NL1005646C2

NL1005646C2 - Method and device for reducing the current consumption in a plasma-addressed structure.

Info

Publication number: NL1005646C2
Application number: NL1005646A
Authority: NL
Inventors: Kevin John Ilcisin; Paul Christopher Martin; Thomas Stanley Buzak
Original assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 1998-05-19
Also published as: NL1005646A1; JPH1010561A

Description

* 973011/Ti/fh* 973011 / Ti / fh

Korte aanduiding: Werkwijze en toestel voor het reduceren van de stroomopname in een plas-ma-geadresseerde structuur.Short designation: Method and device for reducing the power consumption in a plasma-addressed structure.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een toestel voor het reduceren van de stroomopname in een plasma-geadresseerde structuur en beoogt in het bijzonder de opgenomen elektrische stroom te reduceren 5 door een reductie van de elektrische stroom nodig voor het compenseren van de ladingdragerverliezen die optreden wanneer geladen deeltjes botsen met de wanden van het plasmakanaal.The invention relates to a method and an apparatus for reducing the current consumption in a plasma-addressed structure and in particular it aims to reduce the electric current absorbed by a reduction of the electric current required to compensate for the charge carrier losses that occur when charged particles collide with the walls of the plasma channel.

Bekend zijn stelsels met data-opslagelementen, 10 zoals bijvoorbeeld videocamera's en beelddisplays. Dergelijke stelsels maken gebruik van een adresserings-structuur die data levert aan, of opneemt uit, de op-slagelementen. Een stelsel van deze soort waarop de uitvinding in het bijzonder is gericht is een voor alge-15 mene doeleinden geschikt vlak paneeldisplay waarvan de opslag- of displayelementen lichtpatroondata opslaan. Vlakke paneelvormige displayelementen zijn een gunstig alternatief voor de betrekkelijk zware omvangrijke kathodestraalbuisstelsels die hoge spanningen vergen.Systems with data storage elements, such as, for example, video cameras and image displays, are known. Such systems use an addressing structure that provides data to, or records from, the storage elements. A system of this kind to which the invention is particularly directed is a general purpose flat panel display whose storage or display elements store light pattern data. Flat panel-shaped display elements are a favorable alternative to the relatively heavy bulky cathode ray tube systems that require high voltages.

20 Een vlak paneeldisplay heeft een groot aantal beeldelementen of "pixels·1 die over de beeldzone van het displayoppervlak zijn verdeeld. In een vloeiend-kristal paneeldisplay wordt het optisch gedrag van elk pixel bepaald door de grootte van de daarover aangelegde elek-25 trische potentiaal. Het is in het algemeen gewenst dat voor elke pixel individueel de potentiaal daarover kan worden ingesteld. Hiertoe zijn verschillende oplossingen gekozen. In de huidige beschikbare actieve-matrix vloeiende-kristalstelsel is er in het algemeen een dun-30 ne-filmtransistor voor elk pixel. Deze transistor wordt typisch "in" geschakeld door een rijstuurlijn op welk punt het van een kolomstuurlijn een bepaalde waarde ontvangt. Deze waarde wordt opgeslagen door het eerst- * 005646 2 volgend rijstuurlijnbekrachtigen. Transparante elektroden aan weerskanten van de pixel leggen een potentiaal-gradiënt daarover aan die correspondeert met de over het pixel opgeslagen waarde, daarmee het optisch gedrag 5 ervan bepalend.A flat panel display has a large number of picture elements or "pixels · 1 distributed over the image area of the display surface. In a smooth crystal panel display, the optical behavior of each pixel is determined by the magnitude of the applied electrical potential It is generally desirable that the potential for each pixel can be adjusted individually for this purpose Several solutions have been chosen for this In the currently available active matrix smooth crystal system there is generally a thin-film transistor for each pixel This transistor is typically "turned on" by a driving line at which point it receives a certain value from a column line. This value is stored by energizing * 005646 2 next line line. Transparent electrodes on either side of the pixel lay a potential gradient thereon corresponding to the value stored over the pixel, thus the optical behavior 5 determining.

Het Amerikaanse octrooischrift 4 896 149 beschrijft constructie en werking van een alternatief vloeiend-kristalmatrix, namelijk een "plasma-adresseerbaar vloeiend kristal", in de Angelsaksische literatuur een 10 "PALC" display. Deze technologie ondervangt het gecom pliceerde en beperkend gebruik van een dunne-filmtran-sistor voor elk pixel. Elk pixel van de vloeiende-kris-talcel is geplaatst tussen een dunne niet-doordringbare diëlektrische barrière en een geleidend oppervlak. Aan 15 de andere zijde van de dunne barrière bevindt zich een inert gas dat selectief kan worden geschakeld van de niet-geïoniseerde, niet-geleidende toestand naar de geïoniseerde, geleidende toestand door het aanleggen van een voldoende elektrische potentiaalgradiënt over het 20 gasvolume.United States Patent 4,896,149 describes construction and operation of an alternative liquid crystal matrix, namely, a "plasma addressable liquid crystal", in the Anglo-Saxon literature, a "PALC" display. This technology overcomes the complicated and restrictive use of a thin film transistor for each pixel. Each pixel of the fluid crystal cell is sandwiched between a thin impervious dielectric barrier and a conductive surface. On the other side of the thin barrier is an inert gas that can be selectively switched from the non-ionized, non-conductive state to the ionized, conductive state by applying a sufficient electrical potential gradient across the gas volume.

Wanneer het gas zich in de geleidende toestand bevindt kan lading stromen naar of van het blootgestelde oppervlak van de dunne barrière, dit effectief op aard-potentiaal brengend. In deze toestand is de elektrische 25 spanning over de pixel en de dunne elektrische barrière gelijk aan de spanning die optreedt op het geleidend oppervlak boven de pixel. Nadat de elektrische potentiaalgradiënt over het gasvolume is verdwenen komt het ioniseerbaar gas terug naar de niet-geleidende toestand. 30 Omdat dan geen lading kan wegstromen van het oppervlak van de dunne diëlektrische barrière wordt het elektrisch potentiaalverschil dat eerder was geïntroduceerd over de pixel opgeslagen in de eigen capaciteit van het vloeiend-kristalmateriaal en de diëlektrische barrière. 35 Deze potentiaalgradiënt blijft constant onafhankelijk van het spanningsniveau van het geleidend oppervlak omdat de dunne barrièrespanning zal zweven op een span- 1 005646 3 ningsniveau lager dan dat van het geleidend oppervlak over het verschil dat werd geïntroduceerd terwijl het was geaard via het geleidend plasma.When the gas is in the conductive state, charge can flow to or from the exposed surface of the thin barrier, effectively bringing it to ground potential. In this state, the electrical voltage across the pixel and the thin electrical barrier is equal to the voltage that occurs on the conductive surface above the pixel. After the electric potential gradient across the gas volume disappears, the ionizable gas returns to the non-conductive state. Because then no charge can flow away from the surface of the thin dielectric barrier, the electric potential difference previously introduced across the pixel is stored in the native capacity of the liquid crystal material and the dielectric barrier. This potential gradient remains constant regardless of the voltage level of the conductive surface because the thin barrier voltage will float at a voltage level lower than that of the conductive surface over the difference introduced while grounded through the conductive plasma.

Op grotere schaal gezien omvat een PALC display 5 typisch een op een isolerende plaat gevormd stel kanalen. De kanalen bevatten een inert gas onder een dunne bovenste diëlektrische plaat die in contact is met de toppen van de het kanaal vormende ribben en rond de kanaalomtrek met de isolerende plaat is afgedicht. Pa-10 rallelelektroden strekken zich aan weerszijden over de lengte van elk kanaal uit. Tijdens bedrijf wordt het gas geïoniseerd en daarmee geleidend gemaakt door het teweegbrengen van een groot elektrisch potentiaalverschil tussen de tegenover elkaar gelegen elektroden. Sommige 15 geladen deeltjes in het geïoniseerde gas migreren naar de dunne diëlektrische barrière en brengen deze op aard-potentiaal. Deze werking treedt tijdens het bedrijf van het display vele malen per seconde op.On a larger scale, a PALC display 5 typically includes a set of channels formed on an insulating plate. The channels contain an inert gas under a thin upper dielectric plate that contacts the tips of the channel forming ribs and is sealed around the channel circumference with the insulating plate. Parallel electrodes extend the length of each channel on either side. During operation, the gas is ionized and thereby made conductive by causing a large electrical potential difference between the opposite electrodes. Some charged particles in the ionized gas migrate to the thin dielectric barrier and bring them to earth potential. This operation occurs many times per second during display operation.

Ladingdragers in het kanaal verdwijnen uit het 20 geïoniseerde gas in hoofdzaak door hun recombinatie op de glazen, de kanaalwanden vormende, oppervlakken. Wanneer de geladen deeltjes de kanaalwanden treffen recom-bineren zij en/of dringen door in de wand en komen als neutrale atomen terug. De grootte van de elektrische 25 stroom die vanuit de elektroden naar het plasma vloeit is gelijk aan de stroom van de elektrische lading die in het geïoniseerde gas vloeit plus de in het kanaal verloren gegane elektrische lading. Daarom zullen grote verliezen in het kanaal noodzakelijkerwijs een grotere 30 stroom van de elektroden vergen.Charge carriers in the channel disappear from the ionized gas mainly due to their recombination on the glass surfaces forming the channel walls. When the charged particles hit the channel walls they recombine and / or penetrate into the wall and return as neutral atoms. The magnitude of the electric current flowing from the electrodes to the plasma is equal to the current of the electric charge flowing in the ionized gas plus the electric charge lost in the channel. Therefore, large losses in the channel will necessarily require a larger current from the electrodes.

De hogere stroom nodig voor het compenseren van de ladingverliezen in het kanaal doen de stroomopname in het display toenemen. De extra stroom in de elektroden doet het sputteren van de elektroden toenemen, waarmee 35 de elektrode-oppervlakken verslechterend en het kanaal wordt vervuild door het opnieuw neerslaan van gesputterd materiaal. De hogere stroomopname vergroot tevens het 1005646 4 spanningsniveau dat nodig is voor het display en vormt een potentiële bron van verslechtering van de visuele uniformiteit van het display. Een hogere stroom verslechtert de adresseermogelijkheid van een display. Een 5 hogere stroomopname vergroot de bedrijfskosten, leidt tot een sterkere met verwarming samenhangende beschadiging van het vloeiend-kristalmateriaal en andere componenten en reduceert de tijd tussen het noodzakelijk herladen van draagbare displays.The higher current required to compensate for the charge losses in the channel increases the current consumption in the display. The extra current in the electrodes increases the sputtering of the electrodes, deteriorating the electrode surfaces and contaminating the channel by reprecipitating sputtered material. The higher current draw also increases the 1005646 4 voltage level required for the display and is a potential source of deterioration in the visual uniformity of the display. A higher current degrades the display's ability to address. Higher power consumption increases operating costs, leads to greater heating associated damage to the liquid crystal material and other components, and reduces the time between necessary recharging of portable displays.

10 Pogingen de prestaties van plasma-geadreSseerde displays te verbeteren zijn in hoofdzaak gericht geweest op het verbeteren van de gasmengsels en deze pogingen moeten in evenwicht zijn met de eis van het snel uitsterven van het plasma nadat de stroom is uitgeschakeld. 15 De uitvinding beoogt de elektrische stroom nodig voor het bedrijven van een plasma-geadresseerde structuur te verlagen in het bijzonder door het reduceren van de ladingdragerverliezen als gevolg van botsingen met de plasmakanaalwanden. Voorts wordt beoogd dit doel te 20 bereiken door het gebruik van een materiaal met lage ladingdragerverliezen op de blootgestelde plasmakanaalwanden. Hiertoe kunnen in het bijzonder de wanden van het plasmakanaal van een plasma-geadresseerde structuur in het bijzonder worden bekleed met een materiaal met 25 hoge secundaire ladingdrageremissie.Attempts to improve the performance of plasma-addressed displays have focused primarily on improving the gas mixtures and these attempts must be in balance with the requirement of rapid extinction of the plasma after the power is turned off. The object of the invention is to reduce the electric current required for operating a plasma-addressed structure, in particular by reducing the charge carrier losses due to collisions with the plasma channel walls. It is further contemplated to achieve this goal by using a material with low charge carrier losses on the exposed plasma channel walls. For this purpose, in particular, the walls of the plasma channel of a plasma-addressed structure can in particular be coated with a material with high secondary charge carrier emission.

De uitvinding verschaft in het bijzonder een adres-seerbaar elektro-optisch stelsel met meervoudige licht-patroondata-opslagelemenen en met gereduceerde elektrische stroomopname, omvattende: 30 een eerste substraat dat op een hoofdoppervlak daarvan een aantal niet-overlappende eerste zich in een eerste richting uitstrekkende elektroden draagt? een tweede substraat met een aantal niet-overlap-pende kanalen die zich in een tweede richting langs een 35 hoofdoppervlak daarvan uitstrekken, waarbij elk van de kanalen een ioniseerbaar gas bevat en binnenwanden heeft in.contact met het ioniseerbaar gas, welke binnenwanden 1005646 5 zijn gevormd uit een materiaal met een aanzienlijk hogere secundaire geladen-deeltjes emissiecoëfficiënt dan die van glas, waarbij de kanalen over een aanzienlijk deel van de lengte van het kanaal een van een aantal 5 tweede elektroden bevatten; waarbij de eerste en tweede substraten tegenover elkaar zijn aangebracht op afstand van elkaar, de eerste richting dwars staat op de tweede richting voor het bepalen van overlappende zones van de eerste elektroden 10 en de kanalen; een laagmateriaal met elektro-optische eigenschappen is aangebracht tussen de eerste en tweede substraten, waarbij de laag elektro-optisch materiaal en de overlappende zones een aantal lichtpatroondata-opslag-15 elementen bepaalt; en eerste middelen voor het aanleggen van eerste elektrische signalen aan de eerste elektroden en tweede middelen voor het aanleggen van tweede elektrische signalen aan de tweede elektroden, waarbij het simultaan 20 toevoeren van eerste en tweede elektrische signalen aan gekozen eerste en tweede elektroden het ioniseren teweegbrengt van het gas behorend bij het geheugenelement gedefinieerd door de gekozen eerste en tweede elektroden en in responsie op het eerste elektrisch signaal een 25 eigenschap van het elektro-optisch materiaal veranderend, waarbij de stroom nodig voor het handhaven van het gas in een geïoniseerde toestand wordt gereduceerd door de emissie van de secundaire geladen deeltjes vanuit de binnenwanden van het plasmakanaal.In particular, the invention provides an addressable electro-optical system having multiple light pattern data storage elements and with reduced electric current consumption, comprising: a first substrate having a non-overlapping first extending in a first direction on a major surface thereof wearing electrodes? a second substrate with a plurality of non-overlapping channels extending in a second direction along a major surface thereof, each of the channels containing an ionizable gas and having inner walls in contact with the ionizable gas, which inner walls are 1005646 formed of a material having a significantly higher secondary charged particle emission coefficient than that of glass, the channels comprising one of a number of second electrodes over a substantial portion of the length of the channel; wherein the first and second substrates are juxtaposed, the first direction is transverse to the second direction for determining overlapping zones of the first electrodes 10 and the channels; a layer material with electro-optical properties is interposed between the first and second substrates, the layer of electro-optical material and the overlapping zones defining a number of light pattern data storage elements; and first means for applying first electrical signals to the first electrodes and second means for applying second electrical signals to the second electrodes, the simultaneous application of first and second electrical signals to selected first and second electrodes causing ionization of the gas associated with the memory element defined by the selected first and second electrodes and in response to the first electrical signal changing a property of the electro-optical material, thereby reducing the current required to maintain the gas in an ionized state by the emission of the secondary charged particles from the inner walls of the plasma channel.

30 Voorkeursuitvoeringsvormen van een dergelijk adres- seerbaar elektro-optisch stelsel zijn beschreven in de conclusies 2 tot en met 7.Preferred embodiments of such an addressable electro-optical system are described in claims 2 to 7.

De uitvinding verschaft verder een adresserings-structuur voor een data-element, omvattende: 35 een kanaal voor het opnemen van een ioniseerbaar gasvormig medium, welk kanaal binnenwanden heeft met een 1005646 6 materiaal met een significant hogere coëfficiënt van secundaire geladen-deeltjesemissie dan glas; een ioniseerbaar gasvormig medium in het kanaal in verbinding met een data-element en een elektrische refe-5 rentie; en ioniseringsmiddelen voor het verschaffen van een data-activeringssignaal voor het selectief teweegbrengen van ionisatie van het ioniseerbaar gasvormig medium ter verbetering van een onderbreekbare elektrische verbin-10 ding tussen het data-element en de elektrische referentie, daarmee het data-element selectief adresserend, waarbij de secundaire geladen-deeltjesemissies vanuit de zijwanden de elektrische stroomopname van de adresse-ringsstructuur vermindert.The invention further provides a data element addressing structure, comprising: a channel for receiving an ionizable gaseous medium, which channel has inner walls with a 1005646 material with a significantly higher coefficient of secondary charged particle emission than glass; an ionizable gaseous medium in the channel in communication with a data element and an electrical reference; and ionizing means for providing a data activation signal for selectively effecting ionization of the ionizable gaseous medium to improve an interruptible electrical connection between the data element and the electrical reference, thereby selectively addressing the data element the secondary charged particle emissions from the side walls reduces the electrical current draw of the addressing structure.

15 Voorkeursuitvoeringsvormen van dit stelsel zijn beschreven in de conclusies 9 tot en met 14.Preferred embodiments of this system are described in claims 9 to 14.

Ook verschaft de uitvinding een werkwijze voor het adresseren van een adresseerbaar elektro-optisch display met verminderde stroomopname, omvattende: 20 aanbrengen van een eerste substraat dat op een hoofdoppervlak daarvan een aantal eerste elektrische geleiders draagt die zich langs het oppervlak in een gemeenschappelijke richting uitstrekken; vormen van een tweede substraat met een aantal 25 kanalen die zich uitstrekken langs een hoofdoppervlak in een gemeenschappelijke richting, waarbij elk kanaal een ioniseerbaar gas bevat en een van een aantal tweede elektrische geleiders heeft die zich uitstrekt over een aanzienlijk gedeelte van de lengte ervan, waarbij het 30 kanaal binnenwanden heeft met een materiaal met een significant hogere coëfficiënt van secundaire geladen-deelt jesemissie dan die van glas, waarbij de eerste en tweede substraten tegenover elkaar zijn aangebracht op afstand van elkaar, en de richting van de kanalen dwars 35 staat op die van de eerste geleiders; aanbrengen van een materiaal met elektro-optische eigenschappen tussen de eerste en tweede substraten; 1005646 7 aanleggen van een eerste elektrisch signaal aan een gekozen eerste geleider; en aanleggen van een tweede elektrisch signaal aan een gekozen tweede geleider, waarbij het simultaan aanleggen 5 van de eerste en tweede elektrische signalen aan de gekozen eerste en tweede geleiders het ioniseren teweegbrengt van het gas in een gedefinieerde zone van het kanaal behorend bij de gekozen tweede geleider, daarmee een verandering teweegbrengend in een eigenschap van het 10 elektro-optisch materiaal in een aan het gekozen kanaal grenzende zone, waarbij de secundaire geladen-deeltjes-emissie van de binnenkanaalwanden de elektrische stroom-opname van de adresseerbare elektro-optische displayin-richting reduceert.The invention also provides a method for addressing an addressable electro-optical display with reduced power consumption, comprising: applying a first substrate carrying on a major surface thereof a plurality of first electrical conductors extending along the surface in a common direction; forming a second substrate with a number of channels extending along a major surface in a common direction, each channel containing an ionizable gas and having one of a number of second electrical conductors extending a significant portion of its length, wherein the channel has interior walls with a material having a significantly higher coefficient of secondary charged particle emission than that of glass, the first and second substrates being juxtaposed, the direction of the channels being transverse to that of the first conductors; applying a material with electro-optical properties between the first and second substrates; 1005646 7 applying a first electrical signal to a selected first conductor; and applying a second electrical signal to a selected second conductor, wherein applying the first and second electrical signals simultaneously to the selected first and second conductors causes ionization of the gas in a defined zone of the channel associated with the selected second conductor, thereby altering a property of the electro-optical material in a zone adjacent to the selected channel, the secondary charged particle emission from the inner channel walls taking up the electric current from the addressable electro-optical display device reduces.

15 Voorkeursuitvoeringsvormen van deze werkwijze zijn beschreven in de conclusies 16 tot en met 20.Preferred embodiments of this method are described in claims 16 to 20.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening. Daarin tonen: fig. 1 schematisch een vooraanzicht van het dis-20 playoppervlak van een displaypaneel met de bijbehorende stuurketens van een plasma-geadresseerde structuur waarin de uitvinding wordt toegepast; fig. 2 op vergrote schaal en gedeeltelijk in perspectief de lagen van de structurele componenten van een 25 displaypaneel volgens de stand der techniek; fig. 3 op vergrote schaal en in vooraanzicht met delen weggebroken verschillende diepte-aanzichten van het displaypaneel volgens fig. 2; fig. 4 een vergrote dwarsdoorsnede van het plasma-30 kanaal volgens de uitvinding geïmplementeerd in een plasma-geadresseerde structuur volgens fig. 1-3; fig. 5 een alternatieve implementatie van een plasma-geadresseerde structuur waarin de uitvinding wordt toegepast.The invention is elucidated with reference to the drawing. In the drawing: Fig. 1 schematically shows a front view of the display surface of a display panel with the associated control circuits of a plasma-addressed structure in which the invention is applied; FIG. 2 is an enlarged and partial perspective view of the layers of the structural components of a prior art display panel; Fig. 3 is an enlarged and front view with parts broken away showing different depth views of the display panel according to Fig. 2; Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the plasma channel of the invention implemented in a plasma-addressed structure of Figures 1-3; Fig. 5 shows an alternative implementation of a plasma-addressed structure in which the invention is applied.

35 Fig. 1-3 tonen een vlak paneelstelsel 10 met een plasma-geadresseerde structuur dat een plasmakanaal 20 omvat waarop de uitvinding wordt toegepast. Het vlakke 1005646 8 paneeldisplaystelsel 10 heeft een displaypaneel 12 met een displayoppervlak 14 dat een patroon bevat, gevormd door een rechthoekige vlakke matrix van nominaal identieke data-opslag- of displayelementen ("pixels") 16, op 5 onderling voorafbepaalde afstanden in verticale en horizontale richtingen. Elk displayelement of pixel in de matrix ligt op de overlappende snijding van een dunne, smalle en verticaal georiënteerde elektrode 18 en een langwerpig, smal, en horizontaal georiënteerd plasmaka-10 naai 20 (de elektroden 18 worden hierna aangeduid als de "kolomelektroden" 18). Alle displayelementen of pixels 16 van een bepaald plasmakanaal 20 worden tegelijk gebracht op de potentiaalgradiënt die bestaat tussen de corresponderende kolomelektrode 18 en massa wanneer het 15 inerte gas in het plasmakanaal voldoende is geïoniseerd.FIG. 1-3 show a flat panel array 10 with a plasma-addressed structure comprising a plasma channel 20 to which the invention is applied. The flat 1005646 8 panel display system 10 has a display panel 12 with a display surface 14 containing a pattern formed by a rectangular flat matrix of nominally identical data storage or display elements ("pixels") 16, at 5 mutually predetermined distances in vertical and horizontal directions. Each display element or pixel in the matrix lies on the overlapping intersection of a thin, narrow and vertically oriented electrode 18 and an elongated, narrow, and horizontally oriented plasma 20 sew (the electrodes 18 are hereinafter referred to as the "column electrodes" 18) . All display elements or pixels 16 of a given plasma channel 20 are simultaneously applied to the potential gradient existing between the corresponding column electrode 18 and mass when the inert gas in the plasma channel is sufficiently ionized.

De breedten van de kolomelektroden 18 en de plasma-kanalen 20 bepalen de dimensies van de displayelementen 16 die rechthoekig van vorm zijn. Kolomelektroden 18 zijn neergeslagen op een hoofdoppervlak van een eerste 20 elektrisch niet-geleidend optisch transparant substraat en de plasmakanalen 20 zijn ingeschreven in een hoofdoppervlak van een tweede elektrisch niet-geleidend optisch transparant substraat. De vakman zal begrijpen dat dergelijke stelsels, uitgevoerd als een reflecterend dis-25 play of een direct-zicht display danwel van de projec-tiesoort vergen dat slechts een van de substraten optisch transparant moet zijn.The widths of the column electrodes 18 and the plasma channels 20 determine the dimensions of the display elements 16 which are rectangular in shape. Column electrodes 18 are deposited on a major surface of a first 20 electrically non-conductive optically transparent substrate and the plasma channels 20 are inscribed on a major surface of a second electrically non-conductive optically transparent substrate. Those skilled in the art will appreciate that such systems, designed as a reflective display or a direct view display or of the projection type, require that only one of the substrates be optically transparent.

De kolomelektroden 18 ontvangen datastuursignalen van de analoge-spanningsoort, gevormd op de evenwijdige 30 uitgangsgeleiders 22' door de verschillende uitgangsver-sterkers 22 (fig. 2 en 3) van een datastuurketen 24, en de plasmakanalen 20 ontvangen bekrachtigingssignalen van de spanningpulssoort, gegenereerd op de uitgangsgeleiders 26' door verschillende uitgangsversterkers 26 (fig. 35 2 en 3) van de uitgang van de bekrachtigingsketen 28.The column electrodes 18 receive data control signals of the analog voltage type formed on the parallel 30 output conductors 22 'by the different output amplifiers 22 (FIGS. 2 and 3) of a data control circuit 24, and the plasma channels 20 receive excitation signals of the voltage pulse type generated on the output conductors 26 'through different output amplifiers 26 (FIGS. 2 and 3) from the output of the excitation circuit 28.

Elk van de plasmakanalen 20 heeft een referentie-elek-trode 30 (fig. 2 en 3) waaraan een referentiepotentiaal, 1005646 9 gemeenschappelijk voor elk kanaal 20 en databekrachtiger 28 wordt aangelegd.Each of the plasma channels 20 has a reference electrode 30 (FIGS. 2 and 3) to which a reference potential, 1005646 9 common to each channel 20 and data booster 28, is applied.

Voor het vormen van een beeld op het gehele gebied van het displayoppervlak 14 gebruikt het displaystelsel 5 10 een aftastbesturingsketen 32 die de functies coördi neert van databesturing 24 en databekrachtiging 28 zodanig dat alle kolommen van de displayelementen 16 van het displaypaneel 18 rij-bij-rij, via rijaftasting worden geadresseerd. Het displaypaneel 12 kan elektro-optische 10 materialen van verschillende soort gebruiken. Het kan bijvoorbeeld materiaal gebruiken dat de polarisatietoe-stand van invallende lichtstralen 33 verandert (fig. 2), en daarbij is het displaypaneel 12 geplaatst tussen een paar polarisatiefliters 34 en 36 die met het displaypa-15 neel 12 samenwerken voor het veranderen van de luminan-tie van het zich daardoor voortplantend licht. Het gebruik van verspreidings-vloeiende-kristalcellen als elektro-optisch signaal ondervangt de noodzaak van het gebruik van polarisatiefliters 34 en 36. Een (niet-ge-20 toond) kleurfilter kan binnen het displaypaneel 12 zijn aangebracht voor het vormen van meer-kleurenbeelden met bestuurbare kleurintensiteit. Voor een projectiedisplay kan ook een kleuring worden bereikt door het gebruik van aparte monochrome panelen 10, die elk een primaire kleur 25 besturen.To image the entire area of the display surface 14, the display system 10 uses a scan control circuit 32 that coordinates the functions of data control 24 and data excitation 28 such that all columns of the display elements 16 of the display panel 18 are row by row. , are addressed via row scan. The display panel 12 can use electro-optical 10 materials of different kind. For example, it can use material that changes the polarization state of incident light beams 33 (Fig. 2), the display panel 12 being interposed between a pair of polarization flashes 34 and 36 which cooperate with the display panel 12 to change the luminan -tie of the light propagating thereby. The use of dispersion smooth crystal cells as an electro-optical signal obviates the need to use polarizing flashes 34 and 36. A (not shown) color filter may be disposed within the display panel 12 to form multi-color images with controllable color intensity. For a projection display, coloring can also be achieved by using separate monochrome panels 10, each controlling a primary color 25.

Volgens fig. 2 omvat het displaypaneel 12 een adresseringsstructuur met een paar in het algemeen evenwijdige elektrodestructuren 40 en 42 op afstand gehouden door een laag 44 van elektro-optisch materiaal zoals 30 nematisch vloeiend kristal, en een dunne laag 46 uit diëlektrisch materiaal zoals glas, mica of plastic. De elektrodestructuur 40 omvat een glazen diëlektrisch substraat 48 met op het binnenoppervlak 50 daarvan ko-lomelektroden uit indiumtinoxide, dat optisch doorlatend 35 is, gevormd tot een streeppatroon. Aangrenzende paren kolomelektroden 18 bevinden zich op een onderlinge af- 1005646 10 stand 52 die de horizontale ruimte tussen de aangrenzende displayelementen 16 in een rij bepaalt.In Fig. 2, the display panel 12 includes an addressing structure with a pair of generally parallel electrode structures 40 and 42 spaced by a layer 44 of electro-optical material such as nematic liquid crystal, and a thin layer 46 of dielectric material such as glass, mica or plastic. The electrode structure 40 comprises a glass dielectric substrate 48 with on its inner surface 50 column electrodes of indium tin oxide, which is optically transmissive, formed into a stripe pattern. Adjacent pairs of column electrodes 18 are at a mutual distance 52 which defines the horizontal space between the adjacent display elements 16 in a row.

De elektrodestructuur 42 omvat een glazen diëlek-trisch substraat 54; in het bovenoppervlak 56 daarvan is 5 een aantal plasmakanalen 20 met trapeziumvormige dwarsdoorsnede en afgeronde wanden gegroefd. De plasmakanalen 20 hebben een diepte 58 gemeten tussen het bovenoppervlak 56 en een basisdeel 60. Elk van de plasmakanalen 20 heeft een anode-elektrode 30 en een kathode-elektrode 10 62, beiden zijn dun en smal. Elk van deze elektroden strekt zich uit langs het basisdeel 60 en een van een paar binnenste zijwanden 64 die divergeren in een richting weggericht van het basisdeel 60 naar het binnenop-pervlak 56. De anode-elektroden 30 van het plasmakanaal 15 20 liggen op een gemeenschappelijke elektrische referen- tiepotentiaal die, zoals aangegeven, een potentiaal ten opzichte van aarde kan zijn. De kathode-elektroden 62 van de plasmakanalen 20 zijn verbonden met verschillende uitgangsversterkers 26 (waarvan er drie respectieve-20 lijk vijf zijn getoond in fig. 2 respectievelijk fig. 3) van de data-activeerder 28. Om de juiste werking van de adresseringsstructuur te verzekeren liggen de anode-elektroden 30 en de kathode-elektroden 62 bij voorkeur op de elektrische referentiepotentialen respectievelijk 25 de versterkte uitvoeren 26' van de data-activeerder 28 aan weerskanten van het displaypaneel 10.The electrode structure 42 includes a glass dielectric substrate 54; a number of plasma channels 20 with trapezoidal cross-section and rounded walls are grooved in the top surface 56 thereof. The plasma channels 20 have a depth 58 measured between the top surface 56 and a base portion 60. Each of the plasma channels 20 has an anode electrode 30 and a cathode electrode 10 62, both of which are thin and narrow. Each of these electrodes extends along the base portion 60 and one of a pair of inner side walls 64 that diverge in a direction away from the base portion 60 toward the inner surface 56. The anode electrodes 30 of the plasma channel 20 are located on a common electrical reference potential which, as indicated, may be a potential to ground. The cathode electrodes 62 of the plasma channels 20 are connected to different output amplifiers 26 (three of which, respectively, five are shown in FIG. 2 and FIG. 3, respectively) of the data activator 28. To ensure proper operation of the addressing structure assuredly, the anode electrodes 30 and the cathode electrodes 62 preferably lie on the electrical reference potentials and the amplified outputs 26 'of the data activator 28, respectively, on either side of the display panel 10.

De zijwanden 64 tussen aangrenzende plasmakanalen 20 bepalen een aantal dragerstructuren 66 waarvan de bovenoppervlakken 56 de laag 46 uit diëlektrisch mate-30 riaal dragen. Aaneengrenzende plasmakanalen 20 liggen van elkaar op afstand over de breedte 68 van het bovendeel van elke dragerstructuur 66 waarvan de breedte 68 de verticale ruimte bepaalt tussen de aangrenzende displayelementen 16 in een kolom. De overlappende gebieden 35 70 van de kol ome lekt roden 18 en plasmakanalen 20 bepalen de afmetingen van de displayelementen 16 die met streep-Lijnen in fig. 2 en 3 zijn aangegeven. Fig. 3 toont 1005646 11 duidelijker de matrixdisplayelementen 16 en de verticale en horizontale ruimten daartussen.The side walls 64 between adjacent plasma channels 20 define a plurality of support structures 66, the top surfaces 56 of which support the layer 46 of dielectric material. Adjacent plasma channels 20 are spaced apart across the width 68 of the top portion of each support structure 66, the width 68 of which defines the vertical space between the adjacent display elements 16 in a column. The overlapping regions 70 of the column leak reds 18 and plasma channels 20 determine the dimensions of the display elements 16 indicated by dashed lines in Figures 2 and 3. Fig. 3, 1005646 11 more clearly shows the matrix display elements 16 and the vertical and horizontal spaces therebetween.

De grootte van de spanning aangelegd aan de kolom-elektroden 18 bepaalt de afstand 52 nodig om de isolatie 5 tussen aangrenzende ko1omelektroden 16 te handhaven. De afstand 52 is typisch veel kleiner dan de breedte van de kolomelektrode 18. De hellingen van de zijwanden 64 tussen aangrenzende plasmakanalen 20 bepalen de afstand 68 die typisch veel kleiner is dan de breedte van de 10 plasmakanalen 20. De breedten van de kolomelektroden 18 en de plasmakanalen 20 zijn typisch gelijk en zijn een functie van de gewenste beeldresolutie die weer wordt bepaald door de toepassing van het display. Het is gewenst de afstanden 52 en 68 zo klein mogelijk te maken. 15 De kanaaldiepte 58 is typisch bij benadering gelijk aan of kleiner dan de helft van de kanaalbreedte.The magnitude of the voltage applied to the column electrodes 18 determines the distance 52 necessary to maintain the insulation 5 between adjacent column electrodes 16. The distance 52 is typically much smaller than the width of the column electrode 18. The slopes of the side walls 64 between adjacent plasma channels 20 define the distance 68 which is typically much smaller than the width of the plasma channels 20. The widths of the column electrodes 18 and the plasma channels 20 are typically equal and are a function of the desired image resolution which in turn is determined by the use of the display. It is desirable to make distances 52 and 68 as small as possible. The channel depth 58 is typically approximately equal to or less than half the channel width.

Elk van de kanalen 20 is gevuld met een ioniseer-baar gasmengsel. Een voorkeursmengsel omvat helium en stikstof of waterstof en is beschreven in de Amerikaanse 20 octrooiaanvrage 08/576.382 van Ilcisin e.a. betreffende een "Addressing Structure Using Ionizable Gaseous Mixtures Having Multiple Ionizabele Components" overgedragen aan de onderhavige aanvraagster. Het werkzaam volume-trisch gedeelte van waterstof of stikstof is tussen 25 0,01% en 20,0% van het gasmengsel. Het gebruik van wa terstof of stikstof in aanvulling op helium verkleint de vervaltijd van het ioniseerbaar mengsel door het reduceren van de dichtheid van de metastabiele toestanden in het helium.Each of the channels 20 is filled with an ionizable gas mixture. A preferred blend includes helium and nitrogen or hydrogen and is described in U.S. Patent Application 08 / 576,382 to Ilcisin et al. Concerning an "Addressing Structure Using Ionizable Gaseous Mixtures Having Multiple Ionizable Components" assigned to the present applicant. The active volumetric portion of hydrogen or nitrogen is between 0.01% and 20.0% of the gas mixture. The use of hydrogen or nitrogen in addition to helium reduces the decay time of the ionizable mixture by reducing the density of the metastable states in the helium.

30 Elk van de kanalen 20 is voor een fluïdum in ver binding met gasafvoerkanalen 19 die selectief het zuurstof- of stikstofgas kan toevoeren aan de kanalen 20 door het verhitten van het gas in het gasreservoir 21. Het gas wordt op geschikte wijze afgegeven voor het 35 handhaven van de gewenste verhoudingen van de componenten in het ioniseerbaar gasmengsel. Ook kan waterstof of stikstof worden afgegeven door het periodiek openen van 1005646 12 het reservoir om een geschikte voorafbepaalde hoeveelheid af te geven. Als ander alternatief kunnen de waterstof- of stikstofdeeltjes aanwezig zijn in een reservoir dat wordt gehouden op een druk gelijk aan de evenwichts-5 dampdruk van het waterstof of stikstof in het ioniseer-baar gasmengsel.Each of the channels 20 is for a fluid in connection with gas discharge channels 19 which can selectively supply the oxygen or nitrogen gas to the channels 20 by heating the gas in the gas reservoir 21. The gas is suitably released for maintaining the desired proportions of the components in the ionizable gas mixture. Also, hydrogen or nitrogen can be released by periodically opening the reservoir to deliver an appropriate predetermined amount. Alternatively, the hydrogen or nitrogen particles can be contained in a reservoir maintained at a pressure equal to the equilibrium vapor pressure of the hydrogen or nitrogen in the ionizable gas mixture.

Het gasmengsel volgens de uitvinding kan voorts een voorafbepaalde hoeveelheid voor collisie aangepaste ioniseerbare deeltjes zijn welke, indien geïoniseerd, 10 ionen-atomendeeltjesbotsingen ondergaan met de voor botsing aangepaste geïoniseerde deeltjes. Dergelijke voor botsing aangepaste ioniseerbare deeltjes zijn beschreven in de samenhangende Amerikaanse octrooiaanvrage 08/424 697 betreffende "Adressing Structure Using Ioni-15 zable Gaseous Mixture Having Decreased Decay Time", overgedragen aan de houdster der onderhavige aanvrage. De voor wat betreft botsing aangepaste ioniseerbare deeltjes kunnen koolstof omvatten en zijn bij voorkeur koolstofbevattende samenstellingen zoals koolmonoxide, 20 kooldioxide, koolstoftetrafluoride, methaan en koolstof-damp, verdampt vanaf een koolstofbevattend oppervlak. Elk van de displayelementen 16 heeft aldus een gelokaliseerd volume van het ioniseerbaar gasmengsel zoals een mengsel van helium en stikstof of waterstof en een elek-25 tro-optisch materiaal zoals de nematische vloeiende-kristallaag 44 samenwerkend voor het moduleren van extern opgewekt licht 33 dat zich voortplant door de zone van het elektro-optisch materiaal waar zich het display-element 16 bevindt.The gas mixture of the invention may further be a predetermined amount of collision-adapted ionizable particles which, when ionized, undergo ion-atomic particle collisions with the impact-adapted ionized particles. Such collision-adapted ionizable particles are described in copending U.S. Patent Application 08/424 697 on "Addressing Structure Using Ionium-15 Gaseous Mixture Having Decreased Decay Time" assigned to the holder of the present application. The collision-adapted ionizable particles may comprise carbon and are preferably carbon-containing compositions such as carbon monoxide, carbon dioxide, carbon tetrafluoride, methane and carbon vapor, evaporated from a carbon-containing surface. Each of the display elements 16 thus has a localized volume of the ionizable gas mixture such as a mixture of helium and nitrogen or hydrogen and an electro-optic material such as the nematic smooth crystal layer 44 cooperating to modulate externally generated light 33 propagated through the zone of the electro-optical material where the display element 16 is located.

30 Fig. 4 toont in meer detail een typisch plasmaka- naal 20 met binnenwanden 74 gevormd in het glazen substraat 54. In een voorkeursuitvoeringsvorm heeft het kanaal 20 een breedte aan de bovenzijde van 450 micron, een diepte 78 van 200 micron en een breedte 80 van bij 35 benadering 300 micron aan de bodem. Het kanaal 20 is bekleed met een laag 100 uit materiaal dat lichtdoorla-tend is, niet-depolariserend en een hoge secundaire 1005646 13 emissie heeft. Voorbeelden van dergelijke lagen omvatten optisch-vlak opgedampte lagen van magnesiumoxide (MgO), aluminiumoxide (AIO), cesiumjodide (Csl), cesiumoxide (CsO) en siliciumdioxide (Si02). Optisch glad betekent 5 dat de bekleding geen verstrooiing en daarmee ook geen depolarisatie geeft van op het materiaal invallend, gepolariseerd, licht. De bekleding is typisch door opdampen neergeslagen, gebruikmakend van de bekende technieken die resulteren in een gladde dunne kristallijne 10 structuur. De bekleding is bij voorkeur neergeslagen voordat de elektroden worden vervaardigd en de elektroden worden op de bekleding vervaardigd. Ook kan de bekleding worden neergeslagen nadat de elektroden zijn aangebracht in welk geval de bekleding over de elektro-15 den aanwezig kan blijven danwel van de elektroden kan worden verwijderd. De bekledingen bedekken bij voorkeur het ioniseerbare met het gas in contact zijnde oppervlak 88 van de diëlektrische barrièrelaag 46, hoewel de uitvinding ook in de praktijk kan worden gebracht zonder 20 het bekledingsoppervlak 88. De uitvinding kan worden gerealiseerd door het bekleden van het gehele binnenop-pervlak van het plasmakanaal 20 danwel door het bekleden van slechts een gedeelte van het binnenkanaaloppervlak. Ook kunnen de plasmakanalen of kan elk deel daarvan zijn 25 vervaardigd uit een materiaal met een hoge secundaire emissiecoëfficiënt in plaats van de vorming van het kanaal uit conventionele materialen en het bekleden van de wanden met een materiaal dat de volgens de uitvinding gewenste eigenschappen heeft. Hoewel een lichtdoorlaten-30 de laag 100 is beschreven zal het de vakman duidelijk zijn dat een laag 100 in een display dat niet achteraf wordt verlicht niet lichtdoorlatend hoeft te zijn.FIG. 4 shows in more detail a typical plasma channel 20 with inner walls 74 formed in the glass substrate 54. In a preferred embodiment, the channel 20 has a top width of 450 microns, a depth 78 of 200 microns and a width 80 of at 35. approx 300 microns to the bottom. The channel 20 is coated with a layer 100 of material which is translucent, non-depolarizing and has a high secondary 1005646 13 emission. Examples of such layers include optically planar vapor deposited layers of magnesium oxide (MgO), aluminum oxide (A10), cesium iodide (Csl), cesium oxide (CsO) and silicon dioxide (SiO2). Optically smooth means that the coating does not give any scattering and therefore no depolarization of light incident on the material, polarized. The coating is typically deposited by evaporation using the known techniques resulting in a smooth thin crystalline structure. The coating is preferably deposited before the electrodes are manufactured and the electrodes are manufactured on the coating. The coating can also be deposited after the electrodes have been applied, in which case the coating can remain over the electrodes or be removed from the electrodes. The coatings preferably cover the ionizable gas-contacting surface 88 of the dielectric barrier layer 46, although the invention can also be practiced without the coating surface 88. The invention can be accomplished by coating the entire interior surface. surface of the plasma channel 20 or by coating only a portion of the inner channel surface. Also, the plasma channels or any part thereof can be made of a material with a high secondary emission coefficient instead of the formation of the channel of conventional materials and the coating of the walls with a material having the properties desired according to the invention. Although a light transmittance 30 has been described in the layer 100, it will be apparent to those skilled in the art that a layer 100 in a display that is not illuminated afterwards need not be transparent.

De plasmakanaalwanden volgens de uitvinding hebben aanzienlijk hogere secundaire-deeltjesemissie dan de 35 materialen zoals het glas die de bekende plasmakanaalwanden vormen. Botsingen van deeltjes met plasmakanaalwanden volgens de uitvinding zullen dan ook met een 1005646 14 hogere waarschijnlijkheid de emissie teweegbrengen van secundaire geladen deeltjes dan botsingen van deeltjes volgens de stand der techniek met de plasmakanaalwanden. Secundaire geladen deeltjes worden geëmitteerd door 5 botsingen van zowel geladen als niet-geladen deeltjes met de plasmakanaalwanden volgens de uitvinding. De geëmitteerde secundaire geladen deeltjes dragen ertoe bij dat de lading snel de dunne diëlektrische barrière-laag 46 aardt, daarmee significant de stroom die naar de 10 elektroden 62 en 30 moet vloeien om een geschikte la-dingsdichtheid in stand te houden, reduceren. Een lagere elektrodestroom reduceert in een lagere vermogensopname, mildere spanningseisen, een minder destructief sputteren van de elektrodestructuren en een verbeterde uniformi-15 teit van het display.The plasma channel walls according to the invention have considerably higher secondary particle emission than the materials such as the glass that form the known plasma channel walls. Therefore, collisions of particles with plasma channel walls according to the invention will produce the emission of secondary charged particles with a higher probability than those of prior art collisions with plasma channel walls. Secondary charged particles are emitted by collisions of both charged and uncharged particles with the plasma channel walls of the invention. The emitted secondary charged particles contribute to the charge rapidly grounding the thin dielectric barrier layer 46, thereby significantly reducing the current that must flow to the electrodes 62 and 30 to maintain an appropriate charge density. A lower electrode current reduces in a lower power consumption, milder voltage requirements, a less destructive sputtering of the electrode structures and an improved uniformity of the display.

Het aangeven van constructieve details van de elektroden 62 en 30 is voor een beter begrip der uitvinding niet nodig doch hun constructie is beschreven in de samenhangende Amerikaanse octrooiaanvrage 08/520 996 ten 20 name van Moore e.a. voor "Sputter-Resistant, Low-Work-Function, Conductive Coatings for Cathode Electrodes in DC Plasma Adressing Structure", overgedragen aan aanvraagster. Een voorkeurs kathode-elektrode 62 is ongeveer 75 micron breed en heeft een 0,2 micron dikke bo-25 demlaag uit chroom voor een goede hechting aan het glazen substraat of de laag 100, een bij benadering 2,0 micron dikke laag koper voor een goede geleidbaarheid, en een 0,2 micron dikke toplaag uit chroom om de koper-laag tegen oxidatie af te dichten. Boven de chroorolaag 30 is er een laag van bij benadering 10 micron dik van deeltjes uit een hittebestendige stof zoals LaBg, YBg, GdBg of CeB6, door een dunne laag glas op zijn plaats gehouden. De hittebestendige deeltjes worden opgebracht op de elektroden als een mengsel van positief geladen 35 hittebestendige deeltjes met een diameter van bij benadering 4 micron en positief geladen fritdeeltjes in isopropylalcohol, gebruikmakend van de bekende elektro- 1005646 15 foresetechnieken waarbij de elektroden negatief worden opgeladen om de positieve deeltjes aan te trekken. Het glassubstraat 42 wordt daarna gebakken zodat de frit-deeltjes smelten en een laag glas worden, daarmee de 5 hittebestendige deeltjes aan het elektrode-oppervlak hechtend. De hittebestendige deeltjes reduceren het sputteren van chroomatomen die neerslaan op de wanden van het plasmakanaal 20 en het dunne diëlektricum 6, het display donkerder maken en de wanden van het plasmaka-10 naai 20 geleidend maken. De anode-elektrode 30 kan een uiterlijk en een structuur hebben in het algemeen overeenkomstig die van de kathode-elektrode 62.The indication of constructional details of the electrodes 62 and 30 is not necessary for a better understanding of the invention, but their construction is described in copending U.S. application 08/520 996 to Moore et al. For "Sputter-Resistant, Low-Work- Function, Conductive Coatings for Cathode Electrodes in DC Plasma Addressing Structure ", transferred to applicant. A preferred cathode electrode 62 is approximately 75 microns wide and has a 0.2 micron thick chromium bottom layer for good adhesion to the glass substrate or layer 100, an approximately 2.0 micron thick layer of copper for good conductivity, and a 0.2 micron thick top layer of chromium to seal the copper layer against oxidation. Above the chloro layer 30, a layer of approximately 10 microns thick of particles of a heat resistant material such as LaBg, YBg, GdBg or CeB6 is held in place by a thin layer of glass. The heat resistant particles are applied to the electrodes as a mixture of positively charged heat resistant particles having an approximate diameter of 4 microns and positively charged frit particles in isopropyl alcohol, using the known electrophoresis techniques in which the electrodes are negatively charged to the positive attract particles. The glass substrate 42 is then baked so that the frit particles melt and become a layer of glass, thereby adhering the heat resistant particles to the electrode surface. The heat resistant particles reduce the sputtering of chromium atoms that deposit on the walls of the plasma channel 20 and the thin dielectric 6, darken the display and make the walls of the plasma AK-10 sew conductive. The anode electrode 30 can have an appearance and structure generally similar to that of the cathode electrode 62.

De uitvinding kan worden toegepast op elke plasma-geadresseerde structuur onafhankelijk van de vorm van de 15 plasmakanalen. Fig. 5 toont bijvoorbeeld een andere uitvoeringsvorm van een plasma-geadresseerde structuur 200 waarin afstandstukken 202 aangebracht tussen een eerste substraat 204 en een dunne diëlektrische barrière 206 de zijwanden 208 vormen van plasmakanalen 210. Een 20 elektrode 212 ligt over de aangrenzende plasmakanalen 210. Een dergelijke uitvoeringsvorm is met verschillende variaties beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 5 453 660 ten name van Martin e.a. voor een "Bi-Channel Electrode Configuration for an Adressing Structure Using 25 an Ionizable Gaseous Medium and Method of Operating It”, overgedragen aan de houdster der onderhavige aanvrage. Het gehele binnenoppervlak of een deel daarvan van de plasmakanalen 210 kan zijn gevormd uit of bekleed met een laag 216 uit een materiaal volgens de uitvinding 30 voor het reduceren van de stroom nodig voor het bedrijven van een dergelijk display.The invention can be applied to any plasma-addressed structure regardless of the shape of the plasma channels. Fig. For example, 5 shows another embodiment of a plasma-addressed structure 200 in which spacers 202 disposed between a first substrate 204 and a thin dielectric barrier 206 form the side walls 208 of plasma channels 210. An electrode 212 overlies the adjacent plasma channels 210. Such an embodiment has been described to the proprietor of the present application with various variations disclosed in U.S. Patent No. 5,453,660 to Martin et al. for a "Bi-Channel Electrode Configuration for an Addressing Structure Using an Ionizable Gaseous Medium and Method of Operating It". All or part of the inner surface of the plasma channels 210 may be formed or coated with a layer 216 of a material of the invention to reduce the current required to operate such a display.

Het zal voor de vakman duidelijk zijn dat vele wijzigingen mogelijk zijn in de details van de hierboven beschreven uitvoeringsvorm der uitvinding zonder de 35 daaraan ten grondslag gelegen principes te verlaten. Zo kan de uitvinding worden toegepast op zowel met AC als met DC plasma geadresseerde structuren. De uitvinding 1005646 16 kan worden toegepast op met plasma-geadresseerde structuren gebruikt als displays en op dergelijke structuren gebruikt als geheugeninrichtingen. Plasmakanalen kunnen op een aantal wijzen worden gevormd en de uitvinding kan 5 worden toegepast op de plasmakanalen onafhankelijk ervan hoe zijn zijn gevormd. Het kader der uitvinding wordt dan ook uitsluitend bepaald door de nuvolgende conclusies .It will be apparent to those skilled in the art that many changes are possible in the details of the above-described embodiment of the invention without departing from the underlying principles. Thus, the invention can be applied to both AC and DC plasma addressed structures. The invention 1005646 16 can be applied to plasma-addressed structures used as displays and to such structures used as memory devices. Plasma channels can be formed in a number of ways and the invention can be applied to the plasma channels regardless of how they are formed. The scope of the invention is therefore exclusively defined by the following claims.

10056461005646

Claims

An addressable electro-optical system having multiple light pattern data storage elements and with reduced electric current consumption, comprising: a first substrate carrying on a major surface 5 thereof a plurality of non-overlapping first electrodes extending in a first direction; a second substrate with a plurality of non-overlapping channels extending in a second direction along a major surface thereof, each of the 10 channels containing an ionizable gas and having inner walls in contact with the ionizable gas, which inner walls are formed of a material with a significantly higher secondary charged particle emission coefficient than that of glass, the channels comprising one of a number of second electrodes over a substantial part of the length of the channel; wherein the first and second substrates are arranged opposite each other at a distance from each other, the first direction is transverse to the second direction for determining overlapping zones of the first electrodes and the channels; a layer material with electro-optical properties is interposed between the first and second substrates, the layer electro-optical material and the overlapping zones defining a number of light pattern data storage elements; and first means for applying first electrical signals to the first electrodes and second means for applying second electrical signals to the second electrodes, simultaneously supplying first and second electrical signals to selected first and second electrodes ionizing causes the gas associated with the memory element defined by the selected first and second electrodes 35 and in response to the first electrical signal changing a 1005646 property of the electro-optical material, the current required to maintain the gas in an ionized state is reduced by the emission of the secondary charged particles from the inner walls of the plasma channel.

System according to claim 1, characterized in that the inner walls have an optically smooth surface.

System according to claim 1, wherein the inner walls contain a material selected from the group of materials consisting of roagnesium oxide, aluminum oxide, cesium oxide, silicon dioxide and cesium iodide.

System according to claim 1, characterized in that the inner walls are coated with a material with a higher emission of secondary charged electron particles than glass and which is optically smooth.

System according to claim 4, characterized in that the entire surface of the inner walls is covered with the material.

System as claimed in claim 4, wherein the smaller than the entire surface of the inner walls is covered with the material.

System according to claim 6, wherein the inner walls comprise a channel bottom, side walls and a top side while the side walls and the bottom are covered with the material.

8. Address element for a data element, comprising: a channel for receiving an ionizable gaseous medium, which channel has inner walls with a material having a significantly higher coefficient of secondary charged particle emission than glass; an ionizable gaseous medium in the channel in communication with a data element and an electrical reference; and ionizing means for providing a data activation signal for selectively effecting ionization of the ionizable gaseous medium to improve an interruptible electrical connection between the data element and the electrical reference, thereby selectively addressing the data element, the secondary charged particle emissions from the 5 sidewalls reduces the electrical power consumption of the addressing structure.

System according to claim 8, characterized in that the material with a significantly higher secondary charged particle emission coefficient than that of glass 10 forms inner walls with an optically smooth surface.

System according to claim 8, characterized in that the inner walls comprise a material selected from the group of materials consisting of magnesium oxide, aluminum oxide, cesio oxide, silicon dioxide and cesium iodide.

The system of claim 8 wherein the inner walls are coated with a material having a higher secondary charged particle electron emission than glass and which is optically smooth.

System according to claim 11, characterized in that the entire surface of the inner walls is covered with the material.

System according to claim 11, characterized in that less than the entire surface of the inner walls is covered with the material.

System according to claim 13, characterized in that the inner walls comprise a channel bottom, side walls and a top and in that the surface zones of the side walls and the bottom are covered with the material.

15. A method of addressing an addressable, electro-optical display with reduced power consumption, comprising: applying a first substrate carrying on a major surface thereof a plurality of first electrical conductors extending along the surface in a common direction; forming a second substrate with a plurality of channels extending along a major surface in 1005R46 in a common direction, each channel containing an ionizable gas and having one of a number of second electrical conductors extending a significant portion of its length, wherein the 5 channel has interior walls with a material having a significantly higher coefficient of secondary charged particle emission than that of glass, the first and second substrates being juxtaposed, the direction of the channels being transverse to that of the first conductors, applying a material with electro-optical properties between the first and second substrates; applying a first electrical signal to a selected first conductor; and applying a second electrical signal to a selected second conductor, the simultaneous application of the first and second electrical signals to the selected first and second conductors ionizing the gas in a defined zone of the channel associated with the selected second conductor, thereby altering a property of the electro-optical material in a zone adjacent to the selected channel, wherein the secondary charged particle emission from the inner channel walls reduces the electric current absorption of the addressable electro-optical display device.

16. A method according to claim 15, characterized by forming a second substrate with a plurality of inner wall channels containing a material having a significantly higher secondary charged particle emission than that of glass, including forming channels with optical wall walls. smooth coating of a material with a higher secondary electron emission than that of glass.

The method of claim 16, wherein the material is selected from the group of materials consisting of 1005646 magnesium oxide, aluminum oxide, cesium oxide, silicon dioxide, and cesium iodide.

18. A method according to claim 16, wherein less than the total area of the inner walls is coated with the material.

The method of claim 18 wherein the inner walls of each channel comprise a bottom, side walls and a top wall, and wherein the bottom and side walls are coated with the material.

The method of claim 16 wherein the entire surface of the inner walls is coated with the material. 1005646