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EP0021371A1 - Plasma display device - Google Patents

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Publication number
EP0021371A1
EP0021371A1 EP80103475A EP80103475A EP0021371A1 EP 0021371 A1 EP0021371 A1 EP 0021371A1 EP 80103475 A EP80103475 A EP 80103475A EP 80103475 A EP80103475 A EP 80103475A EP 0021371 A1 EP0021371 A1 EP 0021371A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plasma display
display according
trenches
plates
disks
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP80103475A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Reinhard Dr. Dahlberg
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.)
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Publication of EP0021371A1 publication Critical patent/EP0021371A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01J17/492—Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current with crossed electrodes

Definitions

  • the invention relates to a flat plasma display which is stable against the external mechanical pressure.
  • plasma displays are also of considerable importance in industrial applications.
  • a point of light is formed by a gas discharge that z. B. forms between two (at a distance) crossed wires near the crossing point.
  • the wires must be in a dilute gas of e.g. B. are some torr gas pressure, and the electrical voltage between the two wires must be high enough (z. B. 100 volts) for the gas discharge to ignite.
  • the gas pressure for the gas discharge is relatively low, practically the entire outside atmospheric pressure lies on the (mostly flat) housing of the plasma display. This leads to a deflection of the delimiting glass plates, especially in the case of large-area displays, which jeopardizes the mechanical stability of the display with increasing area size.
  • the object of the present invention is to produce plasma displays in a mechanically stable manner even with very large areas. It achieves this object in that two plates or disks made of electrically insulating material are provided, that one side on both plates or disks has a structure with alternating, parallel ridges and trenches, that there is a metallically conductive electrode in each trench, and that the two plates or disks, with their structured sides, are placed one on top of the other in such a way that the ramparts intersect and touch each other in the structures of the two disks, so that the trenches, which also intersect, create cavities which are mechanically stabilized against external pressure by the crossed, overlying ramparts, and that a punctiform plasma discharge can be generated in these cavities by applying an electrical voltage between an electrode of one plate or disk and an electrode of the other plate or disk.
  • At least one of the two plates can be transparent to visible light.
  • the two plates or disks can be made of inorganic or organic insulator material such as. B. glass, quartz, sapphire, spinel, ceramics u. a. or polycarbonate, polyacrylic and. a. consist.
  • inorganic or organic insulator material such as. B. glass, quartz, sapphire, spinel, ceramics u. a. or polycarbonate, polyacrylic and. a. consist.
  • the metallically conductive electrode can be designed as an electrically conductive layer.
  • the metallic conductive electrode can also be a wire or a band made of metal or an alloy.
  • the surface of the metallically conductive electrodes can be coated with a layer which has a smaller work function for electrons.
  • the surface of the ramparts and trenches of the structure of both disks can be coated with a translucent, electrically high-resistance layer, such as, for. B. Sn0 2 or In 2 0 3 ' which acts as an ignition electrode after applying a voltage to two metallically conductive electrodes at their crossing point.
  • a translucent, electrically high-resistance layer such as, for. B. Sn0 2 or In 2 0 3 ' which acts as an ignition electrode after applying a voltage to two metallically conductive electrodes at their crossing point.
  • the metallically conductive electrode working as a cathode can also be brought to an elevated temperature with the aid of an additional electrical heating current.
  • the ignition voltage for the punctiform plasma discharges can also be reduced by irradiation with ultraviolet light or with ionizing radiation.
  • Different colors of the plasma discharge can also be generated by a different gas filling (with negative pressure) in the cavities formed by the trenches.
  • a different gas filling with negative pressure
  • the surface of the trenches can also be coated with a phosphor for a specific color, the gas discharge being used in a manner known per se only to excite this phosphor coating with UV radiation.
  • the two plates or panes of the plasma display are preferably made of glass. At their edges they are fused together in a vacuum-tight manner or otherwise sealed. The metallic electrodes are led to the outside as melts or bushings.
  • three plasma displays with the colors red, green and blue can also be arranged one above the other in such a way that the luminous dots in all three displays come to lie exactly one above the other or somewhat offset one above the other.
  • These color triplets of illuminated dots lying one above the other can be controlled in such a way that a colored image is emitted.
  • a perforated mask can be used in a manner known per se for sharper geometric delimitation of each light point.
  • This can consist of a suitable film. But it can also - e.g. B. as a metal film - be applied directly to one of the two plates or disks.
  • Embodiment 1 shows a plasma display with 25 pixels for blue light.
  • Embodiment 2 shows a plasma display that is composed of 3 single-color displays.
  • Embodiment 3 shows a plasma display as a flat color screen with three phosphor coatings for the colors blue, green and red.
  • 1 a is a glass plate, into which five V-shaped trenches 4 running parallel to one another are introduced are.
  • the trenches 4, which partially carry the metal layer 5 which is also drawn up over the outer edge of the plate 1, are separated from one another by the ramparts 3.
  • FIG. 1a is a ceramic plate, in which five V-shaped trenches 4 running parallel to one another are also introduced. These trenches carry the metal layers 6, which extend to the side surface of the plate 2 for better contactability. Both plates 1 and 2 are placed on top of each other with respect to the structures rotated by 90 ° in the plane of the disk, so that the ramparts 3 of both plates 1 and 2 cross and touch. As shown in Fig 1b., A wire 5 are welded to each x and metal layer 6, a wire 6 x to each metal layer 5. The connecting wires preferably run parallel to the plate plane and perpendicular to the plate edge.
  • the plates 1 and 2 are fused at their edges with glass 15 and the wires 5 x and 6 x are guided through the meltings 7 to the outside.
  • the trenches 4 between the plates 1 and 2 are filled with nitrogen of 5 Torr, so that practically the entire atmospheric pressure compresses the plates 1 and 2. This pressure is absorbed by the intersecting and touching ramparts 3.
  • a gas discharge occurs at the intersection of the associated metal layers 5 and 6 in FIG. 1a, through which punctiform blue light is emitted through the plate 1.
  • the arrangement With the help of a corresponding electrical control circuit, the arrangement thus forms a blue display with 25 illuminated dots in a manner known per se.
  • Fig. 2 three displays of glass plates 1 and 2 with ramparts 3 and trenches 4 are assembled into a functional unit.
  • the top display has a red glowing, the middle a green glowing and the bottom display a blue glowing gas discharge.
  • Each display has a shadow mask 9 on its surface, the windows 14 of which are located exactly above the point-like plasma discharges.
  • the displays are composed, lying.
  • metal-conducting electrodes 5 and 6 4 metal wires are used in all trenches. 6 are the cathode wires, which are at the same electrical potential.
  • the electrical voltage to the anode wires 5 is controlled in each case for three wires 5 lying one above the other via the connections 8rt for red, 8gn for green and 8bl for blue so that mixed colored light 10 is emitted through the windows 14 of the shadow mask 9.
  • the width of the trenches 4 in the three displays is 1.5. 10 2 cm, their distance is 5. 10- 3 cm.
  • the thickness of each plate 1 and 2 is 0.1 cm.
  • the cathode wires 6 are coated with an alkali oxide layer to lower the ignition voltage of the plasma discharge.
  • Each plate 1 and 2 has e.g. B. 500 parallel trenches 4.
  • the active area of the display which is 0.6 cm thick, is 10 x 10 cm 2 . With the help of an appropriate control, the display of a colored image with 2.5 is on this surface. 10 5 pixels possible.
  • each trench 4 in a group of three is coated with a layer of a phosphor for blue 11, green 12 and red 13 light emission.
  • each trench 4 contains a wire 5 with a thickness of 5.
  • the lower plate 2 in Fig. 3 is also made of glass with a thickness of 0.25 cm.
  • the plate 2 also has a structure on one of its two sides with trenches 4 and walls 3 running parallel to one another.
  • the trenches have a width of 8. 10 -2 cm and a depth of 1.10 -2 cm. Ridges 3 with a minimum width of 2 run between these trenches 4. 1 0 -2 cm.
  • Nickel strips 6 are inserted into the trenches 4 as cathodes. 10-2 cm wide and 1. 10 -2 cm thick are. They are covered with a layer of amalgam.
  • the structures of the plates 1 and 2 are rotated by 90 ° relative to one another in the plane of the pane with their structured surface sides, as shown in a detail in FIG. 3.
  • the trenches 4 are filled with argon of about 0.1 torr and also contain mercury vapor.
  • the plasma discharge (in the argon-mercury mixture) at the intersections of the cathodes 6 and anodes 5 generates ultraviolet light, which in turn stimulates the phosphor coatings 11, 12 and 13 to emit blue, green and red light.
  • the electrical voltage is always placed between the anodes 5 and the cathodes 6 so that three anodes for red, green and blue light give a mixed-colored light emission 10 for a light spot, the sharpness of which is increased with the aid of a window 14 of the shadow mask 9 .
  • the non-structured side of the lower glass plate 2 has a metallic reflection layer 16.
  • the display allows the reproduction of a colored image with approx. 3.6. 10 5 pixels.
  • the plasma display according to the invention can be used for image reproduction or for optical reproduction of any information be used in a two-tone contrast display or in a colored display.
  • This can be, for example, a flat television screen or display devices in measurement or data technology.

Landscapes

  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)

Abstract

A plasma display device consists of two plates or discs (1 and 2) of electrically insulating material, one side on both plates or discs (1, 2) having a structure with alternating, parallel walls (3) and trenches (4), and a metallic conducting electrode (5 and 6) being located in each trench (4). The two plates or discs (1,2) are located with their structured sides on top of each other such that the walls (3) in the structures of both discs (1, 2) cross over and contact one another such that the trenches (4), which likewise cross over one another, produce cavities which are mechanically stabilised against external pressure by the crossing walls (3) located on them. A point-by-point plasma discharge can be generated in these cavities (6) by application of an electrical voltage between an electrode (5) on the one plate or disc (1) and an electrode (6) on the other plate or disc (2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein flaches Plasma-Display, welches gegen den mechanischen Außendruck stabil ist.The invention relates to a flat plasma display which is stable against the external mechanical pressure.

Neben Displays aus Flüssigkristallen und Displays mit Lichtemittierenden Dioden haben in der großtechnischen Anwendung auch Plasma-Displays eine erhebliche Bedeutung. Beim Plasma-Display wird ein Lichtpunkt durch eine Gasentladung gebildet, die sich z. B. zwischen zwei (mit Abstand) gekreuzten Drähten in der Nähe des Kreuzungspunktes ausbildet. Die Drähte müssen sich dazu in einem verdünnten Gas von z. B. einigen Torr Gas-Druck befinden, und die elektrische Spannung zwischen den beiden Drähten muß hoch genug sein (z. B. 100 Volt), damit die Gasentladung zündet. Da der Gasdruck für die Gasentladung relativ klein ist, liegt praktisch der gesamte atmosphärische Außendruck auf dem (meistens flachen) Gehäuse des Plasma-Displays. Dies führt vor allem bei großflächigeren Displays zu einer Durchbiegung der begrenzenden Glasplatten, wodurch die mechanische Stabilität des Displays mit zunehmender Flächengröße gefährdet ist.In addition to displays made of liquid crystals and displays with light-emitting diodes, plasma displays are also of considerable importance in industrial applications. In the plasma display, a point of light is formed by a gas discharge that z. B. forms between two (at a distance) crossed wires near the crossing point. The wires must be in a dilute gas of e.g. B. are some torr gas pressure, and the electrical voltage between the two wires must be high enough (z. B. 100 volts) for the gas discharge to ignite. Since the gas pressure for the gas discharge is relatively low, practically the entire outside atmospheric pressure lies on the (mostly flat) housing of the plasma display. This leads to a deflection of the delimiting glass plates, especially in the case of large-area displays, which jeopardizes the mechanical stability of the display with increasing area size.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, Plasma-Displays auch mit sehr großen Flächen mechanisch stabil herzustellen. Sie löst diese Aufgabe dadurch, daß zwei Platten oder Scheiben aus elektrisch isolierendem Material vorgesehen sind, daß eine Seite auf beiden Platten oder Scheiben eine Struktur mit abwechselnden, parallelen Wällen und Gräben aufweist, daß sich in jedem Graben eine metallisch leitende Elektrode befindet, und daß die beiden Platten oder Scheiben mit ihren strukturierten Seiten so aufeinandergelegt sind, daß die Wälle in den Strukturen beider Scheiben sich überkreuzen und berühren, so daß durch die sich ebenfalls überkreuzenden Gräben Hohlräume entstehen, welche gegen Außendruck durch die gekreuzten, aufliegenden Wälle mechanisch stabilisiert sind, und daß in diesen Hohlräumen durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen eine Elektrode der einen Platte oder Scheibe und eine Elektrode der anderen Platte oder Scheibe eine punktförmige Plasma-Entladung erzeugbar ist.The object of the present invention is to produce plasma displays in a mechanically stable manner even with very large areas. It achieves this object in that two plates or disks made of electrically insulating material are provided, that one side on both plates or disks has a structure with alternating, parallel ridges and trenches, that there is a metallically conductive electrode in each trench, and that the two plates or disks, with their structured sides, are placed one on top of the other in such a way that the ramparts intersect and touch each other in the structures of the two disks, so that the trenches, which also intersect, create cavities which are mechanically stabilized against external pressure by the crossed, overlying ramparts, and that a punctiform plasma discharge can be generated in these cavities by applying an electrical voltage between an electrode of one plate or disk and an electrode of the other plate or disk.

Das Konstruktions-Prinzip der gekreuzten parallelen Wälle ist bereits in der deutschen Offenlegungsschrift P 25 47 262 beschrieben worden. Die Ausbildung dieses Prinzips zu einem Plasma-Display wird dort jedoch nicht erwähnt.The construction principle of the crossed parallel ramparts has already been described in German Offenlegungsschrift P 25 47 262. The formation of this principle as a plasma display is not mentioned there.

Bei der vorliegenden Erfindung kann mindestens eine der beiden Platten für sichtbares Licht durchlässig sein.In the present invention, at least one of the two plates can be transparent to visible light.

Die beiden Platten oder Scheiben können aus anorganischem oder organischem Isolatormaterial wie z. B. Glas, Quarz, Saphir, Spinell, Keramik u. a. oder Polycarbonat, Polyacryl u. a. bestehen.The two plates or disks can be made of inorganic or organic insulator material such as. B. glass, quartz, sapphire, spinel, ceramics u. a. or polycarbonate, polyacrylic and. a. consist.

Die metallisch leitende Elektrode kann als elektrisch leitende Schicht ausgebildet sein.The metallically conductive electrode can be designed as an electrically conductive layer.

Die metallisch leitende Elektrode kann jedoch auch ein Draht oder ein Band aus Metall oder einer Legierung sein.However, the metallic conductive electrode can also be a wire or a band made of metal or an alloy.

Die Oberfläche der metallisch leitenden Elektroden kann mit einer Schicht überzogen sein, welche eine kleinere Austrittsarbeit für Elektronen aufweist.The surface of the metallically conductive electrodes can be coated with a layer which has a smaller work function for electrons.

Die Oberfläche der Wälle und Gräben der Struktur beider Scheiben kann mit einer lichtdurchlässigen elektrisch hochohmigen Schicht überzogen sein wie z. B. Sn02 oder In203' welche nach Anlegen einer Spannung an zwei metallisch leitende Elektroden an deren Kreuzungspunkt als Zündelektrode wirkt.The surface of the ramparts and trenches of the structure of both disks can be coated with a translucent, electrically high-resistance layer, such as, for. B. Sn0 2 or In 2 0 3 ' which acts as an ignition electrode after applying a voltage to two metallically conductive electrodes at their crossing point.

Die als Kathode arbeitende metallisch leitende Elektrode kann zur Herabsetzung der Zündspannung auch mit Hilfe eines zusätzlichen elektrischen Heizstromes auf erhöhte Temperatur gebracht werden.In order to reduce the ignition voltage, the metallically conductive electrode working as a cathode can also be brought to an elevated temperature with the aid of an additional electrical heating current.

Die Zündspannung für die punktförmigen Plasma-Entladungen kann auch durch Bestrahlen mit ultraviolettem Licht oder mit ionisierender Strahlung herabgesetzt werden.The ignition voltage for the punctiform plasma discharges can also be reduced by irradiation with ultraviolet light or with ionizing radiation.

Durch eine unterschiedliche Gasfüllung (mit Unterdruck) in den durch die Gräben gebildeten Hohlräumen lassen sich auch unterschiedliche Farben der Plasma-Entladung erzeugen. So erzeugt z. B. eine Argon Helium-Füllung die Farbe grün, eine Stickstoff-Füllung die Farbe blau, eine Helium-Neon-Füllung die Farbe rot/orange und eine C02-Füllung die Farbe weiß.Different colors of the plasma discharge can also be generated by a different gas filling (with negative pressure) in the cavities formed by the trenches. So z. B. an argon helium filling the color green, a nitrogen filling the color blue, a helium-neon filling the color red / orange and a C0 2 filling the color white.

Die Oberfläche der Gräben kann jedoch auch mit einem Leuchtstoff für eine bestimmte Farbe belegt sein, wobei in an sich bekannter Weise die Gasentladung nur zur Anregung dieser Leuchtstoff-Belegung mit UV-Strahlung benutzt wird.However, the surface of the trenches can also be coated with a phosphor for a specific color, the gas discharge being used in a manner known per se only to excite this phosphor coating with UV radiation.

Die beiden Platten oder Scheiben des Plasma-Displays bestehen vorzugsweise aus Glas. Sie sind an ihren Rändern vakuumdicht miteinander verschmolzen oder anderweitig verschlossen. Die metallischen Elektroden sind als Einschmelzungen oder Durchführungen nach außen geführt.The two plates or panes of the plasma display are preferably made of glass. At their edges they are fused together in a vacuum-tight manner or otherwise sealed. The metallic electrodes are led to the outside as melts or bushings.

Gemäß der Erfindung können auch drei Plasma-Displays mit den Farben rot, grün und blau so übereinander angeordnet sein, daß die Leuchtpunkte in allen drei Displays genau übereinander oder etwas versetzt übereinander zu liegen kommen. Diese Farb-Tripletts von übereinander liegenden Leuchtpunkten können so angesteuert werden, daß ein farbiges Bild abgestrahlt wird.According to the invention, three plasma displays with the colors red, green and blue can also be arranged one above the other in such a way that the luminous dots in all three displays come to lie exactly one above the other or somewhat offset one above the other. These color triplets of illuminated dots lying one above the other can be controlled in such a way that a colored image is emitted.

Zur schärferen geometrischen Begrenzung jedes Lichtpunktes kann in an sich bekannter Weise eine Lochmaske verwendet werden. Diese kann aus einer geeigneten Folie bestehen. Sie kann aber auch - z. B. als Metallfilm - auf eine der beiden Platten oder Scheiben direkt aufgebracht sein.A perforated mask can be used in a manner known per se for sharper geometric delimitation of each light point. This can consist of a suitable film. But it can also - e.g. B. as a metal film - be applied directly to one of the two plates or disks.

Im folgenden wird die Erfindung in 3 Ausführungsbeispielen näher beschrieben.The invention is described in more detail below in three exemplary embodiments.

Ausführungsbeispiel 1 zeigt ein Plasma-Display mit 25 Bildpunkten für blaues Licht.Embodiment 1 shows a plasma display with 25 pixels for blue light.

Ausführungsbeispiel 2 zeigt ein Plasma-Display, das aus 3 einfarbigen Displays zusammengesetzt ist.Embodiment 2 shows a plasma display that is composed of 3 single-color displays.

Ausführungsbeispiel 3 zeigt ein Plasma-Display als flachen Farb-Bildschirm mit drei Leuchtstoffbeschichtungen für die Farben blau, grün und rot.Embodiment 3 shows a plasma display as a flat color screen with three phosphor coatings for the colors blue, green and red.

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

In Fig. 1a ist 1 eine Glasplatte, in welche fünf V-förmige und parallel zueinander verlaufende Gräben 4 eingebracht sind. Die Gräben 4, welche teilweise die auch über den Aussenrand der Platte 1 hochgezogene Metallschicht 5 tragen, sind durch die Wälle 3 voneinander getrennt.1 a is a glass plate, into which five V-shaped trenches 4 running parallel to one another are introduced are. The trenches 4, which partially carry the metal layer 5 which is also drawn up over the outer edge of the plate 1, are separated from one another by the ramparts 3.

2 in Fig. 1a ist eine Keramik-Platte, in welche ebenfalls fünf V-förmige parallel zueinander verlaufende Gräben 4 eingebracht sind. Diese Gräben tragen die Metallschichten 6, die sich zur besseren Kontaktierbarkeit auf die Seitenfläche der Platte 2 erstrecken. Beide Platten 1 und 2 sind bezüglich der Strukturen um 90° in der Scheibenebene gegeneinander verdreht aufeinandergelegt, so daß die Wälle 3 beider Platten 1 und 2 sich kreuzen und berühren. Wie in Fig. 1b-dargestellt, sind an jede Metallschicht 5 ein Draht 5x und an jede Metallschicht 6 ein Draht 6x angeschweißt. Die Anschlußdrähte verlaufen dabei vorzugsweise parallel zur Plattenebene und senkrecht zur Plattenkante. Die Platten 1 und 2 sind an ihren Rändern mit Glas 15 verschmolzen und die Drähte 5x und 6x sind durch die Einschmelzungen 7 hindurch nach außen geführt. Die Gräben 4 zwischen den Platten 1 und 2 sind mit Stickstoff von 5 Torr gefüllt, so daß praktisch der gesamte atmosphärische Aussendruck die Platten 1 und 2 zusammendrückt. Dieser Druck wird von den sich kreuzenden und berührenden Wällen 3 aufgefangen. Durch Anlegen einer hinreichend großen elektrischen Spannung zwischen einen Draht 5x und einen Draht 6x entsteht eine Gasentladung am Kreuzungspunkt der zugehörigen Metallschichten 5 und 6 in Fig. 1a, durch welche punktförmiges blaues Licht durch die Platte 1 emittiert wird. Mit Hilfe einer entsprechenden elektrischen Ansteuerschaltung bildet die Anordnung somit in an sich bekannter Weise ein blaues Display mit 25 Leuchtpunkten.2 in FIG. 1a is a ceramic plate, in which five V-shaped trenches 4 running parallel to one another are also introduced. These trenches carry the metal layers 6, which extend to the side surface of the plate 2 for better contactability. Both plates 1 and 2 are placed on top of each other with respect to the structures rotated by 90 ° in the plane of the disk, so that the ramparts 3 of both plates 1 and 2 cross and touch. As shown in Fig 1b., A wire 5 are welded to each x and metal layer 6, a wire 6 x to each metal layer 5. The connecting wires preferably run parallel to the plate plane and perpendicular to the plate edge. The plates 1 and 2 are fused at their edges with glass 15 and the wires 5 x and 6 x are guided through the meltings 7 to the outside. The trenches 4 between the plates 1 and 2 are filled with nitrogen of 5 Torr, so that practically the entire atmospheric pressure compresses the plates 1 and 2. This pressure is absorbed by the intersecting and touching ramparts 3. By applying a sufficiently large electrical voltage between a wire 5x and a wire 6x, a gas discharge occurs at the intersection of the associated metal layers 5 and 6 in FIG. 1a, through which punctiform blue light is emitted through the plate 1. With the help of a corresponding electrical control circuit, the arrangement thus forms a blue display with 25 illuminated dots in a manner known per se.

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

In Fig. 2 sind in einer Ausschnittdarstellung drei Displays aus Glasplatten 1 und 2 mit Wällen 3 und Gräben 4 zu einer Funktionseinheit zusammengesetzt. Das oberste Display hat eine rot leuchtende, das mittlere eine grün leuchtende und das unterste Display eine blau leuchtende Gasentladung. Jedes Display trägt an der Oberfläche eine Lochmaske 9, deren Fenster 14 sich genau über den punktförmigen Plasma-Entladungen befinden. Die Displays sind so zusammengesetzt, liegen. Als metallisch leitende Elektroden 5 und 6 sind in allen Gräben 4 Metalldrähte verwendet. 6 sind die Kathodendrähte, die auf gleichem elektrischen Potential liegen. Die elektrische Spannung an die Anoden-Drähte 5 wird jeweils für drei übereinander liegende Drähte 5 über die Anschlüsse 8rt für rot, 8gn für grün und 8bl für blau so gesteuert, daß durch die Fenster 14 der Lochmaske 9 gemischt farbiges Licht 10 emittiert wird. Die Breite der Gräben 4 in den drei Displays ist 1,5 . 102 cm, ihr Abstand ist 5 . 10-3 cm. Die Dicke jeder Platte 1 und 2 ist 0,1 cm. Die Kathodendrähte 6 sind mit einer Alkali-Oxydschicht zur Erniedrigung der Zündspannung der Plasma-Entladung überzogen. Jede Platte 1 und 2 hat z. B. 500 parallele Gräben 4. Die aktive Fläche des Displays, das 0,6 cm dick ist, beträgt 10 x 10 cm2. Mit Hilfe einer entsprechenden Ansteuerung ist auf dieser Fläche die Darstellung eines farbigen Bildes mit 2,5 . 105 Bildpunkten möglich.In Fig. 2 three displays of glass plates 1 and 2 with ramparts 3 and trenches 4 are assembled into a functional unit. The top display has a red glowing, the middle a green glowing and the bottom display a blue glowing gas discharge. Each display has a shadow mask 9 on its surface, the windows 14 of which are located exactly above the point-like plasma discharges. The displays are composed, lying. As metal-conducting electrodes 5 and 6, 4 metal wires are used in all trenches. 6 are the cathode wires, which are at the same electrical potential. The electrical voltage to the anode wires 5 is controlled in each case for three wires 5 lying one above the other via the connections 8rt for red, 8gn for green and 8bl for blue so that mixed colored light 10 is emitted through the windows 14 of the shadow mask 9. The width of the trenches 4 in the three displays is 1.5. 10 2 cm, their distance is 5. 10- 3 cm. The thickness of each plate 1 and 2 is 0.1 cm. The cathode wires 6 are coated with an alkali oxide layer to lower the ignition voltage of the plasma discharge. Each plate 1 and 2 has e.g. B. 500 parallel trenches 4. The active area of the display, which is 0.6 cm thick, is 10 x 10 cm 2 . With the help of an appropriate control, the display of a colored image with 2.5 is on this surface. 10 5 pixels possible.

Ausführungsbeispiel 3Embodiment 3

In Fig. 3 ist 1 eine Glasplatte von 0,25 cm Dicke, welche eine einseitige Struktur mit parallel zueinander verlaufenden Gräben 4 hat. Die Gräben 4 haben eine Breite von 2 . 10-2 cm und eine Tiefe von 1,5 . 10-2 cm. Die dazwischen liegenden Wälle 3 sind an ihrer schmalsten Stelle, die die Stirnfläche bildet, 1 . 10-2 cm breit. Nach jeweils einer Dreier-Gruppe von Gräben 4 ist der Wall 3x zur nächsten Dreier-Gruppe von Gräben 4 2 . 10-2 cm breit und damit doppelt so breit, wie die in der Dreiergruppe liegenden Wälle. Je ein Graben 4 in einer Dreiergruppe ist mit einer Schicht eines Leuchtstoffes für blaue 11, grüne 12 und rote 13 Lichtemission überzogen. Als metallisch leitende Elektrode 5 enthält jeder Graben 4 einen Draht 5 mit einer Dicke von 5 . 10-3 cm als Anode. Die untere Platte 2 in Fig. 3 besteht ebenfalls aus Glas mit einer Dicke von 0,25 cm. Die Platte 2 hat auf einer ihrer beiden Seiten ebenfalls eine Struktur mit parallel zueinander verlaufenden Gräben 4 und Wällen 3. Die Gräben haben eine Breite von 8 . 10-2 cm und eine Tiefe von 1.10-2 cm. Zwischen diesen Gräben 4 verlaufen Wälle 3 mit einer minimalen Breite von 2 . 10 -2 cm. In die Gräben 4 sind als Kathoden Nickelbänder 6 eingelegt, die 6 . 10-2 cm breit und 1 . 10-2 cm dick sind. Sie sind mit einer Schicht Amalgam überzogen.3, 1 is a glass plate 0.25 cm thick, which has a one-sided structure with trenches 4 running parallel to one another. The trenches 4 have a width of 2. 10 -2 cm and a depth of 1.5. 10 -2 cm. The walls 3 in between are at their narrowest point, which forms the end face, 1. 10-2 cm wide. After each group of three trenches 4, the wall is three times to the next group of three trenches 4 2. 10 -2 cm wide and thus twice as wide as the ramparts in the group of three. Each trench 4 in a group of three is coated with a layer of a phosphor for blue 11, green 12 and red 13 light emission. As a metallic conductive Electrode 5, each trench 4 contains a wire 5 with a thickness of 5. 10 -3 cm as an anode. The lower plate 2 in Fig. 3 is also made of glass with a thickness of 0.25 cm. The plate 2 also has a structure on one of its two sides with trenches 4 and walls 3 running parallel to one another. The trenches have a width of 8. 10 -2 cm and a depth of 1.10 -2 cm. Ridges 3 with a minimum width of 2 run between these trenches 4. 1 0 -2 cm. Nickel strips 6 are inserted into the trenches 4 as cathodes. 10-2 cm wide and 1. 10 -2 cm thick are. They are covered with a layer of amalgam.

Die Platten 1 und 2 sind bezüglich ihrer Strukturen um 90° gegeneinander in der Scheibenebene verdreht mit ihren strukturierten Oberflächenseiten zusammengesetzt, wie dies in einem Ausschnitt in Fig. 3 dargestellt ist. Die Gräben 4 sind mit Argon von etwa 0,1 Torr gefüllt und enthalten ausserdem noch Quecksilber-Dampf. Die Plasma-Entladung (im Argon-Quecksilber-Gemisch) an'den Kreuzungspunkten der Kathoden 6 und Anoden 5 erzeugt ultraviolettes Licht, das seinerseits die Leuchtstoff-Beläge 11, 12 und 13 zur Emission von blauem, grünem und rotem Licht anregt. Die elektrische Spannung ist zwischen die Anoden 5 und die Kathoden 6 immer so gelegt, daß-drei Anoden für rotes, grünes und blaues Licht eine gemischt-farbige Lichtemission 10 für einen Lichtpunkt ergeben, dessen Schärfe mit Hilfe eines Fensters 14 der Lochmaske 9 erhöht wird.The structures of the plates 1 and 2 are rotated by 90 ° relative to one another in the plane of the pane with their structured surface sides, as shown in a detail in FIG. 3. The trenches 4 are filled with argon of about 0.1 torr and also contain mercury vapor. The plasma discharge (in the argon-mercury mixture) at the intersections of the cathodes 6 and anodes 5 generates ultraviolet light, which in turn stimulates the phosphor coatings 11, 12 and 13 to emit blue, green and red light. The electrical voltage is always placed between the anodes 5 and the cathodes 6 so that three anodes for red, green and blue light give a mixed-colored light emission 10 for a light spot, the sharpness of which is increased with the aid of a window 14 of the shadow mask 9 .

Zur Erhöhung der Helligkeit trägt die nicht strukturierte Seite der unteren Glasplatte 2 eine metallische Reflexions-schicht 16. Auf einer aktiven Fläche von ca. 55 x 65 cm2 gestattet das Display die Wiedergabe eines farbigen Bildes mit ca. 3,6 . 105 Bildpunkten.To increase the brightness, the non-structured side of the lower glass plate 2 has a metallic reflection layer 16. On an active area of approx. 55 x 65 cm 2 , the display allows the reproduction of a colored image with approx. 3.6. 10 5 pixels.

Das erfindungsgemäße Plasma-Display kann, wie sich aus den Ausführungsbeispielen anschaulich ergibt, zur Bildwiedergabe bzw. zur optischen Wiedergabe beliebiger Informationen in einer zweifarbigen Kontrastdarstellung oder in einer farbigen Darstellung verwendet werden. Es kann sich dabei beispielsweise um einen flachen Fernsehbildschirm oder um Wiedergabevorrichtungen in der Meß- oder Datentechnik handeln.As can clearly be seen from the exemplary embodiments, the plasma display according to the invention can be used for image reproduction or for optical reproduction of any information be used in a two-tone contrast display or in a colored display. This can be, for example, a flat television screen or display devices in measurement or data technology.

BezugsziffernReference numbers

  • 1 Platte oder Scheibe 11 plate or disc 1
  • 2 Platte oder Scheibe 22 plate or disc 2
  • 3,3x Wall3.3 x wall
  • 4 Graben4 trenches
  • 5,5x metallisch leitende Elektrode (Anode)5.5 x metallic conductive electrode (anode)
  • 6,6x metallisch leitende Elektrode (Kathode)6.6 x metallic conductive electrode (cathode)
  • 7 Einschmelzung7 Meltdown
  • 8rt Ansteuerung für rot-Entladung8rt control for red discharge
  • 8gn Ansteuerung für grün-Entladung8gn control for green discharge
  • 8bl Ansteuerung für blau-Entladung8bl control for blue discharge
  • 9 Lochmaske9 shadow mask
  • 10 farbiges Licht10 colored lights
  • 11 Leuchtstoff-Belag für blaues Licht11 Fluorescent covering for blue light
  • 12 Leuchtstoff-Belag für grünes Licht12 Fluorescent covering for green light
  • 13 Leuchtstoff-Belag für rotes Licht13 Fluorescent covering for red light
  • 14 Fenster in der Lochmaske14 windows in the shadow mask
  • 15 Glasverschmelzung der Platten 1 und 215 Glass fusion of panels 1 and 2
  • 16 metallische Reflexions-Schicht16 metallic reflection layer

Claims (17)

1) Plasma-Display, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Platten oder Scheiben (1 und 2) aus elektrisch isolierendem Material vorgesehen sind, daß eine Seite auf beiden Platten oder Scheiben (1, 2) eine Struktur mit abwechselnden, parallelen Wällen (3) und Gräben (4) aufweist, daß sich in jedem Graben (4) eine metallisch leitende Elektrode (5 und 6) befindet, und daß die beiden Platten oder Scheiben (1, 2) mit ihren strukturierten Seiten so aufeinander gelegt sind, daß die Wälle (3) in den Strukturen beider Scheiben (1, 2) sich überkreuzen und berühren, so daß durch die sich ebenfalls überkreuzenden Gräben (4) Hohlräume entstehen, welche gegen Außendruck durch die gekreuzten, aufliegenden Wälle (3) mechanisch stabilisiert sind, und daß in diesen Hohlräumen (6) durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen eine Elektrode (5) der einen Platte oder Scheibe (1) und eine Elektrode (6) der anderen Platte oder Scheibe (2) eine punktförmige Plasma-Entladung erzeugbar ist.1) Plasma display, characterized in that two plates or disks (1 and 2) made of electrically insulating material are provided, that one side on both plates or disks (1, 2) has a structure with alternating, parallel walls (3) and Trenches (4) that there is a metallically conductive electrode (5 and 6) in each trench (4) and that the two plates or disks (1, 2) are placed on top of one another with their structured sides so that the ramparts ( 3) intersect and touch in the structures of both disks (1, 2), so that the trenches (4), which also intersect, create cavities which are mechanically stabilized against external pressure by the crossed overlying ramparts (3), and that in A punctiform plasma discharge can be generated in these cavities (6) by applying an electrical voltage between an electrode (5) of one plate or disc (1) and an electrode (6) of the other plate or disc (2). 2) Plasma-Display nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Platten oder Scheiben (1, 2) für sichtbares Licht durchlässig ist.2) Plasma display according to claim 1, characterized in that at least one of the two plates or disks (1, 2) is transparent to visible light. 3) Plasma-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten oder Scheiben (1, 2) aus anorganischem oder organischem Isolatormaterial bestehen.3) Plasma display according to one of the preceding claims, characterized in that the plates or disks (1, 2) consist of inorganic or organic insulator material. 4) Plasma-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallisch leitenden Elektroden (5, 6) als elektrisch leitende Schichten ausgebildet sind.4) Plasma display according to one of the preceding claims, characterized in that the metallically conductive electrodes (5, 6) are designed as electrically conductive layers. 5) Plasma-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallisch leitenden Elektroden (5, 6) als Draht oder Band ausgebildet sind.5) Plasma display according to one of the preceding claims, characterized in that the metallically conductive electrodes (5, 6) are designed as wire or tape. 6) Plasma-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der metallisch leitenden Elektroden (5, 6) eine Schicht aus einem Material trägt, welches eine kleine Austrittsarbeit für Elektronen hat.6) Plasma display according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the metallically conductive electrodes (5, 6) carries a layer made of a material which has a small work function for electrons. 7) Plasma-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Wälle (3) und Gräben (4) der Struktur beider Scheiben (1, 2) mit einer lichtdurchlässigen elektrisch hochohmigen Schicht überzogen ist, welche nach Anlegen einer Spannung an zwei Elektroden (5 und 6) an deren Kreuzungspunkt als Zündelektrode wirkt.7) Plasma display according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the ramparts (3) and trenches (4) of the structure of the two panes (1, 2) is covered with a translucent, electrically high-resistance layer, which after application of a voltage on two electrodes (5 and 6) at their crossing point acts as an ignition electrode. 8) Plasma-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Kathode arbeitende Elektrode (6) mit Hilfe eines zusätzlichen elektrischen Heizstromes auf erhöhte Temperatur gebracht ist.8) Plasma display according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode (6) working as a cathode is brought to an elevated temperature with the aid of an additional electrical heating current. 9) Plasma-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einstrahlen von ultraviolettem Licht oder von ionisierender Strahlung die Zündspannung für die punktförmigen Plasma-Entladungen herabsetzbar ist.9) Plasma display according to one of the preceding claims, characterized in that the ignition voltage for the punctiform plasma discharges can be reduced by irradiation of ultraviolet light or ionizing radiation. 10) Plasma-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung unterschiedlicher Farben der Plasma-Entladung die Gräben (4) eine unterschiedliche Gasfüllung enthalten.10) Plasma display according to one of the preceding claims, characterized in that the trenches (4) contain a different gas filling to produce different colors of the plasma discharge. 11) Plasma-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Gräben (4) zur Erzeugung unterschiedlicher Farben mit unterschiedlichen Leuchtstoffen beschichtet ist.11) Plasma display according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the trenches (4) is coated with different phosphors to produce different colors. 12) Plasma-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten oder Scheiben (1 und 2) aus Glas bestehen, die an ihren Rändern miteinander vakuumdicht verschmolzen sind und daß die metallischen Elektroden (5 und 6) als Durchführungen durch die Verschmelzungen nach außen geführt sind.12) Plasma display according to one of the preceding claims, characterized in that the plates or disks (1 and 2) consist of glass, which are fused together in a vacuum-tight manner at their edges and that the metallic electrodes (5 and 6) as bushings through the Mergers are led to the outside. 13) Plasma-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei Plasma-Displays mit den Leucht-Farben rot, grün und blau so übereinander gestapelt sind, daß jeweils drei einander zugeordnete Leuchtpunkte in den Displays übereinander liegen, und daß alle übereinander liegenden Leuchtpunkte so ansteuerbar sind, daß ein farbiges Display oder Bild erzeugbar ist.13) Plasma display according to one of the preceding claims, characterized in that three plasma displays with the luminous colors red, green and blue are stacked one above the other in such a way that three mutually associated luminous dots lie one above the other in the displays, and that all one above the other lying luminous dots can be controlled so that a colored display or image can be generated. 14) Plasma-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von jeweils drei nebeneinander liegenden, einem Bildpunkt zugeordneten Gräben (4) in einer Platte oder Scheibe (1) je einer mit einer Leuchtstoffschicht für die Farben blau, grün und rot überzogen ist, und daß die Gasentladung zur Anregung dieser Farben so steuerbar ist, daß ein farbiges Bild entsteht.14) Plasma display according to one of the preceding claims, characterized in that each of three adjacent, one pixel assigned trenches (4) in a plate or disc (1) each covered with a phosphor layer for the colors blue, green and red and that the gas discharge for exciting these colors can be controlled so that a colored image is formed. 15) Plasma-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur schärferen Begrenzung eines Leuchtpunktes eine Lochmaske auf dem Display angeordnet ist.15) Plasma display according to one of the preceding claims, characterized in that a shadow mask is arranged on the display for sharper delimitation of a red dot. 16) Plasma-Display nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lochmaske für jeden Bildpunkt ein Fenster vorgesehen ist.16) Plasma display according to claim 15, characterized in that a window is provided for each pixel in the shadow mask. 17) Plasma-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung als flacher Fernsehbildschirm.17) Plasma display according to one of the preceding claims, characterized by the use as a flat television screen.
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