JPH09270198A - アナログ・データ蓄積素子用アドレス構体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】イオン化可能ガス媒体を用いて、表示素子や蓄
積素子をアドレス指定する構体において、このガスがイ
オン化状態から非イオン化状態に戻るのに要する消失時
間を短縮する。 【解決手段】電極３０、６２間に電位差を与えて、チャ
ンネル２０内のイオン化可能ガス媒体をイオン化してア
ドレス指定するが、このガス媒体に水素又は窒素を混合
して、消失時間を短縮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ蓄積素子を
構成する装置、特に、消失時間が短縮したイオン化可能
ガス混合物を用いて蓄積素子配列をアドレス指定するア
ドレス構体に関する。

【０００２】

【従来の技術】データ蓄積素子を用いるシステムには、
例えば、ビデオ・カメラや画像表示器がある。かかるシ
ステムは、蓄積素子にデータを供給したり、蓄積素子か
らデータを回収するアドレス機構を具えている。本発明
の一実施例が意図する形式のシステムは、蓄積素子（蓄
積要素）又は表示素子（表示要素）が光パターン・デー
タを蓄積する汎用フラット・パネル（平面）表示器であ
る。なお、蓄積機能を有する表示素子は、蓄積素子に含
まれる。

【０００３】フラット・パネル表示器は、表示面の視界
領域にわたって配置された多くの表示要素を具えてい
る。フラット・パネル表示システムは、画像を表示する
のに陰極線管を必要としないので、望ましい。陰極線管
は、その大きさ、壊れやすさ、高圧駆動回路を必要とす
る点から望ましくない。

【０００４】ある形式のフラット・パネル表示システム
では、行列に配置された多数の液晶セル、即ち、表示素
子を直接的にマルチプレックス（選択）するアドレス構
体を用いている。ここでは、液晶セルの各々を１対の電
気的導体間に配置する。これら電気的導体は、液晶セル
に対して選択電圧信号及び非選択電圧信号を選択的に供
給して、その光学的な特性を変化させて、液晶セルが発
生する画像の明度を変化させる。閉じた容積内に包含さ
れるイオン化可能（な）ガスを用いて、これら選択及び
非選択電圧信号が液晶表示器に供給される。このガス
は、電気的なスイッチとして機能して、イオン化のとき
の導電状態と、非イオン化のときの非導電状態との間で
変化する。

【０００５】液晶表示パネルのアドレス指定性能、即
ち、単一フレーム時間内にアドレス指定できる水平ライ
ンの数は、データ・セットアップ時間、データ補足時
間、及びイオン化可能ガスの消失（decay ）時間の合計
により決まる。イオン化可能ガスがイオン化の導電（導
通）状態から非イオン化の非導電（非導通）状態までに
変化するのにかかる時間として定義する消失時間は、ク
ロストークを補償するために、水平ライン・アドレス指
定期間の半分よりも一般的には短くなければならない。
最低限、消失時間は、１水平ラインのアドレス指定時間
よりも短くなければならない。フレーム・レートが６０
Ｈｚの場合、これは、イオン化可能ガスの消失時間が約
８〜３２マイクロ秒であることを意味する。

【０００６】本願出願人に譲渡されたブザック等の米国
特許第４８９５１４９号、及びブザックの米国特許第５
０７７５５３号に開示されている如きフラット・パネル
表示システムは、既知の有益な特性のために、イオン化
可能ガスとしてヘリウムを用いている。特に、純粋なヘ
リウムは、温度及び圧力の如き種々の物理的なパラメー
タに応じて、約１６〜２４マイクロ秒で消失する。

【０００７】これら従来のフラット・パネル表示システ
ムにおいて、エネルギーを受けて、純粋なヘリウム・ガ
スを導電状態にイオン化して、即ち、帯電分子及び中性
分子の混合状態にして、ヘリウム・ガスと動作的に関連
した電極により、電子の形態の電気的スイッチを形成す
る。これら電極に電圧が供給されたときに生じた電子が
励起して、ヘリウム・ガス分子のイオン化を行う。

【０００８】接地電位を電極に供給した後、ヘリウム・
イオンが電子と再結合するか、閉じた容積の壁にヘリウ
ム・イオンが衝突することにより、イオン化したガス分
子は、イオン化状態から非イオン化状態に戻る。イオン
及び電子が再結合すると、ヘリウム分子は、励起した中
性ヘリウム分子を形成でき、これら中性ヘリウム分子が
更に消失して、接地状態における励起したメタステーブ
ル・ヘリウム分子及びヘリウム分子を形成できる。励起
したメタステーブル・ヘリウム分子は、双極子遷移を介
して放射的には消失しないが、その代わりとして、互い
に衝突して接地状態におけるヘリウム・イオン及び電子
の対と中性ヘリウム原子とを生じるか、表示パネルの壁
と衝突するか、又は高次の多極遷移により消失する。こ
れらヘリウム・イオン及び電子の対が発生することによ
り、２次イオン化が生じて、ガス導電性を保つので、消
失時間が延びる。このイオン化ガス消失時間は、電極の
除去によりイオン化ガスが非イオン化状態に戻る時間を
表す。

【０００９】したがって、ヘリウム・ガスの消失時間
は、初期イオン化過程の２次イオン化又はアフタグロー
における励起したメタステーブル・ヘリウム分子の時間
に依存する密度により主に制御されると考えられる。

【００１０】この消失時間は、ＮＴＳＣテレビジョン及
びＶＧＡ分解能のコンピュータ・モニタの如きアプリケ
ーションにとっては充分なものである。しかし、純粋な
ヘリウムの消失時間は、１６ミリ秒内に１０２４ライン
をアドレス指定する高分解能テレビジョン（ＨＤＴＶ）
やコンピュータ・ワークステーション・モニタの如く、
高速のアドレス指定時間性能が要求されるアプリケーシ
ョンには充分なものではない。

【００１１】従来技術においては、純粋なヘリウム・ガ
スの消失時間を短縮するいくつかの処置が用いられてき
た。ある方法では、拡散速度を早くして、メタステーブ
ル分子の衝突レートを加速することによって、消失時間
を短縮させた。しかし、拡散速度を早くすることは、液
晶表示器の動作温度を大幅に上昇させるので、表示パネ
ルの動作性が損なわれる。よって、この技術は、代替に
は適さない。

【００１２】メタステーブル・ヘリウム分子の消失時間
を短縮する別の既知の方法は、キセノン又はネオン等の
希ガスをヘリウム・ガスの閉じた容積内に付加して、ペ
ニング又はケンチング混合物（Penning and Quenching
mixture ）としての既知の化合（組み合わせ）におい
て、パネル表示システム用の電気的スイッチを形成する
必要がある。希ガスを付加することにより、メタステー
ブル状態にて生じるヘリウム分子の消失を少なくし、イ
オン化可能ガス混合物の全体的な消失時間を短縮する。
これは、イオン化可能ガス混合物が含んでおり、消失す
べきメタステーブル分子が、同じ分子量の純粋ヘリウム
・イオン化ガスよりもわずかなためである。

【発明が解決しようとする課題】

【００１３】かかるペニング又はケンチング混合物を構
成するために希ガスをイオン化可能ガスに付加する方法
には、多くの欠点がある。第１に、閉じた容積内のイオ
ン化可能ガスの密度が低下すると、電気的スイッチとし
て動作するにはイオン化可能ガスの効力が低下する。

【００１４】第２に、総ての希ガスには、固有のメタス
テーブル状態がある。付加した希ガスの２個のメタステ
ーブル分子間の衝突の結果、イオン・電子対が構成され
る。よって、チャンネル内の２次イオン化が持続する。

【００１５】第３に、希ガスの付加は、２次イオン化を
起こすイオン・電子対を形成するヘリウム・メタステー
ブル分子間の衝突数が大幅に減少する。

【００１６】かかるペニング又はケンチング混合物に関
連した第４の欠点は、電極材料の「スパッタリング」に
より陰極の寿命が短縮することである。増加したスパッ
タリングの基礎となる仕組みは、ガス・イオンが衝突し
たときに、本来的に２倍になる。第１に、キセノンやネ
オン等の重い希ガス原子の極微量の付加でさえ、スパッ
タリングを大幅に増加させる。これは、イオン化ガス混
合物が最低電位エネルギーの状態になると、陰極に衝突
するイオンの多くが、ペニング又はケンチング混合物に
おけるキセノン又はネオンである微量ガスであるという
現象に基づく。第２に、キセノン及びネオン等の重い希
ガスは、軽いヘリウム原子の「単一ノックオン・レジー
ム」スパッタリングよりも大きな表示パネル面の腐食を
生じる「線形カスケード・レジーム」にてスパッタリン
グを行う。重い希ガスの「線形カスケード・レジーム」
スパッタリングにより生じた腐食は、表示パネルの寿命
を大幅に短縮させる。

【００１７】第５の欠点は、陰極を衝撃した後に、キセ
ノン又はネオン・イオンが消滅して、電極にスパッタリ
ングが生じる。スパッタリングを起こすイオンが消滅す
るので、背景のヘリウムではなく微量の成分が消耗され
る。微量分子の損失により、システムは、純粋ヘリウム
を用いた場合と、消失時間が対応して長くなる場合との
一方に戻る。

【００１８】純粋ヘリウム、及びケンチング又はペニン
グ混合物のいくつかの欠点を克服するために開発された
システムがある。かかるシステムでは、イオン化可能ガ
ス媒体が、単一イオン化炭素分子の如き衝突的にマッチ
した（衝突により釣り合った）分子成分を含んでいる。
これは、本願出願人に譲渡された米国特許出願第０８／
４２４６９７号「消失時間が短縮したイオン化可能ガス
混合物を用いたアドレス指定構体」に記載されている。
この米国特許出願に記載された衝突的にマッチした分子
は、２次イオン化を起こすイオン及び電子の対の生成を
防ぐことにより、イオン化可能ガス混合物の消失時間を
短縮している。

【００１９】衝突的にマッチした分子の付加による消失
時間のいくらかの短縮に関わらず、なお、これら既知の
イオン化可能ガス混合物の消失速度は、ＨＤＴＶ、ＸＧ
Ａ及びワークステーション・コンピュータ・モニタの如
き高分解能アプリケーションが必要とするアドレス指定
時間に揃うことがない。さらに、成分ガスの正確な容積
特性は、満足に動作するために微量成分が迅速に消費さ
れる環境に一致しなければならない。その結果、混合物
の安定性がなくなる。

【００２０】よって、依然、表示構体をアドレス指定の
ために、そして、その各成分の濃度における変動の範囲
又は許容範囲を拡大し、ガス混合物を一層安定させるた
めに、ガス混合物の消失時間を加速する必要性がある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】従来技術のこれら及び他
の問題を解決するため、本発明は、データ信号を蓄積す
るアナログ・データ蓄積素子をアドレス指定するシステ
ムにおいて、消失時間、即ち、イオン化可能ガス媒体を
イオン化状態から非イオン化状態に戻すのに必要な時間
を短縮する装置及び方法に関する。本発明を用いたアド
レス・システムにおいては、イオン化手段は、選択的に
イオン化可能ガス媒体をイオン化状態として、電子及び
イオンを与え、データ要素（蓄積素子又は表示素子）及
び電気的基準との間の電気的接続を完成させて、データ
要素を選択的にアドレス指定する。また、このイオン化
手段は、選択的に、イオン化可能ガス媒体がイオン化状
態から非イオン化状態に戻れるようにする。データ素子
及び電気的基準は、離間した電気導体と共にイオン化可
能ガス媒体と機能的に関連する。よって、そのイオン化
形態において、イオン化可能ガス混合物は、給電状態に
てデータ素子をアドレス指定して電気的接続を行う電気
スイッチとして機能する自由電子及びイオンを含んでい
る。

【００２２】本明細書では、イオン化状態とは、イオン
化可能ガス混合物の導電状態をいい、これは、少なくと
もしきい値導電性であり、イオン化可能ガス媒体と機能
的に関連し離間した電気導体に電圧が供給された際に得
られる電子の形態でエネルギーを受けて、割り込み可能
な電気スイッチを構成する。イオン化可能ガス混合物
は、イオン化可能ガス混合物の成分の中性分子に再結合
又は衝突的に消失した結果の加速した消失過程により、
導電状態、即ち、イオン化状態から、非導電状態、即
ち、非イオン化状態に切り替わる。よって、総合導電性
は、「非イオン化」しきい値導電性未満となる。本明細
書で用いる如く、非イオン化状態とは、蓄積したアナロ
グ電圧が全体の１０パーセント未満で変化するのを防止
するイオン化可能ガス混合物により、非導電状態となる
ことをいう。

【００２３】本発明によれば、アークの形成の如く非制
御又は他のブレークダウンを起こさない所定電圧にてイ
オン化される分子を有する第１及び第２イオン化可能分
子を含むガス混合物として、ガス媒体を与える。本明細
書で用いる如く、非制御のブレークダウンとは、外部の
電子回路で制御できない導体及び／又は割り込み可能な
電気的接続における電流密度のことである。

【００２４】第１イオン化可能成分の分子は、遷移期間
よりも長いメタステーブル状態になることなく、イオン
化状態から非イオン化状態への戻りにより、特徴付けら
れる。本明細書で用いる如く、遷移（瞬間）的なメタス
テーブル状態とは、イオン化状態から非イオン化状態に
戻るときに、メタステーブル状態が充分に長くない場合
も含め、第２イオン化可能成分の分子のメタステーブル
状態の寿命の２分の１未満である第１イオン化可能成分
の分子により受けるメタステーブル寿命のことである。

【００２５】第２イオン化可能成分の分子は、遷移期間
よりも長い特徴的メタステーブル状態となる。本明細書
で用いる如く、かかるメタステーブル状態は、特徴的な
中性の励起状態をいい、ここでは、双極子遷移は、イオ
ン化状態から非イオン化状態に戻る際に、接地状態にな
ることがない。代わりに、メタステーブル分子は、代表
的には、消失時間を延ばす２次イオン化となるイオン及
び電子の対を形成する衝突を介して消失する。

【００２６】本発明は、更に、ガス混合物において、第
１イオン化可能成分の分子が充分な量だけ存在して、イ
オン化可能ガス媒体がイオン化状態から非イオン化状態
に戻る際に、励起したメタステーブル分子間の２次イオ
ン化を生じる衝突の発生を減らす。よって、イオン化状
態から非イオン化状態にイオン化可能ガス媒体が戻るの
に必要な時間が短縮する。この後すぐに説明する全体的
なアドレス指定構体の記載の後に、このガス混合物につ
いて一層詳細に説明する。

【００２７】以下、２つの実施例を参照して、本発明を
更に説明する。

【００２８】本発明の第１実施例は、直視型アプリケー
ション又は投射型アプリケーションに利用できる高分解
能フラット・パネル表示システムに実現したアドレス構
体を具えている。この表示システムは、視野領域にわた
って配置したデータ蓄積素子又は表示素子の配列を形成
する表示面を有する表示パネルを含んでいる。表示素子
の各々は、ヘリウム及び窒素又は水素の混合物の如く消
失時間が短縮し局部的な量のイオン化可能ガス混合物
と、ネマチック液晶の如き電気光学材料とを具えてい
る。これらは、協動して、表示要素が配置された電気光
学材料の領域を伝搬し、外部で発生した光を変調する。

【００２９】本発明の第２実施例は、アナログ情報を電
気的に書き込んだり、電気的に読み出せるメモリ素子の
一部として実施したアドレス構体を具えている。このメ
モリ素子は、データ蓄積素子、即ち、メモリ素子の配列
を含んでいる。これら素子の各々は、ヘリウム及び水素
又は窒素の如く消失時間の加速し局部的な量のイオン化
可能ガス混合物と、ガラス、プラスチック又は光伝導体
の如き誘電体材料とを含んでいる。これらイオン化可能
ガス混合物及び誘電体材料は、協動して、メモリ要素を
アドレス指定する方法を提供し、メモリ素子が信号を取
り込んだ方法に関係なく、そのメモリ素子に予め生じた
信号を読出す。

【００３０】これら両実施例において、蓄積素子は、行
及び列に配置されている。第１実施例においては、行が
ビデオ情報又はデータの１ラインを表し、第２実施例に
おいては、行が１組の独立した量のアナログ情報又はデ
ータを表す。（いずれの実施例においても、アドレス指
定された情報は、以下、「データ」という。）列は、デ
ータを受け、データ・ストローブ回路は、行走査形式
で、行ごとに列をアドレス指定する。

【００３１】第１実施例の表示パネル又は第２実施例の
メモリ素子は、互いに面同士が向かい合って配置された
第１及び第２離間基板を具えている。第１基板の内面に
沿って第１方向にほぼ延びている多数の重なっていない
電気導体は、これらに供給されるデータ駆動信号用の列
電極を形成する。第２基板の内面に設けられた多数の重
なっていないチャンネルは、第１方向をほぼ横切る方向
にて、その内面に沿って延びる。これら第１及び第２方
向は、好ましくは垂直及び水平方向に夫々沿っている。
基準電位電極及び行電極は、互いに電気的に絶縁してお
り、各チャンネルの内部の長手方向に沿って延び、これ
らの間に供給されるデータ・ストローブ信号を受ける。
これらチャンネルの各々は、消失時間の加速（短縮）さ
れたイオン化可能ガス混合物で満たされている。

【００３２】第１実施例の表示パネルにおいて、電気光
学的特性を有する材料の層と、誘電体材料の層とを、第
１及び第２基板の内面の間に配置する。なお、誘電体材
料層は、チャンネルを覆って、電気光学材料層及びイオ
ン化可能ガスの間の障壁を形成する。列電極及びチャン
ネルの重なった領域により表示素子を定めるので、これ
ら表示素子は、表示スクリーン上で点となる。好ましく
は、これら点は充分に小さく、互いに近接して配置され
るので、通常の観察状況で、観察者はこれら点を区別で
きない。

【００３３】表示パネルを上述のように構成するので、
各表示素子では、イオン化可能ガス混合物は、電気スイ
ッチとして機能し、この電気スイッチは、供給されるデ
ータ・ストローブ信号に応答して、導通状態、即ち、プ
ラズマ状態と、非導通状態、即ち、非イオン化状態との
間で変化する。列電極上のデータ駆動信号の大きさは、
表示画像の明るさに対応する。

【００３４】導電状態においては常に、イオン化ガス混
合物の領域が、分離されて配置された液晶材料領域内の
データ駆動信号の大きさを表す大きさのデータ電圧を転
送する。非導通で、非イオン化状態において、ガス混合
物により、液晶材料の空間的に配列された領域は、液晶
材料の消失時間で決まる期間にわたって、この液晶材料
のデータ電圧を保持できる。よって、イオン化可能ガス
混合物は、液晶材料の電圧を選択し蓄積できるので、グ
レイ・スケール及びカラー表示可能な表示システムを提
供できる。

【００３５】表示パネルにおいて、導通状態及び非導通
状態の間でイオン化可能ガス混合物を切り替えることに
より、表示素子を通過する光を変調できる。この光伝送
の変調は、供給されたデータ駆動信号の大きさにより決
まる。グレー・スケールの明度の特性を有するモノク
ロ、即ち、白黒表示システムは、この表示パネルの使用
により実現できる。

【００３６】制御可能なカラー明度のフルカラー表示シ
ステムは、白黒表示システム内にカラー・フィルタを配
置することにより実現できる。なお、このカラー・フィ
ルタは、表示素子と空間的に配列された３原色のスポッ
トのグループを含んでいる。よって、これらスポットの
グループと空間的に配列された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相対輝度で決まる色
の１つの画像ピクセルを表す。

【００３７】本発明による表示システムは、フィールド
・レートの広い範囲にわたって、完全にダイナミックで
グレー・スケールの画像を描画できる。この表示システ
ムは、簡単で頑丈な構造であり、表示スクリーン上を６
０Ｈｚのフィールド・レートでデータの少なくとも３０
００ラインをアドレス指定できるので、特に有利であ
る。

【００３８】第２実施例のメモリ素子において、誘電体
材料層のみを第１及び第２基板間に配置する。メモリ素
子は、列電極及びチャンネルの重なった領域により定ま
る。このメモリ素子を上述のように構成するので、各メ
モリ素子に対して、イオン化可能ガス混合物が電気スイ
ッチとして機能する。この電気スイッチは、供給された
データ・ストローブ信号に応答して、イオン化導通状態
と非イオン化非導通状態との間で切り替わる。

【００３９】データ駆動信号を供給する増幅器は、デー
タ書込みモードにて列電極駆動増幅器として構成され、
データ読出しモードにて列電極検知増幅器として構成さ
れる。

【００４０】データ読出しモードにおいて、領域に関連
した列電極検知増幅器は、イオン化したガス混合物の領
域に空間的に配列された表面に対向する誘電体材料層の
表面に基準電圧を供給する。ガス混合物が非導通状態に
戻ると、誘電体材料の電圧の変化は、予め書き込んだデ
ータ電圧に比例し、列電極検知増幅器の出力端に現れ
る。これは、メモリ素子のデータ読出しモードを表す。

【００４１】イオン化状態から非イオン化状態へのガス
分子の消失は、イオンとガス内の電子との再結合、又は
閉ざされた容積の壁と又は互いの衝突を必要とする。再
結合期間中に形成された励起した中性ヘリウム又は他の
適切なガス分子（以下、第２イオン化可能成分という）
は、消失して、励起したヘリウム・メタステーブル分子
を形成する。

【００４２】ヘリウム又は本発明により得られた第２イ
オン化可能成分の他の適切なガス分子に付加し、ガス混
合物の消失時間を加速するのに寄与する付加ガス分子
（以下、第１イオン化可能成分という）の特性には、容
易な再結合特性と、過度状態以上のメタステーブル状態
へ遷移をすることなく中性接地状態への遷移とがある。
よって、これら付加ガスは、加速した速度で、接地状態
に放射的に消失する。したがって、エネルギーがイオン
化可能ガス混合物から分離し、付加的な自由電化の形成
を最少にし、望ましくないメタステーブル分子の関連し
た２次イオン化特性を最小にする。なお、これら望まし
くないメタステーブル分子は衝突して、イオン・電子対
を形成し、ガス混合物の消失時間を伸ばす。

【００４３】ガス混合物の第１イオン化可能成分は、好
ましくは、約３０電子ボルトよりも高くないしきい値イ
オン化電位により特徴付けた分子を含んでいる。ガス混
合物の第１イオン化可能成分の分子は、窒素を含んでも
よく、好ましくは、水素を含んでもよい。

【００４４】本発明によるガス混合物の第２イオン化可
能成分は、好ましくは、約４電子ボルトよりも高いイオ
ン化電位の貴ガスを含んでいる。第２イオン化可能成分
の分子は、適切なイオン化電位の貴ガスを含んでもよ
い。かかる貴ガスには、ヘリウム、ネオン、キセノン、
クリプトン及びアルゴンがある。

【００４５】第１イオン化可能混合物の所望の濃度を維
持するために、ガス混合物と連絡している貯蔵室からの
第１イオン化可能混合物の分子を周期的で適切な加熱に
より分配して、ガス混合物内の分子を分配して、所望の
釣り合いを維持してもよい。代わりに、貯蔵室を周期的
に解放して、第１イオン化可能成分の分子を分配して、
適切な所定量に分配してもよい。また、代わりに、第２
イオン化可能成分を伴った第１イオン化可能成分の平衡
蒸気圧の貯蔵室により分子を与えてもよい。

【００４６】本発明によるガス混合物は、所定量の衝突
的にマッチした（衝突により釣り合った）イオン化分子
を更に含んでもよい。これらイオン化分子は、衝突的に
マッチしたイオン化分子と衝突するイオン原子分子とな
る。衝突的にマッチしたイオン化分子は、炭素を含んで
もよく、好適には、一酸化炭素、二酸化炭素、四沸化炭
素、メタン、炭素を含む表面から気化した炭素蒸気など
の炭素を含む成分であってもよい。

【００４７】顕著な特徴は、表示パネルの寿命を大幅に
短くするペニング及びケンチング混合物の如きある従来
の反応性プラズマ・ガスの「線形カスケード・レジー
ム」ノッキングではなく、「単一ノックオン・レジー
ム」のみにおけるスパッタリングである。よって、単一
ノック・レジーム・スパッタリングは、表示パネルの寿
命を表す。

【００４８】本発明の特定の有利な特徴は、ガス混合物
内において、第１イオン化可能成分の分子の割合に対し
て、許容範囲又は許容限界が広いことである。その濃度
は、ガス混合物の役０．０１パーセント及び約２０．０
パーセントの間の範囲でもよい。ガス混合物の成分に対
するこの広い動作範囲は、敏感ではなく、より安定した
媒体を与える。

【００４９】本発明のその他の目的及び利点は、添付図
を参照した好適な実施例の以下の詳細説明から明らかに
なろう。

【００５０】

【発明の実施の形態】図１は、フラット・パネル表示シ
ステム１０を示すが、これは、本発明によるアドレス構
体を実現すると共に、アドレス指定方法を実行する第１
実施例である。この図１において、フラット・パネル表
示システム１０は、垂直及び水平方向に所定距離だけ相
互に離間し、公称的には同一のデータ蓄積素子又は表示
素子１６の矩形２次元配列により形成されたパターンを
含む表示面１４を有する表示パネル１２を具えている。
この配列における各表示素子１６は、垂直列に配置され
た薄く狭い電極１８と、水平列に配置された細長く狭い
チャンネル２０との重なり合った部分を示している。
（以下、これら電極１８を「列電極１８」という。）チ
ャンネル２０の各列の表示素子１６は、データの１ライ
ンを示す。

【００５１】列電極１８及びチャンネル２０の幅は、矩
形形状である表示素子１６の大きさを決める。詳細に後
述するように、列電極１８は、電気的に非導電性で光学
的に透明な第１基板の主面上に配置され、チャンネル２
０は、電気的に非導電性で光学的に透明な第２基板の主
面上に設けられる。直視型又は投射型のいずれかである
反射表示器の如きシステムでは、電気的に非導電性の基
板の一方のみが光学的に透明である必要があることが、
当業者には明らかであろう

【００５２】データ・ドライバ、即ち、駆動回路（デー
タ駆動回路）２４の出力増幅器２２（図２〜６）の異な
る１個ずつが平行出力導体２２’に発生したアナログ電
圧形式のデータ駆動信号を列電極１８が受ける。また、
データ・ストローブ、即ち、ストローブ回路２８のスト
ローブ手段の出力増幅器２６（図２〜６）の異なる１個
ずつが平行出力導体２６’に発生した電圧パルス形式の
データ駆動信号をチャンネル２０が受ける。チャンネル
２０の各々は、基準電極３０（図２）を含んでいる。こ
の基準電極３０に、チャンネル２０及びデータ・ストロ
ーブ回路２８に共通の基準電位が供給される。なお、図
２は、図１を左側から見た一部の分解斜視図であり、図
３は、図２の異なる深さの部分の一部を除去した平面図
であり、図４は、図３の線４−４に沿った断面図であ
り、図５は、図３の線５−５に沿った断面図であり、図
６は、本発明を用いる表示システムの等価回路である。

【００５３】表示面２４の全領域の上に画像を合成する
ために、表示システム１０は、走査制御回路３２を用い
る。この制御回路３２は、データ・ドライバ２４及びデ
ータ・ストローブ回路２８の機能に整合的に作用して、
行走査形式に表示パネル１２の表示素子１６の総ての列
を行ごとにアドレス指定する。表示パネル１２は、異な
る形式の電気光学材料を用いてもよい。例えば、入射光
線３３の偏光状態を変化させる材料を用いる場合、表示
パネル１２を１対の光偏光フィルタ３４及び３６（図
２）の間に配置する。これら光偏光フィルタは、表示パ
ネル１２と協働して、これらを伝搬する光の明度を変化
させる。しかし、電気光学材料として、散乱液晶セルを
用いる場合、偏光フィルタ３４及び３６を用いる必要が
ない。カラー・フィルタ（図示せず）を表示パネル１２
内に配置して、制御可能なカラー輝度の多色画像を発生
してもよい。投射型表示器の場合、夫々が赤、青及び緑
の３原色の各々を制御する３個の独立したモノクロ・パ
ネル１０を用いてカラー画像を達成できる。

【００５４】図２〜５において、ｊ表示パネル１２は、
ネマチック液晶の如き電気光学材料層４４で分離された
ほぼ並行の１対の電極構体４０及び４２と、ガラス、マ
イカ又はプラスチックの如き誘電体材料の薄い層４６と
を含むアドレス構体を具えている。電極構体４０は、ス
トライプ・パターンを形成するように、光学的に透明で
ある酸化錫インジウムの列電極１８を内面５０上に配置
したガラス誘電体基板４８を具えている。列電極１８の
隣接した対は、距離５２だけ離れており、この距離５２
は、行における複数のすぐ隣接した表示素子１６間の水
平間隔を定める。

【００５５】電極構体４２は、断面が丸みのある台形で
ある多数のチャンネル２０が内面５６に刻み込みなどで
設けられたガラス誘電体基板５４を具えている。チャン
ネル２０の深さ５８は、内面５６から基部６０までであ
る。チャンネル２０の各々は、薄く、種々の組成である
表面コーティングの１対の電極３０及び６２を有してお
り、これら電極は、基部６０及び１対の側部壁６４に沿
って延びる。これら側部壁６４の間隔は、基部６０から
内面５６に向かって方向で広がる。チャンネル２０の基
準電極３０は、共通電気的基準電位を受けるが、この基
準電位は、図示の場合、接地電位に固定されている。チ
ャンネル２０の電極６２は、データ・ストローブ回路２
８の出力増幅器２６（図２及び図３内に夫々３個及び５
個を示した）の異なる１個に各々接続される。（以下、
電極６２を「行電極６２」という。）アドレス構体の適
切な動作を確実にするために、好ましくは、基準電極３
０及び行電極６２を、表示パネル１０の反対側で、電気
的基準電位及びデータ・ストローブ回路２８の出力端２
６’に夫々接続する。

【００５６】隣接したチャンネル２０間の側壁６４は、
頂部面５６が誘電体材料層４６を支持する複数の支持構
体６６の側部となる。隣接したチャンネル２０は、各支
持構体６６の頂部の幅６８だけ分離している。この幅６
８は、列においてすぐ隣接した表示素子１６間の垂直間
隔を定める。列電極１８及びチャンネル２０の交差した
領域７０は、図２及び図３で点線で示すように、表示素
子１６の寸法となる。図３では、表示素子１６の配列
と、これらの間の垂直及び水平間隔をより明瞭に示して
いる。

【００５７】列電極１８に供給した電圧の大きさによ
り、隣接した列電極１８の分離を確実にするための距離
５２が左右される。代表的には、距離５２は、列電極１
８の幅よりも大幅に短い。隣接したチャンネル２０間の
側壁６４の傾きは、距離６８を定めるが、これは、代表
的には、チャンネル２０の幅よりも大幅に短い。代表的
には、列電極１８及びチャンネル２０の幅は、等しく、
所望画像分解能の関数である。なお、この画像分解能
は、表示アプリケーションで決まる。距離５２及び６８
は、できるだけ短くするのが望ましい。表示パネル１２
の現在のモデルでは、チャンネルの深さ５８は、チャン
ネルの幅の２分の１以下である。

【００５８】チャンネル２０の各々は、イオン化可能ガ
ス混合物で満たされている。好ましくは、このガス混合
物は、以下の記載する理由により、ヘリウム及び窒素又
は水素を含んでいる。チャンネル２０の各々は、ガス分
配ダクト１９と流体（気体）結合されており、このガス
分配ダクト１９は、ガス貯蔵室２１からの水素又は窒素
をチャンネル２０に選択的に分配する。図示の実施例で
は、窒素ガスを所望の濃度に保つように、適切な時間間
隔で貯蔵室の加熱を制御してガスの分配を行うか、又
は、蒸気圧により自動的に維持する。水素又は窒素ガス
の機能的な容積割合は、ガス混合物の０．０１パーセン
ト及び２０．０パーセントの間である。別の実施例で
は、制御バルブ（図示せず）を周期的に開いて、ガスの
分配を行う。

【００５９】誘電体材料層４６は、チャンネル２０内に
含まれるイオン化可能ガス混合物と、液晶材料層４４と
の間の境界を分離するように働く。しかし、誘電体層４
６がなくなると、液晶材料がチャンネル２０内に流れ出
すか、イオン化可能ガス混合物が液晶材料を汚染する。
個体液晶材料又はカプセルに包まれた液晶材料を用いる
表示器の場合、誘電体層４６を除去してもよい。

【００６０】表示パネル１２の動作原理は、（１）表示
素子の一部を構成する列電極１８に供給するアナログ電
圧データに対して、表示素子１２の各々がサンプリング
・コンデンサとして機能し、（２）イオン化可能ガスが
サンプリング・ストローブして機能する。図６は、表示
システム１０の動作を以下に説明するための等価回路で
ある。

【００６１】図６では、表示パネル１２の表示素子１６
の各々をコンデンサ８０（以下、「コンデンサ・モデル
８０」という）としてモデル化しており、その上側プレ
ート８２は、列電極１８（図２）の１つを表し、その下
側プレート８６は、誘電体材料層４６の解放面８８（図
２）を表す。コンデンサ・モデル８０は、列電極１８及
びチャンネル２０の重なった領域により形成された容量
性液晶セルを表す。本明細書での表示システム１０の動
作説明では、コンデンサ・モデル８０を参照する。

【００６２】基本的なアドレス指定処置によれば、デー
タ・ドライバ２４が、所定期間の時間間隔において、ア
ナログ・データ信号の時間と伴に変化する電圧の個別の
サンプルを表すデータの第１ラインを捕捉する。この時
間間隔内の特定の瞬間におけるデータ信号の大きさのサ
ンプルは、ストローブ・パルスを受ける行電極６２の対
応列位置内のコンデンサ・モデル８０に供給されたアナ
ログ電圧の大きさを表す。データ・ドライバ２４は、そ
の出力導体２２に、列電極１８に供給するアナログ電圧
を発生する。図６において、データ・ドライバ２４の例
としての４個の出力増幅器２２は、基準電極３０に対し
て正極性のアナログ電圧を、夫々接続された列電極１８
の対応する各々に供給する。列電極１８に正電圧を供給
すると、誘電体材料層４６の自由面８８（図２）に、供
給した電圧の大きさに本質的に等しい電圧を誘導する。
これにより、コンデンサ・モデル８０の両端の電位差に
変化が生じない。この状態を図６では、上側プレート８
２及び下側プレート８６を白い面で表す。

【００６３】この場合、チャンネル２０に含まれたガス
混合物は、非イオン化状態であり、コンデンサ・モデル
８０のプレート８２及び８６に発生したアナログ電圧
は、チャンネル内の基準電極３０の電位に対して正であ
る。データ・ストローブ回路２８がチャンネル２０内に
配置された行電極６２に負方向電圧パルスを発生する
と、チャンネル２０内のイオン化可能ガス混合物は、イ
オン化状態になる。図６では、行電極がストローブ・パ
ルスを受けるチャンネル２０を太線で表す。これらの条
件下で、接地された基準電極３０及びストローブされた
行電極６２は、チャンネル内に含まれるイオン化ガスに
対して、陽極及び陰極として夫々作用する。

【００６４】イオン化ガス内の電極は、コンデンサ・モ
デル８０の下側プレート８６上に誘導された正電圧を中
和する。ストローブされた行内のコンデンサ・モデル８
０は、そこに供給されたデータ電圧により増補される。
図６において、この状態は、上側プレート８２を白い面
で、下側プレート８６を斜線の引いた面で表す。コンデ
ンサ・モデル８０にデータ・電圧の蓄積が完了すると、
データ・ストローブ回路２８が、ストローブされたチャ
ンネル２０の行電極６２の負方向電圧パルスを終端する
ので、ストローブ・パルスが終了し、イオン化ガスが消
える。

【００６５】同様な方法で、全体の表示面１４が完全に
アドレス指定されて、データの画像フィールドを蓄積す
るまで、行電極６２の各々をストローブする。この電圧
は、少なくとも画像フィールドの期間の間、ストローブ
された行において、コンデンサ・モデル８０の各々で蓄
積され続け、コンデンサ・モデル８０の上側プレート８
２に供給されたデータ電圧のその後の変化から独立して
いる。その直後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、コンデンサ・モデル８０
の各々に蓄積された電圧が変化する。

【００６６】画像フィールドが非インターレースである
表示システム１０において、直後の画像フィールド内に
列電極１８に供給されたアナログ・データ電圧は、正極
性である。ある画像フィールドから次の画像フィールド
において正及び負極性の間で交互に変化させることによ
り、長期間にわたる正味の直流電圧成分をゼロにする。
これは、典型的には、液晶材料の長期間の動作には必要
である。液晶材料は、供給されたアナログ電圧データの
実行値（ｒｍｓ）に応答して、グレー・スケール効果を
生じる。したがって、生じた表示画像は、アナログ電圧
データの極性の交互の変化に影響されない。画像フィー
ルドがインターレース・フォーマットである表示システ
ム１０においては、直後の画像フレームで列電極１８に
供給されたアナログ・データ電圧は、反対極性で、長期
間にわたる正味の直流電圧成分をゼロにする。各画像フ
レームは、２画像フィールドを含んでおり、各画像フィ
ールドは、アドレス可能ラインの数の２分の１である。

【００６７】上述の説明は、チャンネル２０の各々に含
まれたイオン化可能ガス混合物が電気スイッチ９０とし
て動作することを示している。なお、この電気スイッチ
の接点位置は、データ・ストローブ回路２８が供給する
電圧に応じて２つのスイッチング状態の間で変化する。
図６に解放位置で示すスイッチ９０は、基準電極３０に
接続され、行電極６２に供給されたストローブ・パルス
により駆動される。ストローブ・パルスが存在しない
と、チャンネル２０内のイオン化可能ガス混合物は、非
イオン化状態になるので、非導通状態である。図６で閉
じた位置のスイッチ９０は、基準電極３０に接続されて
おり、行電極６４に供給されたストローブ・パルスによ
り駆動される。なお、このストローブ・パルスの大きさ
は、チャンネル２０内のイオン化可能ガス混合物をイオ
ン化状態にするので、導通状態とする。図６において、
データ・ストローブ回路２８の３個の出力増幅器２６の
中央に示す増幅器２６は、コンデンサ・モデル８０の行
をストローブして、そこに表示データ電圧を発生し、蓄
積する。

【００６８】スイッチとして機能するため、電極構体４
０の真下のチャンネル２０内に含まれたイオン化可能ガ
ス混合物は、誘電体材料層４６と伝達を行って、誘電体
層４６から基準電極３０への電気的導電路を与える。行
電極がストローブ・パルスを受けるチャンネル２０内の
イオン化ガスは、プラズマに隣接して配置された液晶材
料の一部を表すコンデンサ・モデル８０への接地経路を
与える。これにより、コンデンサ・モデル８０は、列電
極１８に供給されたアナログ・データ電圧をサンプルで
きる。イオン化ガスを消すことは、導電路を除去するよ
うに動作することであるので、データ・サンプルを表示
素子に保持できる。イオン化ガス内の電子流は、陰極
（行電極６２）から陽極（基準電極３０）に流れる。直
後の画像フィールド内のデータの新たなラインを表す電
圧が層４４に発生するまで、その電圧は、液晶材料層４
４に蓄積され続ける。上述のアドレス構体及び技術は、
表示素子１６の総てに、本質的に１００％のデューティ
・サイクル（衝撃係数）の信号を与える。

【００６９】図７は、画像フィールド期間中に表示シス
テム１０がアドレス指定できるデータ・ラインの数を制
限する時間的制約を示す図である。この図７において、
データの例示的なライン「ｎ」は、ストローブされたチ
ャンネル２０の行電極６２がストローブ・パルスを受け
た後に、イオン化ガスを形成する時間９２が必要とな
る。前のラインｎ−１の期間中に、ストローブ・パルス
を先立って開始することにより画像フィールド内のアド
レス可能ラインの数を制限することを計算に入れて、こ
のイオン化ガス生成時間９２を実質的に除去してもよ
い。好適な実施例において、本発明によるガス混合物に
対するイオン化ガス生成時間９２は、公称的には３．０
ミリ秒である。

【００７０】データ・セットアップ時間９６は、データ
・ドライバ２４が２個のすぐ隣接したデータ・ラインの
データ値の間で変化（slew）し、列電極１８に供給した
アナログ電圧信号を出力増幅器２２に発生する間の時間
を表す。このデータ・セットアップ時間９６は、データ
・ドライバ２４を実現するのに用いる電気回路で決ま
る。１．０マイクロ秒未満のデータ・セットアップ時間
９６が可能である。

【００７１】データ捕捉時間９８は、チャンネル２０内
に含まれるイオン化可能ガス混合物の導電性により決ま
る。これは、代表的には、１．０マイクロ秒未満であ
る。

【００７２】イオン化ガス消失時間９４は、行電極６２
からストローブ・パルスを除去して、チャンネル２０内
のイオン化ガスが非イオン化状態に戻る時間を表す。

【００７３】データのラインをアドレス指定するのに要
する時間は、データ・セットアップ時間９６と、データ
捕捉時間９８と、イオン化ガス消失時間９４との和に等
しい。画像フィールド期間中にラインのアドレス指定可
能な数は、画像フィールド期間をデータのラインのアド
レス指定に要する時間でわり算した値に等しい。非イン
ターレースの６０Ｈｚフレーム・レートのアプリケーシ
ョンでは、データ表示システム１０のライン数は、上述
の簡単なアドレス指定技術を用いれば、３０００ライン
を超えることができる。アドレス指定可能なデータ・ラ
インの数は、表示システム１０の分解能と同じではない
点が理解できよう。分解能は、チャンネル２０の幅と、
列電極１８の幅との関数である。

【００７４】プライミング（始動）技術を用いること
は、１画像フレーム内の比較的多いライン数を確実にア
ドレス指定できるという利点がある。プライミングは、
ガス放電を開始するのにイオンの導入を必要とする。チ
ャンネル２０に直交して配置されたプライミング・チャ
ンネル（図示せず）を介して電流を渡すことにより、表
示システム１０のプライミングを行なえる。なお、チャ
ンネル２０の各々は、表示パネル１２の縁の１つに沿っ
て終端している。プライミングにより、イオン化ガスの
生成時間を予測てきない程延ばす統計的初期消失時間を
伴うことなく、イオン化ガスの生成が可能になる。

【００７５】図８は、メモリ・システム１１０の等価回
路を示す。上述のを除いて、図６及び図８のシステムは
類似しているので、図６及び図８の対応する素子は、同
じ参照番号で示す。メモリ・システム１１０において、
誘電体４６は、メモリ素子を表すコンデンサ・モデル８
０の誘電体素子として機能する。列電極１８を光学的に
透明な材料で形成する必要がなく、都合に応じてアルミ
ニウム又は他の導電材料により形成してもよいことが理
解できよう。メモリ・システム１１０のデータ駆動出力
増幅器２２は、データ書込みモードで列電極駆動増幅器
として機能し、データ読出しモードで列電極検知増幅器
として機能する回路素子を具えている。図６及び図８の
システムのデータ・ストローブ出力増幅器２６は、類似
している。

【００７６】図８において、データ駆動回路２４の出力
増幅器２２の各々は、反転入力端子１１４及び出力端子
１１６の間に、帰還コンデンサ１１８及びスイッチ素子
１２０の並列組み合わせが接続された高速演算増幅器１
１２を具えている。増幅器１１２は、スイッチ素子１２
０を導通状態に駆動したデータ書込みモードにおいて電
圧フォロワとして構成され、また、スイッチ素子１２０
を非導通状態にしたデータ読出しモードにて積分器とし
て構成される。演算増幅器１２０の非反転入力端子１２
２は、スイッチ素子１２６の可動接点１２４に接続され
る。この可動接点１２４は、非反転入力端子１２２を基
準電圧源ＶＲ又はデータ駆動回路２４の出力信号導体に
選択的に接続する。

【００７７】データ書込みモードの場合、出力増幅器２
２は、メモリ・システム１１０のメモリ素子を形成する
列電極１８にデータ駆動信号を供給する。これは、演算
増幅器１１２を電圧フォロワとして構成し、スイッチ素
子１２６の可動接点１２４をデータ駆動回路２４からの
データ駆動信号を演算増幅器１１２の非反転入力端子１
２２に供給することにより達成する。この期間中、メモ
リ素子１１０を形成するチャンネル２０内の行電極６２
に供給される行ストローブ・パルスが、チャンネル内に
含まれるイオン化可能ガス混合物をイオン化状態に励起
するので、図６を参照して上述した方法で、コンデンサ
・モデル８０にデータ電圧が発生する。コンデンサ・モ
デル８０の電圧の大きさは、データ駆動信号の大きさを
表す。

【００７８】データ読出しモードにおいては、データ増
幅器２２は、メモリ・システム１１０のメモリ素子を構
成する列電極１８内の電流を検知する。これは、２ステ
ップ・プロセスの手段により達成する。

【００７９】第１に、電圧基準ＶＲを演算増幅器１１２
の非反転入力端子１２２に供給するように、スイッチ素
子１２６の可動接点１２４を位置決めする。この期間
中、行ストローブ・パルスは、非アクティブであり、イ
オン化可能ガス混合物を非イオン化状態に維持するの
で、演算増幅器１１２の出力端子１１６、列電極１８及
びコンデンサ・モデル８０の上側プレート８２に基準電
圧ＶＲを発生できる。よって、帰還コンデンサ１１８の
電圧は、０．０ボルトに正規化される。しかし、各演算
増幅器１１２の入力及び出力間のオフセット電圧で動作
するメモリ・システム１１０を構成できることが理解で
きよう。

【００８０】第２に、帰還コンデンサ１１８の電圧が
０．０ボルトに安定した後、演算増幅器１１２は、入力
端子１１４が列電極１８からの流れる電流を受ける積分
器として構成される。コンデンサ・モデル８０の下側プ
レート８６及び基準電極３０間の電圧差は、ＶＲと、コ
ンデンサ・モデル８０に以前に書き込んだデータ電圧と
の関数である。行ストローブ・パルスが再びイオン化可
能ガスをそのイオン化状態に励起すると、コンデンサ・
モデル８０の下側プレート８６は、基準電極３０に電気
的に接続されるので、コンデンサ・モデル８０の電圧が
変化する。今度は、演算増幅器１１２は、電圧のこの変
化を検知し、その出力端子１１６に、コンデンサ・モデ
ル８０に予め生じたデータ電圧に比例する電圧を与える
積分器として構成される。

【００８１】図９〜図１１は、非導通状態から導通状態
へのヘリウム及び水素又は窒素を含んだ好適なイオン化
可能ガス混合物の励起と、イオン化可能ガス混合物を非
導通状態に戻す消失過程を化学的に詳細説明するため
に、具体的な原子反応を示す。上述の如く、イオン化可
能ガス混合物は、その総ての成分の中性分子への再結合
又は衝突的な消失の結果、導通のイオン化状態から非導
通の非イオン化状態に切り替わる。従来の純粋なヘリウ
ムを用いるシステムと比較した場合、イオン化可能ガス
混合物は、水素又は窒素ガスのガス混合物が存在する結
果、消失時間が短縮している。消失時間の短縮に寄与す
る水素又は窒素ガスによる化学的な再結合を以下に詳述
する。図９〜図１１に示す化学的反応は、本発明による
イオン化可能ガス混合物内に生じる遷移、結合及び分離
の例を説明する。これは、当業者が判断できる付加的な
可能性のある反応の網羅的な定義ではない。

【００８２】図９は、電圧を電極３０及び６２間に供給
して、行電極６２から放射された電子の形式のエネルギ
ーを、チャンネル２０内に含まれている非導通接地状態
におけるイオン化可能ガス混合物に与えた時にトリガさ
れる化学的反応を示す。チャンネル２０内の多数の電子
の生成により、チャンネル内の充分な数のヘリウム及び
水素又は窒素分子を導通状態に励起する。その結果、基
準電極３０及び行電極６２間に、電気的な導電路が形
成、即ち、電気スイッチ接続が行われる。

【００８３】図９に示すように、原子ヘリウム分子が反
応して、別の方法でエネルギーを与える。これは、非イ
オン化状態からイオン化状態への遷移を含んでいる。水
素又は窒素ガスの１個以上の電子との反応としてここに
示すエネルギー供給は、２価の分子がこれらの原子形式
へ分離した結果である。ガス分子の励起は、２価の水素
又は窒素の周囲の通常軌道経路からの１個以上の電子の
放出も誘導する。

【００８４】図１０は、チャンネルの壁及び互いの衝突
と、励起した分子及び自由電子の再結合とにより、導電
性ヘリウム、水素及び窒素分子の消失を示している。イ
オン及び電子の再結合の後に、ヘリウム及び窒素分子
が、励起した中性状態に消失する。

【００８５】図１１は、励起したメタステーブル状態に
おけるヘリウム分子を形成するために、励起した中性状
態におけるヘリウム分子の衝突を示す。励起したメタス
テーブル状態におけるこれらヘリウム分子の生成によ
り、望ましくないイオン・電子対生成が生じ、２次イオ
ン化となり、消失時間が延びる。

【００８６】図１１は、放射消失によりエネルギーを放
出することにより、接地状態の原子水素又は窒素に、励
起状態の原子水素又は窒素が消失することも示してい
る。励起した水素又は窒素の放射消失時間は、数マイク
ロ秒未満である。

【００８７】図９〜図１１に示した反応の完了により、
このシステムは、その初期状態となり、これら過程を繰
り返す準備が終わる。ヘリウム及び水素又は窒素分子
は、非イオン化の非導電状態となる。

【００８８】図１２は、本発明によるヘリウム及び水素
のガス混合物の消失時間波形１５０（点線）と、純粋な
ヘリウム・ガスの消失時間波形１５２（実線）との比較
を示す。ガス混合物の総合消失時間９４は、約１〜４マ
イクロ秒であり、純粋なヘリウムを用いた従来のシステ
ムの消失時間１５２の約１６マイクロ秒よりも大幅に短
い。したがって、ヘリウム及び水素を含んだガス混合物
の消失時間９４は、純粋なヘリウム・ガスの消失時間１
５２と比較して短い。図１２において、ＶONは、本発明
及び従来の純粋なヘリウムのシステムによるイオン化可
能ガス混合物の導通状態を表す。また、時間＝０におけ
るＶOFF は、行電極６２において、チャンネル２０内に
含まれるイオン化可能ガス混合物のイオン化効果が最早
存在しない電圧を示す。イオン化可能ガス混合物の総合
消失時間９４と、純粋なヘリウム・ガスによる総合消失
時間１５２とは、イオン化可能ガス混合物が非導通とな
る時間を表し、イオン化過程の繰り返しがしきい値未満
になる準備ができる。イオン化可能ガス混合物の総合消
失時間９４と、ヘリウム及び水素ガス混合物の総合消失
時間１５０とは、イオン化可能ガス混合物が非導通とな
る時間を表し、イオン化過程の繰り返しが１及び４マイ
クロ秒の間となる準備ができる。

【００８９】本発明の要旨を逸脱することなく、本発明
の上述の好適な実施例の細部において種々の変形が可能
なことが当業者には明らかであろう。よって、本発明の
要旨は、特許請求の範囲により決まる。

【００９０】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、イオン化
可能なガス媒体として、第１及び第２イオン化可能成分
を含むガス混合物を用いる。これら第１及び第２イオン
化可能２成分は、所定電圧でイオン化可能な分子を有
し、この所定電圧は、中断可能な電気的な接続を行う複
数の導体間を制御不能にブレークダウンさせることがな
く、第１イオン化可能成分の分子は、遷移メタステーブ
ル状態よりも長期間のメタステーブル状態になることな
く、イオン化状態から非イオン化状態に戻らない特性で
あり、第２イオン化可能成分の分子は、イオン化状態か
ら非イオン化状態に戻るときにメタステーブル状態にな
る特性であり、ガス媒体がイオン化状態から非イオン化
状態に戻るときに、メタステーブル状態である第２イオ
ン化可能成分の分子間の２次イオン化発生衝突を低下さ
せるのに充分な量で第１イオン化可能成分の分子が存在
する。よって、イオン化可能ガス媒体がイオン化状態か
ら非イオン化状態に戻るのに必要な時間を短縮すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を表示システムに用いた場合の表示パネ
ルの表示面及び関連した駆動回路の平面図及びブロック
図である。

【図２】図１の左側から見た本発明を用いた表示パネル
を構成する部品の拡大切断斜視図である。

【図３】図２の表示パネルの内部の異なる深さを部分的
に除去した拡大平面図である。

【図４】図３の線４−４に沿った拡大断面図である。

【図５】図３の線５−５に沿った拡大断面図である。

【図６】本発明による表示システムの動作を説明するた
めの等価回路である。

【図７】本発明による表示システムが画像フィールド期
間中にアドレス指定できるデータ・ラインの数を説明す
るための動作タイミング図である。

【図８】本発明をメモリ・システムに用いた場合の等価
回路である。

【図９】本発明によるイオン化可能ガス混合物の励起
と、イオン化可能ガス混合物を非導通状態に戻す消失過
程を化学的に詳細説明するための図である。

【図１０】本発明によるイオン化可能ガス混合物の励起
と、イオン化可能ガス混合物を非導通状態に戻す消失過
程を化学的に詳細説明するための図である。

【図１１】本発明によるイオン化可能ガス混合物の励起
と、イオン化可能ガス混合物を非導通状態に戻す消失過
程を化学的に詳細説明するための図である。

【図１２】本発明によるヘリウム及び水素のガス混合物
の消失時間波形（点線）と、純粋なヘリウム・ガスの消
失時間波形（実線）との比較を示す図である。

【符号の説明】

１０ フラット・パネル表示システム １２ 表示パネル １６ アナログ・データ蓄積素子 １８ 列電極 ２０ チャンネル ２４ データ・ドライバ ２８ データ・ストローブ回路 ３０ 基準電極 ３２ 走査制御回路 ４０ 電極構体 ４２ 電極構体 ６２ 行電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール・シー・マーティン アメリカ合衆国 ワシントン州 98685 バンクーバー ノースウエスト トェンテ ィフォース・アベニュー 11803 (72)発明者 トーマス・エス・ブザク アメリカ合衆国 オレゴン州 97007 ビ ーバートーン サウスウエスト ストネク リーク・ドライブ 9755

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アナログ・データ蓄積素子をアドレス指
   定する構体であって、 イオン化可能なガス媒体として、第１及び第２イオン化
   可能成分を含むガス混合物を有するガス媒体を含有する
   ガス混合物と、 上記イオン化可能ガス媒体をイオン化状態とし、上記デ
   ータ蓄積素子と電気的基準電位源との間の電気的接続を
   行う手段と、 上記イオン化可能ガス媒体を上記イオン化状態から非イ
   オン化状態に戻す手段とを具え、 上記第１及び第２イオン化可能成分は、所定電圧でイオ
   ン化可能な分子を有し、 上記所定電圧は、中断可能な電気的接続を行う複数の導
   体間を制御不能にしてブレークダウンさせることがな
   く、 上記第１イオン化可能成分の分子は、遷移的なメタステ
   ーブル状態よりも長期間のメタステーブル状態になるこ
   となく、イオン化状態から非イオン化状態に戻る特性で
   あり、 上記第２イオン化可能成分の分子は、イオン化状態から
   非イオン化状態に戻るときにメタステーブル状態になる
   特性であり、 上記ガス媒体が上記イオン化状態から上記非イオン化状
   態に戻るときに、メタステーブル状態である上記第２イ
   オン化可能成分の分子同士を衝突させる２次イオン化が
   生じるのを低減させるのに充分な量の上記第１イオン化
   可能成分の分子が存在し、 上記イオン化可能ガス媒体が上記イオン化状態から上記
   非イオン化状態に戻るのに必要な時間を短縮することを
   特徴とするアナログ・データ蓄積素子用アドレス構体。