[发明专利]采用离化气体混合物减少衰减时间的寻址结构

说明书

本发明涉及到数据存贮元件构成的系统，特别是，涉及到对这样的存贮元件阵列寻址的装置和方法，上述存贮元件具有离化气体混合物的使用，该混合物有减少了的衰减时间。

采用数据存贮元件的系统包括，如摄像机和图像显示器。这样的系统使用一种寻址结构，该寻址结构把数据提供给存贮元件或从中重新获得数据。本发明的一个实施例要具体涉及到的这种类型的一个系统是一种一般用途的平板显示器，它的存贮或显示元件存贮光图形数据。

一个平板显示器包括多个显示元件，这些显示元件遍布显示表面的观看区域。一个平板显示系统，无需阴极射线管来生成一个显示图像。因为其尺寸、脆性和必须高电压驱动电路，阴极射线管是不令人期望的。

一种平板显示系统使用一寻址结构，该寻址结构完成布置成阵列的多个液晶晶格或显示元件的直接多路复用，每个液晶晶格被设置在一对电导体之间，这对电导体有选择地施加选择和不选择电压信号在液晶晶格两端，从而改变其光性能，由此改变其生成图像的亮度。把选择和不选择电压信号通过在一封闭体积内所含的离化气体施加给液晶显示器，这些气体的作用是一电开关，它在当其电离时的异电状态和当其不电离时的不异电状态之间变化。

液晶显示平板的可寻址能力，即在一单个帧图面中能寻址的水平线数由离化气体引发时间数据捕捉时间和离化气体的衰减时间之和决定。衰减时间，定义为这样的时间，即离化气体从电离导电状态到不电离不导电状态的变化所花的时间，这个时间一般少于在交扰补偿(cross-talk compensation)之前水平线寻址的一半。最小时，衰减时间小于一条水平线寻址时间。对于60Hz的帧频，意味着约8-16微秒的离化气体衰减时间。

象在Buzak等人的美国专利4,895,149、Buzak的美国专利No.5,077,553中所公开的平板显示系统使用氦气作为离化气体，因为较好了解氦气的优良特性，上述两个专利已经转让给本申请的受让人。特别是，纯氦在约16-24微秒内衰减，这取决于象温度和压力这样的各种物理参数。对于象NTSC电视和VGA分辨率的计算机显示器这样的应用来讲，这种衰减时间范围是足够的。但是，对于象高清晰度电视(HDTV)这样的要求较快寻址能力时间的应用来讲，纯氦的衰减时间是不够的，这种应用在16微秒内寻址1024线。

在平板显示系统的这些现有技术中，电离纯氦气到导电状态，通过以电子的形式从与氦气相联的电极接收能量形成一电开关。通过在气体中氦离子与电子的重新组合或通过氦离子与封闭体积壁的碰撞，氦气粒子从电离状态衰减到非电离状态。当离子重新组合时，氦粒子形成激发后的中性氦粒子，这些粒子进一步衰减形成激发后的亚稳定氦粒子和基态上的氦粒子。

激发后的亚稳定氦粒子不能穿过偶极跃迁放射衰减，替代的是仅可通过其他碰撞产生氦离子—电子对和基态中性氦原子或与壁碰撞衰减。这些氦离子—电子对的产生导致离化气体的二次电离，即离子—电子对继续保持离化气体导电，有效延长了衰减时间。

所以，认为氦气的衰减时间首先是由起始电离过程的余辉中这些亚稳定氦粒子的密度控制的。在产生较少的氦离子—电子对的同时，减小激发后亚稳定氦粒子的衰减时间可完成缩短离化气体衰减时间的任务。

缩短衰减时间的一种方法是增加弥散率，从而增加亚稳定粒子的碰撞率。增加弥散率需要明显地增加液晶显示器的工作温度—这个技术不是可行可供选择的。

减小亚稳定粒子衰减时间的另一个方法包括添加象氙或氖这样的惰性气体到封闭体积中。惰性气体的添加由以下方式减小衰减时间，惰性气体的添加减少了在亚稳定状态上形成的氦粒子密度，并由此减小离化气体混合物整个衰减时间，这是因为混合物包含必须衰减的亚稳定粒子比具有同样粒子数的纯离化气体的少。

把惰性气体添加到离化气体的方法具有几个缺点。第一，在封闭体积中离化气体密度的减少会减少离化气体做为电开关的效果。第二，在亚稳定粒子和惰性气体之间的碰撞，因为亚稳定粒子不碰撞耦合，即它们不具有促进碰撞便利的同一能量级，所以出现的相当慢。第三，所有惰性气体具有其自己的亚稳定状态。在两个添加惰性气体的亚稳定粒子之间的碰撞也可导致离子—电子对的形成；因此在通道中二次电离继续。第四，惰性气体的添加不能明显地减小在氦亚稳定粒子之间的碰撞数，这些磁撞形成导致二次电离的离子—电子对。

因此，必要的是加速亚稳定的衰减时间，而不产生离子—电子对形式的自由充电。

所以，本发明的目的是提供一种装置和方法，它们采用具有减小衰减时间的离化气体混合物来对数据存贮元件寻址，使得能从中读出数据或写入数据。