NL1005646C2 - Werkwijze en toestel voor het reduceren van de stroomopname in een plasma-geadresseerde structuur. - Google Patents

Description

* 973011/Ti/fh

Korte aanduiding: Werkwijze en toestel voor het reduceren van de stroomopname in een plas-ma-geadresseerde structuur.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

30 Voorkeursuitvoeringsvormen van een dergelijk adres- seerbaar elektro-optisch stelsel zijn beschreven in de conclusies 2 tot en met 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.

15 Voorkeursuitvoeringsvormen van dit stelsel zijn beschreven in de conclusies 9 tot en met 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.

15 Voorkeursuitvoeringsvormen van deze werkwijze zijn beschreven in de conclusies 16 tot en met 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 .

1005646

Claims (20)

1. Adresseerbaar elektro-optisch stelsel met meervoudige lichtpatroondata-opslagelemenen en met gereduceerde elektrische stroomopname, omvattende: een eerste substraat dat op een hoofdoppervlak 5 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 hoofdoppervlak daarvan uitstrekken, waarbij elk van de 10 kanalen een ioniseerbaar gas bevat en binnenwanden heeft in contact met het ioniseerbaar gas, welke binnenwanden zijn gevormd uit een materiaal met een aanzienlijk hogere secundaire geladen-deeltjes emissiecoëfficiënt dan die van glas, waarbij de kanalen over een aanzienlijk 15 deel van de lengte van het kanaal een van een aantal 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 20 bepalen van overlappende zones van de eerste elektroden 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 25 overlappende zones een aantal lichtpatroondata-opslag-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 sig-30 nalen aan de tweede elektroden, waarbij het simultaan 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 35 en in responsie op het eerste elektrisch signaal een 1005646 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 5 binnenwanden van het plasmakanaal.

2. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de binnenwanden een optisch glad oppervlak hebben.

3. Stelsel volgens conclusie 1 waarbij de binnenwanden een materiaal bevatten gekozen uit de groep mate- 10 rialen bestaande uit roagnesiumoxide, aluminiumoxide, cesiumoxide, siliciumdioxide en cesiumjodide.

4. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de binnenwanden zijn bekleed met een materiaal met een hogere emissie van secundaire geladen elektronen- 15 deeltjes dan glas en dat optisch glad is.

5. Stelsel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het gehele oppervlak van de binnenwanden is bekleed met het materiaal.

6. Stelsel volgens conclusie 4 waarin het kleinere 20 dan het gehele oppervlak van de binnenwanden is bekleed met het materiaal.

7. Stelsel volgens conclusie 6 waarin de binnenwanden een kanaalbodem, zijwanden en een bovenzijde omvatten terwijl de zijwanden en de bodem zijn bekleed met 25 het materiaal.

8. Adresseringsstructuur voor een data-element, omvattende: een kanaal voor het opnemen van een ioniseerbaar gasvormig medium, welk kanaal binnenwanden heeft met een 30 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 referentie; en 35 ioniseringsmiddelen voor het verschaffen van een data-activeringssignaal voor het selectief teweegbrengen van ionisatie van het ioniseerbaar gasvormig medium ter 1005646 verbetering van een onderbreekbare elektrische verbinding tussen het data-element en de elektrische referentie, daarmee het data-element selectief adresserend, waarbij de secundaire geladen-deeltjesemissies vanuit de 5 zijwanden de elektrische stroomopname van de adresse-ringsstructuur vermindert.

9. Stelsel volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het materiaal met een significant hogere secundaire geladen-deeltjesemissiecoëfficiënt dan die van glas 10 binnenwanden met een optisch glad oppervlak vormt.

10. Stelsel volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de binnenwanden een materiaal omvatten gekozen uit de groep materialen bestaande uit magnesiumoxide, alumi-niumoxide, cesiurooxide, siliciumdioxide en cesiumjodide.

11. Stelsel volgens conclusie 8 waarin de binnen wanden zijn bekleed met een materiaal met een hogere secundaire geladen-deeltjeselektronenemissie dan glas en dat optisch glad is.

12. Stelsel volgens conclusie 11, met het kenmerk, 20 dat het gehele oppervlak van de binnenwanden is bekleed met het materiaal.

13. Stelsel volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat minder dan het gehele oppervlak van de binnenwanden is bekleed met het materiaal.

14. Stelsel volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de binnenwanden een kanaalbodem, zijwanden en een bovenzijde omvatten en dat de oppervlaktezones van de zijwanden en de bodem met het materiaal zijn bekleed.

15. Werkwijze voor het adresseren van een adres-30 seerbaar elektro-optisch display met verminderde stroomopname , omvattende: aanbrengen van een eerste substraat dat op een hoofdoppervlak daarvan een aantal eerste elektrische geleiders draagt die zich langs het oppervlak in een 35 gemeenschappelijke richting uitstrekken; vormen van een tweede substraat met een aantal kanalen die zich uitstrekken langs een hoofdoppervlak in 1005R46 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 5 kanaal binnenwanden heeft met een materiaal met een significant hogere coëfficiënt van secundaire geladen-deeltjesemissie 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 10 staat op die van de eerste geleiders,· aanbrengen van een materiaal met elektro-optische eigenschappen tussen de eerste en tweede substraten; aanleggen van een eerste elektrisch signaal aan een gekozen eerste geleider; en 15 aanleggen van een tweede elektrisch signaal aan een gekozen tweede geleider, waarbij het simultaan aanleggen 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 20 kanaal behorend bij de gekozen tweede geleider, daarmee een verandering teweegbrengend in een eigenschap van het elektro-optisch materiaal in een aan het gekozen kanaal grenzende zone, waarbij de secundaire geladen-deeltjesemissie van de binnenkanaalwanden de elektrische stroom-25 opname van de adresseerbare elektro-optische displayinrichting reduceert.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, gekenmerkt door het vormen van een tweede substraat met een aantal kanalen met binnenwanden die een materiaal bevatten met een 30 significant hogere secundaire geladen-deeltjesemissie dan die van glas, mede omvattende het vormen van kanalen met wanden met een optisch gladde bekleding van een materiaal met een hogere secundaire elektronenemissie dan die van glas.

17. Werkwijze volgens conclusie 16 waarin het mate riaal is gekozen uit de groep materialen bestaande uit 1005646 magnesiumoxide, aluminiumoxide, cesiumoxide, siliciumdi-oxide, en cesiumjodide.

18. Werkwijze volgens conclusie 16 waarin minder dan het totale oppervlak van de binnenwanden met het 5 materiaal is bekleed.

19. Werkwijze volgens conclusie 18 waarin de binnenwanden van elk kanaal een bodem, zijwanden en een bovenwand omvatten, en waarin de bodem- en zijwanden met het materiaal zijn bekleed.

20. Werkwijze volgens conclusie 16 waarin het gehe le oppervlak van de binnenwanden met het materiaal is bekleed. 1005646