JP2601713B2 - Display device - Google Patents

Display device

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JP2601713B2
JP2601713B2 JP1010987A JP1098789A JP2601713B2 JP 2601713 B2 JP2601713 B2 JP 2601713B2 JP 1010987 A JP1010987 A JP 1010987A JP 1098789 A JP1098789 A JP 1098789A JP 2601713 B2 JP2601713 B2 JP 2601713B2
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data
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groove
signal
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トーマス・エス・ブザク
ポール・シー・マーチン
エイッチ・ウエイン・オルムステッド
ジョン・ジェイ・ホーン
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テクトロニックス・インコーポレイテッド
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はイオン化可能なガス(気体)を用いる表示装
置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a display device using an ionizable gas (gas).

〔従来の技術〕 データ蓄積装置を使用したシステムには、例えばビデ
オ・カメラや画像表示装置がある。そのようなシステム
は、蓄積素子にデータを書き込んだり、これからデータ
を読出したりするためのアドレス指定装置を有してい
る。本発明の1つの実施例が特に関係するこのタイプの
システムは、汎用フラット・パネル表示装置であって、
その蓄積素子または表示素子は、光パターン・データを
蓄積する。フラット・パネル表示装置は、表示表面の視
覚領域内に配置された多数の表示素子を具えている。フ
ラット・パネル表示装置は、表示画像を形成する上で陰
極線管を必ずしも必要としないので、望ましい。陰極線
管は形も大きく、こわれやすく、高電圧駆動回路がいる
ので望ましくない。
2. Description of the Related Art A system using a data storage device includes, for example, a video camera and an image display device. Such systems have an addressing device for writing data to and reading data from the storage element. A system of this type to which one embodiment of the present invention is particularly concerned is a general purpose flat panel display,
The storage element or display element stores light pattern data. Flat panel displays include a number of display elements arranged in a viewing area on a display surface. Flat panel displays are desirable because they do not necessarily require a cathode ray tube to form a display image. Cathode ray tubes are large and fragile and have high voltage drive circuits, which is undesirable.

ある種のフラット・パネル表示装置は、多数の液晶セ
ルまたは表示素子を配列し、これらを直接にマルチプレ
クスするアドレス装置を採用している。1対の導電体の
間に液晶セルの各々が配置され、これらの導体、液晶セ
ルに選択電圧信号及び非選択電圧信号を選択的に印加
し、液晶セルの光学的状態を変化させる。これによって
輝度を変化させ、画像を形成させることができる。この
形式の表示装置は、「受動的」であるといえる。なぜな
ら液晶セルの電気光学的特性を変化させるのに「能動
的」電子素子が協同していないからである。このような
表示装置には、表示画像を形成するのに用いるビデオ情
報、即ちデータを提供するためのアドレス線の数が限ら
れる(例えば、約250本)という欠点がある。
Some types of flat panel display devices employ an addressing device in which a large number of liquid crystal cells or display elements are arranged and multiplexed directly. Each of the liquid crystal cells is disposed between a pair of conductors, and selectively applies a selection voltage signal and a non-selection voltage signal to these conductors and the liquid crystal cell to change the optical state of the liquid crystal cell. Thereby, the luminance can be changed and an image can be formed. Display devices of this type can be said to be "passive". This is because "active" electronics are not cooperating in changing the electro-optical properties of the liquid crystal cell. Such display devices have the disadvantage that the number of address lines for providing video information, ie, data, used to form the display image is limited (eg, about 250).

液晶表示装置のデータのアドレス・ラインの数を増や
すための方策としては、各液晶セルと協同する個別の電
気素子が、選択電圧信号及び非選択電圧信号に対する液
晶セルの、電気光学的応答の実質的非線形性を改めるよ
うなアドレス装置を用いることである。「2端子」素子
のアドレス技術に関するもののいくつかは、この方法に
よって特徴づけられる。表示素子の実質的非線形性を強
めると、2値表示においてマルチプレクス能力が増加す
るが、この技術によりグレイスケールを実現するには多
くの困難を伴う。
As a measure to increase the number of data address lines of the liquid crystal display device, a separate electric element cooperating with each liquid crystal cell requires that the liquid crystal cell's electro-optical response to the selection voltage signal and the non-selection voltage signal be substantially reduced. The use of an addressing device that modifies the dynamic nonlinearity. Some of the "two-terminal" element addressing techniques are characterized by this method. Increasing the substantial non-linearity of the display element increases the multiplexing capability in binary display, but this technique has many difficulties in achieving gray scale.

充分なグレイスケール性能の液晶マトリクス表示装置
を得るには、液晶材料から非線形機能を得ることに依存
しないアドレス装置を必要とする。これを達成するた
め、電気的な「能動」素子のマトリクスを用いたアドレ
ス装置は、各画素毎に、液晶材料から分離した電子スイ
ッチを採用している。この能動マトリクスは、各液晶セ
ルと対応付けられた2または3端子の固体素子を用い、
必要な非線形性と表示素子の絶縁とを得ている。2端子
素子によって構成されたアドレス装置は、様々の種類の
ダイオードを用いることができ、3端子素子によって構
成されたアドレス装置は、異なった半導体材料から作ら
れる様々な種類の薄膜トランジスタ(TFT)を用いるこ
とができる。
To obtain a liquid crystal matrix display device with sufficient gray scale performance requires an addressing device that does not depend on obtaining a non-linear function from the liquid crystal material. To accomplish this, addressing devices using a matrix of electrical "active" elements employ electronic switches that are separate from the liquid crystal material for each pixel. This active matrix uses two or three terminal solid state elements associated with each liquid crystal cell,
The required nonlinearity and insulation of the display element are obtained. Addressing devices configured with two-terminal devices can use various types of diodes, and addressing devices configured with three-terminal devices use various types of thin film transistors (TFTs) made from different semiconductor materials. be able to.

〔発明が解決しようとする課題〕 2端子又は3端子能動素子に関する問題のひとつは、
能動素子の数が非常に多くなると、高い歩留まりで大量
のマトリクスを製造することが大変に困難になることで
ある。もうひとつの問題は、特にTFT素子に関すること
であるが、充分に高い「オフ抵抗」の薄膜トランジスタ
を製造することが困難であることである。「オフ抵抗」
が比較的低いと、表示素子はそこに生じた電荷を所定の
時間保持していることができない。さらにこのとき「オ
フ抵抗」と「オン抵抗」との比が低下する。この比は、
TFTマトリクスの好適な動作のためには10を超えるのが
望ましい。TFTマトリクスは、ときどき分離した蓄積キ
ャパシタを各表示素子と共に採用し、「オフ抵抗」が充
分に高くないことの影響を除去する。しかしながら、分
離した蓄積キャパシタの使用によって、これと協同する
TFTマトリクスがより複雑となり、歩留まりも低下する
と思われる。TFT能動マトリクスに考えられるもう一つ
の問題は、「オン」電流からくる必要性によって、TFT
素子の寸法が大きくなる傾向があるために、表示素子の
寸法に比較してTFTの寸法が比較的大きくなってしまう
ことである。このことは、素子の光効率に影響を与え
る。
[Problem to be Solved by the Invention] One of the problems related to the two-terminal or three-terminal active element is as follows.
When the number of active elements becomes very large, it becomes very difficult to produce a large number of matrices with high yield. Another problem, particularly for TFT devices, is that it is difficult to manufacture thin-film transistors with sufficiently high “off-resistance”. "Off resistance"
Is relatively low, the display element cannot hold the charge generated there for a predetermined time. Further, at this time, the ratio between the “off resistance” and the “on resistance” decreases. This ratio is
It is desirable to have more than 10 for the proper operation of the TFT matrix. TFT matrices sometimes employ separate storage capacitors with each display element to eliminate the effect of "off resistance" not being sufficiently high. However, it cooperates with the use of separate storage capacitors
It is expected that the TFT matrix will become more complex and the yield will decrease. Another potential problem with TFT active matrices is the need for TFTs to come from the "on" current.
Since the size of the element tends to be large, the size of the TFT is relatively large as compared with the size of the display element. This affects the light efficiency of the device.

TFT素子によって作られた能動素子は、白黒とカラー
の画像を形成する能力がある。カラー画像を形成するた
めには、表示素子と空間的に一致するように並べられ、
異なった色のスポットのグループを多く含むカラー・フ
ィルターを能動マトリクスは用いる。これゆえ、異なっ
た色のスポットと一致するように並べられた表示素子の
グループは、これゆえ単一の画像ピクセルを形成する。
Active devices made by TFT devices are capable of forming black and white and color images. In order to form a color image, they are arranged so as to spatially match the display elements,
The active matrix uses a color filter that contains many groups of spots of different colors. Thus, a group of display elements aligned to match differently colored spots thus form a single image pixel.

フラット・パネル表示装置は、イオン化したガス又は
プラズマを用いた表示素子を用いても実施することがで
き、どんなガスを用いるかによって決まる色の発光領域
を表示面に形成する。これら発光領域は、表示画像を形
成すべく選択的に駆動される。
The flat panel display device can be implemented by using a display element using ionized gas or plasma, and forms a light emitting region of a color determined by what kind of gas is used on a display surface. These light emitting areas are selectively driven to form a display image.

その他のフラット・パネル表示装置は、電子を発する
プラズマを採用しており、これら電子を加速して蛍光体
に衝突させて、輝点を生成する。このようなフラット・
パネル表示装置は、輝度効率が向上しているが、広い表
示面を構成することが困難であり、複雑な駆動回路が必
要となる。このようなフラット・パネル表示装置は、多
色画像を形成するために異なったスペクトラム特性で、
電子によって励起される蛍光体によって構成できる。
Other flat panel display devices employ plasma that emits electrons, and these electrons are accelerated and collide with a phosphor to generate a bright spot. Such a flat
Although the panel display device has improved luminance efficiency, it is difficult to form a wide display surface, and a complicated drive circuit is required. Such flat panel display devices have different spectral characteristics to form multicolor images,
It can be constituted by a phosphor excited by electrons.

ガス・プラズマ・フラット・パネル表示装置は、プラ
ズマ・サック(plasma−sac)形式のガス放電表示装置
を使用することにより意図的に軽減されている。このよ
うな表示装置では、開口が設けられた絶縁体の陰極側で
発生したプラズマ・サックが、ひとつの開口から他の開
口へと移動してラスタ走査に影響を与える。このプラズ
マ・サック型のガス放電表示装置は、製造工程が複雑で
あり、歩留まりも低下しやすい。
Gas plasma flat panel displays have been intentionally mitigated by using a plasma-sac type gas discharge display. In such a display device, the plasma sack generated on the cathode side of the insulator provided with the opening moves from one opening to another opening and affects raster scanning. The production process of this plasma sack type gas discharge display device is complicated, and the yield is likely to decrease.

そこで本発明の目的は、安い費用で高い歩留まりで製
造できる表示装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a display device that can be manufactured at a high yield at a low cost.

本発明の更に他の目的は、アドレス速度が速く、高い
コントラストの特性を有し、電気光学的材料である液晶
材料と能動的アドレス装置からなる蓄積または表示素子
を有する表示装置を提供することにある。
Yet another object of the present invention is to provide a display device having a high addressing speed, high contrast characteristics, and a storage or display element comprising a liquid crystal material which is an electro-optical material and an active addressing device. is there.

本発明の更に他の目的は、電気光学的材料がイオン化
したガスと協同してアドレス可能なデータストレージエ
レメントを形成するような表示装置を提供することにあ
る。
It is yet another object of the present invention to provide such a display in which the electro-optic material cooperates with the ionized gas to form an addressable data storage element.

本発明の更に他の目的は、良好な色とグレイスケール
と輝度特性とを有する表示装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a display device having good color, gray scale, and luminance characteristics.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の表示装置は、一方の主面に互いに略平行に形
成された複数の第1電極を有する第1基板と;この第1
基板の主面に対向する主面上に第1電極と交差し且つ互
いに略平行に形成され、イオン化可能なガスが封入され
た複数の溝状凹部を有する第2基板と;この第2基板の
主面上で複数の溝状凹部の各々の内部に、この溝状凹部
の長手方向に略平行に形成された第2及び第3電極と;
第1基板及び第2基板の間に間挿され、第1電極及び溝
状凹部の交差部に表示素子を形成する液晶材料層と;第
1電極及び第3電極の間に選択的に第1信号を印加する
第1信号印加手段と;第2電極及び第3電極の間に選択
的に第2信号を印加する第2信号印加手段とを具えてい
る。第2信号印加手段は、第2電極及び第3電極の間に
第2信号を選択的に供給して、第2信号を受けた第2電
極及び第3電極を有する溝状凹部におけるガスをイオン
化する。第1信号印加手段は、イオン化されたガスを含
む溝状凹部に対応する表示素子の第1電極及び第3電極
の間に第1信号を選択的に供給して液晶材料層の光学状
態を変化させて、表示素子により表示を行う。
The display device of the present invention includes a first substrate having a plurality of first electrodes formed on one main surface substantially in parallel with each other;
A second substrate having a plurality of groove-shaped recesses formed on the main surface facing the main surface of the substrate so as to intersect with the first electrode and to be substantially parallel to each other, and filled with an ionizable gas; Second and third electrodes formed in each of the plurality of groove-shaped recesses on the main surface substantially parallel to the longitudinal direction of the groove-shaped recess;
A liquid crystal material layer interposed between the first substrate and the second substrate and forming a display element at an intersection of the first electrode and the groove-shaped recess; and a first first electrode selectively provided between the first electrode and the third electrode. A first signal applying means for applying a signal; and a second signal applying means for selectively applying a second signal between the second electrode and the third electrode. The second signal applying means selectively supplies the second signal between the second electrode and the third electrode, and ionizes the gas in the groove-shaped recess having the second electrode and the third electrode which has received the second signal. I do. The first signal applying means selectively supplies a first signal between the first electrode and the third electrode of the display element corresponding to the groove-shaped recess containing the ionized gas to change the optical state of the liquid crystal material layer. Then, display is performed by the display element.

本発明の実施例によれば、直視型または投影型のいず
れにも用いられる高解像度フラット・パネル表示装置の
アドレス装置を具えている。この表示装置は、視覚領域
全体にわたって配置されたデータストレージエレメント
または表示素子によって構成された表示パネルを含んで
いる。各表示素子は、ヘリウムのようなイオン化可能な
ガスを所定量封入したものと、ネマチック液晶のような
電気光学材料を所定量封入したものを具え、これらは協
同して、表示素子が設けられているところの電気光学的
材料を通って伝播し、外側へ向かって発光する光を変調
する。
According to an embodiment of the present invention, there is provided an addressing device for a high resolution flat panel display device used in either a direct view type or a projection type. The display device includes a display panel constituted by data storage elements or display elements arranged over the entire visual area. Each display element includes one in which a predetermined amount of an ionizable gas such as helium is sealed, and one in which a predetermined amount of an electro-optical material such as nematic liquid crystal is sealed, and the display elements are provided in cooperation with each other. Modulate the light that propagates through the electro-optic material where it is and emits outward.

この実施例では、蓄積素子が、行と列とに配列され、
行はビデオ情報又はデータの1行を表す。(実施例にお
いてアドレスされる情報は、以下「データ」と呼ぶこと
にする。)列電極はデータを受け取り、データ・ストロ
ーブ回路は、行走査により行毎に列電極をアドレス指定
する。
In this embodiment, the storage elements are arranged in rows and columns,
A row represents one row of video information or data. (The information addressed in the embodiment is referred to hereinafter as "data.") The column electrodes receive the data, and the data strobe circuit addresses the column electrodes row by row by row scanning.

本発明の表示装置(表示パネル)の実施例では、間隔
をおいて相互に面と面とが向かい合わせになった第1と
第2の基板を具えている。第1の基板の内側面に沿った
第1の方向に延びている、互いに重なり合うことのない
多数の導電路は、これらに印加されるデータ駆動信号の
ための列電極を形成している。第2の基板の内側に刻ま
れた、互いに重なることのない多数の溝(溝状凹部)
は、第1の方向を略横切る方向に沿って内側に延びる。
この第1と第2の方向は、好適には夫々垂直方向と水平
方向とする。基準電圧電極と行電極とは、電気的に相互
に絶縁され、各溝の内側の長手方向に沿って延び、これ
に印加されるデータストローブ信号を受ける。各溝は、
イオン化可能なガスによって満たされている。
An embodiment of the display device (display panel) of the present invention includes first and second substrates which are spaced from each other and face to face. A number of non-overlapping conductive paths extending in a first direction along the inner surface of the first substrate form column electrodes for data drive signals applied thereto. Numerous non-overlapping grooves (groove-shaped recesses) carved inside the second substrate
Extends inward along a direction substantially transverse to the first direction.
The first and second directions are preferably vertical and horizontal, respectively. The reference voltage electrode and the row electrode are electrically insulated from each other, extend along the longitudinal direction inside each groove, and receive a data strobe signal applied thereto. Each groove is
Filled with ionizable gas.

本発明の実施例の表示パネルでは、電気光学的性質を
有する材料の層と、誘電体材料層とが、第1と第2の基
板の内側面の間に配置されていて、溝を覆う誘電体材料
層は、電気光学材料の層とイオン化可能なガスとの間の
遮断層を形成する。表示素子は、列電極と溝とが重なり
合う領域によって形が決まり、表示スクリーン上のスポ
ットとして現れる。スポットは充分に小さく、相互に接
近しているので、通常の視覚条件では見ても区別がつか
ない。
In a display panel according to an embodiment of the present invention, a layer of a material having electro-optical properties and a layer of a dielectric material are disposed between inner surfaces of the first and second substrates, and a dielectric layer covering the groove is provided. The body material layer forms a barrier between the layer of electro-optic material and the ionizable gas. The shape of the display element is determined by the area where the column electrode and the groove overlap, and appears as a spot on the display screen. The spots are small enough and close together that they are indistinguishable under normal viewing conditions.

表示パネルは、上述のように構成されており、各表示
素子にとってイオン化可能なガスは、印加されるデータ
ストローブ信号に応じて、導通のあるプラズマ状態と、
導通のないイオン化していない状態との間を電気的に切
り替わるスイッチとして機能する。列電極のデータ駆動
信号の強さは、表示画像の輝度に対応する。
The display panel is configured as described above, and the gas that can be ionized for each display element is in a conductive plasma state according to the applied data strobe signal,
It functions as a switch that electrically switches between a non-conductive and non-ionized state. The strength of the data drive signal of the column electrode corresponds to the brightness of the display image.

素子が導通状態になっているときはいつでも、イオン
化されたガスの領域は、データ・ドライブ信号の電圧を
表すデータ電圧が液晶材料領域にかかることを可能にす
る。この液晶材料領域は、イオン化したガスの領域と空
間的に位置あわせされている。素子が非導通になってい
るときはいつでも、イオン化していないガスの領域は、
液晶材料の空間的に位置合わせされた領域が、これにか
かる電圧を所定の時間保持することを可能にする。これ
ゆえイオン化可能なガスは、液晶材料に蓄積されるデー
タを選択する機能を果たすわけで、このためグレイスケ
ール輝度の表示装置を提供する。
Whenever the device is conducting, the region of ionized gas allows a data voltage representing the voltage of the data drive signal to be applied to the liquid crystal material region. The liquid crystal material region is spatially aligned with the ionized gas region. Whenever the element is non-conducting, the region of the non-ionized gas is
The spatially aligned area of the liquid crystal material allows the voltage across it to be maintained for a predetermined time. The ionizable gas therefore serves to select the data stored in the liquid crystal material, thus providing a gray scale luminance display.

イオン化可能なガスを、導通状態と非導通状態の間で
表示パネル内で切替えることにより、表示素子を通過す
る光を変調することができる。透過光は、印加されたデ
ータ駆動信号の強度に依存する。グレイスケール輝度の
機能を持ったモノクロまたは白黒の表示装置を、表示パ
ネルに使用できる。色強度が制御可能であるフルカラー
の表示装置は、表示素子に対して空間的に位置合わせさ
れた3原色のスポットのグループを含むカラーフィルタ
を白黒表示装置内に配置することによって実現可能であ
る。スポットのグループを構成すべく位置合わせされて
いる3つの表示素子のグループは、このグループ内のス
ポットの強度との関係で決定される色の一つの画像ピク
セルとなる。
By switching the ionizable gas between a conductive state and a non-conductive state in the display panel, light passing through the display element can be modulated. The transmitted light depends on the intensity of the applied data drive signal. A monochrome or black-and-white display device having a gray scale luminance function can be used for the display panel. A full-color display device with controllable color intensity can be realized by disposing a color filter including a group of spots of three primary colors spatially aligned with the display element in a monochrome display device. The group of three display elements aligned to form a group of spots will be one image pixel of a color determined in relation to the intensity of the spots in this group.

本発明の表示装置は、全面的にダイナミックで、グレ
イスケールの画像を幅広いレンジのフィールド・レート
にわたって提供でき、高い画質の表示を提供する。この
表示装置は簡単で凹凸のある構造をしているために、特
に有利であり、表示スクリーン上で60Hzのフィールド・
レートにて、少なくとも3000本のデータ・ラインをアド
レスすることができる。
The display device of the present invention is capable of providing an entirely dynamic, gray-scale image over a wide range of field rates, providing a high quality display. This display device is particularly advantageous because of its simple and uneven structure, with a 60 Hz field screen on the display screen.
At a rate, at least 3000 data lines can be addressed.

本発明のその他の目的及び利点は、図面を用いての以
下の説明により一層明かになろう。
Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following description with reference to the drawings.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、一般的なフラット・パネル表示装置(10)
の概略構成を示す図であり、本発明のアドレス装置及び
アドレス方法を表す。第1図及びそのパネルの詳細を示
す第2図において、フラット・パネル表示装置(10)
は、表示面(14)を有する表示パネル(12)を具える。
この表示面(14)は、垂直方向と水平方向に沿ってあら
かじめ決められた間隔にて相互に隔たった個別のデータ
ストレージエレメントまたは表示素子(16)の矩形平面
配列によるパターンを含んでいる。この配列の各表示素
子(16)は、縦の列に沿って配列された薄くて幅の狭い
電極(18)と、水平方向に配列された細長い溝(20)と
の重なった交差部分となる。なお、溝(20)が、図から
も判るように、溝状凹部となる。(以下電極(18)を列
電極(18)と呼ぶことにする。)行にあたる各溝(20)
中の表示素子(16)は、データの1行を表す。
Figure 1 shows a typical flat panel display (10)
1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an address device and an address method according to the present invention. In FIG. 1 and FIG. 2 showing details of the panel, a flat panel display (10)
Comprises a display panel (12) having a display surface (14).
The display surface (14) includes a pattern of a rectangular planar array of individual data storage elements or display elements (16) spaced from one another at predetermined intervals along the vertical and horizontal directions. Each display element (16) in this arrangement is an overlapping intersection of thin, narrow electrodes (18) arranged along a vertical column and elongated grooves (20) arranged in a horizontal direction. . The groove (20) is a groove-shaped recess as can be seen from the figure. (Hereinafter, the electrodes (18) will be referred to as column electrodes (18).) Each groove (20) corresponding to a row
The middle display element (16) represents one row of data.

列電極(18)の幅と溝(20)の幅は、表示素子(16)
の寸法を決定し、これは略矩形となる。列電極(18)
は、非導電性で光学的に透明な第1基板の主面上に配置
され、溝(20)は、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。このことは詳細に後述する。
直視型または投射型の反射型表示装置のようなシステム
では、いずれか一方の基板が光学的に透明であればよい
ということを、当業者は理解するであろう。
The width of the column electrode (18) and the width of the groove (20) are
, Which is approximately rectangular. Column electrode (18)
Is disposed on the main surface of the non-conductive and optically transparent first substrate, and the groove (20) is cut on the main surface of the non-conductive and optically transparent second substrate. This will be described later in detail.
Those skilled in the art will appreciate that in systems such as direct-view or projection-type reflective displays, only one of the substrates may be optically transparent.

列電極(18)は、データドライバ(24)の出力増幅器
(22)(第2図から第6図を参照)の夫々の1つによっ
て平行な出力導体(22′)上に発生するアナログ電圧の
データ駆動信号を受ける。データドライバ(24)と出力
増幅器(22)とで、第1信号印加手段を構成する。溝
(20)は、データ・ストローブ(28)の出力増幅器(2
6)(第2図から第6図を参照)の夫々の1つによって
平行な出力導体(26′)上に発生するパルス電圧のデー
タ・ストローブ信号を受ける。データストローブ(28)
と出力増幅器(26)とで第2信号印加手段を構成する。
各溝(20)には、基準電極(30)(第2図)が通ってお
り、各溝及びデータ・ストローブ回路(28)に共通の基
準電圧(接地電圧)が基準電極(30)に印加される。
The column electrode (18) is connected to the analog voltage generated on the parallel output conductor (22 ') by each one of the output amplifiers (22) of the data driver (24) (see FIGS. 2 to 6). Receiving a data drive signal. The data driver (24) and the output amplifier (22) constitute first signal applying means. The groove (20) is connected to the output amplifier (2) of the data strobe (28).
6) receive a data strobe signal of a pulse voltage generated on a parallel output conductor (26 ') by each one of FIGS. 2 to 6; Data strobe (28)
And the output amplifier (26) constitute second signal applying means.
A reference electrode (30) (FIG. 2) passes through each groove (20), and a reference voltage (ground voltage) common to each groove and the data strobe circuit (28) is applied to the reference electrode (30). Is done.

表示面(14)の全体にわたって画像を形成するため
に、表示装置(10)は、走査制御回路(32)を具えてい
る。これは、データ駆動回路(24)とデータ・ストロー
ブ回路(28)との機能を調整し、表示パネル(12)の表
示素子(16)のすべての列を行から行へと順次アドレス
指定する。表示パネル(12)には、異なったタイプの電
気光学材料を用いても良い。例えば、この材料として入
射光(33)の偏光状態を変化させる材料を用いるのな
ら、表示パネル(12)は、偏光フィルタ(34)と(36)
の間に置かれる(第2図参)。このフィルタ(34)と
(36)とは、表示パネル(12)と協同し、これらを通過
する光の輝度を変化させる。電気光学材料として光を散
乱させる液晶セルを用いれば、偏光フィルタ(34)と
(36)を必要としない。図示しないが、カラーフィルタ
を表示パネル(12)内に配置させ、色の強度が制御可能
な多色画像を形成してもよい。投射表示のためには、3
個の個別の単色パネルを用いることによって色を形成し
てもよい、各パネルは1つの原色を制御することにな
る。
The display device (10) includes a scan control circuit (32) for forming an image over the entire display surface (14). This adjusts the function of the data drive circuit (24) and the data strobe circuit (28) to address all columns of the display elements (16) of the display panel (12) sequentially from row to row. Different types of electro-optical materials may be used for the display panel (12). For example, if a material that changes the polarization state of the incident light (33) is used as the material, the display panel (12) will be composed of the polarizing filters (34) and (36).
(See Fig. 2). The filters (34) and (36) cooperate with the display panel (12) to change the brightness of light passing therethrough. If a liquid crystal cell that scatters light is used as the electro-optic material, the polarizing filters (34) and (36) are not required. Although not shown, a color filter may be disposed in the display panel (12) to form a multicolor image whose color intensity can be controlled. 3 for projection display
The colors may be formed by using individual discrete color panels, each panel controlling one primary color.

第2図から第5図において、表示パネル(12)は、ア
ドレス手段を具え、これは、ネマチック液晶のような電
気光学材料層(44)と、ガラス、雲母、またはプラスチ
ックのような薄い誘電体材料層(46)とによって隔てら
れた、おおむね平行な1対の電極構体(40)、(42)を
含んでいる。電極構体(40)はガラス製の誘電体基板
(48)を具え、これの上に、インジウムと錫との酸化物
による列電極(18)が、内側面(50)上に蒸着により設
けられている。これは光学的に透明であり、ストリップ
・パターンを形成している。隣にある列電極(18)は、
間隔(52)だけ隔たっており、行上の隣接する表示素子
(16)間の水平間隔を規定する。
2 to 5, the display panel (12) comprises addressing means, which comprises a layer of electro-optic material (44) such as a nematic liquid crystal and a thin dielectric such as glass, mica or plastic. It includes a pair of generally parallel electrode assemblies (40), (42) separated by a layer of material (46). The electrode assembly (40) comprises a dielectric substrate (48) made of glass, on which a column electrode (18) made of an oxide of indium and tin is provided by vapor deposition on an inner surface (50). I have. It is optically transparent and forms a strip pattern. The next column electrode (18)
It is separated by an interval (52) and defines a horizontal interval between adjacent display elements (16) on a row.

電極構体(42)は、ガラス製の誘電体基板(54)を具
え、その内側面(56)には、断面が台形になった複数の
溝(20)が設けられている。溝(20)の深さ(58)は、
内側面(56)から底部(60)までで測定したものであ
る。溝(20)の各々には、底部(60)に沿って延びる1
対の薄く幅狭なニッケル電極(30)と(62)、及び底部
(60)から内側面(56)にむかって末広がりに延びる1
対の側壁(64)がある。溝(20)の基準電極(30)は、
共通の基準電圧に接続されている。これは、図示するよ
うに接地電位に固定されている。溝(20)の電極(62)
は、データ・ストローブ回路(28)の出力増幅器(26)
(これらのうち3個及び5個が、第2図及び第3図に夫
々示されている。)の夫々異なる1個に接続されてい
る。(電極(62)は行電極(62)と以後呼ぶ。)アドレ
ス手段が確実に動作するように、基準電極(30)と行電
極(62)は、第4図、第11A図、第11B図に示すように、
表示パネル(12)の対向する側部で、基準電位とデータ
・ストローブ回路(28)の出力(26′)に夫々接続され
る。
The electrode assembly (42) includes a dielectric substrate (54) made of glass, and a plurality of grooves (20) having a trapezoidal cross section are provided on the inner surface (56). The depth (58) of the groove (20)
It was measured from the inside surface (56) to the bottom (60). Each of the grooves (20) has one extending along the bottom (60).
A pair of thin and narrow nickel electrodes (30) and (62), and divergently extending from the bottom (60) to the inner surface (56) 1
There are twin side walls (64). The reference electrode (30) of the groove (20)
Connected to common reference voltage. This is fixed to the ground potential as shown. Groove (20) electrode (62)
Is the output amplifier (26) of the data strobe circuit (28)
(Three and five of these are shown in FIGS. 2 and 3, respectively). (The electrode (62) is hereinafter referred to as the row electrode (62).) To ensure that the addressing means operates, the reference electrode (30) and the row electrode (62) are shown in FIGS. 4, 11A and 11B. As shown in
Opposite sides of the display panel (12) are connected to the reference potential and the output (26 ') of the data strobe circuit (28), respectively.

隣合う溝(20)の隣合う側壁(64)は、頂面(56)が
誘電体材料層(46)を支持している支持構体(66)とな
っている。その隣の構(20)は、各支持構体(66)の頂
部の幅(68)だけ相互に間隔をおいている。この幅(6
8)は、列中の隣接するストレージエレメント(16)間
の垂直距離を決定する。列電極(18)と構(20)とが重
なっている部分(70)は、第2図と第3図とにおいて示
すように、ストレージエレメント(16)となる。第3図
は、ストレージエレメント(16)の配列と、これらの水
平距離、垂直距離とを、いっそう明瞭に示したものであ
る。
Adjacent side walls (64) of adjacent grooves (20) are support structures (66) whose top surface (56) supports a dielectric material layer (46). Adjacent structures (20) are spaced from each other by the width (68) of the top of each support structure (66). This width (6
8) Determine the vertical distance between adjacent storage elements (16) in the row. The portion (70) where the column electrode (18) overlaps the structure (20) becomes a storage element (16) as shown in FIGS. 2 and 3. FIG. 3 more clearly shows the arrangement of the storage elements (16) and their horizontal and vertical distances.

列電極(18)に印加される電圧の大きさに応じて、隣
合う列電極(18)の絶縁を行うための間隙(52)が決ま
る。間隔(52)は、列電極(18)の幅よりも典型的には
はるかに小さい。隣合う溝(20)の隣合う側壁(64)の
傾きに応じて、幅(68)が決まる。幅(68)は、溝(2
0)の幅よりも典型的にははるか小さい。列電極(18)
の幅及び溝(20)の幅は、典型的には同一であり、所望
の画像解像度の関数である。これは表示への応用のしか
たによって決まる。関隙(52)と幅(68)とは、できる
だけ小さくしたほうがよい。表示パネル(12)の現在の
モデルでは、溝の深さ(58)は、溝の幅の半分である。
The gap (52) for insulating the adjacent column electrode (18) is determined according to the magnitude of the voltage applied to the column electrode (18). The spacing (52) is typically much smaller than the width of the column electrode (18). The width (68) is determined according to the inclination of the adjacent side wall (64) of the adjacent groove (20). The width (68) is
It is typically much smaller than the width of 0). Column electrode (18)
And the width of the groove (20) are typically the same and are a function of the desired image resolution. This depends on the application to the display. The gap (52) and the width (68) should be as small as possible. In the current model of the display panel (12), the groove depth (58) is half the width of the groove.

溝(20)の各々は、イオン化可能なガスに満たされて
おり、このガスとしては、好適には後で説明するように
ヘリウム・ガスが含まれる。誘電体材料層(46)は、溝
(20)に含まれるイオン化可能なガスと液晶材料の層
(44)との間で、絶縁遮断層として機能する。誘電体材
料層(46)がない場合は、液相材料が溝(20)に流れ込
んでしまったり、イオン化可能なガスが液晶材料を汚染
することが起きる。誘電体材料層(46)は、固体材料ま
たはカプセルに入れられた電気光学材料を採用した表示
装置では必要がなくなるかもしれない。表示パネル(1
2)の動作における原則は、1)各表示素子(16)は、
表示素子の一部を構成する列電極(18)に印加されるア
ナログ・データ電圧のためのサンプリング・キャパシタ
として機能する。2)イオン化可能なガスはサンプリン
グ・スイッチとして機能する。
Each of the grooves (20) is filled with an ionizable gas, which preferably includes helium gas, as described below. The dielectric material layer (46) functions as an insulating barrier between the ionizable gas contained in the groove (20) and the liquid crystal material layer (44). Without the dielectric material layer (46), the liquid phase material may flow into the groove (20), or the ionizable gas may contaminate the liquid crystal material. The layer of dielectric material (46) may not be needed in displays employing solid or encapsulated electro-optic materials. Display panel (1
2) The principle of operation is as follows: 1) Each display element (16)
It functions as a sampling capacitor for the analog data voltage applied to the column electrode (18) that forms part of the display element. 2) The ionizable gas functions as a sampling switch.

第6図は、表示装置(10)の動作を説明するための等
価回路である。第6図において、表示パネル(12)の表
示素子(16)の各々は、キャパシタ(80)(以下、キャ
パシタモデル(80)と呼ぶ。)としてとらえることがで
きる。これの頂部の板(82)は、列電極(18)の内の1
つを表している。また、これの底部の板(86)は、誘電
体材料層(46)の自由表面(88)(第2図)を表してい
る。キャパシタ・モデル(80)は、列電極(18)と溝
(20)の重なった部分によって形成される容量性液晶セ
ルを表している。表示装置(10)の動作方法の説明は、
キャパシタ・モデル(80)を用いて行う。
FIG. 6 is an equivalent circuit for explaining the operation of the display device (10). In FIG. 6, each of the display elements (16) of the display panel (12) can be regarded as a capacitor (80) (hereinafter, referred to as a capacitor model (80)). The top plate (82) of this is one of the column electrodes (18).
Represents one. Also, its bottom plate (86) represents the free surface (88) of the dielectric material layer (46) (FIG. 2). The capacitor model (80) represents a capacitive liquid crystal cell formed by the overlap of the column electrode (18) and the groove (20). Description of the operation method of the display device (10)
This is performed using the capacitor model (80).

基本的なアドレス手順に従うと、データ・ドライバ
(24)は、最初の線のデータを捕捉する。捕捉されたデ
ータは、時間と共に変化するアナログ・データ信号の電
圧を所定時間間隔でサンプルした個々の値を表してい
る。この時間間隔内の特定の事象におけるデータ信号の
強度のサンプリングは、ストローブ・パルスを受ける行
電極(62)の対応する列位置のキャパシタ・モデル(8
0)に印加されるアナログ電圧の強度を表している。デ
ータ・ドライバ(24)は、その出力増幅器(22)にアナ
ログ電圧を発生し、列電極(18)に印加する。第6図に
おいて、データ・ドライバ(24)の4つの代表的な出力
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、接続されている列電極(18)の各々に印
加する。列電極(18)に正電圧を印加することにより、
誘電体材料層(46)の自由表面(88)(第2図)に、印
加電圧と実質的に等しい電圧を発生させる。このため、
キャパシタ・モデル(80)にかかる電位差には変化はな
く、第6図中では、頂部の板(82)と底部の板(86)と
は、白い表面で描いてある。
Following the basic addressing procedure, the data driver (24) captures the first line of data. The captured data represents individual values sampled at predetermined time intervals of the voltage of the analog data signal that changes over time. The sampling of the intensity of the data signal at a particular event during this time interval is performed by a capacitor model (8) at the corresponding column position of the row electrode (62) receiving the strobe pulse.
0) represents the intensity of the analog voltage applied to the signal. The data driver (24) generates an analog voltage at its output amplifier (22) and applies it to the column electrode (18). In FIG. 6, four representative output amplifiers (22) of a data driver (24) apply a positive analog voltage to a reference electrode (30) to a column electrode (18) connected thereto. Apply to each. By applying a positive voltage to the column electrode (18),
At the free surface (88) of the dielectric material layer (46) (FIG. 2), a voltage substantially equal to the applied voltage is generated. For this reason,
There is no change in the potential difference across the capacitor model (80), and in FIG. 6 the top plate (82) and the bottom plate (86) are drawn with white surfaces.

この場合、溝(20)の中にあるガスはイオン化してい
ない状態であり、キャパシタ・モデル(80)の板(82)
と(86)とに発生している電圧は、溝の中の基準電極
(30)の電位に対して正である。データ・ストローブ回
路(28)が溝(20)内の行電極(62)に負方向電圧パル
スを発生すると、溝(20)内にあるガスは、イオン状態
となる。その行電極がストローブ・パルスを受けている
溝(20)は、第6図中では太い線で示してある。このよ
うな条件下では、接地された基準電極(30)と、ストロ
ーブされている行電極(62)は、溝内のプラズマにとっ
て夫々陽極と陰極として機能する。
In this case, the gas in the groove (20) is not ionized, and the plate (82) of the capacitor model (80) is not ionized.
And (86) are positive with respect to the potential of the reference electrode (30) in the groove. When the data strobe circuit (28) generates a negative voltage pulse on the row electrode (62) in the groove (20), the gas in the groove (20) becomes ionic. The groove (20) whose row electrode is receiving the strobe pulse is indicated by the thick line in FIG. Under such conditions, the grounded reference electrode (30) and the strobed row electrode (62) function as the anode and cathode, respectively, for the plasma in the trench.

プラズマ内の電子は、キャパシタ・モデル(80)の底
部の板(86)に誘導された正の電荷を中和する。ストロ
ーブされている行のキャパシタ・モデル(80)は、これ
にかかるデータ電圧によって充電されている。この状態
は、第6図中で、頂部の板(82)は白い表面で、底部の
板(86)は、線を付して表している。キャパシタ・モデ
ル(80)にかかるデータ電圧のストアが完了すると、デ
ータ・ストローブ回路(28)は、溝(20)の行電極(6
2)の負方向電圧パルスを終了する。これによって、ス
トローブ・パルスが終了し、プラズマも消失する。
The electrons in the plasma neutralize the positive charge induced on the bottom plate (86) of the capacitor model (80). The capacitor model (80) of the strobed row is charged by the data voltage on it. This state is shown in FIG. 6 in which the top plate (82) has a white surface and the bottom plate (86) has a line. When the storage of the data voltage on the capacitor model (80) is completed, the data strobe circuit (28) sets the row electrode (6) in the groove (20).
2) End the negative voltage pulse. This terminates the strobe pulse and also extinguishes the plasma.

行電極(62)の夫々は、表示面(14)の全体のアドレ
ス指定が完了し、データの画像フィールドがストアされ
るまで、同様の方法でストローブされる。電圧は、少な
くとも画像フィールド期間中、ストローブされている行
のキャパシタ・モデル(80)の夫々にストアされたまま
である。そして、キャパシタ・モデル(80)の頂部の板
(82)に印加されるデータ電圧における後続する変化の
影響を受けない。キャパシタ・モデル(80)の夫々にス
トアされた電圧は、後続の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。
Each of the row electrodes (62) is strobed in a similar manner until the entire addressing of the display surface (14) is completed and the image field of data is stored. The voltage remains stored in each of the capacitor models (80) of the strobed row, at least during the image field. And it is unaffected by subsequent changes in the data voltage applied to the top plate (82) of the capacitor model (80). The voltage stored in each of the capacitor models (80) varies according to the analog data voltage representing the display data of a subsequent image field.

表示装置(10)では、画像フィールドがノンインター
レース方式である場合は、その次の画像フィールドにお
いて列電極(18)に印加されるアナログ・データ電圧
は、逆極性になる。ひとつの画像フィールドから次の画
像フィールドへと移行するときに、極性が正と負との間
を往復することによって、長期的にみると、直流電圧成
分は正味ゼロとなる。これは、液晶材料の長期間の使用
には特に要求されることである。この液晶材料は、印加
されたアナログ・データ電圧の実効値に応じてグレイス
ケール(中間調)効果を生み出す。このため、作成され
た画像は、アナログ・データ電圧の極正交番変化によっ
ては影響を受けない。表示装置(10)では、画像フィー
ルドがインターレス方式である場合は、連続する画像フ
レームの列電極(18)に印加するアナログ・データ電圧
は、長期的にみて直流電圧成分が正味ゼロになるよう
に、極性が反対になる。各画像フレームは、2つの画像
フィールドから成り、各画像フィールドは、アドレス指
定可能なライン数の半分で構成される。
In the display device (10), when the image field is non-interlaced, the analog data voltage applied to the column electrode (18) in the next image field has the opposite polarity. When transitioning from one image field to the next, the DC voltage component is net zero in the long run by reciprocating between positive and negative polarities. This is particularly required for long-term use of liquid crystal materials. The liquid crystal material produces a gray scale effect depending on the effective value of the applied analog data voltage. Thus, the created image is not affected by the extreme alternating changes in the analog data voltage. In the display device (10), when the image field is interlaced, the analog data voltage applied to the column electrodes (18) of successive image frames is such that the DC voltage component is net zero in the long term. Then, the polarity is reversed. Each image frame consists of two image fields, each image field consisting of half the number of addressable lines.

上述の説明で明らかなように、各溝(20)を充満して
いるイオン化可能なガスは、データ・ストローブ回路
(28)によって印加された電圧に応じて、2つの切替え
状態の間を接点位置が変化する電気スイッチ(90)とし
て機能する。第6図において、開放位置にあるスイッチ
(90)は、基準電極(30)に接続されており、行電極
(62)に印加されるストローブ・パルスによって駆動さ
れる。ストローブ・パルスがないと、溝(20)内のガス
は、イオン化していない状態となり、このため、非導通
状態となる。第6図に示すスイッチ(90)が閉じた状態
では、基準電極(30)と接続しており、行電極(62)に
印加されるとともに、溝(20)内のガスをイオン化する
に足るだけの強さのストローブ・パルスによって駆動さ
れ、これによって導通状態となる。第6図では、データ
・ストローブ回路(28)の3個の出力増幅器のうちの中
央のものが、キャパシタ・モデル(80)の行をストロー
ブし、ここに表示データ電圧をかけ、ストアしている。
As can be seen from the above description, the ionizable gas filling each groove (20) changes the contact position between the two switching states according to the voltage applied by the data strobe circuit (28). Functions as an electrical switch (90). In FIG. 6, the switch (90) in the open position is connected to the reference electrode (30) and is driven by a strobe pulse applied to the row electrode (62). Without the strobe pulse, the gas in the groove (20) would be in a non-ionized state, and thus would be non-conductive. When the switch (90) shown in FIG. 6 is closed, the switch (90) is connected to the reference electrode (30) and is applied to the row electrode (62) and only enough to ionize the gas in the groove (20). And a conductive state. In FIG. 6, the middle one of the three output amplifiers of the data strobe circuit (28) strobes a row of capacitor models (80), to which a display data voltage is applied and stored. .

スイッチとして機能するためには、ガラス製の電極構
体(40)の下の溝(20)内に入っているイオン化可能な
ガスは、誘電体材料層(46)と協同し、誘電体材料層
(46)から基準電極(30)へと導電路を提供している。
ストローブ・パルスをうける行電極(62)を有する溝
(20)の中のプラズマは、このプラズマに隣合わせて位
置する液晶材料の部分を表すキャパシタ・モデル(80)
への接地通路を提供している。このことにより、列電極
(18)に印加されたアナログ・データ電圧を、キャパシ
タ・モデル(80)がサンプルできるようになる。プラズ
マが消失すると、導電路がなくなる。このため、表示素
子にサンプルされたデータが保持される。後続する画像
フィールドの新しいラインのデータをあらわす電圧が、
電気光学材料層(44)に生じるまで、電圧は、電気光学
材料層(44)にストアされたままである。上述のアドレ
ス装置とその技術は、表示素子(16)の1つ毎に実質的
に100%のデューティ・サイクルの信号を与える。
To function as a switch, the ionizable gas contained in the groove (20) below the glass electrode assembly (40) cooperates with the dielectric material layer (46) to form a dielectric material layer ( A conductive path is provided from 46) to the reference electrode (30).
The plasma in the groove (20) with the row electrode (62) subjected to the strobe pulse is a capacitor model (80) representing the portion of the liquid crystal material located next to the plasma.
Provides a ground passage to This allows the capacitor model (80) to sample the analog data voltage applied to the column electrode (18). When the plasma disappears, the conductive path disappears. Therefore, the sampled data is held in the display element. The voltage that represents the data for the new line in the subsequent image field is
Until a voltage is generated in the electro-optic material layer (44), the voltage remains stored in the electro-optic material layer (44). The addressing apparatus and techniques described above provide a signal of substantially 100% duty cycle for each of the display elements (16).

第7図は、表示装置(10)が画像フィールド期間中に
アドレス指定できるデータのライン数の限度を決めるタ
イムチャートである。第7図において、ストローブされ
ている溝(20)の行電極(62)が、ストローブ・パルス
を受けたあと、代表的なデータ・ラインnはプラズマを
生成するために、時間(92)が必要である。このプラズ
マ生成時間(92)は、その前のラインn−1の期間に先
立ってストローブ・パルスを開始することによって、画
像フィールド内のアドレス可能なライン数を制限する要
素には、実質的にならない。好適な実施例においては、
ヘリウムガスにおけるプラズマ生成時間は、公称1.0マ
イクロ秒である。
FIG. 7 is a time chart for determining the limit of the number of lines of data that can be addressed by the display device (10) during the image field period. In FIG. 7, after a row electrode (62) of a strobed groove (20) receives a strobe pulse, a representative data line n requires time (92) to generate a plasma. It is. This plasma generation time (92) is not substantially a factor limiting the number of addressable lines in the image field by initiating a strobe pulse prior to the period of the previous line n-1. . In a preferred embodiment,
The plasma generation time in helium gas is nominally 1.0 microsecond.

データ・セットアップ・タイム(96)は、隣合う2本
のデータ・ラインにあるデータ値の間でデータ・ドライ
バ(24)が状態変化する時間を表し、出力増幅器(22)
にアナログ電圧信号を発生させ、列電極(18)に印加す
る。データ・セットアップ・タイム(96)は、データ・
ドライバ(24)を構成するために用いる電子回路の関数
である。1.0マイクロ秒未満のセットアップ・タイム
は、達成可能である。
The data setup time (96) represents the time when the data driver (24) changes state between the data values on two adjacent data lines, and the output amplifier (22).
, An analog voltage signal is generated and applied to the column electrode (18). The data setup time (96)
It is a function of the electronics used to construct the driver (24). Setup times of less than 1.0 microsecond are achievable.

データ捕捉時間(98)は、溝(20)内のイオン化可能
なガスの導電性に依存する。第8図は、溝(20)内の基
準電極(30)と行電極(62)との間を流れるプラズマ電
流の関数として、データ捕捉時間(98)を描いたもので
ある。第8図中の曲線は、データに対応する電圧の90%
を表示素子が獲得するのに必要な時間を表している。第
8図は、ヘリウムガスのプラズマによって生成されたイ
オンは、ネオンの場合と比較して短いデータ捕捉時間と
なることを示している。プラズマ中、電子流は、陰極
(行電極(62))から陽極(基準電極(30))へと流れ
る。
The data acquisition time (98) depends on the conductivity of the ionizable gas in the groove (20). FIG. 8 depicts the data capture time (98) as a function of the plasma current flowing between the reference electrode (30) and the row electrode (62) in the groove (20). The curve in FIG. 8 is 90% of the voltage corresponding to the data.
Represents the time required for the display element to acquire. FIG. 8 shows that the ions generated by the helium gas plasma have a shorter data acquisition time compared to the neon case. In the plasma, the electron flow flows from the cathode (row electrode (62)) to the anode (reference electrode (30)).

好適な動作点は、正のイオン電流のために最も短いデ
ータ捕捉時間を実現する点である。第8図に示す特定の
場合では、そのような動作点では、ヘリウムガスを40ミ
リバールの気圧で用い、7.5ミリアンペアの電流を流す
ことで、約0.5ミリ秒のデータ捕捉時間が達成される。
ヘリウムがネオンよりも短いデータ捕捉時間を達成でき
る理由は、ヘリウムが軽いイオンとなり、移動性が大き
いからである。圧力と電流の最適値は、溝(20)の大き
さと形状に依存する。
The preferred operating point is to achieve the shortest data acquisition time for positive ion current. In the specific case shown in FIG. 8, at such an operating point, using helium gas at a pressure of 40 mbar and applying a current of 7.5 mA, a data acquisition time of about 0.5 ms is achieved.
Helium can achieve shorter data acquisition times than neon because helium is a lighter ion and more mobile. The optimum values of the pressure and current depend on the size and shape of the groove (20).

プラズマ消失時間(94)は、溝(20)内のプラズマ
が、行電極(62)からのストローブ・パルスの除去した
後イオン化していない状態に戻るのに必要な時間を表し
ている。第9図は、表示パネル(12)内の陽極/陰極電
流の関数として、混信が3%を超えないプラズマ消失時
間を表している。第9図は、プラズマ消失時間(94)
は、行電極(62)から基準電極(30)へとプラズマ中を
流れる電流の関数として、増加することを示している。
行電極(62)に印加されるストローブ・パルスの強度に
より、プラズマに流れる電流の量が決まる。第9図は、
プラズマ消失時間(94)の減少は、約+100Vの連続的な
バイアス電圧を印加することによって、達成されること
を示している。第9図はさらに、+100Vのバイアス電圧
をかけた場合、バイアス電圧がゼロの場合と比較する
と、プラズマ消失時間(94)が約10分の1になることを
示している。
The plasma extinction time (94) represents the time required for the plasma in the groove (20) to return to a non-ionized state after removal of the strobe pulse from the row electrode (62). FIG. 9 shows the plasma extinction time with no more than 3% interference as a function of the anode / cathode current in the display panel (12). Figure 9 shows the plasma extinction time (94)
Shows that it increases as a function of the current flowing in the plasma from the row electrode (62) to the reference electrode (30).
The intensity of the strobe pulse applied to the row electrode (62) determines the amount of current flowing in the plasma. Fig. 9
The reduction in plasma extinction time (94) is shown to be achieved by applying a continuous bias voltage of about + 100V. FIG. 9 further shows that when a bias voltage of +100 V is applied, the plasma disappearance time (94) is reduced to about one tenth as compared with the case where the bias voltage is zero.

データ・ラインをアドレス指定するのに必要な時間
は、データ・セットアップ・タイム(96)、データ捕捉
時間(98)、プラズマ消失時間(94)の合計に等しい。
画像フィールド期間中アドレス可能なライン数は、画像
フィールド時間をデータ・ラインをアドレス指定するの
に必要な時間で除した時間に等しい。ノンインターレー
スで60Hzのフレーム・レートの場合は、表示装置(10)
のデータ・ラインの数は、上述の単純なアドレス技術で
は、9000本を超えることができる。アドレス可能なデー
タ・ラインの数は、表示装置(10)の解像度とは同じで
はないことに注意されたい。解像度は、溝(20)の幅、
および列電極(18)の幅の関数である。
The time required to address a data line is equal to the sum of the data setup time (96), data acquisition time (98), and plasma extinction time (94).
The number of lines addressable during an image field is equal to the image field time divided by the time required to address the data line. Display device (10) for non-interlaced and 60Hz frame rate
Can be over 9000 with the simple addressing technique described above. Note that the number of addressable data lines is not the same as the resolution of the display (10). The resolution is the width of the groove (20),
And the width of the column electrode (18).

プライミング(priming)技術を使用すれば、画像フ
レーム中の比較的多数の線をアドレス指定する能力を確
実にできる利点がある。プライミングには、ガスの放電
を開始するためにイオンを導入することが含まれる。表
示装置(10)をプライミングすることは、プライミング
溝(図示せず)を通じて電流を通過させることで達成さ
れる。このプライミング溝は、溝(20)にたいして直角
に配置されており、溝の各々は、表示パネル(12)の縁
にて終わっている。プライミングによって、もしそれが
なっかったならプラズマ生成時間を予測できない長さに
してしまうであろう初期統計的遅延時間なしに、プラズ
マを生成することができる。
The use of priming techniques has the advantage of ensuring the ability to address a relatively large number of lines in an image frame. Priming involves introducing ions to initiate a gas discharge. Priming of the display device (10) is achieved by passing a current through a priming groove (not shown). The priming grooves are arranged at right angles to the grooves (20), each of which ends at the edge of the display panel (12). Priming allows the plasma to be generated without an initial statistical delay which would otherwise lead to unpredictable plasma generation times.

第10A図、第10B図は、データ・ドライバ(24)の代替
回路を示したもので、これらの間で対応する構成要素
は、夫々添字a,bを付して示してある。
10A and 10B show an alternative circuit of the data driver (24), and the corresponding components among them are indicated by subscripts a and b, respectively.

第10A図において、データ・ドライバ(24a)は、デー
タ信号をサンプルし、これをバッファ・メモリ(100)
に蓄積する。データ信号は、アナログまたはデジタルの
形態である。バッファ・メモリ(100)は、電荷結合素
子(CCD)か、サンプル・ホールド型であって、これで
アナログ・データ信号を蓄積する。バッファ・メモリ
(100)は、デジタル・データ信号を蓄積するためのデ
ジタル形式のものであってもよい。素子(22)は、バッ
ファ・メモリ(100)がアナログ電圧を保持するかデジ
タル・データを保持するかによって、バッファ増幅器ま
たはデジタル/アナログ変換器となる。素子(22)は、
アナログ電圧の並列伝達が列電極に行われるようにす
る。データ・ドライバ(24a)は、高速動作が可能であ
る。なぜなら、CCDとサンプル、ホールド回路は、高速
取り込みが可能であり、アナログ電圧は、同時に並列に
列電極(18a)に伝達するからである。
In FIG. 10A, a data driver (24a) samples a data signal, and samples it in a buffer memory (100).
To accumulate. The data signal is in analog or digital form. The buffer memory (100) is a charge-coupled device (CCD) or a sample-and-hold type, which stores analog data signals. The buffer memory (100) may be in a digital format for storing digital data signals. The element (22) becomes a buffer amplifier or a digital / analog converter depending on whether the buffer memory (100) holds an analog voltage or digital data. The element (22)
The parallel transmission of the analog voltage is performed to the column electrodes. The data driver (24a) can operate at high speed. This is because the CCD and the sample / hold circuit can take in data at high speed, and the analog voltage is simultaneously transmitted to the column electrode (18a) in parallel.

第10B図において、データ・ドライバ(24b)は、1組
のスイッチ(104)のうちのひとつひとつが順次閉じた
り開いたりすることにより、アナログ・データ信号を直
列的にサンプルする。スイッチ(104)は、キャパシタ
(106)に接続されている。キャパシタ(106)は、スイ
ッチが閉じられたとき、データ信号から電荷をストアす
る。このことによってデータ信号のアナログ電圧サンプ
ルが、1本の列電極(18b)の一端から他端へと供給さ
れる。スイッチ(104)の制御電極に印加されるサンプ
リング・クロック信号は、サンプリング・レートを設定
する。第10B図における回路のデータ・セットアップ・
タイム(96)は、列電極(18b)の数に等しい乗数分だ
け第10A図における回路のデータ・セットアップ・タイ
ム(96)よりも大きい。
In FIG. 10B, the data driver (24b) samples the analog data signal serially as each of a set of switches (104) is sequentially closed and opened. The switch (104) is connected to the capacitor (106). The capacitor (106) stores charge from the data signal when the switch is closed. As a result, an analog voltage sample of the data signal is supplied from one end to the other end of one column electrode (18b). The sampling clock signal applied to the control electrode of the switch (104) sets the sampling rate. Data setup of the circuit in Figure 10B
Time (96) is greater than the data setup time (96) of the circuit in FIG. 10A by a multiplier equal to the number of column electrodes (18b).

表示装置(10)内で適切に操作するためには、行から
行への水平ブランキング時間が、データ捕捉時間(98)
とプラズマ消失時間(94)との和を超えることが、デー
タ・ドライバ(24b)にとって必要である。
For proper operation within the display (10), the horizontal blanking time from line to line is reduced by the data acquisition time (98).
It is necessary for the data driver (24b) to exceed the sum of the time and the plasma extinction time (94).

第11A図と第11B図とは、それぞれの基準電極(30)
が、固定基準電圧、ストローブ信号パルスをうける9つ
の溝を有する代表的な表示パネル(12)に必要とされる
データ・ストローブ出力の数を比較している。第11A図
の表示パネルは、接地された基準電極(30)と、9つの
異なったストローブ出力増幅器(26)と、異なった行電
極(62)を駆動するデータ・ストローブ回路(28)とを
持っている。第11B図に示す表示パネルは、3組にまと
められた基準電極(30)と、別の3組にまとめられた行
電極(62)を有している。基準電極の組の任意の1つを
形成する基準電極を有する溝(20)(第4図)は、行電
極組の任意の1つの電極(62)を含んでいる。表示装置
(10)は、あらかじめ決められた時間間隔の間、基準電
極(30)の組の1つだけをストローブする。ストローブ
の時間間隔の間、表示装置(10)は、列電極(18)を駆
動し、ストローブ・パルスを受ける基準電極(30)を有
する溝(20)内に含まれる行電極(62)の組をストロー
ブすることによって、表示素子(16)をアドレスする。
その基準電極(30)がストローブ・パルスを受けていな
い溝(20)の行電極(62)は、このため活性化されてい
ない。
Figures 11A and 11B show the respective reference electrodes (30)
Compare the number of data strobe outputs required for a typical display panel (12) having a fixed reference voltage and nine grooves receiving strobe signal pulses. The display panel of FIG. 11A has a grounded reference electrode (30), nine different strobe output amplifiers (26), and a data strobe circuit (28) driving different row electrodes (62). ing. The display panel shown in FIG. 11B has three sets of reference electrodes (30) and another three sets of row electrodes (62). The groove (20) with the reference electrode forming any one of the set of reference electrodes (FIG. 4) includes any one electrode (62) of the row electrode set. The display (10) strobes only one of the sets of reference electrodes (30) during a predetermined time interval. During the strobe time interval, the display (10) drives the column electrodes (18) and sets the row electrodes (62) contained in the grooves (20) with the reference electrodes (30) receiving strobe pulses. To address the display element (16).
The row electrode (62) of the groove (20) whose reference electrode (30) has not received a strobe pulse is thus not activated.

データ・ストローブ回路(28)の出力増幅器(26)
を、溝(20)内の基準電極(30)と行電極(62)に電気
的接続する構成により、アドレス装置のデータ・ストロ
ーブ回路(28)の出力増幅器(26)の数が少なくて済
む。第11B図の代表的な表示パネル(12)では、データ
・ストローブ出力増幅器(26)の数は、9つから6つに
減少する。
Output amplifier (26) of data strobe circuit (28)
Is electrically connected to the reference electrode (30) and the row electrode (62) in the groove (20), so that the number of output amplifiers (26) of the data strobe circuit (28) of the address device can be reduced. In the exemplary display panel (12) of FIG. 11B, the number of data strobe output amplifiers (26) is reduced from nine to six.

第12図は、第11B図の表示パネル(12)において、実
施されている形式のアドレス装置において装着可能なア
ドレス可能なデータ・ラインの本数に対する、必要とさ
れる最小ドライバ数を示すグラフである。第12図は、ド
ライバの実質的な減少が、比較的多数のデータ・ライン
を有する表示装置において達成されることを示してい
る。
FIG. 12 is a graph showing the minimum number of drivers required with respect to the number of addressable data lines that can be mounted in an addressing device of the type implemented in the display panel (12) of FIG. 11B. . FIG. 12 shows that a substantial reduction in drivers is achieved in a display having a relatively large number of data lines.

本発明のアドレス装置は、バローズ社によって開発さ
れたセルフスキャン(Self−Scan:商標)表示において
実施されている技術と類似の他の技術を用いることによ
って、ドライバの数を減らし易くなる。このような表示
装置には、観測者が見ることのできる表示セルと、観測
者が見ることのできない走査セルとを採用している。こ
の走査セルは、イオン化可能なガスのセルに活性化した
プライミング粒子を送りこむことによって、表示素子の
状態を制御する。走査セルの溝内では、プラズマ放電
は、順次隣の表示セルに移動し、隣接する表示セルを活
性化するプライミング粒子を発生する。
The addressing device of the present invention facilitates reducing the number of drivers by using other techniques similar to those implemented in the Self-Scan ™ display developed by Burroughs. Such a display device employs a display cell that can be seen by an observer and a scan cell that cannot be seen by an observer. The scan cell controls the state of the display element by sending activated priming particles to a cell of ionizable gas. In the grooves of the scan cells, the plasma discharge sequentially moves to the next display cell and generates priming particles that activate the adjacent display cell.

表示パネル(12)では、直交するプライミング溝の電
気的分割により、1つの溝から次の溝へと順次移動する
イオン源を提供することができよう。上述の技術に関し
ては、壁電荷結合またはその他の既知の技術が、ドライ
バの数を更に減らすために採用できよう。
In the display panel (12), the electrical division of the orthogonal priming grooves could provide an ion source that moves sequentially from one groove to the next. With respect to the techniques described above, wall charge coupling or other known techniques could be employed to further reduce the number of drivers.

交番画像フイラメントで正と負の極性のデータ電圧を
印加するアドレス技術は、第11B図と第12図に関連して
説明したドライバ減少技術を採用した表示装置(10にお
ける実施例において、利用しやすい。正極性だけのデー
タ電圧を印加する代替アドレス技術により、アドレス速
度を更に速められる。このような代替技術は、各画像フ
ィールドの終わりに消去フィールドを導入する。
The address technique of applying data voltages of positive and negative polarities in an alternating image filament is easier to use in a display device employing the driver reduction technique described in connection with FIGS. 11B and 12 (in the embodiment in FIG. 10). The addressing speed can be further increased by an alternative addressing technique that applies a data voltage of only positive polarity, such as introducing an erase field at the end of each image field.

このタイプのアドレス技術においては、消去フィール
ドを走査中、データ・ストローブ回路(28)が比較的短
い期間の正と負のパルスを連続的に溝(20)の行電極
(62)に印加するとき、データ・ドライバ(24)は、略
接地電位の電圧を、列電極(18)に印加する。正のパル
スの印加する間、基準電極(30)と行電極(62)は、そ
れぞれプラズマの陰極と陽極として作用する。以前に必
要としたデータ電圧は正極性であったので、ストレージ
エレメント(16)に蓄積された電荷は、誘電体材料層
(46)の表面(88)に負電荷を生じさせる。従って、こ
ちらは陰極として機能する。陰極は、比較的高濃度のイ
オンで囲まれており、これは、誘電体材料層(46)の負
の電荷を急速に中和する。誘電体材料層(46)の電位
は、陽極のそれに近づくため、残留正電荷を蓄積してか
なりのレベルに達することができる。負のパルスの印加
中、列電極(18)に印加される接地電位は、画像フィー
ルド書込み中作用したのと同様の方法で、残留正電荷を
接地に逃がす。
In this type of addressing technique, when scanning the erase field, the data strobe circuit (28) applies a relatively short period of positive and negative pulses to the row electrode (62) of the groove (20) continuously. The data driver (24) applies a substantially ground potential voltage to the column electrode (18). During the application of the positive pulse, the reference electrode (30) and the row electrode (62) act as the cathode and anode of the plasma, respectively. Since the previously required data voltage was of positive polarity, the charge stored on the storage element (16) creates a negative charge on the surface (88) of the dielectric material layer (46). Therefore, it functions as a cathode. The cathode is surrounded by a relatively high concentration of ions, which rapidly neutralizes the negative charge on the dielectric material layer (46). Since the potential of the dielectric material layer (46) approaches that of the anode, residual positive charges can accumulate and reach significant levels. During the application of the negative pulse, the ground potential applied to the column electrode (18) forces the residual positive charge to ground in a manner similar to that applied during image field writing.

もし、正のパルスが用いられていないなら、アドレス
における速度は、上述の正イオン帯電現象によって制限
をうける。しかしながら、この代替アドレス技術は、第
11B図と第12図に関連して説明したドライバ減少技術と
はなじまない。
If a positive pulse is not used, the speed at the address is limited by the positive ion charging phenomenon described above. However, this alternative addressing technique is
This is not the same as the driver reduction technique described with reference to FIGS. 11B and 12.

この種のもう1つのアドレス技術では、データ・スト
ローブ回路(28)が、2個以上(例えば10個)の行電極
(62)に負のパルスを印加して、同時に1行のデータを
消去してしまう。この技術では、表示パネル(12)の表
示面(14)にかけて、小規模のデューティ・サイクルの
不均一が起こる。
In another addressing technique of this type, a data strobe circuit (28) applies a negative pulse to two or more (eg, 10) row electrodes (62) to simultaneously erase a row of data. Would. This technique causes a small duty cycle non-uniformity across the display surface (14) of the display panel (12).

フラット・パネル表示装置(10)は、メモリ素子が整
列したものを含む汎用性のあるアナログ・データメモリ
装置(110)を形成すべく変形されてもよい。これは、
アドレス装置を具現化し、本発明の第2の実施例となっ
ている。このような偏光は、偏光フィルタ(34)と(3
6)を除去し、第2図、第4図および第5図の液晶材料
層(44)も、もしあるのなら除去することが含まれる。
The flat panel display (10) may be modified to form a versatile analog data memory device (110) including an array of memory elements. this is,
An address device is embodied as a second embodiment of the present invention. Such polarized light is applied to the polarizing filters (34) and (3
6) and removing the liquid crystal material layer (44) of FIGS. 2, 4 and 5 if present.

次に、本発明の表示装置の原理を利用して実現できる
メモリ装置について説明する。第13図は、メモリ装置
(110)の等価回路を示している。上述したこと以外
は、第6図と第13図に示した装置は類似している。これ
ゆえ、第6図と第13図中の対応する構成要素には、同一
の参照番号を付した。メモリ装置(110)において、誘
電体(46)はキャパシタ・モデル(80)の誘電体素子と
して機能しており、これはメモリ素子を表している。列
電極(18)は、光学的に透明な材料で構成される必要は
なく、アルミニウムやその他の導電材料で構成されても
よい。メモリ装置(110)のデータ駆動出力増幅器(2
2)は、データの書込みモードのときは列電極の駆動増
幅器として機能し、データの読出しモードのときは、列
電極検知増幅器として機能する。第6図と第13図の装置
のデータ・ストローブ出力増幅器は、類似している。
Next, a memory device that can be realized by using the principle of the display device of the present invention will be described. FIG. 13 shows an equivalent circuit of the memory device (110). Except as noted above, the devices shown in FIGS. 6 and 13 are similar. Therefore, corresponding components in FIGS. 6 and 13 have the same reference numerals. In the memory device (110), the dielectric (46) functions as a dielectric element of the capacitor model (80), which represents a memory element. The column electrode (18) does not need to be made of an optically transparent material, but may be made of aluminum or another conductive material. Data Driven Output Amplifier of Memory Device (110) (2
2) functions as a column electrode drive amplifier in a data write mode, and functions as a column electrode detection amplifier in a data read mode. The data strobe output amplifiers of the devices of FIGS. 6 and 13 are similar.

第13図において、データ駆動回路(24)の各出力増幅
器(22)は、高速演算増幅器(112)を具えている。帰
還キャパシタ(118)とスイッチ素子(120)の並列回路
が、増幅器(112)の反転入力端(114)と出力端(11
6)との間に接続されている。増幅器(112)は、選択的
に、データの書込みモードのときは、スイッチ素子(12
0)を駆動させ、導通状態にすることによって電圧フォ
ロアとして構成し、データの読出しモードのときは、ス
イッチ素子(120)を駆動させ、非導通状態にすること
によって積分器として構成する。演算増幅器(122)の
非反転入力端(122)は、スイッチ素子(126)の可動接
点(124)に接続される。このスイッチ素子は、選択的
に非反転入力端(122)を基準電圧Vr又は、データ駆動
回路(24)の出力信号導体に接続する。
In FIG. 13, each output amplifier (22) of the data drive circuit (24) includes a high-speed operational amplifier (112). The parallel circuit of the feedback capacitor (118) and the switch element (120) is connected to the inverting input terminal (114) and the output terminal (11) of the amplifier (112).
6) is connected between. The amplifier (112) selectively switches the switch element (12) in the data write mode.
0) to form a voltage follower by driving and conducting, and in a data reading mode, drive the switch element (120) to form a non-conducting state to form an integrator. The non-inverting input terminal (122) of the operational amplifier (122) is connected to the movable contact (124) of the switch element (126). The switch element selectively connects the non-inverting input terminal (122) to the reference voltage Vr or the output signal conductor of the data drive circuit (24).

書込みモードのときはいつでも、出力増幅器(22)
は、データ駆動信号を、メモリ装置(110)のメモリ素
子を形成する列電極(18)に供給する。このことは、演
算増幅器(112)を電圧フォロアとして構成し、またデ
ータ駆動信号を供給するスイッチ素子(126)の可動接
点(124)を、データ駆動回路(24)から演算増幅器(1
12)の非反転入力端(122)へ配置することである。こ
の期間、メモリ素子(110)を構成する溝(20)内の行
電極(62)に印加される行ストローブ・パルスは、溝内
のイオン化可能なガスを励起し、イオン化状態にする。
これにより、第6図に関連して説明した方法により、キ
ャパシタ・モデル(80)にデータ電圧を発生させる。キ
ャパシタ・モデル(80)にかかる電圧の大きさは、デー
タ駆動信号をあらわしている。
Output amplifier (22) whenever in write mode
Supplies a data drive signal to a column electrode (18) forming a memory element of the memory device (110). This means that the operational amplifier (112) is configured as a voltage follower, and the movable contact (124) of the switch element (126) for supplying the data drive signal is moved from the data drive circuit (24) to the operational amplifier (1).
12) to the non-inverting input terminal (122). During this period, the row strobe pulse applied to the row electrode (62) in the groove (20) constituting the memory element (110) excites the ionizable gas in the groove to an ionized state.
This causes a data voltage to be generated in the capacitor model (80) by the method described with reference to FIG. The magnitude of the voltage on the capacitor model (80) represents the data drive signal.

データの読出しモードのときは、データ増幅器(22)
は、メモリ装置(110)のメモリ素子を構成する列電極
(18)中の電流を検知する。これは、2段階の手段を経
て達成される。
In the data read mode, the data amplifier (22)
Detects a current in a column electrode (18) constituting a memory element of the memory device (110). This is achieved through a two-step procedure.

第1にスイッチ素子(126)の可動接点(124)は、演
算増幅器(112)の非反転入力端(122)に、基準電圧Vr
を入力するために配置されている。この期間、行ストロ
ーブ・パルスは、イオン化可能なガスのイオン化してい
ない状態を維持するために、不活性状態である。このた
め、基準電圧Vrは、演算増幅器(112)の出力端(116)
と、列電極(18)と、キャパシタ・モデル(80)の頂部
の板(82)とに発生する。帰還キャパシタ(118)は、
このため0.0ボルトに中和される。しかしながら、メモ
リ装置(110)は、各演算増幅器(112)の入力端と出力
端との間のオフセット電圧とともに操作するよう構成す
ることができる。
First, the movable contact (124) of the switch element (126) is connected to the non-inverting input terminal (122) of the operational amplifier (112) by the reference voltage Vr.
Is arranged to enter. During this time, the row strobe pulse is inactive to maintain the non-ionized state of the ionizable gas. Therefore, the reference voltage Vr is applied to the output terminal (116) of the operational amplifier (112).
And column electrodes (18) and the top plate (82) of the capacitor model (80). The feedback capacitor (118)
Therefore, it is neutralized to 0.0 volt. However, the memory device (110) can be configured to operate with an offset voltage between the input and output of each operational amplifier (112).

第2に、帰還キャパシタ(118)にかかる電圧が0.0ボ
ルトになったあとに、演算増幅器(112)は、その入力
端(114)が列電極(18)からの電流を受けるように準
備される積分器として構成される。キャパシタ・モデル
(80)の底部の板(86)と、基準電極(30)の間の電位
差は、Vrとすでに記したキャパシタ・モデル(80)にか
かるデータ電圧との関数である。行ストローブ・パルス
が再びイオン化可能なガスをイオン化状態にすると、キ
ャパシタ・モデル(80)の底部の板(86)は、基準電極
(30)と電気的に接続する。このためキャパシタ・モデ
ル(80)にかかる電圧は変化する。積分器として構成さ
れている演算増幅器(112)は、この電圧変化を検知
し、キャパシタ・モデル(80)にかかる上述のデータ電
圧に比例する電圧を、出力端(116)に供給する。
Second, after the voltage across the feedback capacitor (118) is at 0.0 volts, the operational amplifier (112) is ready to have its input (114) receive current from the column electrode (18). Configured as an integrator. The potential difference between the bottom plate (86) of the capacitor model (80) and the reference electrode (30) is a function of Vr and the data voltage across the capacitor model (80) described above. When the row strobe pulse again ionizes the ionizable gas, the bottom plate (86) of the capacitor model (80) is electrically connected to the reference electrode (30). Therefore, the voltage applied to the capacitor model (80) changes. The operational amplifier (112) configured as an integrator detects this voltage change and supplies a voltage proportional to the above-mentioned data voltage applied to the capacitor model (80) to the output terminal (116).

キャパシタ・モデル(80)にデータ電圧を発生させ、
メモリ素子としての機能を促進する他の方法は存在す
る。例えば、光学的に透明な列電極(18)を用いて、誘
電体材料層(46)を光導電材料にとって代え、メモリ装
置(110)を可視光線にさらすと、メモリ装置(110)へ
の入射光の強度に比例してキャパシタ・モデル(80)に
かかる電圧が変調をうける。入射光の強度に比例したキ
ャパシタ・モデル(80)にかかる電圧変化は、すでに述
べたように、データの読出しモードのときは、回復させ
られる。光導電性材料の層(46)と光学的に透明な列電
極(18)とは、このため、アナログ・データ・メモリの
特性に応じた画像検知装置となる。
Generate a data voltage on the capacitor model (80)
There are other ways to promote the function as a memory element. For example, by using an optically transparent column electrode (18), replacing the dielectric material layer (46) with a photoconductive material and exposing the memory device (110) to visible light, the light incident on the memory device (110) is reduced. The voltage applied to the capacitor model (80) is modulated in proportion to the light intensity. The change in voltage across the capacitor model (80), which is proportional to the intensity of the incident light, is recovered in the data read mode, as described above. The layer of photoconductive material (46) and the optically transparent column electrode (18) thus constitute an image sensing device according to the characteristics of the analog data memory.

上述の画像検知装置においては、複数の電気的に絶縁
した帯としての光導電性材料の層(46)を設けること
は、隣合うキャパシタ・モデル(80)間の導電を回避す
ることになろう。光学的に透明な電極の縁に沿って、金
属の帯、またはその他の導電材料を設けると、キャパシ
タ・モデル(80)にかかるデータ電圧の読出しにかかる
時間を減少させることによって、データ読出しモードに
おけるデータの訂正の能率が向上する。
In the image sensing device described above, providing a plurality of layers of photoconductive material (46) as electrically isolated bands would avoid conduction between adjacent capacitor models (80). . Providing a metal strip or other conductive material along the edge of the optically transparent electrode reduces the time required to read the data voltage across the capacitor model (80), thereby reducing the time required to read the data voltage. The efficiency of data correction is improved.

上述の画像検知装置は、データの読出しモード間にお
いて、光導電材料の層(46)の光導電的性質を利用して
いる。光導電材料の層(46)の光導電性を直接利用する
ことも可能である。この場合、データエレメント(16)
は、いっそう好適に検知素子として特徴づけられること
になるであろうし、キャパシタ・モデル(80)も、いっ
そう好適に電流変調素子となる。このことは、ストロー
ブ電極(62)と基準電極(30)との間に、行ストローブ
・パルスが印加されている間、層(46)に電圧勾配を発
生せしめる電圧を、列電極(18)に印加することによっ
て達成可能である。基準電極(30)から層(46)と列電
極(18)を通って演算増幅器(112)の出力端(116)に
流れる電流は、出力信号となる。帰還キャパシタ(11
8)を、抵抗器にとりかえると、演算増幅器(112)の出
力端(116)にあらわれる電圧を、層(46)を通って流
れる電流に比例するものにする。
The image sensing device described above utilizes the photoconductive properties of the layer of photoconductive material (46) during the data readout mode. It is also possible to directly utilize the photoconductivity of the layer of photoconductive material (46). In this case, the data element (16)
Will be more preferably characterized as a sensing element, and the capacitor model (80) will also be more preferably a current modulating element. This applies a voltage to the column electrode (18) that creates a voltage gradient in the layer (46) during the application of the row strobe pulse between the strobe electrode (62) and the reference electrode (30). This can be achieved by applying. The current flowing from the reference electrode (30) through the layer (46) and the column electrode (18) to the output terminal (116) of the operational amplifier (112) becomes an output signal. Feedback capacitor (11
Replacing 8) with a resistor makes the voltage appearing at the output (116) of the operational amplifier (112) proportional to the current flowing through the layer (46).

当業者にとっては、本発明の要旨から逸脱することな
く様々な変形を加えることは容易である。
For those skilled in the art, it is easy to make various modifications without departing from the gist of the present invention.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の表示装置では、第2基板の溝上凹部の各々の
内部に、この溝状凹部の長手方向に略平行な第2及び第
3電極を形成し、第2電極及び第3電極間に選択的にス
トローブ信号(第2信号)を供給している。これによ
り、比較的低い電圧で、溝状凹部横断する方向に均一勾
配の電界を形成して均一なガスのイオン化が生じ、各セ
ルにおいてイオン化可能なガスによる均一且つ良好なス
イッチング動作が得られる。また、ガスをイオン化した
後に、第1電極とストローブ信号用に用いた第3電極と
の間に、液晶材料層による表示のためのデータ信号(第
1信号)を供給する。よって、第3電極は、データ信号
及びストローブ信号の両方を供給するために兼用されて
いるので、装置の構造を簡単化できる。
In the display device of the present invention, second and third electrodes substantially parallel to the longitudinal direction of the groove-shaped concave portion are formed inside each of the groove-shaped concave portions of the second substrate, and a selection is made between the second electrode and the third electrode. And a strobe signal (second signal). As a result, at a relatively low voltage, an electric field having a uniform gradient is formed in the direction across the groove-shaped concave portion, and uniform gas ionization occurs, and a uniform and good switching operation by the ionizable gas in each cell is obtained. After ionizing the gas, a data signal (first signal) for display by the liquid crystal material layer is supplied between the first electrode and the third electrode used for the strobe signal. Therefore, since the third electrode is also used to supply both the data signal and the strobe signal, the structure of the device can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明の概念を示す概念図、第2図は、本発
明に基づく表示パネルの、部分的に断面となった斜視
図、第3図は、第2図に示す表示パネルを部分的に切除
して示した平面図、第4図は、第3図における線4−4
に沿う断面図、第5図は、第3図における線5−5に沿
う断面図、第6図は、本発明の表示装置の等価回路を示
す回路図、第7図は、本発明の表示装置によりアドレス
指定可能なデータ・ラインの最大数を決めるタイムチャ
ートを示す図、第8図は、第2図から第5図に示す表示
パネルの溝内に設けられた、電極間を流れる電流の関数
としての、ネオンガスとヘリウムガスのデータ捕捉時間
の関係を比較した図、第9図は、ヘリウムガスにおけ
る、陰極と陽極に流れる電流とプラズマ消失時間との関
係を示した図、第10A図と第10B図は、第1図に示すデー
タ・ドライバの代替回路を示す図、第11A図、第11B図
は、第1図に示すデータ・ストローブの代替回路を示す
図、第12図は、第11図におけるドライバの数とアドレス
可能なデータ・ラインの本数との関係を示す図、第13図
は、本発明の表示装置の原理を利用したメモリ装置の等
価回路を示す図である。 これらにおいて、(18)は第1電極、(20)は溝状凹
部、(22)、(24)は第1信号印加手段、(26)、(2
8)は第2信号印加手段、(30)は第3電極、(44)は
電気光学材料層、(46)は誘電体材料層、(48)は第1
基板、(54)は第2基板、(62)は第2電極である。
FIG. 1 is a conceptual view showing the concept of the present invention, FIG. 2 is a perspective view partially showing a cross section of a display panel according to the present invention, and FIG. 3 is a view showing the display panel shown in FIG. FIG. 4 is a partially cut away plan view, and FIG.
5, FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 in FIG. 3, FIG. 6 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the display device of the present invention, and FIG. 7 is a display diagram of the present invention. FIG. 8 shows a time chart for determining the maximum number of data lines that can be addressed by the device. FIG. 8 shows the current flowing between the electrodes provided in the groove of the display panel shown in FIGS. FIG. 9 is a diagram comparing the relationship between the data acquisition time of neon gas and helium gas as a function, FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the current flowing through the cathode and anode and the plasma disappearance time in helium gas, and FIG. 10B is a diagram showing an alternative circuit of the data driver shown in FIG. 1, FIGS. 11A and 11B are diagrams showing an alternative circuit of the data strobe shown in FIG. 1, and FIG. Number of drivers and number of addressable data lines in Figure 11 FIG. 13 is a diagram showing an equivalent circuit of a memory device utilizing the principle of the display device of the present invention. In these, (18) is a first electrode, (20) is a groove-shaped recess, (22) and (24) are first signal applying means, (26) and (2)
8) is a second signal applying means, (30) is a third electrode, (44) is an electro-optic material layer, (46) is a dielectric material layer, and (48) is a first.
A substrate, (54) is a second substrate, and (62) is a second electrode.

フロントページの続き (72)発明者 トーマス・エス・ブザク 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 ワンハ ンドレッドアンドフィフティセカンド 7344 (72)発明者 ポール・シー・マーチン アメリカ合衆国 オレゴン州 97225 ポートランド サウスウエスト サーロ ウ・ドライブ 9950 (72)発明者 エイッチ・ウエイン・オルムステッド アメリカ合衆国 オレゴン州 97006 ビーバートン ノースウエスト マーコ ラ・コート 16995 (72)発明者 ジョン・ジェイ・ホーン アメリカ合衆国 オレゴン州 97123 ヒルスボーロ サウスウエスト トウハ ンドレッドアンドサーティエイトス ア ベニュー 765 (56)参考文献 特開 昭59−155880(JP,A) 特開 昭49−84780(JP,A) 特開 昭55−150524(JP,A) 米国特許2847615(US,A)Continued on the front page (72) Inventor Thomas S. Buzak 97007 Oregon United States Beaverton Southwest One Hand Red and Fifth Second 7344 (72) Inventor Paul Sea Martin United States of America Oregon 97225 Portland Southwest Sirlow Drive 9950 (72) Inventor H. Wayne Olmsted United States 97006 Oregon Beaverton Northwest Marco La Court 16995 (72) Inventor John Jay Horn United States Oregon 97123 Hillsboro BW Southwest Tow Hundred and Thirty Eights A Venue 765 (56) References JP-A-59-155880 (JP, A) JP-A-49-84780 (JP, A) JP-A-55-150524 (JP, A) US Patent 2,476,615 (US, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一方の主面に互いに略平行に形成された複
数の第1電極を有する第1基板と、 該第1基板の上記主面に対向する主面上に上記第1電極
と交差し且つ互いに略平行に形成され、イオン化可能な
ガスが封入された複数の溝状凹部を有する第2基板と、 該第2基板の上記主面上で上記複数の溝状凹部の各々の
内部に該溝状凹部の長手方向に略平行に形成された第2
及び第3電極と、 上記第1基板及び上記第2基板の間に間挿され、上記第
1電極及び上記溝状凹部の交差部に表示素子を形成する
液晶材料層と、 上記第1電極及び上記第3電極の間に選択的に第1信号
を印加する第1信号印加手段と、 上記第2電極及び上記第3電極の間に選択的に第2信号
を印加する第2信号印加手段とを具え、 該第2信号印加手段が、上記第2電極及び上記第3電極
の間に上記第2信号を選択的に供給して、上記第2信号
を受けた上記第2電極及び上記第3電極を有する上記溝
状凹部における上記ガスをイオン化し、 上記第1信号印加手段が、イオン化された上記ガスを含
む上記溝状凹部に対応する上記表示素子の上記第1電極
及び上記第3電極の間に上記第1信号を選択的に供給し
て上記液晶材料層の光学状態を変化させて、上記表示素
子により表示を行うことを特徴とする表示装置。
A first substrate having a plurality of first electrodes formed substantially parallel to each other on one main surface, and intersecting the first electrode on a main surface of the first substrate facing the main surface. A second substrate formed substantially parallel to each other and having a plurality of groove-shaped recesses filled with an ionizable gas; and inside the plurality of groove-shaped recesses on the main surface of the second substrate. A second groove formed substantially parallel to the longitudinal direction of the groove-shaped concave portion;
And a third electrode; a liquid crystal material layer interposed between the first substrate and the second substrate to form a display element at an intersection of the first electrode and the groove-shaped recess; First signal applying means for selectively applying a first signal between the third electrodes; and second signal applying means for selectively applying a second signal between the second electrode and the third electrode. The second signal applying means selectively supplies the second signal between the second electrode and the third electrode, and receives the second signal and the third electrode. Ionizing the gas in the groove-shaped recess having an electrode, wherein the first signal applying means is configured to detect the first electrode and the third electrode of the display element corresponding to the groove-shaped recess containing the ionized gas; In the meantime, the first signal is selectively supplied to change the optical state of the liquid crystal material layer. By the display device and performing display by the display device.
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