JP2002324010A - メモリ装置の内容をマーキングする装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高密度で携帯型の使い捨てメモリモジュール
に、その内容に関する情報及び使用量を表示させるこ
と。 【解決手段】テ゛ータの記録、アト゛レス指定及び読出しを行う
電気的にアト゛レス指定可能な装置は、複数のテ゛ータ記憶媒体
の層(22)を有するメモリアレイモシ゛ュール(20)を含む。電気的マーキン
ク゛装置(25)が層のうちの少なくとも1つに設けられ、メモリ
アレイモシ゛ュール(20)に格納されたテ゛ータの内容の性質等の任意
の予め選択された情報を表示する。電気的マーキンク゛装置(2
5)は少なくとも１つの表示層として機能する層(102)を
含み、テ゛ータの内容の題名及び名称及び既に使用されてい
るメモリ容量を表示すること等の、情報の表示を提供する
ように部分的に視覚的に変更されている。表示層(102)
は、少なくとも１テ゛ータヒ゛ットの値を表現する複数の情報記
憶要素(26)を含み、情報記憶要素(26)のそれぞれの外観
はテ゛ータヒ゛ットの値により異なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルメモリ回
路の分野に関する。より詳細には、本発明は、情報記憶
ユニットに格納されるデータの内容等の情報を提供する
ための電気的なマーキングを有する情報記憶ユニットを
提供することに関する。

【０００２】

【従来の技術】目下、ますます大量化するデジタルデー
タを生成および／または利用するために、多くの消費者
装置が作成されている。例えば、静止画および／または
動画用の携帯型デジタルカメラは、画像を表す大量のデ
ジタルデータを生成する。各デジタル画像は、数メガバ
イト（ＭＢ）ものデータ記憶を必要とする場合があり、
かかる記憶がカメラにおいて利用可能でなければならな
い。この種のデータ記憶アプリケーションを提供するた
めに、記憶メモリは、約１０ＭＢから数百ギガバイト
（ＧＢ）までの十分な容量に対し、比較的低コストでな
ければならない。また、記憶メモリは、電力消費も小さ
くなければならず（例えば、１ワットよりはるかに小さ
くなければならない）、携帯電池で電源が供給される動
作環境に対応するために、比較的頑丈な物理的特性を有
していなければならない。アーカイバル（長期保存用）
記憶のため、データは、１回だけメモリに書込まれる必
要がある。好ましくは、メモリは、短いアクセス時間
（ミリ秒のオーダ）と適度な転送レート（例えば２０Ｍ
ｂ／秒）を有しているべきである。また、好ましくは、
記憶メモリは、ＰＣＭＣＩＡまたはコンパクトフラッシ
ュ（登録商標）カード等の業界標準インタフェースモジ
ュールにパッケージ化されることが可能であるべきであ
る。

【０００３】ライトワンス小型情報記憶装置の１つの形
態は、２０００年４月２５日にＧｕｄｅｓｅｎ他に付与
された米国特許第６，０５５，１８０号に示されてお
り、この形態においては、個々にアドレス指定可能なセ
ルのマトリクスが、直交して配置された導体間の層に設
けられている。セルは、クロスポイントダイオード、Ｏ
ＬＥＤ、双安定液晶素子または熱および／または光が加
えられることにより状態が変化する他のデバイスから構
成することができる。

【０００４】高密度アーカイバル記憶を提供する携帯機
器の他のアプリケーションが、「Write-Once Memory」と
題された同時係属の米国特許出願第０９／８７５３５６
号（ＨＰ社内整理番号１０００２３６７）に記載されて
おり、その開示内容は引用をもって本明細書内に援用さ
れたものとする。そこに開示されているメモリシステム
は、ＰＩＲＭ（portable inexpensive rugged memory）
と呼ばれ、アーカイバル記憶のために低コストで大容量
のライトワンスメモリを提供することを意図している。
これは、シリコン基板の使用を避け、プロセスの複雑性
を最小化し、面積密度を低下させることにより、部分的
に実現される。このメモリシステムは、プラスチック基
板上に構成された集積回路層の積層から形成されるメモ
リモジュールを含んでいる。各層は、クロスポイントダ
イオードメモリアレイを含み、アレイに格納されるデー
タの検出は、メモリモジュールから個別の集積回路によ
り実行される。

【０００５】ＰＩＲＭメモリは比較的安価であるため、
ユーザは、様々な内容が格納された多数のＰＩＲＭモジ
ュールを入手する可能性がある。モジュールを機器に挿
入して完全なディレクトリリスティングを行うことな
く、モジュールの内容にざっと目を通すことは有用であ
る。

【０００６】従って、ユーザに対しメモリモジュールの
内容を表示するために、表示手段が必要とされている。
一般に、メモリモジュールに格納されているデータの性
質を表示することは重要である。この表示には、タイト
ル、作成の日付、場所、データのタイプ、所有者および
格納された内容に関連する他の記述情報が含まれうる。
また、表示は、既に使用されているメモリモジュールの
一部の表示も提供すべきであり、それは、数値的に、グ
ラフィカルにまたは他の視覚的手段によって示すことが
できる。使用されるメモリ容量に関する表示情報は、格
納されたデータ量の変化に従って変更できることが好ま
しい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】記憶装置に内容情報を
ラベル付けする従来の解決法は、すべて欠点を有してい
る。フロッピー（登録商標）ディスク、バックアップテ
ープおよびコンパクトディスク等の記録可能媒体には、
一般に、手書きの接着剤付きラベルが使用されている。
この方法は柔軟かつ簡単であるが、解像度はユーザの筆
跡によって制限されており、ラベルの精度はユーザがラ
ベルを正確に維持しようとする努力に依存している。

【０００８】写真フィルムへのラベル付けは、露光の日
付をネガに直接印刷するＬＥＤの小さいアレイにより行
なわれる。この手法では、画像の品質が損なわれ、ざっ
と目を通すことができない。写真プリントの裏に印刷す
ることは情報をより利用し易くするが、露光の日付はス
ナップ写真が撮られた日付でない可能性がある。ＡＰＳ
写真フィルムは、他の形態のメタデータをネガに書込む
ための磁性帯をフィルム上に有している。しかしなが
ら、スキャナ無しには目を通すことは困難である。

【０００９】ＬＴＯ(Linear Tape Open)形式のテープカ
ートリッジは、わずかな量の診断用不揮発性固定メモリ
と生のディレクトリ情報を提供する。この方法は、テー
プ全体をロードし走査する必要を無くすが、それでもな
お機械でしか読み取ることができない。

【００１０】ＣＤ−ＲＷ（書換え可能ＣＤ）およびＣＤ
−Ｒ（書込み可能ＣＤ）には、いくつかの内容ラベル付
け方法があり、その中で最も簡単なものは、ディスク上
の手書きラベルである。代替的に、プラスティック収納
ケースが、内容情報を含む印刷されたシートライナを有
することもできる。しかしながら、ケースライナを作成
することは骨の折れることであり、シートライナはケー
スから容易に分離してしまう可能性がある。また、ＣＤ
の裏面に直接ラベル付けすることも可能であるが、複雑
なプロセスが必要である。

【００１１】記録媒体の使用量を示すための従来のシス
テムにも限界がある。ＣＤ−Ｒ装置は、記録された領域
におけるディスクの反射率の微妙な変化を観測する方法
を提供する。しかしながら、この方法は、非常に微妙で
あるため、反射率の差を判定するためには優れた照明が
必要とされる。ＡＰＳ写真フィルムは、フィルムが露光
されていないか、部分的に露光されたか、完全に露光さ
れたか、または完全に露光されて現像されたかを示す外
部から見える表示手段を提供する。これは有用な情報で
あるが、このシステムを実施するためのコストには、フ
ィルムカセットの複雑性が含まれ、カメラが露光されて
いないフィルムを検出することが必要である。

【００１２】従って、高密度で携帯型の使い捨てメモリ
モジュールに、メモリモジュールの内容に関する情報お
よびモジュールメモリが使用された量の情報を提供し表
示するために、電子的にラベル付けする必要がある。か
かるラベル付けは、自動的に実行され、直ぐに見ること
ができ、様々な情報を表示することができなければなら
ない。また、表示装置は、使用されたメモリの容量およ
び／またはまだ使用することができるメモリの容量を分
かりやすく示さなければならない。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、データの記
憶、アドレス指定、及び、読出しのため電気的アドレス
指定可能な装置からなり、この装置は、基板上に配置さ
れた複数のデータ記憶媒体の層を有するメモリアレイユ
ニットと、前記メモリアレイユニットの記憶媒体の層の
うちの少なくとも１つに対し、前記メモリアレイユニッ
トに記憶されたデータの内容の性質等の予め選択された
データまたは情報の表示を提供するための電気的マーキ
ングを施す装置とを含んでいる。

【００１４】１つの実施形態では、電気的マーキング装
置は、データの内容の題名と名称、及び使用されたメモ
リ記憶容量の表示等の情報の表示を提供するため、部分
的に視覚的に変更された表示層である少なくとも１つの
層を含んでいる。

【００１５】表示層は、各々が少なくとも１データビッ
トの値を表す複数の情報記憶セルから成り、情報記憶セ
ルの外観は、情報記憶セルの状態によって変化する。各
セルは、複数状態をとる電気装置であり、状態はデータ
ビットの値によって変化し、その状態に依存する可変の
不透明度、色および／または反射性を有する。好ましい
セルは電気ヒューズを含み、ヒューズが飛んだか否かに
より変化する調整された不透明度を有するか、または、
ヒューズが飛んだことを示す組込みのマーカを有する。
好ましくは、表示層は、メモリアレイユニットの最外層
のうちの１つからなる。好ましくは、記憶アレイは、メ
モリアレイユニットの表示層とこれに隣接する層との間
にさらに反射層を含む。

【００１６】本発明の他の実施形態では、記憶アレイ装
置の層の各々は、実質的に透明な基板上に配置され、電
気的マーキング装置は、メモリアレイユニットの各層に
亙って連続するようにデータを格納するアドレス指定装
置を備える。記憶アレイ装置は、メモリアレイユニット
の各層のおよそ同じ場所に対応するデータアドレスを有
し、アドレス指定装置は、メモリアレイユニットの複数
層に対し、各層のおよそ同じ場所に同時にデータを格納
する。メモリアレイユニットの最外層のうちの少なくと
も１つには、反射層が設けられてもよい。表示は、メモ
リモジュールのデータが記録された容量を示す。

【００１７】他の実施形態は、データを記録し、アドレ
ス指定し、読出すために使用され、複数層のデータ記憶
媒体を備えたメモリアレイユニットを有する、電気的ア
ドレス指定可能装置の内容をマーキングする方法を含
む。この方法は、データの内容を表すデータを最外層に
格納し、メモリアレイユニットに格納されたデータの内
容の性質を示す表示を提供することを含む。メモリアレ
イユニットの最外層とそれ以外の層との間には反射コー
ティングが施されることが好ましい。表示は、データの
記録されているメモリアレイユニットの容量だけでな
く、データの内容の題名および名称に関する情報を含む
任意の予め選択された情報を示すことができるが、これ
らに限定されるわけではない。

【００１８】本発明の他の態様および利点は、本発明の
原理を例示する添付の図面と共になされる以下の詳細な
説明から明らかとなろう。

【００１９】

【発明の実施の形態】本明細書では、ライトワンスメモ
リ回路、記憶システム、アドレス指定回路および検出回
路、並びに、これらの回路とシステムを製造し、実施
し、使用する方法が開示されている。以下の説明では、
説明の目的のために、本発明の完全な理解を提供するた
めに特定の用語および特定の実施の詳細が示されてい
る。しかしながら、当業者には、これら特定の詳細が本
発明を実施するために必ずしも必要ではない、というこ
とが明らかとなろう。

【００２０】以下の説明において、「データ」と言及す
る場合、かかる「データ」はコンテキストによって様々
な方法で表現されてよい、ということが認められよう。
例として、メモリセルの「データ」は、例えば、電圧レ
ベル、磁気状態、あるいは、電圧または電流レベルある
いは検出回路に対する変化等の測定可能な効果を示す電
気抵抗等の物理的特性によって、表現されてよい。一
方、バス上すなわち送信中、かかる「データ」は電流信
号または電圧信号の形態であってよい。更に、本明細書
において、大抵の環境での「データ」は、主に本来、便
宜上「０」および「１」の状態で表されるものとして言
及される２値であるが、２値状態は実際には相対的に異
なる電圧、電流、抵抗等によって表されてよいというこ
とが認められ、概して、特定の実際的な表現が「０」を
表すか「１」を表すかは重要でない。

【００２１】本発明は、メモリ記憶アレイの内容をマー
キングする装置および方法を含む。本発明の好ましい実
施形態は、上述した同時係属の米国特許出願に述べられ
ているメモリシステムで利用されるタイプのクロスポイ
ントダイオードメモリアレイのコンテキストで論じられ
る。従って、本発明の完全な理解を提供するために、以
下の詳細な説明は、かかるメモリシステムのコンテキス
トで示されるが、当業者は、本発明が説明された構造に
対する適用に限定されないことが分かるであろう。

【００２２】ライトワンスメモリシステム デジタルカメラおよび携帯型デジタルオーディオ機器等
のアプリケーションにおいてデータ記憶に特に有用であ
るＰＩＲＭシステムが、図１にブロック図形態で示され
るメモリカード１０に例示されている。メモリシステム
は、業界標準の携帯インタフェースカード（例えば、Ｐ
ＣＭＣＩＡまたはＣＦ）に組込まれることにより、かか
るインタフェースを備えた現行のおよび将来の製品にお
いて使用されることが可能である。メモリカード１０
は、カード１０とそれが接続される機器２との間の通信
が行われるＩ／Ｏインタフェースコネクタ１２を有す
る。インタフェースコネクタは、リムーバブルメモリモ
ジュール２０（以下、単にメモリモジュールとする）に
接続されたインタフェース・制御回路１４に接続され
る。メモリモジュール２０は、検出機能、書込み許可機
能およびアドレス指定機能を含み、ライトワンスデータ
記憶のための回路を提供する。インタフェース・制御回
路１４は、カードにメモリモジュール２０が収容されて
いる場合に、その各メモリモジュール２０に対する制
御、インタフェース、検出、誤り訂正符号化（ＥＣＣ）
等を行うための回路を備える。メモリモジュール２０
は、メモリカードのソケット等に収容されており、ソケ
ット等から取外して他のメモリモジュール２０と置換で
きるようになっている。メモリモジュール２０は、メモ
リカードに収容されると、内部インタフェース１６を介
してインタフェース・制御回路１４に接続される。

【００２３】ライトワンスデータ記憶とは、データをメ
モリに有効に１回だけ書込むことができ、その後は変更
不可能となることを意味している。ライトワンスメモリ
の多くの形態において、そこに格納されるデータは最初
に書込まれた後は全く変更することができない、という
ことは厳密には正しくないが、概して、当業者が認める
ように、それは自由に変更することができない。例え
ば、大抵のライトワンスメモリは、各メモリセルが第１
の２値状態（例えば、２値データ「０」を表す）である
ように製造され、書込み処理の間に、選択されたメモリ
セルが第２の２値状態（例えば、２値データ「１」を表
すため）へ変更される。しばしばメモリの第１の２値状
態から第２の２値状態への変更は不可逆的であるため、
一旦書込まれたデータ「１」をデータ「０」に戻すよう
に変更することはできない。これにより、メモリに書込
まれた後は、その格納されたデータに対して行うことが
できる変更が制限される。すなわち、任意のデータは１
回しか書込むことができず、その後は例えばデータ
「０」をデータ「１」へ変更することしかできず、逆は
不可能である。

【００２４】メモリモジュール２０は、ライトワンスメ
モリを含むため、一度格納されたデータが保護されるア
ーカイバルデータ記憶に適している。これは、画像が写
真のフィルムにいったん格納されると、現像されたフィ
ルムは永久的な記録として保持される点において、幾分
写真のフィルムに似ている。従って、いったんメモリモ
ジュール２０がその容量までデータで満たされると、更
にデータを格納するためには別のメモリモジュールが必
要とされる。機器２においてメモリカード１０全体を単
に置換することが可能であるが、それは、メモリカード
構造と共に、インタフェース・制御回路もメモリモジュ
ールと一緒に保管されることを意味する。データ記憶コ
ストを低減するためには、メモリシステムの比較的高価
なコンポーネントが実際の記憶メモリに永久的に結合さ
れずに再利用可能であることが望ましく、そのような理
由により、好ましい実施形態おいては、メモリモジュー
ル２０はメモリカード１０から取外し可能になってい
る。このため、メモリカード１０の張出した部分は１回
限りのコストを含み、そこに挿入するためのメモリモジ
ュール２０は、後にさらに説明するように安価に製造さ
れる。

【００２５】ライトワンスメモリモジュール 図２に、インタフェース・制御回路１４に接続されたメ
モリモジュール２０のブロック線図を示す。所定の基部
面積に対してメモリモジュールの記憶容量を増大させる
ために、モジュール２０は、積層化された層２２のスタ
ックから構成される。層２２のそれぞれは、データ記憶
を提供するメモリ要素のアレイ２５を有する。また、層
のそれぞれは、メモリアレイのそれぞれをメモリシステ
ム内部インタフェース１６を介してインタフェース・制
御回路１４へ接続するアドレス指定回路３０も含んでい
る。層のそれぞれに対するアドレス指定回路により、メ
モリモジュールの層間を相互接続する導体の数をより少
なくすることができ、それによって製造が容易になり、
コストが低減される。

【００２６】図３は、メモリモジュール２０の部分等角
図であり、メモリモジュールの回路および層の実現可能
な物理的構成を示している。層２２のそれぞれは、基板
５０上に形成されたメモリアレイ２５とアドレス指定回
路３０を備えている。メモリアレイ２５は、メモリ要素
２６のマトリクスを備えている。アドレス指定回路３０
は、メモリアレイ２５のそれぞれの直交するエッジに隣
接して配置された列および行の多重／分離（ｍｕｘ／ｄ
ｅｍｕｘ）回路部分を備える。また、この製造プロセス
の間に、基板上に入力／出力（Ｉ／Ｏ）リード４０も形
成される。メモリモジュール２０において、行・Ｉ／Ｏ
リード４０ａは、行・多重／分離回路３０ａから基板の
第１の隣接するエッジ４４ａまで延び、列・Ｉ／Ｏリー
ド４０ｂは、列・多重／分離回路３０ｂから基板の第２
の隣接するエッジ４４ｂまで延びている。リード４０の
それぞれは、コンタクトパッド４２で終端し、コンタク
トパッド４２の一部は、基板５０のエッジ４４ａおよび
４４ｂで露出している。

【００２７】複数の層２２が、同じ向きでスタックされ
て一緒に積層化されている。図３の部分等角図に示され
る導電性接点要素５５により、スタックされた層のコン
タクトパッド４２の露出部分に電気的接点がもたらされ
る。接点要素５５は、メモリモジュール２０の側面に沿
って、個々の層２２の面を横切って延びている。図示さ
れるような接点要素５５のそれぞれは、スタックされた
複数の層のそれぞれのコンタクトパッドに対して電気的
接点を形成している。接点要素５５は、メモリモジュー
ル２０を、メモリシステム内部インタフェース１６を介
してインタフェース・制御回路１４へ接続するために用
いられる。

【００２８】メモリモジュールの好ましい実施形態で
は、層２２のそれぞれの基板５０は、ポリマプラスチッ
ク材料から形成される。基板上に集積回路（例えば、メ
モリアレイおよびアドレス指定回路）を形成することが
できるプロセスと、メモリモジュール内に組込まれる層
については、上述した同時係属の米国特許出願の明細書
で詳細に述べられている。

【００２９】ライトワンスメモリアレイ メモリ要素２６のアレイ（メモリアレイ２５）は、メモ
リモジュール２０の層の各々に形成される。メモリアレ
イ２５は、列／行の交差点のそれぞれにおいて、メモリ
要素を有する列ラインおよび行ラインの規則正しいマト
リクスを備える。図４は、列ライン６０及び行ライン６
２を有するメモリアレイ２５の一部を示す略図である。
列ラインと行ラインとの各々の間には、メモリ要素２６
が接続されており、それは図４の図の拡大部分にさらに
詳細に示されている。メモリアレイ２５の好ましい実施
形態では、各メモリ要素２６は、ダイオード要素６６と
直列に接続されたヒューズ要素６４を備える。ヒューズ
要素６４は、メモリ要素の実際のデータ記憶効果を提供
し、ダイオード要素６６は、データの書込みおよび読出
しのために行および列ラインを使用してメモリ要素のア
ドレス指定することを容易にする。

【００３０】メモリアレイ２５の好ましい動作は以下の
とおりである。製造時、メモリ要素２６の各々は、導電
性のヒューズ要素６４を有する。ヒューズ要素の導電状
態は、１つの２値データ状態、例えばデータ「０」を表
す。メモリアレイにデータを書込むためには、データ
「１」を書込みたい各メモリ要素を、列および行ライン
を使用してアドレス指定し、そのヒューズ要素を「飛ば
して」非導電状態にする。ヒューズ要素の非導電状態
は、他方の２値データ状態、すなわちデータ「１」を表
す。ヒューズ要素を飛ばすことは、単方向操作であり、
これにより、上述したようにメモリを「ライトワンス」
記憶にしている。データ書込み動作（例えば、選択され
たメモリ要素にデータ「１」を書込むこと）は、選択さ
れた行ラインから選択された列ラインへ所定の電流を流
すことにより実施される。例えば、これらの行ラインと
列ラインを直接相互接続するメモリ要素のヒューズを飛
ばすために十分な電流を流すことによって実施すること
ができる。メモリアレイからのデータの読み出しは、列
ラインおよび行ラインを用いてメモリ要素をアドレス指
定し、いずれのメモリ要素が導電性である（データ
「０」）か、及び、いずれのメモリ要素が非導電性であ
る（データ「１」）かを検出することにより行うことが
できる。

【００３１】メモリアレイの各メモリ要素２６のダイオ
ード要素６６は、列ラインおよび行ラインを用いてデー
タの書き込み及び読み出しを行う際に、メモリ要素を一
意にアドレス指定することを容易にしている。行／列ク
ロスポイントメモリ要素にダイオードが無い場合、所定
の列ラインと行ラインとの間には、複数のメモリ要素を
経由する電流経路が存在してしまう。しかしながら、ダ
イオード要素が各メモリ要素を通る単方向導電経路を形
成することにより、単一の列ラインと単一の行ラインを
用いて一意に単一メモリ要素をアドレス指定することが
できる。言換えれば、１つの行ラインから１つの列ライ
ンへ回路を形成することにより、電流は１つのメモリ要
素のみを通過することができる。その回路を通して所定
の「データ書込み」電流を流すことにより、メモリ要素
のヒューズを飛ばし、データ「０」からデータ「１」へ
変更することができる。また、回路の抵抗を検出するこ
とにより、メモリ要素のヒューズが飛ばされて開路にな
ったかまたは閉じているかを判定することができ、それ
によってデータ「１」またはデータ「０」が読出され
る。

【００３２】このように、ダイオード要素６６は、読出
しおよび書込み動作中にメモリアレイのメモリ要素間の
漏話の発生を低減する。更に、ダイオードの非線形電流
−電圧（Ｉ−Ｖ）特性により、データ検出の信号対雑音
比（ＳＮＲ）が向上し、遠隔検出およびコードワードア
ドレス指定に役立つ。検出回路はインタフェース・制御
回路１４内に在り、離れた集積回路内にあるため、メモ
リモジュールのデータは遠隔的に検出される。また、メ
モリモジュール２０とインタフェース・制御回路１４と
の間に必要な接続の数を低減するため、後述のアドレス
指定回路を用いたメモリ要素の組合せダイオード論理ア
ドレス指定が採用される。

【００３３】本明細書では、メモリアレイを、その構造
の外観からクロスポイントアレイメモリと呼ぶこともあ
る。また、図５は、好ましい実施形態のメモリアレイの
ユニットセルを示す簡易平面図である。クロスポイント
アレイメモリの基本構造は、間に半導体層が配置され、
間隔が空けられた平行な導体の直交するセットの２つの
層を備える。導体の２つのセットは、行電極の各々が正
確に１つの場所で列電極の各々と交差するように重なる
行および列電極を形成する。これら交差点の各々におい
て、ダイオードとヒューズの連接のように機能する半導
体層（図５の７５）を介して、行電極（図５の６２）と
列電極（図５の６０）との間が接続される。アレイのダ
イオードは、すべて方向を合わせられ、すべての行電極
とすべての列電極との間に共通の電位が印加される場合
に、すべてのダイオードが同じ方向にバイアスされるよ
うにしている。ヒューズ要素は、臨界電流が通過する時
に回路を開く別個の要素としても実現できるし、また
は、ダイオードの作用に含まれてもよい。

【００３４】本明細書の説明では、通常、半導体層（例
えば７５）を単数で示しているが、実際には、様々な材
料からなる複数の層が採用されてよい。層は、半導体で
ない材料を含むことも可能であり、金属や誘電体等が様
々な構成が含まれてよい。所望の機能を実施するために
適した材料および構造については、他の部分で詳細に説
明する。

【００３５】図６は、クロスポイントライトワンスダイ
オードメモリアレイの略図である。図は、８行×８列ア
レイを示す。図示のように行および列電極に電圧が印加
される（すなわち、−Ｖであるもの以外のすべての列電
極が電位Ｖであり、Ｖであるもの以外のすべての行電極
が−Ｖである）と、ダイオードが１つだけ順方向バイア
スされる。図６に示す場合には、アレイの左上隅のダイ
オード（９０）のみが順方向バイアスされる。最上行お
よび最左列のダイオードはバイアスされず、アレイの残
りのダイオードは逆方向バイアスされる。これにより、
アレイのアドレス指定機構が構成される。これらの電位
の電極を有する行と列との間に電流が流れる場合、左上
のダイオードのヒューズはそのままである（例えば、デ
ータ「０」を表す）。逆に、この構成において電流が流
れない場合、対応するダイオード／ヒューズは飛ばされ
ている（例えば、データ「１」を表す）。アレイ電極に
印加される電圧の振幅を調節することにより、選択され
たダイオードにより多くの電流を流すことができる。こ
の電圧により、ヒューズの閾値電流を超える電流が流れ
ると、ヒューズが飛ばされ、メモリ要素の状態が変化す
る。これにより、メモリへ書込む方法が構成される。

【００３６】メモリアレイのヒューズを飛ばすために必
要な実際の電流（またはその電流を得るために印加され
る電圧）は、製造時に予測可能かつ制御可能でなければ
ならない。メモリ要素を通る電流密度が動作要因である
ため、ヒューズ要素を飛ばす時に印加される電圧／電流
は、メモリ要素の接合面積を変更することによって調整
することができる。例えば、クロスポイント電極の交差
点の断面積が低減されると、ヒューズを飛ばすための臨
界電流密度に達するように印加する必要のある電流／電
圧も低減される。この方法は、メモリ回路の設計および
製造において用いられ、制御電圧が所望のクロスポイン
トヒューズのみを飛ばすように印加されることを保証し
ている。

【００３７】本明細書で述べるＰＩＲＭメモリモジュー
ルの製造は、好ましくは、開示内容がすべて引用をもっ
て本明細書内に援用されたものとする、「Fabrication T
echniques for Addressing Cross-Point Diode Memory
Arrays」と題された同時係属の米国特許出願第０９／８
７５５７２号（ＨＰ社内整理番号１００２９７２）にお
いて提供される製造方法に従って行われる。

【００３８】内容マーキングシステム 上述の説明により、本発明のコンテキストが説明され
た。次に、本発明の２つの好ましい実施形態、すなわち
ライトワンスディスプレイと受動容量モニタとを説明す
る。本発明の他の好ましい実施形態を説明することも可
能であり、それらは付加した特許請求の範囲内にあると
解されるべきである。

【００３９】好ましくは、本発明の内容マーキングシス
テムでは、少なくとも一部が相対的に透明な材料からな
る１つ以上の層が形成される。また、本発明は、装置の
動作を損なうことなく、ヒューズが飛ばされたときにヒ
ューズの局部的な不透明度の変化を表示するヒューズ自
体、またはヒューズの一部として含まれるマーカあるい
は染料を提供する。

【００４０】ライトワンスディスプレイ ライトワンスディスプレイは、モジュールに格納された
データの内容に関する情報を含むあらゆる種類の予め選
択された情報を提供する目的で、メモリモジュールの外
側層をマーキング層として専用に使用することが必要で
ある。好ましくは、マーキング層は、不透明であっても
透明であってもよい基板上にあり、透明なオーバーレイ
によって覆われる。ここで図７を参照すると、ライトワ
ンスディスプレイは、最外層１０２（最上部または最下
部）とメモリスタック１０４の残り部分との間の境界に
反射コーティング１０６を設けることによって構成され
る。これにより、最外層１０２は、風変わりなグレイス
ケールディスプレイとして見なされる。ヒューズ要素の
ビットピッチがおよそ１μｍのオーダであるため、いく
つかのヒューズが結合されて１つの画素が生成される。
この手法により、画素内のヒューズの一部を飛ばすこと
で、何も書かれていない背景に対して画素のコントラス
トを変化させることが可能となる。

【００４１】ここで図８を参照すると、図７において設
けられた最外層１０２の画素部１１０が示されている。
画素部は、好ましくは、各々約５０〜１００μｍのおよ
そ等しい画素解像度寸法１１２および１１３を有する矩
形領域である。図示のように、ヒューズ要素間のビット
解像度またはピッチ１１４は、たった約１μｍである。
このため、１００μｍ平方の画素において、約１０，０
００のヒューズ要素がある可能性がある。図８に示すよ
うに、ヒューズ要素１１８の約半分が飛ばされており、
その結果およそ５０％の不透明度または灰色の陰影とな
る。画素に多数のヒューズがあるため、多くの灰色の陰
影が表示される可能性があり、表示層すなわち最外層１
０２上に様々な情報の表示が可能となる。

【００４２】図９は、ヒューズデバイスの５×５アレイ
を備えた画素の異なる表示を簡略化して示している。１
２２で示すように、ヒューズがすべて飛ばされる場合、
最も暗い色が表示される。表示１２４では、ヒューズの
うちの９つがアクティブにされており、その結果３６％
の灰色となる。ディスプレイ１２６は、５つのヒューズ
が飛ばされている様子を示し、結果として２０％の灰色
となる。ディスプレイ１２８は、１つのヒューズのみが
飛ばされている様子を示し、わずか４％の灰色の陰影を
提供する。

【００４３】代替的に、ヒューズアレイの非常に高い解
像度を使用して、大量の情報を含むディスプレイを生成
することができるが、それは見るために拡大する必要が
ある。

【００４４】ヒューズまたは他の情報記憶セルの不透明
度以外の他の外観的特徴は変更されてよいということを
理解されるべきである。このため、状態によって色、反
射率または他の視覚的態様を変更する素子が採用されて
よい。

【００４５】好ましくは、ディスプレイは、格納された
内容を識別する画像またはテキストを提示するために使
用される。表示される記述的データの種類には、作成の
日付、タイトル、場所、ジャンル（ビデオ、静止画、音
声、ゲーム等）、所有者または格納された内容に関連す
る他の記述的データが含まれてよいがこれらに限定され
るわけではない。また、ディスプレイの一部を使用し
て、棒グラフを用いる等、使用されたメモリの割合を表
してもよい。

【００４６】ディスプレイメモリは、他のメモリ層と同
じようにアドレス指定され、書込まれ、読出される。メ
モリモジュールにアドレス指定し、読出しおよび書込む
好ましい方法は、引用をもって開示内容がすべて本明細
書内に包含されたものとする、「Addressing and Sensin
g a Cross-Point Diode Memory Array」と題された、同
時係属の米国特許出願第０９／８７５４９６号（ＨＰ社
内整理番号１０００２５９５）と、「Parallel Access o
f Cross-Point Diode Memory Arrays」と題された、同時
係属の米国特許出願第０９／８７５８２８号（ＨＰ社内
整理番号１０００２９７１）とにおいて述べられてい
る。

【００４７】このように、ライトワンスディスプレイの
ビットマップも同様に、好ましくは電子的に読出しおよ
び転送される。ディスプレイは再書き込みすることはで
きないが、消去したい領域内の画素に属するすべてのヒ
ューズを開路にすることにより、消去することは可能で
ある。

【００４８】受動容量モニタ この手法は、メモリモジュールの層の専用的な使用また
は反射コーティングの使用を必要としない。代りに、使
用されたメモリの容量と残っている容量とを、メモリモ
ジュール自体の外観から判定することができる。メモリ
層を製造するために使用される基板は、好ましくは、相
対的に透明な材料から作成される。この実施形態では、
層の各々の行および列は、アドレス指定するため同じ順
序でレイアウトされる。メモリモジュールのデータワー
ドまたはデータバイトは、各メモリ層の同じ行および列
アドレスからの１ビットを使用することによって形成さ
れる。

【００４９】メモリへの書き込みは、概してシーケンシ
ャルに行なわれる。例えば、１行にすべてのビットを書
込んだ後、次の行へ進む。なお、誤り訂正符号により、
データがランダム化されることに留意されたい。このた
め、ビットが１になる可能性は５０％であることから、
ビットの書込みにより、そのビットに対応するヒューズ
が飛ばされる確率は５０％のみである（１はヒューズが
飛ばされることによって示されると仮定する）。本発明
によると、ヒューズが飛ばされることにより局部的な不
透明度が変化するため、使用されたメモリの一部を容易
に識別することができる。書込まれていない部分と比較
される不透明度の変化を観測するために、記録された領
域においてすべてのヒューズが飛ばされることは必ずし
も必要ではない。

【００５０】受動容量モニタの実施形態に対する代替例
は、メモリモジュールの最上層および最下層の最外面に
反射器を配置することを含む。そして、メモリモジュー
ルのエッジを通して不透明度が観測され、伝搬または反
射からすでに不透明度の変化したメモリモジュールの一
部が判定される。

【００５１】本発明の他の代替的な実施形態は、上述し
たライトワンスディスプレイの実施形態と受動容量モニ
タの実施形態とを組合せることを含む。

【００５２】他の代替的な実施形態は、メモリ装置の１
つ以上の層において、少なくともいくらかの光学的に透
明な導体を利用する。

【００５３】また、本発明の範囲は、情報がセルの内容
の特徴を示すか、または、セルの内容に関する若しくは
関しない他の情報を示すかにかかわらず、メモリセルに
任意の種類の情報または指示を表示することを含む、と
いうことも理解されなければならない。

【００５４】上述したことから、本発明が、従来のメモ
リモジュールの内容の表示に対しいくつかの利点を提供
することが分かる。本発明は、ラベル情報が電子的に格
納されるため、記憶可能メモリ装置に格納された内容を
自動的にラベル付けする機構を提供する。手でラベル付
けすることに比較される他の利点としては、読み易さの
向上、サイズの低減、ラベルビットマップの直接の電子
的転送などが挙げられる。更に、本発明は、データと連
結しており、ＣＤケース用のラベルの生成することに比
較して、生成するために必要なステップが比較的少な
い、という利点も提供する。

【００５５】本発明は、テープカセットに組込まれるＦ
ＬＡＳＨデータ等、他の電子的に読取り可能なラベルに
比較して、視覚的に解析されることが可能である、とい
う利点を提供する。本発明の実施形態は、写真のネガま
たはプリントにマーキングを提供すること等の他の方法
と比較して、比較的大きなブロックのメモリ内容にラベ
ル付けするため、目を通す際の効率が向上する。

【００５６】特に、受動容量モニタは、メモリモジュー
ル記憶を追加的に使用する必要がなく、ＡＰＳ写真シス
テム等の多くの従来の内容表示方法に対し相当な利点を
有する。

【００５７】当業者には明らかであるが、本発明の原理
は、付加した特許請求の範囲で定義される本発明の範囲
から逸脱することなく、本明細書で説明した回路、構
造、配置およびプロセスの他の多くの変形に応用するこ
とが可能である。

【００５８】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。 １．データの記録、アドレス指定および読出しのため電
気的にアドレス指定可能な装置であって、基板(50)に取
付けられたデータ記憶媒体の層(22)を複数有するメモリ
アレイユニット(20)と、前記メモリアレイユニット(20)
の記憶媒体の層(22)のうちの少なくとも１つに関連し、
予め選択された情報を示す表示を提供するマーキング装
置(25)と、からなる電気的にアドレス指定可能な装置。 ２．前記電気的マーキング装置(25)は、前記データ記憶
媒体の層からなる少なくとも１つの表示層(102)を含
み、前記表示層は、前記表示を提供ため部分的に視覚的
に変更可能である、項番１の電気的にアドレス指定可能
な装置。 ３．前記表示層(102)はさらに、少なくとも１データビ
ットの値を表し複数状態をとる情報記憶セル(26)を複数
含み、前記情報記憶セル(26)のそれぞれの視覚的外観は
前記情報記憶セル(26)の状態により異なる、項番２の電
気的にアドレス指定可能な装置。 ４．前記情報記憶セル(26)のそれぞれは、複数状態をと
る電気的装置(64,66)をさらに含み、前記電気的装置(6
4,66)は、前記データビットの値により状態が変化し、
前記電気的装置(64,66)の状態に依存する可変の視覚的
外観を有する、項番１の電気的にアドレス指定可能な装
置。 ５．前記電気的装置(64,66)は、前記電気的装置の状態
が変更されたときに前記電気的装置の視覚的外観を変更
するためにアクティブにされる視覚的マーカーを含む、
項番４の電気的にアドレス指定可能な装置。 ６．前記表示層(102)は、前記メモリアレイユニットの
最外層のうちの１つからなり、前記メモリアレイユニッ
トの前記表示層(102)とこれに隣接する層(22)との間に
反射層(106)をさらに含む、項番２の電気的にアドレス
指定可能な装置。 ７．前記情報記憶セルのそれぞれの視覚的外観は、前記
情報記憶セルの不透明度または反射率または色を変化さ
せることによって変更される、項番３の電気的にアドレ
ス指定可能な装置。 ８．基板(50)に取付けられたデータ記憶媒体の層(22)を
複数有するメモリアレイユニット(20)を有し、データの
記録、アドレス指定および読出しに用いられる電気的に
アドレス指定可能な装置の内容をマーキングする方法で
あって、前記データ記憶媒体の層の最外層のうちの少な
くとも１つ(102)を表示層として選択するステップと、
前記最外層(102)に電気的にデータを格納して予め選択
した情報を示す表示を提供するステップと、からなる方
法。 ９．前記メモリアレイユニットの前記表示層(102)と残
りの層(22)との間に、反射コーティング(106)を設ける
ステップをさらに含む、項番８の方法。 １０．前記表示は、前記データの内容に関する情報又は
既にデータが記録された前記メモリアレイユニットの容
量を示す情報を含むがこれらに限定されない任意の予め
選択した情報を示す、項番８の方法。

【００５９】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成することに
より、高密度で携帯型の使い捨てメモリモジュールに、
その内容に関する情報及び使用量を表示させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態によるライトワンスメモリシ
ステムのブロック図である。

【図２】ライトワンスメモリシステムの略ブロック図で
あり、メモリモジュールの概略的な構造を示している。

【図３】本発明の実施形態によって構成されるライトワ
ンスメモリモジュールの部分等角図である。

【図４】本発明の実施形態の実施に適したクロスポイン
トメモリ要素の絵画図である。

【図５】クロスポイントアレイメモリユニットセルの簡
易平面図である。

【図６】ライトワンスメモリアレイのメモリ要素のアド
レス指定を説明するための図である。

【図７】本発明の実施形態によるライトワンスメモリモ
ジュールの層の組立分解図である。

【図８】図７のメモリモジュールの表示層の画素部分の
簡易レイアウトを示す図である。

【図９】図７のメモリモジュールの表示層の画素に対す
る異なる灰色の陰影を示す一連の図である。

【符号の説明】

２０ メモリモジュール ２２ 層 ２５ メモリアレイ ２６ メモリ要素 ５０ 基板 ６４ ヒューズ要素 ６６ ダイオード要素 １０２ 最外層 １０６ 反射コーティング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョシュ・エヌ・ホーガン アメリカ合衆国カリフォルニア州94022, ロスアルトス，キングスウッド・ウェイ・ 620 (72)発明者 リチャード・イー・エルダー アメリカ合衆国カリフォルニア州94306, パロアルト，ラグナ・アベニュー・3743 Ｆターム(参考） 5B003 AA06 AB07 AC02 AD01 AE05 5B060 MM07 MM08 MM18

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データの記録、アドレス指定および読出し
   のため電気的にアドレス指定可能な装置であって、 基板(50)に取付けられたデータ記憶媒体の層(22)を複数
   有するメモリアレイユニット(20)と、 前記メモリアレイユニット(20)の記憶媒体の層(22)のう
   ちの少なくとも１つに関連し、予め選択された情報を示
   す表示を提供するマーキング装置(25)と、 からなる電気的にアドレス指定可能な装置。