FR2535498A1

FR2535498A1 - Procede et dispositif d'affichage par plasma

Info

Publication number: FR2535498A1
Application number: FR8316876A
Authority: FR
Inventors: George Wilmer Dick
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1982-10-27
Filing date: 1983-10-24
Publication date: 1984-05-04
Anticipated expiration: 2003-10-24
Also published as: JPS5994328A; NL191640B; DE3339022C2; DE3339022A1; NL8303695A; GB8328180D0; GB2129595B; FR2535498B1; US4554537A; NL191640C; CA1212186A; GB2129595A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TECHNIQUES D'AFFICHAGE PAR PLASMA. UN DISPOSITIF D'AFFICHAGE PAR PLASMA FONCTIONNANT EN ALTERNATIF COMPREND NOTAMMENT DES PREMIER ET SECOND RESEAUX D'ELECTRODES PARALLELES Y1-Y6, X1-X3 QUI SONT DISPOSES DE FACON ORTHOGONALE SUR DES SURFACES OPPOSEES DANS UNE ENCEINTE CONTENANT UN GAZ. L'UN DES RESEAUX COMPREND UN ENSEMBLE DE PAIRES D'ELECTRODES ADJACENTES (PAR EXEMPLE Y ET Y), CAPABLES D'ENTRETENIR DES DECHARGES LUMINESCENTES AUX POINTS D'INTERSECTION DES DEUX RESEAUX. ON FAIT FONCTIONNER LE DISPOSITIF D'UNE MANIERE QUI ASSURE UNE SEPARATION NOTABLE ENTRE LES FONCTIONS D'ECRITUREEFFACEMENT ET D'ENTRETIEN. APPLICATION AUX FONCTIONS DE VISUALISATION EN INFORMATIQUE.

Description

La présente invention concerne des dispositifs d'affichage, et elle porte

en particulier sur un panneau

d'affichage à plasma fonctionnant en alternatif.

Comme il est connu dans la technique, les panneaux d'affichage à plasma comprennent fondamentalement un substrat portant une couche diélectrique, et un couvercle, qui peut également comprendre une couche diélectrique, placé de façon à définir un espace entre eux Un gaz pouvant être ionisé, comme du néon auquel on a ajouté 0,1 % d'argon, est

enfermé hermétiquement dans cet espace L'affichage est défi-

ni par des décharges luninescentes induites localement dans le gaz, qui sont produites par l'application d'un potentiel désiré à des électrodes sélectionnées dans des réseaux noyés

dans les couches diélectriques.

Dans une forme de panneau d'affichage à plasma, qu'on appelle ici la structure à "double substrat", un premier réseau d'électrodes parallèles est noyé dans le diélectrique qui se trouve sur le substrat, et un second réseau est noyé dans le diélectrique qui se trouve sur le couvercle, dans une direction orthogonale à celle du premier réseau, pour définir des sites d'affichage aux points d'intersection des deux

réseaux On affiche un site désiré en appliquant à des élec-

trodes sélectionnées dans les réseaux du haut et du bas des impulsions d'écriture ayant des polarités opposées, qui sont, suffisantes pour créer un plasma au point d'intersection des

deux électrodes Ceci provoque à son tàur une décharge lumi-

nescente au point d'intersection pendant une courte durée Les électrons et les ions positifs du plasma tendent à s'accumuler dans le site sur des surfaces opposées des diélectriques, ce qui fait qu'une tension de "paroi" est créée et demeure au site lorsque les impulsions d'écriture sont supprimées La décharge luminescente est ensuite maintenue au site par l'application aux deux électrodes d'impulsions "d'entretien" ayant des amplitudes inférieures aux impulsions d'écriture et une polarité initialement inverse Les impulsions d'entretien n'ont pas une amplitude suffisante pour provoquer le claquage du gaz, ce qui fait que seuls des sites qui ont fait l'objet

précédemment d'une impulsion d'écriture manifestent une lumi-

nescence sous l'effet de la tension de paroi qui demeure à la suite des impulsions d'écriture Les impulsions d'entretien sont appliquées continuellement sous la forme d'un signal alternatif pour produire un déplacement dans l'accumulation de charge à chaque changement de polarité, et pour maintenir le site en état de luminescence jusqu'à ce qu'un signal

d'effacement soit appliqué aux électrodes Le signal d'effa-

cement comprend à nouveau des impulsions de polarités oppo-

sées qui sont appliquées aux deux électrodes, mais avec une amplitude ou une durée qui élimine la tension de paroi au site. 1 q Bien qu'adéquate, la structure à double substrat souffre de plusieurs inconvénients Les circuits destinés à l'application des signaux sont assez complexes, du fait que le signal d'entretien est un signal de courant relativement élevé qui doit être appliqué à toutes les électrodes, tandis que le signal d'écriture/effacement est un signal de courant

faible qui ne doit être appliqué qu'à des électrodes sélec-

tionnees à un instant donné quelconque, et les deux signaux sont néanmoins appliqués par les mêmes circuits aux mêmes électrodes En outre, l'espace entre les diélectriques qui se trouvent sur le couvercle et le substrat doit être défini de façon très précise, faute de quoi des variations dans les

champs d'entretien à différents sites entraînent une lumi-

nescence parasite, ou de "dianhonie" dans des sites non adressés pendant des périodes d'entretien, ou au contraire l'extinction de sites adressés précédemment, pendant des périodes d'entretien De plus, le bombardement ionique de la

surface du couvercle pendant l'application du signal d'entre-

tien alternatif fait qu'il est impossible en pratique d'in-

corporer un luminophore photoluminescent sur cette surface pour améliorer l'affichage (On pourra voir par exemple les brevets US 3 989 974 et 4 328 489 en ce qui concerne des

descriptions de structures à double substrat de types caracté-

ristiques).

Pour supprimer un certain nombre de ces inconvé-

nients, une structure à "substrat unique" a également été pro-

posée pour les afficheurs à plasma fonctionnant en alternatif.

Dans une telle structure, les deux réseaux sont placés sur le

même substrat et sont séparés par une couche diélectrique.

Ici encore, des sites d'affichage sont formés aux intersec-

tions des deux réseaux, ou au voisinage de celles-ci Cepen-

dant, du fait que les électrodes ne sont situées que sur un seul substrat, l'espace entre le substrat et le couvercle

n'est plus critique et, en outre, on peut déposer un lumino-

phore sur le couvercle du fait qu'il n'y a pas de bombarde-

ment ionique de cette surface '(Voir par exemple le brevet US 4 164 678) Cependant, les signaux d'écriture/effacement et d'entretien sont toujours appliqués essentiellement de la même manière que dans la structure à double substrat, ce qui fait que la complexité des circuits d'adressage n'est pas

réduite.

Conformément à l'invention, une structure d'affi-

chage à plasma et un procédé d'utilisation de cette structure, conservant les avantages d'une structure à substrat unique

dans une structure à double substrat, permettent une sépara-

tion notable des fonctions d'écriture/effacement et d'entre-

tien Un aspect de l'invention porte sur un dispositif d'affichage, tandis qu'un autre aspect porte sur un procédé d'utilisation d'un dispositif d'affichage Dans son aspect

"dispositif", l'invention comprend un premier substrat com-

portant une première couche diélectrique formée sur une sur-

face du premier substrat, un second substrat comportant une seconde couche diélectrique formée sur une surface du second

substrat, un espace formé entre les deux couches diélectri-

ques, et un gaz capable de former une décharge luminescente, qui est confiné à l'intérieur de cet espace Des premier et second réseaux d'électrodes sont formés sur les surfaces des

premier et second substrats, en étant recouverts par les cou-

ches diélectriques, et ils sont positionnés de façon à former

des régions de points d'intersection entre les électrodes des.

deux réseaux Le premier réseau comprend un ensemble de pai- res d'électrodes qui sont espacées, au moins dans les régions

de points d'intersection, de façon qu'une décharge lumines-

cente puisse être entretenue à la surface diélectrique, entre les électrodes de chaque paire Une tension est appliquée sélectivement aux électrodes des premier et second réseaux pour sélectionner des paires d'électrodes, pour l'amorçage et l'extinction de la décharge luminescente dans des régions de

points d'intersection désirées Une autre tension est appli-

quée uniquement aux électrodes du premier réseau, pour entre-

tenir une décharge luminescente entre les paires d'électrodes sélectionnées pour la décharge luminescente dans les régions

de points d'intersection désirées.

Conformément au procédé d'utilisation du dispositif,

on sélectionne pour l'affichage une région de point d'inter-

section désirée en appliquant une impulsion d'une première polarité à une électrode sélectionnée dans le second réseau et une impulsion de polarité opposée à une première électrode sélectionnée dans le premier réseau, dans la région de point d'intersection désirée, avec une amplitude suffisante pour produire une accumulation résultante de charges de polarités opposées sur les couches diélectriques au-dessus des deux électrodes On applique ensuite une impulsion à une autre électrode dans le premier réseau, dans la région de point d'intersection désirée Cette impulsion a la même polarité que l'impulsion appliquée précédemment à l'électrode dans le second réseau, et elle est suffisante pour transférer les charges accumulées au-dessus de l'électrode du second réseau vers la partie de couche diélectrique qui se trouve sur

l'autre électrode précitée dans le premier réseau Ceci con-

duit à une accumulation de charge au-dessus des électrodes dans le premier réseau, qui est suffisante pour produire entre elles une décharge luminescente qui peut ensuite être maintenue par des signaux alternatifs de polarités opposées

appliqués aux deux électrodes du premier réseau.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui va suivre de modes de réalisation et en se

référant aux dessins annexés sur lesquels:

La figure 1 est une vue en perspective, partielle-

ment éclatée et schématique, d'un dispositif d'affichage con-

forme à un mode de réalisation de l'invention; Les figures 2 à 6 sont des coupes schématiques

selon la ligne 2-2 de la figure 1 qui illustrent le fonc-

tionnement du dispositif correspondant à un mode-de réalisa-

tion de l'invention; La figure 7 est une représentation d'une forme de signal caractéristique qu'on utilise pour faire fonctionner

le dispositif d'affichage conforme au même mode de réalisa-

tion de l'invention;

La figure 8 est une vue de dessus de la configura-

tion d'électrodes pour un dispositif d'affichage conforme à un autre mode de réalisation de l'invention

La figure 9 est une coupe d'un dispositif d'affi-

chage conforme au mode de réalisation de la figure 8;

La figure 10 est une vue de dessus d'une configura-

tion d'électrodes pour un dispositif d'affichage conforme à encore un autre mode de réalisation de l'invention;

La figure 11 est une coupe d'un dispositif d'affi-

chage conforme au mode de réalisation de la figure 10, La figure 12 est une représentation d'une forme de

signal caractéristique qui est utilisée pour faire fonction-

ner le dispositif d'affichage conforme aux modes de réalisa-

tion des figures 10 et Il; et Les figures 13 et 14 sont des schémas d'une partie

des circuits utilisés pour faire-fonctionner le mode de réali-

sation de la figure 1.

On notera que pour les besoins de l'illustration,

ces figures ne sont pas nécessairement dessinées à l'échelle.

La figure 1 montre les composants fondamentaux du dispositif d'affichage Un premier réseau d'électrodes est placé sur un premier substrat transparent 10 (On notera que cette figure est présentée dans un but d'illustration, et

qu'un dispositif réel comporterait beaucoup plus d'électro-

des) Dans cet exemple, le réseau comprend trois paires d'électrodes (Y 1 et Y,, Y, et Y 4, Y 5 et Y 6) qui s'étendent dans des directions fondamentalement parallèles Dans des régions d'affichage désirées 31-39, les électrodes des paires

sont amenées suffisamment près les unes des autres pour per-

mettre une décharge luminescente, comme il est expliqué ci-après Dans cet exemple, il y a trois régions de ce type pour chaque paire d'électrodes Une électrode dans chaque

paire (Y 1, Y 3, Y 5) est connectée en commun à un circuit appro-

prié qui, dans cet exemple, comprend deux transistors p-n-p Il et 12 et un transistor n-p-n 13, dont les collecteurs sont connectés en parallèle Les autres électrodes de chaque paire (Y 2,1 Y 4, Y 6) sont connectées individuellement à un circuit d'adressage approprié qui, dans cet exemple, comprend un

transistor n-p-n séparé ( 14, 15, 16) connecté à chaque élec-

trode et une paire de transistors ( 17, 18), l'un de type

p-n-p et l'autre de type n-p-n, connectés à chacune des élec-

trodes et en parallèle sur les transistors individuels ( 14, , 16), comme il est représenté Des diodes individuelles ( 19-24) sont connectées entre chacun des transistors de la

paire ( 17 et 18) et les électrodes (Y 2, Y 3 et Y 4).

Une première couche diélectrique 25, couramment

utilisée dans les afficheurs à plasma, est formée sur le pre-

mier réseau Dans cet exemple, la couche consiste en une cou-

che de verre de soudure à l'oxyde de plomb, avec une épaisseur

de 10 à 20 microns.

Un second réseau d'électrodes est formé sur un

second substrat transparent 26, qui peut également être consi-

déré comme le couvercle du dispositif Ce réseau comprend-

trois électrodes pratiquement parallèles X 1,, X 2, X 3, dispo-

sées de façon à être pratiquement orthogonales aux électrodes-

du premier réseau Chacune de ces électrodes est connectée à un circuit d'adressage approprié qui comprend dans ce cas des

transistors p-n-p individuels 27, 28 et 29, connectés à cha-

que électrode Une seconde couche diélectrique, qui est dans

ce cas identique à la première couche diélectrique, est for-

mée sur les électrodes du second réseau.

Des couches supplémentaires 40 et 41 sont également formées respectivement sur les couches diélectriques 25 et

Ces couches supplémentaires consistent de façon caracté-

ristique en une couche mince d'une matière à faible énergie

d'extraction, pour procurer une bonne émission électronique.

Dans cet exemple, chaque couche consiste en une structure composite formée par une couche de colle en Ce O 2 (dioxyde de cérium) d'environ 100 nm d'épaisseur, et par une couche de Mg O (oxyde de magnésium) d'environ 150 nm d'épaisseur -On

notera que ces couches sont supprimées sur les figures sui-

vantes, pour la simplicité des illustrations.

Les deux substrats sont disposés parallèlement l'un à l'autre pour former un petit espace G entre -eux (Voir les figures 2-6) (On notera que la distance entre les substrats sur la figure l est fortement exagérée pour les besoins de l'illustration) Dans cet exemple, la distance de séparation

est d'environ 125 microns -Bien que ceci ne soit pas repré-

senté sur le dessin, on ferme hermétiquement la région qui

correspond à cet espace, conformément à la technique classi-

que, après y avoir introduit un gaz ionisable qui, dans cet exemple, est du néon auquel on a ajouté 0,1 % d'argon Les électrodes des deux réseaux sont disposées de façon que les électrodes X -X 3 croisent les électrodes Y 1-Y 6 dans les zones

31-39 dans lesquelles les paires d'électrodes sont suffisam-

ment proches pour entretenir une décharge luminescente Cha-

que région de point d'intersection compre-nd ainsi une paire d'él(etró:des rapprochées du premier réseau et une él J ectrode

du,secrnd r seau qui leur est orthogonale.

En retournant au circuit d'adressage on note que

lcs collecteurs de chaque transistor sont connectés aux élec-

trodes appropriées et que les émetteurs et les bases de cha- quetransistor sent représentés connectés à des bornes On notera que, du fait que ces transistors font habituellement

partie d'un circuit intégré, l'utilisation de bornes identi-

fiables est essentiellement schématique et destinée à indi-

quer qu'un potentiel approprié apparaîtra sur cette partie du circuit pendant le fonctionnement du dispositif comme il est expliqué ci-après On nctera également que les transistors bipolaires sont destinés à représenter essentiellement des exemples d'éléments de commutation qui permettent d'appliquer

le potentiel approprié aux instants appropriés.

Les figures 13 et 14 montrent des parties supplémen-

taires du circuit d'adressage du dispositif de la figure 1.

Les figures 13 et 14 montrent en particulier des exemples d'un

circuit destiné à commuter le potentiel appliqué respective-

ment aux électrodes X et Y, entre une impulsion d'écriture V et une impulsion d'effacement V On considère qu'une 1 e

description détaillée de chaque comp Gsant n'est pas nécessai-

re Fcndamentalement, le circuit de la figure 13 comprend deux transistors n-p-n 60 et 61 avec le collecteur de chacun d'eux

connecté à la base d'un transistor p-n-p ( 62 et 63, respecti-

vement) La base du transistor 60 est connectée à une borne à laquelle est appliquée une impulsion de validation d'écriture de niveau bas, V we et la base du transistor 61 est connectée à une borne sur laquelle est appliqué le complémer t: V e w E L'émetteur du transistor 62 est connecté à une borne 64 à laquelle est appliqué un potentiel constant V, tandis que Wl l'émetteur du transistor 63 est connecté à une borne 65 à laquelle est appliqué un niveau d'effacement constant V. Les collecteurs des transistors 62 et 62 sont connectés

a la borne SORTIE qui est connectée aux émetteurs des transis-

tors 27, 28 et 29 de la figure 1 Ainsi, à un instant appro-

prié, comme il est décrit ci-après, une impulsion d'écriture

peut être appliquée aux transistors 27, 28 et 29, en appli-

quant sur la base du transistor 60 une impulsion qui le fait passer à l'état conducteur Ceci provoque à son tour la con- duction du transistor 62 et le potentiel V sur la borne Wl 64 apparaît à la sortie A tous les autres moments, Vwe

applique un potentiel à la base du transistor 61 pour le ren-

dre conducteur, ce qui provoque la conduction du transistor 63, et le potentiel d'effacement V provenant de la borne apparaît à la sortie 1 Le circuit de la figure 14 applique un potentiel

-Vw ou -Ve aux émetteurs des transistors 14, 15 et 16, pra-

w 1 1 tiquement de la même manière, en employant les transistors 66, 67, 68 et 69, qui ont une polarité opposée à celle des

transistors correspondants ( 60, 61, 62, 63) de la figure 13.

Une différence consiste en ce que les potentiels V et V we we sont appliqués aux bases de transistors n-p-n supplémentaires respectifs, 72 et 73 Les émetteurs de ces transistors sont

connectés aux émetteurs des transistors p-n-p 66 et 67.

L'utilisation des transistors supplémentaires a pour but de fournir les courants plus élevés qui sont nécessaires pour attaquer les émetteurs des transistors 66 et 67 avec des

impulsions de validation de même polarité.

On va maintenant décrire le fonctionnement du dis-

positif en se référant à la coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1, qui est représentée sur les figures 2-6 et montre différentes phases du fonctionnement, ainsi qu'à la figure 7 qui montrent des signaux caractéristiques appliqués aux

électrodes.

De l'instant t=O à l'instant t= 4, on suppose que, comme le montrent les signaux de la figure 7, le point

d'intersection comprenant YV Y 6 et X 2 a été sélectionné pré-

cédemment pour l'affichage (avant t=O), et que la décharge luminescente est entretenue à tous les points d'intersection sélectionnés par l'applicaticn d'impulsions d'amplitude +V susà toutes les électrodes "Y" Cependant, les polarités des impulsions appliquées aux électrodes Y 1, Y 3 et Y et aux électrodes Y 2, YJ et Y 6 sont toujours opposées, ce qui fait que le potentiel combiné est suffisant pour entretenir la décharge luminescente à des sites sélectionnés précédemment,

mais insuffisant pour déclencher une telle décharge lumines-

cente Ainsi, dans cet exemple, dans l'intervalle t 1 t 2, une tension + Vsu est appliquée à la borne connectée à l'émetteur du transistor 17, tandis que le transistor est validé par un potentiel approprié appliqué sur sa borne de base, ce qui fait qu'une impulsion d'entretien positive d'environ 50 volts est appliquée aux électrodes Y 2, Y 4 et Y 6 Simultanément, une tension de -Vsus est appliquée à la borne connectée à l'émetteur du transistor 13, pendant que ce transistor est validé par un potentiel approprié appliqué à sa base, ce qui fait qu'un potentiel d'environ -50 volts est appliqué aux électrodes Y 1, Y 3 et Y 5 Ceci produit une décharge luminescente dans la région de point d'intersection c Gmprenant Y 6 et Y 5 (ainsi que d'autres sites), dans laquelle une charge s'est accumulée sous l'effet d'une opération d'écriture qu'on décrira ultérieurement Le signal appliqué aux électrodes Y est inversé dans l'intervalle allant de t 3 à ta, par la validation du transistor 18 dont la borne reçoit une tension de -Vsus et du transistor 11, dont la borne reçoit une tension de V 5 sus ce qui fait que le potentiel

appliqué en combinaison avec la "tension de paroi" de la char-

ge accumulée produit une autre décharge luminescente (On

notera que le potentiel appliqué à l'électrode est approxima-

tivement égal à la tension sur les émetteurs des transistors) Pendant cette période, les transistors 14, 15 et 16 connectés à Yo, Y 4 et Y 6, le transistor 12 connecté à Y 1, Y 3 et Y 5, et les transistors 27, 28 et 29 connectés à X 1, X 2 et X 3 sont

tous invalidés.

A l'instant t 4, on suppose qu'on désire déclencher une décharge luminescente (écriture) dans la région de point

d'intersection qui comprend les électrodes X 2, Y 3 et Y 4.

Ainsi, une tension +Vw est appliquée à l'électrode X 2 en

validant le transistor 28, dont l'émetteur reçoit un poten-

tiel +Vw provenant du circuit de la figure 13 Dans cet exemple, le potentiel est d'environ 90 volts Simultanément,

une tension de -V est appliquée à l'électrode Y en vali-

w 1 4 dant le transistor 15 dont l'émetteur reçoit un potentiel de

-Vw provenant du circuit de la figure 14 Ce potentiel néga-

tif polarise en sens inverse les diodes 19, 22 et 23, ce qui découple le signal d'écriture par rapport aux électrodes non

sélectionnées Y 2 et Y 6 (les électrodes non sélectionnées con-

tinuent à recevoir le signal d'entretien normal, qui est passé

à ce point à un potentiel zéro) L'impulsion d'entretien posi-

tive appliquée aux électrodes Y 1, Y 3 et Y 5 est également pro-

longée pendant la durée de l'impulsion d'écriture, afin

d'annuler l'effet de charges de surface-négatives aux posi-

tions écrites précédemment au-dessus de ces électrodes (par exemple Y 5) Si de telles charges n'étaient pas maintenues par le prolongement de la tension d'entretien, elles pourraient produire des décharges parasites pour l'électrode du couvercle qui reçoit une impulsion, entraînant ainsi l'effacement de ces

cellules "éclairées".

La différence de potentiel entre les électrodes X 2 et Y déclenche donc une décharge luminescente dans l'espace entre ces électrodes, pendant une courte durée Un point plus

important consiste en ce que des ions positifs et des élec-

trons provenant du gaz commencent à s'accumuler sur les élec-

trodes respectives Y et X 2, sous l'effet du potentiel appli-

qué. La figure 2 montre l'accumulation de charge à la fin de l'impulsion d'écriture (t 5) A l'instant t 5, les

impulsions d'écriture cessent d'être appliquées aux électro-

des X 2 et Y 4, et les impulsions d'lentretien cessent d'être

appliquées aux électrodes Y 1, Y 3 et Y 5- Cependant, les char-

ges accumulées demeurent sur les surfaces diélectriques, au

moins jusqu'à l'application de l'impulsion suivante (t 6).

A l'instant t 6, le transistor 12 est validé alors

que tous les autres transistors sont invalidés, et un poten-

tiel de +V est appliqué à sa borne Cette impulsion est w 2

conçue de façon à avoir une amplitude et une durée suffisan-

tes pour provoquer le transfert vers la zone du diélectrique située audessus de l'électrode Y 3, de la quasi-totalité des électrons qui se sont accumulés à l'électrode X 2, sous l'effet de l'impulsion précédente Dans cet exemple, le potentiel est d'environ 120 volts et la durée de l'impulsion est d'environ

3 à 4 js (la moitié de la durée de l'impulsion d'écriture).

Ainsi, à l'instant t 7, comme le montre la figure 3, les élec-

trons provenant du couvercle se sont accumulés sur la partie du diélectrique située au-dessus de l'électrode Y 3, tandis

que les ions situés au-dessus de l'électrode Y 4 sont pratique-

ment restés en place Il existe maintenant une tension de paroi entre les zones situées au-dessus des électrodes Y 3 et

Y 4, et cette tension produit initialement une décharge lumi-

nescente et elle est suffisante pour produire une décharge luminescente dans la zone située au-dessus des électrodes Y 3 et Y lorsque des impulsions d'amplitude suffisante et de même polarité que la charge (+ Vsus et -Vsus) sont appliquées

à ces électrodes.

Le signal d'entretien normal est donc appliqué à toutes les électrodes Y dans l'intervalle allant de t 8 à t 9,

de la même manière que dans l'intervalle allant de t 1 à t 2.

Ceci produit une décharge luminescente entre Y 3 et Y 4, ainsi

qu'au site écrit précédemment, comprenant Y 6 et Y 5, et entrai-

ne également une inversion de l'accumulation de charge à l'instant t 9, comme le montre la figure 4, ce qui fait qu'une nouvelle décharge se produira au moment d'une inversion de la

polarité des impulsions appliquées Ainsi, la décharge lumi-

nescente entre Y et Y 4 se poursuit tant que le signal d'entretien est appliqué, jusqu'à ce que le site soit choisi

pour l'extinction de la décharge.

A l'instant t 1,, on suppose qu'on désire éteindre

la décharge dans la région de point d'intersection compre-

nant les électrodes X 2, Y 3 et Y Des impulsions d'effacement 3 4. sont donc appliquées aux deux électrodes X 2 et Y 4 Un poten- tiel de +Ve, qui est approximativement de 50 volts dans cet exemple, es 4 appliqué à l'électrode X 2 par la validation du transistor 28 Comme on l'a envisagé précédemment, le circuit de la figure 13 applique le potentiel Ve aux émetteurs des

transistors 27, 28 et 29 en permanence, sauf pendant une pha-

se d'écriture Une impulsion de -Ve est appliquée à l'élec-

e 1 trode Y 4 par la validation du transistor 15 qui a reçu sur son émetteur le potentiel -Ve provenant du circuit de la e 1 figure 14 Tous les autres transistors sont invalidés à ce

point.

L'application de cette impulsion provoque le trans-

fert des électrons qui se sont accumulés au-dessus de Y 4, vers le diélectrique situé au-dessus de l'électrode X 2, et, de plus, ces électrons attirent des ions provenant du gaz vers la surface diélectrique située au-dessus de Y 4, d'une manière très semblable à celle de la phase d'écriture décrite précédemment Cependant, l'amplitude et la durée de cette

impulsion d'effacement sont choisies de façon que le trans-

fert de charge ne soit pas achevé A la places u-n nombre approximativement égal d'ions et d'électrons s'accumulent au-dessus de Y 4 à l'instant til, comme le montre la figure 5,

ce qui fait que la charge au-dessus de Y 4 est neutralisée.

Dans cet exemple, la durée de l'impulsion est d'environ 4 Mus.

De plus, une impulsion d'entretien négative de -Vsus est appliquée à Y 1, Y 3 et Y 5 dans le but de maintenir une charge

positive au-dessus des électrodes qui ont été écrites précé-

demment (par exemple Y 5), là o on ne désire pas l'effacement.

Dans le cas contraire, une telle charge pourrait se décharger vers une électrode adjacente qui est effacée (Y 4) Ensuite, si on le désire, uneimpulsion positive de +V' peut être e 2 appliquée à l'électrode Y 3 (ainsi qu'à Y 1 et y 5 > à l'instant t 12, pour attirer pratiquement tous les électrons qui se sont accumulés au-dessus de X, vers le diélectrique situé au-dessus de YV tout en repoussant un nombre égal d'ions, pour neutraliser la charge au-dessus de Y 3 On a cependant découvert que cette impulsion d'effacement supplémentaire n'est pas nécessaire En effet, la même neutralisation de charge au-dessus de Y 3 se produit lorsque l'impulsion d'entretien positive normale est appliquée aux électrodes Y 1, Y 3 et Y_ à l'instant t 14, comme le montre la figure 7 La figure 6 représente la situation un court instant (environ 1 jis) après t 14 ' Ainsi, la tension de paroi à la surface du diélectrique est maintenant insuffisante pour produire une décharge luminescente lorsque le dernier signal d'entretien est appliqué, et cette région de point d'intersection est maintenant éteinte jusqu'à l'application d'une nouvelle

impulsion d'écriture On notera que cette séquence d'impul-

sions n'a pas affecté des sites adjacents comprenant les

électrodes Y Y 6 et Y 1, Y 2.

* Il convient de noter plusieurs caractéristiques

importantes de la structure et du procédé d'utilisation.

Fondamentalement, chaque opération d'écriture et d'effacement est un processus en deux étapes, avec une charge transférée vers l'électrode X pendant qu'une charge de polarité opposée s'accumule sur une électrode Y dans une étape, après quoi la charge accumulée sur l'électrode X est transférée vers l'autre électrode Y dans la région de point d'intersection, dans la seconde étape Une fois que la décharge luminescente est déclenchée à un point d'intersection désiré, elle n'est entretenue que par un signal appliqué aux électrodes Y Il y a ainsi seulement une décharge brève et peu fréquente entre les deux substrats dans n'importe quelle région de point d'intersection particulière Ceci autorise une tolérance plus

large sur la distance de séparation entre les couches diélec-

triques situées sur les substrats, du fait que l'affichage par décharge luminescente ne dépend pas de cette distance, et permet également d'incorporer une couche de luminophore photoluminescent (représentée par exemple par la couche 60

sur la figure 9) sur le substrat faisant fonction de couver-

cle, du fait que cette couche n'est pas soumise à un bombar-

dement ionique notable pendant le fonctionnement du disposi-

tif. En outre, les fonctions d'adressage et d'entretien

ont été notablement séparées, bien qu'un certain chevauche-

ment existe toujours Ainsi, seul un circuit d'adressage est nécessaire pour les électrodes X Pour les électrodes Y, un

circuit d'adressage assurant la sélection d'électrodes indi-

viduelles n'est nécessaire que pour les électrodes Y^ 2, Y 4 et Y 6 Bien qu'une, certaine fonction d'écriture/ef-facement soit

nécessaire sur Y 1, Y 3 et Y 5 (par l'intermédiaire du transis-

tor 12) elle peut être appliquée en commun à toutes ces

électrodes Bien entendu, une certaine combinaison de cir-

cuits d'adressage et d'entretien est nécessaire pour les électrodes Y 2, Y 4 et Y 6, mais on considère que ceci est minimal Si on le désire, le signal d'entretien complet peut être placé sur les électrodes Y 1 JY Y 3 et Y 5 pour augmenter la séparation Cependant, une telle technique tend à produire une accumulation de charge sur l'électrode supérieure, même lorsque aucune impulsion ne lui est appliquée, à cause de la tension élevée d'un seul signal d'entretien On préfère ainsi diviser la tension d'entretien entre les électrodes de

chaque paire.

On considère que le circuit logique nécessaire pour sélectionner les électrodes désirées conformément au fonctionnement décrit ci-dessus est tout à fait dans le domaine des possibilités de conception de l'homme de l'art, et on ne le décrira donc pas On notera que les transistors représentés dans le circuit d'adressage de la figure 1 sont utilisés essentiellement dans un but d'illustration, et

d'autres types d'éléments de commutation tels que des tran-

sistors à effet de champ peuvent être utilisés dans la prati-

que réelle.

Bien que la figure 1 montre un mode de réalisation dans lequel les paires d'électrodes Y sont mutuellement éloignées (environ 250 jum) et ne sont amenées à proximité (environ 100 pm) que dans les régions d'affichage, il est possible de donner un écartement uniforme aux paires

d'électrodes, comme le montrent les figures 8 et 9.

La figure 8 est une vue de dessus d'une configura-

tion d'électrodes et la figure 9 est une vue latérale d'une partie d'un panneau d'affichage conforme à un autre mode de

réalisation de l'invention, et les éléments qui correspon-

dent à ceux de la figure 1 sont numérotés de façon similaire.

Comme le montre la figure 8, les électrodes Y sont maintenant pratiquement parallèles avec un écartement uniforme, qui est

d'environ 100 Fm dans cet exemple Des décharges luminescen-

tes entre les paires d'électrodes sont confinées aux régions de point d'intersection par l'utilisation d'électrodes de

blocage 45 qui sont placées au-dessus des paires d'électro-

des, entre chaque électrode X Comme le montre la figure 9,

ces électrodes de blocage sont formées sur la couche diélec-

trique 25 qui est formée au-dessus des électrodes Y La cou-

che diélectrique 40 est formée à son tour au-dessus des élec-

trodes de blocage et elle est constituée par des revêtements en couches minces de-Ce O 2 et Mg O comme ceux utilisés dans l'exemple précédent Le même revêtement est représenté pour

la couche 41 au-dessus du diélectrique du couvercle.

Les électrodes de blocage limitent l'étalement latéral de la décharge luminescente entre les électrodes Y,

de façon que les électrodes puissent être disposées parallè-

lement les unes aux autres On effectue ceci en établissant un couplage capacitif égal de chaque électrode de blocage avec les deux électrodes Y de sa paire sous-jacente Du fait

que le potentiel sur l'électrode de blocage est donc fonc-

tion de la somme des potentiels des deux électrodes de la paire, et du fait que de tels potentiels sont égaux et de signe opposé pendant les cycles d'entretien, un potentiel

pratiquement égal à zéro est créé à la surface du diélectri-

que 40 au-dessus des électrodes de blocage (ou tout au moins un potentiel qui est trop faible pour entretenir une déchar- ge) Ces zones de potentiel zéro forment des frontières pour la décharge luminescente Bien que les électrodes de blocage

soient représentées sous une forme segmentée dans la direc-

tion verticale sur la figure 8, il faut noter qu'on pourrait utiliser une seule électrode dans chaque colonne, entre les électrodes X. Pour parvenir à une séparation plus complète des

circuits d'entretien et d'écriture/effacement, on peut ajou-

ter une quatrième électrode à chaque région de point d'inter-

section, comme il est représenté dans le mode de réalisation qui est illustré par la vue de dessus de la configuration d'électrodes de la figure 10 et par la coupe d'une partie

d'un dispositif d'affichage sur la figure 11 Une partie seu-

lement du réseau est représentée à titre d'exemple, mais un dispositif caractéristique comporterait un nombre beaucoup plus grand de sites d'affichage Ici encore, le substrat supérieur 50 comprend un réseau d'électrodes parallèles X 1,

X 2, XI noyées dans la couche diélectrique 51, à la surface.

Cependant, dans ce mode de réalisation, le réseau d'électro-

des qui est formé sur le substrat inférieur 52 et qui est recouvert par la couche diélectrique 53 comprend plusieurs groupes de trois électrodes parallèles Y, Y>, Y, et Y,9 Yi, Y 6 Avec une telle configuration, le signal d'entretien peut être appliqué à deux des trois électrodes à chaque région de point d'intersection, par exemple aux électrodes Y 2 et y^^

et aux électrodes Y' et Y pour produire la décharge lumi-

nescente entre ces électrodes La troisième électrode, par

exemple Y' et Y', peut être utilisée conjointement à l'élec-

trode Xi appropriée pour sélectionner la région de point d'intersection désirée pour le déclenchement ou l'extinction de la décharge luminescente, par transfert de charge entre la

troisième électrode et l'électrode X', et ensuite par trans-

fert de charge de l'électrode X' vers l'une des autres élec-

trodes Y'i dans la région de point d'intersection, comme dans l'exemple précédent On pourrait ajouter ultérieurement une troisième étape pour transférer la charge de la troisième

électrode vers l'électrode Y' restante au point d'intersec-

tion, de façon à créer une tension de paroi suffisante au-dessus des deux électrodes d'entretien L'effacement peut suivre la même séquence, avec l'application de plus petites

impulsions ayant une durée plus courte, de façon que la char-

ge située au-dessus de chaque électrode soit neutralisée, comme dans l'exemple précédent Ici encore, on peut former

des électrodes de blocage 54 au-dessus des électrodes d'en-

tretien Y 2 et Y', Y 5 et Y', et établir un couplage capacitif entre les électrodes de blocage et les électrodes d'entretien de façon à empêcher l'étalement de la décharge luminescente

vers des régions de point d'intersection adjacentes La figu-

re 12 montre des signaux de tension caractéristiques qu'on peut appliquer aux électrodes pour déclencher et éteindre une décharge luminescente au point d'intersection comprenant les

électrodes XI, Y 1, Yi et Y' Compte tenu de la description

détaillée de l'exemple précédent, on pense qu'une description

plus détaillée de cet exemple n'est pas nécessaire.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et au procédé décrits et

représentés, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1 Dispositif d'affichage comprenant un premier' substrat ( 10) ayant une première couche diélectrique ( 25) formée sur l'une de ses surfaces; un second substrat ( 26) ayant une seconde couche diélectrique ( 30) formée sur l'une de ses surfaces, et placée par rapport au premier substrat de façon à définir un espace (G) enfermant un gaz capable de former une décharge luminescente, entre les première et seconde couches diélectriques; un premier réseau (Y 1-Y 6) d'électrodes groupées par paires,formé sur la surface du

premier substrat à l'intérieur de la première couche diélec-

trique, et comportant sur sa longueur un ensemble de régions d'affichage de points d'intersection, capables de supporter des décharges luminescentes'entre elles; et un circuit ( 11, 12, 17, 18) qui applique une première tension aux électrodes du premier réseau, uniquement pour entretenir des décharges luminescentes entre des paires d'électrodes dans des régions d'affichage sélectionnées; caractérisé en ce qu'il comprend un second réseau (Xl-X 3) d'électrodes uniques formé sur la

surface du second substrat, à l'intérieur de la seconde cou-

che diélectrique, et placé de façon à former des points d'in-

tersection avec des régions d'affichage du premier réseau d'électrodes groupées par paires; et un circuit ( 12, 14, 15, 16, 27, 28, 29) destiné à appliquer aux premier et second réseaux une seconde tension supérieure à la première tension, pour déclencher -et pour éteindre des décharges luminescentes

dans -des régions d'affichage de points d'intersection sélec-

tionnées. 2 Dispositif d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une troisième électrode est placée entre chaque paire d'électrodes du premier réseau, et le second réseau est placé de façon à former des points d'intersection de quatre électrodes avec le premier réseau, à chaque région d'affichage, de façon que l'application de la seconde tension entre une électrode de chacun des premier et second réseaux déclenche ou éteigne une décharge luminescente à des points d'intersection sélectionnés, et l'application de la première

tension aux électrodes restantes du premier réseau entretien-

ne une décharge luminescente établie. 3 Dispositif d'affichage selon la revendication 2, caractérisé en ce que des électrodes supplémentaires ( 54) sont en couplage capacitif avec les paires d'électrodes dans

le premier réseau capables d'entretenir des décharges lumi-

nescentes, et elles sont placées entre des régions d'afficha-

ge pour empêcher la propagation de décharges luminescentes

entre des régions d'affichage.

4 Procédé d'utilisation d'un dispositif d'afficha-

ge qui comprend un premier réseau d'électrodes comportant un ensemble de paires d'électrodes formées sur la surface d'un

premier substrat et recouvertes par une première couche dié-

lectrique, un second réseau d'électrodes formées sur la sur-

face d'un second substrat et recouvertes par une seconde couche diélectrique, les substrats étant placés de façon à former un espace entre les couches diélectriques, et les électrodes des deux réseaux étant placées de façon à former

des régions de point d'intersection, chacune d'elles compre-

nant au moins deux électrodes du premier réseau et une élec-

trode du second réseau, et un gaz ionisable qui occupe l'espa-

ce entre les substrats, caractérisé en ce que la sélection d'une région de point d'intersection désirée pour l'affichage comprend les opérations suivantes: on applique une impulsion d'une polarité à une électrode sélectionnée dans le second réseau et une impulsion de polarité opposée à une première électrode sélectionnée dans le premier réseau, dans la région

de point d'intersection désirée, avec une amplitude suffisan-

te pour produire une accumulation résultante de charges de polarités opposées sur les couches diélectriques, au-dessus des deux électrodes; et on applique une impulsion à une seconde électrode dans le premier réseau, dans la région de point d'intersection désirée, cette impulsion ayant la même polarité que l'impulsion appliquée précédemment à l'électrode du second réseau, et une amplitude suffisante pour transférer les charges accumulées au-dessus de l'électrode dans le second réseau, vers la partie de couche diélectrique qui se

trouve au-dessus de la seconde électrode.

Procédé selon la revendication 4, caractérisé en

ce que chaque région de point d'intersection comprend seule-

ment une paire d'électrodes dans le premier réseau, et le transfert de charge vers la seconde électrode fait apparaître une différence de potentiel entre les parties diélectriques situées au-dessus de la paire d'électrodes qui est suffisante

pour produire une décharge luminescente.

6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on entretient la décharge luminescente en appliquant un

signal alternatif à chaque électrode de la paire.

7 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque région de point d'intersection comprend au moins une troisième électrode dans le premier réseau, et le transfert de charge vers la seconde électrode est suivi par l'application à la troisième électrode d'une impulsion de

même polarité que l'impulsion appliquée précédemment à la pre-

mière électrode du premier réseau, avec une amplitude suffi-

sante pour transférer les charges accumulées au-dessus de la première électrode vers la partie diélectrique qui se trouve

au-dessus de la troisième électrode, ce qui crée une diffé-

rence de potentiel entre les parties diélectriques situées

au-dessus des seconde et troisième électrodes qui est suffi-

sante pour produire une décharge luminescente -

8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en

ce qu'on entretient la décharge luminescente par l'applica-

tion d'un signal alternatif aux seconde et troisième électro-

des dans chaque région de point d'intersection.