DE2135448C3

DE2135448C3 - Lichtaussendende Halbleitereinrichtung

Info

Publication number: DE2135448C3
Application number: DE2135448A
Authority: DE
Inventors: Gunther Erwin Schenectady N.Y. Fenner (V.St.A.)
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1970-07-20
Filing date: 1971-07-15
Publication date: 1975-08-07
Also published as: DE2135448A1; DE2135448B2; US3696389A

Description

Die Erfindung betrifft eine lichtaussendende Halbleitereinrichtung, welche lichtaussendende Halbleiter und lichtaktivierte Halbleiter enthält, wobei unter einem lichtaktivierten Halbleiter ein Halbleiter mit der Fähigkeit zur Umschaltbarkeit zwischen Zuständen mit hoher Impedanz und niedriger Impedanz durch auftreffendes Licht zu verstehen ist.

Die schnellen Fortschritte in der Entwicklung von Datenverarbeitungsanlagen haben die Beschleunigung der Entwicklung neuer optischer Anzeigesysteme angeregt. Grundsätzlich gibt es zwei allgemeine Arten von Anzeigesystemen, und zwar analoge Anzeigesysteme oder digitale Anzeigesysteme. Die Analoganzeigesysteme enthalten Lichtröhren, Laser und Kathodenstrahlröhren. Die digitalen Anzeigesysteme enthalten Elektrolumineszenz- und Iniektionslumi-

neszenzvorrichtungen, wie beispielsweise Leucht- ^oden. Innerhalb dieser zwei großen Klassen von Anzeigesystemen sind die verschiedensten Vorrichtungen vorgeschlagen worden, und einige werden im Zusammenhang mit Datenverarbeitu -gssystemen verwendet. Diese Anzeigesysteme besitzen jedoch nicht die Fähigkeit, eine innere Gedächtnisspeicherung zu erhalten, & h. die Fähigkeit, Informationen im Inuern des Anzeigesystems selbst und ohne Hilfe äußerer Gedächtnisspeichervorrichtungen 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.

Weiterhin aus der US-PS 2 947 874 eine zweipolige elektrische Schalteinrichtung zur Ausführung binärer Schaltvorgänge bekannt, die zwei parallele Schaltungszweige mit jeweils einer Reihenschaltung aus einem lichtaktivierten Element und einem lichtaussendenden Element aufweist, wobei die Reihenfolge der Elemente in den parallelen Zweigen entgegengesetzt ist. Die bekannte Anordnung eignet sich nur zu Schaltzwecken und nicht für Anzeigesysteme.

In der DT-AS 1 180 555 ist eine Zähl- und Anzeigevorrichtung für elektrische und optische Impulse mittels Schichten von Stoffen beschrieben, deren elektrische Leitfähigkeit durch die Impulse verändert wird, wobei Auswertezellen, die aus elektrisch leitenden, optisch durchsichtigen Belegungen und mindens einer elektrolumineszierenden und einer fotok.tenden Schicht bestehen, lichtelektrl· h miteinander gekoppelt sind. Diese Auswertete men te sind jeweils optisch so voneinander abgeschirmt, daß keine unerwünschten lichtelektrischen Einwirkungen bzw. Kopplungen, insbesondere durch äußere Lichtquellen, auftreten können. Auch diese bekannte Vorrichtung ersetzt lediglich einen üblichen Binärzähler durch eine Zähleinrichtung mit fotoelektrischen Elementen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht dagegen darin, eine lichtaussendende Halbleitereinrichtung zu schaffen, die ein inneres Speichervermögen aufweist und mit einer minimalen Anzahl von Außenanschlüssen auskommt.

Diese Aufgabe wird bei einer lichtaussendenden Halbleitereinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

Ein? erste elektrische Schaltung enthält einen ersten lichtaktivierten Halbleiter und einen ersten lichtaussendenden Halbleiter, welche in Reihe in dieser Reihenfolge zwischen einen ersten und einen zweiten Anschluß geschaltet sind; eine zweite elektrische Schaltung enthält einen zweiten lichtaktivierten Halbleiter und einen zweiten lichtaussendenden Halbleiter, die in Reihe in der genannten Reihenfolge zwischen einen dritten und einen vierten Anschluß geschaltet sind, wobei der zweite lichtaktivierte Halbleiter und der erste lichtaussendende Halbleiter in dieser Reihenfolge in Reihe zwischen den dritten Anschluß und den zweiten Anschluß geschaltet sind; ein Bauteil, welches opak bezüglich der Durchleitung von Licht ist und in diesem Sinne eine optische Barriere zwischen der ersten elektrischen Schaltung und der zweiten elektrischen Schaltung bildet, wobei noch zwischen dem ersten lichtaussendenden Halbleiter und dem ersten lichtaktivierten Halbleiter und zwischen dem zweiten lichtaussendenden Halbleiter und dem zweiten lichtaktivierten Halbleiter eine optische Kopplung durch die Anordnung der Halbleiter vorgesehen ist, so daß das von einem Halbleiter abgegebene Licht von dem anderen Halbleiter empfangbar ist, wobei bei Zuführung einer Betriebsspannung zwischen dem dritten und vierten Anschluß und eines auslösenden Lichtsignals zum zweiten lichtaktivierten Halbleiter dessen Impedanz auf einen kleinen Wert verringerbar ist und ein Stromfluß zum zweiten lichtaussendenden Halbleiter und zur Erzeugung einer Lichtabstrahlung durch denselben erzeugbar ist, wobei diese Lichtabstrahlung auf den zweiten lichtaktivierten Halbleiter gekoppelt ist und hierdurch die Impedanz dieses zweiten lichtaussendenden Halbleiters auf diesem niedrigen Wert unabhängig von dem Lichtsignal aufrechterhaltbar ist, wobei ein elektrischer Stromfluß durch den zweiten lichtaktivierten Halbleiter und den ersten lichtaussendenden Halbleiter einstellbar ist zur Erzeugung einer Lichtabgabe durch diesen ersten lichtaussendenden Halbleiter und zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluß eine Betriebsspannung zuführbar ist, wodurch die Impedanz des ersten lichtaktivierten Halbleiters auf einen niedrigen Wert verringerbar ist, Strom durch den ersten lichtaussendenden Halbleiter fließt und der Stromfluß dort unabhängig von dem Lichtsignal aufrechterhaltbar ist. Die lichtaussendenden Halbleitereinrichtungen gemäß der Erfindung lassen sich insbesondere in einer Anordnung verwenden, wobei diese Bauelemente in einer Vielzahl von Reihen und Spalten angeordnet sind.

Durch die Erfindung werden viele Vorteile erreicht. Insbesondere ist keine Auffrischung der Anzeigeelemente für eine flackerfreie Anzeige erforderlich, es besteht keine Begrenzung der Zahl der in der Anzeige verwendbaren Elemente, und die Anzahl der vorzunehmenden Außenanschlüsse wird wesentlich vermindert. Darüber hinaus lassen sich die Eingabegeschwindigkeiten entscheidend vergrößern.

Die Erfindung wird nun an Hand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung verschiedener Ausführungsbeispicle näher er'äutert.

F i g. 1 ist eine schematische Darstellung eines Übertragungs- und Anzeige-Speicherelements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 2 ist ein teilweise schematisches und teilweise Blockschaltbild einer 3 · 4-Matrix von Übertragungsund 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 F i g. 1; F i g. 4 ist eine Schaltzeichnung einer Anzeigetafel mit inhärenter Fähigkeit für Übertragung und An-

zeigespeicherung, welche für jede Spalte einer An- nachstehend im einzelnen erörtert, miteinander geordnung eine gemeinsame Übertragungsschaltung koppelt sind. Während der 2'eit, in der der LED 16 verwendet; Licht aussendet, ist es möglich, diesen Betriebszu-

F i g. 5 ist eine Kurvendarstellung des Amplituden- stand zu speichern und anzuzeigen, indem man einen

Verlaufs über der Zeit und zeigt die zeitlichen Be- 5 Spannungsimpuls geeigneter Größe und Polarität

Ziehungen der Signale in der Ausführungsform nach zwischen den Anschlüssen Ii! und 21 zuführt, so daß

Fig.4; von dem LED 20 Strahlung ausgesandt wird. Nach-

Fig. 6 ist eine perspektivische Darstellung eines dem die Strahlungsabgabe am LED 20 einmal einge-

monolithischen integrierten Halbleiterplättchens, leitet ist. kann diese Strahlungsabgabe dadurch wei-

welches Übertragungs"und Aniieige-Speächerelemente io ter aufrechterhalten werden, daß der Anschluß 19

enthält, die in Reihen und Spalten angeordnet sind, mit einer unabhängigen Spannungsversorgung ver-

um eine Festkörperanzeigetafe¹! zu erhalten; bunden wird, so daß aus dieser Spannungsquelle

Fig. 7 ist eine Ausführunf;sfomi der Erfindung, durch den IAD 18, welcher sich jetzt infolge der

die ein zeitlich nacheinander angesteuertes Anzeige- regenerativen Kopplung vom LED 20 in seinem Zu-

system darstellt. 15 stand niedriger Impedanz befindet, Strom entnom-

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsiorm eines Über- men werden kann.

tragungs- und Anzeige-Speicherelements 10, das eine Auf diese Weise erzeugt eine auf treffende Strah-Übertragungsschaltung 11 und eine Anzeige-Spei- lung am LAD 14 ein Ausgangssignal vom LED 16 cherschaltung 12 umfaßt, welche durch eine optische jedesmal dann, wenn zwischen den Anschlüssen 15 Grenzzone oder Trennzone (barrier) 13 voneinander ao und 17 ein Spannungsimpuls zugeführt wird. Ein getrennt sind. Die Übertragungsschaltung 11 umfaßt Anzeige- und Speichersignal ist jedesmal vorhanden, eine Lichtaktivierte Vorrichtung 14 (LAD), wie bei- wenn zwischen den Anschlüssen 15 und 21 ein Imspielsweise einen Fotoleiter oder ein Fotoelement, puls zugeführt wird während des Zeitintervalle, in welches eine bistabile Impedanzcharakteristik auf- dem der LED 16 Strom durchläßt. Der LED 20 weist. Eine Zuleitung des LAD 14 ist mit einem An- 25 bleibt so lange im stromdurchlässigen Zustand, wie schlußpunkt 15 verbunden, und die andere Leitung der Anschluß 19 mit einer Spannungsquelle Verbundes LAD 14 ist mit einer Licht aussendenden Vor- den ist, welche den Stromfluß durch den LED 20 richtung 16 (LED) verbunden, welche beispielsweise aufrechterhält.

eine Halbleiterleuchtdiode sein kann. Die andere Lei- Die Verwendungsmöglichkeit des Üfoertragungs-

tung des LED 16 ist mit einem Anschlußpunkt 17 3° und Anzeige-Sneicherelements 10 wird deutlicher

verbunden. an Hand der Ausführungsform gemäß F i g. 2. in

Die Anzeige-Speicherschaltung 12 umfaßt eine dieser F ι g. 2 umfaßt eine Übertragungs- und Lichtaktivierte Vorrichtung 18 (LAD), von der eine Anzeige-Spcichcrvcrrichtung 215 eine Anzeigetafel 26, Leitung mit einem Anschlußpunkt 19 verbunden ist welche eine Anordnung von 3 · 4-Übertragungs- und und die andere Leitung in Reihenschaltung mit einer 35 Anzeige-Speicherelementen ICi enthält, die so mitein-Licht aussendenden Vorrichtung 20 (LED) geschal- ander verbunden sind, daß sie eine Übertragungstet ist. wobei die andere Leitung des LED mit einem und Anzeige-Speicherfunktion ausführen. Wie in Anschlußpunkt 21 verbunden ist. Die Anzeige-Spei- F i g. 2 dargestellt, wird die Anzeigetafel 26 Spalte cherschaltung 12 ist über die Übergangsbereiche des um Spalte angesteuert; d. h., die auf der Anzeige-LAD 14 und des LED 16 und die Übergangsbereiche 40 tafel 26 anzuzeigende und zu speichernde Informades LAD 18 und des LED 20 mit der Übertragungs- tion wird nacheinander in die einzelnen Spalten der schaltung 11 verbunden. Die Übertragungsschaltung Anzeigetafel »eingeschoben«. Obwohl daher in der Il und die Anzeige-Speicherschaltung 12 sind jedoch Abbildung die Ansteuerung einer Spalte nach der nicht in irgendeiner Weise optisch miteinander ver- anderen dargestellt ist, wird der Fachmann leicht bunden. In Wirklichkeit verhindert die optische Bar- 45 erkennen, daß gewünschtenfalls in gleicher Weise die riere 13 jegliche Wechselwirkung zwischen den bei- Ansteuerung Zeile um Zeile erfolgen kann. In der den Schaltungen. dargestellten Ausführungsfortn ist ein Zweiphasen-Beim Betrieb verursacht ein Spannungsimpuls, der generator 27, der beispielsweise einen ständig arbeizwischen den Anschlüssen 15 und 17 gleichzeitig mit tenden Taktgeber, wie einen Oszillator, enthalten einem auftreffenden Lichtsignal auf liem LAD 14 5» kann, vorgesehen mit einer Vorrichtung rar Abgab? zugeführt wird, eine Strahlung von der Licht aussen- von zwei Phasen in Beziehung zueinander stehende] denden Vorrichtung 16. Die Koinzidenz des Span- Ausgangssignale, wobei diese Signale vorzugsweis« nungsimpulses und des auftreffenden Lichtes ist not- die gleiche Frequenz aufweisen und eime Phasenver wendig, da sich die durch Licht aktivierte Vorrich- Schiebung von 180° untereinander besitzen. Diese h tung sonst in dem Zustand hoher Impedanz befinden 55 Phasenbeziehung stehenden Signale sind in der Ab würde und nicht den Durchgang eines hinreichenden bildung mit Φ_Α und Φ_Β dargestellt. Die genaue Ar Stroms gestatten würde, um eine Lichtaussendung dieser Signale wird deutlicher werden aus der ein des LED 16 zu veranlassen. Wenn jedoch einmal gehenden Beschreibung der Arbeitsweise der darge der LED 16 licht aussendet, dann bewirkt die rege- stellten Ausführungsform.. Das Ausgangssignal Φ nerative Rückkopplung des Lichtes vom LED 16 60 des Adressen- oder Steuergenerators 27 für die Spal zum LAD 14, daß der LAD 14 in seinem Zustand ten ist mit den Spalten 1 und 3 verbunden, und da niedriger Impedanz bleibt und gestattet dadurch, daß Ausgangssignal Φ_Β ist mit den Spalten 2 und 4 de der LED 16 so lange leitend bleibt, wie der Span- Übertragungs- und Anzeige-Speicherelemente 10 vet nungsimpuls zwischen den Anschlüssen 15 und 17 bunden. Wie ebenfalls in Fig. 2 dargestellt, sind di weiter besteht. Das Ausgangssignal des LED 16 ist 65 Anschlüsse 19 jedes Elements untereinander un außerdem verfügbar für die Übertragung für das mit einem Schalter 28 verbunden, deir sowohl ein nächste oder benachbarte Übertragungs- und An- Rückstellung als auch eine Speicherlöschfunktio zeige-Speicherelement, wenn diese beiden, wie noch ausfuhrt, wie sie nachstehend im einzelnen beschric

7 8

ben ist. Der Schalter 28 ist normalerweise geschlos- erforderlichen Anzeigcschaltungen in Spalte 1 zu sen und ist mit dem positiven Anschluß einer Span- aktivieren, so daß ein Spaltensegment »0« gebildet nungsquelle 29 verbunden, welche hier als Batterie wird. Dies wird dadurch erreicht, daß mindestens wiedergegeben ist. Die Anschlüsse 21 der Elemente kurzzeitig die Schalter 35, 36 und 37 des Zeichenin der Reihe 1 sind miteinander verbunden und über 5 generators während des Zeitintervalls geschlossen eine Diode 30 mit dem negativen Anschluß der Span- werden, in dem das Signal Φ_Λ vorhanden ist. Als Ernungsquelle 29 verbunden. In ähnlicher Weise sind gebnis dieses kurzzeitigen Schließens der Schalter die Anschlüsse 21 der Elemente in der Reihe 2 mit- fließt Strom vom Anschluß 15 zum Anschluß 21 einander verbunden und über eine Diode 31 mit dem durch die Schalter in dem Zeichengenerator und zunegativen Anschluß der Spannungsquelle 29 verbun- io rück zu dem Adressengenerator 27 der Spalte, so daß den. Die Anschlüsse 21 der Reihe 3 sind miteinander die Licht aussendenden Vorrichtungen 20 in Spalte 1 und über eine Diode 32 mit dem negativen Anschluß Licht abgeben. Wenn die Lichtabgabe einmal beder Spannungsquelle 29 verbunden. Die Anschlüsse ginnt, wird sie aufrechterhalten durch Stromfluß von 17 aller Elemente in der Anordnung sind miteinander der Spannungsquelle 29 über den Anschluß 19 und verbunden und weiterhin an eine gemeinsame Rück- 15 21 zurück zur Spannungsquelle 29 durch die Dioden laufsammelschicne 33 angeschlossen, welche noch 30, 31 und 32. Wenn auf diese Weise die Strahlung mit einer Seite eines Zwischengenerators 34 verbun- von einem bestimmten Element 20 einmal beginnt, den ist, der in Form von drei elektrischen Schaltern wird sie so lange aufrechterhalten, bis der Strom-35, 36 und 37 dargestellt ist Die Schalter 35, 36 und fluß zu der Vorrichtung unterbrochen wird. Wie in 37 sind jeweils mit den Anoden der Dioden 32, 31 »o der Figur dargestellt, liefert der Schalter 28 eine und 30 verbunden. Obwohl der Generator 34 hier solche Vorrichtung, um gewünschtenfalls eine Untermit einfachen mechanischen Schaltern dargestellt ist, brechung vorzunehmen.

wird der Fachmann leicht erkennen, daß andere Um die Bildung und Anzeige des alphanumeri-Schaltervorrichtungen, wie beispielsweise Relais- sehen Zeichens »0« auf der Tafel 26 zu vervollstän- oder Halbleiterschalter verwendet werden können 25 digen während des Zeitintervalls dieses Signals Φ_Β, und, wie nachstehend im einzelnen ausgeführt, durch ist es notwendig, die Schalter 35 und 37 zu schließen, die Information betätigt werden, welche auf der so daß die Elemente 12 in Spalte 2, Reihe 1 und Tafel 2:6 angezeigt werden soll. Die Abbildung zeigt Reihe 3 aktiviert werden. Wenn diese Schalter wähweiterhin drei Startgeneratoren 38,39 und 40, welche rend des Zeitintervalls des Signals Φ_π geschlossen typischerweise eine Licht aussendende Diode enthal- 30 werden, werden die jeweiligen Anzeigeelemente beten können, die bei Eintreffen eines Starteingangs- leuchtet. Beim erneuten Auftreten des Taktsignals signals Licht aussendet. Die optischen Ausgänge 41 Φ_Α vor der Beendigung des Taktsignals Φ_Β wird die dci Stiirtgcr.cratoren 38, 39 und 40 sind in einer sol- von den Übertragungsschaltungen 11 der Elemente in chen Weise angeordnet, daß sie optisch an die Über- der Spalte 2 ausgesandte Strahlung überiragca auf tragungs- und Anzeige-Speicherelemente 10 der 35 die Übertragungsschaltungen 11 in den Elementen Spalte 1 gekoppelt sind der Spalte 3. Indem wiederum während des Zeitinter-Die Arbeitsweise der Übertragungs- und Anzeige- valls des Signals Φ_Α die Schalter 35 und 37 geschlos-Speichervorrichtung 25 wird verständlich aus einer sen werden, wird der nächste Teil des Zeichens »0« Betrachtung der Reihenfolge der Ereignisse, welche gebildet Der letzte Teil des Zeichens »0« wird geeintreten, wenn es beispielsweise erwünscht ist, auf 40 bildet durch die Übertragung von Strahlung von der Tafel 26 den Buchstaben »O« anzuzeigen. Um Spalte 3 zu Spalte 4 und darauffolgendes Schließen eine solche Anzeige zu erhalten, wird jedem der der Schalter 35, 36 und 37, so daß alle Elemente in Startgeneratoren 38, 39 und 40 ein Starteingangs- der Spalte 4 aktiviert werden. Auf diese Weise wird signal zugeführt. Das von diesen Generatoren aus- das Zeichen »0« durch Strahlung von allen Elemengesandte Licht wird auf die lichtaktivierten Vorrich- 45 ten 12 in den Spalten 1 und 4 und von den Elementungen 14 jedes der Elemente der Spalte 1 gekoppelt. ten in den Reihen 1 und 3 der Spalten 2 und 3 geWenn während eines ersten Zeitintervalls der Adres- bildet. Die Anzeige des Zeichens »0« wird so lange sengenerator 27 für die Spalte einen Ausgang Φ_Α anhalten, bis der Stromfluß zu den Licht aussendenliefert, der koinzident mit der Strahlung von den den Vorrichtungen in der Anzeige unterbrochen wird StartgeneratoTen eintrifft, dann wird jedes Element 50 Diese kontinuierliche Anzeige stellt die Gedächtnis-16 in der Spalte 1 ein Strahlungssignal 42 abgeben. funktion des Übertragungs- und Anzeige-Gedächtnisweiches zur Übertragung auf die Spalte 2 zur Ver- systems 25 dar. Die Speicherung kann vollständig fügung steht. Damit eine Übertragung auf die Spalte 2 gelöscht werden durch Öffnen des Schalters 28 odei durchgeführt werden kann, muß das Ausgangssignal kann selektiv gelöscht werden durch Unterbrechei Φ_Β von dem Adressengenerator 27 auftreten, bevor 55 des Stromflusses zu irgendeiner bestimmten Reihe das Signal auf der Leitung Φ_Λ endet. Während dieser Spalte oder zu einem bestimmten Element. Komiridenzperiode verringert die Strahlung von den Aus der obigen Beschreibung wird der Fachmani Elementen 16 der Spalte 1 die Impedanz der licht- leicht die zahlreichen Vorteile der Anordnung erken aktivierten Vorrichtungen 14 in den Elementen der tien. Beispielsweise erforderten vorbekannte Anzeige Spalte 2 und gestattet daher einen Stromfluß durch 60 vorrichtungen einen neuen Zyklus oder eine Auf die zugeordneten licht aussendenden Vorrichtungen frischung des Anzeigeelements, um eine flackerfrei 16, so daß die lichtaktivierte Vorrichtung 14 weiter- Anzeige zu erhalten. Bei der beschriebenen Vorrich hin im Zustand niedriger Impedanz verbleibt und rung ist eine solche Auffrischung oder ein neue damit die Übertragung der Strahlung von dem EIe- Zyklus nicht erforderlich. Weiterhin waren vorbe ment der Spalte 1 zu dem Element der Spalte 2 ge- 65 kannte Systeme begrenzt in der Anzahl von Elemer stattet. Da es erwünscht ist, während der Zeitdauer ten, welche in einer Anzeige vorhanden sein könnei des Signals Φ_Λ ein Spaltensegment des Zeichens »0« und zwar durch das Erfordernis der Periodendau« zu erzeugen oder anzuzeigen, ist es notwendig, die für diesen neuen Zyklus. In der beschriebenen Ax

9 10

Ordnung ist eine solche Begrenzung bei Anzeigesyste- zeigt eine typische Ausführungsform eines solchen

men nicht vorhanden. Weiterhin wird durch Ansteue- Anzeigesystems mit drei Reihen und drei Spalten,

rung einer Anzeigetafel in der oben beschriebenen In der F i g. 4 ist eine Anzeigevorrichtung 48 mit

Weise die Anzahl der an der Anzeigetafel vorzuneh- innewohnender Übertragwngs- und Anzeige-Speicher-

menden äußeren Anschlüsse beträchtlich verringert. 5 fähigkeit dargestellt, welches eine Anzeigetafel 49

F i g. 3 zeigt ein Übertragungs- und Anzeige-Spei- enthält. Diese Anzeigetafel 49 umfaßt eine 3 - 3-cherelement 10, das in Form eines Moduls 45 auf- Anordnung von Anzeige-Speicherschaltungen 12, die gebaut ist. Der Modul 45 hat einen Basisteil 46, auf jeweils eine lichtaktivierte Vorrichtung und eine dem die einen LAD und einen LED umfassende lichtaussendende Vorrichtung enthalten, welche ähn-Übertragungsschaltung 11 aufgebracht ist. Unmittel- io lieh sein können wie die bereits im Zusammenhang bar über der Übertragungsschaltung und optisch von mit den Fig. 1 und 2 beschriebenen Vorrichtungen, ihr durch die Barriere 13 getrennt, ist die Anzeige- Jede Anzeigevorrichtung 12 in einer bestimmten Speicherschaltung 12, die ebenfalls einen LAD und Spalte ist parallel veibunden mit einer einzigen einen LED umfaßt. Die LAD- und LED-Bauteile Übertragungsschaltung 11, welche ebenso gleich sein können entweder diskrete Vorrichtungen oder inte- 15 kann der bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 grierte Schaltungselemente sein, welche dann durch und 2 beschriebenen Übertragungsschaltung. Die drei geeignete Verfahrenstechniken auf einem Halbleiter- Übertragungsschaltungen 11 bilden einen Spaltenplättchen hergestellt sind. In dieser Ausführungsform adressengenerator 52. Der LAD jeder Übertragungswerden die Bauteile bevorzugterweise so angeordnet, schaltung 11 ist mit einem Ausgang eines Dreiphadaß es möglich ist, eine Vielzahl solcher Module zur 20 sengenerators 53 verbunden, welcher gemäß dieser Herstellung euur Anzeigetafel, wie sie im Zusam- Ausführungsform Ausgangssignale abgibt, die mit menhang mit der Fig. 2 beschrieben ist, unterein- Φ_Α, Φβ ^un«l &c bezeichnet und jeweils mit den ander zu verbinden. Wie in F i g. 3 dargestellt, kann Übertragungsschaltungen der Spalte 1, 2 und 3 vereine typische Anordnung eine Eingangsseite des Mo- bunden si.;d. Die drei Ausgänge von dem Dreiphaduls zur Aufnahme auftreffender Strahlung und eine 25 sengenerator 53 sind beispielsweise Impulssignale, Ausgangsseite des Moduls zur Lieferung eines Aus- welche alle die gleiche Frequenz besitzen und untergangsstrahlungssignals bei Eintreffen einer auftreffen- einander einen Abstand von etwa 120° aufweisen, den Strahlung und eines entsprechenden Spannungs- Die genaue Form der Signale wird nachstehend im signals vorhanden sein. Wie weiterhin aus der Figur Zusammenhang mit F i g. 5 beschrieben,
zu entnehmen, liefert eine weitere Seite des Moduls 30 Ein Anschluß der LADs jeder Anzeigeschaltung den Anzeige- und Speicherausgang. Durch diese An- 12 und eine Seite eines Schalters 54 sind miteinander Ordnung wird leicht eine optische Kopplung zwi- verbunden und ergeben die gleiche Funktion wie sehen aneinandergrenzenden Moduls erhalten. zuvor beschrieben, d. h. die Löschung der in den An-

Die von den Ubertragungsschaltungen abgegebenen zeigeschaltungen gespeicherten Information. Die an- und erhaltenen Strahlungen können beispielsweise im 35 dere Seite des Schalters 54 ist mit dem positiven nicht sichtbaren Bereich ausgewählt werden, und ge- Anschluß von drei Spannungsquellen verbunden, wünschtenfalls können die Anzeige- und Speicher- welche allgemein als Batterien 55. 56 und 57 dargeschaltung so gewählt werden, daß sie eine Wellen- stellt sind. Die negativen Anschlüsse dieser Batterien länge der Strahlung im Sichtbaren oder Infraroten sind jeweils mit den LEDs der Zeile 1, 2 und 3 verbesitzen. Für die verschiedensten Anwendungen sind 40 bunden. Neben ihrem Anschluß an die LEDs sind die verschiedensten Kombinationen und Abwandlun- die negativen Anschlüsse der Spannungsquellen 55, gen bezüglich der Wellenlänge verfügbar. Beispiels- 56 und 57 mit den Schaltern 35, 36, 37 des Zeichenweise können die hier beschriebenen LADs Foto- generators 34 verbunden. Auch hier ist zu beachten, leiterzellen sein, welche Cadmiumsulfid oder Cad- daß der Zeichengenerator 34 in einer seiner einfachmiumselcnid enthalten und ein Widerstandsverhältnis 45 sten Formen dargestellt ist, und selbstverständlich zwischen dem durchlässigen und dem gesperrten Zu- können zahlreiche andere Zeichengeneratoren verstand von 10⁵ oder darunter und eine Spektralkurve wendet werden.

in dem sichtbaren und infraroten Bereich besitzen. Jeder LED in den Übertragungsschaltungen 11 hat

Die LEDs können beispielsweise GaP-Leuchtdioden einen Anschluß, der mit den anderen Anschlüssen

sein mit einer Emission im roten und grünen Spek- 5° und einem gemeinsamen Anschluß des Zeichengene-

tralbereich oder Ga(As, P)-Leuchtdioden mit Ends- rators 34 und des Dreiphasengenerators 53 verbun·

sion in dem roten und infraroten Bereich. Es ist da- den isi.

her zu beachten, daß die beschriebene Vorrichtung Die Arbeitsweise der Anzeigevorrichtung 48 dei

unter Verwendung der verschiedensten Licht abge- F i g. 4 wird nachstehend unter Bezugnahme auf der

benden und durch Licht aktivierten Vorrichtungen 55 Signallaufplan der F i g. 5 beschrieben. Die F i g. i

ausgeführt werden kann. zeigt die zeitlichen Beziehungen der Signale unter

Obwohl die in Fig.2 dargestellte Ausfübxungs- einander, welche für die praktische Durchführunj

form zwei lichtaktivierte Vorrichtungen und zwei und den Betrieb einer Ausführungsform nach F i g.'

lichtaussendende Vorrichtungen verwendet, gibt es brauchbar sind. Insbesondere zeigt die Fig.5 di

zahlreiche Anwendungsfälle, in denen gewisse Ver- 60 zeitlichen Beziehungen zwischen den Taktimpulsei

einfachungen eingesetzt werden können. Beispiels- Φ_Λ, Φ_Β und Φ_Γ. Während einer kurzen Zeitdauer t

weise enthält die Ausführungsform nach Fig. 2 für überlappen sich die Signale Φ_Λ und Φ_Β bzw. tretei

jedes Element in der Anordnung eine Übertragungs- koinzident auf, und es gibt eine ähnliche Zeitdauei

schaltung. Es ist jedoch möglich, durch geringfügige in denen sich die Signale Φ_Β und Φ_Γ bzw. die Signal

Modifikation an den elektrischen Schaltverbindungen 65 Φ_ν und Φ_Α überlappen. Neben den Ausgangssignale:

für jede Spalte eine einzige Übertragungsschaltung von dem Spaltenadressengenerator 52 ist ein Licht

zu verwenden in dem Falle, in dem eine Adressierung eingangssignal 62 als Startsignal für die Übertragun

Spalte um Spalte vorgenommen wird. Die Fig.4 und Anzeige von Informationen auf dem Anzeige

system 48 dargestellt. Die zeitliche Beziehung des Lichteingangssignals 62 bezüglich des Signals Φ_Α ist in F i g. 5 wiedergegeben.

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, Zeile 1, Spalte 2, Zeile 2 und Spalte 3, Zeile 3 zu erhalten, dann bewirkt gemäß der Schaltungsanordnung nach Fig.4 das Lichteingangssignal 62, daß der LAD der Übertragungsschaltung 11 der Spalte 1 während dieser Zeit eine niedrige Impedanz annimmt. Das Auftreten des Taktsignals Φ_Α während dieses Zeitintervalls 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 liefert eine regenerative Rückkopplung an den LAD, um dessen Schallzustand niedriger Impedanz aufrechtzuerhalten und damit die kontinuierliche Lichtabgabe durch den LED zu gestatten. Der zweite Teil des von der Übertragungsschaltung 11 der Spalte 1 ausgesandten Lichtes, der Teil 64, liefert ein Ausgangssignal an der benachbarten LAD der Übertragungsschaltung Sl der Spalte 2.

Die Anzeige auf dem Platz entsprechend Spalte 1, Zeile 1 wird erhalten durch das Schließen des Schalters 37 in dem Zeichengenerator 34 während des Zeitintervalls, in dem der Übertragungsschaltung 51 das Signal Φ _x zugeführt wird. Mit dem Auftreten der Schließung des Schalters beginnt ein zusätzlicher Strom, durch den LAD in der Übertragungsschaltung 11 der Spalte 1 zu dem LED der Anzeigeschaltung 12 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 37 in dem Zeichengenerator 34. Auf diese Weise wird an dem Platz Spalte !, Zeile 1 eine kontinuierliche Speicherung der Information, welche durch ein Schalterschließen des Zeichengenerators dargestellt wird, erhalten.

Nach einiger Zeit wird der Taktimpuls Φ_π der Übertragungsschaltung 11 der Spalte 2 zugeführt. Wie in F i g. 5 abgebildet, gibt es jedoch eine Zeitperiode r,, in der die Impulse Φ_Λ und Φ_β koinzidiert sind. Während dieses Zeitintervalls wird das von der Übertragungsschaltung 11 in Spalte 1 ausgesandte Licht 64 auf die benachbarte Übertragungsschaltung 11 der Spalte 2 gekoppelt. Da während dieses Zeitintervalls auch der Impuls Φ_Β vorhanden ist, liefert der LED der Übertragungsschaltung 11 der Spalte 2 ein Ausgangssignal 65, welches diesen Ausgangszustand sogar dann beibehält, nachdem das Ausgangssignal Φ 4 auf Null geht. Wenn während des Impulsintervalls Φ_Β der Zeichengenerator 34 eine Schließung des Schalters 36 liefert, dann wird, wie beschrieben, die Anzeigeschaltung, welche dem Platz der Spalte 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_Γ eine Übertragung von der Übertragungsschaltung li der Spalte 2 zur Übertragungsschaltung 11 der Spalte 3. Diese Übertragung wird bewirkt durch die Aussendung von Licht 66 und die Kopplung desselben auf die Übertragungsschaltung der Spalte 3. Mit dem Schließen des Schalters 35 in

dem Zeichengenerator 34 während der Periode des Signals <Z>_C wird von der Anzeigeschaltung 12 des Platzes entsprechend Spalte 3, Zeile 3 ein Lichtsignal ausgesandt. Die Lichtaussendung wird in der oben beschriebenen Weise durch die Spannungsquelle 57

ίο aufrechterhalten.

Das Anzeigesystem 48 liefert daher eine visuelle Anzeige auf den Plätzen Spalte 1, Zeile 1, Spalte 2, Zeile 2 und Spalte 3, Zeile 3. Diese Anzeige bleibt ohne Unterbrechung und ohne die Notwendigkeit für

j 5 eine Auffrischung oder einen neuen Zyklus der Anzeigeschaltungen bestehen. In der Tat wird die Anzeige so lange weiter bestehen bleiben, bis die Stromwege zwischen den Spannungsquellen 55, 56 und 57 durch öffnen des Schalters 54 unterbrochen werden.

Nachdem der Schaher 54 kurzzeitig geöffnet wird, werden alle Anzeigeschaltungen in den rückgestellten Zustand versetzt und sind bereit für die nächste Anzeigesequenz.

Der Fachmann wird leicht erkennen, daß das in F i g. 4 dargestellte Anzeigesystem nicht nur die innewohnenden Vorteile besitzt, wie sie im Zusammenhang mit den Ausführungsformen nach F i g. 2 beschrieben wurden, sondern weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß es für jede Spalte nur ein einziges Übertragungselement verwendet 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 F i g. 2, welche eine Zahl von Übertragungselementen entsprechend dem Produkt der Zahlen der Reihen und Spalten erfordert. Die Ausfüh-

rungsform nach F i g. 4 offenbart weiterhin eine alternative Möglichkeit zur Vorsehung von Spannungsquellen für die Aufrechterhaltung der Lichtemission von ausgewählten Anzeigeschaltungen. Während die Ai:sführungsform nach F\ g. 2 nur eine einzige Span-

nungsquelle 29 verwendet, verwendet die Ausführungsform nach F i g. 4 eine Anzahl von Spannungsquellen, die gleich ist der Zahl der Zeilen von Anzeige^haltungen. Diese Erhöhung in der Zahl dei Spannungsquellen ist zurückzuführen auf die gemein-

same Verbindung zwischen den Anzeigeschaltungen einer bestimmten Spalte. Insbesondere beseitigt eine getrennie Spannungsquelle für jede Zeile die Möglichkeit der Aktivierung einer Anzeigeschaltung in einei Reihe, die nicht durch den Zeichengenerator 34 ausgewählt ist. Der Fachmann wird leicht erkennen, daO andere Anordnungen von Spannungsquellen möglict sind.

Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt ist die Viel seitigkeii und Beweglichkeit, mit der verschieden«

Steuersignale verarbeitet werden können. Wahrer« beispielsweise die Ausführungsform nach Fig· 2 eh Zweiphasentaktsystem verwendet, verwendet Φι· Aus führungsform nach Fig.4 ein Dreiphasentaktgeber system. Lediglich durch Umwechseln der Zwischen

verbindungen in den Spalten (oder in den Reihen) is es möglich, fast jeder Art von Taktgebersystem ge recht zu werden. Der Fachmann wird jedoch erken nen, daß die Parameter einer Übertragungsschaltuni

13 14

in einem Zweiphasensysitem kritischer sind als in werden durch einen Kanal 102 getrennt, der teilweise

einem Dreiphasensystem. parallel zum Kanal 101, aber auf der gegenüberlie-

In den Ausführungsformen gemäß der T⁷ i g. 1 bis 4 genden Oberfläche des Bereiches vom p-Typ verläuft. wurde die Verwendung einer Licht aussendenden und Das angrenzende Übertragungs- und Anzeige-Speieiaer durch Licht aktivierten Vorrichtung zur Durch- 5 cherelement ist getrennt von dem Element 10 durch führung der Übertragungs- und Anzeige-Speicher- eine elektrische Barriere 22, welche beispielsweise nur funktionen beschrieben. IEs ist aus der nachstehenden ein Einschnitt oder ein Isoliermaterial sein kann, beiErörterung ersichtlich, dlaß es möglich ist, die Ver- spielsweise ein Oxyd oder ein Nitrid des Siliziums. fahrenstechniken der Halbleiterfertigung zu verwen- Die Aufgabe der elektrischen Barriere 22 besteht den und Anzeigesysteme von monolithischen inte- io darin, die verschiedenen lichtaktivierten Bereiche 14 grierten Schaltelementen auf Halbleitersubstraten her- voneinander zu trennen, zustellen. Obwohl die Ausführungsform nach F i g. 6 ge-

Der Fachmann wird leicht erkennen, daß die oben trennte Übertragungsschaltungen für jede Reihe oder dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen Spalte verwendet, ist es selbstverständlich, daß gemäß zahlreiche Vorteile gegenüber Anzeigesystemen nach 15 anderen Ausführungsformen es auch hier in gewissen dem Stand der Technik ergeben, welche kein inhären- Fällen nicht notwendig ist, Übertragungsschaltuntes Speichervermögen aufweisen. Einer dieser Vor- gen für jede Reihe oder Spalte zu verwenden. Der teile ist die Verringerung der Zahl der notwendigen Fachmann wird leicht erkennen, daß bei der Heräußeren Verbindungen für die Anzeigetafel, die Ver- stellung einet, Anzeigesystems in Form einer monoringerung der Zahl der Ansteuerelemente für die An- ao Hthischen integrierten Schaltung ähnliche Vereinzeigetafel, die Beseitigung einer erforderlichen äuße- fachungen vorgenommen werden können. Weiterhin ren Schaltung zur Auffrischung der Anzeige und die zeigt die F1 g. 6 /war Licht aussendende Vorrichtunviel höheren Ansteuerte quenzen für die Anzeigetafel. gen vom p-n-Typ; es können jedoch andere Licht aus-

Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen und sendende Vorrichtungen ebenfalls gewünschtenfalls

Abwandlungen deiselben werden den Erfordernissen 25 angewendet werden.

der meisten Anwendungsfälle gerecht. Anordnungen In jeder der vorbeschriebenen Ausfüb.umformen mit höherer Dichte werden jedoch zweckmäßiger- wurde eine Adressierung entweder Spalte um Spalte weise auf einem Halbleitersubstrat in Form integrier- oder Zeile um Zeile verwendet. Für den Fachmann ter Schaltungen hergestellt. Beispielsweise ist es durch ist ersichtlich, daß diese Adressierungsverfahren AnVerwendung der Verfahrenstechnik des Halbleiter- 3° zeigesysteme ergeben mit zahlreichen Vorteilen gegebietes möglich, Anzeigetafeln mit hoher Dichte auf genüber vorbekannten Anzeigesystemen. Gemäß einer Halbleitersubstraten, wie GaAs, GaP, ZnS und ande- weiteren Ausführungsform kann noch eine weitere ren Halbleitermaterialien der Klassen 3 bis 5 und der Verbesserung der Anzeigevorrichtung dadurch crhal-Klassen 1 bis 6 herzustellen. Die Fig. 6 veranschau- ten werden, daß eine Adressierung einer Anzeige\or-Hcht eine solche Ausführungsform, welche monoli- 35 richtung in zwei Dimensionen erfolgt, d. h. sowohl thische integrierte Schaltungselemente verwendet, die Spalte um Spalte als auch Reihe um Reihe zeitlich auf einem Halbleitersubstrat hergestellt sind. Insbe- nacheinander. Durch Verwendung dieser beiden Einsondere zeigt die Fig. <> eine perspektivische Teildar- gabeverfahren Spalte um Spalte und Zeile um Zeile, stellung einer Reihe oder Spalte von Übertragungs- welche nachstehend einfach als »Zeitsequenzeingabc« und Anzeige-Speicherelementen, welche für die Aus- 40 bezeichnet werden sollen, wird es möglich, die Zahl führung brauchbar sind. Um zu gewährleisten, daß der notwendigen äußeren Verbindungen für den Bedie Ausführung als integrierte Schaltung nach F i g. 6 trieb eine Anzeigesystems noch weiter zu verringern. mit der Anordnung nach Fig. 1 mit diskreten Schal- In der Tat ist aus der nachstehenden Beschreibung tungselementen verglichen werden kann, werden, wo ersichtlich, daß es möglich ist. Anordnungen hoher es möglich ist, diis gleichen Bezugsziffern verweKdet. 45 Dichte mit einer großen Anzahl von Elementen zu

In F i g. 6 ist ein Übertragungs- und Anzeige-Spei- erhalten und sowohl die Übertragung als auch die

cherelement 10 dargestellt, das eine Übertragungs- Anzeige der Information auf diese Anordnung durch

schaltung 11 mit einer lichtempfindlichen Vorrichtung etwa zehn äußere A.ü Müsse zu steuern, unabhängig

14 und einer Licht aussendenden Vorrichtung 16 ein- davon, wie groß die Anzahl der Anzeigelemente in

schließlich eines p-n-Übergangsbereiches für die 50 der Anordnung ist.

Lichtaussendung umfaßt. Die Fig. 6 zeigt auch eine In Fig. 7 ist eine Anzeigevorrichtung HO mit Anzeigeschaltung 12, welche eine lichtempfindliche Zeitsequenzeingabe dargestellt, welche eine Anzeige-Vorrichtung 18 und eine Licht aussendende Vorrich- tafel 111 mit einer Anordnung von Anzeigeschaltuntung 20 einschließlich eines p-n-Übergangsbereichs gen 112 in einer 3 χ 3-Matrix von Zeilen und Spalten für die Lichtausse.ndun.g enthält. Wie dargestellt, wird 55 besitzt. Jede Anzeigeschaltung umfaßt einen LED für die Licht aussendenden Vorrichtungen 16 und 20 und einen LAD, wie sie zuvor beschrieben wurden, ein gemeinsamer Bereich vom p-Typ verwendet. Ein und einen Kondensator, der mit dem Übergangs-Teil dieses gemeinsamen p-Typ-Bereichs ergibt einen bereich des 1..ED und des LAD und einer gemein-Stromweg für den Stromfluß zwischen der Übertra- samen Zeilenleitung verbunden ist. Die Funktion de« gungsschaltung 11 und der Anzeige- und Speicher- 60 Kondensators wird nachstehend im nzelnen be schaltung 12. Die Fig. 6 zeigt auch die Anschlüsse schrieben. Die Eingabe an die Anzeigetafel 111 er IS, 17, 19 und 21, welche entsprechend den An- folgt durch einen Spaltenadressengenerator 113 uru Schlüssen nach Fig. I mit den Elementen der inte- einen Zeilenadressengenerator 114. Jeder Generato grierten Schaltung verbunden sind. Wie in der F i g. 6 umfaßt eine Vielzahl von Übertragungsschaltungen dargestellt, werden die Licht aussendenden Vorrich- 65 welche gleich der Zahl von Reihen oder Spalten ist tungen 16 und 210 durch einen Kanal 101 getrennt, für die eine Eingabe erfolgen soll. Beispielsweise um der in dem Halbleitermaterial vom η-Typ ausgebildet faßt der Spallenadressengcnerator 113 drei Übertra ist und die lichtaktivierten Vorrichtungen 16 und 18 gungsschaltungen, die jeweils einen LED und cinei

/fO

LAD zur Übertragung der Information von einer spalte in die nächste nach Eintreffen eines Startsignals von einer Signalquelle besitzen, welche schematisch als Licht aussendende Diode il5 abgebildet ist. Der Zeilenadressengenerator 114 enthält in ähnlicher Weise Licht aussendende und lichtaktivierte Vorrichtungen und enthält außerdem ebenfalls einen Startsignalgenerator 116, der ebenfalls als lichtaussendende Vorrichtung dargestellt ist.

Ein besserers Verständnis der Arbeitsweise der Zeitsequenzeingabe 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 Zeile zu Zeile. Es wird eine bestimmte Zeile, beispielsweise die Zeile 1, dadurch ausgewählt, daß von dem Dreiphasensignalgenerator 116 der Übertragungsschaltung 114/4 für die Zeile 1 ein Spannungsimpuls zügeführt wird. Dann können durch stufenweises Abfragen oder Abtastung aller Spalten vor der Wahl der nächsten Zeile jede oder alle Anzeigeschaltungen in der Zeile 1 einfach dadurch zum Leuchten gebracht werden, daß ein Zeichenwahlschalter 120 zu einem Zeitpunkt geschlossen wird, an dem bei dem Abtasten der Spalten die gewünschte oder ausgewählte Anzeigeschaltung erreicht worden isl. Um beispielsweise die Anzeigeschaltung in Zeile 1, Spalte 3 zum Leuchten zu bringen, nachdem in der zuvor erwähnten Weise die Zeile 1 ausgewählt worden ist, wird beim stufenweisen Abfragen oder Abtasten der Spalten 1, 2 und 3 der Zeichenwahlschalter 120 während des Zeitintervalls geschlossen, in dem die Spalte 3 abgetastet wird. Das Abtasten der Spalten 1, 2 und 3 wird bewirkt durch die Ausgangssignale des Dreiphasen-Signalgenerators 117, welcher den Spaltenabiastgenerator 113 ansteuert. Zu dem Zeitpunkt, in dem Reihe 1 und Spalte 3 abgetastet werden und der Zeichenwahlschalter 120 geschlossen ist. (ließt der Strom aus einer Spannungsquelle 121, die allgemein als eine Batterie dargestellt ist, durch den LAD in der Übertragungs-Schaltung 113 C zu dem LED der Zeile 1, Spalte 3 und durch den zugehörigen Kondensator und den LAD der Übertragungsschaltung 114.4 und durch den Dreiphasengenerator 116 zurück zur Spannungsquelle 121. Wenn die Anzeigeschaltung einmal eingeschaltet ist, dann wird die weitere Lichtabgabe aufrechterhalten durch den Stromfluß von der Spannungsquellc, die der Spalte 3 zugeordnet und in der Zeichnung mit * V dargestellt ist. Der Stromweg verläuft in diesem Falle von der Spannungsqucllc -+■ V durch den LAD. den LED und eine Isolationsdiode 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 Spaltcnabtastung das Fließen des Wechselstroms gestattet.

Nachdem alle Anzcigeschaluingcn in der Zeile 1 angesteuert worden sind, wird die Zeile 2 dadurch angesteuert, daß der Übertragungsschaltung 114 B des Zeilenadrcsscngcncrators 114 von dem Drciphasen-Signalgenerator 116 ein Signal zugeführt wird. Während dieser Zeitperiode werden nacheinander alle Spalten in der Anzeigetafel in ähnlicher Weise, wie oben beschrieben, angesteuert. Auf diese Weise folgt eine Zeitsequenzeingabe für jede Zeile und Spalte, r,o daß die durch die Schließungen des Zeichenschalteis 120 festgelegte Information gewünschtenfalls auf der Anzeigetafel 111 angezeigt und gespeichert wird.

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 Zwiscbenverbindungsleitungen zwischen dem Anzeigesystem und der Umgebung zu vermehren. Wie dargestellt, werden allgemein maximal drei Leitungen von jedem der beiden Dreiphasen-Signalgeneratoren, zwei Signalgencrator-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 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 F i g. 7 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 Anzeige-Spcichcrschaltungen, wie sie in den anderen Ausführungsformen dargestellt sind, ebenfalls in einer Vorrichtung mit Zeitsequenzeingabe nach F i g. 7 verwendet werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung verschiedener Ausfiihrungsformen der Erfindung ist für den Fachmann leicht erkenntlich, daß hier ein Verfahren und Vorrichtung offenbart ist zur Übertragung von Informationen im Innern einer Anzeigevorrichtung und auch zur Anzeige und Speicherung von Informationen ohne Notwendigkeit für irgendwelche äußeren Speicher oder elektronische Schaltungen zur ständigen Auffrischung der Anzeige. Weiterhin gestatten die beschriebenen Anordnungen höhere Eingabegeschwindigkeiten als vorbekannte Anordnungen und führen 711 Anzeigevorrichtungen, welche nicht durch die Zyklenzeit oder Flackerproblemc gemäß dem Stand der Technik in ihrer Größe hegreim sind. Weiterhin ist auch eine zweidimensional abgetastete Anordnung möglich, welche eine Zcilsequenzeingabc verwendet und dadurch die Verwendung von Anzeige tafeln hoher Dichte mit einer geringst möglichen Zah äußerer Verbindungen gestattet, welche im wescnt liehen unabhängig ist von der Zahl der Elemente de Anordnung.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lichtaussendende Halbleitereinrichtung, welche lichtaussendende Halbleiter und lichtaktivierte Halbleiter enthält, wobei unter einem lichtaktivierten Halbleiter ein Halbleiter mit der Fähigkeit zur Umschaltbarkeit zwischen Zuständen mit hoher Impedanz und niedriger Impedanz durch auftreffendes Licht zu verstehen ist, ge- ίο kennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: eine erste elektrische Schaltung (12) enthält einen ersten lichtaktivierten Halbleiter (18) und einen ersten lichtaussendenden Halbleiter (20), welche in Reihe in dieser Reihenfolge zwischen einen ersten (19) und einen zweiten Anschluß (21) geschaltet sind, eine zweite elektrische Schaltung (11) enthält einen zweiten, lichtaktivierten Halbleiter (14) und einen zweiten lichtaussendenden Halbleiter (16), die in Reihe in der genannten Reihenfolge zwischen einen dritten (15) und einen vierten Anschluß (17) geschaltet sind, wobei der zweite lichtaktivierte Halbleiter (14) und der erste lichtaussendende Halbleiter (20) in dieser Reihenfolge in Reihe zwischen den dritten Anschluß (15) und den zweiten Anschluß (21) geschaltet sind, ein Bauteil, welches opak bezüglich der Durchleitung von Licht ist und in diesem Sinne eine optische Barriere (13) zwischen der ersten elektrischen Schaltung (12) und der zweiten elektrischen Schaltung (11) bildet, wobei noch zwischen dem ersten lichtaussendenden Halbleiter (20) und dem ersten lichtaktivierten Halbleiter (18) und zwischen dem zweiten lichtaussendenden Halbleiter (16) und dem zweiten lichtaktivierten Halbleiter (14) eine optische Kopplung durch die Anordnung der Halbleiter vorgesehen ist, so daß das von einem Halbleiter abgegebene Licht von dem anderen Halbleiter empfangbar ist, wobei bei Zuführung einer Betriebsspannung zwischen dem dritten (15) und vierten (17) Anschluß und eines auslösenden Lichtsignals zum zweiten lichtaktivierten Halbleiter (14) dessen Impedanz auf einen kleinen Wert verringerbar ist und ein Stromfluß zum zweiten lichtaussendenden Halbleiter (16) und zur Erzeugung einer Lichtabstrahlung durch denselben erzeugbar ist, wobei diese Lichtabstrahlung auf den zweiten lichtaktivierten Halbleiter (14) gekoppelt ist und hierdurch die Impedanz dieses zweiten lichtaussendenden Halbleiters auf diesem niedrigen Wert unabhängig von dem Lichtsignal aufrechterhaltbar ist, wobei ein elektrischer Stromfluß durch den zweiten lichtaktivierten Halbleiter (14) und den ersten lichtaussendenden Halbleiter (20) einstellbar ist zur Erzeugung einer Lichtabgabe durch diesen ersten lichtaussendenden Halbleiter und zwischen dem ersten (19) und dem zweiten (21) Anschluß eine Betriebsspannung zuführbar ist, wodurch die Impcdanz des ersten lichtaktivierten Halbleiters auf einen niedrigen Wert verringerbar ist, Strom durch den ersten lichtaussendenden Halbleiter fließt und der Stromfluß dort unabhängig von dem Lichtsignal aufrechtcrhaltbar ist.

2. Lichtaussende Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtausscndende Halbleiter eine lichtaussendende Diode ist und der lichtaktivierte Halbleiter eine fotoleitende Diode ist

3. Verwendung der lichtaussendenden HaIbleiteieinrichtungen nach Anspruch 1 oder 2 in einer Anordnung, wobei diese Bauelemente in einer Vielzahl von Reihen und Spalten angeordnet sind, eine Vielzahl von Reihenleitern in Gruppen angeordnet sind, einschließlich eines ersten und zweiten Leiters für jede Reihe, wobei jeder dieser ersten Leiter mit den ersten Anschlüssen (19) der Bauelemente einer jeweiligen Reihe verbunden sind und jeder der zweiten Leiter mit den zweiten Anschlüssen (21) der Bauelemente einer jeweiligen Reihe verbunden sind, eine Vielzahl von Spaltenleitern vorgesehen sind, wobei jeder Spaltenleiter den dritten Anschluß (15) der Bauelemente einer jeweiligen Spalte verbindet, eine Einrichtung zur Zuführung einer Betriebsspannung (29) zwischen dem ersten und dem zweite» Leiter jeder der Reihen vorgesehen ist, eine Übertragungsschaltung (27) zur sequentiellen Zuschaltung der Spaltenleiter vorhanden ist zur Anschaltung der dritten Anschlüsse (15) der hiermit verbundenen Bauelemente in Sequenz, und eine Schaltereinrichtung (35, 36, 37) zum selektiven und momentanen Zuschalten der zweiten Leiter während jeder Zuschaltung eines Spaltenleiters vorhanden ist, wobei jedes dieser Bauelemente die Eigenschaft besitzt, daß bei Zuführung eines Energiepotentials zu den zweiten Anschlüssen (21) und eines weiteren Energiepotentials zu dem dritten Anschluß (15) zusammen mit der Zuführung einer Betriebsspannung zwischen dem ersten (19) und zweiten (21) Anschluß sowie der Zuführung eines Energiepotentials aus einer Sammelschiene (33) an den vierten Anschluß (17) das Element zugeschaltet wird und den eingeschalteten Zustand so lange aufrechterhält, bis die Betriebsspannung zum ersten und zweiten Anschluß unterbrochen wird, wodurch nach einer Sequenz der Zuschaltung der Spaltenleiter ausgewählte Elemente zugeschaltet werden und in diesem eingeschalteten Zustand so lange gehalten sind, bis die Betriebsspannung zwischen den ersten und zweiten Anschlüssen unterbrochen ist.