KR19980703781A

KR19980703781A - 전기장으로 제어가능한 플라즈마 방전 프린팅장치

Info

Publication number: KR19980703781A
Application number: KR1019970707181A
Authority: KR
Inventors: 윌리엄 씨 누날리; 칼 에이치 쇼엔바하
Original assignee: 윌리엄 씨 누날리; 로버트 애쉬; 오울드 도미니언 대학
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1996-04-09
Publication date: 1998-12-05
Also published as: CA2220027A1; AU5486296A; JPH11503680A; WO1996032827A1; US5765073A; EP0821863A1

Abstract

단일(40) 또는 다수소자(88) 플라즈마디스플레이에서 사용하고 또한 단일(200) 및 다수소자(230, 250) 플라즈마방전 정전기프린터의 광원으로 사용되는 전기장으로 제어되는 플라즈마디스플레이소자가 기재되어 있다. 디스플레이소자는 한쌍의 중공 방전전기장전극(42, 46)과 방전전기장(58) 부근에 제어전기장(64)를 발생시키기 위하여 방전전기장전극에 정렬되어 외측에 위치된 제 3 전극(60)을 포함한다. 프린터응용에서, 플라즈마방전장치는 잠재적인 영상을 발생시키기 위해 변조된다.

Description

전기장으로 제어가능한 플라즈마 방전 프린팅장치

가장 단순한 단일소자인 플라즈마방전장치는 방전 셀을 형성하기 위해 서로 이격된 적어도 하나의 양전극과 음전극을 포함한다. 이온화가능한 주입가스(값비싼)를 포함하는 가스혼합물의 저압분위기가 전극사이에서 유지된다. 충분한 전위가 양전극과 음전극 사이에 인가되면, 가스의 절연특성의 에벌런치브레이크다운이 발생하여, 전류가 플라즈마방전을 형성하는 전극들 사이를 흐르게 된다. 방전 셀에서 플라즈마방전은 활성적인 전자, 여기된 원자 및 이온을 포함한다.

플라즈마방전의 활성적인 전자와 방전 셀에서 유지되는 가스원자의 충돌은 가스원자를 이온화시키고, 이온화된 가스원자는 광자형태로 폭넓은 방사스펙트럼을 방출한다. 방전 셀내에 유지되는 이온화가능한 주입가스 또는 가스들의 혼합물의 특성은 방전 셀로부터 방사된 광자의 우세한 파장을 규정한다. 예컨대, 네온가스원자는 플라즈마방전으로 여기되면, 가시의 붉은-오렌지색 광자를 방출한다. 다른 한편, 제논가스원자는 주로 볼 수 없는 자외선광자를 방출하는데, 이는 UV-여기가능한 인광물질을 사용하여 가시광으로 변환될 수 있다.

선행기술은 패널 플라즈마방전 디스플레이를 형성하기 위해 매트릭스구조로 다수의 개별적인 방전소자를 조립하는 것을 제시하였다. 그러한 다수-소자 플라즈마 디스플레이에서, 방전셀들은 양전극과 음전극을 포함하는, 직각이 되게 이루어진 횡렬의 전선과 종렬의 전선 사이의 각 교차점에 위치된다. 직교하는 도선 각각에 제어된 충분한 전위를 인가하여 방전셀들을 어드레싱함으로써, 플라즈마방전이 교차점에 있는 방전셀에서 발생하여 규정된 이차원형태를 가지는 가시영상을 생성한다.

선행기술은 또한 프린팅과 복사를 위한, 잘 공지된 건식인쇄 프로세스를 제시하였다. 이 프로세스에 따라, 프린트되거나 또는 복사될 영상의 잠재적인 정전기적인 영상이 광전도성표면 위에 생성된다. 전형적으로, 이는 광전도성표면을 대전시킨 다음, 대전된 표면을 복사되는 대상물로부터 반사된 광 또는 프린트되고 스캔되는 영상에 의해 변조된 광에 표면을 가로질러 노출시킴으로써 이루어진다. 잠재적인 정전기적인 영상을 현상하기 위하여, 미세히게 분산된, 반대로 대전된 색상(일반적으로 검은색)입자를 포함하는 토너가 인력을 통해 광전도성표면 위에 침적된다. 그런 다음, 침적된 토너는 광전도성표면과 접촉과 침적된 검은색 카본토너의 산개인력을 통해 반대로 대전된 종이에 전사된다. 그런 다음, 전상된 검은색 프린트영상을 고착시키기 위해 열과 압력을 사용하여 종이의 표면에 융합된다.

관련출원의 상호참조

본 출원은 1995년 4월 10일 출원되어 현재 계류중인, 칼 쇼엔바흐(Karl Schoenbach)외의 미국특허출원 제 08/420,973 호 Field Controlled Plasma Discharge Device의 연속일부출원이다.

본 발명은 플라즈마방전장치와 광원으로서 플라즈마방전장치를 사용하는 피린터에 관한 것이다.

도 1은 선행기술 플라즈마방전 디스플레이소자의 개략도.

도 2는 선행기술 중공전극 플라즈마방전 디스플레이소자의 개략도.

도 3은 필드제어되는, 중공음극 플라즈마방전 디스플레이소자의 개략도.

도 4는 도 3의 디스플레이소자의 단면도.

도 5는 다수-소자 필드제어되는, 평판 패널디스플레이의, 부분적으로 절개된 상면도.

도 6은 각 방전장치의 작동을 제어하기 위해 활성 FET회로를 사용하는 도 5에 도시된 다수-소자 필드제어되는, 평판 패널디스플레이의 개략도.

도 7은 각 방전장치의 작동을 제어하기 위한 활성 표면장 효과장치의 단면도.

도 8은 장발생 전극과 인광물질코팅에 대한 형상적인 변형을 설명하는 플라즈마방전장치의 단면도.

도 9는 단일소자 플라즈마방전 정전기적 프린팅장치의 개략도.

도 10은 다수-소자 플라즈마방전, 선-영상화 정전기적 프린팅장치의 개략도.

도 11은 다수-소자 플라즈마방전, 페이지-영상화 정전기적 프린팅장치의 개략도.

본 발명은 이온화가능한 가스혼합물로 채원진 엔벨롭(envelope)내에 밀봉된 음전극과 양전극을 포함하는 필드제어된, 중공 음극플라즈마방전소자를 포함한다. 정렬된 개구가 중공전극을 형성하는 양전극과 음전극에 제공된다. 플라즈마방전소자는 또한 밀봉된 엔벨롭내에서 양전극 또는 음전극 근처에 위치된 필드제어 전극을 포함한다. 이들 세 전극들은 서로 이격되어 방전셀을 형성하고, 방전전기장이 이 방전셀을 통해 발생되고, 또한 이 방전셀내에서 방전전기장으로 유발된 플라즈마방전이 발생한다. 장으로 제어가능한 전극은 방전전기장의 형상을 외곡시키고 또한 플라즈마방전의 세기에 작용하는 제어전기장을 발생시킨다. 제어전기장의 세기를 변경시킴으로써, 플라즈마방전전류의 세기에서 비례적인 변경을 이룰 수 있다.

본 발명은 또한 다수-소자로 된, 장으로 제어가능한 중공음극플라즈마방전패널을 포함하는데, 다수의 장으로 제어가능한 플라즈마방전소자들이 매트릭스형태로 배열되고, 개별적인 필드제어전극을 통해 선택적으로 어드레스되어 개별적인 플라즈마방전을 유발시키고 또한 개별적인 플라즈마방전의 세기를 제어한다. 순차적인 어드레싱을 통해, 규정된 이차원형상을 가지는 가시영상이 패널에 의해 생성되어 디스플레이될 수 있다.

본 발명은 또한 장으로 제어가능한 제어전극을 작동시키기 위한 활성제어회로를 포함한다. 활성제어회로는 셋 앤드 리브(set and leave)회로를 형성하도록 상호연결된 한쌍의 전계효과트랜지스터를 포함한다. 회로의 부품들은 다수-소자로 된, 필드제어 플라즈마방전패널의 배면에 제조되어, 명백한 반도체장치 및 박막제조기술의 사용필요성을 제거한다. 선택적으로, 장으로 제어가능한 전극을 작동시키기 위한 활성제어회로는 반도체재료 대신에 계층진 절연체와 도체로 제조된 표면장 효과장치를 포함한다. 다수-소자장치에서, 스위칭회로가 활성제어회로를 어드레스하여, 매트릭스내 소자들의 개별적인 작동을 제어하는데 사용된다. 스위칭회로와 제어회로간의 전기적인 접속은 각 방전소자에서 교차하는 제어선의 직교셋트를 사용하여 이루어진다.

본 발명은 또한 장으로 유발된 플라즈마방전의 세기를 제어하기 위해 외부전기장을 사용하는 방법을 포함한다. 본 발명의 이 방법에 따라, 제 1 전기장이, 플라즈마방전을 유발시키기 위해 충분한 세기를 가지는 제 1 전기장으로 이온화가능한 가스의 환경에서 발생된다. 다음에, 제 2 전기장이 제 1 전기장의 교차점 및 교차점 근처에서 발생된다. 마지막으로, 발생된 제 2 전기장의 세기는 근사하게 위치된 제 1 전기장의 형태를 변경시키기 위해 변화되어, 플라즈마방전의 세기에 비례적으로 영향을 미치는 제 1 전기장의 형태의 변화가 일어난다.

본 발명은 또한 방전장치의 광학적 효율성을 개선하기 위한 특정 형상을 포함한다. 형상은 방전셀에 인접하게 위치된 렌즈형 인광물질코팅을 포함한다. 렌즈형으로 인광물질코팅을 만드는 것은 가시광방출의 지향성과 플라즈마방전내에서 방출된 자외선의 가시광으로의 변환효율성을 개선시킨다. 형상은 또한 광발생 인광물질코팅 근처에 방전 전기장발생전극을 위한 오목면 형상을 포함한다. 이 전극에 오목윤곽을 만들고, 연마시키는 것은 플라즈마방전 그 자체 또는 인광물질코팅에 의해 발생된 광을 반사시킴으로써 방전장치의, 전체적인 광학적 효율성을 개선시킨다. 방전소자로부터 반사율을 감소시키고 장치콘트라스트를 증가시키기 위하여, 전극의 잔여 표면은 광을 흡수하도록 코팅된다.

본 발명은 또한 플라즈마방전의 사용과, 그리고 특히 정전기 프린팅장치의 광원으로서 단일 소자 또는 다수-소자 매트릭스형태인, 앞서 전기장으로 제어가능한, 중공 음극플라즈마방전장치를 포함한다.

단일소자 플라즈마방전장치는 프린트될 영상에 따라 변조되고 그리고 단일소자 플라즈마방전장치로부터 출력된 변조광이 광전도성 표면을 가로질러 스캔되어 잠재적인 영상을 생성한다. 한편, 다수-소자 매트릭스 중공 플라즈마방전장치는 선영상화(1 × Y매트릭스 방전장치를 사용하는) 또는 페이지 영상화(X × Y매트릭스 방전장치를 사용하는)효과를 사용하여 이차원 영상을 출력하는 방전장치의 광전도성 표면에 잠재적인 영상을 생성한다. 단일소자 또는 다수-소자 프린팅장치에 있어서, 잠재적인 정전기적 영상은 광전도성 표면을 반대로 대전된 색상 토너입자에 노출시켜, 광전도성 표면과의 접촉을 통해 종이에 유인된 입자를 전사시켜 정전기적으로 부착시키고, 그런 다음 열 및/또는 압력을 사용하여 종이에 전사된 영상을 고착시킴으로써 현상된다.

본 발명이 방법과 장치의 보다 완벽한 이해는 첨부도면과 함께 이루어진 상세한 설명으로부터 명확히 될 수 있을 것이다.

도 1을 참조하여 보면, 양전극(14)과 이격된 음전극(12)을 포함하는 선행기술 플라즈마방전 디스플레이소자(10)의 개략도가 도시되어 있다. 전극(12)과 전극(14)은 이온화가능한 주입가스로 채워져 밀봉된 글래스 엔벨롭(16)내에 위치된다. 전극(12)과 전극(14)간의 영역은 플라즈마방전이 발생되는 방전셀(18)을 포함한다.

시종속 전압(AC 또는 DC)을 출력하는전압원(20)이 디스플레이소자(10)의 전극(12 및 14)에 연결된다. 전극(12 및 14)을 가로질러 전위를 인가하면, 방전셀(18)내에 전기장(파선(22)으로 개략적으로 도시됨)이 발생된다. 전극(12 및 14) 사이에 충분한 전위가 인가되면, 전기장으로 유발되는 가스원자의 절연특성의 애벌런치항복이 발생하고 그리고 플라즈마방전을 형성하는 전극 사이에 전류가 흐른다. 플라즈마방전은 활성적인 전자, 여기된 원자 및 이온을 포함한다.

플라즈마방전내 활성적인 전자와 방전셀(18)내에 유지된 이온화가능한 가스원자의 충돌은 가스원자들을 광자(24)의 형태로 넓은 스펙트럼의 방사방출이 되게 여기시킨다. 엔벨롭(16)내에 밀봉된 이온화가능한 가스 또는 가스혼합물의 특성은 방전셀(18)내에서부터 방사된 광자(24)의 우세한 파장을 결정한다. 예컨대, 네온가스원자는 플라즈마방전에 의해 여기되면 붉은-오렌지색 가시 스펙트럼형태의 방사를 방출한다. 한편, 제논가스원자는 비가시 자외선 스펙트럼형태의 방사를 방출한다. 이 비가시 방사는 글래스 엔벨롭(16)의 내측에 고팅된 인광물질(28)에 의해 가시 광자(26)로 변환된다.

전형적으로 플라즈마방전은 전극(12 및 14)을 가로질러 음의 차저항을 생산한다. 전극(12 및 14)을 손상시키거나 또는 손상을 줄 수 있는 아크로 플라즈마방전이 전이되는 것을 방지하기 위하여, 전류제한 임피던스(30)가 전압원과 전극중 하나 사이에 직렬로 연결된다. 전압원(20)이 교류극성 전압을 출력하게 되면, 임피던스(30)는 커패시터를 포함한다. 한편, 전압원(20)으로부터 출력된 직류는 전류제한 임피던스(30)에 저항의 사용을 필요로 한다.

방사된 광자(24 및 26)가 엔벨롭(16) 밖에서 더 잘 관측되도록 또는 검출되도록 하기 위하여, 전극(12 또는 14)중 하나는 얇은 산화막과 같은 투명한 재료로 만들어질 수 있다. 그러나 투명한 전도성전극에 대해 사용된 재료의 광학적인 투과효율성은 만족스럽지 못하다. 도 2에 도시된 선행기술 중공전극 플라즈마디스플레이소자(32)에서 설명된 것과 같은 이러한 문제점을 해결하기 위한 한 해결책은, 전극중 하나(이 경우에, 양전극(14))에 개구를 제공하는 것으로서, 방상된 광자(24)가 이 개구를 통해 방전셀(18)로부터 탈출을 할 수 있다.

도 1과 도 2를 참조한다. 많은 응용에서, 오프모드와 온(방전)모드 사이에서 플라즈마디스플레이소자(10 또는 32)를 빨리 스위치시키는 것이 필요하다. 그러나, 전극(12 및 14)을 가로질러 전위의 인가와 방전셀(18)내 플라즈마방전의 생선간에는 상단한 지연이 있다. 플라즈마디스플레이소자(10 및 32)의 반응시간을 빠르게 하기 위하여, 부가적으로, 플라즈마방전을 일으키는 방전셀(18) 내에서의 애벌런치항복을 유기하는 자유입자를 생성시키기 위한 제 3 전극이 제공된다. 제 3 전극은 전압원(38)에 연결된다.

도 3을 참조하여 보면, 장으로 제어되는, 중공음극 플라즈마방전소자(40)의 개략도가 도시되어 있다. 장으로 제어되는 중공음극 플라즈마방전소자(40)는 중공음전극(46)(개구 48을 가짐)에서 이격된 중공양전극(42)(개구 44를 가짐)을 포함한다. 전극 쌍(42 및 46)의 개구(44 및 48)는 공동축(50)을 따라 서로 정렬된다. 방전소자(40)는 또한 양전극(42) 또는 음전극(46) 근처에 위치되어 커패시터를 형성하는 제 3 전극(60)을 포함한다. 전극(42, 46 및 60)들은 이온화가능한 주입가스로 채워져 밀봉된 엔벨롭(54)내에 위치된다. 만일 소자(40)가 디스플레이로서 기능한다면, 엔벨롭(54)은 투병한 재료로 만들어진다.

공동축(50) 주위의 전극(42, 46 및 60)간의 영역은 방전셀(52)을 포함한다. 제 1 전압원(56)으로부터 출력된 방전전압은 전극(42 및 46)사이에 인가되어, 방전셀(52)내에 방전전기장(파선(58)으로 도시됨)을 발생시킨다. 전류는 방전전기장(58)의 장선을 따라 전극 쌍(42 및 46) 사이를 흐르고, 장선중 가장 긴 것은 개구(44)를 통과해 양극(42)의 상측과 음극(46)의 하측에서 종결된다. 전극 쌍(42 및 46)에 충분한 방전 전압전위의 인가는 방전셀(52)내에서 플라즈마방전을 유발시킨다. 플라즈마방전의 세기는 전극 쌍(42 및 46) 사이를 흐르는 전류의 양에 따른다.

도 1의 선행기술 플라즈마방전디스플레이와는 달리, 중공음극 플라즈마소자(40)에서 유발된 플라즈마방전은 양의 차저항을 가진다. 중공음극 플라즈마방전의 차저항은 낮은 전류에 대해 양으로 남게 되어, 따라서 직렬 연결된 전류제한 인덕턴스(도 1을 보라)가 전극들과 제 1 전압원(56) 사이에 포함될 필요가 없게 된다. 차저항이 양으로 남기 때문에, 다수의 방전소자(40)들이, 인접한 방전소자로 전류전환의 위험이 없이 서로 병렬로 연결될 수 있다.

제 3 전극(60)의 전극 쌍(42 및 46)에 평행하게 면하도록 되어 있고 그리고 공동축(50)을 따라 개구(44 및 48)와 정렬되게 전극(42 및 46) 외부에 위치된다. 디스플레이소자(40)에서 제 3 전극(60)의 변위는 제 3 전극과 음전극(46) 사이에 커패시터를 형성한다. 물론, 필요하다면 제 3 전극(60)은 선택적으로 양전극(42) 근처에 위치될 수 있다. 제 2 전압원(62)으로부터 출력된 제어전압은 제 3 전극(60)과 음전극(46) 사이에 인가되어 제어전기장(파선(64)으로 도시됨)을 발생시킨다. 제어전기장(64)은 장전기장과 상호작용하고 그리고 그의 세기에 따라 방전전기장(58)의 형상을 외곡시킨다. 방전전기장(58)의 형태에서 그러한 외곡은 양전극(42)과 음전극(46) 사이를 흐르는 전류의 양에 영향을 미쳐, 플라즈마방전의 세기에 영향을 준다. 실험은, 제어전극(60)에 인가된 30볼트만큼 낮은 범위의 전압이 양전극과 음전극(42 및 46)에 걸친 4백볼트 출력전압에서 전압대 전류에 대한 선형제어를 달성한다는 것을 보여주었다. 제어전극(60)과 음전극(46)간의 간격을 줄임으로써, 30볼트보다 적은 전압이 사용될 수 있다. 제 3 전극에 인가된 제어전압전위를 변경시키는 것은 양전극과 음전극의 개구를 관통하는 방전전기장(58) 공간분포를 변경시킨다. 그러한 변경은 전극(42 및 46)간의 전류흐름에서 상응하는 변화를 야기시켜, 플라즈마방전의 세기에서 비례적인 변화를 달성할 수 있다.

플라즈마방전의 활성화된 전자와 방전셀(52)내에 유지된 가스혼합물과의 충돌은 이온화가능한 가스원자가 광자(66)의 형태로 넓은 스펙트럼의 방사방출이 되게 여기시킨다. 양 전극(42 및 46)에 개구(44 및 48)를 가지는 중공음극형상은, 그러한 전자와 이 전자와 상호작용하는 이온이 발생하는 영역을 분산시켜, 따라서 부식을 감소시켜 방전소자(40)가 장기간의 동작수명을 가지게 한다.

광방출 디스플레이응용에서, 인광물질의 코팅(68)이 글래스 엔벨롭(54)에 제공되어 자외선방사의 비가시 광자(66)를 흡수하여 가시 광자(70)를 방출한다. 제 3 전극(60)은 또한 인광물질(72)으로 코팅되어, 후방으로 향하는 자외선 광자(66)를 가시 광자(70)를 방출할 수 있어서, 방전소자(40)의 전체적인 광학적 효율성을 증가시킨다. 게다가, 양전극과 음전극(42 및 46)은 UV변환 인광물질(69)으로 코팅될 수 있다. 이외에도, 양전극(42)의 상부 표면은 전자 인광물질(71)로 코팅되어 장선(58)을 따라 가속된 전자들을 흡수하여, 가시광을 재 방사한다. 방전소자(40)로부터 방출된 가시광의 밝기는 플라즈마방전전류의 세기에 직접 비례하여, 따라서 광의 밝기는 제 2 전압원(62)에 의해 출력된 제어전압전위를 변경시킴으로써 제어될 수 있다.

도 4를 참조하여 보면, 도 3에서 개략적으로 설명된 중공음극 방전소자(40)의 단면이 도시되어 있다. 글래스 엔벨롭(54)은 플라즈마방전에 의해 발생된 어떠한 가시광이 관측될 수 있는 방전소자(40)용 관측윈도우(76)를 형성하는 투명한 전방플레이트(74)를 포함한다. 플라즈마방전으로 발생된 자외선 광자를 가시광으로 변환시키기 위한 인광물질(68)이 관측윈도우(76)의 영역에서 전방플레이트(74)이 배면에 코팅된다. 적절한 유전 또는 절연재료의 스페이서(78)가 전방 플레이트(74)와 양전극(42) 사이에 위치된다. 양전극(42)의 상부 표면은 전자 에너지를 가시광으로 변환시키기 위한 전자 인광물질(71)의 침적을 포함한다. 이 인광물질(71)은 전기적 전하를 전극(42)으로 전도시키기 위하여 전기적으로 전도성이어야 한다(플로렌스 튜브매트릭스내 무수한 인광물질을 통해 전도된다). 개구(80)가 공동축(50)을 따라 양전극(42)의 개구(44)와 정렬되어 스페이서(78)내에 제공된다. 그러나 스페이서(78)의 개구(80)는 양전극(42)의 개구(44)보다 큰 직경을 가진다. 적절한 유전 또는 다른 절연재료의 스페이서(82)가 양전극(42)과 음전극(46) 사이에 위치되어, 개구(44 및 48)의 직경과 거의 동일한, 전극간의 간격을 유지한다. 공동축(50)을 따라 정렬되고 그리고 전극(42 및 46)이 개구(44 및 48)보다 큰 직경을 가지는 개구가 스페이서(82)에 제공된다. 양전극과 음전극(42 및 46)은 자외선 플라즈마방사를 가시광을 변환시키기 위한 인광물질(69)로 코팅될 수 있다. 적절한 유전 또는 다른 절연재료의 스페이서(84)가 음전극(46)과 글래스 엔벨롭(54)이 배면 플레이트(86) 사이에 위치된다. 공동축(50)을 따라 정렬되고 그리고 전극(42 및 46)의 개구(44 및 48)보다 큰 직경을 가지는 개구(88)가 스페이서(84)에 제공된다. 제 3 전극(60)은, 전극(42 및 46)이 개구(44 및 48)와 실질적으로 정렬되고 또한 공동축(50)을 따라 관측윈도우(76) 반대편 위치에 위치되는 배면 플레이드(86)의 앞표면에 위치된다. 후방으로 향하는 플라즈마방전에 의해 발생된 자외선 광자를 가시광으로 변환시키기 위한 인광물질(72)이 제 3 전극(60)의 앞 표면에 코팅될 수 있다.

도 5를 참조하여 보면, 다수-소자 장으로 제어되는 패널 방전장치(88)의, 부분적으로 절개된 상면도가 도시되어 있다. 방전장치(88)는 종,횡 매트릭스구성으로 배열된 다수의 방전소자(40)(도 3 및 4)를 포함한다. 방전장치(88)내 개별적인 소자(40)들은 X 제어선(92) 세트중 개별적인 하나와 Y 제어선(94) 세트중 개별적인 하나 사이의 교차점(90)에 위치된다. 방전장치(88)에서 소자(40)의 작동은 x제어선(92)과 y제어선(94)을 선택적으로 어드레싱함으로써 이루어진다. 두 개의 어드레스된 제어선(92 및 94)간의 교차점(90)에 위치된 한 소자(40)만이 제어전극전압을 변경시킴으로써 유발되는 (광을 방출하는) 플라즈마방전이 되게 된다. 장치(88)로 이차원 가시영상을 발생시키기 윔하여, 제어선(92 및 94)들은 장치(88)의 적절한 위치에서 광을 발생시키기 위해 적절한 순서로 순차적으로, 반복적으로 어드레스된다. 물론, 패널장치(88)는 평탄한 또는 만곡된 표면을 가지고 또한 천연색 또는 흑백영상을 생산하도록 제조될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

y제어선(94) 세트들은 공통면에 제공되어, 백플레이트(86)위(상부)에 위치된다. x제어선(92) 세트들은 공통면에 제공되어, y제어선(94)위에서 y제어선과 떨어져 위치된다. 다수의 제 3 전극(60)들은, 공통면에 제공되어, x제어선(92) 위에서 x제어선과 떨어져 위치되는 전도디스크를 포함한다. x 및 y제어선(92 및 94)들은 제어회로(도시되지 않음, 도 6 및 7을 보라)에 의해 제 3 전극(60)에 연결되거나 또는 결합된다.

음전극(46)은 매트릭스구성으로 배열된 다수의 개구(48)를 포함하는 전도면을 포함한다. 음전극(46) 전도면은 제 3 전극(60) 위에 위치되어, 스페이서(84)에 의해 제 3 전극으로부터 떨어져 있다. 양전극(42)은 음전극(46)의 개구에 대응하는 위치에 매트릭스구성으로 배열된 다수의 개구(44)를 포함하는 전도면으로 비슷하게 형성된다. 전방플레이트(74)는 양전극 전도면 위에 위치되어, 스페이서(78)에 의해 양전극(42) 전도면으로부터 떨어져 있다.

도 6을 참조하여 보면, 다수-소자 장으로 제어되는 패널 방전장치(88)의 개략도가 도시되어 있다. 이 도면의 간략화를 위해, 장치(88)의 단일 횡렬내 새 소자(40)만이 설명된다.

x 및 y제어선(92 및 94)은 제어전극(60)과 음전극(46)간에 형성된 커패시턴스 내외로 전류의 흐름을 제어하기 위한 양방향 제어회로(96)에 의해 제 3 전극(60)에 연결된다. 장치(88)의 주어진 종렬내 각 제어회로(96)들은 이 종렬에 대응하는 x제어선(92)중 하나에 연결된다. 비슷하게, 장치(88)의 주어진 횡렬내 각 제어회로(96)들은 이 횡렬에 대응하는 y제어선(94)중 하나에 연결된다.

한 실시예에서, 제어회로(96)는 장제어전극(60)상의 전압을 제어하는데 사용되는 상호연결된 한쌍의 전계효과트랜지스터(FET)(98)를 포함하는 셋 앤드 리브회로(96')를 포함한다. 각 FET(98)는 드레인단자(100), 게이트단자(102) 및 소오스단자(104)를 포함한다. 각 제어회로(96')에서, 포함된 FET(98)쌍의 드레인단자(100)는 서로 연결되고 그리고 디스플레이소자(40)가 위치되는 횡렬에 대한 y제어선(94)에 연결된다. 포함된 FET(98) 쌍의 게이트단자(102)는 서로 연결되고 그리고 디스플레이소자(40)가 위치되는 종렬에 대한 x제어선(92)에 연결된다.

포함된 FET(98)쌍의 소오스단자(104)는 서로 연결되고 그리고 또한 디스플레이소자(40)이 제 3 전극(60)에 연결된다.

패널장치(88)에서, 제 2 전압원(62)은 게이트전압 스플라이(106)와 드레인전압 스플라이(108)를 포함한다. 게이트전압 스플라이(106)는 종렬 스위칭회로(110)와 x제어선(92)을 통해 각 제어회로(96')(연결된 FET(98) 게이트단자(100)를 통해)에 선택적으로 연결된다. 한편, 드레인전압 스플라이(108)는 횡렬스위칭회로(112)와 y제어선(94)을 통해 각 제어선(96')(연결된 FET(98) 드레인단자(102)를 통해) 선택적으로 연결된다. 스위칭회로(110 및 112)는 게이트전압 스플라이(106)와 드레인전압 스플라이(108)로부터 출력된 전압의 인가를 위한 x 및 y제어선(92 및 94)을 어드레싱함으로써 작동을 위한 장치(88)의 방전소자(40)를 선택하도록 작동한다. 동일한 극성의 전압을 제어회로(96') 에 인가하는 것은 선택된 제어선(92 및 94) 사이에 교차점(90)에 위치된 방전소자(40)를 작동시키고, 장제어전극(60) 전압을 변경시키고 그리고 플라즈마방전을 유발시킨다. 방전의 세기(및 따라서 방출된 가시광의 밝기)는 스플라이(106 및 108)로부터 출력된 상대전압을 변경시킴으로써 제어된다.

제어회로(96')는 장치(88)의 뒤에 위치되는 것이 유리하다. 이 위치에 위치시키는 것은, 제어회로(96')와 이에 관련된 제어선(92 및 94)이 한 유니트로서 개별적으로 제조되고, 시험되고 그리고 이후에 장치부품의 잔여부에 실장되기 때문에 장치(88)의 제조를 용이하게 한다. 장치(88)의 뒤에 위치시키는 것은 또한, 액정디스플레이와 같은 다른 디스플레이의 전면에 위치되는 투명한 제어회로를 제조하기 위해 필요한 비용이 많이 드는 박막제조기술을 사용할 필요성을 제거시킨다. 게다가, 뒤에 위치시킴으로써, 잉여의 전자부품(예컨대, FET)들이 제조되어, 주 부품의 순차적인 고장시 또는 원초적인 고장시에 공지된 레이저 선택기술로 후에 작동될 수 있다.

도 7을 참조하여 보면, 도 6에 설명된 양방향 제어회로(96)의 대체 실시예(96)의 단면도가 도시되어 있따. 제어회로(96)는 방전소자(40)의 작동을 제어하기 위해 반도체장치(FET(98) 등과 같은)를 사용하지 않는 활성 표면장효과 장치를 포함한다. 대신에, 제어회로(96)는 반도체장치보다는 보다 쉽고 용이하게 제조될 수 있는 절연체와 전도체의 층들을 포함한다.

제어회로(96)는 y제어선을 포함하는 전압원 전극(94')과 x제어선을 포함하는 게이트전극(92')을 포함한다. 전압원 전극(94')은 백플레이트(86) 위(상부)에 위치된다. 게이트전극(92')은 전압원 전극(94')위에 위치되어, 게이트전극(92')을 방전소자(40)의 제 3 전극(60)으로부터 분리시키는 절연 스페이서(114)에 의해 전압원 전극(94')으로부터 떨어져 있다. 개구들이 제 3 전극(60), 게이트전극(92') 및 스페이서(114)에 형성되어 원뿔형 개구(116)를 형성규정한다. 제 3 전극(60)의 전 표면(118)뿐만 아니라 개구(116)는 마그네슘 산화물을 포함하는 절연층(120)으로 코팅된다. 절연층(120)은 2차 전자방출을 감소시키는 기능을 한다. 비록 개구(116)에 의해 노출되었지만, 전압원 전극(94')은 절연층(120)으로 코팅될 필요가 없다.

방전소자(40)의 방전셀(52)에서 발생된 이온과 광자들은 절연층(120) 위에 표면전하층을 발생시킨다. 제 3 전극(60)에 인가된 전위를 변경시킴으로써, 전압원 전극(94')과 게이트전극(92')은 표면전하층의 이동을 제어한다. 따라서, 제어회로(96)는 전계효과트랜지스터와 비슷한 동작을 하는 전계효과장치를 포함한다.

도 8을 참조하여 보면, 플라즈마방전장치(40)의 전극(42 및 46)과 인광물질 코팅(68)에 대한 대체 형상의 단면도가 도시되어 있다. 개구(44)에서 양전극(42)의 전 표면(122)은 오목한 표면(124)을 형성하도록 이루어져 있다. 오목한 표면(124)은 관측윈도우(76)를 통해 뒤를 향하는 광자를 반사시키도록 연마된다. 음전극(46)의 뒤 표면(126)은 오목한, 광반사표면(128)을 형성하도록 비슷하게 만들어져, 연마된다. 광방출디스플레이로서 사용을 위해 방전소자(40)의 콘트라스트를 증가시키기 위하여, 오목한 표면(124) 외측의 양전극(42)의 전 표면(122)의 나머지는 검게 코팅되거나 또는 흡수성 색깔로 코팅된다. 오목한 표면(130)은 또한 관측윈도우(76)에서 전방 플레이트(74)에 형성된다. 자외선을 가시광으로 변환시키기 위한 인광물질코팅(68)은 렌즈형이고 그리고 오목한 표묜(130)에 들어맞도록 이루어진다. 관측윈도우(76)에서 인광물질(68)의 렌즈형과 오목한 표면(130)은 자외선에서 가시광으로 변환 효율성을 증가시킬 뿐만 아니라 생산된 가시광의 지향성을 개선시킨다.

도 9를 참조하여 보면, 레이저프린터와 유사한 방식으로 작동하는 단일소자 플라즈마방전 정전기 프린팅장치(220)의 개략도가 도시되어 있다. 그러나, 이 장치(200)에서, 프린트헤드(202)는 기술분야에서 공지된 바와 같은 고체레이저 또는 가스레이저 대신에 광원으로서, 도 3과 4에 도시된 것과 같은 단일소자 플라즈마방전소자(40)를 포함한다. 프린트헤드(202)는 또한 렌즈(예컨대, 빔 확장기)와 영상슬롯(206)을 따라 방전소자(40)로부터 출력된 단일빈 변조광을 회전하는 광전도성 드럼(208)상에 포커스하여 라인 스캔하도록 작동하는 스캐너(예컨대 회전 다각형)를 포함한다. 이 장치에서, 방전소자(40)로부터 출력된 광은 프린트될 영상을 포함하는 정보에 의해 변조된다.

영상화되기 전에, 광전도성 드럼(208)은 코로트론/스코로트론(corotron/scorotron)(210)으로부터 방출된 이온으로 균일하게 대전된다. 코로트론/스코로트론(210)은 광전도성 드럼(208)의 위에서 직접 지지되어, 광전도성 드럼의 표면을 가로질러 수평으로 연장하는 하나 또는 그 이상의 코로나 와이어를 포함한다. 양으로 또는 음으로 하전된 이온들은, 플라즈마방전장치(40)로부터 방출된 스캔된 광에 노출될 때 전위차의 부호에 따라 짧은 시간주기동안 절연체로서 역할하는 광전도성 드럼(208)의 외측표면에 유인된다. 광에 노출될 때, 광전도성 드럼(208)의 표면에 의한 광자의 흡수로 인해 전압붕괴가 발생하여, 전자-홀쌍이 생성된다. 이들 쌍들은 드럼(208)에서 프린트될 영상의 잠재적인 정전기적인 영상을 발생시키고 또한 전하를 중화시키는 코로트론/스코로트론(210)에 의해 퇴적된 균일한 전하의 영향하에서 분리된다.

잠재적인 영상을 현상하기 위하여, 착색 토너입자들이 광전도성 드럼(208)의 표면의 극성과는 반대인 극성으로 대전된다. 그런 다음, 자기브러쉬(214)가 사용되어 토너입자들을 광전도성 드럼(208)의 표면에 도포시키고, 광전도성 드럼에서 입자들은 반대로 대전된 영역(즉 플라즈마방전장치(40)로부터 출력된, 변조되고 스캔된 광에 노출된 영역)내에서 정전기적으로 부착된다. 착색된 잠재적인 영상을 현상하기 위하여, 다수의 현상스테이션(216)이 필요한데, 감색(남색, 노랑색 및 자홍색)을 위해 하나가 필요하고 그리고 검은색을 위해 하나가 필요하다. 네성분의 잠재적인 영상들은 필요하다면, 광전도성 드럼(208)에 축적될 수 있다.

그런 다음, 드럼(208)상에 있는, 현상된 영상은 코로트론(220)을 사용하여 종이(218)에 전사된다. 코로트론(220)은 이온화된 전하들을 종이(218)의 뒷면에 분사시킨다. 이온화된 전하들은 드럼의 표면에 퇴적된 토너입자의 극성과는 반대이다. 그런 다음, 토너입자들은 종이표면에 정전기적으로 (느슨하게)부착된다. 토너입자, 및 현상되어 전사된 영상을 종이(218)에 융합시키는 것은 222에 표시된 바와 같이 열, 압력 또는 열과 압력의 조합을 사용하여 이루어진다.

도 10을 참조하여 보면, 다수-소자 플라즈마방전, 라인영상화 정전기프린팅장치(230)의 개략도가 도시되어 있다. 도 9와 10의 같은 또는 유사한 참조번호들은 같은 또는 유사한 부품을 나타낸다. 장치(230)는 레이저프린터 또는 사진 복사기와 유사한 방식으로 작동한다. 그러나, 장치(230)에서, 프린트헤드(202)는 선형 고체레이저 또는 가스레이저 배열 또는 페이지/라인 영상화 및 스캐닝 광학장치 대신에, 도 5에 도시된 것(그러나 선형 1×Y 매트릭스를 포함한다)과 같은 선형, 다수-소자 플라즈마방전패널(88)을 포함한다. 프린트헤드(202)는 또한 선형 방전패널(88)로부터 출력된 광선을 영상슬롯(206)을 통해 회전하는 광전도성 드럼(208)상에 포커스시키도록 작동하는 잘 공지된 영상광학장치(204)를 포함한다. 드럼(208)의 대전을 통해 종이(218)위에 잠재적인 영상을 생성시키고, 현상하고, 코로트론(220)으로 전사하고 그리고 융합시키는(222) 것은 기술분야에서 잘 공지되고 또한 도 9와 관련해 상기에서 설명된 방법으로 영상을 만든 후에 이루어진다.

도 11을 참조하여 보면, 다수-소자 플라즈마방전, 페이지-영상화 정전기 프린팅장치(250)의 개략도가 도시되어 있다. 도 9와 10의 같은 또는 유사한 참조 번호는 같은 또는 유사한 부품들은 나타낸다. 장치(250)는 레이저프린터 또는 사진복사기와 유사한 방식으로 작동한다. 그러나, 장치(230)에서 프린트헤드(202)는 프린트될 영상의 일부 또는 전체의 가시 디스플레이를 발생시키는 도 5에 도시된 것(X × Y매트릭스를 포함한다)과 같은, 다수-소자 플라즈마방전패널(88)을 포함한다. 프린트헤드(202)는 또한 방전패널(88)로부터 출력된 패널 영상광을 포함하는 광을 광전도성 기재(252)위에 포커스시키도록 작동하는 영상화 광학장치(204)를 포함한다. 기재(252)는 상기에서 언급된 바와 같이, 드럼(도시되지 않음, 도 9와 10을 보라) 또는 이온으로 대전된 탄성벨트를 포함한다. 자기브러쉬를 사용한 현상을 통해 종이(218) 위에 잠재적인 영상을 생성시키고, 코로트론(220)으로 전사하고 그리고 융합시키는 것(222)은 도 9와 관련해 상기에서 설명된, 기술분야에서 잘 공지된 방식으로 영상을 만든 후에 이루어진다.

비록, 본 발명의 방법과 장치는 바람직한 실시예가 첨부도면을 사용하여 명시되고 그리고 상세한 설명에서 기술되었다 하더라도, 본 발명은 기술된 실시예에 국한되는 것이 아니라, 청구항에서 규정된 본 발명의 사상을 이탈함이 없이 다양한 수정과 변형이 이루어질 수 있다는 것을 명심하여야 한다.

Claims

주입가스를 포함하는 밀봉된 엔벨롭;

제 1 전위의 인가에 응해, 방전전기장을 유기시키는 플라즈마방전을 발생시키는, 밀봉된 엔벨롭내에 위치된 한쌍의 중공 장발생 전극; 및

제 2 전위의 인가에 응해, 발생된 방전전기장의 형태를 외곡시켜 유기된 플라즈마방전의 세기에 영향을 주는 제어전기장을 발생시키는, 밀봉된 엔벨롭내에서 장발생 전극 외측에 위치되는 제어전극을 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 1에 있어서, 한쌍의 중공 장발생 전극은:

개구를 가지는 양전극; 및

개구를 가지는 음전극을 포함하고, 양전극과 음전극의 개구는 축을 따라 정렬되어 있는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 2에 있어서, 한쌍의 전극중 적어도 하나는 플라즈마방전에 의해 발생된 광을 윈도우를 통해 반사시키기 위한 오목한, 연마된 표면을 포함하고, 연마된 표면은 엔벨롭내 관측윈도우를 향하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 2에 있어서, 축은 제어전극을 통과해 양전극과 음전극의 개구와 정렬되는 제어전극의 위치까지 가는하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 1에 있어서, 플라즈마방전에 의해 방출된 자외선광을 가시광으로 변환시키기 위해 글래스 엔벨롭의 내측 표면상에 인광물질코팅을 더 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 5에 있어서, 인광물질코팅은 렌즈형인 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 5에 있어서, 방출된 자외선광을 가시광으로 변환시키기 위해 제어전극의 표면상에 인광물질코팅을 더 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 5에 있어서, 콘트라스트를 개선시키기 위해 양전극상에 스펙트럼 흡수성코팅을 더 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 1에 있어서, 방전소자는 스위치를 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 1에 있어서, 방전소자는 증폭기를 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 1에 있어서, 제 2 전위의 강도를 변경시키기 위한 수단을 더 포함하고, 제 2 전위에서 그러한 변경은 방전 전기장외곡에 영향을 주어, 유기된 플라즈마방전의 세기에서 비례적인 변경을 야기시키는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 11에 있어서, 상기 변경수단은 제어전극에 연결된 양방향 제어회로를 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 11에 있어서, 상기 변경수단은 제어전극에 결합된 표면장 효과장치를 포함하는 것이 특징인 방법.
한쌍의 전기장발생 전극과 근접하게 위치된 제어전극을 포함하는 플라즈마방전소자에서 플라즈마방전의 발생과 세기를 제어하기 위한 방법에 있어서, 방법은 다음 단계:

전기장을 유기시키는 플라즈마방전을 발생시키기 위하여 전기장발생 전극쌍에 충분한 강도의 제 1 전위를 인가하는 단계;

전기장을 유기시키는 플라즈마방전 부근에 제어전기장을 발생시키기 위하여 제어전극에 제 2 전위를 인가하는 단계; 및

제 2 전위의 세기를 변경시켜, 전기장을 유기시키는 발생된 플라즈마방전의 형태의 외곡을 야기시켜 유기된 플라즈마방전의 세기의 비례적인 변경을 이루는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
플라즈마방전의 세기를 제어하기 위한 방법에 있어서, 방법은:

이온화가능한 가스환경에서, 플라즈마방전을 개시시키기에 충분한 세기의 제 1 전기장을 발생시키는 단계;

제 1 전기장 부근에 제 2 전기장을 발생시키는 단계; 및

발생된 제 2 전기장의 세기를 변경시켜, 부근에 위치된 제 1 전기장의 형상의 외곡을 일으켜, 개시된 플라즈마방전의 세기의 비례적인 변경을 이루는 단계를 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전의 세기를 제어하기 위한 방법.
이온화가능한 가스를 포함하기 위한 수단;

가스포함수단내에 가스방전을 개시시키기 위한 충분한 세기의 제 1 전기장을 발생시키기 위한 수단;

가스포함수단내에서 제 1 전기장의 형상을 외곡시키기 위하여 제 1 전기장 부근에 제 2 전기장을 발생시키기 위한 수단; 및

제 1 전기장의 형상을 제어하여, 가스방전의 세기에서 비례적인 변경을 야기시기기 위하여 발생된 제 2 전기장의 세기를 변경시키기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 16에 있어서, 가스포함수단은 밀봉된 글래스 엔렙롭을 포함하는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 16에 있어서, 제 1 전기장을 발생시키기 위한 수단은 한쌍의 이격된 전극을 포함하는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 18에 있어서, 한쌍의 이격된 전극들은;

중공음전극; 및

중공양전극을 포함하는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 18에 있어서, 제 2 전기장을 발생시키기 위한 수단은 한쌍의 이격된 전극 외측에 인접하게 위치된 제어전극을 포함하는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 20에 있어서, 한쌍의 이격된 전극 각각은 개구를 가지고, 개구들은 축을 따라 서로에 대해 정렬되어 있는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 21에 있어서, 제어전극은 공동축을 따라, 이격된 전극쌍의 개구와 정렬되게 위치되는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 21에 있어서, 양전극의 개구는 플라즈마방전에 의해 발생된 광을 반사하기 위한 오목한 형상을 이루도록 만들어지는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 21에 있어서, 양전극은 콘드라스트를 증가시키기 위해 스펙트럼 흡수성코팅으로 코팅되는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 20에 있어서, 제어전극에 가변전위의 인가를 제어하기 위한 수단을 더 포함하는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 25에 있어서, 제어수단은 제어전극에 결합된 표면장 효과장치를 포함하는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 25에 있어서, 제어수단은 제어전극에 연결된 양방향 반도체회로를 포함하는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 27에 있어서, 반도체회로는:

각각이 드레인, 게이트 및 소오스를 가지는 제 1 및 제 2 전계효과트랜지스터;

제 1 및 제 2 전계효과트랜지스터의 드레인을 함께 드레인전압원에 연결시키기 위한 수단;

제 1 및 제 2 전계효과트랜지스터의 게이트를 함께 게이트전압원에 연결시키기 위한 수단; 및

제 1 및 제 2 전계효과트랜지스터의 소오스를 함께 제 2 전극에 연결시키기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 16에 있어서, 플라즈마방전에서 발생된 자외선광을 가시광으로 변환시키기 위한 글래스 엔벨롭상의 인광물질코팅을 더 포함하는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 29에 있어서, 인광물질코팅은 렌즈형인 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 16에 있어서, 방전소자는 스위치를 포함하는 것이 특징인 가스방전소자.
청구항 16에 있어서, 방전소자는 증폭기를 포함하는 것이 특징인 가스방전소자.
종,횡 매트릭스구성으로 배열된 다수의 플라즈마방전셀;

제 1 전위의 인가에 응해 가스분위기내에 제 1 전기장을 발생시키는, 각 방전셀의 중공전극쌍;

제 2 전위의 인가에 응해 제 1 전기장 부근에 제 2 전기장을 발생시키는, 각 방전셀에 대한 각 하나인 다수의 제어전극;

선택된 방전셀에서 플라즈마방전을 선택적으로 개시시키기 위한 수단; 및

제 1 전기장의 형상을 외곡시켜, 개시된 플라즈마방전의 세기에서 비례적인 변경을 이루기 위하여 제 2 전기장의 강도를 변경시키기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 패널 플라즈마방전장치.
청구항 33에 있어서, 플라즈마방전을 선택적으로 유발시키기 위한 수단은 방전셀을 선택적으로 작동시켜 플라즈마방전을 유발시키기 위한 스위칭회로를 포함하는 것이 특징인 패널 방전장치.
청구항 34에 있어서, 스위칭회로는:

종렬에 있는 각 방전셀에 각각 연결되는 다수의 종렬 제어선;

횡렬에 있는 각 방전셀에 각각 연결되는 다수의 횡렬 제어선;

방전셀의 작동을 제어하기 위하여 종,횡렬선을 선택적으로 제어하기 위한, 다수의 종,횡렬선에 연결된 수단을 포함하는 것이 특징인 패널 방전장치.
청구항 33에 있어서, 플라즈마방전장치에서 발생된 자외선광자를 가시광으로 변환시키기 위해 각 방전셀에 퇴적된 인광물질을 더 포함하는 것이 특징인 패널 방전장치.
청구항 36에 있어서, 퇴적된 인광물질은 렌즈형인 것이 특징인 패널 방전장치.
청구항 33에 있어서, 관측 콘트라스트를 증가시키기 위해, 각 방전셀을 감싸고 또한 전극의 표면에 도포된 스펙트럼 흡수성코팅을 더 포함하는 것이 특징인 패널 방전장치.
청구항 33에 있어서, 전극중 적어도 하나의 표면은 플라즈마방전에 의해 발생된 광을 반사시키기 위한 오목한 표면을 형성하도록 만들어지는 것이 특징인 패널 방전장치.
청구항 33에 있어서, 변경수단은 선택된 셀에서 플라즈마방전 세기를 제어하기 위하여 선택된 방전셀에 인가된 제 2 전위를 변경시키기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 패널 방전장치.
청구항 40에 있어서, 상기 변경수단은 다수의 제어전극 각각에 연결된 양방향 반도체회로를 포함하는 것이 특징인 패널 방전장치.
청구항 40에 있어서, 상기 변경수단은 다수의 제어전극 각각에 연결된 표면장 효과장치를 포함하는 것이 특징인 패널 방전장치.
관측윈도우;

축을 따라 관측윈도우와 정렬된 개구를 가지는 관측윈도우 근처의 제 1 전극;

축을 따라 정렬된 개구를 가지고 또한 제 1 전극과 이격되어 있으며, 제 1 전위의 인가에 의해, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 유지된 가스를 이온화시켜 플라즈마를 유발시키는 방전전기장을 제 1 전극과 함께 발생시키는 제 2 전극; 및

축을 따라 정렬되고 또한 제 2 전극과 이격되어 있으며, 제 2 전위의 인가에 응해, 방전전기장의 형태를 외곡시켜 인가된 제 2 전위에 비례해 유발된 플라즈마방전의 세기를 제어하기 위한 제어전기장을 발생시키는 제 3 전극을 앞쪽에서 뒤쪽으로 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 43에 있어서, 플라즈마방전에 의해 방출된 자외선방사를 가시광으로 변환시키기 위해 디스플레이 윈도우와 제 1 전극 사이에 인광물질코팅을 더 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 44에 있어서, 인광물질코팅은 렌즈형인 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 44에 있어서, 제 3 전극은 관측윈도우 반대편에 축을 따라 위치되고, 플라즈마방전에 의해 방출된 자외선방사를 가시광으로 변환시키기 위해 제 3 전극에 도포된 인광물질코팅을 더 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 44에 있어서, 관측윈도우를 향하는 제 1 전극의 표면은 관측 콘트라스트를 증가시키기 위해 스펙트럼 흡수성코팅으로 코팅되는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 44에 있어서, 제 1 전극의 개구에서 제 1 전극의 표면은 플라즈마방전에 의해 발생된 광을 반사시키기 위한 오목한 표면을 형성하도록 만들어지는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 44에 있어서, 제 3 전극에 제 2 전위의 인가를 제어하기 위해 소자의 뒤쪽에 실장된 수단을 더 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 49에 있어서, 상기 제어수단은 제 3 전극에 연결된 세트 앤드 리브 회로를 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 49에 있어서, 제어수단은 제 3 전극에 결합된 표면장 효과장치를 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 51에 있어서, 표면장 효과장치는:

제 3 전극의 개구와 정렬된 개구를 가지는 게이트전도체; 및

전압원 전도체를 앞쪽에서 뒤쪽으로 포함하고, 그리고 플라즈마방전소자는,

게이트전도체와 제 3 전극을 절연시키고 또한 전압원전도체와 게이트전도체를 절연시키기 위한 절연층들을 더 포함하고, 절연층들은 제 3 전극과 게이트전도체의 개구와 정렬된 원뿔형 개구를 가지는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
청구항 52에 있어서, 원뿔형 개구에 절연층을 더 포함하는 것이 특징인 플라즈마방전소자.
프린트될 영상에 관한 광을 출력하기 위한 플라즈마방전장치;

대전된 광전도성 표면;

전기장으로 제어가능한 플라즈마방전장치로부터의 출력광을 대전된 광전도성 표면으로 보내 프린트될 영상의 잠재적인 정전기적 영상을 대전된 광전도성 표면위에 발생시키기 위한 수단;

대전된 광전도성 표면위의 잠재적인 정전기적 영상을 현상하기 위한 수단; 및

관측을 위해 현상된 잠재적인 정전기적 영상을 매체에 전사시켜, 매체에 현상된 잠재적인 정전기적 영상을 착상시키기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 정전기적 프린팅장치.
청구항 54에 있어서, 플라즈마방전 디스플레이장치는 단일소자 장제어가능한 플라즈마방전 디스플레이를 포함하는 것이 특징인 프린팅장치.
청구항 55에 있어서, 단일소자 장제어가능한 플라즈마방전 디스플레이는;

주입가스를 포함하는 밀봉된 엔렙롭;

제 1 전위의 인가에 응해, 방전전기장을 유기시키는 플라즈마방전을 발생시키는, 밀봉된 엔벨롭내에 위치된 중공 장발생 전극쌍; 및

엔벨롭내에서 장발생전극 외측에 위치되고, 또한 제 2 전위의 인가에 응해, 발생된 방전전기장의 형상을 외곡시켜, 유기된 플라즈마방전의 세기와 출력광에 영향을 주는 제어전기장을 발생시키는 제어전극을 포함하는 것이 특징인 프린팅장치.
청구항 56에 있어서, 제 2 전위의 세기를 변경시키기 위한 수단을 더 포함하고, 제 2 전위에서 그러한 변경은 방전 전기장외곡에 영향을 주어, 유기된 플라즈마방전과 출력광의 세기에서 비례적인 변경을 야기시키는 것이 특징인 프린팅장치.
청구항 55에 있어서, 출력광을 광전도성 표면으로 보내기 위한 수단은 단일소자 장제어가능한 플라즈마방전 디스플레이로부터의 출력광을 대전되 광전도성 표면을 가로질러 포커싱하고 스캐닝하기 위한 영상광학장치를 포함하는 것이 특징인 프린팅장치.
청구항 54에 있어서, 대전된 광전도성 표면은 회전하는 광전도성 드럼을 포함하는 것이 특징인 프린팅장치.
청구항 54에 있어서, 플라즈마방전 디스플레이장치는 다수-소자 장제어가능한 플라즈마방전 디스플레이를 포함하는 것이 특징인 프린팅장치.
청구항 60에 있어서, 다수-소자 장제어가능한 플라즈마방전 디스플레이는:

종,횡 매트릭스구성으로 배열된 다수의 플라즈마방전셀;

제 1 전위의 인가에 응해 가스분위기내에서 제 1 전기장을 발생시키는, 각 방전셀의 중공전극쌍;

제 2 전위의 인가에 응해 제 1 전기장 근처에 제 2 전기장을 발생시키는, 각 방전셀에 대해 각 하나인 다수의 제어전극;

선택된 방전셀에서 플라즈마방전을 선택적으로 유발시켜, 이차원 영상을 발생시키기 위한 수단; 및

제 1 전기장의 형태를 외곡시켜, 유발된 플라즈마방전과 방전에서부터 출력된, 이차원 영상을 포함하는 출력광의 세기에서 비례적인 변경을 수행하기 위해 제 2 전기장의 세기를 변경시키기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 프린팅장치.
청구항 61에 있어서, 횡×종렬 메트릭스구성은 1×Y구성을 포함하는 것이 특징인 프린팅장치.
청구항 62에 있어서, 출력광을 광전도성 표면을 보내기 위한 수단은 1×Y 다수-소자 장제어가능한 플라즈마방전 디스플레이장치로부터 출력된 이차원 영상의 출력광을 대전된 광전도성 표면에 포커싱시키기 위한 영상광학장치를 포함하는 것이 특징인 프린팅장치.
청구항 61에 있어서, 횡×종렬 매트릭스구성은 X×Y 구성을 포함하는 것이 특징인 프린팅장치.
청구항 64에 있어서, 출력광을 광전도성 표면을 보내기 위한 수단은 X×Y 구성 다수-소자 장제어가능한 플라즈마방전 디스플레이로부터 출력된 이차원 영상의 출력광을 대전된 광전도성 표면에 포커싱시키기 위한 영상광학장치를 포함하는 것이 특징인 프린팅장치.
광전도성 표면을 대전시키는 단계;

플라즈마방전으로부터 광출력을 발생시키는 단계;

플라즈마방전으로부터 출력된 광을 대전된 광전도성 표면으로 보내 광전도성 표면에서 잠재적인 정전기적 영상을 생성시키는 단계;

광전도성 표면상의 잠재적인 정전기적 영상을 현상하는 단계;

광전도성 표면에서 매체로 현상된 영상을 전사시키는 단계; 및

관측을 위해 매체상에 전사된 영상을 착상시키는 단계를 포함하는 것이 특징인 정전기적 프린팅방법.
청구항 66에 있어서, 플라즈마방전으로부터 광출력을 발생시키는 단계는:

이온화가능한 가스의 환경에서, 광출력을 발생시키는 플라즈마방전을 유발시키기에 충분한 세기의 제 1 전기장을 발생시키는 단계;

제 2 전기장 부근에 제 2 전기장을 발생시키는 단계; 및

근처에 위치된 제 1 전기장의 형상을 외곡시켜, 유발된 플라즈마방전과 발생된 광출력의 세기에서 비례적인 변경을 할 수 있도록 발생된 제 2 전기장의 세기를 변경시키는 단계를 포함하는 것이 특징인 프린팅방법.
청구항 66에 있어서, 광출력을 발생시키는 단계는 단일소자 소오스로부터 광출력을 발생시키는 단계를 포함하고, 또한 광출력을 대전한 광전도성 표면을 보내는 단계는:

광출력을 대전된 광전도성 표묜에 포커싱시키는 단계; 및

포커스된 광출력을 대전된 광전도성 표면을 가로질러 스캐닝하는 단계를 포함하는 것이 특징인 프린팅방법.
청구항 66에 있어서, 광출력을 발생시키기 위한 단계는 라인소자 소오스로부터 광출력을 발생시키는 단계를 포함하고, 또한 광출력을 대전된 광전도성 표면으로 보내는 단계는 광출력의 선을 대전된 광전도성 표면에 포커싱시키는 단계를 포함하는 것이 특징인 프린팅방법.
청구항 66에 있어서, 광출력을 발생시키는 단계는 패널소자 소오스로부터 광출력을 발생시키는 단계를 포함하고, 또한 광출력을 대전된 광전도성 표면으로 보내는 단계는 광출력의 패널을 대전된 광전도성 표면에 포커싱시키는 단계를 포함하는 것이 특징인 프린팅방법.
플라즈마방전으로부터 광출력을 발생시키기 위한 단계는:

전기장을 유기시키는 플라즈마방전을 발생시키기 위해 충분한 세기의 제 1 전위를 장발생 전극쌍에 인가하는 단계;

전기장을 유기시키는 플라즈마방전 부근에 제어전기장을 발생시키기 위하여 인접한 제어전극에 제 2 전위를 인가하는 단계; 및

전기장을 유기하는 발생된 플라즈마방전의 형태를 외곡시켜, 유기된 플라즈마방전과 플라즈마방전으로부터 생성된 광출력의 세기의 비례적인 변경을 수행하도록 제 2 전위의 세기를 변경시키는 단계를 포함하는 것이 특징인 프린팅방법.
광전도성 표면;

광전도성 표면을 대전시키기 위한 수단;

광출력을 발생시키기 위한 플라즈마방전장치; 및

광전도성 표면 위에 잠재적인 정전기적 영상을 형성시키기 위하여 플라즈마방전장치로부터 출력된 광출력을 대전된 광전도성 표면으로 보내기 위한 광학장치를 포함하는 것이 특징인, 잠재적인 정전기적 영상을 발생시키기 위한 장치.
청구항 72에 있어서, 플라즈마방전장치는 단일소자 가변출력 플라즈마방전을 포함하는 것이 특징인 장치.
청구항 73에 있어서, 단일소자 가변출력 플라즈마방전은:

플라즈마방전셀;

제 1 전위의 인가에 응해, 가스분위기내에서 제 1 전기장을 발생시키는, 방전셀의 중공전극쌍;

제 2 전위의 인가에 응해, 제 1 전기장 부근에 제 2 전기장을 발생시키는, 방전셀내 제어전극; 및

제 1 전기장의 형상을 외곡시켜, 유발된 플라즈마방전과 플라즈마방전에 의해 발생된 광출력의 세기에 비례적인 변경을 수행하기 위하여 제 2 전기장의 세기를 변경시키기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 장치.
청구항 73에 있어서, 광학장치는 잠재적인 정전기적 영상을 대전된 광전도성 표면상에 형성시키기 위하여, 단일소자 가변출력 플라즈마방전으로부터의 광출력을 대전된 광전도성 표면에 포커싱하고 또한 대전된 광전도성 표면을 가로질리 스캐닝하기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 장치.
청구항 72에 있어서, 플라즈마방전장치는 다수-소자 가변출력 플라즈마방전 디스플레이를 포함하는 것이 특징인 장치.
청구항 76에 있어서, 다수-소자 가변출력 플라즈마방전 디스플레이는:

종 × 횡열 매트릭스구조로 배열된 다수의 플라즈마방전셀;

제 1 전위의 인가에 응해, 가스분위기내에 제 1 전기장을 발생시키는, 각 방전셀의 중공전극쌍;

제 2 전위의 인가에 응해, 제 1 전기장 부근에 제 2 전기장을 발생시키는, 각 방전셀에 대해 각 하나인 다수의 제어전극;

디스플레이영상을 발생시키기 위해 선택된 방전셀에서 플라즈마방전을 선택적으로 유발시키기 위한 수단;

제 1 전기장의 형상을 외곡시켜, 영상을 디스플레이하는 각 방전셀에서 유기된 플라즈마방전과 광출력의 세기의 비례적인 변경을 수행하기 위하여 제 2 전기장의 세기를 변경시키기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 장치.
청구항 77에 있어서, 광학장치는 잠재적인 정전기적 영상을 대전된 광전도성 표면상에 형성시키기 위하여, 다수-소자 가변출력 플라즈마방전 디스플레이로부터의 디스플레이된 광출력의 영상을 대전된 광전도성 표면에 포커싱하기 수단을 포함하는 것이 특징인 장치.
청구항 78에 있어서, 종 × 횡렬 매트릭스는 1 × Y 매트릭스를 포함하고, 그리고 디스플레이된 광출력의 영상은 일차원영상을 포함하는 것이 특징인 장치.
청구항 78에 있어서, 종 × 횡렬 매트릭스는 X × Y 매트릭스를 포함하고, 그리고 디스플레이된 광출력의 영상은 이차원영상을 포함하는 것이 특징인 장치.