JP2747902B2 - アドレス指定方法及び装置 - Google Patents

アドレス指定方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ蓄積要素を
構成するシステム、特に、消失時間が短縮したイオン化
可能なガス混合物を用いた蓄積要素の配列をアドレス指
定する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】データ蓄積要素を用いるシステムには、
例えば、ビデオ・カメラ及び画像表示器がある。かかる
システムは、データを与え、蓄積要素からデータを引き
出すアドレス指定構造（装置）を用いる。本発明の一実
施例が特に目指すこの形式のシステムでは、蓄積又は表
示要素が光パターン・データを蓄積する汎用フラット・
パネル表示器である。
【０００３】フラット・パネル表示器は、表示面の観測
領域にわたって配分された多くの表示要素を具えてい
る。フラット・パネル表示システムは、表示画像を発生
するのに陰極線管を必然的に要しないので、望ましい。
陰極線管は、その大きさ、もろさ、高電圧駆動回路の必
要性から、望ましくない。
【０００４】フラット・パネル表示システムの１つの形
式は、配列状に配置された多くの液晶セル又は表示要素
を直接的にマルチプレクス（選択）するアドレス指定構
造を具えている。液晶セルの各々を１対の電気的導電体
の間に配置し、これら１対の電気的導電体は、液晶セル
に選択及び非選択電圧信号を供給して、その光学的特性
を変化させることにより、その液晶セルが発生する画像
の輝度を変化させる。封じ込められた容積（enclosed v
olume ）内に含まれるイオン化可能なガスを用いて、選
択及び非選択電圧信号を液晶表示器に供給する。なお、
このガスは、イオン化された際の導通状態と、非イオン
化された際の非導通状態との間で変化する電気スイッチ
として機能する。
【０００５】液晶表示パネルのアドレス指定能力、即
ち、単一のフレーム時間内にアドレス指定できる水平ラ
インの数は、イオン化可能なガスの開始（initiation）
時間、データ補足時間、イオン化可能なガスの消失（de
cay ）時間の合計で決まる。イオン化可能なガスがイオ
ン化導通状態から非イオン化非導通状態に変化するのに
かかる時間として定義された消失時間は、一般には、ク
ロストーク補償を可能にするために、水平ライン・アド
レス指定期間の半分未満でなければならない。この消失
時間は、最低限、１水平ライン・アドレス指定時間未満
でなければならない。フレーム・レートが６０Ｈｚの場
合、これは、イオン化可能なガスの消失時間が約８〜１
６マイクロ秒であることを意味する。
【０００６】本願出願人に譲渡されたブザック等の米国
特許第４８９５１４９号や、ブザックの米国特許第５０
７７５５３号に開示された如きフラット・パネル表示シ
ステムは、既知の有効な性質のために、イオン化可能な
ガスとしてヘリウムを用いている。特に、純粋なヘリウ
ムは、温度及び圧力の如き種々の物理的パラメータに応
じて、約１６〜２４マイクロ秒で消失する。この消失時
間範囲は、ＮＴＳＣテレビジョン及びＶＧＡ分解能のコ
ンピュータ・モニタの如きアプリケーションにとっては
充分である。しかし、純粋なヘリウムの消失時間は、１
６ミリ秒内に１０２４ラインをアドレス指定する高分解
能テレビジョン（ＨＤＴＶ）の如き一層高速のアドレス
可能時間を要するアプリケーションにとっては不充分で
ある。
【０００７】これら従来のフラット・パネル表示システ
ムにおいては、ヘリウム・ガスと伝達（コミュニケーシ
ョン）を行う電極からのエネルギーを電子の形式で受け
ることにより純粋なヘリウム・ガスが導通状態にイオン
化されて、電気スイッチを形成する。ヘリウム・ガス粒
子（particle）は、ヘリウム・イオンがガス内の電子と
再結合するか、又は封じ込められた容積の壁とヘリウム
・イオンが衝突することにより、イオン化状態から非イ
オン化状態に消失する。イオンが再結合すると、ヘリウ
ム粒子は、励起した中性ヘリウム粒子を形成する。この
中性ヘリウム粒子は、更に消失して、励起した準安定ヘ
リウム粒子及び接地状態のヘリウム粒子を形成する。
【０００８】励起した準安定ヘリウム粒子は、双極子遷
移を介して放射的に消失できないが、代わりに、互いに
衝突することのみにより消失して、ヘリウム・イオン電
子対及び接地状態の中性ヘリウム原子を発生するか、又
は壁に衝突して消失する。これらヘリウム・イオン電子
対が生じることにより、イオン化可能なガスが２次的に
イオン化する。すなわち、イオン電子対が、イオン化し
たガスの導電性を持続して、消失時間を効果的に延ば
す。
【０００９】したがって、ヘリウム・ガスの消失時間
は、初期イオン化過程での残光（afterglow ）における
これら励起した準安定ヘリウム粒子の密度により主に制
御されると考えられる。励起した準安定ヘリウム粒子の
消失時間を短縮する一方、少ないヘリウム・イオン電子
対を発生することにより、イオン化可能なガスの消失時
間を短縮できる。
【００１０】消失時間を短縮する１つの方法は、拡散レ
ートを高めて、準安定粒子の衝突レートを増やすことで
ある。拡散レートを高くすることは、液晶表示器の動作
温度を大幅に高くすることを意味する。この技術は、実
行可能な代替えとはならない。
【００１１】準安定粒子の消失時間を短縮する別の方法
は、キセノン又はネオンの如き貴ガスを封じ込められた
容積に付加することである。貴ガスを付加することによ
り、消失時間が次の方法で短縮する。貴ガスの付加は、
準安定状態にて形成するヘリウム粒子の密度を低下させ
るので、イオン化可能なガスの混合物の全体的な消失時
間を短縮する。これは、同じ粒子数の純粋なヘリウム・
イオン化ガスよりも消失が少ない準安定粒子を貴ガスが
含んでいるからである。
【００１２】イオン化可能なガスに貴ガスを付加する方
法は、いくつかの欠点がある。第１に、封じ込められた
容積内のイオン化可能なガスの密度を下げることは、イ
オン化可能なガスの効力が低下して、電子スイッチとし
て動作することである。第２に、準安定粒子及び貴ガス
間の衝突が、比較的に低速で生じることである。これ
は、準安定粒子が、衝突的に（衝突して）マッチ（coll
isionally matched ）されないため、即ち、これら粒子
が、衝突を容易にする類似のエネルギー・レベルを有し
ないためである。第３に、総ての貴ガスは、それ自体の
準安定状態を有することである。付加した貴ガスの２つ
の準安定粒子間の衝突により、イオン電子対が生成する
ので、チャンネル（channel ）内の２次イオン化が持続
する。第４に、貴ガスを付加することは、ヘリウム準安
定粒子間の衝突数を大幅に減らし、２次イオン化の結
果、イオン電子対が形成される。
【００１３】よって、イオン電子対の形式で自由電荷を
発生することなく、準安定の消失時間を加速する必要が
ある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、消失時間の短いイオン化可能なガス混合物を用
いて、データ蓄積要素をアドレス指定し、このデータ蓄
積要素にデータを読み込んだり、引き出せるアドレス指
定方法及び装置の提供にある。
【００１５】本発明の他の目的は、高速アドレス指定能
力のあるフラット・パネル表示システム用のアドレス指
定方法及び装置の提供にある。
【００１６】本発明の更に他の目的は、電気光学材料
が、消失時間の短縮したイオン化可能なガス混合物と協
動して、アドレス指定可能なデータ蓄積要素を形成する
表示システム用のアドレス指定方法及び装置の提供にあ
る。
【００１７】本発明の他の目的は、２次イオン化過程と
なるイオン電子対の生成を防止しながら、ガスが非イオ
ン化状態に戻る期間中に生じた励起した準安定粒子の消
失時間を短縮することにより、イオン化可能なガス混合
物のイオン化状態及び非イオン化状態間のスイッチング
時間を短縮する方法の提供にある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、イオン化可能
なガス混合物を用いてデータ要素をアドレス指定する方
法及び装置に関し、このガス混合物は、好ましくは、少
なくとも２つの成分、即ち、ヘリウム粒子の如きイオン
化可能なガス媒体成分と、単一イオン化（単一の粒子毎
にイオン化した：singly ionized）粒子の如き衝突的に
マッチした（衝突により一致した：collisionally matc
hed ）粒子成分とを含んでいる。励起された状態でのイ
オン化可能なガス混合物は、データ要素をアドレス指定
する電気スイッチとして機能する。本発明について、２
つの実施例を例として以下に説明する。
【００１９】本発明の第１実施例は、直視型又は投影型
アプリケーションのいずれにも利用できる高分解能フラ
ット・パネル表示システムに実現したアドレス指定構造
を具えている。この表示システムは、観察領域にわたっ
て分布したデータ蓄積要素又は表示要素の配列で形成さ
れた表示面を有する表示パネルを含んでいる。表示要素
の各々は、ヘリウム及び炭素の混合物の如き消失時間が
短く局部的な（localized ）量のイオン化可能なガス混
合物と、表示要素が配置された電気光学物質の領域を伝
搬する外部で発生の光を変調するように協動するネマチ
ック液晶の如き電気光学材料とを具えている。
【００２０】本発明の第２実施例は、アナログ情報を電
気的に書き込んだり、電気的に読み出せるメモリ素子の
一部として実現したアドレス指定構造を具えている。こ
のメモリ素子は、データ蓄積又はメモリ要素の配列を含
んでおり、これらの各々は、ヘリウム及び炭素の如き消
失時間が早くなった局部的にな量のイオン化可能なガス
混合物と、ガラス、プラスチック又は光伝導体の如き誘
電体材料とを含んでいる。イオン化可能なガス混合物及
び誘電体材料は、協動し、信号を取り込む方法に関係な
く、メモリ要素に予め生じた信号を読み出すためのメモ
リ要素のアドレス指定方法を提供する。
【００２１】これら両方の実施例に対して、蓄積要素を
行及び列に配列する。第１実施例においては、行がビデ
オ情報、即ちデータの１ラインを表し、第２実施例にお
いては、行がアナログ情報又はデータの１組の個別の量
を表す。（いずれの実施例においてもアドレス指定され
た情報を、以下、「データ」という。）列はデータを受
け、データ・ストローブ回路は、行走査形式で行毎に列
をアドレス指定する。
【００２２】第１実施例の表示パネル及び第２実施例の
メモリ素子のいずれも、互いに対面して位置決めされ間
隔のあいた第１及び第２基板を具えている。通常、第１
基板の内面に沿った第１方向に延びた多数の重なり合っ
ていない電気的導電体は、それらに供給されたデータ駆
動信号用の列電極を形成する。第２基板の内面内に、例
えば、刻まれた多数の重なり合わないチャンネルは、そ
の内面に沿って第１方向と通常直交する方向に延びる。
これら第１及び第２方向は、好ましくは、垂直及び水平
方向に夫々整列している。互いに電気的に絶縁された基
準電位電極及び行電極は、各チャンネルの内部の長さ方
向に沿って延び、これらの間に供給されたデータ・スト
ローブ信号を受ける。これらチャンネルの各々は、消失
時間が加速された（短縮された）イオン化可能なガス混
合物で満たされている。
【００２３】第１実施例の表示パネルにおいて、電気光
学特性の材料層及び絶縁材料層を、第１及び第２基板の
内面の間に位置決めし、絶縁材料層は、これらチャンネ
ルを覆い、電気光学材料層及びイオン化可能なガスの間
の障壁を形成する。表示要素は、列電極及びチャンネル
の重なり合う領域により決まり、表示スクリーン上に点
として表れる。これら点は、好ましくは、充分に小さ
く、互いに近接して配置されるので、通常の観察条件で
は、観察者に区別できない。
【００２４】表示パネルを上述の如く構成するので、各
表示要素にとって、イオン化可能なガス混合物は、供給
されたデータ・ストローブ信号に応答して、導通、即
ち、プラズマ状態と、非導通、即ち、非イオン化状態と
の間で切り替えるスイッチとして機能する。列電極上の
データ駆動信号の大きさは、表示画像の輝度に対応す
る。
【００２５】イオン化可能なガス混合物が導通状態の時
は常に、イオン化したガス混合物の部分により、イオン
化したガス混合物の部分に空間的に整列した領域におけ
る液晶材料に、データ駆動信号の大きさを表す大きさの
データ電圧を発生できる。イオン化可能なガス混合物が
非導通状態に変化した時は常に、イオン化していないガ
ス混合物の部分により、液晶材料の空間的に配列した領
域がしばらくそこにデータ電圧を保持できる。したがっ
て、イオン化可能なガス混合物は、液晶材料に対するデ
ータを選択し蓄積するように機能するので、グレイ・ス
ケール能力のある表示システムを与える。
【００２６】表示パネルにおいて導通状態及び非導通状
態間で行うイオン化可能なガスのスイッチングにより、
表示要素を介して伝搬する光を変調する。光伝搬の変調
は、供給されたデータ駆動信号の大きさにより決まる。
グレイ・スケール・ルミナンス品質のモノクロ、即ち、
白黒表示システムは、表示パネルを用いて実現できる。
制御可能な色輝度のフル・カラー表示システムは、白黒
表示システム内に、表示要素と空間的に整列された３原
色の点のグループを含むカラー・フィルタを配置するこ
とにより実現できる。したがって、点のグループと空間
的に整列された３つの表示要素のグループが、そのグル
ープ内の点の相対的輝度により決まる色の１つの画像ピ
クセルを表す。
【００２７】本発明による表示システムは、フィールド
・レートの広い範囲にわたって完全にダイナミックなグ
レイ・スケール画像を与えることができる。この表示シ
ステムは、簡単で頑丈な構成であり、表示スクリーン上
で６０Ｈｚのフィールド・レートでデータの少なくとも
３０００ラインをアドレス指定できるので、本質的に利
点を有する。
【００２８】本発明の第２実施例のメモリ素子におい
て、誘電体材料層のみを第１及び第２基板間に配置す
る。列電極及びチャンネルが重なる領域によりメモリ要
素を構成する。メモリ素子を上述のように構成するの
で、各メモリ要素にとって、イオン化可能なガスは、供
給されたデータ・ストローブ信号に応答して、イオン化
した導通状態及び非イオン化非導通状態間で切り替わる
電気スイッチとして機能する。データ駆動信号を供給す
る増幅器は、データ書込みモードでは列電極駆動増幅器
として構成され、データ読出しモードでは列電極検知増
幅器として構成される。
【００２９】メモリ要素が導通状態の時は常に、イオン
化したガス混合物の部分により、データ駆動信号の大き
さを表す大きさのデータ電圧が、イオン化したガス混合
物の部分に空間的に整列された領域において、誘電体材
料に対して生じる。メモリ要素が非導通状態に変化した
時は常に、非イオン化ガス混合物の部分により、空間的
に整列された誘電体材料が、そこのデータ電圧をしばら
く保持できる。その部分に関連した列電極検知増幅器
は、イオン化されたガス混合物の部分に空間的に整列さ
れた表面に対向する誘電体材料層の表面に基準電圧を供
給する。メモリ要素が導通状態に戻った時は常に、イオ
ン化されたガス混合物の部分により誘電体材料の電圧の
変化が生じる。この変化は、以前に書き込んだデータ電
圧に比例し、列電極検知増幅器の出力端に現れる。これ
は、メモリ素子のデータ読出しモードを表す。
【００３０】炭素の如き衝突的にマッチした（collisio
nally matched ）粒子とヘリウムの如きイオン化可能な
ガス媒体粒子との混合物の結果に応じて加速された消失
過程によって、イオン化可能なガス混合物は、導通状態
から非導通状態に切り替わる。イオン化可能なガス混合
物は、その成分の再結合又は中性粒子への衝突消失の総
ての結果として、導通状態及び非導通状態の間で切り替
わる。これらガス粒子は、導通状態にイオン化して、ガ
スと伝達を行う電極からの電子の形式によるエネルギー
を受けることにより、電気スイッチを形成する。次に、
イオンがガス内の電子と再結合するか、又は、封じ込め
られた容積の壁と衝突することにより、ガスは、イオン
化状態から非イオン化状態に消失する。次に、再結合期
間中に形成された励起中性ヘリウム粒子が消失して、励
起したヘリウムの準安定粒子を形成する。これら準安定
粒子は望ましくない。その理由は、これら粒子が衝突し
て、イオン電子対を形成して、２次イオン化を行い、消
失時間を実質的に延長するためである。望ましくない反
応を避けるために、衝突的にマッチした粒子をガス混合
物内に含める。
【００３１】励起したヘリウム粒子の各々は、ｌｓ２ｐ
エネルギー・レベルを含んでおり、このレベルは、ガス
混合物内に含まれた単一イオン化炭素粒子の２ｓ2４ｆ
エネルギー・レベルと衝突により一致（衝突的にマッ
チ）する。衝突的にマッチしたエネルギー・レベルの結
果、励起したヘリウム粒子と単一イオン化炭素粒子と
は、容易に衝突して、ヘリウムからのエネルギーを炭素
に移すので、衝突に関係したヘリウム粒子の準安定状態
への消失を防ぐ。その結果の励起した炭素粒子は、迅速
な再結合の状態に、放射により迅速に消失するので、ヘ
リウムのイオン電子対の形式での付加的な自由電荷を形
成することなく、イオン化可能なガス混合物からエネル
ギーを移動する。
【００３２】本発明のその他の目的及び利点は、添付図
を参照した好適実施例の以下の詳細説明から明らかにな
ろう。
【００３３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施例であ
るフラット・パネル表示システム１０を示し、これは、
アドレス指定構造を実現し、本発明のアドレス指定方法
を実行する。また、図２は、図１の左側から見た拡大断
面等角図であり、図３は、部分的に分解した図２の拡大
断面正面図であり、図４は、図３の線４−４に沿った拡
大断面図であり、図５は、図３の線５−５に沿った拡大
断面図であり、図６は、表示システムの等価回路であ
る。図１において、フラット・パネル表示システム１０
は、表示面１４を有する表示パネル１２を具えており、
この表示面１４は、垂直及び水平方向に所定間隔で互い
に分離した名目上同一のデータ蓄積要素又は表示要素１
６の矩形平面配列により形成されたパターンを含んでい
る。この配列における各表示要素１６は、垂直列に配置
された薄く狭い電極１８と、水平行に配置された狭いチ
ャンネル２０とが重なり合った部分である。（以下、電
極１８を「列電極１８」という。）チャンネル２０の行
の各々における表示要素１６は、データの１ラインを表
す。
【００３４】列電極１８及びチャンネル２０の幅が、表
示要素１６の寸法を決め、これら表示要素は矩形形状に
なる。詳細に後述するように、列電極１８は、電気的に
非導電性で、光学的に透明な第１基板の主面上に溶着
（deposite）され、チャンネル２０は、電気的に非導電
性で、光学的に透明な第２基板の主面上に刻まれてい
る。直視型又は投射型のいずれかの反射表示器の如きシ
ステムでは、基板の一方のみが光学的に透明であればよ
いことが当業者には明らかであろう。
【００３５】列電極１８は、データ・ドライバ、即ち、
駆動回路２４の出力増幅器２２（図２〜６）の異なる１
つにより並列出力導体２２’に発生したアナログ電圧形
式データ駆動信号を受け、チャンネル２０は、ストロー
ブ回路２８のデータ・ストローブ手段又はストローブ手
段の出力増幅器２６（図２〜６）の異なる１つにより並
列出力導体２６’に発生した電圧パルス形式のデータ・
ストローブ信号を受ける。チャンネル２０の各々は、基
準電極３０（図２）を有し、この基準電極３０には、チ
ャンネル２０及びデータ・ストローブ回路２８の各々に
共通の基準電位が供給される。
【００３６】表示面１４の全領域上の画像を同期させる
ために、表示システム１０は、走査制御回路３２を具え
ており、この走査制御回路３２は、データ・ドライバ２
４及びデータ・ストローブ回路２８の機能を調整するの
で、表示パネル１２の表示要素１６の総ての列は、行走
査形式で行毎にアドレス指定される。表示パネル１２
は、異なる形式の電気光学材料を用いてもよい。例え
ば、表示パネル１２が、入射光線３３の偏光状態を変化
させる材料を用いる場合、表示パネル１２を１対の光偏
向フィルタ３４及び３６（図２）の間に配置する。これ
らフィルタは、表示パネル１２と協動して、これらを伝
搬する光のルミナンスを変化させる。しかし、電気光学
材料としての散乱液晶セルを用いると、偏向フィルタ３
４及び３６を使用する必要がない。カラー・フィルタ
（図示せず）を表示パネル１２内に配置して、制御可能
なカラー輝度の多色画像を発生してもよい。投射表示器
の場合、各々が原色の１つを制御する３個の分離したモ
ノクロ・パネル１０を用いて、カラー化を達成できる。
【００３７】図２〜５において、表示パネル１２は、ネ
マチック液晶の如き電気光学材料の層４４により間隔を
置いて分離された１対の略平行な電極構造４０及び４２
と、ガラス、マイカ又はプラスチックの如き誘電体材料
の薄い層４６とを含んでいる。電極構造４０は、内面５
０上に溶着された酸化インジウム錫の列電極１８を有す
るガラス誘電体基板４８を具えている。この列電極は、
光学的に透明であり、ストリップ・パターンを形成す
る。隣接した対の列電極１８は、距離５２だけ離れてお
り、この距離により、行における次の隣接表示要素１６
との間の水平間隙が決まる。
【００３８】電極構造４２は、ガラス誘電体基板５４を
具えており、この基板の内面に断面が略台形の多数のチ
ャンネル２０を刻む。なお、刻む代わりに、平面上に突
起を設けて、チャンネルを形成してもよい。チャンネル
２０の深さ５８は、内面５６から基部６０までの寸法で
ある。チャンネル２０の各々は、基部６０に沿って延び
る１対の薄く狭いニッケル電極３０及び６２と、基部６
０から内面５６に向かう方向に従って広がる１対の内側
側壁６４とを有している。チャンネル２０の基準電極３
０は、図示の如く接地電位に固定してもよい共通電気的
基準電位源に接続されている。チャンネル２０の電極６
２は、データ・ストローブ回路２８の出力増幅器２６
（図２及び３では、夫々３個及び５個を示している）の
異なる１個に接続されている。（電極６２を、以下「行
電極６２」という。）アドレス指定構造の適切な動作を
確実にするため、好ましくは、基準電極３０及び行電極
６２を、表示パネル１０の側部で、電気的基準電位及び
データ・ストローブ回路２８の出力導体２６’に夫々接
続する。なお、これら基準電極３０及び行電極６２がイ
オン化手段を構成する。
【００３９】隣接したチャンネル２０間の側壁６４は、
多数の支持構造６６となり、その頂面５６が誘電体材料
層４６を支持する。隣接したチャンネル２０は、支持構
造６６の頂部の幅６８により分離され、この幅６８が列
の次に隣接する表示要素１６との垂直間隙を定める。列
電極１８とチャンネル２０との重なり合う領域７０が表
示要素１６の大きさとなり、この状態を図２及び３に点
線で示す。なお、図３は、表示要素１６の配列と、これ
らの間の垂直及び水平間隔とをより明瞭に示している。
【００４０】列電極１８に供給する電圧の大きさが距離
５２を制限して、隣接した列電極１８との絶縁を確保す
る。一般的には、距離５２が列電極１８の幅より大幅に
小さい。隣接するチャンネル２０間の側壁６４の傾斜が
距離６８を制限し、一般的には、この距離がチャンネル
２０の幅よりも大幅に小さい。列電極１８及びチャンネ
ル２０の幅は、一般的には同じであり、表示アプリケー
ションにより特定される所望の画像分解能の関数とな
る。距離５２及び６８は、できるだけ小さいのが望まし
い。表示パネル１２の現在の形式では、チャンネルの深
さ５８は、チャンネルの幅の半分である。
【００４１】チャンネル２０の各々は、イオン化可能な
ガス混合物で満たされる。このガス混合物は、好ましく
はヘリウムを含んでいるが、その理由は後述する。誘電
体材料層４６は、チャンネル２０内に含まれるイオン化
可能なガス混合物と液晶材料層４４との分離障壁として
機能する。しかし、誘電体層４６がない場合、液晶材料
がチャンネル２０に流れ出したり、イオン化可能なガス
混合物が液晶材料を汚染する。個体（solid ）又はカプ
セルに包まれた（encapsulated）電気光学材料を用いた
表示器の場合は、誘電体層４６を除去してもよい。
【００４２】表示パネル１２の動作の基本的な原理は、
（１）表示要素１６の各々が、表示要素の一部を形成す
る列電極１８に供給されたアナログ電圧データ用のサン
プリング・コンデンサとして機能し、（２）イオン化可
能なガスがサンプリング・スイッチとして機能すること
である。図６は、表示システム１０の動作を以下に説明
する際に参照する等価回路である。
【００４３】図６において、表示パネル１２の表示要素
１６の各々は、コンデンサ８０（以下「コンデンサ・モ
デル８０」という）としてモデル化でき、その上側（頂
部）プレート８２が列電極１８（図２）の１つを表し、
下側（底部）プレート８６が誘電体材料層４６の自由面
（解放された面）８８（図２）を表す。コンデンサ・モ
デル８０は、列電極１８及びチャンネル２０の重なり合
った領域により形成された容量性液晶セルを表す。表示
システム１０の動作説明は、コンデンサ・モデル８０を
参照して行う。
【００４４】基本的なアドレス指定手順によれば、デー
タ・ドライバ２４がデータの第１ラインを捕捉する。こ
のデータが、アナログ・データ信号の時間で変化する電
圧の所定時間間隔における個別のサンプルを表す。この
時間間隔における特定の場合でのデータ信号の大きさの
サンプルは、ストローブ・パルスを受ける行電極６２の
対応列位置において、コンデンサ・モデル８０に供給す
るアナログ電圧の大きさを表す。データ・ドライバ２４
は、その出力導体２２に、列電極１８に供給するアナロ
グ電圧を発生する。図６において、データ・ドライバ２
４の典型的な出力増幅器２２は、基準電極３０に対して
正極性のアナログ電圧を、出力増幅器２２の接続された
列電極１８の各１個に供給する。列電極１８に正電圧を
供給することにより、この供給された電圧の大きさに本
質的に等しい電圧を誘電体材料層４６の自由面８８（図
２）上に誘導する。これにより、コンデンサ・モデル８
０における電位差が変化しない。図６において、この状
態を白い表面の頂部プレート８２及び底部プレート８６
により示す。
【００４５】この場合、チャンネル２０に含まれるガス
混合物は、非イオン化状態であり、コンデンサ・モデル
８０のプレート８２及び８６に生じたアナログ電圧は、
このチャンネルの基準電極３０の電圧電位に対して正で
ある。データ・ストローブ回路２８がチャンネル２０内
に配置された行電極６２上に負方向電圧パルスを発生す
る時は常に、チャンネル２０内のイオン化可能なガス混
合物がイオン化状態（即ち、プラズマとなる状態）とな
る。ストローブ・パルスを受ける行電極を有するチャン
ネル２０は、図６にて、濃く太い線で示す。これらの条
件下で、接地された基準電極３０及びストローブされた
行電極６２は、チャンネル内に含まれるプラズマに対し
て、陽極及び陰極として夫々機能する。
【００４６】プラズマ内の電子は、コンデンサ・モデル
８０の底部プレート８６上の誘導による正電圧を中和す
る。ストローブされた行内のコンデンサ・モデル８０
が、そこに供給されたデータ電圧により大きくなる。こ
の状態を、図６において、白い面の頂部プレート８２及
び斜線を引いた面の底部プレート８６により示す。コン
デンサ・モデル８０に対するデータ電圧の蓄積が完了す
ると、データ・ストローブ回路２８は、ストローブされ
たチャンネル２０の行電極６２上の負方向電圧パルスを
終了させる。よって、ストローブ・パルスが終了し、プ
ラズマが消える。
【００４７】表示面１４の全体が完全にアドレス指定さ
れて、データの画像フィールドを蓄積するまで、同様な
方法で、行電極６２の各々がストローブされる。電圧
は、少なくとも画像フィールドの期間にわたる時間だ
け、ストローブされた行内のコンデンサ・モデル８０の
各々に蓄積されて残るが、コンデンサ・モデル８０の頂
部プレート８２に供給されたデータ電圧におけるその後
の変化から独立している。コンデンサ・モデル８０の各
々に対して蓄積された電圧は、次に続く画像フィールド
の表示データを表すアナログ・データ電圧に応じて変化
する。
【００４８】非飛び越し走査フォーマットである画像フ
ァイルを有する表示システム１０において、次に続く画
像フィールド内の列電極１８に供給されるアナログ・デ
ータ電圧は、逆極性である。ある画像フィールドから次
の画像フィールドに変化する際に正及び負極性の間で交
互に変化することにより、直流電圧成分を長期間にわた
り正味ゼロとする。このことは、通常、液晶材料の長期
間の動作に必要である。液晶材料は、供給されたアナロ
グ電圧データの実効値（ｒｍｓ）に応じてグレー・スケ
ール効果を生じる。したがって、生じた表示画像は、ア
ナログ電圧データの極性の交互の変化に影響されない。
画像フィールドが飛び越し走査フォーマットの表示シス
テム１０において、次に続く画像フレームにて列電極１
８に供給されるアナログ・データ電圧は逆極性であり、
長期間にわたり直流電圧成分を正味ゼロにする。各画像
フレームは、アドレス指定可能なライン数の半分から夫
々構成される２つの画像フィールドを含む。
【００４９】上述の説明は、チャンネル２０の各々に含
まれたイオン化可能なガス混合物が電気スイッチ９０と
して動作し、そのスイッチの接点位置が、データ・スト
ローブ回路２８が供給する電圧に応じて２つのスイッチ
ング状態の間で変化する点について説明した。図６に示
す開いた位置のスイッチ９０は、基準電極３０に接続さ
れて、行電極６２に供給されるストローブ・パルスによ
り駆動される。ストローブ・パルスがないと、チャンネ
ル２０内のイオン化可能なガス混合物が非イオン化状態
であるので、非導通状態となる。図６に示す閉じた位置
のスイッチ９０は、基準電極３０に接続され、行電極６
４に供給されるストローブ・パルスにより駆動される。
このストローブ・パルスの大きさは、チャンネル２０内
のイオン化可能なガス混合物がイオン化状態となる大き
さなので、スイッチ９０が導通状態となる。図６におい
て、データ・ストローブ回路２８の３個の出力増幅器２
６の真ん中の増幅器２６が、コンデンサ・モデル８０の
行をストローブして、コンデンサ・モデルに対して表示
データを確立し、且つ蓄積する。
【００５０】スイッチとして機能するために、電極構造
４０の真下のチャンネル２０内に含まれるイオン化可能
なガス混合物は、誘電体材料層４６と伝達を行って、誘
電体材料層４６からの電気的導電経路を形成して、この
誘電体材料層４６から基準電極３０への電気的導電経路
を与える。ストローブ・パルスを受ける行電極６２を有
するチャンネル２０内のプラズマは、そのプラズマに隣
接した配置された液晶材料の部分を表すコンデンサ・モ
デル８０への接地経路を与える。これにより、コンデン
サ・モデル８０は、列電極１８に供給されたアナログ・
データ電圧をサンプルする。プラズマが消去すると、導
伝路がなくなるので、データ・サンプルを表示要素に保
持できる。引き続く画像フィールド内のデータの新たな
ラインを表す電圧が液晶材料層４４に発生するまで、以
前の電圧が液晶材料層４４に蓄積されたままである。上
述のアドレス指定構造及び技術は、本質的に１００％の
デューティ・サイクルの信号を表示要素１６の総てに供
給する。
【００５１】図７は、画像フィールド期間中にアドレス
指定可能な表示システム１０のデータ・ライン数を制限
する時間的な制約を示すタイミング図である。図７にお
いて、ストローブされたチャンネル２０の行電極６２が
ストローブ・パルスを受けた後に、データの例示的なラ
イン「ｎ」は、プラズマを形成するのに時間９２を必要
とする。前のラインｎ−１の期間中に予めストローブ・
パルスを開始することにより、画像フィールド内のアド
レス指定可能なライン数を制限する要素から、プラズマ
形成時間９２を実質的になくしてもよい。好適な実施例
において、ヘリウム・ガスにおけるプラズマ形成時間９
２は、公称的には１．０マイクロ秒である。
【００５２】データ・セットアップ時間９６は、データ
・ドライバ２４が、２つの次の隣接するデータ・ライン
のデータ値の間で回転（変化）し、列電極１８に供給す
るアナログ電圧信号を出力増幅器２２に発生する期間を
表す。データ・セットアップ時間９６は、データ・ドラ
イバ２４を実現するのに用いた電気回路の関数である。
データ・セットアップ時間９６は、１．０マイクロ秒未
満が可能である。
【００５３】データ捕捉時間９８は、チャンネル２０内
に含まれるイオン化可能なガス混合物の導電性で決ま
る。図８は、チャンネル２０内の基準電極３０及び行電
極６２間に流れるプラズマ電流の関数であるデータ捕捉
時間９８を示すグラフである。図８の曲線は、データに
対応する電圧の９０％を表示要素が取り込むのに要する
時間を表す。図８は、純粋なヘリウム（Ｈｅ）ガスを含
むプラズマが発生するイオンによるデータ捕捉時間が、
ネオン（Ｎｅ）の場合よりも短いことを示している。プ
ラズマ内の電子流は、陰極（行電極６２）から陽極（基
準電極３０）に流れる。
【００５４】好ましい動作点は、正イオン電流に対し
て、最高速のデータ捕捉時間９８を与える場合である。
図８に示す特定の場合、４０ミリバール（ｍＢ）の圧力
のヘリウム・ガスと、７．５ミリアンペアの電流とを用
いて、データ捕捉時間９８が約０．５マイクロ秒となる
動作点を達成できる。ヘリウムのこの理由により、ネオ
ンより短いデータ捕捉時間９８ということは、ヘリウム
が移動度の大きく軽いイオンであるということである。
圧力及び電流の適切な値は、チャンネル２０の大きさ及
び形により決まる。
【００５５】プラズマ消失時間９４は、行電極６２から
ストローブ・パルスを除去して、チャンネル２０内のプ
ラズマを非イオン化状態に戻す時間を表す。図９は、表
示パネル１２内の陽極／陰極電流に応じて生じるクロス
トークを３％より大きくしない場合のプラズマ消失時間
を示すグラフである。図９は、行電極６２から基準電極
３０にプラズマを介して流れる電流に応じて、プラズマ
消失時間９４が増加することを示している。行電極６２
に供給されるストローブ・パルスの大きさは、プラズマ
を流れる電流量を決定する。図９は、約＋１００ボルト
の連続的なガス電圧を供給することにより、プラズマ消
失時間９４を短縮できることを示している。なお、この
約＋１００ボルトの電圧は、イオン化状態にヘリウム・
ガスを維持するのに必要な電圧よりも低い。また、図９
は、＋１００ボルトのバイアス電圧が、ゼロ・ボルトの
バイアス電圧に対して、プラズマ消失時間９４を約１０
倍だけ短縮することも示している。
【００５６】データ・ラインをアドレス指定するのに要
する時間は、データ・セットアップ時間９６と、データ
捕捉時間９８と、プラズマ消失時間９４との和に等し
い。画像フィールド期間中にアドレス指定可能なライン
数は、画像フィールドの時間を、データ・ラインをアド
レス指定するのに要する時間で除算したものに等しい。
非飛び越し走査６０Ｈｚフレーム・レートのアプリケー
ションでは、アドレス指定可能なデータ表示システム１
０のライン数が、上述の簡単なアドレス指定技術を用い
て９０００ラインを越える。データのアドレス指定可能
なライン数は、表示システム１０の分解能と同じではな
い。この分解能は、チャンネル２０の幅と、列電極１８
の幅との関数である。
【００５７】プライミング技法を用いることの利点は、
画像フレーム内の比較的多い数のラインを確実にアドレ
ス指定できることである。プライミングには、イオンを
導入して、ガス放電を開始させることが必要である。表
示システム１０のプライミングは、チャンネル２０に直
交して配置されたプライミング・チャンネル（図示せ
ず）を介して電流を渡すことにより達成できる。なお、
チャンネル２０の各々は、表示パネル１２の縁の一方に
沿って終わっている。プライミングによれば、初期の統
計的な遅延時間が生じることなく、プラズマ生成が可能
となる。しかし、プライミングによらなければ、プラズ
マ生成時間が予測できないほど長くなる。
【００５８】図１０は、メモリ・システム１０の等価回
路を示している。図１０のシステムは、上述した図６の
システムに類似しているので、図６及び１０における対
応素子は、同じ参照番号で示す。メモリ・システム１１
０において、誘電体４６は、コンデンサ・モデル８０の
誘電体要素として機能し、これがメモリ要素を表す。列
電極１８は、光学的に透明材料で形成する必要がなく、
アルミニウム又は他の導電材料で適切に形成してもよ
い。メモリ・システム１１０のデータ駆動出力増幅器２
２は、書込みモードにて列電極駆動増幅器として作用
し、データ読出しモードにて列電極検知増幅器として作
用する回路要素を具えている。図６及び１０のシステム
でのデータ・ストローブ出力増幅器２６は類似してい
る。
【００５９】図１０において、データ駆動回路２４の出
力増幅器２２の各々は、反転入力端子１１４及び出力端
子１１６間に接続された高速演算増幅器１１２と、帰還
コンデンサ１１８及びスイッチ素子１２０を含む並列組
み合わせとを具えている。増幅器１１２は、スイッチ素
子１２０を導通状態にすることにより、データ書込みモ
ードで電圧フォロワの構成となり、スイッチ素子１２０
を非導通状態にすることにより、データ読出しモードで
積分器の構成になる。演算増幅器１１２の非反転入力端
子１２２は、スイッチ素子１２６の可動接点１２４に接
続される。このスイッチ素子１２６は、非反転入力端子
１２２を基準電圧ＶＲ又はデータ駆動回路２４の出力信
号導体に選択的に接続する。
【００６０】データ書込みモードの時は常に、出力増幅
器２２は、メモリ・システム１１０のメモリ要素を形成
する列電極１８にデータ駆動信号を供給する。これを達
成するには、演算増幅器１１２を電圧フォロワとして構
成するようにスイッチ素子１２０を切換え、演算増幅器
１１２の非反転入力端子１２２がデータ駆動回路２４か
らのデータ駆動信号を受けるようにスイッチ素子１２６
の可動接点１２４を位置決めする。このデータ駆動信号
は、演算増幅器１１２の反転入力端子１１４に現れるの
で、出力導体２２’にも供給される。この期間中、メモ
リ要素１１０を形成するチャンネル２０内の行電極６２
に供給する行ストローブ・パルスは、チャンネル内に含
まれるイオン化可能なガス混合物をイオン化状態に励起
するので、図６を参照して上述したような方法で、コン
デンサ・モデル８０にデータ電圧が生じる。コンデンサ
・モデル８０における電圧の大きさは、データ駆動信号
の大きさを表す。
【００６１】データ読出しモードの時は常に、データ増
幅器２２が、メモリ・システム１１０のメモリ要素を形
成する列電極１８内の電流を検知する。これは、２ステ
ップ処理により達成される。
【００６２】第１に、演算増幅器１１２の非反転入力端
子１２２に基準電圧ＶＲを供給するように、スイッチ素
子１２６の可動接点１２４を切り換える。この読出し期
間中、行ストローブ・パルスは非アクティブであり、イ
オン化可能なガス混合物を非イオン化状態に維持するの
で、演算増幅器１１２の出力端子１１６と、列電極１８
と、コンデンサ・モデル８０の上側プレート８２とに基
準電圧ＶＲが現れる。よって、帰還コンデンサ１１８の
電圧は、０．０ボルトに正規化される。しかし、各演算
増幅器１１２の入出力間のオフセット電圧と共に動作す
るように、メモリ・システム１１０を構成できることが
明らかである。
【００６３】第２に、帰還コンデンサ１１８の電圧が
０．０ボルトに安定した後、スイッチ１２０を切り換え
て、演算増幅器１１２を積分器に構成し、入力端子１１
４が列電極１８から流れる電流を受けるようにする。コ
ンデンサ・モデル８０の下側プレート８６及び基準電極
３０間の電圧差は、ＶＲと、コンデンサ・モデル８０に
以前に書き込んだデータ電圧との関数である。行ストロ
ーブ・パルスがイオン化可能なガスをイオン化状態に再
び励起する時は常に、コンデンサ・モデル８０の下側プ
レート８６が基準電極３０に電気的に接続されるので、
コンデンサ・モデル８０の電圧が変化する。積分器とし
て構成された演算増幅器１１２は、この電圧変化を検知
して、コンデンサ・モデル８０に以前に生じたデータ電
圧に比例する電圧を出力端子１１６に発生する。
【００６４】図１１Ａ〜Ｆは、ヘリウム及び炭素成分の
好適なイオン化可能なガス混合物が非導通状態から導通
状態への励起と、イオン化可能なガス混合物を非導通状
態に戻す消失過程とを詳述している。上述の如く、イオ
ン化可能なガス混合物は、その成分の総ての再結合と、
中性粒子への衝突的消失との結果、導通状態と非導通状
態との間で切り替わる。従来の純粋ヘリウム・システム
と比較すると、イオン化可能なガス混合物の消失時間が
短縮したのは、イオン化可能なガス媒体のヘリウム粒子
と衝突的にマッチした単一イオン化炭素粒子がガス混合
物内に存在する結果である。
【００６５】図１１Ａは、電極３０及び６２間に電圧を
供給して、行電極３０から放射された電子の形式のエネ
ルギーを、チャンネル２０内に含まれる非導電性接地状
態におけるイオン化可能ガス媒体（ヘリウム粒子）に与
える初期ステップを示す。チャンネル２０内に多数の電
子を作り出して、このチャンネル内の充分な数のヘリウ
ム粒子を導通状態に励起し、その結果、基準電極３０及
び行電極６２間に電気的導電経路を生成、即ち、電気的
スイッチを接続状態にする。図１１Ｂは、チャンネル壁
との衝突と、自由電子との再結合とにより導電性ヘリウ
ム粒子が消失する過程を示す。再結合により、励起した
中性状態でのヘリウム粒子が形成される。
【００６６】図１１Ｃは、励起された中性状態における
ヘリウム粒子の衝突で、励起された準安定状態における
ヘリウム粒子の形成を示めす。励起された準安定状態に
おけるこれらヘリウム粒子の生成の結果が、望ましくな
いイオン電子対である。図１１Ｃに示す反応を阻止する
には、単一イオン化炭素粒子を設けて、励起した中性状
態におけるヘリウムが、図１１Ｄに示す反応となる。
【００６７】図１１Ｄは、接地状態の単一イオン化炭素
粒子との反応により、励起状態のヘリウム粒子が消失す
る過程を示しており、非導通接地状態のヘリウム粒子及
び励起状態の炭素粒子が形成される。一酸化炭素、二酸
化炭素、四弗化炭素、メタン、又は、炭素を含む表面か
ら気化した炭素蒸気などの炭素を含む化合物をチャンネ
ル２０に加えることにより、単一イオン化炭素粒子を通
常はイオン化可能なガス混合物に加える。炭素粒子を所
定量、好ましくは、極微量だけイオン化可能なガス混合
物（ヘリウム・ガス）と混合して、イオン化可能なガス
混合物における炭素の濃度を約１０％未満とする。接地
状態の単一イオン化炭素粒子は、励起したヘリウム粒子
と容易に反応する。これは、これら粒子が、衝突的にマ
ッチしたため、即ち、図１３を参照して後述するよう
に、類似のエネルギー・レベルとなるためである。
【００６８】図１１Ｅは、放射消失によりエネルギーを
放出して、励起状態の炭素が接地状態の炭素に消失する
過程を示す。励起した炭素の放射消失時間は、おおよそ
数ナノ秒である。
【００６９】図１１Ｆは、再結合、衝突、又は単一イオ
ン化炭素の分子再結合により中性粒子を形成する過程を
示す。チャンネル２０の壁に電子が衝突することによ
り、単一イオン化炭素が消失して、励起した中性状態の
炭素を形成する。この単一イオン化炭素は、酸素、水
素、又は、フッ素と再結合して、一酸化炭素、二酸化炭
素、又は四沸化炭素を形成する（即ち、図１１ＦのＣx
の「ｘ」は、Ｏ、Ｏ2、ＣＨ4又はＦｌ4である）。
【００７０】図１１Ｆに示す反応が完了すると、このシ
ステムは、その初期状態になり、この過程を繰り返し
て、ヘリウム粒子が非イオン化非導通状態となる。
【００７１】図１２は、本発明によるヘリウム及び炭素
のガス混合物の消失時間曲線（点線）１５０と、純粋の
ヘリウム・ガスの消失時間曲線（実線）１５２との比較
を示している。ガス混合物の総合消失時間９４は、約９
マイクロ秒であり、従来システムの純粋なヘリウムの消
失時間１５４の約１６マイクロ秒より大幅に短い。よっ
て、ガス混合物の消失時間９４は、純粋ヘリウム・ガス
の消失時間１５４と比較して、短縮された消失時間とな
る。図１２において、ＶONは、本発明によるイオン化可
能なガス混合物と、純粋ヘリウムの従来システムとの導
通状態を表す。時点＝０の左側のＶOFF は、行電極６２
がチャンネル２０内に含まれるイオン化可能なガス混合
物のイオン化に最早影響しなくなる電圧を表す。イオン
化可能なガス混合物の総合消失時間９４及び純粋ヘリウ
ム・ガスの総合消失時間１５４は、これらガスが実質的
に非導通となり、イオン化過程を繰り返す準備ができた
時点を表す。
【００７２】図１３は、炭素及びヘリウム粒子の衝突的
にマッチした原子レベル、即ち、エネルギー・レベルに
類似したものを示す。単一イオン化炭素粒子は、１６８
９７８ｅＶの対応エネルギー・レベルの２ｓ2４ｆ 原子
レベル１５６を有する。励起されたヘリウム粒子は、１
６９０８１ｅＶの対応エネルギー・レベルのｌｓ２ｐ原
子レベル１５８を有する。これら略共振エネルギー・レ
ベルは、ヘリウムと衝突的にマッチしてヘリウムからの
エネルギーを炭素に転送するヘリウム及び炭素粒子間の
衝突を容易にする。これは既知であるが、反応クロスセ
クション（反応が生じる可能性）が通常はｅｘｐ［−Δ
Ｅ／Ｔe ］に比例する限界（term）を有するためであ
る。なお、ΔＥは、２つの粒子衝突のレベル間のエネル
ギー離隔であり、Ｔe は、電子温度である。この説明か
ら、上述のレベルの場合のようにΔＥが小さい場合、最
大反応レートが衝突において生じることが容易に判る。
【００７３】エネルギー・レベル１５６及び１５８が衝
突的にマッチした結果、ヘリウム及び炭素粒子間の衝突
は、一層頻繁に生じるので、準安定状態１６０における
ヘリウム粒子の密度が低下する。残光（afterglow ）期
間におけるチャンネルの導電性は、望ましくないヘリウ
ム準安定粒子の密度から独立しているとして知られてい
る。準安定粒子の密度が小さいと、消失過程におけるチ
ャンネルの導電性が低くなる。したがって、イオン電子
対を生じる準安定状態のヘリウム間の衝突回数が大幅に
減り、その結果、イオン化可能なガス混合物の消失が一
層迅速になる。
【００７４】本発明の要旨を逸脱することなく、本発明
の上述の好適実施例の細部において多くの変更が可能な
ことが当業者には明らかであろう。したがって、本発明
の要旨は、特許請求の範囲により決まる。
【００７５】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、メモリとし
た場合、消失時間の短いイオン化可能なガス混合物を用
いて、データ蓄積要素をアドレス指定し、このデータ蓄
積要素にデータを迅速に書き込んだり読出したりでき
る。また、表示システムとした場合、電気光学材料が、
消失時間の短いイオン化可能なガス混合物と協動して、
アドレス指定可能なデータ蓄積要素を形成するので、各
表示要素を高速にアドレス指定できる。さらに、本発明
は、２次イオン化処理となるイオン電子対の生成を防止
しながら、ガスが非イオン化状態に戻る期間中に生じた
励起準安定粒子の消失時間を短縮するので、イオン化可
能なガス混合物のイオン化状態及び非イオン化状態間の
スイッチング時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を用いた表示システムの表示パネルの表
示面の正面及び関連駆動回路を示す図である。
【図２】図１の左側から見た本発明を実施する表示パネ
ルを形成する構造部品の層を示す拡大断面等角図であ
る。
【図３】図２の表示パネルの内部の異なる深さ方向を示
し、部分的に分解した拡大断面正面図である。
【図４】図３の線４−４に沿った拡大断面図である。
【図５】図３の線５−５に沿った拡大断面図である。
【図６】具体例としてデータ・ストローブ・パルスを受
ける行及びデータ駆動信号を受けるデータ列のスイッチ
として、イオン化可能なガスの動作を示す表示システム
の等価回路である。
【図７】本発明を用いる表示システムによりアドレス指
定するデータの最大ライン数を決定する種々の時間的な
制限を示すタイミング図である。
【図８】図２〜５の表示パネルのチャンネル内に配置さ
れた電極間に流れる電流の関数としてのネオン・ガス及
びヘリウム・ガスのデータ補足時間の比較関係を示すグ
ラフ図である。
【図９】図２〜５の表示パネルのチャンネル内に配置さ
れた電極間でストローブ・パルス期間中に流れる電流の
関数として、異なる大きさのデータ・ストローブ・パル
スにおける、純粋なヘリウム・ガスに対するイオン化可
能なガスの消失時間の示すグラフ図である。
【図１０】データ駆動回路と協動して、メモリ要素に選
択的にデータを書き込み且つデータを読み出すアドレス
指定構造を形成する電気スイッチとしてのイオン化可能
なガスの動作を示す等価回路図である。
【図１１】非導通状態から導通状態へのイオン化可能な
ガス混合物の励起を定める化学的反応と、ガス混合物を
非導通状態に戻すイオン化可能なガス混合物の消失過程
とを示す図である。
【図１２】純粋なヘリウム・ガスと、ヘリウム・ガス及
び炭素ガス成分を含むイオン化可能なガス混合物との消
失時間を表すグラフ図である。
【図１３】ヘリウム及び炭素粒子の衝突的にマッチした
原子レベルを示す図である。
【符号の説明】
１０ フラット・パネル表示システム １２ 表示パネル １４ 表示面 １６ 表示要素 １８ 列電極 ２０ チャンネル ２４ データ・ドライバ ２８ データ・ストローブ回路 ３０ イオン化手段の一部である基準電極 ３２ 走査制御回路 ３４、３６ 光偏向フィルタ ４４ 電気光学材料層 ４６ 誘電体材料層 ５４ ガラス誘電体基板 ６２ イオン化手段の一部である行電極 １５０ ヘリウム及び炭素のガス混合物の消失時間曲線 １５２ 純粋なヘリウムの消失時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール・シー・マーチン アメリカ合衆国 ワシントン州 98685 バンクーバー ノース・ウエスト トゥ ンティフォース・アベニュー11803 (72)発明者 トーマス・エス・ブザック アメリカ合衆国 オレゴン州 97007ビ ーバートン サウス・ウエスト ストン クリーク・ドライブ 9755 (56)参考文献 特開 平６−281918（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−217396（ＪＰ，Ａ)

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気的基準信号と伝達を行うイオン化可
    能なガス媒体と、データ信号を蓄積するデータ要素とを
    有し、該データ要素をアドレス指定すると共に、上記イ
    オン化可能なガス媒体を非イオン化状態からイオン化状
    態に選択的に変換して、上記データ要素及び上記電気的
    基準間を割り込み可能に電気的に接続することにより、
    上記データ要素を選択的にアドレス指定するイオン化手
    段を更に有するアドレス指定構造において、上記イオン
    化可能なガス媒体を上記イオン化状態から上記非イオン
    化状態に戻す時間を短縮する方法であって、 上記イオン化ガス媒体と、衝突的にマッチしたイオン化
    粒子を所定量だけ有するガスとを含むガス混合物を与
    え、 上記イオン化手段により上記イオン化可能なガス媒体を
    上記イオン化状態のままにして、上記衝突的にマッチし
    たイオン化粒子によるイオン原子粒子衝突を行う励起状
    態で上記イオン化可能なガス媒体の原子粒子を発生し、
    上記イオン原子粒子衝突が準安定状態における上記イオ
    ン化可能なガス媒体の原子粒子間の２次イオン発生衝突
    を減らして、上記イオン化可能なガス媒体が上記イオン
    化状態から上記非イオン化状態へ戻るのに要する時間を
    短縮することを特徴とするアドレス指定方法。
  2. 【請求項２】 上記衝突的にマッチしたイオン化粒子が
    炭素粒子を含むことを特徴とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 上記衝突的にマッチしたイオン化粒子の
    上記所定量が極微量であることを特徴とする請求項１の
    方法。
  4. 【請求項４】 上記衝突的にマッチしたイオン化粒子
    が、一酸化炭素と、二酸化炭素と、四弗化炭素と、メタ
    ンと、炭素を含む表面から気化した炭素蒸気とから本質
    的に成るグループから得た炭素を含む化合物からの炭素
    粒子であることを特徴とする請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 上記イオン化可能なガス媒体及び上記衝
    突的にマッチしたイオン化粒子の各々が、互いにほぼ共
    振する原子エネルギー・レベルを有することを特徴とす
    る請求項１の方法。
  6. 【請求項６】 上記イオン化可能なガス媒体が、ヘリウ
    ムを含むことを特徴とする請求項１の方法。
  7. 【請求項７】 上記衝突的にマッチしたイオン化粒子
    が、単一イオン化炭素粒子を含むことを特徴とする請求
    項６の方法。
  8. 【請求項８】 アナログ・データ蓄積要素のアドレス指
    定構造であって、 ガス混合物が、イオン化可能なガス媒体及び所定量の衝
    突的にマッチしたイオン化粒子とを含み、上記ガス混合
    物がアナログ・データ蓄積要素及び電気的基準と伝達を
    行い、上記イオン化可能なガス媒体がイオン化状態から
    非イオン化状態へ変わる消失時間中に、励起された原子
    粒子を形成し、上記所定量の衝突的にマッチしたイオン
    化粒子が上記励起された原子粒子及び上記衝突的にマッ
    チしたイオン化粒子間でのイオン原子粒子の衝突を起こ
    し、上記イオン原子粒子衝突により上記イオン化可能な
    ガス媒体が上記イオン化状態から上記非イオン化状態に
    戻るのに要する消失時間を短縮し、 イオン化手段が上記イオン化可能ガスを上記非イオン化
    状態から上記イオン化状態へ選択的に遷移させて、上記
    データ蓄積要素及び上記電気的基準間に割り込み可能な
    電気的な接続を行い、選択的にアドレス指定して、アナ
    ログ・データを上記アナログ・データ蓄積要素に供給す
    ることを特徴とするアドレス指定装置。
  9. 【請求項９】 上記衝突的にマッチしたイオン化粒子が
    炭素粒子を含むことを特徴とする請求項８のアドレス指
    定装置。
  10. 【請求項１０】 上記衝突的にマッチしたイオン化粒子
    の上記所定量が極微量であることを特徴とする請求項８
    のアドレス指定装置。
  11. 【請求項１１】 上記衝突的にマッチしたイオン化粒子
    が、一酸化炭素と、二酸化炭素と、四弗化炭素と、メタ
    ンと、炭素を含む表面から気化した炭素蒸気とから本質
    的に成るグループから得た炭素を含む化合物からの炭素
    粒子であることを特徴とする請求項８のアドレス指定装
    置。
  12. 【請求項１２】 上記イオン化可能なガス媒体及び上記
    衝突的にマッチしたイオン化粒子の各々が、互いにほぼ
    共振する原子エネルギー・レベルを有することを特徴と
    する請求項８のアドレス指定装置。
  13. 【請求項１３】 上記イオン化可能なガス媒体が、ヘリ
    ウムを含むことを特徴とする請求項８のアドレス指定装
    置。
  14. 【請求項１４】 上記衝突的にマッチしたイオン化粒子
    が、単一イオン化炭素粒子を含むことを特徴とする請求
    項８のアドレス指定装置。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6433471B1 (en) * 1996-01-19 2002-08-13 Philips Electronics North America Corporation Plasma addressed liquid crystal display with glass spacers
US5998924A (en) * 1996-04-03 1999-12-07 Canon Kabushiki Kaisha Image/forming apparatus including an organic substance at low pressure
US6118213A (en) * 1996-06-28 2000-09-12 Tektronix, Inc. Plasma addressed liquid crystal display device with integrated source of reactive gas
US6169364B1 (en) * 1997-06-12 2001-01-02 U.S. Philips Corporation Electro-optical display device with ionizable gas
JP4650854B2 (ja) * 1998-12-22 2011-03-16 ランバス・インコーポレーテッド 事前に印加された電極電圧に依存する電極電圧を備える光ガイドを有する表示装置
US6458321B1 (en) * 2000-10-02 2002-10-01 Ethicon, Inc. Sterilization system employing low frequency plasma
WO2002099833A1 (fr) * 2001-06-01 2002-12-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Panneau a decharge gazeuse et son procede de fabrication
TW592859B (en) * 2001-09-11 2004-06-21 Ebara Corp Electrolytic processing apparatus and method

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2847615A (en) * 1956-11-28 1958-08-12 Digital Tech Inc Memory device
US3865489A (en) * 1974-01-08 1975-02-11 Ibm On-line detection and measurement of contaminating gases during filling of gas display panels
US4027195A (en) * 1974-08-23 1977-05-31 Nippon Electric Company Ltd. Voltage switching device comprising a gas discharge panel
JPS5458247A (en) * 1977-10-19 1979-05-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Heat-energy storing method
DE3002930A1 (de) * 1980-01-28 1981-07-30 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Gasentladungsanzeigevorrichtung
US4352101A (en) * 1980-06-20 1982-09-28 Lucitron, Inc. Flat panel display system
US5300859A (en) * 1987-11-12 1994-04-05 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem IR-radiation source and method for producing same
US5077553A (en) * 1988-01-19 1991-12-31 Tektronix, Inc. Apparatus for and methods of addressing data storage elements
US4896149A (en) * 1988-01-19 1990-01-23 Tektronix, Inc. Addressing structure using ionizable gaseous medium
JP3185353B2 (ja) * 1992-04-21 2001-07-09 ソニー株式会社 プラズマアドレス電気光学装置
US5440201A (en) * 1992-08-26 1995-08-08 Tektronix, Inc. Plasma addressing structure with wide or transparent reference electrode
US5276384A (en) * 1992-08-26 1994-01-04 Tektronix, Inc. Electrode configuration for channel confinement of plasma discharge in an electrode structure using an ionizable gaseous medium
TW228592B (ja) * 1992-08-26 1994-08-21 Tektronix Inc
JP2772753B2 (ja) * 1993-12-10 1998-07-09 富士通株式会社 プラズマディスプレイパネル並びにその駆動方法及び駆動回路
US5455489A (en) * 1994-04-11 1995-10-03 Bhargava; Rameshwar N. Displays comprising doped nanocrystal phosphors

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