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Schaltungsanordnung mit einem steuernden Kreuzschienensystem
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung mit einem steuernden Kreuzschienensystem, das aus mindestens zwei Gruppen x und y sich kreuzender Leiter besteht, wobei jedem Kreuzungspunkt der Leiter eine Einschreibeschaltung mit einem Speicherelement zugeordnet ist, in dem die dem Kreuz- schienensystem in Form elektrischer Signale zugeführte Information für den betreffenden Kreuzungspunkt zeitweilig gespeichert wird, wodurch die Impedanz des Speicherelements geändert wird, während eine
Ausleseschaltung mit einem mit dem Speicherelement verbundenen, jedoch in einem gesonderten, dau- ernd betriebenen Stromkreis eingefügten Wiedergabeelement, vorgesehen ist.
Eine solche Schaltungsanordnung ist aus dem Artikel von E. A. Sack"A new electroluminescent Display" in Proc. 1. R. E. vom Oktober [1958] Band 46 No. 10 S. 1694-1699 bekannt. In diesem Artikel wird beschrieben, auf welche Weise die Speicherwirkung ferroelektrischer Materialien erfolgreich be- nutzt werden kann, um die Lichtausbeute wiedergegebener Bilder zu vergrössern und gleichzeitig ein
Flackern der Bilder zu vermeiden.
Es ist dabei also notwendig, dass, wenn die Speicherwirkung der Speicherelemente voll ausgenutzt werden soll, die Ausleseschaltung kontinuierlich betrieben wird, so dass die Elemente alle parallel mit einer gesonderten, dauernd wirksamen, Aktivierungsquelle verbunden sind, z. B. über eine dritte Gruppe von Leitern a, die miteinander verbunden sind. Die Bildinformation hingegen, die dem Kreuzschienensystem zugeführt wird, muss jeweils während kurzer Zeiten über die betreffenden Kreuzungspunkte den Speicherelementen zugeführt werden, u. zw. derart, dass kein Übersprechen der Information von einem Speicherelement auf das andere eintreten kann. Ausserdem soll die Einschreibeschaltung nicht durch die Ausleseschaltung beeinflusst werden, so dass getrennte Stromkreise erforderlich sind.
Von all diesen Problemen ist in dem erwähnten Artikel nicht die Rede. Zwar ist vorgeschlagen worden, diese Probleme dadurch zu beseitigen, dass ein Schalter vorgesehen ist, der die Bildinformation den Speicherelementen nacheinander zuführt, aber ein mechanischer Schalter solcher Art ist undenkbar, und ein elektrischer Schalter, z. B. eine Elektronenstrahlröhre, hat den Nachteil, dass das Ganze in einem grossen, entlüfteten Kolben untergebracht werden muss, während das Bestreben gerade dahin geht, einen flachen Wiedergabeschirm zu schaffen, der ohne viel zusätzliche Kosten hergestellt werden kann.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung schafft eine Lösung für all diese Probleme und ist dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Kreuzungspunkt ein einseitig leitendes Element, eventuell über eine Addierschaltung mit einem Leiter der x-Gruppe und anderseits mit dem diesem Kreuzungspunkt zugehörigen Speicherelement gekoppelt ist, wobei zum Sperren der einseitig leitenden Elemente die Schaltungsanordnung mit einer Gleichspannungsquelle versehen ist, die über Widerstandselemente mit all diesen einseitig leitenden Elementen verbunden ist, während Mittel vorgesehen sind, durch welche die Leiter der y-Gruppe in Reihenfolge derart umgeschaltet werden, dass die Sperrspannung für die dem umgeschalteten Leiter zugehörigen, einseitig leitenden Elemente während der Einschreibezeit der Speicherelemente aufgehoben wird.
Eine in einer solchen Schaltungsanordnung anwendbare Wiedergabetafel, die auf einer durchsichtigen, als Träger wirksamen Schicht, z. B. Glas, aufgebaut ist, hat das Merkmal, dass sich direkt auf dem Träger parallele Leiter der y-Gruppe befinden, die vorzugsweise aus Zinnoxyd (SnOz) hergestellt sind, wobei auf jedem Leiter die Speicher-, Wiedergabe- und Widerstandselemente in Form dreier, sich zu den
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-4 Aluminiumato-men (Al) pro Molekül Zinksulfid und aus Kohlenstoff (C) vermischt mit Email hergestellt sind, wobei quer zu diesen Streifen verlaufende, in Flucht miteinanderliegende Elektroden angebracht sind, welche einen guten elektrischen Kontakt mit den darunterliegenden Streifen herstellen, zwischen welchen Elektroden
Isolierrippen vorgesehen sind,
welche sich in einer zu den Leitern der y-Gruppe senkrechten Richtung über nahezu den ganzen Träger erstrecken, während auf einer der Seitenkanten der Rippen die einseitig lei- tenden Elemente durch Spritzen lediglich an der Stelle der Elektroden angebracht sind, auf welchen Rip- pen die Leiter der x-Gruppe befestigt sind, wobei das Ganze mit einem Füllstoff, z. B. Polystyrol mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante, ausgefüllt ist, auf welchem Füllstoff sich gerade oberhalb der in Flucht miteinanderliegenden Elektroden und parallel dazu die Leiter der a-Gruppe erstrecken.
Einige mögliche Ausführungsformen von Tafeln nach der Erfindung und von den zugehörigen Schalt- elementen werden an Hand der Figuren näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform, wobei die Wiedergabeelemente und die Speicherelemente in einer ersten Tafel vereint sind, während das steu- ernde Kreuzschienensystem in einer zweiten Tafel untergebracht ist. Fig. 2 zeigt ein Ersatzschaltbild der
Vorrichtung nach Fig. 1 zum Einschreiben und Auslesen eines Speicher- und eines Wiedergabeelements.
Fig. 3 zeigt eine zweite, sehr vereinfachte Ausführungsform, wobei der eigentliche Wiedergabeteil und das steuernde Kreuzschienensystem teilweise vereint sind. Fig. 4 zeigt ein Ersatzschaltbild der Vorrich- tung nach Fig. 3 zum Einschreiben und zum Auslesen eines Speicher- und eines Wiedergabeelements.
Fig. 5 zeigt einen möglichen Aufbau einer Wiedergabetafel nach Fig. 4 und Fig. 6 zeigt eine Kurve zur
Erörterung der Wirkungsweise der in diesen Wiedergabetafeln anwendbaren Speicherelemente.
In der Schaltung nach Fig. 1 stellen die Gruppen von Leitern x und y die zueinander senkrechten
Leiter eines Kreuzschienensystems dar zur Umwandlung des als Funktion der Zeit empfangenen Fernseh- signals in ein Ortsfunktionssignal, wobei an jedem Kreuzungspunkt der Gruppen von Leitern x und y die diesem Kreuzungspunkt zugehörige Spannung erzeugt wird.
Dazu wird das von der Antenne 1 empfangene Hochfrequenz-Fernsehsignal nach Verstärkung und De- modulation in'der'Vorrichtung 2 dem Videoverstärker 3 zugeführt, der mit einer Vorrichtung 4 verbun - den ist, die das als Funktion der Zeit veränderliche Fernsehsignal Vd als Funktion des Ortes umwandelt, so dass jeweils für eine der Zeilen eines wiederzugebenden Bildes den Leitern x die betreffenden Span- nungen zugeführt werden.
Jeweils nach einet Zeilenperiode liefert der Impulsgenerator 5 einen Impuls Vp, der die umgewandelten Spannungen freigibt, wobei infolge der in der Vorrichtung 4 vorhandenen Speicherelemente diese Spannungen auf den Leitern x während gewisser Zeit beibehalten werden. Inzwischen wird neue Videoinformation Vd in der Vorrichtung4 verarbeitet, worauf ein nächstfolgender Impuls Vp diese neue Information für die nächste Zeile freigibt.
Um dafür zu sorgen, dass der gewünschte y-Leiter eingeschaltet wird, der der in diesem Augenblick an den Leitern x aufgebauten Information zugehört,. wird gleichzeitig durch den Schalter S der betreffende y-Leiter mit der Spannungsquelle 6 verbunden in dem Augenblick, in dem der Impuls Vp die Spannung an den Leitern x freigibt. Dieser y-Leiter bleibt eingeschaltet, solange die Speicherelemente der Vorrichtung 4 die Spannung über den Leitern x aufrechterhalten.
Der obere y-Leiter in der Schaltung nach Fig. 1 z. B. ist durch den Schalter S eingeschaltet, so dass. durch Freigabe seitens des Impulses Vp an den Kreuzungspunkten dieses oberen y-Leiters mit den x-Leitern Spannungen auftreten, die der diesen Kreuzungspunkten zugehörigen Bildinformation entsprechen.
Diese Spannungen werden, wie nachstehend erörtert wird, nach dem Prinzip der Erfindung, auf die Speicherelemente dieses oberen y-Leiters übertragen. Die Speicherelemente an sich steuern die Aktivierung der zugehörigen Wiedergabeelemente.
Der Schalter S wird von der Vorrichtung 7 her, u. zw. mit Zeilenfrequenz, gesteuert. Dazu wird das demodulierte Videosignal mit Bild-und Zeilensynchronisierimpulsen der Vorrichtung 7 zugeführt, welche diese Bild- und Zeilensynchronisierimpulse abtrennt und über die Leitung 8 dem Schalter S zuführt.
Dieser Schalter S kann z. B. in Form eines Schrittschalters mit mindestens einem Relais ausgebildet sein, das durch die Zeilensynchronisierimpulse jeweils um einen Kontakt in der durch den gestrichelten Pfeil 9 angedeuteten Richtung weitergedreht wird. Wenn der dem unteren y-Leiter zugehörige Kontakt des Schalters S eingeschaltet ist, wird der Schalter nicht weitergedreht, bevor ein durch den Bildsynchronisieimpuls freigegebener Zeilensynchronisierimpuls dies bedingt.
Ausserdem werden die Zeilensynchronisierimpulse über die Leitung 10 dem Generator 5 zugeführt, der als Verstärker oder als selbstschwingende, synchronisierte Schaltung ausgebildet sein kann. Auch hier ist die Anordnung derart, dass, nachdem die Information für den unteren y-Leiter freigegeben worden ist,
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le 6 verbindet, so dass die Information von Va Volt über die Diode 16 dem Speicherelement 11 zugefuhrt werden kann. Das Speicherelement 11 kann in Form eines Kondensators ausgebildet sein, zwischen dessen Beläge ferroelektrisches Material eingefügt ist. Dazu kann z. B. ein Gemisch aus Bariumstrontiumtitanat (BaTiOg).(SrTiO verwendet werden.
Bei Zimmertemperatur ist x = 80%, was bedeutet, dass bei dieser Temperatur 8fY1/o des Gemisches aus Barium-und 20% des Gemisches aus Strontiumtitanat ge-
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Volt,Dabei soll folgendes berücksichtigt werden : l. Die Amplitude dieser Wechselspannung muss derart sein, dass in keinem einzigen Augenblick Gefahr des Entsperrens der Diode 16 eintritt. 2. Die Amplitude muss derart sein, dass die effektiv wirksame, dielektrische Konstante e des Speicherelements 11 im we- sentlichen durch die Spannung Vd'bedingt wird.
Die Wahl der Amplitude im Hinblick auf die unter 1) und 2) genannten Erwägungen muss auch von den Zeitpunkten abhängig sein, an denen der Schalter S nacheinander die y-Leiter mit der Quelle 6 ver- bindet. Wenn dies nämlich an beliebigen Zeitpunkten erfolgt, so ergibt es sich, dass unerwünschte Hellig- kp, itsänderungen in dem wiederzugebenden Bild auftreten. Erfolgt dies jedoch an Zeitpunkten, die wie in der österr. Patentschrift Nr. 219677 unter dem Titel :"Schaltungsanordnung mit mindestens einer Schreib- und einer Ausleseschaltung"beschrieben ist, mit der durch die Quelle 13 gelieferten Wechselspannung korreliert sind, so wird dieser Nachteil vermieden.
Dazu ist in Fig. 1 angegeben, dass der Generator 13 über die Leitung 19 mit der Vorrichtung 7 ver- bunden ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Frequenz der von der Quelle 13 gelieferten
Wechselspannung ein ganzzahliges Vielfaches ist von der Frequenz, mit welcher ein y-Leiter jeweils mit der Quelle 6 verbunden wird. Vorausgesetzt, dass es 625 y-Leiter gibt, während 25 Bilder pro Sekunde wiedergegeben werden sollen, so ist die Zeilenfrequenz 15625 Hz, wobei ein y-Leiter jeweils nach
1/25 sec, also mit einer Frequenz von 25 Hz, während einer Zeilenperiode von 64 sec mit der Quelle 6 mittels des Schalters S verbunden wird. Die Frequenz der Wechselspannungsquelle 13 kann auch gleich
15625 Hz gewählt werden, was ein ganzzahliges Vielfaches von 25 Hz ist.
Ausserdem werden sowohl der
Schalter S als auch die Quelle 13 von der Vorrichtung 7 her gesteuert, so dass die Schaltfrequenz des
Schalters phasenstarr mit der von der Quelle 13 gelieferten Wechselspannung gekoppelt ist. Die Phasen- lage dieser Wechselspannung ist infolgedessen stets dieselbe, jeweils wenn ein Kontakt des Schalters S sich schliesst bzw. öffnet. In der vorerwähnten österr. Patentschrift Nr. 219677 wird bewiesen, dass die günstigsten Zeitpunkte des Schliessens des Schalters S in den Augenblicken liegen, in denen die Phasen- lage einer z. B. sinusförmigen Wechselspannung gleich 2700 ist. In diesem Falle kann die Spannung über dem Kondensator 11 niemals unter die Vorspannung V, sinken, sogar dann nicht, wenn Vd'gleich 0 Volt wäre. Es ist somit ausgeschlossen, dass die Diode 16 durch die Wechselspannung gesperrt wird.
Die Wahl der Amplitude der Wechselspannung ist dabei frei in bezug auf den unter 1) genannten Punkt, was nicht der Fall ist, wenn das Schliessen bei einer Phasenlage von Oc), 900 oder 1800 der sinusförmigen Spannung stattfindet.
Die vorerwähnte Bedingung des Nichtentsperrens der Diode 16 muss streng berücksichtigt werden, er- stens um das bereits erwähnte. Übersprechen zu verhüten, und zweitens, um dafür zu sorgen, dass sich der
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kann. Im letzteren Falle wird die Diode 16 nicht entsperrt, so dass sichergestellt ist, dass keine Information auf das Speicherelement übertragen wird. Soll unter allen Umständen vermieden werden, dass die Diode 14 an unerwünschten Zeitpunkten leitend wird, so können die den y-Leitern abgewendeten Enden der Widerstände 18 mit der Minusklemme einer Spannungsquelle verbunden werden.
Wird der betreffende y-Leiter mit der Quelle 6 verbunden, so erhalten die beiden Anoden eine positive Spannung. Die Spannung Vd'kann in diesem Falle über die beiden Dioden auf das Element 11 übertragen werden. Da eine positive Spannung Vd'der Kathode der Diode 14 zugeführt wird, muss deren Ano-
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Die Verwendung der Dioden 14 hat ausserdem den Vorteil, dass ein x-Leiter nicht gleichzeitig durch alle Addierelemente 14 und 15 der diesem Leiter zugehörigen Kreuzungspunkte belastet wird. Nur der
Kreuzungspunkt, dessen Diode 14 entsperrt wird, nimmt über den betreffenden x-Leiter Energie auf, d. h. ein die Information enthaltendes Signal von der Vorrichtung 4. Das Addierelement 14 kann somit als ein
Widerstandselement oder als eine Diode ausgebildet sein, aber das Addierelement 15 muss stets ein Wider- standselement sein, da dieses nicht nur die Addierfunktion, sondern auch die Funktion des Übertragens der
Gleichspannung auf die Diode 16 erfüllen muss, wenn der Schalter S die betreffenden y-Leiter mit der
Quelle 6 verbindet.
Im vorstehenden ist stets angenommen, dass die Vorrichtung 4 positive Spannungen abgibt. Selbst- verständlich kann diese Vorrichtung auch negative Spannungen liefern. Die Dioden 14 und 16 müssen in diesem Falle umgekehrt gepolt angeschlossen werden, während die Minusklemme der Quelle 6 mit dem
Mutterkontakt des Schalters S verbunden werden muss.
Die Vorrichtung 4 braucht weiter die Spannungen nicht gleichzeitig auf die x-Leiter zu übertragen.
Wenn der SchalterS derart eingerichtet ist, dass ein y-Leiter während einer Zeilendauer mit der Quelle 6 verbunden bleibt, so können die Videosignale nacheinander den betreffenden x-Leitern zugeführt werden, von denen sie über die beschriebenen Schaltelemente nacheinander auf die betreffenden Speicherelemente 11 übertragen werden. Die Vorrichtung 4 kann in diesem Falle aus einer einzigen, mit Anzapfungen versehenen Verzögerungsleitung bestehen, wobei die x-Leiter mit den Anzapfungen verbunden sind. Den Eingangsklemmen dieser durch ihre charakteristische Impedanz abgeschlossenen Verzögerungsleitung werden die Zeilensynchronisierimpulse zugeführt, während die Gesamtverzögerungsleitung über die Videoinformationsquelle mit Erde verbunden ist.
Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Wiedergabetafel sind zwei Dioden 14 und 16, zwei Widerstände 15 und 17 und drei zusätzliche Leiter a, b und c notwendig, um eine gute Übertragung der Information von den Kreuzungspunkten auf die Speicherelemente zu gewährleisten.
Die Wiedergabetafel kann erheblich vereinfacht werden, wenn gemäss einer weiterenAusführungsform einer Wiedergabetafel nach der Erfindung ein y-Leiter durch den Schalter S während des grössten Teiles der Zeit mit der Plusklemme der Quelle 6 verbunden und lediglich während der Zeit, in der die Dioden 16 entsperrt werden sollen, an Erde gelegt wird.
Dies ist in Fig. 3 angegeben, in der entsprechende Teile möglichst mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Aus dieser Figur ist ersichtlich, dass die Elemente 11, 12 und 17 parallelgeschaltet sind, wobei die Zeitkonstante dieser Parallelschaltung derart ist, dass die Kondensatoren 11 und 12 sich innerhalb einer Bildperiode, also z. B. innerhalb 1/25 sec entladen können. Wird der betreffende y-Leiter durch den Schalter S während einer kurzen Zeitspanne, z. B. 10/l sec, mit Erde verbunden, so haben die Kondensatoren 11 und 12 keine Ladung mehr, und die an dem betreffenden Kreuzungspunkt vorherrschende Spannung kann ilber die dann entsperrte Diode 16 dem Speicherelement 11 zugeführt werden.
Auch das Wiedergabeelement 12 ist dabei parallel mit dem Speicherelement 11 geschaltet, während Reihenkondensatoren20 zugeordnet sind, um die Spannungssteuerung von der Quelle 13 her, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, in eine Stromsteuerung umzuwandeln. Der Kapazitätswert eines Kondensators 20 ist dazu klein gewählt gegenüber dem Gesamtkapazitätswert der parallelgeschalteten Kondensatoren 11 und 12. Ausserdem sind parallel mit-den Widerständen 18 grosse Entkopplungskondensatoren 21 angebracht, um die Wechselstrombahn über die Quelle 13 zu ergänzen. Dabei ist vorausgesetzt, dass auch die Impedanz der Quelle 6 für den Wechselstrom gering ist.
Die Wirkungsweise der Wiedergabetafel nach Fig. 3 wird an Hand der Fig. 4 erläutert, in der ein Ersatzdiagramm der Schaltelemente eines einzigen Kreuzungspunktes veranschaulicht ist. Die von der
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;sator 11 annehmen kann. Auch die Amplitude der von der Quelle 13 gelieferten Wechselspannung, deren
Frequenz und deren Phase gegenüber dem Schaltsignal das den Schalter S umlegt, haben die gleiche Be- deutung wie für die Wiedergabetafel nach Fig. 1. Auch in diesem Falle können die Polaritäten der von den verschiedenen Spannungsquellen gelieferten Spannungen umgekehrt werden, wobei selbstverständlich auch die Dioden 16 umgekehrt werden müssen.
Es ist ausserdem von Bedeutung, dass die Impedanz der Quelle 13 nahezu gleich Null ist für dieschalt- frequenz von 25 Hz des Schalters S, um Übersprechen der Information für Speicherelemente eines mit Er- de verbundenen y-Leiters auf Speicherelemente der nicht mit Erde verbundenen y-Leiter zu verhüten
Dies kann dadurch erzielt werden, dass die Quelle 13 mit einer Induktivität überbrückt wird, deren Impe- i danz nahezu gleich Null für 25 Hz ist, aber hoch für die Frequenz der Wechselspannung der Quelle 13, die z. B. 15625 Hz betragen kann.
Es sei bemerkt, dass die vorstehend erwähnte Bedingung der absoluten Gleichheit der Spannungen nicht unbedingt erforderlich ist. Wird diese Bedingung nicht erfüllt, so werden, nachdem der betreffende y-Leiter von Erde abgeschaltet worden ist, die Spannungen über den Parallelschaltungen der Elemen- te 11,12 und 17 nicht nur ihr Vorzeichen ändern, sondern auch ihren Wert, wodurch auch der Kapazi- tätswert des Kondensators 11 geändert werden wird. Es besteht jedoch nach wie vor eine gewisse Bezie- hung mit der zugeführten Spannung Vd', welche Beziehung jedoch nicht linear ist, infolge der Nichtli- nearität der in Fig. 6 dargestellten Kurve.
Wird jedoch das zugeführte Signal Vd'an diese Änderung an- gepasst, d. h. wird eine dieser Kurve zugehörige Gammakorrektur eingeführt, so kann die unerwünschte
Kontrastkompression oder Expansion infolge der Umschaltung vermieden werden. Da doch bereits eine ge- wisse Gammakorrektur erforderlich ist mit Rücksicht auf die Tatsache, dass die Änderung von e als Funk- tion der angelegten Spannung einen nicht linearen Verlauf hat, erfordert dieses Umschalten eine zusätz- liche grosse Gammakorrektur. Wenn jedoch die Bedingung der absoluten Gleichheit der Spannungen er- füllt wird, ist diese zusätzliche Gammakorrektur entbehrlich, was mit Rücksicht auf die Kompliziertheit solcher Gammakorrekturschaltungen ein Vorteil ist.
Der Aufbau einer Wiedergabetafel, deren Schaltbild in Fig. 3 veranschaulicht ist, kann gemäss Fig. 5 erfolgen.
Auf einer als Träger wirksamen, durchsichtigen Schicht 23, z. B. aus Glas, befinden sich durchsich- tige y-Leiter. Diese können dadurch angebracht werden, dass zunächst eine als Binder wirksame AI"0,-
Masse in einem Streifenmuster auf der Glasplatte angebracht wird. Darauf wird das Leitermaterial z. B.
Zinnoxyd (SnO,) auf den Au os Bindemittel aufgespritzt, worauf das Ganze bei einer Temperatur von
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überflüssig ist und entfernt werden kann.
Die in Fig. 3 veranschaulichten Speicherelemente 11, die Wiedergabeelemente 12 und die Widerstandselemente 17 werden darauf in Form von Streifen 11,12 und 17 auf den y-Leiter angebracht. Die Streifen 11 können dadurch angebracht werden, dass ein Gemisch aus Bariumtitanat und Strontiumtitanat (BaTiOo)... (SrTiOg).. in Form eines Breies aufgebracht und darauf bei einer angemessenen Temperatur erhärtet wird, worauf das Ganze flach geschliffen wird. Das Bariumtitanat soll auf der Seite, wo es mit dem y-Leiter in Berührung ist, mit einer Kohlenstoffschicht versehen sein, die in Email eingebettet ist, das während des Erhärtungsvorgangs eine gute Haftung zwischen dem Bariumtitanat und dem y-Leiter herbeiführt.
Die Beschaffenheit des elektrischen Kontaktes wird durch die VolumenprozenteKohlenstoff gegenüber den Volumenprozenten Email bedingt und kann beliebig gewählt werden.
Die Streifen 12 bestehen aus Zinksulfid (ZnS), das z. B. mit 10-3 Kupfer (Cu)-Atomen und 9. 10-4 Aluminium (Al)-Atomen pro Molekül Zinksulfid aktiviert ist, um eine gute Elektrolumineszenz zu erzielen. Diese Streifen werden dadurch angebracht, dass auf 40% Zinksulfid 60% Email mit einem organi- sehen Bindemittel angebracht und das Ganze mittels eines Druckprozesses (silk screen printing) auf die y-Leiter aufgedruckt wird. Darauf wird das Ganze erhitzt, wobei das organische Bindemittel ganz verbrennt.
Die Streifen 17 bestehen aus Kohlenstoff, der ähnlich wie bei den Streifen 12 durch ein Druckverfahren auf die y-Leiter aufgedruckt und darauf erhitzt wird. Die VolumenprozenteKohlenstoff gegenüber den
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Volumenprozenten Email bedingen den elektrischen Widerstand der Streifen 17 : je mehr Kohlenstoff, desto niedriger ist dieser Widerstand. Die richtige Zeitkonstante der Parallelschaltungen der Elemente 11,
12 und 17 kann auf diese Weise erhalten werden.
Darauf werden die Elektroden 24 angebracht, die die Verbindung der erwähnten Parallelschaltung mit 5je einer Diode 16 herstellen und die eine Elektrode einer Kapazität 20 bilden, deren Gegenelektrode durch einen Teil eines a-Leiters gebildet wird. Um die Elektroden24 mit der erforderlichen Steifheit her-
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derstand der Elektroden 24 möglichst gering zu machen. Die Elektroden 24 können auch dadurch herge- ) stellt werden, dass Aluminium (Al) mittels eines Aufdampfverfahrens oder ein Silberbrei (Ag) mittels eines Druckvorgangs (silk screening) angebracht wird. Es muss dabei dafür gesorgt werden, dass kein Kurz- schluss mit den y-Leitern entsteht. Nötigenfalls kann dies dadurch verhütet werden, dass die Schlitze zwi- schen den Streifen 11,12 und 17 mit Isoliermaterial ausgefüllt werden.
Zwischen den Elektroden 24 werden dann Rippen 25 aus Isoliermaterial angebracht. Diese Rippen 25 ; verlaufen senkrecht zu den y-Leitern und erstrecken sich über den ganzen Schirm. Sie können aus Email mit einem zugesetzten Füllstoff, z. B. Quarzpulver, hergestellt sein, um die dielektrische Konstante des
Materials auf ein Mindestmass herabzusetzen und die Zähigkeit gegen Ausfliessen während des Anbringens zu erhöhen. Oben auf diesen Rippen liegen die x-Leiter auf, während auf ihren Seiten die Dioden 16 durch Aufspritzen angebracht werden. Die dielektrischen Konstanten sowohl des Materials der Rippen 25 als auch des Materials der Dioden 16 müssen möglichst niedrig sein, da die Streukapazitäten von den
Parallelschaltungen nach den x-Leitern klein sein sollen.
Sie müssen vernachlässigbar sein im Vergleich zu denen der Gesamtkapazitätswerte der gebildeten Kondensatoren 11 und 12, wenn eine gute Sperrung mittels der Dioden 16 möglich sein soll.
Das Email mit dem Füllstoff wird wieder in Form eines Breies angebracht und darauf erhitzt, worauf auf den Rippen, u. zw. auf einer der Seitenkanten die Dioden 16 durch Aufspritzen angebracht werden.
Dies erfolgt jeweils oberhalb einer Elektrode24, so dass, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht ist, sich zwi- schen jeder Elektrode 24 und dem zugehörigen x-Leiter eine Diodenschicht 16 befindet. Das Material dieser Diodenschichten besteht aus Cadmiumsulfid (CdS) mit einem Elektret. Das CdS-Pulver erhält pho- toleitende Eigenschaften durch Aktivierung mit 2. 10-4 Kupfer (Cu)-Atomen und 2. 10-4 Gallium (Ga) -
Atomen pro Molekül CdS. Die gleichrichtenden Eigenschaften werden durch Anbringung der Elektrete in dem Material erhalten, und für eine gute Wirkung der so erhaltenen Dioden ist es notwendig, dass sie kontinuierlich beleuchtet werden, um sie in der gewünschten Stromrichtung gut leitend zu machen. Vor
Verwendung müssen sie mittels einer hohen Gleichspannung formiert werden.
Auf welche Weise dies be- werkstelligt werden kann, wird näher erläutert, nachdem der ganze Zusammenbau der Wiedergabetafel beschrieben worden ist. Die bereits erwähnten x-Leiter können aus Aluminium (AI) hergestellt werden und werden durch ein Aufdampfverfahren auf den Gipfeln der Rippen 25 angebracht.
Darauf wird das Ganze dadurch ausgefüllt, dass ein Füllstoff 26, z. B. Polystyrol, auf das Ganze auf- gespritzt wird. Auf diese Weise wird die notwendige Steifheit des ganzen Aufbaus erhalten, und ausserdem können auf diesem Füllstoff die a-Leiter durch Aufdampfen angebracht werden. Diese Leiter können aus
Aluminium (AI) bestehen und gerade oberhalb der Elektroden 24 angebracht werden, um gemeinsam mit diesen Elektroden die Kapazitäten 20 zu bilden. Wenn der dielektrischen Konstante e des Materials des
Füllstoffes 26 der richtige Wert erteilt und wenn dessen Stärke entsprechend gewählt wird, kann der ge- wünschte Wert der Kapazität 20 erzielt werden.
Ausserdem ist eine richtige Formgebung der a-Leiter er- forderlich, um die durch die angelegte Spannung zwischen diesen Leitern und den Elektroden 24 auftre- tende Feldstärke möglichst gross und die zwischen den a-Leitern und den x-Leitern auftretende Feldstärke möglichst klein zu machen. Auf diese Weise wird die gewünschte Kapazitätswirkung zwischen den a-Lei- tern und den Elektroden 24 auf ein Maximum gesteigert und die zwischen den a-Leitern und den x-Lei- tern auf ein Mindestmass herabgesetzt. Nötigenfalls kann auch die Formgebung der x-Leiter daran angepasst werden. Das Aufdampfen der aus Aluminium hergestellten x-und a-Leiter kann durch einen Druckprozess ersetzt werden, wenn diese Leiter aus Silber bestehen.
Der Füllstoff 26 muss durchsichtig sein, um durch ihn hindurch die Dioden 16 beleuchten zu können.
Das Beleuchten kann dadurch erfolgen, dass oberhalb der ganzen Wiedergabetafel eine grosse Platte angebracht wird, der kontinuierlich eine Spannung zugeführt wird. Diese Platte kann aus Zinkselenid (ZnSe) bestehen, das mit 10-3Cu-Atomen und 10-3 Al-Atomen pro Molekül ZnSe aktiviert ist, um das Spektrum der von dieser Platte ausgehenden Strahlung an das Spektrum anzupassen, wofür das Material der Dioden 16 empfindlich ist. Das Spektrum der von den Streifen 12 ausgesandten Strahlung muss für das menschliche Auge sichtbar sein, und wenn das Spektrum der von dieser gesondert angebrachten Platte aus-
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gesandten Strahlung verschieden von dem der Streifen 12 gewählt wird, kann sichergestellt werden, dass diese zusätzliche Strahlung für den Beobachter nicht sichtbar ist.
Wäre dies wohl der Fall, so müssen die
Rippen 25 und die Elektroden 24 aus undurchsichtigem Material hergestellt werden, so dass die Strahlung von der zusätzlichen Platte wohl die Dioden 16, aber nicht den Beobachter erreichen kann.
Die Streifen 12 brauchen keine elektrolumineszierenden Eigenschaften aufzuweisen, sie können auch aus feldlöschenden Materialien hergestellt sein. Solche sogenannte Photolumineszenzmaterialien sind im
Artikel von G. Destriau und H. F. Irvey : Proc. I. R. E. [1955], S. 1911-1938, insbesondere Kapitel III, beschrieben. Die Strahlung von der gesonderten Platte mit dem abweichenden Strahlungsspektrum belich- tet dabei nicht nur die Dioden 16, sondern auch die Streifen 12, die ohne angelegte Spannung oder auch durch eine kleine angelegte Spannung aufleuchten. Sobald die angelegte Spannung grösser wird, erlischt diese Strahlung mehr odei weniger. Durch passende Wahl der Spannungen Vd'und der von der Quelle 13 gelieferten Aktivierungsspannung können auch solche feldlöschenden Streifen 12 verwendet werden.
Die Formierung der Dioden 16 für die Inbetriebnahme der Wiedergabetafel erfolgt dadurch, dass wäh- rend bestimmter Zeit eine grosse Gleichspannung zwischen den x-und y-Leitern angeschlossen wird.
Diese Gleichspannung gelangt über die Widerstände 17 an die Dioden 16. Diese formierende Gleichspan- nung muss erheblich höher sein als die höchste Spannung, die im Betrieb auftreten kann, und die Polari- tät ist derart, dass der y-Leiter gegenüber dem x-Leiter positiv ist.
Es wird einleuchten, dass die verschiedenen Abstände zwischen den Streifen, Leitern und Schichten nur skizzenartig angegeben sind, um den ganzen Aufbau der Wiedergabetafel deutlich hervorzuheben.
Tatsächlich sind die gegenseitigen Abstände zwischen den y-Leitern und zwischen den x-Leitern so klein und die Streifen 12 so breit, dass eine maximale Schärfe des wiederzugebenden Bildes erzielt wird. Nö- tigenfalls kann die Platte 23 eine divergierende Wirkung ausüben, so dass die Zeilenstruktur der Strei- fen 12 in bezug auf die von dem Beobachter wahrgenommenen Strahlung behoben wird.
In Fig. 5 sind die Widerstände 18 und die Kondensatoren 21 nicht dargestellt. Auch diese Widerstän- de und Kondensatoren können gewilnschtenfalls in Form von Streifen quer über den y-Leitern angebracht werden. Die Widerstände 18 werden dabei auf gleiche Weise wie die Widerstände 17 und die Kondensatoren 21 und wie die Kondensatoren 11 oder 12 angebracht. Für die Kondensatoren 21 muss jedoch als
Zwischenmaterial das der Schicht 26 verwendet werden. Die Elemente 18 und 21 können auch auf einem gesonderten Streifen angebracht und die verschiedenen Kontakte mit den y-Leitern und dem Schalter S verbunden werden.
Es ist auch ersichtlich, dass der Aufbau einer Wiedergabetafel, deren Schaltbild in Fig. 1 veranschaulicht ist, auf ähnliche Weise erfolgen kann, wie dies an Hand der Fig. 5 beschrieben ist.
Die eigentliche Wiedergabetafel die aus den Elementen 11, 12 und 17 und den zugehörigen Leitern a, b, und c besteht, kann gesondert von dem Zusammenbau des steuernden Kreuzschienensystems aufgebaut werden, das die Addierelemente 14 und 15 und die x-und y-Leiter enthält. Auf der eigentlichen Wiedergabetafel ist die Diodenschicht 16 angebracht und darauf das erwähnte Kreuzschienensystem. Die Dioden 16 und gegebenenfalls die Dioden 14 können wieder von oben her beleuchtet werden. Formierung der Dioden 16 kann durch Anlegen einer hohen Gleichspannung zwischen den y-und den c-Leitern erfolgen, wobei der c-Leiter positiv gegenüber dem y-Leiter ist.
Die Dioden 14 können gegebenenfalls formiert werden durch Anlegen einer Gleichspannung zwi schen den x-und den y-Leitern, wobei der x-Leiter positiv gegenüber dem y-Leiter ist.
Es sei bemerkt, dass die Speicherelemente 11 nicht stets Bariumtitanatzellen zu sein brauchen. Statt dessen können sogenannte"Varicaps"verwendet werden. Diese sind einseitig leitende Elemente, dieim gesperrten Zustand betrieben werden, wobei ihr Kapazitätswert sich umgekehrt proportional mit der Wurzel der über ihnen auftretenden Sperrspannung ändert. Als Basismaterial für diese Varicaps kann Germanium oder Silicium verwendet werden, aus welchem Material auf bekannte Weise Grenzschichtdioden hergestellt werden.
Die Wiedergabetafeln brauchen nicht ausschliesslich für Fernsehzwecke verwendet werden. Dank der Speicherwirkung der Elemente 11, welche durch'Erhöhung des Widerstandswertes der Widerstände 17 verbessert werden kann, eignen sich solche Tafeln z. B. vorzüglich für Telephonfernselien, wobei ein Bild eines Fernsprechteilnehmers bei dem andern Teilnehmer sichtbar gemacht werden soll. Infolge der mehr oder weniger statischen Art solcher Bilder ist eine langsame Abtastung möglich, was jedoch auf der Wiedergabeseite eine gute Speicherwirkung erfordert.
Solche Tafeln können weiter auch für Rechenmaschinen verwendet werden. Die Elemente 12 können
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Einheiten (d. h. der rechteste x-Leiter in den Fig. 1 und 3), der vorhergehende x-Leiter Information bezüglich der Zehner und der diesem vorhergehende x-Leiter Information bezüglich der Hunderter emp-
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