KR100296732B1

KR100296732B1 - 어드레스가능한전기광학시스템

Info

Publication number: KR100296732B1
Application number: KR1019940004200A
Authority: KR
Inventors: 죤에스.무어; 케빈제이.일시신
Original assignee: 윈클만 존 디.; 텍트로닉스 인코포레이티드
Priority date: 1993-03-04
Filing date: 1994-03-04
Publication date: 2001-10-24
Also published as: DE69410145T2; EP0614166A1; EP0614166B1; US5623276A; DE69410145D1; KR940022148A; JPH07325291A; JP2805584B2; CN1109195A; TW247358B

Abstract

본 발명에 있어서, 이온화가능한 가스질매체를 사용하는 어드레스지정구조 (10,10')는 제1의 방향으로 연장되고 이온화가능한 가스질매체로 충전되는 고차되지 않는 복수의 채널(20,20')을 갖는다. 각 채널은 기준전극(30,30')과 행전극(62, 62')을 포함한다. 앰프(100)는 채널에 있는 제1 및 제2의 전극중 1개 또는 모두에 키커펄스를, 제2의 전극에 제2의 전기신호를 인가하는 동시에 제공한다. 키커펄스와 제2의 전기신호가 협동하여 소정의 방전개시지연시간 공차내에서 가스질매체의 이온화를 촉진시킨다. 이온화는 액정물질층(44)에 걸쳐 열전극(18)상에 위치한 데이터신호를 검색하고, 데이터신호는 전기광학재료와 연관된 표시소자(16)를 소정의 데이터기억소자상태 또는 표시소자상태로 만든다. 데이터신호가 채널에 걸쳐 횡방향으로 연장되는 제1의 전극(18)에 인가되고, 바로 연속되는 화상필드에서 기준전극에 대하여 동일한 극성을 가지는 데이터신호를 반복하지 않는 형태이면, 키커펄스는 일부 또는 모든 화상필드에 있는 일부 또는 모든 체널에 인가된다.

Description

어드레스가능한 전기광학시스템

제1도는 미합중국 특허 제4,896,149포에 기재된 표시패널의 표시면과 표시시스템의 관련 구동회로의 정면을 나타낸 다이어그램.

제2도는 제1도의 좌측에서 본 도면으로서 미합중국 특허 제4,896,149호에 기재된 표시패널을 형성하는 구성요소 층의 부분확대 등각사시도.

제3도는 제2도의 표시패널의 내부의 상이한 심층을 나타내는 부분절결된 부분확대 정면도.

제4도는 제3도의 4-4선 확대단면도.

제5도는 제3도의 5-5선 확대단면도.

제6도는 데이터스트로브펄스를 수신하는 1개의 예시적인 행과 데이터구동신호를 수신하는 3개의 예시적인 데이터열에 대한 스위치로서 플라즈마를 동작하는 표시시스템의 등가회로도.

제7도는 행전극(캐소드) 대 기준전극(에노드) 전위 및 전류를 이온화신호의 개시 후의 시간의 함수로서 나타낸 그래프.

제8도는 방전개시지연을 행전극(캐소드)과 기준전극(에노드) 사이에 인가된 전위의 함수로서 나타낸 그래프.

제9도 내지 제14도는 기준전극(에노드), 행전극(캐소드) 및 열전극에 인가된 전위와, 선택된 채널내에 존재하는 특정의 전하분포를 나타내는 선택된 채널의 부분확대단면도로서,

제9도는 기준전극(에노드)의 공칭전위와 동일한 전위의 데이터신호의 검색직후의 화상필드내의 선택된 채널을 나타낸 도면.

제10도는 공칭전위와 동일한 전위의 데이터신호를 적용하고, 제9도의 필드에 바로 연속되고, 플라즈마방전의 개시 또는 데이터검색 전의 화상필드내의 선택된 채널을 나타낸 도면.

제11도는 공칭전위보다 낮은 전위의 데이터신호의 검색 직후의 화상필드내의 선택된 채널을 나타난 도면.

제12도는 공칭전위보다 높은 전위의 데이터신호를 적용하고, 제11도의 필드에 바로 연속되고, 플라즈마방전의 개시 또는 데이터검색 전의 화상필드내의 선택된 채널을 나타낸 도면.

제13도는 공칭전위보다 높은 전위의 데이터신호의 검색 직후의 화상필드내의 선택된 채널을 나타낸 도면.

제14도는 공칭전위보다 낮은 전위의 데이터신호를 적용하고, 제13도의 필드 에 바로 연속되고, 플라즈마방전의 개시 또는 데이터검색 전의 화상필드내의 선택된 채널을 나타낸 도면.

제15도는 행전극(캐소드) 대 기준전극(에노드) 전위를, 이온화를 발생시키지 않고 이온화신호가 인가될 때와 이온화를 발생시키기 위하여 본 발명에 따른 키커펄스가 인가될 때의 이온화신호의 도입 후의 시간의 함수로서 나타낸 그래프.

본 발명은 기억소자를 어드레스하기 위해 이온화가능한 가스를 사용자는 데이터기억소자의 시스템에서 이온화를 시뮬레이션하는 어드레스가능한 전기광학시스템에 관한 것이다.

1990년 1될 23일자로 부작(Buzak) 등에게 허여되어 본 출원인에게 양도된 미합중국 특허 제4,896,149호(이하 ″'149호 특허" 라고 함)에는 이온화가능한 가스질매체를 사용하는 어드레스지정구조가 개시되어 있다. 이러한 어드레지정구조는 이온화가능한 가스를 사용하여 이들 데이터기억소자를 어드레스하는 데이터기억소자로 구성된 시스템에 사용될 수 있다. 이러한 시스템의 예로서 플랫패널표시시스템, 비디오카메라, 또는 메모리시스템이 있다.

149호 특허에 기재된 시스템은 각각 이온화가능한 가스로 충전된 채널의 행을 형성하는 전극구조를 가지고 있다. 이들 각 채널의 베이스에 따라서 행전극과 기준전극이 연장되어 있다. 행전극은 캐소드로서 전기적으로 구동되고, 기준전극은 접지되고, 행전극이 케소드로서 전기적으로 구동될 때 이노드로서 작용한다. 특정의 행전극이 케소드로서 구동될 때, 그 행전극을 포함하는 특정의 채널내의 이온화가능한 가스가 이온화된다. 가스원자중 일부는 이온화되고, 일부는 이온화되지 않고 여기되기만 하며, 시스템은 '149호 특허에 기재된 바와 같이 동작한다.

'149호 특허에 기재된 시스템의 일실시에는 전기광학재료에 걸려있는 전계가 열전극상에 공급되는 데이터신호에 응답하여 변화되는 플랫패널표시시스템이다.

특정의 전기광학재료(예를 들면, 액정)에 대하여, 그 재료에 롱텀네트(1ong term net) DC 전계를 인가해서는 안된다. 이러한 전계가 인가되면, 그 재료는 원하는 전기광학특성을 잃게 되거나, 다른 원하지 않은 효과(액정재료의 해리)가 발생된다. 플렛패널표시시스템에 있어서,이것은 데이터기억소자("화소")에 인가되는 데이터신호의 바로 연속되는 화상필드에서 극성이 교대로 변화함으로써 바람직하게 행해진다.

이 형태의 플랫패널표시시스템을 동작하는데 있어서, 종종 화소가 표시해야 할 화상을 표시하지 않는 일이 발생한다. 이러한 문제중 일부는 1992년 3월 19일자 미합중국 특허출원 제07/854,145호(REDUCING CROSS TALK EFFECTS IN ELECTRO-OPTICAL ADDRESSING STRUCTURE), 1992년 10될 9일자 미합중국 특허출원 제07/958, 631호(ADAPTIVE DRIVE WAVEFORM FOR REDUCING CROSSTALK EFFECTS IN ELECTRO-OPTICAL ADDRESSING STRUCTURES), 1993년 3월 4일자 미합중국 특허출원 제08/O26, 367호(ELECTRO-OPTICAL ADDRESSING STRUCTURE HAVING REDUCED SENSI-TIVITY TO CROSS-TALK) 및 1993년 3월 4일자 미합중국 특허출원(제08/026,674호(ELECTRODE SHUNT IN PLASMA CHANNEL)에 (이들을 완화시키는 해결책과 함께) 기재된 다양한 누화효과에 기인한다. 이들 각 출원은 본 출원인에개 양수되어 있다.

그러나, '149호 특허에 기재된 형태의 플랫패널표시시스템의 화소도 마찬가지로 그들이 표시해야 할 화상을 표시하지 못할 수 있으며, 그 이유는 화소가 명백하게 예측할 수 없는 방법으로 적당한 시간에 활성화될 수 없거나 전혀 활성화될 수 없기 때문이다. 이 문제는 플랫패널표시시스템으로 하여금 틀린 명암 또는 색상, 부적절한 해상도, 또는 쓸모없는 플리커를 발생하게 할 수 있다.

따라서, '149호 특허에 기재된 형태의 어드레스지정구조를 사용하는 플랫패널표시시스템의 동작중에 화소를 활성화시킬 수 없는 문제를 저감 또는 제거할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 '149호 특허에 기재된 형태의 어드레스지정구조를 사용하는 플랫패널표시시스템에서 데이터기억소자(화소)와 연관된 이온화가능한 가스질매체의 지연된 점호 또는 비점호와 이에 따라서 화소가 인가된 데이터신호를 적절하게 반영할 수 없는 결과를 없애는 것이다.

본 발명은 '149호 특허에 기재된 형태의 향상된 어드레스지정구조를 제공함으로서, 상기 언급한 문제를 해결하고 전술한 기술적인 목적을 달성한다. '149호 특허에 기재된 구조 및 전기구동시스템에 대하여 채널내의 기준전극과 행전극중 1개 또는 모두에 제3의 전기신호 즉 키커펄스를 제공하는 수단(예를 들면, 앰프)을 부가한다. 키커펄스는 제2의 전기신호 즉 이온화신호의 공급과 동시에 공급되고, 이온화신호와 협동하여 가스질매체가 소정의 방전개시 지연시간 공차내에서 이온화될 수 있도록 한다. 앰프는 이 앰프가 키커펄스를 기준전극에 공급하는 시간을 제외하고 다른 전극에 대하여 기준전극으로서 작용하는 공칭전위에서 기준전극을 유지한다.

본 발명에 따른 향상된 어드레스지정구조를 실현하는 방법은 여러가지이다. 키커펄스는 바람직하게는 채널내의 행전극과 기준전극 사이의 전위차를 증가시키는 특징이 있다. 키커펄스는 또한 바람직하게는 소정의 데이터검색시간중에 데이터 및 이온화신호에 대한 전기광학재료의 반응을 실질적으로 변화시키지 않는 특징이 있다. 전기광학재료가 RMS응답형(예를 들면, 액정물질)인 경우에는 키커펄스는 바람직하게는 연속하는 화상필드중에 전기광학재료에 인가된 RMS 필드에 실질적으로 충분히 영향을 미칠 수 없는 특징이 있다. 기준전극, 행전극 또는 이들 모두에 대하여 키커펄스를 다르게 적용할 수 있다.

본 발명에 따른 어드레스지정구조는 또한 1개 또는 모든 채널에 키커펄스를 제공하기 위하여 교대로 변화하는 상태의 1개의 넓은 스팩트럼을 제공할 수 있다. 전기광학재료에 롱텀네트 DC 전계를 인가하지 않는 상태를 만들기 위하여, 열전극상의 제1의 전기신호 또는 데이터신호는 오프기억소자상태(예를 들면, 플랫패닐표시시스템에서 가장 밝은 화소에 해당)와 미리 선택된 온 기억소자상태(예를 들면, 플랫패널표시스템에서 가장 어두운 화소, 소정의 그레이스케일(gray scale)치의 화소, 또는 소정의 색강도의 화소에 해당)중 1개를 제공한다.

제1의 전기신호는 오프신호, 보다 높은 전위의 온신호 및 보다 낮은 전위의 온신호를 포함한다. 보다 높은 전위의 온신호는 제1의 전극을 공칭전위보다 높은 전위로 있게 하고, 보다 낮은 전위의 온신호는 졔1의 전극을 공칭전위보다 낫은 전위로 있게 한다. 각각 미리 선택된 온기억소자상태에 대하여, 보다 높은전위 및 보다 낮은 전위의 온신호는 바람직하게는 동일한 신호파형(예를 들면, 50 볼트의 일정한 진폭의 4각형파)이지만, 공칭전위에 대하여 역극성을 갖는다. 각각 미리 선택된 온상태에 대한 보다 전위 및 보다 낮은 전위의 온신호는 화소를 원하는 동일한 표시상태(예를 들면, 각각 화소의 동일한 흑표시상태에 대응하여 공칭기준전위보다 50볼트 높은 것과 50볼트 낮은 것중 1개의 데이터신호)로 있게 하고, 보다 높은 전위 및 보다 낮은 전위의 다른 쌍의 온신호는 화소를 원하는 다른 표시상태(예를 들면, 각각 화소의 동일한 그레이스케일표시상태에 대응하여 공칭기준전위보다 25볼트 높은 것과 25볼트 낮은 것중 1개의 데이터,신호)로 있게 한다.

온신호성분상태를 만드는 데이터신호는 보다 높은 전위의 온신호가 바로 연속되는 2개의 화상필드에 제공되지 않고, 보다 낮은 전위의 온신호가 바로 연속되는 2개의 화상필드에 제공되지 않는 식으로 연속적인 화상필드에 제공된다. 예로서, 데이터신호가 (a)보다 높은 전위의 온신호와 오프신호중 1개와, (b) 보다 낮은 전위의 온신호와 오프신호중 1개중의 한가지로서 화상필드에 교대로 제공된다.

이러한 데이터신호에 의해, 키커펄스는 각 화상필드내의 각 채널에 인가되지 않고 키커펄스가 화소의 지연된 점호 또는 비점호상태에 있는 채널에만 인가되는 상태의 스택트럼에 전달될 수 있다.

온 발명의 다른 목적 및 이점은 첨부도면을 참조하여 다음의 바람직한 실시에의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 설명한다.

제1도 내지 제6도에 관한 다음의 설명은 본 발명의 상세한 설명을 위한 배경을 제공하기 위하여 '149호 특허에 의거한 것이다. 다음의 설명에서 사용하는 도면의 참조부호는 본 발명의 설명의 참조부호와 동일하다.

제1도는 플랫패널표시시스템(10)으로서, 어드레스지정구조를 포함하고, '149호 특허의 어드레스지정방법을 행하는 제1의 실시예를 나타난다. 제1도에 있어서, 플랫패널표시시스템(10)은 수직 및 수평방향으로 소정의 간격만큼 서로 떨어져 있는 외관상 동일한 데이터기억소자, 즉 표시소자(16)의 사각형 평면어레이에 의해 형성된 패턴을 포함하는 표시면(14)을 가지는 표시패널(12)로 이루어진다. 어레이너의 각 표시소자(16)는 수직열로 배열된 얇고 좁은 전극(18)과 수평행으로 배열된 길고 좁은 채널(20)과의 중첩부분을 나타낸다(이하, 전극(18))은 "열전극(18)" 이라고 한다). 채널(20)의 각 행에 있는 표시소자(16)는 1라인의 데이터를 나타낸다.

열전극(18)과 채널(20)의 폭은 사각형으로 이루어지는 표시소자(16)의 크기를 결정한다. 열전극(18)은 전기적으로 비도전성이고 광학적으로 투명한 제1의 기판의 주표면상에 적층되고, 채널(20)은 전기적으로 비도전성이고 광학적으로 투명한 제2의 기판의 주표면상에 형성되어 있다. 이에 대하여는 후술한다. 이 기술분야에 숙련된 자이면 직시형(直視形) 또는 투영형(投影形)의 반사표시 등과 같은 특정의 시스템은 1개의 기판만이 광학적으로 투명해야 한다는 것을 알 것이다.

열전극(18)은 데이터드라이버 즉 구동회로(24)의 각 상이한 출력앰프(22) (제2도 내지 제6도)에 의해 병렬의 출력도체(22')상에 전개되는 아날로그전압형의 데이터구동신호를 수신하고, 채널(20)은 데이터스트로브 즉 스트로브회로(28)의 각 상이한 출력앰프(26)(제2도 내지 제6도)에 의해 병렬의 출력도체(26')상에 전개되는 전압펄스형의 데이터스트로브신호를 수신한다. 각각의 채널(20)은 기준전위가 각 채널(20)과 데이터스트로브(28)에 공통으로 인가되는 기준전극(30)(제2도)을 포함한다.

표시면(14)의 전체영역상에서 화상을 합성하기 위하여, 표시시스템(10)은 표시패널(12)의 표시소자(16)의 모든 열이 행스캔방식으로 행마다 어드레스되도록 데이터드라이버(24)와 데이터스트로브(28)의 기능을 대응시키는 스켄제어회로(32)를 채용한다. 표시패널(12)은 상이한 형태의 전기광학재료를 채용할 수도 있다. 예를 들면, 입사광선(33)의 극성상태를 변화시키는 재료를 사용하면, 표시패널(12)은 한쌍의 편광필터(34,36)(제2도) 사이에 위치하고, 이들은 표시패널(12)과 협동하여 이들을 통해 전달되는 광의 휘도를 변화시킨다. 그러나, 전기광학재료로서 산란액정셀을 사용아면 편광필터(34,36)를 사용할 필요가 없게 된다. 표시패널(12)내에 색필터(도시생략)를 배치하여 색강도를 조절할 수 있는 다중색화상을 전개하도록 할 수 있다. 투영표시에 대하여는, 색은 각각 1개의 1차색을 조절하는 3개의 분리된 단색패널(10)을 사용해도 얻어질 수 있다.

제2도 내지 제5도를 참조하면, 표시패널(12)은 네마틱액정 등과 같은 전기광학재료층(44)을 사이에 두고 평행한 한쌍의 전극구조(40,42)와, 유리, 운모 또는 플라스틱 등과 같은 얇은 유전(誘電)물질층(46)을 포함하는 어드레스지정구조로 이루어진다. 전극구조(40)는 내표면(50)상에 광학적으로 투명한 인듐-산화주석의 열전극(18)이 스트라이프때턴을 형성하도록 적층된 유리 유전기판(48)으로 이루어진다. 열전극(18)의 인접한 쌍은 간격(52)을 두고 서로 떨어져 있고, 이 간격은 행중 다음의 인접한 표시소자(16)와의 사이에 수평공간을 형성한다.

전극구조(42)는 내표면(56)내에 단면이 사다리꼴인 다수의 채널(20)이 형성되는 유리 유전기판(54)으로 이루어진다. 채널(20)은 내표면(56)으로부터 베이스부 (60)까지의 깊이(58)를 갖는다. 각각의 채널(20)은 베이스부(60)에 따라서 연장되는 얇고 좁은 한쌍의 니켈전극(30,62)과, 베이스부(60)로부터 내표면(56)을 향하는 방향으로 형성되는 한쌍의 내측벽(64)을 갖는다. 채널(20)의 기준전극(30)은 공통의 기준전위에 연결되고, 이것은 도시한 바와 같이 접지전위에서 고정될 수 있다. 채널(20)의 전극(62)은 데이터스트로브(28)의 출력앰프(26)(이 중 3개 및 5개가 각각 제2도 및 제3도에 도시되어 있음)중 서로 상이한 것에 연결되어 있다(이하, 전극(62)을 "행전극(62)"이라고 한다). 어드레스지정구조의 적합한 동작을 확실히 하기 위하여는, 기준전극(30) 및 행전극(62)이 각각 표시패널(10)의 양측에서 기준전위 및 데이터스트로브(28)의 출력(26')에 연결되는 것이 바람직하다.

인접한 채널(20) 사이의 측벽(64)은 복수의 지지구조(66)를 형성하고, 그 상면(56)은 유전물질층(46)을 지지한다. 채널(20)중 인접한 것은 각 지지구조(66)의 상부의 폭(68)만큼 서로 떨어져 있고, 그 폭(68)은 한 열에서 다음의 인접한 표시소자(16) 사이의 수직공간을 형성한다. 열전극(18)과 채널(20)의 중첩영역(70)은 표시소자(16)의 크기를 결정하고, 이것은 제2도 및 제3도에 점선으로 나타나 있다. 제3도에는 표시소자(16)의 어레이와 이들 사이의 수직 및 수평공간이 더욱 명확하게 나타나 있다.

간격(52)은 전형적으로 열전극(18)의 폭보다 훨씬 작다. 인접한 채널(20)사이의 측벽(64)의 경사는 폭(68)을 결정하고, 이 폭(68)은 전형적으로 채널(20)의 폭보다 훨씬 작다. 열전극(18)과 채널(20)의 폭은 원하는 해상도의 함수이고, 이것은 적용되는 표시시스템에 의해 정해진다. 간격(52,68)은 가능한한 작은 것이 바람직하다. 표시패널(12)의 현행의 모델에 있어서, 채널의 깊이(58)는 채널의 폭의 1/3이다.

각 채널(20)은 이온화가능한 가스, 바람직하게는 헬륨을 포함하는 것으로 충전되며, 그 이유는 후술한다. 유전물질층(46)은 채널(20)내에 포함된 이온화가능한 가스와 액정물질층(44)과의 사이에서 격벽으로서 작용한다. 그러나, 유전물질층 46)이 없으면 액정물질을 채널(20)내로 흐르게 하거나 이온화가능한 가스가 액정물질을 오염시키게 된다. 유전물질층(46)은 고체 또는 캡슐화된 전기광학재료를 채용하는 표시장치에서 생략할 수 있다.

표시패널(12)의 동작의 기조가 되는 원리는, (1) 그 각각의 표시소자(16)가 표시소자의 일부를 형성하는 열전극(18)에 인가되는 아날로그전압데이터에 대한 샘플링캐패시터로서 작용하고, (2) 이온화가능한 가스가 샘플링스위치로서 작용하는 것이다. 제6도는 다음의 표시시스템(10)의 설명에 참조되는 등가회로도이다.

제6도를 참조하면, 표시패널(12)의 각 표시소자(16)는 캐패시터(80)로서 모델을 형성할 수 있으며(이하, "캐패시터모델(80)"이라고 한다), 그 상면플레이트 (82)는 열전극(제2도)중 1개를 나타내고, 그 저면플레이트(86)는 유전물질층(46)의 자유표면(88)(제2도)을 나타낸다. 캐패시터모델(80)은 열전극(18)과 채널(20)의 중첩영역에 의해 형성되는 용량성의 액정셀을 나타낸다. 여기서, 표시시스템(10)의 동작의 설명은 캐패시터모델(80)을 참조한다.

기본 어드레스지정절차에 따르면, 데이터드라이버(24)는 소정기간의 시간간격에서 아날로그데이터신호의 시변(時變)전압의 개별샘플을 나타내는 제1의 라인의 데이터를 검색한다. 시간 간격내의 특정한 순간에서의 데이터신호량의 샘플은 스트로브펄스를 수신하는 행전극(62)의 해당 열위치에서 캐패시터모델(80)에 인가되는 아날로그전압량을 나타낸다. 데이터드라이버(24)는 그 출력도체(22')상에 열전극(18)에 인가되는 아날로그전압을 전개한다. 제6도에 있어서, 데이터드라이버 (24)의 4개의 예시적인 출력앰프(22)는 기준전극(30)에 대하여 양(陽)의 극성의 아날로그전압을 이들이 연결되어 있는 각각의 열전극(18)에 보낸다. 열전극(18)상에 양의 전압을 인가하면 유전물질층(46)의 자유표면(88)(제2도)상에 인가된 전압량과 동일한 전압이 유도된다. 이렇게 되면, 캐패시터모델(80)에 걸친 전위차에 변화가 없게 되고, 이것은 제6도에 상면플레이트(82)와 백색의(사선이 없는) 표면으로 표시된 저면플레이트(86)로 나타낸다.

이 예에 있어서, 채널(20)에 포함된 가스는 비이온화상태이고, 캐패시터모델 (80)의 플레이트(82,86)상에 전개된 아날로그전압은 채널의 기준전극(30)의 전압전위에 대한 양이다. 데이러스트로브(28)가 채널(20)내에 위시된 행전극(62)상에 충분한 양의 음(陰)으로 행하는 전압펄스를 전개시킬 때마다, 채널내의 가스는 이온화상태를 취한다(즉, 플라즈마로 된다). 행전극이 스트로브펄스를 수신하는 채널(20)은 제6도에 굵은 선으로 나타낸다. 이와 같은 상태에서는, 접지된 기준전극(30)과 스트로브된 행전극(62)은 각각 채널내에 포함된 플라즈마에 대하여 에노드와 캐소드로서 작용한다.

플라즈마내의 전자는 캐패시터모델(80)의 저면플레이트(86)상에 유도된 양의 전압을 중화한다. 스트로브된 행에서의 캐패시터모델(80)은 그들에 걸쳐 인가되는 데이터전압으로 충전된다. 이 상태는 제6도에서 백색표면의 상면플레이트(82)와 사선으로 표시된 저면플레이트(86)로 나탸낸다. 캐패시터모델(80)에 걸쳐 데이터전압의 저장이 완료되면, 데이터스트로브(28)는 스트로브된 채널(20)의 행전극(62)상에서 음으로 향하는 전압펄스를 종료하고, 이에 따라서 스트로브펄스가 종료되어 플라즈마가 소멸된다.

표시면(14) 전체가 완전히 어드레스되어 데이터의 화상필드를 기억하게 될 때까지 각 행전극(62)이 같은 방법으로 스트로브된다. 화소한 화상필드의 기간만큼의 시간동안 스트로브된 행에서 각 캐패시터모델(80)에 걸져 전압이 저장된 채로 있으며, 이 전압은 캐패시터모델(80)의 상면플레이트(82)에 인가되는 데이터전압의 후속의 변화에 무관하다. 각 캐패시터모델(80)에 걸쳐 저장된 전압은 다음의 연속되는 화상필드의 표시데이터를 나타내는 아날로그데이터전압에 따라서 변화한다.

화상필드가 비월되지 않는 포맷상태인 표시시스템(10)에 있어서, 다음의 연속되는 화상필드에서 열전극(18)에 인가되는 아날로그데이터전압은 역극성으로 된다. 1개의 화상필드에서 다음의 화상필드까지 양의 극성과 음의 극성간의 변화는 전형적으로 액정물질의 장기간의 동작에 필요한 롱텀제로네트(1ong term zero net) DC 전압을 공급합다. 액정물질은 인가된 아날로그전압데이터의 제곱평균(rms)에 따라서 그레이스케일효과를 발생한다. 따라서, 발생된 표시화상은 아날로그전압데이터의 극성이 교대로 변화하는 것에 영향을 받지 않는다.

화상필드가 비월된 포맷상태인 표시시스템(10)에 있어서, 다음의 연속되는 화상프래임에서 열전극(18)에 인가된 아날로그데이터전압은 역극성을 가지고, 롱텀제로네트 DC 전압을 얻는다. 각 화상프레임은 2개의 화상필드를 포함하고, 이들은 각각 어드레스가능한 라인수의 1/2로 이루어진다.

전술한 설명은 각 채널(20)내에 포함된 이온화가능한 가스가 데이터스트로브 (28)에 의해 인가된 전압의 작용으로서 도전 및 비도전상태 사이에서 접촉위치가 변화하는 전기스위치(90)로서 동작하는 것을 나타낸다. 열린위치에 있는 제6도에 나타낸 스위치(90)는 기준전극(30)에 연결되고, 행전극(62)에 인가되는 스트로브펄스에 의해 구동된다. 스트로브펄스가 없으면 채널(20)내의 가스가 비이온화된 상태로 되어 비도전상태로 된다. 닫힌위치에 있는 제6도에 나타낸 스위치(90)는 기준전극(30)에 연결되고, 행전극(62)에 인가되어 채널(20)내의 가스를 이온화상태로 만드는 크기를 갖는 스트로브펄스에 의해 구동되어, 도전상태로 된다. 제6도에 있어서, 데이터스트로브(28)의 3개의 출력앰프(26)중 중간에 도시한 앰프(26)는 캐패시터모델(80)의 행을 스트로브하여 그들에 걸친 표시데이터전압을 저장한다.

스위치로서 작용하기 위하여, 전극구조(40) 아래의 채널(20)내에 포함된 이온화가능한 가스는 유전물질층(46)과 연통하여 유전물질층(46)으로부터 기중전극(30)까지 전기적 도전경로를 제공한다. 행전극(62)이 스트로브펄스를 수신하는 채널(20)에 있는 플라즈마는 플라즈마에 인접하여 위치된 액정물질의 부분을 나타내는 캐패시터모델(80)에 접지경로를 제공한다. 이로 인헤, 캐패시터모델(80)이 열전극(18)에 인가되는 아날로그데이터전압을 샘플링할 수 있게 된다. 플라즈마가 소멸되면 도전경로가 제거됨으로서, 데이터샘플이 표시소자에 걸져 유지된다. 후속의 화상필드에 있는 새로운 라인의 데이터를 나타내는 전압이 액정물질층(44)에 걸쳐 전재될 때까지 전압이 액정물질층(44)에 걸쳐 저장된다. 전술한 바와 같은 어드레스지정구조 및 기술은 표시소자(16) 모두에 온질적으로 100% 동작주기의 신호를 제공한다.

제7도 및 제8도는 각각 제1도 내지 제6도와 권련하여 설명한 형태의 플랫패널표시시스템의 선택된 채널(20')(제9도 내지 제14도)에 관한 것이다. 채널(20')의 단면은 종래의 포토패터닝 및 에칭기술로 단면이 보다 바람직한 사다리꼴인 제1도 내지 제6도에 도시한 채널(20)을 형성하고자 하는 실질적인 결과인 대략 평탄화된 반구체이다. 제9도 내지 제14도에 도시한 바와 같이, 채널(20')은 하측의 전극구조(42')와 유전체(54')에 형성되고, 기준전극(30')과 행전극(62')을 포함한다. 채널(20), 기준전극(30), 하측 전극구조(42), 유전체(54), 베이스부(60) 및 행전극(62)에 대하여 설명한 바와 같이, 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호에 프라임(')을 붙여서 나타낸다. 전기광학재료층(44)이 액정이면, 유전물질층(46)은 바람직하게는 전극구조(40)의 내표면(50)과 격리되며, 이것은 본 출원과 동시에 출원되고 본 출원인에게 양도된, 미합중국 특허출원(SPACERS FOR USE AN ELECTRO-OPTICAL ADDRESSING STRUCTURE)에 기재된 바와 같다. 제7도 및 제8도 각각에 있어서, 채널(20')은 280밀리바의 압력의 헬륨을 포함하고, 기준전극(30') 및 행전극 (62')은 크롬표면을 가지고, 각각 폭은 75미크론(.003인치), 두께는 2미크론(약 .0001인치)이고, 200미크론(.008인치)만큼 서로 떨어져 있으며, 채널깊이는 150미크론(.006인치), 채널의 상면폭은 450미크론(.018인치), 채널간 간격은 약 508미크론 (.02인치), 채널의 활성부분(즉, 데이터전극(18)의 아래부분)의 길이는 3.5인치이다. 제7도 및 제8도에서 취한 특정의 파라미터의 예시적인 값은 다음의 설명에서 괄호로 나타낸다. 제15도는 제2의 전기신호 즉 스트로브펄스 즉 키커펄스를 가지는 이온화신호의 복합된 적용에 대한 상기와 같은 시스템의 반응을 정성적(定性的)으로 나타낸 것이다.

제7도는 행전극(캐소드)(62')과 기준전극(에노드)(30') 사이의 전위 및 전류를 제2의 신호 또는 스트로브펄스 또는 이온화신호의 채털(2O')에의 개시후의 시간의 함수로서 나타낸 그래프이다. 기준전극(30')에 대하여 행전극(62')의 전위가 최대진폭(-400볼트)에 이른 직후에, 채널(20')내의 가스질매체는 이온화되고, 행전극(62')과 기준전극(30') 사이의 전류는 피크최대치(80밀리암페아)까지 신속하게 상승한다. 이온화신호의 개시와, 행전극(62')과 기준전극(30')사이의 최대전류와의 사이의 시간간격은 채널(20')에 대한 방전개시 지연을 형성한다. 행전극(62')과 기준전극(30') 사이의 전류를 소정의 레벨로 제한하기 위하여 전류제한회로(도시생략)를 설치한다. 전류제한회로가 완전히 유효하게 되면(약 5마이크로초 후), 행전극(62')으로부터 기준전극(30')까지의 전류는 제한(이 예에서는 40밀리암페아까지)되고 행전극(62')과 기준전극(30') 사이의 전위차는 감소(이 예에서는 -270볼트까지)되어 그 전류를 유지하고, 이와 같이 제한된 전류와 전압은 전기광학재료층 (44)에 걸쳐 원하는 전계를 형성하기에 충분한 시간동안 유지되어 열전극(18)상에서의 그 데이터검색을 안정화시킨다. 채널(20')에서의 전기방전이 더 이상 필요 없을 때 행전극(62')의 전위는 기준전극(30')의 전위까지 복귀된다(제7도 또는 제15도에서는 도시생략한다).

제8도는 방전개시 지연을 기준전극(에노드)(30')과 행전극(캐소드)(30')사이에 인가되는 전위의 함수로서 나타난 그래프이며, 인가되는 전압이 높을수록 방전개시 지연이 짧다. 비디오속도, 전형적으로 초당 60화상필드로 동작아도록 된 플랫패널표시시스템(l0)은 방전개시 지연시간이 0∼2마이크로초이다. 제8도의 특정의 예에서는, 그 범위에서 방전개시 지연에 도달하려면 행전극(62')과 기준전극(30') 사이에 약 370볼트 이상의 전위가 인가되어야 한다. 행전극(62')으로부터 기준전극 (30')까지의 전위가 익 370볼트 이하의 크기이면, 방전개시 지연은 비디오속도의 적용에 대하여 허용할 수 없는 레벨까지 신속하게 상승한다.

표시소자(16)와 연관된 자유표면(88)상의 열전극(18)에 인가되는 데이터신호에 의해 유도된 전하분포는 행전극(62')과 기준전극(30') 사이에서 이온화가능한 가스질매체에 의해 사용된 전계에 영향을 미친진다. 그 결과, 열전극(18)상의 신호에 의해 야기되는 각 전하분포를 위해 열전극(62')상에 동일한 이온화신호를 가하면 서로 다른 방전개시지연을 발생시킬 수 있다(제7도 및 제8도). 이 문제는 상기 설명한 바와 같이, 열전극(18)상의 신호가 채널(20')에 있는 기준전극(30')의 공칭전위에 대하여 극성이 교대로 변화할 때 특히 민감하다.

제9도 내지 제14도는 기준전극(30'), 행전극(62') 및 열전극(18)에 인가되는 전위와 표면(88)상에 존재하는 특정의 전하분포를 나타내는 선택된 플라즈마방전채널(20')의 부분확대단면도이다. 제10도, 제12도 및 제14도는 각각 채널(20')의 동작에 있어서의 특정의 시간만을 나타내고, 상기 언급한 바와 같이 기준전극(30')과 행전극(62') 사이의 전위 및 전류가 채널(20')이 화상필드에서 어드레스되는 시간동안 제7도와 관련하여 설명한 패턴에 따르고, 제9도, 제11도 및 제13도에 도시한 바와 같이 기준전극(30')과 행전극(62') 사이의 전위 및 전류가 제로로 되면서 종결된다.

제9도 내지 제14도의 각각에 있어서, 기준전극(30')은 앰프(100)에 연결되고, 이는 기준전극(30')을 열전극(18)과 행전극(62')상의 전기신호에 대하여 기준전위로서 작용하는 공칭전위로 유지시킨다(제14도 및 제15도와 관련하여 다음에 설명하는 바와 같이 키커펄스를 제공할 때는 제외한다).

본 명세서에서 공칭전위는 1개의 화상필드로부터 연속되는 화상필드까지 변화해도 1개의 화상필드중에는 일정하고 0볼트인 것으로 한다. 한 예에 있어서, 열전극(18)에 대한 출력앰프(22)는 기준치 이상의 진폭범위(예를 들면,0∼+50볼트)와 비교치 이하의 진폭범위(예를 들면,0∼-50볼트) 사이의 데이터신호를 제공하는 능력이 아니라 진폭범위(예를 들면,50볼트)에서 데이터신호를 제공하는 능력을 보다 경제적으로 제공한다. 전술한 형태의 교대로 변화하는 극성을 갖는 구동시스템에 보다 경제적인 출력앰프(22)를 사용하기 위하여, 기준전극(30')의 전위는 열전극(18)이 기준전극(30')보다 높은 전위까지 구동되는 화상필드에 대하여 0 볼트, 열전극(18)이 기준전극(30')보다 낮은 전위까지 구동되는 화상필드에 대하여 +50볼드이다. 전자의 화상필드에 있어서, 0볼트인 데이터신호는 오프저장성분상태를 만들고, +50 볼트인 데이터신호는 온저장성분상태를 만든다. 후자의 화상필드에 있어서, +50볼드인 데이터신호는 오프저장성분상태를 만들고, 0볼트인 데이터신호는 온저장성분상태를 만든다. 간단히 하기 위하여, 다음에는 각 화상필드내의 기준전극(30')의 공칭전위 -- 0 볼트로 취함 -- 에 대하여만 설명한다.

누화를 야기하는 스트레이용량 등과 같은 다양한 인자로 인해 화소의 층(44, 46)에 걸쳐 기억된 전위가 화상필드중에 일정치로부터 벗어나게 될 수 있다. 이러한 요인은 감소 또는 제거시키는 것이 바람직하며, 따라서 본 명세서에서는 저장된 전위가 화상필드중에는 일정한 것을 전제로 한다.

제9도를 참조하면, 회로수단 즉 앰프(100)는 기준전극(30')의 전위를 제어하며, 기준전극(30')은 제1도 내지 제6도의 기준전극(30)에서와 같이 직접 국부접지에 연결되지 않는다. 앰프(100)는 기준전극(30')의 전위를 국부접지에 설정하거나 제14도 및 제15도와 관련하여 후술하는 바와 같이 키커펄스를 전달한다.

앰프(10)가 키커펄스를 전달하지 않을 때에는 기준전극(30')을 공칭전위로 유지시키고, 이것과 본 명세서에서 언급되는 다른 전위가 비교된다.

액정물질층(44)에 걸쳐 네트제로롱텀 DC 전압을 얻기 위하여 열전극(18)상의 데이터신호는 공칭전위에 대하여 연속되는 화상필드에서 극성이 교대로 변화한다. 데이터신호는 각 데이터스토리지 또는 표시소자(16)에 상기 설명한 형태의 오프 및 온 저장성분상태(이하, "온상태" 및 "오프상태")중 1개를 제공한다. 바잠직하게는, 오프 및 온상태는 액정물질층(44)에 걸쳐 전계의 비존재 및 존제를 나타낸다. 예로서, 오프 및 온상태는 각각 표시된 화상의 가장 밝은 화소 및 가장 어두운 화소 또는 그레이스케일화소에 해당한다.

앰프(100)는 오프상태와 최소한 1개의 미리 선택된 온상태를 표시소자(16)에 제공하는 전기신호를 제공한다. 이들 전기신호는 바람직하게는 상기 설명한 시스템에 따라서, 부분적으로 표시소자(16)를 형성하는 채널(20')내의 가스질매체의 이온화전극에 제공된다.

제9도는 공칭전위와 동일한 전위를 가지는 데이터신호, 즉 오프신호 인 데이터신호의 점색 후에 화상필드 N에 있는 채널(20')을 나타낸다. 표면(88)에는 열전극(18)과 기준전극(30') 사이에 전위차가 없고 데이터 검샘시간 후 필드 N의 종료 전에 행전극(62')의 전위가 공칭전위로 복귀되므로 표면(88)은 전하를 반송하지 않는다. 데이터검색 후, 채널(20')내의 가스질매체의 이온화와, 방전이 끝난 후에 남아 있는 가스질매체내의 이온 및 전자에 의한, 또한 가스질매체에서 방전이 끝난 후에 남아 있는 중성의 준안정성 원자 및/또는 분자("준안정체")(바람직하게는 원자, 더욱 바람직하게는 희(稀)가스원자, 특히 바람직하게는 헬륨원자)에 의해 형성된 이온 및/또는 전자에 의한 채널(20')에 노출된 표면으로의 전하의 재분산의 결과로서 채널(20')은 무전기장(無電氣場)으로 된다. 준안정체는 여기된 상태에 있는 전자를 가지며, 이때문에 전자는 전자(電滋)방사의 방출에 의헤 저에너지상태로 전이할 수 없다(예를 들면, 헬륨의 19.6 전자볼트의 준안정상태 이다). 그 결과, 준안정체는 전형적으로 물리적 시스템에서 비교적 긴 감퇴시간을 갖는다. 따라서, 준안정체는 충돌 등과 같은 공정을 통해 이온 및 전자를 발생시키기 위한 위치에너지의 저장소이다.

제10도는 제2의 전기신호(캐소드 바이어스)가 행전극(62')에 인가된 후, 플라즈마개시 건에 제9도의 화상밀도 N 의 바로 연속되는 화상필드 N+1 에서 제9도의 채널(20')을 나타낸다. 앰프(100)는 열전극(18)에 오프신호를 제공하고, 제2의 전기신호는 행전극(62')을 공칭전위보다 낮은 전위로 만들고, 앰프(100)는 기준전극(30')을 공칭전위로 유지시킨다. 따라서, 채널(20')내의 가스질매체에는 기준전극(30')으로부터 행전극(62')까지 완전히 왜곡되지 않은 전위차(예를 들면, -400볼트)가 생기고, 이에 따라서 제8도에 나타낸 바와 같이 원하는 동작범위에서 방전개시 지연이 이루어진다. 연속되는 2개의 화상필드에서 모두 표시소자(16)가 오프신호인 데이터신호를 받고, 이에 따라서 행전극(62')에 인가된 제2의 전기신호가 공칭전위에 대하여 적당한 진폭을 가질 때 필요한 시간내에 이온화를 개시하는데 어려움이 없다.

제11도는 공칭전위보다 저전위(예를 들면, -50볼트)의 온신호인 데이터신호의 검색 후의 화상필드 N 에 있는 선택된 채널(2O')을 나타난다. 이온화가 종료되면 행전극(62')은 공칭전위로 복귀되고, 데이터전극상의 전위는 이온화에 따라서 이온 및 준안정체가 감퇴될 때까지 일정하게 유지된다. 기준전극(30')은 공칭전위에서 유지된다. 필드 N의 채널(20')에 있는 가스질매체의 이온화와 가스질매체중의 전자 또는 이온에 의한 채널에 노출된 표면에서의 전하의 재분산의 결과로서 표면(88)은 양전하(102)를 반송한다. 전하의 재분산의 순수한 효과는 채널(20')의 내부를 무전기장으로 만드는 것이다.

제12도는 제2의 전기신호가 행전극(62')에 인가된 후 플라즈마 개시 전에 제11도에 나타낸 화상필드 N 에 바로 연속되는 화상필드 N+1 에 있는 선택된 채널(20')을 나타낸다. 앰프(100)는 열전극(18)에 공칭전위보다 높은 전위(예를 들면, +50볼드)의 온신호를 제공하고, 제2의 전기신호는 행전극(62')을 공칭전위보다 면(88)의 전위가 공칭전위보다 크므로 표면(88)으로부터 행전극(62')까지 직통하는 경로에 걸친 전위차가 기준전극(30')으로부터 행전극(62')까지의 전위차보다 크게 된다. 따라서, 양전하(102)로 인해 채널(20')내의 가스질매체에서의 전계가 제10도에 나타낸 상태에서보다 제12도에 나타낸 상태에서 가스질매체의 이온화를 보다 용이하게 한다. 가스질매체에 걸친 전위가 기준전극(30')과 행전극(62') 사이의 전위차를 초과하면, 제12도에 나타낸 상태에서는 제10도에 나타낸 상태에서보다 작은 방전개시지연(제8도)이 얻어진다. 따라서, 데이터신호가 고전위의 온신호인 화상필드 N+1 가 데이터신호가 저전위의 온신호인 화상필드 N 에 바로 연속될 때에는, 오프신호인 데이터신호를 가지는 필드가 마찬가지로 오프신호인 데이터신호를 가지는 필드에 바로 연속될 때보다 이온화가 신속하게 일어난다.

이러한 유리한 결과는 제13도 및 제14도에 나타낸 바와 같이 항상 얻어지는 것은 아니다. 제13도는 고전위(예를 들면, +50볼트)의 온신호인 데이터신호의 검색 후에 화상필드 N 에 있는 선택된 채널(20')을 나타낸다. 이온화가 종료되면 행전극(62')은 공칭전위로 복귀되고, 데이터전극상의 전위는 이온화에 따른 이온 및 준안정체가 감퇴될 때까지 일정하게 유지된다. 기준전극(30')은 공칭전위로 유지된다. 필드 N의 채널(20')에 있는 가스질매체의 이온화와, 열전극(18)상에 고전위의 온신호의 제공과, 채널(20')의 내부를 무전기장으로 하는 제11도와 관련하여 설명한 바와 같은 전하의 재분산의 결과로서 표면(88)은 음전하(104)를 반송한다.

제14도는 제2의 전기신호가 행전극(62')에 인가된 후 플라즈마 개시 전에 제13도에 나타낸 화상필드 N 에 바로 연속되는 화상필드 N+1 에 있는 선택된 채널(20')을 나타낸다. 앰프(100)는 열전극(18)에 공칭전위보다 높은 전위(예를 들면, -50볼드)의 온신호인 데이터신호를 제공하고, 제2의 전기신호는 행전극(62')을 공칭전위보다 낮은 전위(예를 들면,-400볼트)로 되게 한다. 앰프(100)가 기준전극 (30')을 제10도 및 제12도에 나타난 바와 같이 공칭전위로 유지시키면(제14도에는 도시생략한 상태), 채널(20')에서의 전계는 채널(20')에 있는 가스질매체가 즉시 이온화되는 것을 방해하게 된다. 이러한 경우에 있어서, 열전극(18)상의 저전위의 온신호와 음전하(104)는 채널(20')에 있는 전계라인을 저면(60')에 향해 또는 "핀치"시켜서 채널(20')내의 가스질매체의 초기 이온화를 방지하거나 지체시킨다. 따라서, 음전하(104)는 제14도에 나타낸 상태에서는 가스질매체의 이온화를 제10도에 나타낸 상태에서보다 어렵게, 또한 제12도에 나타낸 상태에서보다 훨씬 더 어렵게 한다. 이로 인해, 방전개시지연(제8도)은 제10도에 나타낸 상태에서의 방전개시지연보다 크다.

본 발명은 행전극(62')에 제2의 신호 즉 바이어스신호를 인가함과 동시에 앰프(100)의 출력에 제3의 전기신호 즉 키커펄스를 제공하고, 키커펄스가 바이어스신호와 협동하여 가스질매체가 소정의 방전개시지연시간 공차(예를 들면, 제8도에 나타낸 바와 같이 2마이크로초 이내)내에서 이온화될 수 있도록 함으로서, 상기한 바와 같은 문제를 해결한다. 키커펄스는 기준전극(30')과 행전극(62')사이의 전위차를 증가시킴으로서 상기와 같은 결과를 달성할 수 있다. 키커펄스가 기준전극(30')(예를 들면 +100볼트의 펄스) 또는 행전극(62')(예를 들면, 추가의 -100볼트의 펄스, 도시생략)에 제공될 수 있고, 또는 기준전극(30') 및 행전극(62') 모두에 다중신호를 제공할 수 있다(예를 들면, 기준전극(30')에 +50볼드의 펄스와, 행전극(62')의 추가의 -50볼트의 펄스, 도시생략 한다). 바람직하게는 키커펄스는 실질적으로 변화하거나 행전극(62')에 인가된 바이어스신호에 대한 또는 열전극 (18)에 인가된 데이터신호에 대한 액정물질(44)의 응답에 역효과를 미치지 않는다.

키커펄스의 특성은 채널(20')의 깊이와 채널에서의 기준전극(30')과 행전극(62')의 상대적인 위치에 의존하고, 이것은 바이어스전압이 행전극에 인가될때 표면(88)상의 전하 또는 열전극(20')상의 신호가 채널(20')의 전계에 영향을 미치는 정도까지 영향이 있다. 키커펄스의 특성은 또한 전기광학재료층(44)으로 사용되는 재료와, 기준전극(30') 및 행전극(62')의 노출된 표면의 방사율(放射率)을 포함하여, 채널(20')에 노출된 재료에 대해 특유의 다양한 요인에 의존한다. 키커펄스는 또한 바람직하게는 허용가능한 범위내에 해당하는 모든 종류의 누화에 의한 모든 효과를 발생시키는 특성이 있다. 키커펄스가 미합중국의 동시출원중인 출원서에 기재된 방법 등으로 임의의 누화효과를 윈화시키는 특성은 비교적 바람직한 것이 아니다.

이온화가 가장 어려운 상태는, 화상필드 N 에서의 고전위의 온신호와 화상필드 N+1 에서의 저전위의 온신호가 가장 큰 진폭(예를 들면, 데이터신호중에서 가장 큰 진폭인 50볼트의 진폭)의 온신호일 때 제14도에 나타낸 것이다. 이러한 상태와 제10도에 나타낸 중성의 상태 사이에는 제14도에 나타난 상태에서보다 이온화가 더 잘 일어나고 제10도에 나타낸 상태에서보다 이온화가 잘 일어나지 많는 중간상태의 범위가 있다. 이러한 상태는 (1) 화상필드 N 에서의 고전위의 온신호에 이어서 이에 바로 연속되는 화상필드 N+1에서의 오프신호, (2) 화상필드 N에서의 오프신호에 이어서 이에 바로 연속되는 화상필드 N+1에서의 저전위의 온신호, (3) 제14도에 나타낸 상태와 전술한 상태(1) 및 (2)와 유사하게 그레이스케일 온신호를 포함하는 다양한 조합을 포함한다. 플라즈마방전 개시의 난이도에 따른 상기와 같은 어떠한 순위의 다른 상태도 키커펄스의 선택에 영향을 미치는 상기 언급한 요인에 의존한다. 상기와 같은 중간상태에서 방전개시지연문제가 생기면, 제14도에 나타낸 바와 같이 가장 큰 진폭의 온신호에 대하여 이러한 문제를 해결하기에 적합한 특성의 키커펄스를 인가함으로서 해결할 수 있다.

앰프(100)는 키커펄스가 인가되는 주파수와, 키커펄스를 전달하는데 필요한 복잡한 회로장치가 근본적으로 다른 다양하게 선택된 시간에 키커펄스를 제공할 수 있다. 앰프(100)는 (1) 부분적으로 특정의 채널에 의해 형성된 최소한 1개의 데이터기억소자에 대하여, 제1의 전기신호가 저전위의 온신호이고 바로 이전의 화상필드에서 고전위의 온신호였던 화상필드에 있는 임의의 특정의 채널, (2) 부분적으로 특정의 채널에 의헤 형성된 최소한 1개의 데이터기억소자에 대하여, 제1의 전기신호가 저전위의 온신호인 화상필드에 있는 임의의 특정의 채널, (3) 부분적으로 특정의 채널에 의헤 형성된 최소한 1개의 데이터기억소자에 대하여, 제1의 전기신호가 바로 이전의 화상필드에서 고전위의 온신호였던 화상필드에 있는 임의의 특정의 채널, (4) 임의의 제1의 전기신호가 저전위의 온신호인 화상필드에 있는 실질적으로 모든 채널, (5) 부분적으로 특정의 채널에 의해 형성된 최소한 1개의 데이터기억소자에 대하여, 제1의 전기신호가 바로 이전의 화상필드에서 고전위의 온신호였던 화상필드에 있는 실질적으로 모든 채널, 또는 (6) 임의의 제1의 전기신호가 저전위의 온신호인 화상밀도에 바로 연속되지 않는 실질적으로 모든 화상필드에 있는 실질적으로 모든 채널에 키커펄스를 인가한다. 마지막으로, 키커펄스의 광범위한 적용에 있어서, 앰프(100)는 실질적으로 모든 화상필드에 있는 실질적으로 모든 채널에 키커펄스를 제공한다.

이 기술분야에 숙련된 자는 키커펄스, 허용가능한 소정의 방전개시지연시간공차, 키커펄스의 선택에 영향을 미치는 상기 언급한 요인, 행전극(62')에 인가될 제2의 전기신호 즉 바이어스신호의 적용의 원하는 주파수로서 상기와 같은 요인을 고려하여 키커펄스를 전달하는 상기와 같은 선택사항중에서 용이하게 선택할 수 있다.

모든 화상밀도에 있는 모든 채널에 키커펄스를 제공하는 것이 가능하면, 다중채널(예를 들면, 480개의 채널을 가지는 전기광학 표시시스템에서 40개의 채널)을 앰프(100)에 연결하고, 앰프에 연결된 임의의 1개의 채널이 키커펄스를 수신할 때마다 그 앰프로부터 키커펄스를 제공할 수 있다. 이와 같은 다른 방법은 앰프의 수를 현저히 줄일 수 있고, 또한 이온화되지 않고, 따라서 기준전극(30')과 행전극(62') 사이에 이온화신호가 제공되지 않는 앰프(100)에 연결된 채널에 키커펄스를 제공하는 결점이 있다.

제15도는 기준전극(에노드)(30')과 행전극(캐소드)(62') 사이의 전위를 제7도 및 제8도의 디스플레이의 채널(20')에 제2의 신호 즉 스트로브펄스 또는 이온화신호를 도입한 후의 시간의 함수로서 정성적으로 나타낸 그래프이다. 제15도에서 점선은 이온화신호를 인가했을 때 채널(20')내의 가스질매체가 이온화되지 않는 경우의 이온화신호의 전압파형의 예를 나타낸다. 이와 같이 이온화의 불이행은 키커펄스가 인가되지 않는다면 제13도 및 제14도에 나타낸 바와 같은 상태에서 발생될 수 있다. 제15도의 실선(106)은 기준전극(30')에 제공된 키커펄스(106)의 예를 나타낸다. 키커펄스(106)는 공칭전위에 대하여 약 +100볼트이고 약 2마이크로초동안 지속된다. 키커펄스(106)는 이온화신호와 협동하여 채널(20')에 있는 가스질매체를 이온화시킨다. 실선(108)은 행전극(62')과 기준전극(30') 사이에서 얻어진 전위를 나타낸다.

데이터검색시간은 열전극(18)상의 신호가 전기광학재료층(44)과 유전물질층 (46)에 걸져 완전히 표현되도록 하는데 충분한 시간이다. 제15도에는 약 5마이크로초로서 나타냈지만, 충분한 이온, 전자 및 준안정체가 발생되어 정확한 데이터검색을 할 수 있도록 이온화가 지속되어야 할 실제시간은 더 짧을 수 있고, 가능하면 1마이크로초 이하이다. 제15도에서 데이터검색시간은 기준전극(30')과 행전극(62') 사이의 전위 및 전류를 안정화시키기 위하여 전류제한회로에 대하여 이온화를 개시한 후에 필요한 개략적인 시간으로서 나타냈다. 이것은 반드시 충분한 이온, 전자 및 준안정체가 발생되어 정확한 데이터검색을 할 수 있도록 이온화가 지속되어야 할 시간은 아니다.

이 기술분야에 숙련된 자는 본 명세서에 기술한 본 발명의 특정의 실시에의 상세한 설명에 대하여 그 기본으로 하는 원리를 일탈하지 않고 여러가지 변형 및 변경을 가할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 다음의 특허청구의 범위에 의해서만 정해져야 한다.

Claims

다중 광패턴데이터 기억소자를 갖는 어드레스가능한 전기광학시스템에 있어서, 제1의 방향으로 연장되고 중첩되지 않는 복수의 제1의 전극을 그 주표면상에 지지하는 제1의 기판과, 제2의 방향으로 그 주표면에 따라 연장되고 교차되지 않는 복수의 채널을 갖는 제2의 기판을 포함하고, 각 채널은 이온화가능한 가스질매체를 포함하고, 복수의 제2의 전극중 1개와 채널의 길이의 대부분에 따라서 연장되는 복수의 기준전극중 1개를 가지고, 제1의 기판과 제2의 기판은 서로 대면하여 배치되고, 제12의 방향에 교차하는 제1의 방향으로 서로 떨어져 제1의 전극과 채널의 중첩영역을 형성하고, 제1 및 제2의 기판 사이에 위치한 전기광학특성을 가지는 재료층을 포함하고, 전기광학재료층과 중첩영역은 제1의 전극에 의해 반송되는 전형적으로 불균일한 광패턴정보를 나타내는 화상필드를 선택적으로 기억하는 복수의 광패턴데이터 기억소자를 형성하고, 제1의 전극에 제1의 전기신호를 공급하는 제1의 수단과, 제2의 전극에 제2의 전기신호를 공급하는 제2의 수단을 포함하고, 제1 및 제2의 수단은 각각의 연속되는 화상필드에서 각각의 제1 및 제2의 전기신호를 각각의 기억소자에 동시에 1회만 인가하여 기억소자와 연관된 가스를 이온화시키고, 제1의 전기신호에 응답하여 기억소자와 관련된 층의 영역의 전기광학특성을 변화시키고, 선택된 1개의 채널에 위시한 선택된 제2의 전극 및 기준전극중 1개에 제3의 전기신호를, 선택된 제2의 전극에 제2의 전기신호를 인가하는 동시에 공급하는 제3의 수단을 포함하고, 제3의 전기신호는 제2의 전기신호와 협동하여 소정의 방전개시지연시간 공차 내에서 선택된 채널에 있는 가스질매체를 이온화시키는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제1항에 있어서, 제3의 전기신호는 선택된 제2의 전극과 기준전극 사이의 전위차를 증가시키는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제1항에 있어서, 제3의 전기신호는 소정의 데이터검색시간중에 제1 및 제2의 신호에 대한 전기광학재료의 응답을 실질적으로 변화시키지 않는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제1항에 있어서, 제3의 수단은 선택된 기준전극에 제3의 전기신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제1항에 있어서, 제3의 수단은 선택된 제2의 기준전극에 제3의 전기신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제l항에 있어서, 제3의 수단은 선택된 기준전극 및 제2의 전극에 다중의 제3의 전기신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제1항에 있어서, 전기광학재료는 RMS응답형이고, 제3의 신호는 연속되는 화상필드중에 실질적으로 RMS 필드가 전기광학재료에 인가되기에 불충분한 특성을 가지는 것을 특징으로 아는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제1항에 있어서, 전기광학재료는 네마틱 액정재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제8항에 있어서, 제2의 기판은 채널을 형성하는 복수의 지지구조를 포함하고, 또한 제1 및 제2의 기판 사이에 위치하고, 액정재료를 이온화가능한 가스질매체로부터 격리시키고, 지지구조와 협동하여 인접한 채널에 있는 이온화가능한 가스질매체를 격리시키는 유전물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기 광학시스템.
제1항에있어서, 선택된 기준전극은 공칭전위를 가지고, 제1의 전기신호는 오프저장성분상태와 미리 선택된 온저장성분상태중 1개를 제공하고, 제1의 전기신호는 오프신호, 고전위의 온신호 및 저전위의 온신호를 포함하고, 오프신호는 오프저장성분상태에서 기억소자를 제공하고, 고전위 및 저전위의 온신호는 미리 선택된 온저장성분상태에서 기억소자를 제공하고, 고전위의 온신호는 제l의 전극을 공칭전위보다 높은 전위로 하고, 저전위의 온신호는 제1의 전극을 공칭전위보다 낮은 전위로 하고, 제2의 전기신호는 선택된 제2의 전극을 공칭전위보다 낮은 전위로 하여 채널내를 이온화시키고, 제1의 전극은 제1의 전극이 고전위의 온신호를 수신한 화상필드에 바로 연속되는 화상필드에서 고전위의 온신호를 수신하지 않고, 제1의 전극은 제1의 전극이 저전위의 온신호를 수신한 화상필드에 바로 연속되는 화상밀도에서 저전위의 온신호를 수신하지 않는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제10항에 있어서, 제3의 전기신호는, 부분적으로 특정의 채널에 의헤 형성된 최소한 1개의 데이터기억소자에 대하여, 제1의 전기신호가 저전위의 온신호이고, 바로 이전의 화상필드에서 고전위의 온신호였던 화상필드에 있는 임의의특정의 채널에 인가되는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제10항에 있어서, 제3의 전기신호는, 부분적으로 특정의 채널에 의해 형성된 최소한 1개의 데이터기억소자에 대하여, 제1의 전기신호가 저전위의 온신호인 화상필드에 있는 임의의 특정의 채널에 인가되는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제10항에 있어서, 제3의 전기신호는, 부분적으로 특정의 채널에 의해 형성 된 최소한 1개의 데이터기억소자에 대하여, 제1의 전기신호가 바로 이전의 화상필드에서 고전위의 온신호였던 화상필드에 있는 임의의 특정의 채널에 인가되는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제10항에 있어서, 제3의 전기신호는, 임의의 제1의 전기신호가 저전위의 온신호인 임의의 화상필드에 있는 실질적으로 모든 채널에 인가되는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제10항에 있어서, 제3의 전기신호는, 부분적으로 특정의 채널에 의해 형성된 최소한 1개의 데이터기억소자에 데하여, 제1의 전기신호가 바로 이전의 화상필드에서 고전위의 온신호였던 임의의 화상필드에 있는 실질적으로 모든 채널에 인가되는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제10항에 있어서, 제3의 전기신호는, 임의의 제1의 전기신호가 저전위의 온신호인 화상필드에 바로 연속되지 않는 실질적으로 모든 화상필드에 있는 실질적으로 모든 채널에 인가되는 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제10항에 있어서, 제3의 전기신호는 실질적으로 모든 화상필드에 있는 실질적으로 모든 채널에 인가되는 것을 특징으로 아는 어드레스가능한 전기광학시스템.
제10항에 있어서, 오프신호는 공칭전위인 것을 특징으로 하는 어드레스가능한 전기광학시스템.