DE2135448A1

DE2135448A1 -

Info

Publication number: DE2135448A1
Application number: DE19712135448
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1970-07-20
Filing date: 1971-07-15
Publication date: 1972-01-27
Also published as: US3696389A; DE2135448B2; DE2135448C3

Description

Anzeigesystem rait innerer Gedächtnisspeicherung und übertragung

Jie Erfindung betrifft Anzeigesysteme und insbesondere neuartige Adressenverfahren und -vorrichtungen zur überführung von Informationen in einem Anzeigesystem und zur Anzeige und Speicherung der Information.

Die schnellen Portschritte in der Entwicklung von Datenverarbeitungsanlagen haben die Beschleunigung der Entwicklung neuer optischer Anzeigesysteme angeregt. Grundsätzlich gibt es zwei

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allgemeine Arten von Anzeigesystemen, und zwar Analoganzeigesystemeoder Digitalanzeigesysteme. Die Analoganzeigesysteme enthalten Lichtröhren, Laser und Kathodenstrahlröhren. Die digitalen Anzeigesysteme enthalten Elektrolumineszenz- und Injektionslumineszenzvorrichtungen, wie beispielsweise Leuchtdioden. Innerhalb dieser zwei großen Klassen von Anzeigesystemen sind die verschiedensten Vorrichtungen vorgeschlagen worden und einige werden im Zusammenhang· mit Datenverarbeitungssystemen verwendet. Diese Anzeigesysteme besitzen jedoch nicht die Fähigkeit, eine innere Gedächtnisspeicherung zu erhalten, d.h. die Fähigkeit, Informationen im Innern des Anzeigesystems selbst und ohne Hilfe äußerer Gedächtnisspeichervorrichtungen

P zu speichern. Die gegenwärtigen Anzeigesysteme benutzen im allgemeinen äußere Gedächtnisspeicher, welche periodisch verwendet werden, um die Anzeigeelemente aufzufrischen oder wieder mit Energie zu versorgen, um eine im wesentlichen flackerfreie Anzeige zu erhalten. Solche Anzeigesysteme sind nicht nur sehr kostspielig und kompliziert sondern sind außerdem begrenzt in der Größe der Anzeige; d.h. da die Anzeige periodisch wieder aufgefrischt werden muß, ist die Größe der Anzeige begrenzt durch die Zyklenzeit, die zur Erhaltung einer flackerfreien Anzeige notwendig ist. Weiterhin vergrößert sich die äußere Schaltung zur Erzeugung der erwünschten Anzeige sehr schnell mit der Anzeigegröße und macht den Aufbau einer solchen Anzeigevorrichtung äußerst kostspielig und schwierig.

Zusammengefaßt nrerden die Aufgaben der vorliegenden Erfindung gemäß einer Ausführungsform derselben dadurch erreicht, daß ein neuartiges Übertragung- und Anzeige-Gedächtniselement vorgesehen wird, das eine übertragungsschaltung und eine Anzeige-Gedächtnis speicherschaltung umfaßt". In einer Ausführungoforn enthält jede Schaltung eine durch Licht betätigte Vorrichtung (LAD) und eine Licht aussendende Vorrichtung (LED). Durch Anordnung der Übertragung^- und Anzeige-Geuäohtniüopeichurclomente in Reihen und Spalten und durch nacheinander erfolgendes Ansprechen entweder der Reihen oder "palten von Elementen or-

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h.'Ll.t nan "cinc Anzeigevorrichtung r.it inhärenter F:t-iig?:eit zur Übertragung un^f1 zur Anzeige-Ged'ichtnisopeicherung. In einer anderen Ausführungsfοrn der Erfindung wird eine einzige übertragungsschaltung gemeinsam an jede Anzeigeschaltung einer best imr.ton iieihe oder Spalte angeschlossen und dadurch wird die Ansah! von übertragungsschaltungen in großen Oedächtnisspeicter-Anzeigetafeln beträchtlich verringert. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Elenente für die übertragung land die Anzeige-Gedächtnisspeicher in einem monolithischen integrierten Schaltungsplättchen ausgebildet, um Anzeigetafeln mit hoher Dichte zu erreichen.

In einer weiteren Aus führungs form der Erfindung v/erden Reihen und Spalten der Anzeige-Speicherschaltungen seitlich nacheinander abgetastet, um eine Mindestzahl von Steuerleitungen für ein Anzeigesystem zu schaffen.

Ein besseres Verständnis dieser und weiterer Aufgaben und Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnungen ergibt sich aus der nachfolgenden eingehenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen im Zusammenhang mit den Abbildungen.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Übertragungsund Aizeige-Speicherelementes gemäß einer Äusführungsform der Erfindung.

Fig. 2 ist ein teilweise schematisches und teilweise Blockschaltbild einer 3 x 4-Matrix von übertragungs- und Anzeige-Speicherelementen, welche gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung angeordnet sind.

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung einer konstruktiven Ausführungsform der Vorrichtung zur übertragung und Anzeigespeicherung nach Fig. 1.

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Fig. 4 ist eine Schaltzeichnung einer Anzeigetafel mit inhärenter Fähigkeit für übertragung und Anzeigespeicherung,' welche für jede Spalte einer Anordnung eine gemeinsame übertragungsschaltung verwendet.

Fig. 5 ist eine Kurvendarstellung des AmplitudenVerlaufs über

der Zeit und zeigt die zeitliche! Beziehungen der Signale in der Ausführungsform nach Fig. 4.

Fig. 6 ist eine Schaltzeichnung eines Anzeigesystems, welches Halbleitervorrichtungen vom Typ p-n-p-n verxvendet.

* Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der p-n-p-n-Vorrichtungen ohne Steuerelektroden als Anzeige-Speicherschaltungen verwendet werden.

Fig» 8 ist eine perspektivische Darstellung eines monolithischen integrierten Halbleiterplättchensj welches übertragungs- und Anzeige-Speicherelemente enthält, die in Reihen und Spalten angeordnet sind., um eine Festkörperanzeigetafel zu erhalten.

Pig_e 9 ist eine Ausführungsform der Erfindung_s die ein zeitlich nacheinander angesteuertes Anzeigesystem darstellt.

Figo ί seigt eine Ausführungsform eines übertragungs- und Anseige-Speicherelementes 10« das eine übertragungsschaltung IJ

und eine Anzeige-Speicherschaltung 12 umfaßt_s welche durch/optische Grenzzone oder Trennzone (barrier) 13 voneinander getrennt sind ο Die übertragungsschaltung 11 umfaßt eine Lichtaktivierte Vorrichtung 1*1 (LAD)₂ wie beispielsweise einen Fotoleiter oder ein Fotoelement ₉ welches eine bistabile Iir.pedanzcharakteristik aufweist. Eine Zuleitung des LAD 1*1 ist mit einem Anschlußpunkt 15 verbunden und die andere Leitung des LA? 1*1 ist mit einer Lieht aussendenden Vorrichtung lt> (LEP) verbunden welche beispielsweise eine Ilalbleiterleuchtdiode sein

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kann. Die andere Leitung des LED 1β ist mit einem Anschlußpunkt 17 verbunden.

Die Anzeige-Speicherschaltung 12 umfaßt eine Licht-aktivierte Vorrichtung 18 (LAD), von der eine Leitung mit einem AnsOhlußpunkt 16 verbunden ist und die andere Leitung in Reihenschaltimg mit einer Licht aussendenden Vorrichtung 20 (LED) geschaltet ist, wobei die andere Leitung des LED mit einem Anschlußpunkt 21 verbunden ist. Die Anzeige-Speicherschaltung 12 ist über die Übergangsbereiche des LAD 14 und des LED 16 und die Übergangsbereiche des LAD 18 und des LED 20 mit der übertragungsschaltung 11 verbunden. Die übertragungsschaltung 11 und die Anzeige-Speicherschaltung 12 sind jedoch nicht in irgendeiner Weise optisch miteinander verbunden. In Wirklichkeit verhindert die optische Barriere 13 jegliche Hechseiwirkung zwischen den beiden Schaltungen.

Beim Betrieb verursacht ein Spannungsimpuls, der zwischen den Anschlüssen 15 und 17 gleichzeitig mit einem auftreffenden Lichtsignal auf dem LAD I¹I zugeführt wird, eine Strahlung von der Licht aussendenden Vorrichtung 16. Die Koinzidenz des Spannungsiir.pulses und des auftreffenden Lichtes ist notwendig, da sich die durch Licht aktivierte Vorrichtung sonst in dem Zustand hoher Impedanz befinden würde und nicht den Durchgang eines hinreichenden Stronn gestatten würde, um eine Lichtaus-.,endunr, des LED 16 zu veranlassen. Wenn jedoch einmal der LED J υ Licht aussendet, dann bewirkt die regenerative Rückkopplung de.'j Lichtes vom LED 16 zum LAD 14, daß der LAD 14 in seinem Zu-3*;and niedriger Impedanz bleibt und gestattet dadurch, daß der i/ID IC solange leitend bleibt, wie der Spannungsimpuls zwischen -Jon Anschlüssen 15 und 17 weiter besteht. Das Aungangssignal I^ :> LKD ld Ir;t außerdem verfügbar für die übertragung für das .•Vifihoto oder benachbarte übertragungo- und Anzelge-Spelcherelei.vint, wenn diene beiden, wie noch nachstehend im einzelnen erörtert, miteinander gekoppelt sind. Während der Kelt, in der icr IV.'j ]C Licht aussendet, ist es möglich, diesen Betrlebs-

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zustand zu speichern und anzuzeigen, indem man einen Spannungsimpuls geeigneter Größe und Polarität zxiischen den Anschlüssen 15 und 21 zuführt, so daß von dem LED 20'Strahlung ausgesandt wird. Nachdem die Strahlungsabgabe am LED 20 einmal eingeleitet ist, kann diese Strahlungsabgabe dadurch weiter aufrechterhalten werden, daß der Anschluß 19 mit einer unabhängigen Spannungsversorgung verbunden wird, so daß aus dieser Spannungsquelle durch den LAD l8₉ welcher sich jetzt in-folge der regenerativen Kopplung vom LED 20 in seinem Zustand niedriger Impedanz befindet, Strom entnommen werden kann.

Auf diese Weise erzeugt eine auftreffende Strahlung am LAD lH ψ einen Ausgang vom LED 16 jedesmal dann_s wenn zwischen den Anschlüssen 15 und 17' sh Spannungsimpuls zugeführt wird» Ein Anzeige- und Speichersignal ist jedesmal vorhanden, wenn zwischen den Anschlüssen 15 und 21 ein Impuls zugeführt wird während des Zeitintervalls_s in dem-der LED 16 Strom durchläßt» Der LED 20 bleibt solange im stromdurchlässigen Zustand wie der Anschluß 19 mit einer- Spannungsquelle verbünden Ist, welche den Stromfluß durch den LED 20 aufrechterhält.

DieVerwendEngsraöglichkelt des übertragungs- und Anzeige-Spsicherelementes 10 wird deutlicher anhand der Ausführungsform gemäß Figo 2_O In dieser Figo 2 umfaßt ein übertragungs- und Anseige-Spelehersystem 25 eine Anzeigetafel 26_s welche eine Anordnung von 3 x 4-übertragungs- und Anzeige-Speicherelementen 10 enthälts die so miteinander verbunden sind_s daß sie sine .übertragungs- und Anseige-Speicherfunktlcn aus führen. ₀ v/ie in Fig= 2 dargestellt_s wird die Anzeigetafel 2β Spalte um Spalte angesteuert j cLho die auf der Anzeigetafel 26 anzuzeigende und zu speichernde Information wird nacheinander in die einseinen Spalten der Anzeigetafel "eingeschoben¹¹. Obwohl daher- In der Abbildung die Ansteuerung einer Spalte nach der anderen dargestellt ists wird der Fachmann leicht erkennen, daß f-eimnsehtonfalls In gleicher //eise die Ansteuerung Zeile um "oile erfolgen kann* In der dargestellten Ausführungsforu ist ein "wei

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generator 27, der beispielsweise einen ständig arbeitenden Taktgeber, wie einen Oszillator; enthalten l:ann, vorgesehen irlt einer Vorrichtung Kur Abgabe von 55wei Phasen in Beziehung zueinander stehender Ausgangssignale, wobei diese Signale vorzugsvreise die gleiche Frequenz aufweisen und eine Phasenverschiebung von l80° untereinander besitzen. Diese in Phasenbeziehung stehenden Signale sind in der Abbildung nit φ. und (Ju dargestellt. Die genaue Art dieser Signale wird deutlicher v/erden aus der eingehenden Beschreibung der Arbeitsweise der dargestellten Ausführungsform. Das Ausgangssignal φ_Α des Adressenoder Steuergenerators 27 für die Spalten ist mit den Spalten 1 und 3 verbunden und das Ausgangssignal φ_β ist mit den Spalten 2 und h des übertragungs- und Anzeige-Speicherelementes 10 verbunden. Wie ebenfalls in Fig. 2 dargestellt, sind die Anschlüsse 19 jedes Elementes untereinander und mit einem Schalter 28 verbunden, der sowohl eine Rückstellung als auch eine Speicherlöschfunktion ausführt, wie sie nachstehend im einzelnen beschrieben ist. Der Schalter 28 ist ale normalerweise geschlossen dargestellt und ist mit dem positiven Anschluß einer Spannungsquelle 29 verbunden, welche hier als Batterie wiedergegeben ist. Die Anschlüsse 21 der Elemente in der Reihe 1 sind miteinander verbunden und über eine Diode 30 mit dem negativen Anschluß der Spannungsquelle 29 verbunden. In ähnlicher Weise sind die Anschlüsse 21 der Elemente in der Reihe 2 miteinander verbunden und über eine Diode 31 niit dem negativen Anschluß der Spannungsquelle 29 verbunden. Die Anschlüsse 21 der Reihe sind miteinander und über eine Diode 32 mit dem negativen Anschluß der Spannungsquelle 29 verbunden. Die Anschlüsse 17 aller Elemente in der Anordnung sind miteinander verbunden und weiterhin an eine gemeinsame Rücklaufsammeischiene 33 angeschlossen, v/elche noch mit einer Seite eines Zeichengenerators 3^ (character generator) verbunden ist, der in Form von drei elektrischen Schaltern 35, 36 und 37 dargestellt ist. Die Schalter 35, 36 und 37 sind jeweils mit den Anoden der Dioden 32, 31 und 30 verbunden. Obwohl der Generator 3^;i hier mit dnfachen mechanischen Schaltern dargestellt istj wird der Fachmann leicht

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erkennen, daß andere Schaltervorrichtungen, \T±e beispielsweise Relais- oder Halbleiterschalter verwendet werden können und, · wie nachstehend im einzelnen ausgeführt, durch die Information betätigt werden, welche auf der Tafel 26 angezeigt werden soll. Die Abbildung zeigt weiterhin drei Startgeneratoren 38» 39 und 40, welche typischerweise eine Licht aussendende Diode enthalten können, die bei Eintreffen eines Starteingangssignals Licht aussendet. Die optischen Ausgänge kl der Startgeneratoren 38, 39 und HO sind in einer solchen Weise angeordnet, daß sie optisch an die übertragungs- und Anzeige-Speicherelemente 10 der Spalte 1 gekoppelt sind.

Die Arbeitsweise des übertragungs- und Anzeige-Speichersystems 25 wird verständlich aus einer Betrachtung der Reihenfolge der Ereignisse, welche eintreten, wenn es beispielsweise erwünscht ist, auf der Tafel 26 den Buchstaben "0" anzuzeigen. Um eine solche Anzeige zu erhalten, wird jedem der Startgeneratoren 38, 39 und 40 ein Starteingangssignal zugeführt. Das von diesen Generatoren ausgesandte Licht wird auf die Licht-akt!vierten Vorrichtungen jedes der Elemente der Spalte 1 gekoppelt. Wenn während eines ersten Zeitintervalls der Adressengenerator 27 für die Spalte einen Ausgang φ. liefert, der koinzident mit der Strahlung-von den Startgeneratoren eintrifft, dann wird jedes Element in der Spalte 1 ein Strahlungssignal ²12 abgeben, welches zur übertragung auf die Spalte 2 zur Verfügung steht. Damit eine übertragung auf die Spalte 2 durchgeführt werden kann, muß das Ausgangssignal φ_Β von dem Adressengenerator 27 auftreten, bevor das Signal auf der Leitung φ. endet. Während dieser Koinzidenzperiode verringert die Strahlung von den Elementen der Spalte 1 die Impedanz der Licht-akt!vierten Vorrichtungen in den Elementen der Spalte 2 und nestattet daher einen Stromfluß durch die zugeordneten Licht aussendenden Vorrichtungen, so daß die Licht-aktivierte Vorrichtung weiterhin im Zustand niedriger Impedanz verbleibt und damit die übertragung der Strahlung von dem Element der Spalte 1 zu dem Element der Spalte 2 gestattet. Da es erwünscht ist, während der "oit-

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dauer des Signals φ« den Buchstaben "O" zu erzeugen oder anzuzeigen, ist es notwendig, die erforderlichen Anzeigeschaltungen in Spalte 1 zu aktivieren, so daß der Buchstabe "0" gebildet wird. Dies wird dadurch erreicht, daß mindestens kurzzeitig die Schalter 35, 36 und 37 des Zeichengenerators während des'Zeitintervalls geschlossen werden, in dem das Signal φ. vorhanden ist. Als Ergebnis dieses kurzzeitigen Schließens der Schalter fließt Strom vom Anschluß 15 zum Anschluß 21 durch die Schalter in dem Zeichengenerator und zurück zu dem Adressengenerator 27 der Spalte, so daß die Licht aussendenden Vorrichtungen in Spalte 1 Licht abgeben. Wenn die Lichtabgabe einmal beginnt, wird sie aufrechterhalten durch Stromfluß von der Spannungsquelle 29 über den Anschluß 19 und 21 zurück zur Spannungsquelle 29 durch die Dioden 30, 31 und 32. Wenn auf diese Weise die Strahlung von einem bestimmten Element einmal beginnt, wird sie solange aufrechterhalten, bis der Stromfluß zu der Vorrichtung unterbrochen wird. Wie in der Figur dargestellt, liefert der Schalter 28 eine solche Vorrichtung, um gewünschtenfalls eine Unterbrechung vorzunehmen.

Um die Bildung und Anzeige des alpha-numerischen Zeichens "0" auf der Tafel 26 zu vervollständigen während des ZeitIntervalls dieses Signals φ_β, ist es notwendig, die Schalter 35 und 37 zu schließen, so daß die Elemente in Spalte 2, Reihe 1 und Reihe 3 aktiviert werden. Wenn diese Schalter während des Zeitintervalls des Signals φ_Β geschlossen werden, werden die jeweiligen Anzeigeelemente beleuchtet. Beim erneuten Auftreten des Taktsignals φ_Λ vor der Beendigung des Taktsignals φ_β wird die von den übertragungsschaltungen der Elemente in der Spalte 2 ausr.esandte Strahlung übertragen auf die Übertragungsschaltungen in den Elementen der Spalte 3. Indem wiederum während des Zeit-Intervalls des Signals Φ_Α die Schalter 35 und 37 geschlossen v/erden, wird der nächste Teil des Zeichens "0" gebildet. Der letzte Teil der, Zeichens "0" wird gebildet durch die übertragung von Strahlung von Spalte 3 zu Spalte 4 und darauffolgendes ,"CuLIoP-On der Schalter 35, 36 und 37, so daß alle Elemente In

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der Spalte 4 aktiviert werden. Auf diese Weise wird das Zeichen "0" durch Strahlung von allen Elementen in den Spalten 1 und und von den Elementen in den Reihen 1 und 3 der Spalten 2 und gebildet. Die Anzeige des Zeichens "O" wird solange anhalten, ,bis der Stromfluß zu den Licht aussendenden Vorrichtungen in der Anzeige unterbrochen wird. Diese kontinuierliche Anzeige stellt die Gedächtnisfunktion des ubertragungs- und Anzeige-Gedächtnissystems 25 dar. Die Speicherung kann vollständig gelöscht werden durch öffnen des Schalters 28 oder kann selektiv gelöscht werden durch Unterbrechen des Stromflusses zu irgendeiner bestimmten Reihe, Spalte oder zu einem bestimmten Element.

Aus der obigen Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung wird der Fachmann leicht die zahlreichen Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung erkennen. Beispielsweise erforderten vorbekannte Anzeigesysteme einen neuen Zyklus oder eine Auffrischung des Anzeigeelementes_s um eine flackerfreie Anzeige zu erhalten. Gemäß der Erfindung ist eine solche Auffrischung oder sin neuer Zyklus nicht erforderlich. Weiterhin waren vorbekannte Systeme begrenzt in der Anzahl von Elementen, welche.in einer Anzeige vorhanden sein können, und zwar durch das Erfordernis der Periodendauer für diesen neuen Zyklus. In der erfindungsgemäß aufgebauten Anordnung ist eine solche Begrenzung bei Anseigesystemen nicht vorhanden» Weiterhin wird durch An-,steuerung einer Anzeigetafel in der oben beschriebenen Weise die Änsalil d©r an. der Anzeigetafel vorzunehmenden "äußeren Anschlüsse beträchtlich verringert. . '

Figo 3 selgt ein ubertragungs- und Anseige-Speichereleiaent 1O₃ das in Form eines Moduls 45 aufgebaut Ist« Der I-lodul H5 hat einen Basisteil 46 _s auf dem die einen LAD und einen LED umfassende übertragungsschaltung 11 aufgebracht ist. Unmittelbar über der übertragungsschaltung und optisch von ihr durch die Barriere 13 getrennt, ist die Anzeige-Speicherschaltung 12, die ebenfalls einen LAD und einen LED umfaßt. Die LAD- und LED-Bauteile können entweder diskrete Vorrichtungen oder integrier-

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te Schaltungselemente sein, welche dann durch geeignete Verfahrenstechniken auf einem Halbleiterplättchen hergestellt sind. In dieser Ausführungsform der Erfindung werden die Bauteile bevorzugterweise so angeordnet, daß es möglich ist, eine Vielzahl solche Module zur Herstellung einer Anzeigetafel, wie sie im" Zusammenhang mit der Fig. 2 beschrieben ist, untereinander zu verbinden. Wie in Fig. 3 dargestellt, kann eine typische Anordnung eine Eingangsseite des Moduls zur Aufnahme auftreffender Strahlung und eine Ausgangsseite des Moduls zur Liefe'rung eines Ausgangsstrahlungssignals bei Eintreffen einer aüftreffenden Strahlung und eines entsprechenden Spannungssignals vorhanden sein. Wie weiterhin aus der Figur zu entnehmen, liefert eine weitere Seite des Moduls den Anzeige- und Speicherausgang. Durch diese Anordnung wird leicht eine optische Kopplung zwischen aneinandergrenzenden Moduls erhalten.

Die von den Übertragungsschaltungen abgegebenen und erhaltenen Strahlungen können beispielsweise im nicht-sichtbaren Bereich ausgewählt werden und gewünschtenfalls können die Anzeige- und Speicherschaltung so gewählt werden, daß sie eine Wellenlänge der Strahlung im Sichtbaren oder Infraroten besitzen. Für die verschiedensten Anwendungen sind die verschiedensten Kombinationen und Abwandlungen bezüglich der Wellenlänge verfügbar. Beispielsweise können die hier beschriebenen LAD's Fotoleiterzellen sein, welche Cadmiumsulfid oder Cadmiumselenid enthalten und ein«Widerstandsverhältnis zwischen dem durchlässigen

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und dem gesperrten Zustand von 10 oder darunter und eine Spektralkurve in dem sichtbaren und infraroten Bereich besitzen. Die LED's können beispielsweise GaP-Leuchtdioden sein mit einer Emission im roten und grünen Spektralbereich oder Ga(As, P)-Leuchtdioden mit Emission in dem roten und infraroten Bereich. Es ist daher zu beachten, daß die vorliegende Erfindung unter Verwendung der verschiedensten Licht abgebenden und durch Licht aktivierten Vorrichtungen ausgeführt werden kann.

Obwohl die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung

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zwei Licht-aktivierte Vorrichtungen und zwei Licht aussendende Vorrichtungen verwendet, gibt es zahlreiche Anvrendungs fälle _} · in denen gextfisse Vereinfachungen eingesetzt werden können. Beispielsweise enthält die Ausführungsform nach Fig. 2 für jedes Element in der Anordnung eine übertragungsschaltung. Es ist jedoch möglich j durch geringfügige Modifikationen an den elektrischen Schaltverbindungen für jede Spalte eine einzige übertragungsschaltung zu verwenden in dem Falle, in dem eine Adressierung Spalte um Spalte vorgenommen wird. Die Fig. 4 zeigt eine typische Ausführungsform eines solchen Anzeigesystems nit drei Reihen und drei Spalten.

In der Fig. 4 ist ein Anzeigesystem 48 mit innewohnender übertragungs- und Anzeige-Speicherfähigkeit dargestellt, welches eine Anzeigetafel 49 enthält. Diese Anzeigetafel 49 umfaßt eine 3 x 3-Anordnung von Anzeige-Speiderschaltungen 50, die jeweils eine Licht-aktivierte Vorrichtung und eine Licht aussendende Vorrichtung enthalten, welche ähnlich sein können wie die bereits im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschriebenen Vorrichtungen. Jede Anzeigevorrichtung 50 in einer bestimmten Spalte ist parallel verbunden mit einer einzigen übertragungsschaltung 51, "welche ebenso gleich sein kann der bereits im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschriebenen übertragungsschaltung. Die drei Übertragungsschaltungen 51 umfassen einen Spaltenadressengenerator 52. Der LAD jeder übertragungsschaltung 51 ist mit einem Ausgang eines Dreiphasengenerators 53 verbunden, welcher gemäß dieser Ausführungsform Ausgangssignale abgibt, die mit <t>_A, φ_β und $_c bezeichnet und jeweils mit den Übertragungsschaltungen der Spalte 1, Spalte 2 und Spalte 3 verbunden sind. Die drei Ausgänge von den Dreinhasengencratoren 53 sind beispielsweise Impulssignale, vrelche alle die gleiche Frequenz besitzen und untereinander einen Abstand von etwa 120° aufweisen. Die genaue Form der Signale xvird nachstehend im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben.

Ein Anschluß der LAD's jeder Anzeigeschaltung 50 und eine Seite

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eines Schalters 5¹I sind miteinander verbunden und ergeben die gleiche Punktion wie zuvor beschrieben, d.h. die Löschung der in den Anzeigeschaltungen gespeicherten Information. Die andere Seite des Schalters 5^ ist mit dem positiven Anschluß von drei Spannungsquellen verbunden, uelche allgemein als Batterien 55, 56 und 57 dargestellt sind. Die negativen Anschlüsse dieser Batterien sind jeweils mit den LED's der Reihe 1, Reihe 2 und Reihe 3 verbunden, lieben ihrem Anschluß an die LED's sind die negativen Anschlüsse der Spannungsquellen 55, 56 und 57 mit den Schaltern 50, 59 und 6O eines Zeichengenerators 6l verbunden. Auch hier ist zu beachten, daß der Zeichengenerator 6l in einer seiner einfachsten Form/dargestellt ist, und selbstverständlich können zahlreiche andere Zeichengeneratoren verwendet v/erden und die Anwendung der Erfindung ist nicht auf diese einfachen mechanischen Schalter beschränkt.

Jeder LED in den Übertragungsschaltungen 51 hat einen Anschluß,

der mit den anderen Anschlüssen und einem gemeinsamen Anschluß

des Zeichengenerators 6l und des Dreiphasengenerators 53 verbunden ist.

Die Arbeitsweise des Anzeigesystems 48 der Fig. 4 wird nachstehend unter Bezugnahme auf den Signallaufplan der Fig. 5 beschrieben. Die Fig. 5 zeigt die zeitlichen Beziehungen der Signale untereinander, welche für die praktische Durchführung und den Betrieb einer Ausführungsform nach Fig. 4 brauchbar sind. Insbesondere zeigt die Fig. 5 die zeitlichen Beziehungen zwi-, hen den Taktimpulsen φ,, φ_ρ und (j)„. Während einer kurzen Zeitdauer t> überlappen sich die Signale φ. und φ_β bzw. treten koinzlfient auf und es gibt eine ähnliche Zeitdauer, in denen r;ich die "ignale φ~ und φ~ bzw. die Signale $_c und φ. überlappen, .'leben den Ausgangssignalen von dem Spaltenadressengenerat.or 52 1st ein Lichteingangssignal 62 als Startsignal für die übertrar.un;· und Anzeige von Informationen auf dem Anzeigesystem ■'ί^Γ; rlarge:aellt. Die zeitliche Beziehung des Lichteinp;angssignnlij C? bezüglich des Signals φ. 1st In Fig. 5 wiedergegeben.

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Zur Veranschaulichung sei angenommen, daß es erwünscht ist, eine übertragungs- und Anzeige-Speicherfunktion auf dem Anzeigesystem 48 vorzunehmen. Wenn es beispielsweise erwünscht ist, eine Anzeige und Speicherung in den Plätzen Spalte 1, Reihe 1, Spalte 2, Reihe 2,und Spalte 3, Reihe 3 zu erhalten, dann bewirkt gemäß der Schaltungsanordnung nach Fig. 4 das Lichteinjangs signal 62, daß der LAD der übertragungsschaltung 51 der Spalte 1 während dieser Zeit eine niedrige Impedanz annimmt. Das Auftreten des Taktsignals φ. während dieses Zeit-Intervalls gestattet den Stromfluß durch den LAD und den LED und bewirkt damit das Aussenden von Licht von dem LED. Die Fig. 4 zeigt eine Unterteilung der Lichtemission in zwei Teile. Der erste Teil 63 1-iefert eine regenerative Rückkopplung an den LAD, um dessen Schaltzustand niedriger Impedanz aufrecht zu erhalten und damit die kontinuierliche Dchtabgabe durch den LED zu gestatten. Der zweite Teil des von der übertragungsschaltung 51 der Spalte 1 ausgesandten Lichtes, der Teil 64, liefert ein Ausgangssignal an der benachbarten LAD der übertragungsschaltung 51 der Spalte 2.

Die Anzeige auf dem Platz entsprechend Spalte 1, Reihe 1 wird erhalten durch das Schließen des Schalters 58 in dem Zeichengenerator 6l während des Zeitintervalls, in dem der übertragungsschaltung 51 das Signal φ_Α zugeführt wird. Mit dem Auftreten der Schließung des Schalters beginnt ein zusätzlicher Strom, durch den LAD in der übertragungsschaltung 51 der Spalte 1 zu dem LED der Anzeigeschaltung 50 der Spalte 1, Reihe 1 und von dort zurück zur gemeinsamen Rückleitung zu fließen. Wenn der Stromfluß durch diesen LED einmal erfolgt, dann verringert die regenerative Rückkopplung die Impedanz des zugehörigen LAD und der Stromfluß von der Spannungsquelle 55 durch den Schalter 54 erfolgt unabhängig von dem Zustand des Schalters 58 in dem Zeichengenerator 6l. Auf diese V/eise wird an dem Platz Spalte 1, Reihe 1 eine kontinuierliche Speicherung oder ein Gedächtnis der Information, xielche durch ein Schalterschließen des Zeichengenerators dargestellt wird, erhalten.

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Nach einiger Zeit wird der Taktimpuls φ_β der übertragungsschaltung 51 der Spalte 2 zugeführt. VJie in Fig. 5 abgebildet, gibt es jedoch eine Zeitperiode t., in der die Impulse (ξ>. und φ^ koinzident sind. Während dieses Zeitintervalls wird das von der übertragungsschaltung 51 in Spalte 1 ausgesandte Licht 6^l\ auf die benachbarte übertragungsschaltung 51 der Spalte 2 gekoppelt. Da während dieses Zeitintervalls auch der Impuls (j>_ß vorhanden ist, liefert der LED der übertragungsschaltung 51 der Spalte 2 ein Ausgangssignal 65, welches diesen Ausgangszustand sogar dann beibehält, nachdem das Ausgangssignal φ_Α auf Null geht. Wenn während des Impulsintervalls (j>_B der Zeichengenerator öl eine Schließung des Schalters 59 liefert, dann wird, wie beschrieben, die Anzeigeschaltung, welche dem Platz der Spalte 2, Reihe 2 zugeordnet ist, Licht aussenden. Wenn die Lichtaussendung einmal ausgelöst ist, bleibt sie weiter bestehen infolge des Stromflusses aus der Spannungsquelle 56· In ähnlicher Weise erfolgt beim Auftreten des Taktimpulses φ~ eine übertragung von der übertragungsschaltung 51 der Spalte zur übertragungsschaltung 51 der Spalte 3. Diese übertragung wird bewirkt durch die Aussendung von Licht 66 und die Kopplung desselben auf die übertragungsschaltung 51 der Spalte Mit dem Schließen des Schalters 60 in dem Zeichengenerator 6l während der Periode des Signals φ_ wird von der Anzeigeschaltung 50 des Platzes entsprechend Spalte 3₅ Reihe 3 ein Lichtsignal ausgesandt. Die Lichtaussendung wird in der oben beschriebenen VJeise durch die Spannungsquelle 57 aufrechterhalten.

Das Anzeigesystem 48 liefert daher eine visuelle Anzeige auf den Plätzen Spalte 1, Reihe 1, Spalte 2, Reihe 2 und Spalte 3, Reihe 3. Diese Anzeige bleibt ohne Unterbrechung und ohne die Notwendigkeit für eine Auffrischung oder einen neuen Zyklus der Anzeigeschaltungen bestehen. In der Tat vjird die Anzeige solange weiter bestehen bleiben, bis die' Stromwege zwischen den opannungsquellen 55, 56 und 57 durch das öffnen des Schalters 5'I unterbrochen werden. Nachdem der Schalter 5^ kurzzeitig geöffnet wird, werden alle Anzeigeschaltungen in den rückgestell-

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ten Zustand versetzt und sind bereit für die nächste Anzeigesequenz.

Der Fachmann wird leicht erkennen, daß das in Fig. ^!i dargestellte Anzeigesystem nicht nur die innewohnenden Vorteile besitzt₃ wie sie im Zusammenhang mit den Ausführungsformen nach Fig. 2 beschrieben wurden, sondern weiterhin dadurch gekennzeichnet 1st j daß es für jede Spalte nur ein einziges übertragungselement verx-iendet für den Fall, daß eine Adresseneingabe Spalte um Spalte erfolgt. Dieser Gesichtspunkt ist besonders wichtig;, da bei großen Anordnungen von Anzeigeschaltungen die Zahl der - Übertragungsschaltungen gleich der Zahl der Spalten oder der * Zeilen ist,, je nach der Art der übertragungsrichtung, im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Pip. ?., welche eine Zahl von übertragungselementen entsprechend dem Produkt der Zahlen der Reihen uid Spalten erfordert. Die Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 4 offenbart !Weiterhin eine alternative Möglichkeit zur Vorsehung von Spannungsquellen für die Aufrechterhaltung der Lichtemission von ausgewählten Anzeigeschaltungen. Während die Ausführungsform nach Fig. 2 nur eine einzige Spannungsquelle 29 verwendet, verwendet die Ausführungsform nach Fig. H eine Anz'ahl von Spannungs quellen., die gleich ist der Zahl der Reihen von Anzeigeschaltungen. Diese Erhöhung in der Zahl der Spannungsquellen ist zurückzuführen auf die gemein-) same Verbindung zwischen den Anzeigeschaltungen einer bestimmten Spalte. Insbesondere beseitigt eine getrennte Spannungsquelle für ,jede Reihe die Möglichkeit der Aktivierung einer Anzeigeschaltung in einer Reihe, die nicht durch den "Zeichengenerator öl ausgexfählt ist. Der Fachmann wird leicht erkennen, daß andere Anordnungen von Spannungsquellen möglich sind und daß die Erfindung nicht beschränkt ist auf die Wahl der Anordnungen entsprechend Fig. P und 4.

Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt der Erfindung ist die Vielseitigkeit und Beweglichkeit _s nit der verschiedene Steuersignale verarbeitet werden können. Während beispielsweise die

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Ausführungsform nach Fig. 2 ein Zweiphasentaktsystem verwendet, verwendet die Aus führungs form nach Fig. ²J ein Dreiphasentaktgebersystem. Lediglich durch Umwechseln der Zwischenverbindungen in dan Spalten (oder in den Reihen) ist es möglich, fast jeder Art von Taktgebersystem gerecht zu werden. Der Fachmann wird jedoch erkennen, daß die Parameter einer übertragungsschaltung in einem Zweiphasensystem kritischer sind als in einem Dreiphasensystem.

In den Ausführungsformen der Erfindung gemäß den Abbildungen 1 bis H wurde die Verwendung einer Licht aussendenden und einer durch licht aktivierten Vorrichtung zur Durchführung der Übertragungs- und Anzeige-Speicherfunktionen beschrieben. Wie nachstehend beschrieben, beinhaltet die erfindungsgemäße Anordnung jedoch auch allgemein andere Vorrichtungen, wie beispielsweise p-n-p-n-Halbleitervorrichtungen, welche vorzugsweise eine negative Widerstandscharakteristik aufweisen. Weiterhin ist auch aus der nachstehenden Erörterung ersichtlich, daß es möglich ist, die Verfahrenstechniken der Halbleiterfertigung zu verwenden und Anzeigesysteme von monolithischen integrierten Schaltelementen auf Halbleitersubstraten herzustellen. Unter Eiezugnahme auf Fig. 6 folgt nunmehr eine Beschreibung der Art und V/eise, in der andere Halbleitervorrichtungen, beispielsvieine p-n-p-n-Vorrichtungen für Anzeigesysteme gemäß der technischen Lehre der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.

In Fig. f> wird ein Anzeigesystem 70 dargestellt, das eine Adressierung der einzelnen Reihen nacheinander vorsieht und eine 2 χ ^-Anzeigetafel 71 enthält, in der die Anzeige-Speicherschaltungen einzelne p-n-p-n-Vorrichtungen 72 umfassen, die in der dargestellten Weise miteinander verbunden sind. Durch O.lf Verwendung einer einzigen p-n-p-n-Vorrichtung ist es möglich, die Licht-aktivierte Vorrichtung und die Licht aussendende Vorrichtung in der Anzeigeschaltung zu ersetzen. Die p-n-p-n-Vorrlchtungen zeigen vorzugsweise eine negative Widerstandskennlinie, welche eine eigenständige regenerative Rückkopplung

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liefert. Wenn daher einmal der Stromdurchlaß durch das Fließen von Strom zwischen den Kathoden und Anoden ausgelöst ist, fließt der Strom dauernd weiter, und es wird vielter Licht solange ausgesandt, bis der Stromfluß unterbrochen wird. In anderer Beziehung ist die in Fig. β dargestellte Ausführungsform der Erfindung im wesentlichen ähnlich den in den Figuren 2 und 4 beschriebenen Ausführungsformen. Der Betrieb wird ausgelöst durch die Koinzidenz eines Taktimpulses φ. und eines Lichteingangssignals 73 auf dem LAD der übertragungsschaltung 7^₃ so daß ein Spannungsimpuls an den Gitterelektroden der Anzeigevorrichtung 72 erscheint. Beim Schließen eines der Schalter in dem Zeichengenerator 75 fließt der Strom durch die Anzeigevorrichtung, welche diesem bestimmten Schalter zugeordnet ist. Wenn der Stromfluß einmal ausgelöst ist, wird er durch die Spannungsquelle 71 aufrechterhalten. Beim Auftreten des Impulses (j)_R wird die übertragung zwischen der übertragungsschaltung 7^ und der übertragungsschaltung 77 bewirkt. In ähnlicher Weise, wie eben beschrieben, werden durch Schließen eines der Schalter in dem Zeichengenerator 75 eine oder mehrere der Licht aussendenden Vorrichtungen 72 in der Reihe 2 aktiviert. Wenn die Aktivierung einmal erfolgt ist, wird die Lichtaussendung aufrechterhalten durch Stromfluß aus der Quelle 76.

Die Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der im Falle einer p-n-p-n-Struktur Licht aussendende Vorrichtungen mit negativem Widerstand und ohne eine Gitterelektrode verwendet werden. Durch die Verwendung solcher Vorrichtungen ist es möglich, die Anzahl der elektrischen Kontakte, welche in der Anordnung vorgenommen werden müssen, noch weiter zu verringern. Die Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 7 verwendet auch für die Übertragungsschaltungen p-n-p-n-Hälbleiterstrukturen. Während bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen LED's und LAD's mit gegenseitiger optischer Kopplung zur übertragung verwendet werden, verwendet die Ausführungsform nach Fig. 7 direkte elektrische Verbindungen zwisehen benachbarten Übertragungsschaltungen und verwendet die negative Wider-ZI 09885/ 1694

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Standskennlinie Jeder Vorrichtung, um die regenerative Rückkopplung zu erhalten, die bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen durch optische Rückkopplung erreicht V7ird.

Fig. 7 zeigt ein Anzeigesystem 80 mit einer Anzeigetafel 81. Diese enthält eine Anordnung von p-n-p-n-Halbleiter als Licht aussendende Vorrichtungen 82, die in einer 3 x 4-Matrix von Zeilen und Spalten angeordnet sind, wobei die Kathodenanschlüsse jeder Vorrichtung in einer Spalte miteinander und mit einer übertragungsschaltung in einem Spaltenadressengenerator verbunden sind. Insbesondere sind die Kathoden der Vorrichtungen 82 in der Spalte 1 mit einer übertragungsschaltung 83 verbunden j die Kathoden der Spalten 2, 3 und '4 sind mit Übertragungsschaltungen 84, 85 und 86 verbunden. Die Übertragungsschaltungen 83 bis 86 enthalten jeweils zwei in Reihe verbundene Widerstände, um die notwendigen Spannungssignale zur Durchführung der erwünschten übertragung zu erzeugen. Insbesondere besitzt die übertragungsschaltung 83 einen ersten Widerstand 83a, der zwischen die Anode einer Pestkörperschaltervorrichtung 83b, beispielsweise eines gesteuerten Siliziumgleichrichters oder einer p-n-p-n-Struktur, und den Ausgang <f>_A eines Spaltenadressengenerators 87 ähnlich den vorbeschriebenen geschaltet ist. Ein zweiter Widerstand 83c ist zwischen die Kathode der Festkörperschaltervorrichtung 83b und die gemeinsame Rückführungsleitung eines Dreiphasengenerators 87 geschaltet. Die Übertragungsschaltungen 84 bis 86 sind in ähnlicher Weise geschaltet, wobei der erste Widerstand in jedem Falle mit dem Dreiphasengenerator und der zweite Widerstand mit der gemeinsamen Rückführungsleitung verbunden sind.

Die Anoden jeder Anzeigevorrichtung 82 In einer bestimmten Spalte sind miteinander verbunden und mit einem Schalter in einem Zeichengenerator 88. Insbesondere sind die Reihen 1, 2 und 3 jeweils mit Schaltern 89, 90 und ?1 verbunden. Die anderen Anschlüsse dieser Schalter sind miteinander und mit dem positiven Anschluß einer Spannungsquelle Q2 verbunden, deren

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negativer Anschluß an die gemeinsame Rückführungsleitung des Spaltenadressengenerators 87 geführt ist.

Wenn der Gatterelektrode der Pestkörperschaltervorrichtung 83b koinzident. mit dem Taktimpuls (j), ein Startsignal zugeführt vrird, fließt durch die Pestkörperschaltervorrichtung 83b ein Strom und wenn irgendeiner der Schalter in dem Zeichengenerator 88 geschlossen ist, x^rerden ein oder mehrere der Anzeigeelemente 82 in der Spalte 1 Licht aussenden, da ein Strom durch das gewählte Anzeigeelement_} den Pestkörperschalter P>3 und die Spannungsquelle 92 fließt. Der Stromfluß wird, wenn er einmal ausgelöst ist, durch eine Spannungsquelle 93 aufrechterhalten. W Wenn beispielsweise das Anzeigeelement 82 an dem Platz der Spalte 1, Fähe 1 aktiviert wird durch das Schließen des Schalters 89 während der Periode des Impulses φ., dann wird die Lichtaussendung von diesem Anzeigeelement weiter aufrechterhalten durch den Stromfluß von der Spannungsquelle 93 über eine Diode 94, das Anzeigeelement 82 und eine Diode 95 zurück zur Spannungsquelle 93· Die Dioden 94 und 95 erfüllen die Punktion, die Spannungsquelle 93 von anderen Anzeigeelementen 82 abzutrennen, welche während eines gewählten Zeitintervalls nicht aktiviert sind.

Die übertragung von der Spalte 1 auf die Spalte 2 wird bewirkt durch den Durchgang eines Stroms durch den Widerstand 83c, wobei ein ausreichender Spannungsabfall am Widerstand erzeugt wird, um die Steuergitterelektrode der Pestkörperschaltervorrichtung 84b anzusteuern. Wenn koinzident mit dem Taktimpuls φ, der Taktimpuls φ_β auftritt, dann kann die Schaltervorrichtung 84b Strom führen und dadurch itfird die übertragung von Spalte 1 nach Spalte 2 bewirkt. In ähnlicher Weise wird die übertragung durch alle anderen Elemente in der Anordnung bewirkt und ein gewünschtes Zeichen wird auf der Tafel 8l angezeigt gemäß den gewählten Schaltcrschließungen in dem Zeichengenerator 88.

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Obwohl die Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 7 mit diskreten Bauteilen dargestellt ist, könnten integrierte Halbleiterschaltungselemente verwendet werden. Beispielsweise könnten die übertragungsschaltungen 83 bis 86 in einem Halbleitersubstrat dadurch ausgebildet sein, daß eine Vielzahl von in engem Abstand angebrachten p-n-p-n-Vorrichtungen verwendet werden und ihnen geeignete Steuerspannungen zugeführt werden, um die übertragung von einer Spalte oder Reihe zur anderen durchzuführen.

Der Fachmann wird leicht erkennen, daß die oben dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung zahlreiche Vorteile gegenüber Anzeigesystemen nach dem Stand der Technik ergeben, welche kein inhärentes Gedächtnis aufweisen. Einer dieser Vorteile ist die Verringerung der Zahl der notwendigen äußeren Verbindungen für die Anzeigetafel, die Verringerung der Zahl der Ansteuerelemente für die Anzeigetafel, die Beseitigung einer erforderlichen äußeren Schaltung zur Auffrischung der Anzeige und die viel höheren Ansteuerfrequenzen für die Anzeigetafel.

Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung und Abwandlungen derselben werden den Erfordernissen der meisten Anwendungsfälle gerecht. Anordnungen mit höherer Dichte werden jedoch zweckmäßigerweise auf einem Halbleitersubstrat in Form integrierter Schaltungen hergestellt. Beispielsweise ist es durch Verwendung der Verfahrenstechnik des Halbleitergebietes möglich, Anzeigetafeln mit hoher Dichte auf Halbleitersubstraten, wie GaAs, GaP, ZnS und anderen Halbleitermaterialien der Klaasen 3 bis 5 und der Klassen 2 bis β herzustellen. Die Fig. 8 veranschaulicht eine solche Ausführungsform der Erfindung, welche monolithische integrierte Schaltungselemente verwendet, die auf einem Halbleitersubstrat hergestellt sind. Insbesondere zeigt die Fig. 8 eine perspektivische Teildarstellung einer Reihe oder Spalte von übertragungs- und Anzeige-Speicherelementen, welche für die Ausführung der Erfindung brauchbar

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sind. Um zu gewährleisten, daß die Ausführung als integrierte Schaltung nach Fig. 8 mit der Anordnung nach Fig. 1 mit diskreten Schaltungselementen verglichen werden kann, werden, \io es möglich ist, die gleichen Bezugsziffern verwendet.

In Fig. 8 ist ein übertragungs- und Anzeige-Speicherelement dargestellt, das eine übertragungsschaltung 11 mit einer lichtempfindlichen Vorrichtung 14 und einer Licht aussendenden Vorrichtung 16 einschließlich eines p-n-übergangsbereiches für die Lichtaussendung umfaßt. Die Fig. 0 zeigt auch eine Anzeigeschaltung 12, welche eine lichtempfindliche Vorrichtung 18 und eine Licht aussendende Vorrichtung 20 einschließlich eines p-n-Übergangsbereichs für die Lichtaussendung enthält. Wie dargestellt, wird für die Licht aussendenden Vorrichtungen 16 und. 20 ein gemeinsamer Bereich vom p-Typ verwendet. Ein Teil dieses gemeinsamen p-Typ-Bereichs ergibt einen Stromweg für den Stromfluß zwischen der übertragungsschaltung 11 und der Anzeige- und Speicherschaltung 12. Die Fig. 8 zeigt auch die Anschlüsse 15s 17a 19 und 21, welche entsprechend den Anschlüssen nach Fig. 1 mit den Elementen der integrierten Schaltung verbunden sind. Wie in der Fig. 8 dargestellt, werden die Licht aussendenden Vorrichtungen 16 und 20 durch einen Kanal 101 getrennt, der in dem Halbleitermaterial vom η-Typ ausgebildet ist und die Licht-aktivierten Vorrichtungen 16 und 18 werden durch einen Kanal 102 getrennt, der teilweise parallel zum Kanal 10I₅ aber auf cter gegenüberliegenden Oberfläche des Bereiches vom p-Typ verläuft. Das angrenzende übertragungs- und Anzeige-Speicherelement ist getrennt von dem Element 10 durch eine elektrische Barriere 22, Vielehe beispielsweise nur ein Einschnitt oder ein Isoliermaterial sein kann, beispielsweise ein Oxyd oder ein Nitrid des Silisiums. Die Aufgabe der elektrischen Barriere 22 besteht darin, die verschiedenen Licht-akti- ■ vierten Bereiche 14 voneinander zu trennen.

die Ausführungsform der Erfindung nach Fig, 8 getrennte übertragungs schal tunp^en für jede Reihe oder Spalte verx-jendet,

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ist es selbstverständlich, daß gemäß anderen Ausführungsformen der Erfirümg es auch hier in gewissen Fällen nicht notwendig ist, Übertragungsschaltungen für jede Reihe oder Spalte zu verwenden. Der Fachmann wird leicht erkennen, daß bei der Herstellung eines Anzeigesystems in Form einer monolithischen integrierten Schaltung ähnliche Vereinfachungen vorgenommen werden können. Weiterhin zeigt die Fig. 8 zwar Licht aussendende Vorrichtungen vom p-n-Typ; es können jedoch andere Licht aussendende Vorrichtungen ebenfalls gewünschtenfalls angewendet werden.

In jeder der vorbeschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wurde eine Adressierung entweder Spalte um Spalte oder Zeile um Zeile verwendet. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß diese Adressierungsverfahren Anzeigesysteme ergeben mit zahlreichen Vorteilen gegenüber vorbekannten Anzeigesystemen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann noch eine weitere Verbesserung der Anzeigesysteme dadurch erhalten werden, daß eine Adressierung eines Anzeigesystems in zwei Dimensionen erfolgt, d.h. sowohl Spalte um Spalte als auch Reihe um Reihe zeitlich nacheinander. Durch Verwendung dieser beiden Eingabeverfahren Spalte um Spalte und Zeile um Zeile, welche nachstehend einfach als "Zeitsequenzeingabe" bezeichnet werden sollen, wird es möglich, die Zahl der notwendigen äußeren Verbindungen für den Betrieb eines Anzeigesystems noch .vielter zu verringern. In der Tat ist aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich, daß es möglich ist, Anordnungen hoher Dichte mit einer großen Anzahl von Elementen zu erhalten und sowohl die übertragung als auch die Anzeige der Information auf diese Anordnung durch etvia. zehn äußere Anschlüsse zu steuern, unabhängig davon, wie groß die Anzahl der Anzeigeelemente in der Anordnung ist.

In Fig. 9 ist ein Anzeigesystem 110 mit Zeitsequenzeingabe dargestellt, welches eine Anzeigetafel 111 mit einer Anordnung von Anzeigeschaltungen 112 in einer 3 x 3-Matrix von Zeilen und Spalten besitzt. Jede Anzeigeschaltung umfaßt einen LED und einen 'LAD, wie sie zuvor beschrieben wurden, und einen Kon-

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densator, der mit dem Übergangsbereich des L5D und des LAD und einer gemeinsamen Zeilenleitung verbunden ist. Die Funktion des Kondensators wird nachstehend im einzelnen beschrieben. Die Eingabe an die Anzeigetafel 111 erfolgt durch einen Spaltenadressengenerator 113 und einen Zeilenadressengenerator 114ο Jeder Generator umfaßt eine Vielzahl von Übertragungsschaltungen, xirelche gleich der Zahl von Reihen oder Spalten ist, für die eine Eingabe erfolgen soll. Beispielsweise umfaßt der Spaltenadressengenerator 113 drei übertragungschaltungen, die jeweils einen LED und einen LAD zur übertragung der Informat ion von einer Spalte in die nächste nach Eintreffen eines Startsignals von einer Signalquelle besitzen, xrelche schematise!! " als Licht aussendende Diode 115 abgebildet ist. Der Zeilenadressengenerator 114 enthält in ähnlicher.Weise Licht aussendende ind Licht-aktivierte Vorrichtungen und enthält außerdem ebenfalls einen Startsignalgenerator Ho₅ der ebenfalls als Licht aussendende Vorrichtung dargestellt ist.

Ein besseres Verständnis der Arbeitsweise der Zeitsequenseingabe des Anzeigesystems ergibt sich durch die Betrachtung des Ablaufs der Ereignisse, welche während eines Arbeitszyklus auftreten. Es 'sei beispielsweise angenommen, daß die übertragungsgeschwindigkeit von Spalte zu Spalte viel größer ist als die übertragungsgeschwindigkeit von Reihe zu Reihe. Es wird eine bestimmte Reihe, beispielsweise die Reihe 1, dadurch ausgewählt , daß von dem Dreiphasensignalgenerator 116 der übertragungsschaltung ll'fA für die Reihe 1 ein Spannungsimpuls zugeführt wird. Dann können durch stufenweises Abfragen oder Abtastung aller Spalten vor der VJaIi 1 der nächsten Reihe jede oder alle Anzeigeschaltungen in dor Reihe 1 einfach dadurch zum Leuchten gebracht werden, daß ein Zeichenwahlschaltor 1Γ0 zu einem Zeitpunkt geschlossen wird, an dein bei dem Abtasten der Spalten die gewünschte oder ausgewählte Anzeigeschaltung erreicht worden ist. Um beispielsweise die Anzeigeschaltung in Reihe 1, Spalte 3 ziri Lmipbton r.ii bringen, nachdem In en* r,uvor erwähnten IJeise die Reihe 1 nur.-^ew'i'ilt worden ist, r1r>'

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be ir; stufenweise]! Al"»fragen oder Abtasten der Spalten 1, 2 und 3 der Zeichenwahlschalter 120 während des ZeltIntervalls geschlossen, in dem die Spalte 3 abgetastet wird. Das Abtasten der ."palten 1, 2 und 3 wird bewirkt durch die Ausgangssignale des Dreiphasen-Signalgenerators 117» welcher den Spaltenabtastgenerator 113 ansteuert. Zu dem Zeitpunkt, in den Reihe 1 und Spalte 3 abgetastet werden und der Zeichenwahlschalter 120 geschlossen ist, fließt der Strom aus einer Spannungsquelle 121, lie allgemein als eine Batterie dargestellt ist, durch den LAD in der übertragungsschaltung 113C zu dem LED der Reihe 1, Spalte 3 und durch den zugehörigen Kondensator und den LAD der Übertragungsschaltung H¹IA und durch den Dreiphasengenerator 116 zurück zur Spannungsquelle 121. Wenn die Anzeigeschaltung einmal eingeschaltet ist, dann wird die vreitere Lichtabgabe aufrechterhalten durch den Stromfluß von der SpannungsqueHe, die der Spalte 3 zugeordnet und in der Zeichnung mit +V dargestellt ist. Der Stromweg verläuft in diesem Falle von der Spannungsquelie +V durch den LAD, den LED und eine Isolationsdiode 118C zurück zum negativen Anschluß der Spannungsquelle, der in der Zeichnung mit -V dargestellt ist. Der Fachmann wird erkennen, daß der Kondensator eine Sperrung für Gleichstrom ergibt und während der Zeitperiode für die Spaltenabtastung das Fließen des Wechselstroms gestattet.

nachdem alle Anzeigeschaltungen in der Reihe 1 angesprochen worden 3ind, wird die Spalte 2 dadurch angesprochen, daß der übertragungsschaltung 114B des Zahlenadressengenerators 114 von dem Dreiphasen-Signalgenerator 116 ein Signal zugeführt wird. Während dieser Zeitperiode werden nacheinander alle Spalten in der Anzeigetafel in ähnlicher Weise, wie oben beschrieben, angesprochen. Auf diese Weise folgt eine Zeitsequenzeingabe für jede Zeile und Spalte, so daß die durch die Schließungen des Zeichenschalters 120 festgelegte Information ge-

111 wünschtenfalls auf der Anzeigetafel/angezeigt und gespeichert

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Aus der obigen Beschreibung eines Anzeigesystems mit Zeitsequenzeingabe ist es leicht ersichtlich, daß zahlreiche Vorteile und Verbesserungen erhalten werden. Insbesondere wird man leicht erkennen, daß die Größe der Anordnung auf fast jeden gewünschten Wert gesteigert werden kann, ohne die Anzahl der Zwischenverbindungsleitungen zwischen dem Anzeigesystem und der Umgebung zu vermehren. Wie dargestellt, werden allgemein maximal drei Leitungen von jedem, der beiden Dreiphasen-Signalgeneratoren, zwei Signalgenerator-Rückleitungen und die Spannungsleitungen für die Aufrechterhaltung der Anzeige verwendet, unabhängig von der. Größe der Anordnung. Wenn die Generatoren als integraler Bestandteil der Anzeigeanordnung ausgeführt W werden, können noch weniger Leitungen verwendet werden. Dieser Gesichtspunkt ist -besonders interessant, da er eine Lösung für eines der schwierigsten Probleme bei der Schaffung großer Anzeigesysteme darstellt, welche allgemein mindestens eine Leitung für jede Zeile oder Spalte oder beide, je nach dem verwendeten Adressensystem, erfordern.

Obwohl das Anzeigesystem mit Zeitsequenzeingabe nach Fig. 9 aus diskreten Halbleiterelementen besteht, wird der Fachmann leicht erkennen, daß hier ebenfalls Methoden der integrierten Schaltungstechnik verwendet werden können, ähnlich den vorher beschriebenen Methoden. In der Tat wird in vielen Fällen die Herstellung in Form integrierter Schaltungen für die Anzeigetafel zu bevorzugen sein mit Rücksicht auf die hohe Dichte, die durch diese Methode möglich ist und im Hinblick auf die begrenzte Zahl äußerer Verbindungen, die dann zu der Anzeigetafel hergestellt werden muß. Weiterhin können die übertragungs- und Änzeige-Speicherschaltungen_s wie sie in den anderen Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, ebenfalls in einem System mit Zeitsequenzeingabe nach Fig. 9 verwendet werden. Beispielsweise können für die übertragungsschaltung p-n-p-n-Halbleitervorrichtungen verwendet werden und in ähnlicher Weise können für die Anzeigeschaltungen Licht aussendende p-n-p-n-Vorrichtungen verwendet vier den, und zwar mit

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oder ohne Steuerelektrode. Die in Fig. 9 wiedergegebene Ausführungsform stellt daher nur ein Illustrationsbeispiel dar. und kann in der verschiedensten Weise abgeändert werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung- verschiedener Ausführungsformen der Erfindung ist für den Fachmann leicht erkenntlich, daß hier ein neuartiges Verfahren und Vorrichtung offenbart ist zur übertragung von Informationen im Innern eines Anzeigesyotoms und auch zur Anzeige und Speicherung von Informationen ohne Notwendigkeit für irgendwelche äußeren Gedächtnisspeicher oder elektronische Schaltungen zur ständigen Auffrischung des Anzeigesystems. Weiterhin gestatten die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauten Anordnungen höhere Eingabegeschwindigküiten als vorbekannte Anordnungen und führen zu Anzeigesystemen j welche nicht durch die Zyklenzeit oder Flackerprobleme gemäß dem Stand der Technik in ihrer Größe begrenzt sind. Gemäß eines weiteren Vorteils der Erfindung ist auch eine zweidimensional abgetastete Anordnung möglich, welche eine Zeitsequenzeingabe verwendet und dadurch die Verwendung von Anzeigetafeln hoher Dichte mit einer geringst möglichen Zahl äußerer Verbindungen gestattet, welche im wesentlichen unabhängig ist von der Zahl der Elemente der Anordnung.

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Claims

Ansprüche

1. Elektrische Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet j daß sie umfaßt: eine erste elektrische Schaltung (11) einschließlich einer ersten Licht aussendenden Vorrichtung (16) in Reihenschaltung mit einer ersten Licht-aktivierten Vorrichtung (Ik)₃ eine zweite elektrische Schaltung (12) einschließlich einer zweiten Licht aussendenden Vorrichtung (20) in Reihe mit einer zweiten Lichtaktivierten Vorrichtung (18) und eine Verbindungsvorrichtung zur Verbindung der ersten elektrischen Schaltung (11) mit der zweiten elektrischen Schaltung (12) an den Übergangsbereichen der in Reihe geschalteten Vorrichtungen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine optische Barriere (I3) zwischen der ersten und der zweiten Schaltung (H₃ 12) enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet-, daß sie weiterhin enthält: eine Vorrichtung, die eine Spannung an die erste elektrische Schaltung (11) liefert und eine Vorrichtung, welche ein Lichtsignal an die erste Licht-aktivierte Vorrichtung (l'O abgibt, so daß die Impedanz der Licht-aktivjsrten Vorrichtung hinreichend niedrig wird, um einen elektrischen Stronfluß durch die erste Licht aussendende Vorrichtunp; (lO und entsprechende Lichtabgabe zu gestatten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtemission auf die erste Licht-aktivierte Vorrichtung (l'O gekoppelt ist und dadurch die Vorrichtung unabhängig von der Vorrichtung zur Lieferung eines Lichtsignals in dem Zustand niedriger Impedanz gehalten wird.

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5. Vorrichtung nach Anspruch ^l\ ₃ dadurch gekennzeichnet , daß sie weiterhin umfaßt: oine Vorrichtung zur Einstellung eines elektrischen Stromflusses durch die erste Licht-aktivierte Vorrichtung (lh) und die zweite Licht aussendende Vorrichtung (20), wodurch von der zweiten Licht aussendenden Vorrichtung Licht abgegeben wird.

ΰ. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß sie umfaßt: eine Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des Gtromflusses durch die zweite Licht aussendende Vorrichtung (20) unabhängig von der Impedanz der ersten Licht-aktivierten Vorrichtung (lH).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des Stromflusses durch die zweite Lichtaktivierte Vorrichtung (18) besitzt, die eine mit der zweiten elektrischen Schaltung (12) verbundene Spannungsquelle aufweist.

S. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Licht aussendende Vorrichtung (16, 20) eine Licht aussendende Diode ist und die Licht-aktivierte Vorrichtung (I¹I, 18) eine fotoleitende Vorrichtung ist.

9. Anzeige-Speichersystem, dadurch gekennzeichnet , daß es umfaßt: eine Anzeigetafel (26) mit einer Anordnung von Anzeige-Speicherelementen |10), die In Reihen und Spalten angeordnet sind, eine Vorrichtung (27) zur Ansteuerung dieser Anordnung von Anzeige-Speicherelementen auf Sequenzbasis und eine Vorrichtung (3¹Oj um ausgewählte Anzeige-Speicherelemente zu befähigen gemäß eines Informationssignals, das durch die Anzeige-Speicherelemente angezeigt worden soll.

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10. Anzeigesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeige-Speicherelemente (10) eine Licht abgebende Vorrichtung (20) und eine Licht-aktivierte Vorrichtung (18) enthalten, die in Reihe miteinander verbunden sind.

11. Anzeigesystem nach Anspruch 9₅ dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zur Informationseingabe eine übertragungsschaltung enthält, die den Anzeige-Speicherelementen einer Spalte zugeordnet ist.

12. Anzeigesystem nach Anspruch H, dadurch g e kennzeichnet , daß die Anzeige-Speicherelemente durch eine erste Spannungsquelle zur Lichtaussendung einschaltbar sind und daß die Lichtaussendung durch eine zweite Spannungsquelle (29) aufrechterhaltbar ist.

13. Anzeigesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeige-Speicherelemente (10) Vorrichtungen zur regenerativen Rückkopplung zur Aufrechterhaltung der Lichtemission nach einer einmal erfolgten Aktivierung enthalten.

lh. Anzeigesystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeige-Speicherelemente Licht aussendende Vorrichtungen mit negativer Widerstandskennlinie sind.

15. Anzeigesystem nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zur Informationseingabe eine Vielzahl von Übertragungsschaltungen enthält, deren Zahl gleich der Anzahl der Spalten ist, und eine Vorrichtung zur zeitlich nacheinanderfolgenden Zuschaltung der Übertragungsschaltungen durch Steuersignale aufweist.

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16. Anzeigesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Vorrichtung besitzt zum zeitlich aufeinanderfolgenden Ansprechen der einzelnen Reihen und Spalten der Anzeige-Speicherelemente.

17. Anzeigesystem nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet , daß die Zahl der Zugriffleitungen zu der Anzeigetafel im xvesentlichen unabhängig von der Zahl der Anzeige-Speicherelemente ist.

18. Anzeigesystem nach Anspruch 17» "dadurch g e kennzeichnet , daß die Vorrichtung zum zeitlich aufeinanderfolgenden Ansprechen der Anordnung von Anzeige-Speicherelementen eine Vielzahl von übertragungsachaltungen enthält, die gleich der Summe der Zahl der Reihen und Spalten in der Anzeigetafel ist.

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