DE1537302A1 - Bildschirm - Google Patents

Description

Dipl.-lng. Heinz Lesser- -

8 Month·» 61. C«imcntrag· 81 . Telefon: (0811) 483820 · Τ·Ι·χι 05-24351

Peninsula Research & Development I* 8157

Corporation, Limited, 4-7 Summit Avenue, _Q^ _Ha

Ridgeway, Ontario / CANADA Γ« «

BILDSCHIRM. '· ·'-

nSS3=3===:SSSSSS3===S====S==SSSSSS==SSB3S=3SSS

Die Erfindung betrifft die Neuentwicklung eines Bildschirmes, oder allgemeiner ausgedrückt, die Neuentwicklung eines Bildschirmträgers einschließlich des zur Anwendung kommenden Systems,

Bei Bildröhren ist es bekannt, daß auf deren Leuchtschirm oder Bildschirm das Empfangsbild entworfen wird. Der von der Kathode ausgehende Elektronenstrahl wird von den der Kathode zugeführten Bildsignalen in seiner Intensität gesteuert. Je nach der Größe der augenblicklichen Signalspannung an der Steuerelektrode werden mehr oder weniger Elektronen von dieser hindurchgelassen und erzeugen auf dem Bildschirm einen Leuohtfleck entsprechender Helligkeit; dieser wird

00 9851/0297

15373V

b«tr. ¹^ »!J? ί Blatt

durch eine Elektonenllnse zu einem feinen Punkt konzentriert, von den magnetisohen Feldern der Ablenkspulen zeilenweise über den Schirm geführt und baut so das Bild aus den Punkten versohiedener Helligkeit auf. Die bislang zum Einsatz gekommenen Kathodenstrahlröhren erfordern das Anlegen einer sehr hohen Spannung, die mehrere tausend Volt beträgt, in welchem Zusammenhang ^ festzuhalten ist, daß bislang keine Maßnahmen bekanntgeworden sind, um diese hohen Spannungswerte zu verringern.

Nach dem kanadischen Patent 627 215 ist ein System eines Bildschirmträgers bekanntgeworden, bei welchem die vorerwähnte Kathodenstrahlröhre ersetzt ist und bei welchem man ohne derartige hohe Spannungen auskommt. Indem hier das Licht verstärkende Zellen zur Anwendung kommen, die aus kontinuierlichen, d.h. ungebrochenen Lagen oder Schichten aufgebaut sind, ergibt sich jedoch der Nachteil, r daß beim Gebrauch sich eine Art Hintergrund-Beleuchtung einstellte, die die Bildwirkung stören mußte. Aus dieser Sicht heraus liegt der Erfindung die eine Aufgabe zugrunde, einen Bildschirm zur Verfügung zu stellen, der diesen Nachteil nur in sehr geringem Maße_x wenn überhaupt nicht aufweist. Zur Lösung dieser einen Aufgabe wird, e.rf indungsgemäß ein Bildschirm vorgeschlagen, der aus einer ersten vielzelligen Schicht aufgebaut ist, deren Einzelelemente

009851/0397 Bädc-

_betf. L 8I37 Blatt

die Fähigkeit haben, nach selektiver Erregung Licht auszustrahlen, und aus einer zweiten komponenten Schicht, die die Fähigkeit besitzt, nur dieses Licht der erregten Einzelelemente durchzulassen und zu verhindern, daß das Licht von den nichterregten Elementen durchgelassen wird. Gemäß einer Ausführungsform ist die vorerwähnte zweite Komponentenschicht wenigstens teilweise aus Streifen, aufgebaut.

Das zur Anwendung kommende System baut sich auf aus einem Bildschirm, der die erwähnte vielzellige erste Schicht aufweist, welche eine elektrolumineszierende Lage umfaßt, deren Einzelelemente die Fähigkeit besitzen, nach selektiver Erregung Licht auszustrahlen. Der Bildschirm weist auch die erwähnte zweite Komponenten»Qhient auf, die die Fähigkeit besitzt, nur das Licht eines erregten Einzelelementes der anderen Schicht durchzulassen und ein Durchlassen des Lichtes nichterregter Einzelelemente zu verhindern. Diese zweiten Komponentenschloht umfaßt mehrere Schichten, die in ihrer Gesamtheit die*vorerwähnte Fähigkeit aufweisen, nur das Licht durchaLassen, das nach Erregung entsprechender Einzelelemente durch die erste Schicht ausgestrahlt wird. Die beiden Oberflächen der elektrolumineszierenden Lage der ersten Schicht sind mit eine Selektionsmatrix zum selektiven Aufbau einer

0098S1/0297

-al

b*. L 8137 Bio« *"

Spannung in bezug auf jedes Einzelelement dieser Schioht bildenden elektrischen Leitern abgedeckt zur Ermöglichung einer Lichtausstrahlung nach Erregung eines Einzelelementes durch eine solche Spannung* Die zweite Schicht umfaßt ein Glassubstrat, in welches Zinnoxydelektroden zur Bildung eines ersten Satzes leitfähiger Streifen eingeäzt sind, eine photokonduktive Lage, eine lichtundurchlässige Lage, eine elektrolumineszierende Lage, eine zweite Lage Zinnoxydelektröden zur Bildung eines zweiten Satzes leitfähiger Streifen und eine Glaslage, lsabel sind die leitfähigen Streifen parallel zueinander beidselts der elektrolumineszierenden Lage zur Ermöglichung einer selektiven Erregung dieser elektrolumineszierenden Lage im Bereich der Streifen angeordnet. Weiterhin 1st das erfindungsgemäße jystem gekennzeichnet durch einen an die zweite Komponentenschicht angelegten Stromkreis zur Auswählung eines ersten elektrischen Leiters in seiner Lage im Bereich der einen Oberfläche und eines zweiten elektrischen Leiters in seiner entsprechenden Lage.im Bereich der anderen Oberfläche der ersten Schicht, diese Lagen entsprechen dem entsprechenden Bereich der zweiten Komponentenschicht, wodurch nur in diesem Bereich eine Spannung aufgebaut wird, während alle übrigen Bereiche der zweiten Komponenten· schicht unerregt bleiben. Schließlich ist das System noch gekennzeichnet durch das Anlegen einer Spannung an' diesen ·

009881/0297

b*. L 8137 Bio«

Bereich der zweiten Komponentenschicht in dem Augenblick« in welchem von dem entsprechenden Element der ersten Schicht Licht ausgestrahlt wird.

Nach der Erfindung wird auch ein Bildschirmsystem für Farbempfang bereitgestellt, das sich auszeichnet durch einen Bildschirm aus einer ersten lumineszierenden Schicht, die nach Lumineszenzerregung Lichtstrahlen aussendet, einer zweiten vielzelligen Schicht« deren Einzelelemente nur bei gemeinsamer Erregung durch diese erste Schicht und ein elektrisches Feld jeweils diese Lichtstrahlen durchlassen, einer dritten Komponentenschicht aus einer Vielzahl das Licht verstärkender Einzelelemente, die bei gleichzeitiger Erregung durch die Strahlung der ersten Schicht und des elektrischen Feldes je einen Primärfarbstrahl durchlassen und die in Gruppen angeordnet sind, so daß bei Erregung der Einzelelemente einer Gruppe verschiedene Primärfarbstrahlen ausgesendet werden.

Es versteht sich von allein, daß im Rahmen der Erfindung auoh ein Verfahren zum Erzeugen eines Bildes durch elektrische Signale erfaßt wird, wobei Bauelemente zum Einsatz kommen, wie sie vorstehend kurz skizziert wurden.

» ■

.-0-098 6 1 /0.-2Θ7-

L 8137 Blot» &

Schließlich wird nach der Erfindung noch ein Verfahren zum Herstellen eines Bildschirmes vorgeschlagen, nach welchem zunächst eine erste Glaslage mit einer durch- , sichtigen und leitfähigen Elektrodenlage und dann mit einer Lage photoleitfähigen Materials bedeckt wird« wobei diese Olaslage dann einer Atzung unterworfen wird durch welche die beiden sie bedeckenden Lagen in .-. Streifen aufgeteilt werden. Nach diesem Verfahren wird weiterhin in analoger Art und Weise eine zweite Glaslage mit einer duchsichtlgen und leitfähigen Elektrodenlage und einer Lage elektrolumineszierenden Materials bedeckt auch diese Glaslage wird dann einer Ätzung unterworfen« bei welcher die beiden sie bedeckenden Lagen in Streifen aufgeteilt werden. Schließlich werden die beiden Glaslagen nach einem vorherigen überziehen der Streifen der ersten Glaslage mit einer lichtundurchlässigen Lage derart zur Deckung gebracht, daß die Streifen Übereinander liegen und aneinander anhaften« wodurch der fertige Bildschirm für seinen Einsatz in dem,erfindungsgemäß offenbarten"System zur Verfügung gestellt ist.

Erfindungswesentliche Merkmale werden nachstehend an- : hand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

00886W0287"

b«b. L 8I37 BIoU «fr

Flg. 1 eine schematische Ansicht eines Bildschirmes, bestehend aus drei Schichten für einen Schwarz-Weiß-Fernsehempfänger;

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie XI-II der Fig. 4 durch die erste Komponentenschicht des Bildschirmes;

Pig« 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Quer-. schnitt durch die erste Komponentenschicht eines Bildschirmes für Farbempfang;

Fig. 4 eine Aufsicht auf den Bildschirm nach Fig* I;

Flg. 5 den Schaltplan für einen Horizontal-

Abtaster in seiner Verwendung für einen Bildschirm nach der Erfindung;

Fig. 6 den Schaltplan für einen Vertikal- Abtaster;

Fig. 7. eine schematische Darstellung der Verbindung der Steuerstromkreise mit einem Teil des Bildschirmes für einen Farbempfang;

Fig. 8 den Schaltplan eines zusätzlichen Steuerstromkreises; "'.-—.

Fig. 9 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch einen Bildschirm für Farbempfang;

009851/0297

b«tr. L 8I37 Blott ""β

Pig. Io einen der Pig. 9 entsprechenden Querschnitt durch einen Bildschirm für Schwarz-Weiß-Empfang gemäß einer modifizierten Ausführungsform;

Fig. 11 eine schematische Ansicht der zweiten Komponentensohicht eines Bildschirmes gemäß einer modifizierten Ausführungsform;

Fig. 12 eine vergrößerte Teilansicht der Komponentenschicht nach Fig. 11 zur Veranschaulichung der hier vorhandenen leitfähigen Streifen;

Fig. !J einen Querschnitt durch die Komponentenschicht nach Fig. 11;

Fig. 14 den Schaltplan eines weiteren Horizontal-Abtaster-Stromkreises;

Fig. 15 den Schaltplan eines weiteren Vertikal-P . Abtaster-Stromkreises;

Fig. 16 den Schaltplan eines Steuerstromkreises, bei welchem ein Uhrenimpulszähler Verwendung findet;

Fig. 17 den Schaltplan eines weiteren Steuerstromkreises; __

Fig. 18 den Schaltplan einer weiteren Steuer-Gatterschaltung, die in einem System für

009851/0297

b,tr. L 8137 Blatt 9

Farljempfang Verwendung finden kann» und

Fig. 19 Schaubilder der Impulse« die In einem Teil der zu beschreibenden Stromkreise vorhanden sind.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, ist der Bildschirm in Uberein-

'- · i Stimmung mit der Lehre der_% Erfindung aufgebaut aus drei"' ^ Komponentenschichten 1,2 und j5, von denen die Komponentenschicht 1 in Fig. 2 im Querschnitt und in Fig. 4 in Aufsicht dargestellt ist. Diese erste Komponentenschicht weist

als Basis eine Glasplatte 4 auf, die als Unterlage für eine aus einzelnen Streifen elektrolumineszierenden Materials gebildete Lage 5 und ein damit verbundenes elektrisches Gitter dient, das aus einem ersten Satz 6 leitfähiger Zinnoxyd-Streifen, die sich in der einen Richtung erstrecken, und einem zweiten Satz 7 leitfähiger Streifen Λ besteht, die sioh zu den ersteren Streifen senkrecht erstrecken. Dieser zweite Satz 7 leitfähiger Streifen ist gegenüber der Glasplatte 4 beispielsweise durch chemische oder andere Mittel" festgelegt, während jeder Streifen

■ ' ■ ■ t

des ersten Satzes 6 auf die äußere Oberfläche eines ent* sprechenden Streifens des elektrolumineszierenden Materials! 5 aufgelegt ist. Durch diese Anordnung ist gewährleistet?, daß eine Selektionsmatrix gebildet wird, so daß bei An-

0098 61/0297

b.tr. 'L 8I57 Blatt

legung einer Spannung zwischen einem leitfähig«Streifen des ersten Satzes und einem leitfähigen Streifen des zweiten Satzes jedes beliebige Element der elektrolumineszierenden Streifenlage ausgewählt und durch die Spannung erregt werden kann.

^ Es soll für die weitere Beschreibung davon ausgegangen werden, daß bei Verwendung des Bildschirmes nach Fig. die Streifen des ersten Satzes 6 sich vertikal erstrecken, während sich die Streifen des zweiten Satzes 7 horizontal erstrecken. Jeder Streifensatz kann beispielsweise Einzelstreifen umfassen. Es. sollte darauf hingewiesen werden, daß der Bildschirm entweder allein verwendet werden kann oder daß er in einen Röhrenkolben mit einer Elektronenkanone eingesetzt werden kann, wobei die Einzelelemente der ersten Komponentenschicht nicht durch

" eine Selektionsmatrix, sondern durch Elektronenstrahlen erregt werden.

■ 1 "

In einem Fernsehempfänger werden im allgemeinen drei

Informationssignale erzeugt, die in einem Bildschirmsystem nach der Erfindung zur Anwendung kommen können· Diese Informationssignale umfassen an jedem Punkt vertikale Synchronisetionslmpulse, horizontale Synchroni-

" "■ ORfGfNAL

00986170297 ..

8137

41

sationsimpulse und eine Wiedergabe der Signalamplitude. Auch ein Farbfernsehempfänger liefert hinsichtlich der Signalamplituden der drei Ferbsignale eine Information, in welchem Zusammenhang festzuhalten ist, daß ein Bildschirm für Farbempfang nach der Erfindung in der gleichen Art und Weise die Synchronisationsimpulse verwerten wird, wie ein solcher für Schwarz-Weiß-Empfang Jedoch zusatz- _M lieh mit der Maßgabe, daß hier die Farb-Signal-Araplituden zur Erzeugung eines Farbbildes verwertet werden.

Fig. 2 zeigt im Querschnitt die erste Komponentenschicht eines Bildschirmes für Schwarz-Weiß-Empfang. Für Farbempfang ist es erforderlich, für Jede der Elektroden des ersten Satzes 7 der Fig. 1 drei parallele leitfähige Streifen, d.h. Elektroden, zur Verfügung zu stellen, so j .

daß die normalerweise vorhandenen drei Farbsignale der :■ Farb-Stromkrelse des Fernsehempfängers Jeweils einem |

einzelnen leitfähigen Streifen übergeben werden können. Die erste Komponentenschicht eines Bildschirmes für Farbempfang ist in Fig. 5 im Querschnitt dargestellt. Es ist erkennbar, daß hier ein-nahezu identischer Aufbau mit dem Bildschirm für Schwarz-Weiß-Empfang vorliegt, mit Ausnahme des Tatbestandes, daß drei parallele leitfähige Streifen 8,9 und Io vorhanden sind. Bleibt man

009851/0297

ÖFÜGi^AL INSPECTED

b.if. L 81^7 BIoH

bei der oben gegebenen Definition, dann sind anstelle Jedes leitfähigen Streifens des Satzes 6 drei vertikale Elektroden für die Farben rot, grün und gelb vorhanden. Es muß Jedoch festgehalten werden, daß die Gesamtdimensionierung dieser Elektroden 8, 9 und Io die gleiche ist, wie diejenige Jeder einzelnen vertikalen Elektrode 6. Die Lage 5 aus elektrolumineszierendem Material ist, wife aus Fig. 3weiterhin erkennbar, gleichfalls aufgeteilt, unterhalb Jeder der Elektroden 8, 9 und Io liegt daher ein entsprechender Streifen, so daß gewährleistet ist, daß die drei Elektroden 8, 9 und Io mit drei verschiedenen Signalen von den drei verstärkten Farbsignalen bespeist werden, die von den gewöhnlichen Stromkreisen des Farbfernsehempfängers ausgestrahlt werden.

Flg. 4 ist eine Aufsicht auf die erste Komponentenschloht eines Bildschirmes für Schwarz-Weiß-Empfang zur Veranschaulichung der Selektionsmatrix. Mit der Bezugsziffer 11 ist ein leitfähiger Streifen des ersten Satzes und mit der Bezugsziffer 12 ein leitfähiger Streifen des zweiten Satzes stellvertretend für alle leitfähigen Streifen bezeichnet« Es ist nun einfach,zu erkennen, wie die Auswahl des Einzelelements der elektrolumineezierenden Lage 5 erfolgt, das zwisohen diesen beiden leitfähigen Streifen 11 und 12 an deren Kreuzungspunkt liegt. In

009861/0297

b.tr, L 8137 BIoU 3

ihrem Betriebszustand erzeugt nun die erste Komponenten- j schicht 1 einen wandernden Lichtpunkt konstanter Stärke \ entsprechend der Erregung jedes Einzelelementes an jedem , Punkt des Gitters. Zeitlich aufeinanderfolgende Erregungen der Einzelelemente und damit ein zeitlich aufeinanderfolgendes Aufleuchten vermittelt den Eindruck eines über den Schirm geführten Lichtpunktes. «... ύ

i\

Die zweite Komponentenschicht 2 des Bildschirmes ist eine \ Lichtverstärkerlage, die zu dem Zwecke vorgesehen ist, die Lichtimpulse der elektrolumineszierenden Lage der ersten Komponentenschicht 1 abzustumpfen bzw. abzuschneir den, falls sie das Bild stören würden. Eine solche Abstumpfung wird durch eine vorübergehende Abschaltung der zweiten Komponentenschioht 2 erreicht, was gleichbedeutend ist mit einem Abstumpfungsimpuls, der über die Liohtverstärkungslage der zweiten Schicht geführt wird. Diese Abschaltung bzw. dieser Abstumpfungsimpuls wird erreicht durch Unterbrechung der an den entsprechenden vertikalen Streifen der Lichtverstärkerlage 2 angelegten Hohen Spannung in dem Augenblick, in dem die benachbarten Elemente der elektrolumineszierenden Lage diesen Streifen erregen· ···' '

00-9861/0297

' b*u. L 8137 Biou l·»

In FIg. 5 ist der Schaltplan dargestellt, der das Anlegen einer Erregerspannung an die elektrolumineszierende Lage des ersten Satzes 6 ermöglicht und der einen Stromkreis für die Unterbrechung dieser hohen Spannung umfaßt. Ist die elektrolumineszierende Lage» wie oben erwähnt, aus 256 vertikalen.leitfähigen Streifen in ihrem ersten Satz aufgebaut und sind dementsprechend gleichfalls 256 vertikale Streifen in dem LichtversfeMrker vorhanden, dann bedarf es 256 solcher Stromkreise, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind, um ein Abtasten in horizontaler Richtung über den Bildschirm zu gewährleisten. Der Stromkreis gemäß Fig. 5 kann als derjenige eines Horizontal - Abtasters angesehen werden, er ist aufgebaut aus einem Transistor 2oo mit benachbarten Widerständen 21 und und einem Kondensator 23· An die Klemme 2k des Transistorstromkreises ist eine positive Spannung von etwa 80 Volt angelegt und an dessen Basiselektrode mittels einer Gatterschaltung 25 über den Kondensator 23 eine Steuer-Signalspannung. Der Transistor 2oo 1st normalerweise abgeschaltet, d.h. über den Widerstand 21 wird keine Spannung entwickelt. In dem Augenblick jedoch, in welchem der Gatterschaltung 25 der entsprechende Auftastimpuls eingegeben wird, wird der Transistor 2oo eingesohlatet und es entwickelt sioh über den Wider-

008851/0297

L 8ΐΎ7

iS

stand 21 eine Spannung. Diese Spannung wird über den

Draht 26 dem angeschlossenen vertikalen Leitstreifen

des ersten Satzes 6 zugeführt, also beispielsweise dem Streifen 11 in der Darstellung nach Fig. 4, und wenn gleichzeitig an einen horizontalen Leitstreifen, wie beispielsweise den Streifen 12 in der Darstellung nach Fig. ^, eine Spannung angelegt wird, dann wird die

elektrolumineszierende Lage der ersten Komponenten- "

schioht im Kreuzungspunkt dieser beiden Streifen erregt und es wird damit ein Lichtpunkt erzeugt. Es bedarf keines näheren Hinweises« daß die Helligkeit dieses

Lichtpunktes oder Lichtimpulses über den gesamten Bereich der elektrolumineszierend«!! Lage gleich stark

ist. Die weiteren Einzelelemente der elektroluraines zierenden Lage, die gleichfalls unterhalb der Streifen 11 und 12 liegen, werden nur zur Hälfte ausgewählt

und es ist deshalb möglich, daß eine unerwünschte g

Beleuchtung des Hintergrundes durch diese nicht voll

erregten Streifen 11 und 12 auftritt. Nachstehend wird nun dargelegt, wie wenigstens ein Teil dieser uner wünschten Hintergrundsbeleuchtung wirksam verhindert werden kann.

Zu gleicher Zeit wie Über die Leitung 26 eine Spannung geschickt wird, wird über die Leitung 27 an die Elektrode 28 eines normalerweise abgeschalteten Transistors 29

009851/0297

«».to. L 81-57 ^Blott *6

eine Abstumpfspannung abgegeben. Durch diese Spannung wird der Transistor 29 eingeschaltet, wodurch bewirkt wird, daß die Spannung der leitung 27 über eine Diode yi an einen vertikalen Streifen der zweiten Komponentenschicht 2, also an die Lichtverstärkerlage abgegeben "wird. Dieser Streifen entspricht in seiner Lage dem-

·< Jenigen Streifen der ersten Komponentenschicht der.. ί ^;·. :

aberregt werden muß. Ist die Leitung 26 der Fig. 5 ^;

also beispielsweise an den 12. Streifen angeschlossen, _: dann muß die Diode 51 an den 11. Streifen angeschlossen sein. Auf diese Art und Weise wird eine unerwünschte Hintergrundsbeleuchtung der niohtausgewählten Elemente : ι auf ein Minimum reduziert, also insbesondere der

Elemente, die unmittelbar vor den erregten Elementen liegen. Es kann festgehalten werden, daß das von dm ausgewählten oder erregten Elementen der elektrolumlnes-P zierenden Lage ausgestrahlte Licht fast keine Indifiten ent wirkung aufweist. Es ist daher möglich, ein qualitätsmäßig wesentlich verbessertes Bild beispielsweise bei einem Fernsehempfänger zu erhalten.

In FIg* 6 ist der Schaltplan eines Vertikal-Abtaststromkreises für die Auswahl der horizontalen**Leitstrelfen der elektrolumineszierenden Lage der ersten Komponentenschicht 1, d.h. der Leitstreifen des zweiten

009851/0297 . "^ „ "

b.1,, L 8137 Bloii ■*?

Satzes 7 der Pig· 4 dargestellt. Dieser Stromkreis weist einen Transistor 52 auf, an dessen Anschlußklemme 35 eine Negativspannung von etwa 6o Volt angelegt ist. An die Basis des Transistors 52 kann mittels einer Gattersohaltung 54 über eine Leitung 55* in die ein Kondensator und ein Widerstand eingeschlatet ist, ein Auftastimpuls eingegeben werden. Wird der Transistor 52 eingeschaltet, danrrwird die Über einen Widerstand 56 hervorgerufene Spannung an einen horizontalen Leitstreifen, beispielsweise an den Streifen 12 des zweiten Satzes 7» Über die Leitung 37 (s.Pig. 6) und über die vertikale Abtasterleitung 47 (s.Pig. 1 bis 4) abgegeben. Umfaßt, der zweite Satz 7 insgesamt 256 horizontale Leitstreifen, dann bedarf es 256 solcher vertikaler Abtast-Stromkreise, wie sie in Pig. 5 dargestellt sind, um damit zu ermöglichen, daß jedes einzelne Element der elektrolumineszierenden Lage durch solche Auftastimpulse beaufschlagt wird.

Um über den Bildschirm ein Bild aufbauen zu.können, bedarf es notwendigerweise einer zeitlich aufeinanderfolgenden Erregung der Einzelelemente der elektrolumines zierenden Lage, so daß die einzelnen Lichtpunkte über den Bildschirm geführt werden können: dabei bedient man sich Steuerstromkreise, die dem Fachmann wohl —

009861/0297 * , ...„„ "

■ ORIGINAL INSP^Gi ED

b«tr.. ^L 8*37 Bio»

it

bekannt sind.

Die Lichtimpulse, die über die zweite Komponentenschicht geführt sind, werden anschließend Über die dritte Komponentenschicht geführt. Zwischen der zweiten und der dritten Komponentenschicht oder

P zwischen der ersten und der zweiten Komponentensohicht kann ein optisches Filter zur Reduzierung des Lichtes angeordnet- werden, aas von der elektrolumineszierenden Lage nach erfolgter Erregung im Absohwächungsstadium noch ausgestrahlt wird, dieses Filter gewährleistet, daß nur noch den elektrischen Dipol-Ubergangsschaltunger entsprechende Photonen durchgelassen werden.

Die dritte Komponentensohloht > ist ein Lichtverstärker, der mindestens auf Frequenzen oberhalb 2o mc/sec» ansprechen muß und der derart ausgelegt 1st, daß bei Änderung seiner Verstärkung beim Aufleuchten verschiedener Bereiche ein zusammenhängendes Bild erzeugt wird. Für einen Schwarz-fc/eiß-Empfang kann diese Komponentenschicht beispielsweise aus fünf Einzellagen aufgebaut sein, die einander fest zugeordnet sind· Unter Bezugnahme auf Fig. 1 handelt es sich dabei im einzelnen um ein© durchsichtige Blektrodenlage 4o, eine photokonduktive Lage 41, eine lichtundurohlässige

00 98 517 0287

8137 BIoU *

Lage 46, eine elektrolumineszierende Lage 42 und eine zweite durchlässige Elektrodenlage 43. Zwischen die zwei durohlSssigen Elektrodenlagen 4o und 43 wird ein Spannungssignal von etwa I50 Volt über Leitungen 44 und 45 positiv angelegt. Dieses Spannungssignal ist in Übereinstimmung mit der Signalstärke des Fernsehempfanggerätes in seiner Amplitude modulierbar. Es sei darauf hinzuweisen, daß es für bestimmte Fälle ^

angebracht erscheint, auf die lichtundurchlässige Lage 46 zu verzichten.

Im Falle eines Bildschirmes für Farbempfang ist die dritte Komponentenschicht 3 in eine Vielzahl vertikaler Streifen von vier Lagenverstärkern aufgeteilt. Diese vertikalen Streifen sind zu Dreiergruppen zusammengefaßt so daß entsprechend der drei Hauptfarben des Spektrums nach Erregung durch das Licht der elektrolumineszieren- | den Lage der Komponentenschicht 1 der Streifen ausgewählt wird, welcher der erwünschten Hauptfarbe entspricht. Die Stromkreise, die hier zur Anwendung kommen, sind verständlicherweise weit komplizierter als bei einem Bildschirm fUr Schwarz-Weiß-Empfang, denn es muß ja auch eine Auswahl unter den-drei vertikalen Farbstreifen jeder Gruppe getroffen werden und es müssen deshalb Jeder Gruppe drei entsprechende

0098 51/02 9 7

BIoU

Signalverbindungen zugeordnet sein* Es ist dabei anzunehmen, daß durch eine solche unmittelbare Zuführung der drei Signale zu jeder Gruppe eine entsprechend hohe elektrische Spannung in dem System erforderlich werden würde, die dann u.U. eine Qualitätsbeeinflussung in negativem Sinne bringen würde. Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, jene vertikalen

■■■'■; ·". Farbstreifen, die das·rote Licht ausstrahlen, mit 'dem modulierten 2o mc/sec. Signal zu verbinden, das dem roten Bereich des Bildes entspricht. Oa diese Gruppe vertikaler Farbstreifen nur zwischen 5 und Io Streifen umfaßt, wird verhindert, daß eine zu große Belastung auf den restlichen Stromkreis ausgeübt wird. Es versteht sich in diesem Zusammenhang von aliein, daß ähnliche Stromkreisschaltungen für Jene Gruppen vertikaler Farbstreifen vorgesehen sind, die der grünen und der gelben Hauptfarbe des Fernsehempfängers entsprechen. Auf diese Art und Welse werden den Farbstreifen der dritten Komponentenschicht > geeignete Signale zugeführt, um auf diese Art und Welse ein farbiges Bild aufzubauen. Die Stromkreise zur Bestimmung derjenigen Vertikalstreifen der dritten Komponentenschicht« die jederzeit mit einer sie erregenden Spannung beaufschlagt werden, können ähnlich den Stromkreisen der vertikalen und der horizontalen

009851/0297

T 5 3 73-0 2

betr.

L 8137

Blatt

Ii

Abtaster der elektrolumineszierenden Lage der ersten Komponentenschicht sein, sie können in ihrem Aufbau jedoch weit einfacher gehalten werden, da nur Io bis 2o Stromkreise benötigt werden.

Durch Pig. 7 wird eine schematisohe Darstellung der dritten, das Licht verstärkenden Komponentenschicht. wiedergegeben, zur vereinfachten Beschreibung, auf welche Art und Weise die drei Signale dieser Komponente*· schicht zugeführt werden, um entweder die rote, grüne oder gelbe Farbe erzeugenden Farbstreifen dieser Schicht auszuwählen. Die vertikalen Farbstreifen dieser Komponentenschicht sind unterteilt in mehrere Hauptgruppen, von denen eine zur Ermöglichung einer einfachen Beschreibung mit der Bezugsziffer 5o bezeichnet ist. Diese Gruppe $o umfaßt lo-2o Streifen, von denen all diejenigen, die ein rotes Licht zu erzeugen vermögen, an eine Leitung 51, all diejenigen, die ein grünes Licht zu erzeugen vermögen, an eine Leitung 52 und schließlich all diejenigen, die ein gelbes Licht zu erzeugen vermögen, an eine Leitung angeschlossen sind. Die Leitungen 51, 52 und 53 sind angeschlossen an die Sekundärspulen 54,55 und~56 von Transformatoren 57#58 und 59. Wird eine der Anschlußklemmen 6o, 61 oder 62 der Primärspulen vorerwähnter

Ü09851 /0297

INSPECTED

b«tr. L 8137 Blott ag

Transformatoren mit einem Auftastimpuls beaufschlagt, dann werden entweder die roten _s grünen oder gelben Parbstreifen erregt und sie erzeugen dann auf dem Bildschirm die entsprechende Farbe. Auf diese Art und Weise wird das Bild eines Fernsehempfängers aufgebaut.

In Fig. 8 ist der Schaltplan eines anderen Stromkreises wiedergegeben_e Bieser Stromkreis umfaßt einen Transisto 6j_s dessen Basiselektrode mittels einer Gatterschaltung 65*66 über eine Leitung 64 mit einem Anftaststeuer-Impuls beaufschlagt werden kann« wobei wenigstens ein Teil der Eingänge* 66 der Gatterschaltung mit Uhrenimpulsen ( clock pulses ) von einem zentralen Steuer-Uhrenimpuls-Generafeor ( control clock pulse generator) . für das Bildschirmsystem beaufschlagt werden. Ein Eingangsfarbsignal, das den 2omc/sec. - Träger moduliert, ist über die Leitung 6? dem Transistor 63 zugeführt. Ist der Trpnsistor 6? eingeschaltet, dann kann Über einen Widerstand 68 eine Ausgangsspannung erzeugt werden, die über einen Kondensator 69 einer Ausgangsklemmen 7® zugeführt wird.

Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch ©inem erfindungsgemäßen Bildschirm für Farbempfang. Dieser Bildschirm

009851/0297

IS

ist wiederum analog demjenigen der Fig* 1 aus drei

Komponentenschichten 1,2 und > aufgebaut, wobei in weiterer Analogie die erste Komponentenschicht 1 zwischen sich vertikal erstreckenden Elektroden und sich horizontal eratreckenden,durohlässigen Elektroden 7 eine Lage 5 elektrolumineszierenden Materials angeordnet ist. Die sich vertikal erstreoken-

'■;■··. I

den Elektroden 6 sind an horizontale Abtaststromkreise ^ angeschlossen, die horizontal sich erstreckenden Elektroden 7 an vertikale Abtast-Stromkreise, als elektrolumineszierendes Material für die Lage 5 kann beispielsweise ZnS Verwendung finden und als Werkstoff für die Elektroden 7 Zinnoxyd, das auf einer Glasplatte aufgetragen ist. Die zweite Komponentenschicht 2 baut sich auf aus einer ebenen, durchlässigen Elektrodenlage 80 mit einer Vielzahl von Leitatrelfen, einer ungebrochenen Lage 81 aus photokonduktivem Material, ent- λ weder in Streifenform oder kontinuierlich, einer Vorzugs weise kontinuierlichen, lichtundurchlässigen, leitfähigen Lage 79, einer Lage 82 aus elektrolumineszierendem Material und einer segaentlerten Elektrodenlage 8^. Die elektrolumineszierende Lage 82 kann beispielsweise eine segmentierte Zinksulfidlage sein und die liohtundurohlKssige, leitfähige Lage 79 sollte lediglich in vertikaler Richtung leitfähig sein,

009851/0297

obwohl auch eine solche Lage Verwendung finden kann, die in allen Richtungen leitfähig ist. Die dritte Komponentenschicht 3 baut sich auf aus einer ebenen, durchlässigen, kontinuierlichen Elektrodenschicht 84, einer kontinuierlichen, ungebrochenen Lage 85 aus photokonduktivem Material, einer lichtundurchlässigen, konduktiven Lage 86, einer elektrolumineszierenden, segmentierten Lage 87 aus Zinksulfid und einer segmentierten Elektrodenlage 88. Die dritte Komponentenschioh 2 ist damit ähnlich der zweiten Komponentenschifat 2 aufgebaut. Jedoch ist die Zinksulfidlage 87 feiner segmentiert und Jeder Streifen 1st mit Verunreinigungen getränkt, was zu .dem Ergebnis führt, daß benachbarte Streifen verschiedene Farben ausstrahlen. Es sei hier darauf hingewiesen, daß benachbarte Streifen phosphores . zierende Elemente enthalten können, was gleichfalls zu dem Ergebnis führt, daß die Farben dadurch verändert werden.

Der Bildschirm für Schwarz-Weiß-Empfang ist.ähnlich demjenigen der Fig. 9 aufgebaut, mit Ausnahme der Komponentenschicht 2, die in Flg. Io im Querschnitt als Komponentenschicht J>k dargestellt ist. -Diese Komponentenschicht 3A entspricht in ihrem Aufbau derjenigen der Komponentenschicht 2 nach Fig. 9, mit der

00 98 5 1/0297

b.tf, L 8137 Bio» 29-

Ausnahme, daß die elektrolumineszierende Lage 8?A und die Elektrodenlage 88A ungebrochen sind.

Nach einer zweiten Ausführungsform wird erfindungsgemäß eine andere Orientierung des Abtastungs-Verschlusses, d.h. ein anderer Aufbau der Komponentenschicht 2 nach Fig. 1, zur Verwendung vorgeschlagen. Anstelle der, (|

Verwendung eines Abtasters konstanter Intensität mit veränderbarer Lichtverstärkung in der> dritten Stufe, d.h. in der dritten Komponentenschicht 3 nach Fig. 1, kommt ein Abtaster veränderbarer Intensität mit einer konstanten Lichtverstärkung in der dritten Stufe zur Verwendung. Zu diesem Zwecke ist die zweite Komponentenschicht des Bildschirmes als ein mehrschichtiger Lichtverstärker ausgebildet, dessen Funktion darin zu sehen ist, daß durch die nur zur Hälfte ausgewählten Flächen der elektrolumineszierenden Lage erzeugte Licht abzudämmen und eine gewisse Verstärkung des durch die vollerregten Einzelelemente der elektrolumineszierenden Lage erzeugten Lichtes zu bewirken. ^: Die zweite Komponentenschicht 2 ist zu diesem Zwecke mit Diagonalen, elektrisch neutralen Streifen versehen, die von unten links nach oben rechts über- diese Schicht verlaufen, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Jeder

0 09851/0297

b»tr. L 8137 Blatt

der photokonduktiven Streifen «reist eine Mehrzahl von im wesentlichen quadratischen Flächen auf, von denen benachbarte» in diagonaler Richtung in demselben Streifen ineinander Übergehen« wie dies aus Fig. 12 erkennbar ist. Streifen, die sich rechts der Komponentensehioht diagonal erstrecken, stehen nun über Leitungen mit solchen Streifen in Verbindung, die ·. sich links der Komponentensohicht diagonal erstrecken. So steht beispielsweise der rechte Streifen 9© mit dem linken Streifen91 über die Leitung 92 in Verbindung,, Zwischen den Leitstreifen sind nichtleitende Spalte vorhanden, von denen zwei mit den Bezugsziffern 93 und 9^ bezeichnet sind, die Anordnung und die Formgebung der Leitstrelfen ist eine solche, die eine gleichförmige Verstärkung oberhalb jedes entsprechend quadratischen Abschnittes der elektroluinineszierenden Lage gewährleistet.

Der in Fig. 12 in vergrößertem Maßstab gezeigte Ausschnitt 95 der Komponentenschicht nach Fig."11 zeigt Leitstreifen 91* die nicht geradlinig verlaufen, sondern wellenförmig gehalten sind. Fig. 13 zeigt einen Querschnitt durch die Komponentensühicht nach Fig. 11. Diese Komponentensohioht baut aloft auf aus

0098 51/0297

einem Glassubstrat 96, in welches Zinnoxydelektroden 97 eingeätzt sind, über dieser Elektrodenlage 97 ist eine photokonduktive Lage 98« eine liohtundurohlässige Lage 99* eine Lage loo elektrolumineszierenden Materials eine Zinnoxydelektrodenlage lol und eine Glaslage Io2 angeordnet.

ZurUokkommend auf ^Fig.· 11 ist nooh darauf hinzuweisen, daß mit der Bezugsziffer \<& die äußeren Leitungen bezeichnet sind, die die Leitstreifen der zweiten Komponentenschicht mit den äußeren Stromkreisen verbinden. Die Leitungen Io4 sind zwar in der Zeichnung so dargestellt, daß man den Eindruck gewinnen könnte, sie wären an die Spalte zwischen den Leitstreifen angelegt, tatsächlich sind sie natürlich Jeweils an die Leitstreifen angelegt. An diese Leitungen Io4 sind geeignete AND-Stromkreise und Uhrenstromkreise |

(dock circuits) angeschlossen, um so in gefordertem Ausmaße diese zweite Komponentensohicht erregen zu können. Es ist gleichzeitig dafür Vorsorge getroffen, daß die leitfähigen Streifen dieser zweiten Komponentenschicht nacheinander erregt werden, und zwar derart, daß der Streifen, der sich zu irgendeiner.Zelt gerade in Erregung befindet, über die volle Länge des ausgewählten Elementes der elektrolumineszierenden Lage 5

009851/0297

der Komponentenschioht 1 nach Fig. 1 sich befindet. Dadurch ist es möglich, daß nur das durch diese elektrolumineszierende Lage ausgestrahlte Licht verstärkt wird, während die unerwünschte von den nur halb ausgewählten Elementen dieser elektrolumineszierehden Lage ausgestrahlte Beleuchtung deshalb nicht durchgelassen wird, weil sich ja diese Elemente gegenüber nichterregten Abschnitten der Liehtverstärkerlage der Kompcnentenschicht 2 befinden, woduroh ermöglicht wird, daß die unerwünschte Hintergrundbeleuchtung auf ein Mindestmaß verringert ist.

Eine weitere sehr wertvolle Eigenschaft der zweiten Komponentenschicht in der AusfUhrungsform gemäß Fig. ist darin zu sehen, daß deren vorbeschriebener Aufbau sowohl für die Verwendung in Bildschirmen für Schwarz-Weiß-Empfang, wie auch in solchen für Farbempfang,verwendet werden kann. Die für die zweite Komponentenschi oh t vorgesehenen elektrischen Verbindungen sind gleichartig denjenigen der elktroluminesziefenden Lage der ersten Komponentenschicht, deren Aufbau nachstehend beschrieben wird. Es bestellten keine Bedenken, Stromkreise zu verwenden, die in ihrem Aufbau im wesentlichen identisch sind mit den Uhrenstromkreisen ( dlock circuits), die für das horizontale

0 0 9851/0297 ORIGINAL INSPECTED

ι, Ι

b.b. L 8137 Blatt 89-

I I I

Abtasten verwendet werden und die nun hier die Aufgabe erfüllen, eine 2oino/seo., 2oo Volt-Schwingung von Streifen zu Streifen zu überführen, also beispielsweise von dem Streifen 9o zu dem Streifen 91 in der Darstellung gemäß Fig. 11. Anstelle einer Rückstellung auf Null nach jedem Synchronisations-Impuls wird nun aber eine weitere Rechteokwelle an·, den Zähler abgegeben. Dies gewährleistet, daß der spezielle Streifen, der gerade die Spannung erhält, immer über das volle ausgewählte elektrolumineszierende Element geht. Bin Zurückstellen auf Null findet nur dann statt, wenn ein vertikaler Abtastersynchronisations· impuls auftritt. '

Weitere denkbare Stromkreise für die erste Komponentenschicht 1 der Pig. 1 sollen nachstehend näher beschrieben werden.

In Fig. 14 ist der Schaltplan eines Horizontal-Abtaster-Stromkreises dargestellt. Es versteht sich/ daß in ^f Analogie der obigen Ausführungen 256 solcher Stromkreise! für das erfindungsgemäße System benötigt werden, die Jeweils an einen Leitstreifen des ersten Satzes 6 (s. Fig. k) angelegt werden* Fig. 15 zeigt den Sohaltplan eines Vertikal-Abtaster-Stromkrelses, von dem

00985 1/0297 ORIGINAL INSPECTED

b«»r., L 8137Bio»

so

gleichfalls 256 für die einzelnen Leitstreifen des zweiten Satzes 7 benötigt werden. Der Stromkreis nach Fig· 14 umfaßt drei Halbleiter-Dioden Ho, 111 und 112, die zwischen Anschlußklemmen H]J, 114,115 und einer gemeinsamen Leitung 116 mit Ausgangsklemme und Widerstand 118 geschaltet sind· Der Widerstand 118 ist mit einer Ausgangsklemme 119 versehen. Die Anschlußklemme 113 ist der Signaleingang für den Abtastergte»omkr©is, die Anschlußklemmen 114 und 115 sind an einen ührenlmpulszähler-Generator angeschlossen, der in Fig. 16 dargestellt ist. Die Anschlußklemme ist angeschlossen an eine positive Spannungsquelle und es 1st daher in diesem Stromkreis ein solcher offenbart, der im wesentlichen als Gatterstromkreis anzusehen ist, und der über die Anschlußklemme 117 an einen Leite treffen eine Spannung abgibt, wenn in den Anschlußklemmen 113, H^ und 115 die entsprechenden Eingangsspannungen angelegt sind.

Der Vertikal-Abtaster-Stromkreis gemäß Fig."15 ist ähnlich dem Stromkreis nach Fig. 14 aufgebaut, mit dem Unterschied, daß hier die Dioden umgekehrt sind, und daß an die Anschlußklemme des Widerstandes eine negative Spannung angelegt 1st· Die Halbleiter-Dioden

009851/0297

b.tr, L 8137 Blatt

sind mit den Bezugsziffern 12ο, 121 und 122, ihre Anschlußklemmen mit den Bezugsziffern 123« 124 und 123, die gemeinsame Leitung mit der Bezugsziffer 126, ihre Ausgangklemme mit der Bezugsziffer 127» der Widerstand mit der Bezugsziffer 128 und dessen Ausgangsklemme mit der Bezugsziffer 129 bezeichnet. Die Anschlußklemme 123 ist auch hier wiederum wie /. . ä

die Anschlußklemme 11>' der Signaleingang für den Abtaster-Stromkreis, die Anschlußklemmen 124 und 125 '

sind an einen Uhrenimpulszähler, ähnlich demjenigen nach Fig. 16, angeschlossen, mit dem Unterschied Jedoch, daß dieser Zähler dann mit anderen Polaritäten arbeitet. Die Ausgangsklemme 127 let an den entsprechen-

den Leitstreifen entweder direkt oder indirekt enge- j legt und die Anschlußklemme 129 1st mit einer negativen Spannungsquelle verbunden. Auch dieser Stromkreis arbeitet wiederum in wesentlichen wie ein Gatterstromkreis, was für den Fachmann keines näheren Hinweises bedarf·

In Fig. 16 ist der Schaltplan eines Uhrenimpulszählers ( clock pulse counter) dargestellt, der die Anschlußklemmen 114 und 115 des Horizontal-Abtaster-Stromkreises naoh Fig. 14 versorgt. Mit der Bezugsziffer IJo

0 0 9 8 S1 /0 2 S 7 OR:C.!f*AL expected

Mr. L 8137 Bio»

ist ein elektronischer Zähler bezeichnet, der durch eine Reohteokwelle gesteuert 1st und die über die Leitung 131 herangeführt ist. Dieser Zähler bzw« diese Rechteckwellen beaufschlagen einen ersten Satz von vier Leitungen I32, I33, 134 und I35 mit Zeitsteuerimpulsen. Diese Zeitsteuerimpulse üben letztlich eine Steuerfunktion hinsichtlich der erforderlichen Uhrenimpulse an jede der Anschlußklemmen 114 des Stromkreises nach Pig. 14 aus. Der Zähler I30 gibt darUberhinaus eine Mehrzahl von Zeitsteuerimpulsen an einen zweiten Satz von vier Leitungen I36, 137, 138 und 139 ab, die letztlich wirksam sind für die erforderlichen Uhrenimpulse an jede der Abschlußklemmen 115 aller 256 Horlzontal-Abtaster-Stromkreise. Die Leitungen 132, 133* 134 und 135 sind in ihrer Gesamtheit an die entsprechenden Eingangsklemmen von 16 Steuerstromkreisen angeschlossen, von denen einer in Fig. l6 in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer I4o bezeichnet ist· Ein solcher Stromkreis I4o weist einen Gatterschalter 141 mit vier Eingangsklemmen für die vier Leitungen 132 bis 135 auf, sein Ausgang ist an eine Leitung 142 angeschlossen, die ihrerseits mit der Basiselektrode eines Transistors 143 verbunden ist. In dem-Stromkreis dieses Transistors 143 ist ein Widerstand 144 angeordnet-, dessen Anschlußklemme 145 an eine positive

-009861/.0-297

(Mir.

L 8137

S3

Spannungsquelle angelegt ist· über eine Abzweigleitung 146 ist die Verbindung hergestellt zu insgesamt 16 Einzelleitungen» die in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 147 bezeichnet sind· Jede dieser Einzelleitungen ist verbunden mit einer Anschlußklemme verschiedener Horizontal-Abtaster-Stromkreise gemäfl Fig. 14· Indem nun jeder der 16 Stromkreise I4o _; 16 solcher Einzelleitungen 147 aufweist» stehen insgesamt 256 Leitungen 147 zur Verfügung« d.h. es ist dafür Vorsorge getroffen, daß an jede der Anschlußklemmen 114 sämtlicher Horizontal-Abtaster-Strorakreise gemäß Fig. 14 eine Leitung 147 angelegt 1st.

Analog dem Aufbau des in seiner Gesamtheit der Bezugsziffer I4o bezeichneten Stromkreises zur Aufgabe von Steuerimpulsen an die Anschlußklemmen 114 sind 16 Stromkreise, die in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 150 bezeichnet sind, vorgesehen, um den Anschlußklemmen 115 entsprechende Steuerimpulse aufzugeben. Diese Stromkreise II5 weisen wiederum einen Gatterschalter I51 mit vier Eingängen für die Leiter 136 bis 139 auf, eine Leitung 152» die an die Basiselektrode eines Transistros I53 angeschlossen- ist, einen Widerstand 154 mit Klemme 155, die an eine negative Spannungsquelle angeeohloseen ist, und eine

00985170297

OFtiuiiMAL ün!S?EOTED

L 8137 κ***

Leitung 156, die in Verbindung steht mit insgesamt 16 Einzelleitungen, die in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 157 bezeichnet sind· Jede dieser Einzelleitungen ist an eine Anschlußklemme 115 eines Stromkreises nach Fig. 14 angeschlossen· Indem auch hier wiederum 16 solcher Stromkreise 15© mit jeweils 16 ) Einzelleitungen 157 vorgesehen sind, ist gewährleistet, daß jede der Anschlußklemmen 115 der 256 Stromkreise gemäß Pig· Ik an eine Leitung 157 angeschlossen ist. Es sei in diesem Zusammenhang nochmals darauf hingewiesen, daß Uhrenimpulszähler-Stromkrelse der Fig. in Analogie für die Vertikal-Abtaster-Stromkrelse nach Fig. 15 vorgesehen sind.

Mit der nachfolgenden Gleichung I lassen sioh alle . Stromkreise hinsichtlich ihrer Spannungsaufgabe an j die Anschlußklemmen 11> bzw. 123 sämtlicher 256 Horlzontal-Abtaster-Stromkrelse bzw. sämtlicher 256 Vertikal-Abtaster-Stromkreise berechnen:

v_Aue ->

^vBiri

Der Fachmann weiß, daß in einer üblichen Elektronensohaltung die letzte AusgangaverStärkung im allgemeinen

ÜO98St/Ö2»t n--M _f

8137 aott

JS

linear ist, d.h. .V_Aue ■£* * ^VEin' ^wobelc^ ^eine numerische Konstante ist« die die mittlere Verstärkung des Stromkreises angibt. Für das hier beschriebene Ausführungsbeispiel sollte die Maßgabe der vorstehenden Gleichung erfüllt sein, d.h. es sollte gewährleistet werden, daß die nichtlineare Wirkung der elektolumineszierenden Schicht kompen- ''■■<;■ slert wird. In vorstehender Gleichung Is mit/S eine numerische Konstante bezeichnet, die einen in Volt gemessenen Wert darstellt, welcher abhängig ist von dem zur Anwendung kommenden elektrolumineszierenden Material· Unter Beachtung dieser Gleichung können an die Eingangsklemmen 113 und 123 Stromkreise angelegt werden, wie sie in ihrem Schaltplan in Fig. 17 dargestellt sind. Solche Stromkreise stellen eine Annäherung an den Idealfall zur Erfüllung vorstehender Gleichung dar· I

Der Stromkreis nach Fig. 17 ist aufgebaut aus einen Transformator I6o, dessen Primärspule mit 161 und dessen Sekundärspule mit 164 bezeichnet ist· Die Primärspule 161 1st über ihre Anschlußklemmen 162 und 163 an die Ausgangsklemmen eines nichtdargestellten Verstärkers angeschlossen, die Sekundärspule 164 ist in ihrer Mitte angezapft und hler

GÖ98S1/02s?

bindung.

L 8157 Βία» .5fr

36

geerdet. Die Anschlußklemmen 165 und 166 dieser Sekundärspule 164 stehen über Widerstände 167 und 168 mit positiven bzw. negativen Spannungsquellen in Verbindung. Diese Anschlußklemmen sind gleichfalls angezapft und sie stehen über Leitungen 169 und 17o mit den Anschlußklemmen 115 und 12> der Stromkreise nach den Fig. 14 und 15 in Ver-..

Um die Horizontal- und Vertifcal-Abtaster-Stromkreise des Bildschirmes mit den erforderlichen Uhrenimpulsen ( dock pulses) zu beaufschlagen, kommen Elektronenzähler zur Anwendung« die aus acht oder neun bistabilen Digital-Filip-Flop-Generatoren aufgebaut sind, welche untereinander in einer für den Fachmann bekannten Art und Welse verbunden sind» Dem Eingang dieser Zähler ist ein -. astabiler Flip-Flop-Genera tor für die Vertikal-Abtaster-Stromkreise und ein astabiler Flip-Flop-Generator für die Horizontal-Abtaster-Stromkreise zugeordnet. Auf diese Art und Weise ist es möglich, Zeitsteuerimpulse alle 70 mc/seo. dem Vertikal-Abtaster- Uhrenstromkreis ( vertical scan clock circuit") und alle 1/2 bis 1/4 mc/sec. dem Horizonta!-Abtaster-Uhrenstromkreis ( horizontal scan clock circuit)

Q0S8S1/0287

b.«r. L 8137 Bio« 37

aufzugeben. Diese Steuerimpulse sind, wie vorerwähnt, als solche bekannt, sie werden auf Null durch die Synchronisationsimpulse zuÜckgefUhrt, auf die oben Bezug genommen wurde.

Die dritte Komponentenschicht 3 kann in ihrer einfachsten Ausführungsform ein Liohtverstärker SeIn₄, -

mit der Aufgabe, das durch die beiden ersten Komponentensohiohten 1 und 2 erzeugte Bild aufzuhellen. In ihrem Aufbau kann diese Komponentenschicht ähnlich ' dem Aufbau der zweiten Komponentensohicht 2 sein, allerdings mit der Maßgabe, daß beide Zinnoxyd-Elektrodenlagen massiv sind und die gesamte Fläche der Schicht ohne Zwischenräume oder Spalte bedecken. Diese dritte Komponentensohicht baut sich demzufolge gleichfalls aus einer durchsichtigen Leitelektrodenlage 4o, einer photokonduktiven Lage 41, einer lichtundurchlässigen, leitfähigen Lage 46, einer elektrolumineszierenden Lage 42 und einer ebenen Elektrodenlage 43 aus durchlässigem Material auf. Die-zwischen die beiden Elektrodenlagen 4o und 43 angelegte Spannung sollte vorzugsweise eine Wechselspannung in der Größenordnung von 15o bis 2oo Volt bei- einer Frequenz von 2o mo/seo. sein· Für den Fachmann ist es dabei selbstverständlich, daß er die bevorzugt·

00985!/02ST

L 8137 Blatt.

Spannungsgröfie und Frequenz durch Versuche ermitteln kann.

Es soll in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen werden, dafl es denkbar ist» auf die lichtundurchlässige, leitfähige Lage 46 zu verzichten. Weiterhin sollte darauf hingewiesen werden, daß die zweite Komponentenschicht ein Olassubstrat umfassen kann, in das Zinnoxydelektroden zur Bildung eines ersten Satzes leitfähiger Streifen eingeätzt sind, eine photokonduktive Lage, eine lichtundurchlässige, leitfähige Lage, eine Lage elektrolumineszierenden Materials, ein zweiter Satz Zinnoxydelektroden zur Bildung eines zweiten Satzes leitfähiger Streifen und eine Lage Glas, wobei der erste und der zweite Satz der leitfähigen Streifen parallel zueinander und einander zugekehrt unter Zwischenschaltung des elektrolumineszierenden Material, liegen, um damit eine selektive Erregung streifenförmiger Abschnitte des elektrolumineszierenden Materials der zweiten Komponentenschicht zu ermöglichen.

Ist der Blldschian für Farbempfang ausgebildet, dann bedarf es einer geringfügigen Änderung des Aufbaues der dritten Koraponentenaohicht, indem deren elektro-

lumineszierende Lage 42 in vertikale Streifen aufgeteilt wird, so daß ein der ersten Kornponenten schicht 1 der Fig. J5 entsprechender Aufbau vorliegt.

Jeder der vertikalen Streifen des elektrolumines-

zierenden Materials der dritten Komponentenschicht 2 wird dann die Farbe ausstrahlen, die zu verstärken ,-

ist. .' ';··. ι

Nachstehend sollen nun zusätzliche Hinweise gegeben werden hinsichtlich der zur Anwendung kommenden · Stromkreise für Bildschirme, die in ihrem Aufbau in den Fig. 9 und Io dargestellt sind. Diesbezüglich soll vermerkt sein, daß es sich dabei um eine Straffung der obigen Ausführungen handelt, daß aber nichtsdestoweniger es in einigen Fällen auch von Vorteil sein kann, Schaltungen zu verwenden, wie sie I nachstehen* kurz beschrieben werden. "

Die in den Fig. \k bis 17 dargestellten Stromkreise sind deshalb van besonderem Vorteil, weil ihre Kosten relativ niedrig, ihr Aufbau relativ einfach und die Gesamtgröße relativ klein im Vergleich zum Strom* kreis von Vakuumröhren ist· Uhrenimpulse (clock pulses) des UhrenzKhler-Stromkreisee können in bekannter

00905170297

b«t,.L 8157 Blatt

HO

Art und Weise zur Anwendung kommen« mit ihnen werden die Lagen 6 und 7 der ersten Komponentenschicht 1 (s.Fig. 9 und lo) und die Lagen 83 und 85 der Komponentenschichten 2 und 3 beaufschlagt. Es ist nicht unbedingt erforderlich, für die Lgen 6 und 7 der Komponentenschicht 1 entsprechende Anschlußklemmen 113 (s.Fig. 14) vorzusehen, eine solche Anschlußklemme II3 ist aber erforderlieh für die Lage 83· Die an diese Anschlußklemme II3 angelegte Spannung soll in ihrer Amplitude veränderlich sein, sie soll eine Gleichstromvormagnetisierung aufweisen, so daß sie zwischen der Grundspannung und 2oo bis 300 Volt änderbar ist. Wird der Bildschirm nach Fig. 9 für Farbempfang verwendet, dann ist es wünschenswert, in bezug auf die Lage 88 der dritten Komponentenschicht ein verfeinertes Diodensystem zur Anwendung zu bringen. Dieses Diodensystem 1st in Fig. 18 dargestellt. Zu erkennen ist ein iretitr Gatterschalter mit Dioden Ιθο und 181, die Über Anschlußklemmen Π4Α und 115 A bespeist werden. Diese Anschlußklemmen entsprechen den Anschlußklemmen 114 und 115 des Schaltplanes nach Fig. 14. Beide Dioden sind an eine gemeinsame Leitung I82 angeschlossen, die über.einen Widerstand I83 geerdet ist. Diese Leitung 182 1st in der Leitung 184 angezapft« an die eine Vielzahl von

00985ί/02β7 '^mA

Dioden angeschlossen ist. Der erste Hilfskrels umfaßt die Dioden I85 und 186, von denen die Diode 185 von der Leitung 184 mit der Gatterspannung und die Diode 186 über die Ansohlußklemme I87 gleichfalls mit der Gatterspannung bespeist wird. Diese Anschlußklemme l8? wird mit dem roten Farbsignal des Farb-Stromkreises des Fernsehempfängers bespeist· ä

Beide Dioden I85 und 186 sind bei I88 mit ihren Ausgängen zusammengeführt» diese gemeinsame Leitung ist zum einen über einen Widerstand I89 geerdet und zum anderen an eine Anschlußklemme I90 angeschlossen. Diese Anschlußklemme I90 ist verbunden mit einem roten Leitstrelfen der elektrolumineszierenden Lage der ersten Komponentenschicht 1, d.h. mit der roten Leitelektrode 8 gemäß Fig. 3. In der Praxis kann hier! eine Verbindung mit mehreren solcher Streifen 8 vorgej nommen werden.

In Analogie zu dem Aufbau des vorbeschriebenen Hilfskreises sind zwei weitere Hilfskreise für* die grünen und gelben Farbsignale vorgesehen, der zweite Hilfe·* kreis weist Dioden 191 und 192 auf, deren Ausgänge wiederum zusammengeführt und über einen- Widerstand 194 geerdet bzw« mit einer Ansohlußklemme 195 ver sehen sind, die Ansohlußklemma 193 ^d*z* Diode 192

009851/0287

ORIGINAL [MSPECTED

t»t,_; L 8137 Blot.

Hl

wird mit "grünen" Farbsignalen des Fernsehempfängers beaufschlagt. Der dritte Hilf skreis umfaßt die Dioden I96 und 197* deren Ausgänge gleichfalls zusammengeführt und über einen Widerstand 199 geerdet bzw. mit einer Anschlußklemme 21o versehen sind. Die Anschlußklemme I98 der Diode I97 wird hier mit

^ den "gelben" Farbsignalen des Fernsehempfängers

beaufschlagt. Die Anschlußklemme I95 des zweiten

Hilfskreises ist angeschlossen an die Elektrode 9 der Fig. 3, die Anschlußklemme 21o an die Elektrode Io der Fig. 3· Es sei in diesem Zusammenhang als selbstverständlich vorausgesetzt, daß die Beaufschlagung der Anschlußklemmen I87, 193 und I98 nicht unbedingt mit roten, grünen und gelben Farbsignalen zu erfolgen hat, diese Farbsignale stehen nur stellvertretend für solche Farbsignale, die üblicherweise f durch die Fernsehempfänger Verarbeitet werden. Weiterhin sei in diesen Zusammenhang festgehalten daß die OR - Schaltungen des Uhrenstromkreises für die Lage durch AND - Schaltungen ersetzt werden können, falls dies erforderlich erseheint·

Die bisher gegebene Beschreibung des Aufbaus eines erfindungegeeäßen Bildschirmes versetzt den Fachmann

ftosesi/ftft't?

8137 BUAl

HS

in die Lag«, zu erkennen, wie das System arbeitet. Zusammengefaßt kenn festgehalten werden, daß zunächst in der ersten Komponentenschicht 1 ein Signal konstanter Amplitude erzeugt wird. Dieses Signal wird in der zweiten Komponentenschicht 2 abgestumpft und moduliert und schließlich in der dritten Komponentenschicht 3 A (s. Fig. lo) verstärkt« wenn es sich um Schwarz-Weiß-Empfang-handelt. Handelt es sich um Farb-Empfang, dann wird das zusammengesetzte Signal der zweiten Komponentenschicht einzeln in seinen drei Farben in der dritten Komponentenschient 3 verstärkt, wobei es normalerweise erforderlich ist, Jede der drei Farben, unterschiedlich zu verstärken.

Es sei hier die Bemerkung eingeschoben, daß augenscheinlich die zweite Komponentenschicht eine räumliche Integrierung der Zeitsteuersignale durch selektive Verstärkung bewirkt. Die grafische Darstellung der Fig* 19 gibt mn, Wie dies erreicht wird» Die in dieser Darstellung zu sehende obere Kurve stellt den zeitlichen Verlauf des Eingangsimpulses dar, die mittlere Kurve die in der Zeiteinheit vorgenommene Verstärkung und die untere Kurvenden zeitlichen Verlauf des Ausgangsimpulses· Es sollte hier weiterhin darauf hingewiesen werden» daß die Differenzierung der mittleren Farbsignale eine bevorzugte 009851/0211

' ■ ~~ ' ■-'■ -ORI3if>iÄL INSPECTED

8157 Blatt Ä

Maßnahme zur Änderung der Bildqualität, insbesondere des erwünschten Kontrastes, ist, es werden hier also unterschiedlich verstärkte Signale an die Streifen der Lage 8j (s.Fig· 9) abgegeben. Die Beeinflussung der Bildqualität kann manuell vorgenommen werden.

Die hler gegebene Beschreibung des erfindungsgemäßen Bildschirmes versteht sich, wie eingangs vermerkt, im Hinblick auf den Stand der Technik, wie er durch das kanadische Patent 627 213 vorbekannt ist. Der erfindungsgemäße Bildschirm zeichnet sich demgegenüber insbesondere durch den Vorteil aus, daß es mit ihm gelingt* UtQ «fierwünsehte Hintergrundsbeleuchtung auf ein Ml&iüium zn reduzieren, was zu dem Ergebnis führt,, iai das gur Abbildung komraend@ Bild weitaus schärfer ; 1st₉ Is wurde dargetan, daß dl® unerwünschte Hinter- · grundsbeleueh&ung im Stand der Technik verursacht wird

durch di© Bereiche der elektrolumineszierenden Lage, öle hur zw Hälft® ausgewählt bzw, erregt-wurden* Dieses Lieht war natürlich viel schwächer als das durch 4ie vollerregten elektrolumineszierenden Element® ausgestrahlte Licht, in welchem Zusammenhang festzuhalten wäre, daß etwa 1000 bis 2ooo halberregte Elemente üblicherweise einem einzigen

Ö098S1/Ö297

b«tr. L 8137 Bknt

vollerregten Element gegenüberstehen. Aus diesem Tatbestand ist herleitbar, daß die halberregten Elemente in ihrer Kombinationswirkung bis zum ' zehnfachen der Lichtstärke eines vollerregteiEinzel- ^; elementes auszustrahlen vermögen und man versuchte j natürlich bereits früher, diesen Nachteil zu vermeiden. Man sah zu diesem Zweck beispielsweise eine λ nichtlineare, spezifische Widerstandslage vor, bei welcher jedoch die Maßgabe erfüllt sein muß, daß zur umfassenden Abdämmung dieses unerwünschten Lichtes eine äußerst feine und gut arbeitende Schaltung angelegt sein muß, die nur schwer erreicht werden kann. Außerdem sollt» in diesem Zusammenhang darauf hinge- \ wiesen werden, daß eine solche Lage nur unter den schwierigsten Bedingungen herstellbar ist. \

Wie aus der Beschreibung hervorgeht, weist der erfindungsgemäße Bildschirm eine zweite Komponentensohioht 2 (S.Fig. 11) auf, deren Aufbau eine selektive Verstärkung ermöglicht und bei welchem einige der horizontalen.halberregten Einzelelemente in einfacher Art und Weise daduroh abgedämmt werden, daß das durch die entsprechenden elektrolumineszlerenden-Einzelelemente erzeugte Licht nioht verstärkt wird. Die Leitetreifen dieser zweiten !Componentensohioht sind

009861/02*7 "... \

• . CRiC-fMÄL INSPECTED

b*. I» 8137 Bio«

unter einem Winkel von 45° quer über die Sohicht angeordnet und anstelle der Maßgabe, a&Q alle Streifen mit Ausnahme eines einzigen in einem beliebigen Zeltpunkt erregt sind, ist hier die Maßgabe getroffen, daß alle Streifen - mit Ausnahme eines einzigennioht erregt sind. Dieser einzige Leitst?eifen wird ^ duroh einen elektronischen Stromkreis derart erregt

und ausgewählt, daß er dem vollerregten elektrolumine» zierenden Einzelelement gegenüberliegt, in dem Zeitpunkt, wenn dieses Einzelelement zu erregen 1st. ; Wegen des vorgesehenen Winkels von 45° ist dafür Vorsorge getroffen, daß dieser Streifen nicht in Berührung kommt, mit nur halberregten Einzelelementen, so daß nur das vollerregte elektrolumineszJbe rende j EinezeIelernent der Komponentenschioht 1 in seiner Lichtaus«trahlung verstärkt wird. Die halberregten

► 1 ■ . ·

Einzelelemente bleiben unwirksam.

Wie oben weiterhin erwähnt, 1st die zweite Komponenten schicht 2 (s.Pig.l) als ein Lichtverstärker in ihrem Aufbau anzusehen, sie wirkt jedoch als ein das Licht abdämmendes oder vollständig unterdrückendes Bauelement· Es würde vollständig ausreichen,-wenn im Bereich dieser zweiten Komponentensohioht überhaupt - keine Verstärkung vorgenommen werden würde, sondern

fOtIlIZMtT ; . ORiG^. _INSFECTED

brtr. ^L Si?? ^ Blot>

if

lediglich jede mögliche Erscheinungsform unerwünschten Lichtes unterdrückt wird. Wegen diesea Tatbestandes ist die zweite Komponentenschicht so aufgebaute wie dies beschrieben wurde·, Jeder Abschnitt oder Bereich wird nur dann erregt, wenn es erforderlich ist* ein Lichtsignal zu verstärken oder durchzulassen. Diese zweite Komponentenschicht kann ausschließlich mittels vertikaler Leitstreifen erregt werden oder mittels vertikaler und horizontaler Leitstrelfen nach Art einer Sttektionsmatrix, um die entsprechenden Elemente zu erregen und einen Lichtstrahl der ersten Komponentenschicht durchzulassen, ■■-'.-

Eine weitere Fehlerquelle für das Auftreten unerwünschter Hintergrundbeleuchtung ist in dem Tatbestand zu finden, daß das dektrolumlneszierende Material eine phosphoriszierende Nachhelligkeit besitzt. In bezug auf diese Phosphoreszenz ist es bekannt, daß sie von zwei verschiedenen Komponenten bewirkt wird, obwohl noch weitere Komponenten ursächlich damit in Zusammenhang stehen können· Die eine Komponente ist die blaue uiüdie andel*«-Komponenfee die grüne Phosphoreszenz. Jede dieser Komponenten ist in allgemeinen deshalb unerwünscht, weil, das von

ORiGiNAL INSPECTED

b.b. L 8137Bio»

ihnen erzeugte Licht nicht in demselben Augenblick ausgestrahlt wird, in welchem die elektrische Erregung stattfindet, sondern in einem späteren Zeitpunkt, der zwischen 5 leeÄTund einer msec, liegt« In diesem Zeitpunkt ist der Farbverstärker . '" bereits wieder nachgeregelt, um das Licht eines weite-

»ren Bildelementes zu verstärken, diese weitere Ver-Stärkung wird mit einem verschiedenen Verstärkungsfaktor vorgenommen. Dies bringt nun die Wirkung, daß die unerwünschten Lichtkomponenten mit blauer ^; oder gründer Phosphoreszenz gleichfalls mit diesem · Faktor verstärkt werden, was zu einer Verschlechterung J der Bildqualität führt. Das Bild erscheint zu 95$ blau· oder grünstichig und nur zu 5 % liegt die echte, · durch das entsprechende Farbsignal hervorgerufene Farbe in dem abgebildeten Bild vor. Es bedarf keines näheren Hinweises, daß diese Erscheinung zusätzlich zu der Hintergrundbeleuohtung auftritt, die durch die halberregten Einzelelemente hervorgerufen wird·

Ein erfindungsgemäeer Bildschirm weist den νorbej ; schriebenen Nachteil blauer oder grüner Phosphoreszenz nioht auf· Die grüne Phosphoreszenz Ist von den

zwei Komponenten,die unerwünschtere, weil sie bin [ooo 8β*·£^βΡ·^·*· in bezug auf die vorausgegar

009881/0297

b.b.

8137

Βία»

Erregung auftritt. Es darf aber festgehalten werden, daß diese grüne Phosphoreszenz am leiohtesten daduroh eliminiert werden kann, daß man einen Blaufilter dem optisohen System vorschaltet· Die blaue Phosphoreszenz ist viel kompakter, ihre mittlere Verzögerung beträgt oft bis zu 3 n^/imy^xhre Wirkung j

ι wird durch Abschaltung des Lichtverstärkers^treifens < verhindert, d.h. es«wird die zweite Komponentenschicht 2 nach der Ankunft der ersten halben Mikrosekunde 1 des blauen Impulses nicht erregt· Es war oben ausge- j führt worden, daß die Verstärkung der Streifen der zweiten Komponentenschicht konstant gehalten werden j; sollte. In einigen Fällen kann es jedoch wünschenswert' sein, die Verstärkung dieser Streifen der zweiten Komponentensohioht zu verändern und auch die Verstärkung der dritten Komponentenschicht, um damit die Bildqualität entsprechend steuern zu können.

Die Veränderung der Verstärkung, die als solche nicht kritisch ist, kann auf zwei Arten durchgeführt werden. Nach der einen Art wird das Mittel der drei Farbsignale verändert und nach der anderen Art die Differenz zu diesem Mittel der drei FärbSignaIe. Auf Anhieb würde man sagen, daß der zweiten Art der Vorzug gegeben werden mußte. Im Hinbliok auf das

009851/0287

b*. L 8137 Blau

bereits mehrfaoh erwähnte kanadisohe Patent 627 kann hier weiterhin festgehalten werden, daß bei einem Bildschirm der dort offenbarten Konstruktion das Streulicht interferieren kann mit der Bedienung des Bildschirmes, da die drei dort offenbarten Verstärkerschichten in Wechselwirkung zueinander stehen. So kann beispielsweise das durch den "roten" Schichtverstärker erzeugte Licht den "grünen" Lichtverstärker zusätzlich zu dem Licht ausstrahlen, das von der elektrolumineszierenden Schicht kommt. Ist das von der roten Schicht ausgestrahlte Licht sehr hell, dann ist folglich auch das von der grünen Schicht verstärkte Licht sehr hell und umgekehrt, wenn das rote Licht sehr stumpf ist, dann wird auch das grüne Licht in seiner Leuchtstärke abgedämpft· Hier liegt eine RUckkoppelung vor, die nur schwer mit Worten zu beschreiben ist, die aber, und dies sei in diesem Zusammenhang betont, nicht unbedingt die Qualität des Bildes verringernde Eigenschaften aufweisen muß. Da diese RUokkQppelungswirkung Jedoch schwer voraussehbar ist, ist sie im allgemeinen unerwünscht« Diese RUokkQppelungswirkung wird nun erfindungsgemäß dadurch verhindert, daß die Teile der Komponentensohiohten in Streifen aufgeteilt sind, und daß diese Streifen über die

0018 51/om

t». L 6137 Blent 5*

Si

Oberfläche der dritten Komponentensohicht in vertikaler Ausrichtung gelegt sind, wobei jeweils drei Streifen zu einer Gruppe zusammengefaßt sind, wie dies oben beschrieben wurde. Durch die Verwendung von lichtundurchlässigen Lagen für die das Lioht verstärkenden Schichten läßt sioh die letzte-Interferenz» spur zwischen den verschiedenen die Farbe verstärkenden Streifen eliminieren. "

Die in Fig. 11 dargestellte Komponentenschioht kann als ein das Licht verstärkender Abtaster-Verschluß angesehen werden, in welchem Zusammenhang jedoch darauf hingewiesen sei, daß selbst bei der Verwendung eines solchen Verstärkers eine Kontrastwirkung wegen \ der Länge der Ausschwingungsperiode des Verschlußliohtverstärkers verloren gehen kann, also während der Zeit,· nachdem dieser abgeschaltet wurde. Dies könnte zu einer ( Art horizontalen Ausgleichs bzw· einer räumlichen Integration führen, in welchem Zusamnenhang auf Fig. 19 verwiesen sei· Sind einmal bei einem Prototyp

eines Bildschirmes experimentell Messungen vorgenommen worden und wurden dabei die Parameter dieser Verzerrungsart ermittelt, dann können ohne weiteres elektronische Stromkreise aufgebaut werden, die hinsiohtliohdes Steuersignale für die Liohtamplitude

00385V/Ote*

·'*.·" CRiGiNAL INSPECTED

8137 Βία»

eine gegenläufige Wirkung ausüben und die damit die Verzerrung aufzuheben vermögen. Ein solcher Stromkreis kann dann in das System des Bildschirmes eingebaut werden, wenn in dessen Prototyp Ver-

Zerrungen festgestellt wurden. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Änderung nur einen Einfluß auf das Steuersignal der Bildamplitude bringt und daß der Stromkreis eine Art Differenzierung hinsieht· lieh der Zeitkomponente bringen würde, um damit eine Kompensation für die horizontale räumliche Integration zu bilden. Der Aufbau solcher Stromkreise sollte keine Schwierigkeiten bringen, wenn erst einmal die exakte Form des horizontalen Mittels gemessen wurde.

Wie oben erwähnt wurde, kann die elektrolumineszierende Lage aus einem Zinksulfid aufgebaut sein und der erste Lichtverstärker, d.h. die erste Komponentenschioht 1 kann doppelschichtig aus einem Zinksulfid und aus einem Kadmiumselenid.aufgebaut sein. Der zweite Lichtverstärker, d.h. die Komponentenschicht 3, kann aus einer Lage eines Kadmiumselenid mit vertikalen Streifen aus einem Zinksulfid aufgebaut sein, das mit Verunreinigungen versehen wurde, so daß die Streifen naoh Erregung die ent-

008651/0297

b.tr. i 8137 Blatt

S3

sprechenden Farben ausstrahlen. Diese Art einer dritten | Komponentenschicht j5 ist natürlich nur für einen Fernseh

empfänger zum Farb-Empfang erforderlich, nicht dagegen für einen solchen für Schwarz-Weiß-Empfang, in welchem die zweite und die dritte Komponentenschicht ähnlich» wenn nicht sogar identisch aufgebaut sein können. Die dritte Komponentenschicht ist im wesentlichen ein Licht- _Λ verstärker, um die Leuohtstärke des Bildes zu vergrößern und handelt es sich um ein Fersehempfangersystern für Farb-Empfang, dann erfüllt diese dritte Komponenten- ■ schicht die Aufgabe, das in den zwei ersten Schichten erzeugte Schwarz-Weiß-Bild in sein Farbäquivalent umzuwandeln. .

Es 1st erkennbar, daß zwei Schichten oder Schirme mit "festem'* Aggregatzustand " ( solid state ) beschrieben wurden, die jeweils aus drei Komponenten aufgebaut sind und die sich in der Art und Weise unterscheiden, wie das Bild zum Empfang gelangt. Die drei Komponenten dieser zwei Systeme sind einander sehr ähnlich und sie sind für einen Schwarz-Weiß-Empfang unterehander austauschbar. In dem ersten System wird das Bild durch

·■'.■■■ · ■ ί

die erste Komponente, nämlioh einen elektrolumines- ' zierenden Schirm aus gekreuzten Elektroden, erzeugt, \ und die zweite Komponente, nämlioh ein aegmentierter

008.851/0217 .;. ./. _; . ■ oh^häl ikspected'

L 81-57 ^Blott

Si

Liohtverstärker, schafft die Klarheit des Bildes, indem er die Wirkung der halberregten elektrolumineszierenden

Einzelelemente ausräumt. In dem zweiten System erzeugt die elektrolumineszierende Lage einen sioh bewegenden Lichtpunkt, der dann durch den segmentierten Verstärker in zeitlicher Aufeinanderfolge bewegt wird, so daß ein .-Bild aufgebaut wird. Der segmentierte Verstärker räumt auoh die Wirkung der halberregten Einzelelemente der elektrolumineszierenden Lage aus, obwohl diese Teilaufgabe für das zweite System von geringerer Bedeutung ist. Die dritte Komponente jedes Systems 1st ein Lichtverstärker zur Verursachung einer größeren Leuchtstärke dee Bildes, wenn es sich um Farbempfang handelt, -bzw-* zur Umwandlung eines in den beiden ersten Systemen erzeugten Sohwarz-Weifl-Bildes in dessen Farbäquivalent·

Die zwei vorerwähnten Schichten mit "festem Aggregatzustand" sollten ausreichend scharfe Bilder, die frei sind von jeglichen Verzerrungen,sowohl hinsichtlich der elektrolumineszierenden, wie auch der photokonduktlven Lage, aufbauen· In der ersten Schicht erfahren alle drei

Farben eine gleiche Verstärkung« in der zweiten SMent hingegen wird jede Farbe unterschiedlich verstärkt.

0098 51 / .01?? . ■;■ , . ORfG

L 8157 «ο« 5

SS

Wenn vorstehend der Ausdruck " fester Aggregatszustand" gewählt wurde, so soll damit ein Bildschirm nach der Erfindung gekennzeichnet sein« der einen segmentierten Lichtverstärker aufweist» weloher selektiv erregt wird und damit ein Filter bildet. Optische Filter finden Verwendung zur selektiven Absorbierung allen Lichts ,. mit Ausnahme desjenigen, das durch die elektrischem . Anregung des elektrolumineszierenden Materials am raschesten erzeugt wird* Die Anwendung eines zweistufigen Ubersetzerstromkreises erlaubt das Anlegen einer veränderbaren Spannung an Jede der vertikalen oder horizontalen Elektroden des Systems. ■

Durch die Verwendung des beschriebenen segmentierten Lichtverstärkers läßt sich ein Bild graduierter Itensität erzeugen, indem es möglich ist, das Licht der halberregten Einzelelemente der elektrolumlneszlerenden Lage selbst dann zu unterdrucken, wenn die angelegte Spannung zur Anregung der Schicht veränderbar ist. Nach bekannten Verfahren des Standes der Technik legte man an die elektrolumineszierende <Lage eine Entlade-Schlußspannung an, die größer war als die Hälfte des zu erwartenden Maximums,unterhalb welchem dieTLage ein Licht nicht erzeugt hätte. Diese Verfahren verhinderten im allgemeinen die Verwendung variabler-Anregung»

009851/0297 · original inspected

betr.

L 8137

Blatt

Spannungen zur Erzeugung in Ihrer Itensität graduierter elektrolumineszierender Bilder·,

Der erfindungegemäße Bildschirm läßt sich wie folgt herstellen» Man bedeckt zunächst ein 01as mit einer durcheicht igen leitfähigen Elektrodenlage und! dann mit ;

einer Lege photokonduktiven Materials, wonach eine*" Xtzung der Cflaslage vorgenommen wird, durch welche diese beiden das (Uaβ abdeckenden Lagen in Streifen aufgeteilt werden. Dann bedeckt man eine zweite Glas- *

lage mit einer durchsichtigen, leitfähigen Elektrodenlage und einer Lage elektrolumineszierenden Materials,

wonach gleichfalls eine Xtzung dieser Qlaslage vorgenom men wird, durch welche die das Olas abdeckenden Lagen

In Streifen aufgeteilt werden. Schließlich nimmt man eine der beiden Olaslagen und bedeckt ihre Streifen ■it einem leitfähigen, lichtundurchlässigen Klebstoff, man legt dann die Olaslagen derart übereinander,

daß Ihre Streifen zur Deckung gebracht werden und ■neinander anhaften;

Die beschriebenen Ausführungformen eines Systems Kit Bildschirm ohne Verwendung eines Höhrenkolbens haben

009851/0297

ORiGlMAL EMSPEGTED

L 8137

Bio»

Sf

verschiedene Vorteile gegenüber solchen Systemen, die mit Elektronenstrahlen arbeiten. Das erfindungsgemäße System ermöglicht eine Vielzahl von Anwendungsbereichen. Der Bildschirm kann ein relativ kleines Gewicht erhalten, er kann in seiner Größe gegenüber vorbekannten Bildschirmen stark reduziert werden und . er erfordert vor allem keine hohen Spannungsquell'en.. *

Der Bildschirm läßt sich deshalb insbesondere für : tragbare Fernsehempfänger verwenden. Da das Abbildungssystem im wesentlichen digital ist, kann es unmittelbar

für !Computer Verwendung finden. In einem bevorzugten Anwendungsgebiet- spielt insbesondere die Tatsache eine j Rolle, daß man auskommt, ohne einen kontinuierlich abgei lenkten Elektronenstrahl, gedacht ist hierbei an die ...

Erzeugung von willkürlichen oder Bseudo-Abtaster-Oszillogrammen, wodurch ermöglicht wird, daß die zurr

Erzeugung eines kontinuierlichen Bildes ausreichender Qualität benötigten Informationen reduziert werden

■>■· - -

können· . .

IG^AL [NSPEC.ED

009851/0297

Claims (1)

1. ^L8W mm

   PATENTANSPRÜCHE

   1.) Bildsohirm, gekennzeichnet durch

   eine erste vielzellige Komponentenschioht, deren - Einzelelemente die Fähigkeit besitzen, nach selektiver

   Erregung Licht auszustrahlen, und eine zweite, nur .

   · ■■■·■■' :;
   dieses Licht der erregten Einzelelemente der ersten Schicht übermittelnde bzw. durchlassende und eine Übermittlung bzw. einen Durchlas des Lichtes nichterregter Einzelelemente verhindernde Komponentenschicht«

   2·) Bildsohirm nach Anspruch 1, daduroh geke nnze 1 ohne t, daß die erste Komponentenschicht aufgebaut ist aus einer elektrolumlneszierenden Lage, ι einem ersten Satz auf deren einer Oberfläche gelegter j elektrischer Leiter und einem zweiten Satz auf deren ' anderer Oberfläche gelegter elektrischer Leiter, die eine eine· Erregung der vorgewählten Elemente der elektre lunlneszierenden Lage zulassende Selektionsmatrix bilden.

   3·) Bildsohirm nach Anspruoh 1 oder 2, d a d u~r oh gekennzeichn β t, daß vor der einen Oberfläche der ersten Komponentensohioht ein optisches

   009851/0297

   fa*. L 8137 BMt

   SS

   Filter zur Unterdrückung oder Beseitigung einer vorbestimmten Menge des ausgestrahlten Lichtes angeordnet ist.

   4.) Bildschirm nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine dritte Komponentenschicht, die aufgebaut ist rfiis

   einer Vielzahl das Licht verstärkender Einzelelemente,

   die nur bei gemeinsamer Erregung durch das Licht einer der erregten Einzelelemente der zweiten Koraponenten-

   eohloht und eines elektrischen Feldes Jeweils Licht auszustrahlen vermögen.

   5·) Bildschirm nach einem oder mehreren der Ansprüche

   1 bis 4, dadurch gekennzeichnet« .. daß die zweite Komponentensohlcht aufgebaut 1st aus einer durchlässigen Elektrodenlage alt einer Vielzahl

   leitfähiger Streifen, einer Lage mit einer Vielzahl benachbarter Streifen eines photokonduktiven Materials,

   einer llohtundurohlässigen, leitfähigen Lage, einer Lage elektrolumineszierenden Materials und.einer segnen tier ten Elektrodenlage·

   009851/0297

   Blatt

   4o

   6.) Bildschirm nach einem oder mehreren der AnsprUohe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet« daß die zweite Komponentenschioht aufgebaut ist aus einer durchlässigen Elektrodenlage mit einer

   Vielzahl leltfähiger Streifen, einer Lage mit einer I

   Vielzahl benachbarter Streifen aus photokonduktivem i

   . Material« einer Lage elektrolumineszierenden Majbjeri-¹

   als und einer segmentiert« Elektrodenlage. . )

   7.) Bildschirm nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r ch gekennzeichnet, daß die Lage aus elektrolumineszierendem Material eine eegmentierte Zinksulfidlage ist.

   8«) Bildschirm nach Anepruoh 5$ dadurch gekennzeichnet, daß die lichtundurchlässigs

   leitfähige Lage die Eigenschaft besitzt, nur in einer Richtung zu leiten.

   9.) Bildschirm nach einem oder mehreren der AnsprUohe 5 bis 8, dadurch gekennzelohn et, daß die dritte Komponentenschicht aufgebaut 1st aus einer Lage photokondulctiven Materials, einer liohtundurohläeslgen, konduktlven Lage, einer

   009851/0297

   vü^iivA

   L 8137 Biott

   64

   ungebrochenen Lage elektrolumineszierenden Materials ' und einer ungebrochenen Elektrodenlage.

   Io·) Bildschirm nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9 für eine Farbwiedergabe, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Kompo- .-

   nentenschicht aufgebaut ist aus einer durchlässigen, . ■ kontinuierlichen Elektrodenlage, einer Lage in Streifen'. gelegten photokonduktiven Materials, einer lichtundurchlässigen konduktiven Lage, einer elektrolumineszierenden, in Streifen aufgeteilten Lage und einer segmentiert ten Elektrodenlage, wobei benachbarte Streifen der elekti'olumineszlerenden Lage fähig sind, nach entsprechender Erregung verschiedene Farben zu erzeugen, wodurch ein Farbbild erzeugt wird·

   11.) Bildschirm nach Anspruch lo, d a d u r ο h gekennzeichnet, daß die Streifen der elektrolumineszierenden Lage aus Zinksulfid mit eingesohlossenen Verunreinigungen bestehen. ^x _s

   12.) Bildschirm nach. Anspruch Io oder 11, dadurch gekennzeichne t, daß die Streifen der elektrolumineszierenden Lage aus Zinksulfid mit solohen

   0098.61/0207 ' oriq^al enspected

   b.tr. L 8137Bfaü

   Verunreinigungen bestehen, daß benachbarte Streifen phosphoreszierende Einzelelemente anregen, die die

   erwUnsohten Farben erzeugen.

   ι 13·) Bildschirm mindestens nach Anspruoh 4, d a d u r oh ' gekennzeichnet, daß die zweite \ Komponentenschicht ein mehrschichtiger Lichtver-.. stärker zur Verstärkung des durch ein vollerregtes

   Einzelelement der ersten Komponentenschicht erzeugten

   Lichtes ist und daß diese zweite Komponentensohicht mit einer Vielzahl sich diagonal Über ihre Oberfläche erstreckender, elektrisch leitfähiger Streifen

   versehen ist, die nur das Licht eines in der ersten Komponentenschicht erregten Einzelelementes durch-

   .« ■

   lassen. > - ......

   14·) Bildschirm nach Anspruoh 13, dadurch ge»

   kennze i ohne t, daß jeder der photokonduk-

   tiven Streifen aus einer Mehrzahl im wesentlichen quadratische Form aufweisender Abschnitte besteht,

   : r ■* I

   die mit benachbarten Abschnitten desselben photo-. konduktiven Streifens an diagonal einander gegenüberliegenden Ecken verbunden sind·

   009051/029.7 .

   b*ir.

   L 8157 6?

   ■ ■ ■ Bto«

   15.) Bildschirm, mindestens nach Anspruch. Ij5# d a -durch gekennzeichnet« daß die zweite Komponentenschicht aufgebaut 1st aus einem Qalssubstrat, in welches Zinnoxydelektroden zur Bidlung eines ersten Satzes leitfähiger Streifen eingeätzt sind, einer photokonduktiven Lage, einer

   liohtundurchlässigen, leitfähigen Lage, einer Lege elektroluinineszierenden Materials« einem zweiten Satz Zinnoxydelektroden zur Bildung eines zweiten Satzes leitfähiger Streifen und einer Glaslage, wobei der erste und der zweite Satz leitfähiger Streifen parallel zueinander beidseits der Lage elektrolumineszlerenden Materials angeordnet sind,

   unreine selektive Erregung von Streifen des elektrolumlneszierenden Materials zu ermöglichen.

   16«) Bildschirmsystem, gekennzei ohne t durch einen Bildschirm aus einer ersten vielzelligen, eine elektrolumineszlerende Lage umfassenden Komponentenschicht, deren Einzelelemente

   die Fähigkeit besitzen, nach selektiver Erregung Licht auszustrahlen, einer zweiten mehrschichtigen Komponentensahioht Mit der Fähigkeit, nur das Licht

   009851/0287

   b«tr. L 8lJT BIoH

   der erregten Einzelelemente durchzulassen und ein Durchlassen des Lichts der niohterregten Einzelelemente zu verhindern, wobei die beiden Oberflächen der elektrolumineszierenden Lage der ersten Komponentenschicht mit eine Slektionsmatrix zum selektiven Aufbau einer Spannung in bezug auf jedes Einzelelement dieser Schicht bildenden ,

   * ■-elektrischen Leitern abgedeckt sind zur Ermög- liohung einer Lichtausstrahlung nach Erregung eines Einzelelements durch eine solche Spannung, und wobei die zweite Komponentenschicht aufgebaut ist aus einem Qlassubstrat, in welches Zinnoxydelektroden zur Bildung eines ersten Satzes leitfähiger Streifen eingeätzt sind, einer photo- , konduktiven Lage« einer lichtundurchlässigen Lage,

   einer elektrolumineszierenden Lage, einer zweiten Lage von Zinnoxydelektroden zur Bildung eines zweiten Satzes leitföhiger Streifen und einer Glaslage, wobei die leitfähigen Streifen parallel zueinander beidseits der elektrolumineszierenden Lage zur Ermögll ellung einer selektiven Erregung der elektrolurninenzlerenden Lage im Bereich dieser Streifen angeordnet sind, weiterhin gekennzeichnet durch einen an die zweite Komponentensohicht

   00 9-81/1 /0-2 9 7 BAD ORSQiNAL

   b«tr. L 8137

   iS

   angelegten Stromkreis zur Auswahl eines ersten elektrischen Leiters in seiner Lage im Bereioh der

   einen Oberfläche und eines zweiten elektrischen Leiters in seiner Lage im Bereioh der anderen Oberfläche, die diesem Bereioh der zweiten Komponentenschioht entsprechen, wodurch eine diesen Bereioh. '

   erregende Spannung aufgebaut wird, während alle "*■·'-übrigen Bereiche der zweiten Komponentensohioht unerregt bleiben, und durch Anlegen einer Spannung an diesen Bereioh in dem Augenblick, in welchem von -

   den entsprechenden Einzelelementen der ersten Kompo- ■ nentensohicht licht ausgestrahlt wird_L

   17·) Bildsohirmsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromkreise Halbleiter-Gatterschaltungen umfassen.

   18.) Bildsohirmsystem für Farb-Empfang, g e k e η η-ze i ohne t durch einen Bildschirm aus einer ersten lumineszierenden Komponentenschicht, die ; . nach Lumineszenz-Erregung Lichtstrahlen aussendet,

   einer zweiten vielzelligen.Komponentensohioht, deren Einzelelemente nur bei gemeinsamer Erregung duroh

   • ' ' . ' ■■; . ORIGINAL INSPECTED

   '.0 0 9-8 61/02 97 , . _

   Jb.*. L 8157 Bio« &&

   diese erste Komponentensohioht und ein elektrisches PeId das Licht durchlassen, einer dritten Komponentensohioht aus einer Vielzahl das Licht verstärkender Einezlelemente, die bei gleichzeitiger Erregung durch ,die Strahlung der ersten Schicht und des elektrischen Feldes Je einen Primärfarbstrahl durchlassen und die .

   »I

   in Gruppen angeordnet sind, so daß bei Erregung der Einzelelemente einer Gruppe verschiedenen Primärfarbstrahlen ausgesendet werden.

   19«) Verfahren zum Herstellen eines Bildschirmes, dadurch gekennzeiohn et, daß zunächst eine erste Olaslage mit einer durchsichtigen und leitfähigen Elektrodenlage und dann mit einer Lage photokunduktiven Materials bedeckt wird, wonach eine Ätzung der Olaslage vorgenommen wird, durch welche diese beiden die Glaslage bedeckenden Lagen in Streifen aufgeteilt werden, daß dann eine zweite Olaslage mit einer

   durchsichtigen und leitfähigen Elekfcrodenlagesund einer * Lage elektrolumineszlerenden Materials bedeckt wird,

   wonach ein« Ätzung dieser Olaslage gleichfalls vorge-

   009851/0297

   b.tr. L 8157 Blatt 6?

   nommen wird, durch welche die diese Glaslage bedeckenden Lagen in Streifen aufgeteilt werden« dass schließlich die Streifen der einen dlaslage mit einer lichtundurohlfissigen Lage bedeckt und daß die beidei Glasiegen mit ihren Streifen zur Deckung gebracht werden.

   0 0 8 (i & 1 / 0 2 Ü 7 OPüGiiifiL E^SPECTED

   Leerseite