JPH0376468B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 表示メモリセルを備えたガス放電表示装置１
０であつて、 横方向に伸びる複数の第１の電極導体５０，６
７と、 縦方向に伸びる複数の第２の電極導体６８，６
２，６０とを備え、 前記第１および第２の電極導体は、前記第１の
電極導体５０と前記第２の電極導体６０との交差
点において第１のセル７２を形成するように互い
に一定間隔をおいて配置され、 前記第１の電極導体５０と前記第２の電極導体
６０とはその間に走査セル７２を形成し、 前記操作セル７２上に横たわりかつ前記操作セ
ル７２に配された開口９２を与えるように配置さ
れた第３の電極導体８０と、 前記第３の電極導体８０と前記開口９２とから
一定間隔を隔てて配され、前記開口９２および前
記走査セル７２上に横たわる表示セル９４を形成
する端壁手段１３２，１３４と、 前記表示セル９４上に横たわる維持電極導体１
００と、 前記維持電極導体１００に結合され正および負
の維持パルス１５０を供給する信号源１８８と、 前記第２の電極導体６０に結合され、前記維持
パルスと同時に発生する負の電極駆動パルス１５
４を供給する信号源１８０と、 前記第１の電極導体５０に結合されて所定の走
査セル７２を選択する消去／書き込みアドレス信
号１８６の信号源とをさらに備え、前記駆動パル
ス１５４は、前記走査セル７４のターンオフを瞬
間的に開始しかつ前記維持電極１００への正の維
持パルス１５０の印加は、前記走査セル７２によ
つてターンオフされる前に前記表示セル９４のタ
ーンオフを開始する、ガス放電表示装置。

２ 前記走査セル７２がターンオフされている時
に、前記第２の電極導体６０，６１から前記第３
の電極導体８０に電流が流れ、前記正の維持パル
ス１５０によつて電子が前記開口９２を介して前
記選択された所定の表示セル９４内に引き込ま
れ、 これにより次の負の維持パルス１５０が前記選
択された表示セル９４においてグロー放電を発生
する、請求の範囲第１項記載のガス放電表示装
置。

３ 前記選択された表示セリ９４における前記グ
ロー放電は、前記端壁手段１３４上に正の壁電荷
を発生し、前記壁電荷は、次のおよび後続の正の
維持パルス１５０と結合して、前記選択された表
示セル９４に連続するグロー放電を発生させる、
請求の範囲第２項記載のガス放電表示装置。

４ 前記選択された表示セル９４は、前記走査セ
ル７４の前記第１の電極導体５０に印加された負
の維持パルスに続く負の消去パルスの印加によつ
て消去される、請求の範囲第１項記載のガス放電
表示装置。

発明の背景 ガス充填表示パネルが多年の間に知られてきて
おり、そのようなパネルの例は、パナプレツクス
（PANAPLEX）パネルや自己走査（SELF−
SCAN）パネルであり、これらは双方とも本件出
願人であるバロース・コーポレーシヨンによつて
製造されかつ販売されている。これらのパネル
は、商業的に成功しており、そして満足に動作す
るが、しかしメモリを有していない。すなわち、
メツセージまたはキヤラクタは、信号の印加によ
つてはこれらのパネル内へ導入することができ
ず、そしてその信号が終わつた後には維持するこ
とができない。そのようなパネルが示す信頼性や
高輝度およびその動作回路の簡単さのために、長
年の間、パナプレツクスや自己走査パネルの簡単
さおよび信頼性を有しさらにメモリをも有する表
示パネルが必要とされていた。

メモリを有する先行技術のパネルの１つの形式
がBitzerなどのアメリカ合衆国特許第3559190号
に説明されている。このパネルは交流パネルであ
り、すなわちパネル内のガスから絶縁されている
電極に印加される交流信号を用いている。この
Bitzerなどのパネルは、内部セル構造において１
層のセルを有している。セル構造によつてもたら
される分離のために、パネルの個々のセルは、深
刻な第１の電子の問題を有し、そしてセルの多く
は結果としてオンするのが困難になつている。
Bitzerなどのパネルの変形が、開放構造として、
Bakerなどのアメリカ合衆国特許第3499167号に
説明されている。Bakerなどのパネルは、第１の
電子の問題を解決するものの、セルの解像度の点
で問題を有し、さらに必要な電子回路が複雑かつ
高価である。

メモリを有しかつかなり可能性のある有望な他
のパネルがGlaserなどのアメリカ合衆国特許第
3921021号に説明されており、それは異なる動作
モードと、結果的により簡単な構造および動作回
路とを含んでいる。

発明の概要 この発明は、準交流表示セルのアレイと、直流
セルのアレイとによる表示パネルによつて、先行
技術の問題を解決するものであり、直流セルは、
交流表示セルを選択しかつアドレスするように動
作可能であり、選択された交流セルと直流セルと
の間の制御された相互作用によつて、選択的な表
示セルにグローを確立しあるいはこれらのセルか
ら選択的にグローを消去する。グローが一旦確立
されると、そのグローは、消去されるまで、印加
された交流信号によつて維持される。

図面の説明 第１図は、この発明を具体化した表示パネルの
分解斜視図である。

第２図は、第１図のパネルの線２−２に沿つた
断面図であり、このパネルは組立てられた状態で
図示されている。

第３図は、絶縁層１３３が追加された、第２図
のパネルの一部の拡大図である。

第４図は、第１図のパネルおよびそれが動作さ
れ得るシステムの概略図である。

第５図は、この発明を具体化したパネルを動作
させる際に用いてもよい１組の電気信号を表わし
たものである。

好ましい実施例の説明 ここに説明される表示パネルは、特許番号第
3989981号、4035689号、3875474号および3821586
号を含む多数のアメリカ合衆国特許に説明されか
つ請求の範囲に記載されている形式の自己走査パ
ネルの構造的な特徴を利用しており、これらのア
メリカ合衆国特許が援用されてここに取入れられ
ている。また、1977年にアカデミツク・プレス
（Academic Press）によつて発行され、“撮像お
よび表示における進歩、第３巻（ADVANCES
IN IMAGE PICKUP AND DISPLAY
Vol.3）″と題された書籍が援用によつてここに取
入れられており、これは自己走査パネルの構造お
よび動作の詳細を説明している。さらに、
“SINGLE−REGISTER SELF−SCAN
PANEL DISPLAY THEORY OF
OPERATION”と題されたバロース・コーポレ
ーシヨンの定期出版物No.S101Cと、“SELF−
SCAN PANEL DISPLAY SUBSYSTEMS
THEORY OF OPERATION”と題されたNo.
S104Dと、“SELF−SCAN PANEL
DISPLAYS TIMING REQUIREMENTS”と
題されたNo.S102Eとが援用されてここに取入れら
れている。

この発明の一実施例を表わす表示パネル１０
は、絶縁底板または基板２０と、ガラス面板３０
とからなるガス充填容器を含み、この容器は、そ
の内部表面を見せるために第１図において傾けら
れて示されている。これらの板は、板の間にガス
充填空間および種々の電極を残しながら、表示セ
ル９４とリセツトおよび活性保持したセルとを囲
む閉周縁に沿つて一体に封着固定される。この底
板は、複数の比較的深い平行な溝４０が形成され
た上部表面３２を有しており、これらの溝の各々
には、たとえば線５０のような走査／アドレス陽
極電極が収容されかつ固定されている。

複数の線６０の形で複数の走査陰極電極が、底
板の上部表面の比較的浅い溝７０に収容されてい
る。この溝７０と走査陰極６０とは、溝４０と走
査陽極５０とに対して交差するように配置され、
中間の気体領域は走査セルを規定する。

走査陰極６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃなどは、走査
サイクルにおいて順に付勢され得る一連の陰極を
形成し、陰極６０Ａがその走査サイクルにおいて
最初に付勢される陰極である。

リセツト陰極細線または線６２が、第１の走査
陰極６０Ａに隣接して、底板の上部表面にある溝
６４に配置され、そのために、この線６２が付勢
されたときに、線６２は、説明される走査サイク
ルの初めに、励起された粒子を陰極６０Ａに与え
る。リセツト陰極は、リセツトセルの列を提供す
る。これらのリセツトセルは、各走査サイクルの
初めにオンされまたは付勢され、そしてそれら
は、陰極６０Ａに関連する走査セルの最初の列の
オンを促進する。さらに、１つまたはそれ以上の
活性保持セルが、必要に応じてこれらのリセツト
セルに対して作動的な関係で設けられ、このよう
な活性保持セルは、互いに作動的な関係で底板の
溝に適宜位置決めされた陽極６７と陰極６８とか
ら構成される。通常、この活性保持セルは、いつ
も付勢されていて、そのために、第１の電子の発
生源が、リセツトセルとともに動作するようにい
つも存在する。活性保持セルは必要に応じてパネ
ル全体に分散されてもよい。

パネル１０においては、陰極６０または少なく
とも走査セル中に配置されるその部分６１が、陰
極上に配置されかつ以下に説明される電極８０か
ら、均一に間隔が隔てられるのが望ましい。ま
た、陰極グローが、陰極の動作部分６１から中間
部分に拡がるのを防止するための手段を設けるの
が望ましい。これらの条件は、底板２０の上部表
面上に、溝のある薄い絶縁薄板７４を設けること
によつて充足される。薄板７４にある溝７６は、
陰極の部分６１上に横たわり、その薄板の下部表
面は、陰極の中間部分に接触しておりまたは陰極
グローが１つの動作部分６１から次のものへ陰極
に沿つて広がらないほどこれらの部分に近接して
いる。あるいは、薄板７４は、溝よりもむしろ陰
極部分６１ごとに分けられた開口を有することが
でき、そしてそれは薄板ではなく、スクリーン印
刷層として有利に形成することができる。

ここまで説明したパネルの部分は、底板組立体
を含んでいる。これは、パネルの直流部分および
走査ならびにアドレス部分である。

準交流組立体である、すなわち交流および直流
の特徴を有する、パネルの第２の部分が、底板組
立体に隣接している。パネルのこの部分は、薄い
金属板８０の形態の電極を含んでおり、この金属
板８０は、各々が走査セルの１つに被さる比較的
小さな孔９２からなる行および列のアレイを有し
ている。板８０は、陰極６０に近接して位置決め
され、かつ絶縁薄板または層７４上に載せられて
いる。層７４は代わりに、所望であれば、板８０
の下部表面８４上に形成されてもよい。電極板８
０は、そこへの電気的接続を行なうためのコンタ
クト部８８を含んでいる。

ここで注目すべきことは、パネル１０の動作に
際して、走査陽極５０と走査陰極６０とが１次電
流経路を規定し、かつ電極８０と陰極６０とが２
次電流経路を規定するということである。

孔９２よりかなり大きな孔９４からなる行およ
び列を有する、孔の形成された板または薄板また
は層８６が、板８０に隣接しており、かつ好まし
くはその上部表面に接触している。孔９４は、パ
ネル１０の表示セルを含んでいる。薄板８６は、
第２図に示されるように絶縁材料から構成されて
もよく、あるいは第３図に示されるように金属で
構成されてもよく、そしてもしも金属で構成され
れば、板８０および８６は、必要に応じてそして
可能であれば、一体のものとして作られてもよ
い。

準交流組立体はまた、面板組立体を含んでお
り、この面板組立体は、幅狭導体１１０ととも
に、板３０の内部表面上に単一の大面積透明導電
電極１００を含み、この幅狭導体１１０はその導
電性を増すために、導電的に接触して電極層１０
０を囲みかつ補強する。所望であれば、補強導体
１１０はまた、電極１００上に細かい水平および
垂直導体部分の網目を含んでもよく、その網目の
開口は、表示セル９４に対して整列させられる。
導体１１０は、そこへの外部接続がなされ得る部
分１１４を含む。大面積電極１００は、板８６の
表示セル９４のアレイ全体上に横たわるのに十分
な面積のものである。ガラスないしその類似物の
絶縁コーテイング１２０が電極１００を覆つてい
る。

もしも絶縁コーテイング１２０の材料が安定し
た電気的動作特性をもたらしかつパネル動作に悪
影響を及ぼす動作を含んでいないならば、それは
コーテイングされる必要はない。しかしながら、
酸化マグネシウムあるいは酸化トリウムやその類
似物の誘電体層１３２でガラス層１２０をコーテ
イングするのが望ましいかもしれない。

パネル１０において、板８６における孔９４
は、表示セルを含んでおり、そして、第２図に示
されているように、各表示セルは、絶縁層１３２
の一部によつて形成された一方の端壁１３４と、
板８０の上部表面の一部によつて形成された反対
側の端壁１３６とを有している。セルの均一性を
もたらしかつスパツタリングを最少限にするため
に、層１３２の材料のコーテイングはまた、第３
図に示される層１３３のように、各表示セル９４
の底部または下部壁１３６上に施されるべきであ
る。

現在では、絶縁層１２０および１３２が共に層
１３３よりも大きな厚みを有する点において、孔
すなわちセル９４が非対称的であるなら、パネル
の最適動作が達成されるようである。実際に、層
１３３は層１３２よりも一層薄いものであつても
い。したがつて、各セル９４の下部端壁１３６は
セルに対して非常に高い容量性結合を有し、そし
て層１３３は、以下に説明する動作において結果
的に最小の壁電荷のみを形成する。構成のある態
様においては、層１３２および層１３３は蒸着処
理によつて形成されてもよく、そして層１３３
は、完全に連続しないほど薄くてもよく、それは
望ましい品質である。しかしながら、いずれにし
ても、セルのこの壁の性質は、金属板８０の孔９
２によつて影響を受ける。

パネル１０に充填するガスは、好ましくは、約
400torrの圧力で、たとえばネオンおよび少量の
キセノンのペニング（Penning）ガス混合物であ
る。パネルが組立てられかつ空にされたとき、底
板２０に固着された管２４（第２図）を通して充
填ガスが導入され、あるいはこのとき非管状構造
が用いられてもよい。

表示パネル１０の概略的な描写およびそのパネ
ルを動作させるための回路が第４図に示されてい
る。この回路は、活性保持セル６６のための電源
１７０と、リセツト陰極６２に結合された負のリ
セツトパルス源１７２とを含んでいる。陰極６０
は、グループまたは相で接続されており、たとえ
ば、陰極３つごとに同一グループに接続されて、
３つのグループまたは相を形成しており、各グル
ープはそれ自身の陰極駆動回路１８０に接続され
ている。各グループごとに４つまたはそれ以上の
陰極を用いた、他の陰極のグループ化もまた採用
されてもよい。

走査陽極５０の各々は、適当な抵抗性経路（図
示せず）を介して、直流電源１８５と、アドレス
信号源１８６とに接続されて書込および消去動作
を実行する。アドレス信号源１８６は、コンピユ
ータや要求されるどのようなデコード回路が含ん
でもよく、または結合されてもよい。直流バイア
ス電源１８７は、板８０に結合され、さらに交互
に正および負の維持パルスの発生源１８８は、透
明な導電層１００に接続される。

第４図に示すシステムは、図面をできるだけわ
かりやすくかつ簡単にするために、詳細な点で完
全なものを意図したものではない。ダイオード、
抵抗、接地への接続および他の部品のような回路
素子は、当業者によつてそして先に挙げた刊行物
を参照することによつて容易に提供され得る。

ガス放電装置によつて要求される動作電位が、
用いられるガスの種類、ガス圧、電極サイズなら
びに間隔、セルの寸法などを含む多くの要素によ
つて決定されるということは当業者にとつて周知
である。パネル１０の動作が一般的な表現で説明
され、そして組立てられかつテストされた１つの
パネルのための典型的なパラメータがまた与えら
れるであろう。

このパネルの動作理論は、この時点で完全には
理解されておらず、かつこのパネルの仕事に携つ
ている者ないしそれを検討している者は、その動
作モードのすべての局面に必ずしも同意するもの
ではない。しかしながら、このパネルの一般的な
動作は、同業者がそれを製作しかつ使用すること
を可能にするのに十分なように説明されるであろ
う。

パネル１０の動作の簡単な説明は、走査セル７
２が、選択された走査周波数での列ごとの走査中
に付勢され、そして維持パネル１５０が列走査に
同期して電極１００に印加され、そのために走査
セルの各列が走査されているときに負および正の
維持パルスが電極１００に印加されるということ
である。

このような状態下において、特定の表示セルが
オンすることをデータ信号が指示すれば、当該表
示セルの下の走査セルを含む列が走査されている
ときに、選択された表示セルの下の走査セルが、
電極１００への正の維持パルスの印加に同期して
そしてその間一時的にオフされ、そしてその後再
びオンされ、そのために走査動作が正常に続行す
ることができる。この走査セルがオフしかつその
放電が減衰している期間中、その電極部分６１か
ら電極８０へ電子流が流れ、そして正の維持パル
スによつて選択された表示セル中へ電極８０の孔
を通して電子が引き出される。これらの効果の組
合わせが、表示セル中に多分生じるであろういく
らかの電流増加とともに、その選択された表示セ
ルの壁１３４上に負の壁電荷を発生し、そして負
の壁電荷によつて生じる電圧と次の負の維持パル
スの電圧との組合わせが、その選択された表示セ
ルにグロー放電を発生させる。この放電はさら
に、壁１３４上に正の壁電荷を発生させ、それは
次の正の維持パルスと組合わさつてグロー放電を
発生させ、そして同様の態様で、連続的な維持パ
ルスが連続的な放電を生じ、その選択されたセル
に結果的に目視可能なグローを発生する。

消去動作も同様である。消去に際して、書込の
際のように、選択された表示セルは、その下の走
査セルが走査されている間に応じて動作される
が、しかし消去信号は、負の維持パルスに同期し
てしかしその後に続いて印加される。消去動作の
ために、関連する走査セルは再び一時的にオフに
され、そして次いでオンにされ、走査セルの正常
な列毎の走査の妨害を避ける。それがオフの間、
電極部分６１のまわりで減衰している放電が、再
び電極８０へのそしてその電極の孔を通して表示
セル内への電子流を生じる。このことは、表示セ
ルの壁１３４上のそのときの正電荷（その電荷は
最も近い負の維持パルスによつて発生された）を
除去ないし中和し、そのために次の維持パルスが
グロー放電を発生させることはなく、そしてその
選択されたセルにおけるグローが終了するであろ
う。

第５図に示すように、走査セルの各列がパルス
１５４によつて付勢されているとき、負の維持パ
ルスが電極１００に印加され、そして正の維持パ
ルスがそれに続く。このことは、動作しているパ
ネルの都合の良い態様であり、付勢されている走
査セル列に対応する表示セル列において「オン」
である各表示セルを消去させること、および次い
で入力データがグローを要求する列における表示
セルを「オン」することを含んでいる。この手続
きは、各表示セル列を連続的に動作させて列に
「オン」セルのすべてをまず消去し、さらにその
後グローが望まれている列におけるこれらのセル
を「オン」することによつて、これらの列のすべ
てが走査されるまで続行する。

パネルのこの動作のより詳細な説明が、第４図
および第５図を参照して、そしてパネルの直流部
分と交流部分とを別々に考察し、次いでそれら２
つの部分の全体の動作を考察することによつてな
される。

第４図を参照して、そしてまず底板組立体を考
察すると、パネルのこの部分は先に挙げた特許お
よび刊行物に説明されている形式の自己走査パネ
ルの走査部の態様で走査機能を達成する。動作の
この態様において、活性保持セルが付勢され、そ
して走査陽極に電源１８５が接続され、そして適
当なオフバイアスに走査陰極が保持されると、ま
ず、リセツト陰極６２が付勢されて第１の陰極６
０Ａに隣接するリセツトセル列をグロー放電させ
る。このリセツトセル列は、活性保持セルによつ
て与えられる励起された粒子の手助けでオンされ
る。次に、第１の陰極６０Ａが陰極駆動回路１８
０から付勢され、そして陰極６０Ａに関連する走
査セルの第１列が、リセツトセル列によ与えられ
る励起された粒子の手助けでオンされる。陰極６
０Ｂ，６０Ｃなどを同様に付勢することによつ
て、次々と、走査セルの各列が順に、走査サイク
ルにおける行列によつて与えられる励起粒子の手
助けでオンされる。

自己走査パネルの特徴である底板２０にある溝
４０は、走査セルの連続的な列間のガスの連通を
与え、そのためにそのようなセル列の各々が次の
ものとガス連通状態にある。また、第４図におけ
る陰極駆動回路１８０の各々が、たとえ陰極３つ
ずつ付勢するとしても、付勢された陰極のうちの
１つだけが次の先行する列からの励起された粒子
の手助けを受けているので、走査セルの１列だけ
が任意の時間にグロー放電を示すであろう。

各陰極線６０が付勢されると、順に、選択され
た陰極６０の部分６１と走査陽極５０との間に陰
極グローが発生し、そしてそのグローは、その陰
極線の部分６１を有利に取囲む。この陰極グロー
放電は、イオンや電子のような励起された粒子を
含み、そしてそれはまた準安定原子を含む。

第５図は、パネル１０を動作させる際に用いら
れる１組の信号を示している。これらの信号は、
リセツト陰極電圧パルス１５２と、走査陽極６０
の３つの相またはグループのための電圧パルス１
５４とを含んでいる。図示されたように、電極１
００に印加される維持信号１５０は、走査パルス
１５４に同期化され、そのために、走査セルの各
列がオンである時間内に負および正の双方の維持
パルスが印加され、その時間は20μsないし500μs
の範囲の期間であり、一般的には50μsが用いられ
ている。

準交流表示部分について考察すると、維持パル
ス１５０が面板電極１００に印加され、板８０は
正の直流電位に保持されている。これらのパルス
は、点火させかつグロー生じさせるのに十分な電
圧を表示セル９４に与えない。そして点火されな
い間すなわち「オフ」の間、これらのセルはそれ
らの壁１３４および１３６にどんな電荷も持た
ず、そして結果的にどんな壁電圧も生じない。

第５図における維持パルス列の時間Ａにおいて
表示セル９４が「オン」であれば、その壁１３４
は負の壁電圧を有するであろう。次の負の維持パ
ルスが印加されるとき、維持パルス電圧と壁電荷
電圧との合計がそのセルにおいて放電を生じさせ
るに十分なものとなり、壁１３４が陰極として作
用する。この放電によつて壁１３４上に正の電荷
が確立され、それは放電をすぐに終わらせかつ壁
１３４上に累積された正電荷を残す。続く正の維
持パルスが印加されるとき、維持パルス電圧と壁
電荷の電圧との合計が再びそのセルにおいて放電
を生じさせるのに十分なものとなり、壁１３４が
陽極として作用する。この放電が壁１３４上に負
の電荷を残し、その電荷は、次の負の維持パルス
が印加されるときセルが他の放電を発生させるこ
とができるようにし、そして交互に方向づけられ
たグロー放電のこの過程と、反対極性の交替壁電
荷とは、連続する維持パルスの各々によつて続行
する。

先に注目したように、板８０の表示セルへの容
量性結合が大きいので、層１３３があつても、壁
電荷のために感知できるほどのどのような電圧も
なく、そしてそのために壁１３６上の電荷はその
過程には入らない。このことの１つの重要な利点
は、壁１３４上の壁電荷は走査セルに生じる作用
によつて非常に制御しやすく、そのために選択的
な書込および消去が達成され得るということであ
る。

全体のパネルの動作について、維持パルスが交
流電極１００に印加され、そのためにこの電極が
正および負の電圧パルスを交互に伝え、そして書
込または消去動作が望まれるとき、パネルの直流
部分における走査動作が、リセツトセルの列をオ
ンさせさらにその後陰極６０Ａに関連する第１列
から始まつて走査セル列を連続的にオンさせるこ
とによつて、開始される。

印加されたデータ信号が、第１の走査セル列に
関連する任意の表示セル９４がオンされることを
指示すれば、走査セルの第１の列が付勢されてい
るので、すべての走査／アドレス陽極５０が消去
パルス１６２を受け、さらにその後すぐに、オン
されるべき表示セルの下にある走査／アドレス陽
極５０が書込パルスを受ける。消去および書込パ
ルスの双方は、それらが印加される陽極５０を、
走査セルのための維持電位より低くかつ金属板８
０上のバイアス電位よりいくらか低い電圧にす
る。これらのパルスは、したがつて、選択された
走査陽極５０とそれの走査陰極６０との間の電流
の流れを一時的に中断させ、そして事実上、これ
らの電極によつて規定される走査セルを一時的に
オフさせる。しかしながら、このパルスが終わる
とき、その走査セルは再びオンし、そのために再
び走査動作は続行することができる。

走査セルが書込または消去パルスによつて一時
的にオフされている期間中、その陰極に関連する
放電が減衰し始め、この付勢された陰極線を囲む
放電に存在する電子が陰極から引き出されかつ金
属板８０方向に加速される。これらの電子のいく
つかは、準安定原子の衝突や他の２次効果によつ
て生じる他の電子と同様に、金属板８０の孔９２
を通つて、そして関連の表示セル中へと通過し、
そしてその表示セルの正加速フイールドの影響下
に入る。

消去動作の場合には、「オン」状態にある適当
な列の表示セルに対し、負の維持パルスの終わり
の直後に消去パルスの印加を必要とし、それらの
壁１３４は正電荷を保持し、その正電荷は、陰極
６０のその領域から壁へ電子を引き出し、そのた
めにこの正の壁電荷は中和されまたは消去され
る。このようにして、その列における「オン」セ
ルが消去される。既にオフの列の表示セルについ
ては、それらの壁１３４は充電されておらずした
がつてその消去パルスは感知できる作用を何ら有
していない。

書込動作の場合には、オフの表示セルに対し
て、正の維持パルスが印加されている間に書込パ
ルスの印加を必要とする一方で、どのような壁電
荷も存在しないので、その印加された正の維持電
圧パルスは陰極６０のその領域から壁１３４へ電
子を引き出し、その壁上に負の電荷を確立し、そ
のセルを次の負の維持パルスによつておよびその
後の連続的な維持パルスによつて点火できるよう
にする。このようにして書込パルスが印加された
「オフ」のセルは「オン」に切換わる。

その関連の走査陽極に書込パルスが印加されて
いるとき表示セルが既に「オン」であれば、その
壁１３４はその正の維持パルスの間、既に負の電
荷を発生し、書込パルスの印加からの電子の存在
はそのセルにほとんど影響しないであろう。

したがつて、書込および消去の双方は、走査陽
極方向への正常なフイールド勾配の終わりまたは
消滅の同時的な発生と、その表示セルに近い領域
の荷電粒子群（減衰放電からの本来的な荷電粒子
または準安定衝突および他の２次効果からの派生
的な粒子あるいはその両方のいずれかの形態で）
の持続性と、その表示セルの方向への正の加速フ
イールドの存在とを含んでいる。また、書込およ
び消去の双方は、各セルの絶縁壁表面の方向へ荷
電粒子を向けるため、作用されている表示セル中
の正のフイールド勾配の同時の存在を含み、これ
は維持パルスの存在におけるセルのオン−オフ状
態に対する重要な点である。

パネル１０における荷電粒子の流れは、このよ
うにして板８０上の電圧の存在および印加される
正の維持パルスまたは壁１３４上の正の壁電荷の
存在とともに、選択された走査陽極上の電圧の一
時的な減衰によつて影響される。このようにして
影響された電子の流れは、書込または消去の間、
セル壁１３４と付勢された走査陰極６０との間の
正の列グロー放電をトリガする。このことは、書
込の間、結果的にセル壁１３４上に負電荷をもた
らしそして必然的に負の壁電圧を確立し、この負
壁電圧はその後、次の負の維持パネルの電圧と組
合わさつて、上述のように、セルにおいて絶縁破
壊およびグローを生じる。そして、消去の間、既
に注目したように、壁１３４上に存在する正の壁
電荷の中和そして結果的な消去を生じる。

選択された表示セル９４における放電を始動し
または消去する方法、すなわち、選択されたセル
の電気的状態を「オフ」から「オン」にまたはそ
の逆に変化させるこの方法は、それらに関連する
走査セルの列が走査されているとき、各走査セル
列が順に付勢されるにつれて続行され、受信した
データ信号を保持し、その表示セルに可視メツセ
ージを与える。

書込シーケンスがすべての「オン」表示セルを
消去し、さらにその後、同じ列走査期間中に、ど
のセルが「オン」状態で持続すべきでも「オン」
にすることを含むものとして説明されたが、他の
書込シーケンスもまた用いることができる。した
がつて、「オン」状態で持続すべき列の表示セル
にまず書込信号を印加し、１列走査期間中に、続
いてその列の残りの表示セルに消去信号を印加す
ることができる。各表示セル列に適用されたこの
ようなシーケンスが、次々と、対応の走査列が付
勢されている間、表示セルに完全な可視表示パタ
ーンを結果的に生じるであろう。

同じように、その対応の走査セル列が走査され
ているので、各表示セル列の表示セルの任意の選
択されたものに選択的に書込またはそこから消去
することによつて選択的なオーバライトを行なう
ことができ、そしてこの選択的な書込および消去
は、その走査セルの列走査が進行しているので、
列走査が完了するまでその表示セルの列から列へ
続行することができる。

議論したように、書込および消去機能は異なる
時間に生じ、すなわち正の維持パルスの間に一方
がおよび負の維持パルスに続き他方が生じるの
で、走査セルの同じ走査中に書込および消去の両
方を行なうことができる。したがつて、１回の走
査の間に、「オン」にされるべきすべてのセルが
「オン」にされ、「オフ」にされるべきすべてのセ
ルが「オフ」にされ、そして表示されているパタ
ーンにおいて要求される任意の変化について、任
意の１つの後続の走査が表示層を完全に更新する
ことができる。

組立てられかつ満足に動作する１つのパネル１
０において、陰極線６０は約３ミル（１ミルは
１／1000インチ；１インチは2.54cm）の直径を有
し、板８０の孔９０は約３ミルの直径と約３ミル
の深さとを有し、陰極６０と板８０との間の間隔
は約８ミルであり、陰極６０と陽極５０との間の
間隔は約30ミルであり、表示セル９４は約15ミル
の径（または幅）と約４ミルの深さとを有し、そ
してセルはそのセンタからセンタまで約20ミルの
間隔を有する。ガスは、9.98％のネオンと0.2％
のキセノンとを約400torrの圧力で充填している。
層１２０および１３２は、共に、2μｍから40μｍ
の範囲（好ましくは約20μｍ）の厚みを有し、層
１３３は300Åから30000Å（好ましくは5000ない
し6000Å）の厚みを有する。

これらの機構的なパラメータを有するパネルの
ための、１組の動作可能な電気的なパラメータ
（すべての電圧が「オン」の走査陰極６０を基準
にされる）は次のとおりである。

１ 走査／アドレス陽極５０は、抵抗性経路を介
して約275ボルトの直流電源１８５に接続され、
そしてその陽極は、走査セルが「オン」のとき
約175ボルトの維持電位である。

２ 走査陰極は、約75ないし120ボルトのオフバ
イアス電圧と、約０ボルトのターンオン電圧と
を維持する。ターンオンパルスは、50μsないし
100μsの範囲の期間を有する。

３ 板８０上のバイアス電圧は、75ないし120ボ
ルトの範囲であり、好ましくは100ボルトであ
る。

４ 維持パルス１５０は、70ないし100ボルトの
範囲（90ボルトが好ましい電圧）で板８０上の
バイアス電位の上下の正および負の対称的な電
圧のずれを有し、そして周波数は５ないし30K
Hzの範囲である。各パルスは、5μsの持続時間
を有し、パルス間の間隔は10μsである。

５ 書込および消去パルス６０および１６２は、
「オン」のカソードに対して約100ボルトの負電
圧のずれを有し、書込パルスは好ましくは負の
維持パルスの後10μs以内に生じる。

注目すべきは、パルスに情報を書込みまたは消
去したいときに、パルス１０の下部の走査部分を
動作させることだけが必要であるということであ
る。このように、メツセージが書込まれまたは変
更された後、走査動作がオフにされることがで
き、そしてその後表示メツセージの変化が望まれ
るときにのみ再開される。

走査層は、パルスが動作している時間の短い部
分の間動作すればよいだけであるので、制限され
た陰極スパツタリングのみを示し、陰極スパツタ
リングを抑制するために水銀蒸気を含ませるよう
な特別な予防装置がとられない場合であつても、
パネルの合計動作時間は遂には長い寿命を示すで
あろう。したがつて、多くの応用のために、
McCanley特許すなわちアメリカ合衆国特許第
2991387号に教示されるような水銀蒸気の使用は
不必要である。

また、書込およひ消去中に維持パルス速度と走
査速度との間の同期化が要求されるが、書込みま
たは消去が行なわれていないとき、維持パルス速
度は表示の輝度を増加させまたは減少させるため
に有利に増加または減少され得る。

さらに、書込および消去中に同期化が要求され
る一方で、維持パルス速度は走査速度の倍数にな
ることができ、そしてなおも走査速度に同期化さ
れ、その場合、倍数の正および負の維持パルスは
各走査パルスの間に生じるであろう。そのような
場合、書込パルスは、正の維持パルスの任意のも
のの間に印加されなければならず、消去パルスは
負の維持パルスの任意のものの後に続く。

維持パルス速度はまた、走査速度のサブマルチ
プル（sub／multiple）であることができ、そし
てなおもそれに同期化される。そのような場合、
後の層の倍数の走査が表示セルの走査を完了する
ために要求される。したがつて、もしも維持パル
スの速度が走査速度の半分であれば、１組の維持
パルスは、２列が走査されている時間ごとに生
じ、そしてこれらの列のセルに書込またはそこか
ら消去することができる。走査が完了した後、第
２の走査が次いで、交互の列への書込およびそこ
からの消去を許容し、表示セルの完全な走査を行
なう。奇数列または実効列期間遅延は、２つの連
続的な走査の間、交互の列の書込および消去を行
なうであろう。同時に、走査速度の他のサブマル
チプルが用いられ、走査セルの対応する数の走査
が走査セルの１回の走査を達成する。

また、注目すべきは、書込パルスは正の維持パ
ルスの間に印加されるように説明されたが、これ
らのパルスの重なる時間は非常に短くすることが
できるということである。したがつて、書込パル
スは正の維持パルスの前縁または後縁に単にまた
がるだけでよく、ある場合には、またがつている
前縁が、隣接する表示セル間のクロストークに対
する増加されたマージンを与えることが見出され
ている。

同様に、消去パルスは、負の維持パルスの後に
生じるように説明されたが、負の維持パルスの後
縁にまたがることも可能であり、そしてこのこと
がクロストークに対する増加されたマージンを与
えることが見出されている。

表示セルにおいてグローが開始されるメカニズ
ムについて説明することが有益であろう。このメ
カニズムは「支持放電（supported discharge）」
の名称が与えられ、当の支持放電は、選択された
走査／アドレス陽極が書込パルスによつてオフさ
れるとき、陰極６０から板８０へ行なわれ、そし
て関連する陰極を囲むイオン化が減衰し始める。
この支持放電は、その減衰期間中持続するイオン
化のゆえに生じるものと考えられており、この時
間の間、準安定原子を含む衝突がいわゆる「ドー
タ（daughter）」の荷電粒子を発生する。陰極６
０から板８０の小さな孔を通つて壁１３４に至る
正の列放電または正の列状放電は、この支持放電
期間中に、電極１００に印加される正電圧の結果
として生じる。

このようにして、走査期間中、走査陽極５０お
よび走査陰極が１次動作電極を表わし、そしてた
とえ金属板８０が陰極６０に関して正のバイアス
電位に保持されていても、その電位は、走査陰極
と走査陽極とによつて達成される走査動作を乱す
ことがないようなものである。しかしながら、書
込パルスが以下されるとき生じるこの支持放電の
期間中、板８０上の正電位と陰極６０の接近した
間隔とは、走査サイクル中それと陰極６０との間
でグロー放電を生じるには不十分であるにもかか
わらず、壁１３４への正の列状放電に移行する放
電を支持し、それは表示セルに壁電荷を発生す
る。したがつて、走査陽極および陰極に関する板
８０上の電位と、板８０と陰極６０との間の間隔
とは、表示セルにおける正電位勾配と同じよう
に、支持放電および正の列状放電を達成する際の
重要な要素であるように思われる。さらに、この
ことは消去動作についても等しく真実である。

さらに、陰極６０の線形状（一般に断面円形で
ある）が電子および他の励起粒子をして陰極を取
囲ませ、そしてこれらの粒子はそれゆえに金属板
８０に近接して位置決めされる。このことはま
た、正の列状放電と、表示セルにおけるグローの
速い発生とを助長するが、この動作を助長する他
の形状の陰極が用いられてもよい。

この発明の前述の説明から見て、動作の所望の
態様が達成される限り、説明された特定の構造に
おける変更がなされ得るということが当業者にと
つて明らかであろう。一例として、直流セルと準
交流セルとの間に配置された電極配列は、走査放
電からの電子のような荷電粒子を引きつけそして
表示セル壁に帯電させることが要求されるので、
書込または消去パルスがあるときを除いて表示セ
ルを乱すことなしに走査機能が生じ続けることが
できる限り、この目的を達成する任意の電極配列
が採用されてもよい。このようにして、適宜整列
されかつ位置決めされた金属化部を有する１つま
たはそれ以上の絶縁板によつて所要の機能が得ら
れるので、電極８０は必ずしも金属板でなくても
よい。また、既に注目したように、陰極６０は、
選択された表示セルにグローを与えるために陰極
と他の電極との間で所要の相互関係が達成される
限り、線である必要はなく他の形態を有すること
ができる。

表示セルの選択およびアドレス指定ならびにそ
のような表示セルにおける表示グローの維持に関
連するこの発明の原理は、上述のもの以外の表示
装置において利用されてもよいということがまた
明らかである。特に、これらの原理は、１つのセ
ルまたは多数のセルを有する装置に応用され得
る。また、表示パネルはセルの異なるフイールド
または領域を用いてもよく、共通の走査陰極とと
もにあるいはそれなしで、そのようなフイールド
の各々は別々にアドレス可能である。さらに、パ
ネルは、アドレス可能なフイールドと、固定され
たパターンを有する他の部分とを含むことがで
き、同じ表示媒体で固定および可変データないし
パターンの両方を表示することができる。

この発明は多くの利点を有する。１つの利点
は、比較的簡単なパネル構造および回路動作で、
表示パネルがセルアドレスおよびメモリを提供す
るということである。さらに、パネルは表示セル
ごとの別々の電極を必要とせず、かつ表示セルは
板８６の薄い分割線によつてのみ分離されるの
で、高いセル密度を達成することができ、そのた
めにこのパネルにおいて比較的多くのキヤラクタ
ないし他のパターンを表示させることができる。
他の利点は前述の説明から明らかであろう。