. Außerdem kann man statt druckstrahlgeläppten auch gebürstete Al-Oberflächen verwenden.In the cathode of the plasma image display device according to the invention, there is also a variation in the operating conditions of its gas discharge device good stability. For example, doubling the hydrogen pressure is harmless. A pressure between 0.5 and 5 mbar, preferably between 1.5 and 3 mbar, is expediently provided. Furthermore, an operating point of the gas discharge can be selected which is slightly in the anomalous range. In general, however, the operating conditions correspond to a glow discharge with a normal cathode drop. The starting material of the aluminum cathode is also not critical. Optionally, cathodes made of technical aluminum alloys or galvano-aluminum can also be used, especially if they are still subjected to a cathodic glow treatment in an oxygen atmosphere according to working examples 7 and 8. In addition, you can also use brushed aluminum surfaces instead of pressure-jet lapped.

In den Ausführungsbeispielen 3 bis 9 ist jeweils nur eine Möglichkeit zur Gewährleistung bzw. Ausbildung einer gegenüber der Wasserstoffentladung resistenten Oxidschicht auf der Kathode beschrieben. Bei der Plasma-Bildanzeigevorrichtung nach der Erfindung können selbstverständlich auch mehrere dieser Möglichkeiten zugleich vorgesehen sein.In each of the exemplary embodiments 3 to 9, only one possibility for ensuring or forming an oxide layer on the cathode that is resistant to the hydrogen discharge is described. In the plasma image display device according to the invention, several of these possibilities can of course also be provided at the same time.

Claims (20)

1. Plasma-Bildanzeigevorrichtung mit einem gasdichten Gehäuse, dessen Innenraum einen Gasentladungsraum, der mit einem ionisierbaren Gas unter einem vorbestimmten Druck gefüllt ist und in dem eine elektronen- und/oder photonenerzeugende Gasentladung zwischen mindestens einer Kathode aus Aluminium mit gegebenenfalls geringem Anteil weiterer Elemente und mindestens einer weiteren Elektrode ausgebildet ist, sowie Mittel zur Ansteuerung der Bildpunkte eines flachen Bildschirms enthält, dadurch gekennzeichnet , daß als ionisierbares Gas Wasserstoff vorgesehen ist und daß die Kathode während der Gasentladung ständig mit einer dünnen Schicht eines Aluminiumoxids überzogen ist, das entweder gegenüber der Wasserstoffgasentladung resistent ist oder dessen nicht-resistenten Teile auf der Kathodenoberfläche mit Hilfe eines in dem Gasentladungsraum vorhandenen Zusatzes zu dem Oxid zurückgebildet sind.1. Plasma image display device with a gas-tight housing, the interior of which is a gas discharge space which is filled with an ionizable gas under a predetermined pressure and in which an electron and / or photon-producing gas discharge between at least one aluminum cathode with possibly a small proportion of further elements and is formed at least one further electrode, and contains means for controlling the pixels of a flat screen, characterized in that hydrogen is provided as the ionizable gas and that the cathode is constantly coated during the gas discharge with a thin layer of an aluminum oxide, which is either opposite to the hydrogen gas discharge is resistant or its non-resistant parts are reformed on the cathode surface with the help of an additive present in the gas discharge space to the oxide. 2. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Gasentladungsraum eine geringe Menge eines das Aluminium oxidierenden Gases vorhanden ist.2. Image display device according to claim 1, characterized in that a small amount of an aluminum oxidizing gas is present in the gas discharge space. 3. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur dosierten Zugabe des oxidierenden Gases in die Wasserstoffatmosphäre.3. Image display device according to claim 2, characterized by a device for the metered addition of the oxidizing gas into the hydrogen atmosphere. 4. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Zugabe des oxidierenden Gases in Abhängigkeit von der Brennspannung der Gasentladung.4. Image display device according to claim 3, characterized by adding the oxidizing gas as a function of the operating voltage of the gas discharge. 5. Bildanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch einen das oxidierende Gas oder eine sich mit dem Wasserstoff zu dem oxidierenden Gas umsetzende Gaskomponente abgebenden Körper in dem Gasentladungsraum.5. Image display device according to one of claims 2 to 4, characterized by a body in the gas discharge space which emits the oxidizing gas or a gas component which converts with the hydrogen to the oxidizing gas. 6. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen sauerstoffabgebenden Körper aus Kupfer oder Kupferoxid in dem Gasentladungsraum.6. Image display device according to claim 5, characterized by an oxygen-emitting body made of copper or copper oxide in the gas discharge space. 7. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Sauerstoffaufnahme des Körpers mittels einer anodischen Glimmbehandlung in einer Sauerstoffatmosphäre.7. Image display device according to claim 5 or 6, characterized by an oxygen uptake of the body by means of an anodic glow treatment in an oxygen atmosphere. 8. Bildanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine Sauerstoffabgabe in den Gasentladungsraum aufgrund einer Erwärmung des Körpers.8. Image display device according to one of claims 5 to 7, characterized by an oxygen release into the gas discharge space due to heating of the body. 9. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Körper eine wasserabgebende Substanz ist.9. Image display device according to claim 5, characterized in that the body is a water-releasing substance. 10. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Substanz KOH oder γ-Al2O3 ist.10. Image display device according to claim 9, characterized in that the substance is KOH or γ-Al 2 O 3 . 11. Bildanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine kathodische Glimmbehandlung der Kathode in einer Sauerstoffatmosphäre vor der Zündung der Gasentladung in der Wasserstoffatmosphäre.11. Image display device according to one of claims 1 to 10, characterized by a cathodic glow treatment of the cathode in an oxygen atmosphere before the ignition of the gas discharge in the hydrogen atmosphere. 12. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Druck der Sauerstoffatmosphäre zwischen 0,5 und 5 mbar.12. Image display device according to claim 11, characterized by a pressure of the oxygen atmosphere between 0.5 and 5 mbar. 13. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Sauerstoffdruck von etwa 1 mbar.13. Image display device according to claim 12, characterized by an oxygen pressure of about 1 mbar. 14. Bildanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch eine Glimmentladung bei Raumtemperatur.14. Image display device according to one of claims 11 to 13, characterized by a glow discharge at room temperature. 15. Bildanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch eine Glimmentladung bei mindestens 150°C, vorzugsweise mindestens 2500C.15. Image display device according to one of claims 11 to 13, characterized by a glow discharge at at least 150 ° C, preferably at least 250 0 C. 16. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Glimmentladung bei etwa 300°C.16. Image display device according to claim 15, characterized by a glow discharge at about 300 ° C. 17. Bildanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Glühbehandlung des Gasentladungsraumes mit den Elektroden in einer Sauerstoffatmosphäre vor der Zündung der Gasentladung in der Wasserstoffatmosphäre.17. Image display device according to one of claims 1 to 10, characterized by a glow treatment of the gas discharge space with the electrodes in an oxygen atmosphere before the ignition of the gas discharge in the hydrogen atmosphere. 18. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine mehrmalige Glühbehandlung des Gasentladungsraumes bei etwa 300°C.18. Image display device according to claim 17, characterized by a repeated glow treatment of the gas discharge space at about 300 ° C. 19. Bildanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch eine Gasentladung in einer Wasserstoffatmosphäre mit einem Druck zwischen 0,5 und 5 mbar.19. Image display device according to one of claims 1 to 18, characterized by a gas discharge in a hydrogen atmosphere with a pressure between 0.5 and 5 mbar. 20. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch einen Wasserstoff- druck zwischen 1,5 und 3 mbar.20. Image display device according to claim 19, characterized by a hydrogen pressure between 1.5 and 3 mbar.
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