DE2149688A1 - Electroluminescent device - Google Patents

Electroluminescent device

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DE2149688A1
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conductors
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Cyril Hilsum
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N3/00Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
    • H04N3/10Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
    • H04N3/14Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices

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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Description

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THE SECRETARY OP STATE POR DEFENCE IN HER BRITANNIC MAJESTY'S GOVERNMENT OP THE UNITED KINGDOM OP GREAT BRITAIN AND NORTHERN IRELAND, London (Großbritannien)THE SECRETARY OP STATE POR DEFENSE IN HER BRITANNIC MAJESTY'S GOVERNMENT OP THE UNITED KINGDOM OP GREAT BRITAIN AND NORTHERN IRELAND, London (Great Britain)

Elektrolumineszente VorrichtungElectroluminescent device

Die Erfindung betrifft eine elektrolumineszente Vorrichtung, bei der eine erste Anzahl von Leitern mit einer zweiten Anzahl von Leitern eine Anzahl von Schnittpunkten bildet, bei der jedem Schnittpunkt ein Bereich aus elektrolumineszentem und auf eine Steuerspannung ansprechenden Material zugeordnet ist und bei der Mittel zum Anlegen der Betriebsspannung an den Bereich aus elektrolumineszentem Material vorgesehen sind.The invention relates to an electroluminescent device in which a first number of conductors with a second Number of conductors forms a number of intersection points, at each intersection point an area of electroluminescent and material responsive to a control voltage is associated therewith and in which means for applying the operating voltage the area made of electroluminescent material are provided.

Es wurde in letzter Zeit oft versucht, Festkörper-Bildsysteme zu schaffen, welche Alternativen zu den Kathodenstrahlrohr-Bildsystemen darstellen. Festkörper-Bildsysteme haben den Vorteil, daß sie mit niederen Spannungen arbeiten. Sie sind in der Herstellung billig und sehr betriebssicher. Ein besonderes Festkörper-Bildsystem ist das elektrolumineszente Bildsystem, bei welchem das Licht von Leuchtstoffzonen, wie beispielsweise Zinksulfid, durch Anlegung von Spannungen hii die Leuchtstoffzonen mit Hilfe von Leiteranordrmngen, welche rjteufjrschaltkreise bilden, ausgesandt wird.There have recently been many attempts to create solid-state imaging systems which are alternatives to cathode ray tube imaging systems. Solid-state imaging systems have the advantage that they operate with low voltages. They are cheap to manufacture and very reliable. A special solid-state image system is the electroluminescent image system, in which the light is emitted from phosphor zones , such as zinc sulfide, by applying voltages to the phosphor zones with the aid of conductor arrangements which form control circuits.

rc<)'j- f JZ f/^A/0^) -KoIIdE ( 1 ) r c <) 'j- f JZ f / ^ A / 0 ^) -KoIIdE (1)

2 O 9 B 2 7 / O 8 4 O2 O 9 B 2 7 / O 8 4 O

Beim Entwurf eines elektroluminoszenten Bildsystems bezieht sich eines der größten Probleme auf die Anzahl der Steuerschaltkreise. Wenn das .System nur eine kleine Anzahl von lichtemittierenden Leuchtstoffzonen aufweist, dann ist es möglich, für jede einzelne Leuchtstoffzone ein Leiterpaar vorzusehen. Bei einer großen Anzahl von Zonen wird eine derartige Anordnung aber zu schwierig. Dieses Problem könnte dadurch gelöst werden, daß eine einzige Verbindung für alle Zonen in einer Zeile und eine ähnliche Verbindung für alle Zonen in einer Spalte in der Art eines kartesischen Netzes verwendet wird. Dadurch werden bei einem Bildfeld mit η χ η lichtemittierenden Zonen oder Elementen nur 2n Steuerschalt-When designing an electroluminescent imaging system one of the biggest problems relates to the number of control circuits. If the system only has a small number of light-emitting phosphor zones, then is it is possible to provide a pair of conductors for each individual phosphor zone. If there are a large number of zones, a but such an arrangement too difficult. This problem could be solved by having a single connection for everyone Zones in a row and a similar connection for all zones in a column in the manner of a Cartesian mesh is used. As a result, in an image field with η χ η light-emitting zones or elements, only 2n control switch-

p
kreise anstelle von η benötigt. Diese Steuereinrichtung in der Form eines Gitters weist jedoch ernste Probleme für die Helligkeit und den Kontrast auf. Wenn η χ η Elemente wiederholt abgetastet werden, dann liegt die Spannung nur für einen Zeitraum in der Größenordnung von t/n an jedem einzelnen Element, wobei t die gesamte Abtastzeit bedeutet. Daher ist für jedes Element die mittlere Intensität pro Abtast-Zeiteinheit zum Aussenden des Lichts stark eingeschränkt.
p
circles are required instead of η. However, this control device in the form of a grating has serious problems in terms of brightness and contrast. If η χ η elements are repeatedly scanned, then the voltage is only for a period of the order of magnitude of t / n on each individual element, where t means the entire scanning time. The mean intensity per sampling time unit for emitting the light is therefore severely restricted for each element.

Es ist möglich, Leuchtstoffe zu verwenden, welche in dem betrachteten Zeitraum eine große Helligkeit liefern. Dies bringt jedoch keine angemessene Lösung der Probleme. Denn die Leuchtstoffe haben eine große elektrische Kapazität und sind in der Lage, Streuladungen aufzunehmen. Da aber die Helligkeit der Leuchtstoffe im allgemeinen eine glatte Punktion von der angelegten Spannung ist, ist es möglich, daß Elemente, welche in ihrer HellLgkeit den AUS-Zustand anzeigen sollten, ungefähr die Hälfte des EIN-Zustanden aufweisen. Deshalb ist es notwendig, eine nicht lineare Steuereinrichtung in Serie mit jedem Element zu verbinden, um dadurch die an jedes Element angelegte Spannung herabzusetzen,It is possible to use phosphors which are in provide a high level of brightness for the period under consideration. However, this does not provide an adequate solution to the problems. This is because the phosphors have a large electrical capacity and are able to absorb stray charges. Here but the brightness of the phosphors is generally a smooth puncture from the applied voltage, it is possible that elements which should indicate the OFF state in their brightness have approximately half of the ON state. Therefore it is necessary to connect a non-linear control device in series with each element in order to thereby reduce the voltage applied to each element,

2 0 fl B 7 7 / UV, U 02 0 fl B 7 7 / UV, U 0

2H96882H9688

wenn es im AUS-Zustand sein soll. Die Steuereinrichtung soll einen kleinen Widerstand haben, wenn das Element im EIN-Zustand ist und einen großen Widerstand, wenn das Element im AUS-Zustand ist. Der Widerstand der Steuereinrichtung ist mit anderen Worten eine steile Punktion von der für das Element vorgesehenen Helligkeit. Durch Speicherwirkung kann der durch die Steuereinrichtung hinzugefügte Widerstand dazu beitragen, die an die Elemente angelegte Spannung für eine ziemlich lange Zeit auf einem hohen Wert zu halten.when it should be in the OFF state. The control device should have a small resistance when the element is in the ON state and a large resistance when the element is in the Is OFF state. In other words, the resistance of the controller is a steep puncture from that for the Element provided brightness. The resistance added by the control device can be added to this by a memory effect help to keep the voltage applied to the elements at a high value for quite a long time.

Ein Festkörperschalter ist ein Beispiel für eine Steuereinrichtung. Gegenwärtig bestehen diese Schalter aus Glashalbleitermaterial. Es gibt zwei Haupttypen von Schaltern, nämlich den Schwell(en)wertschalter und den Speicherschalter. Glashalbleiterschalter sind Schwellwertschalter und haben bei einer angelegten Spannung unter einer ersten Schwelle einen Widerstand. Oberhalb dieser Schwelle schaltet das Material in den leitenden Zustand. Wenn der Schalter mit einem typischen Lastwiderstand verbunden ist, dann fällt die über diesem abgegriffene Spannung ab, da die Impedanz des Schalters kleiner wird wie die des Lastwiderstandes. Der leitende Zustand bleibt, wenn die Stromstärke verringert wird. Aber unter einer gewissen Schwelle des Stromwerts kehrt das Material wieder in den sperrenden Zustand zurück. Der Glashalbleiterschalter des zweiten Haupttyps, der Speicherschalter, arbeitet ähnlieh. Er hat aber den bedeutenden Unterschied, daß er im leitenden Zustand bleibt, wenn die Stromstärke sich dem Wert Null nähert. Er kann durch einen großen Stromimpuls in den sperrenden Zustand zurückgeschaltet werden.A solid-state switch is an example of a controller. These switches are currently made of glass semiconductor material. There are two main types of switches, viz the threshold (s) value switch and the memory switch. Glass semiconductor switch are threshold switches and have a when a voltage is applied below a first threshold Resistance. Above this threshold, the material switches to the conductive state. If the switch with a typical Load resistor is connected, then the voltage tapped across it drops because the impedance of the switch is smaller becomes like that of the load resistance. The conductive state remains when the current is reduced. But under After a certain threshold of the current value, the material returns to the blocking state. The glass semiconductor switch the second major type, the memory switch, works similarly. But it has the important difference that it remains in the conductive state when the current strength approaches zero. He can by a large current impulse be switched back to the blocking state.

Elektrolumineszente Bildsysteme, welche aus mit lichtemittierenden Elementen verbundenen Festkörperschaltern bestehen, sind bereits vorgeschlagen worden. Diese arbeitenElectroluminescent imaging systems, which are made up of light-emitting Solid-state switches connected to elements have already been proposed. These works

209827/0840209827/0840

2U96882U9688

aber nur im Wechselstrombetrieb zufriedenstellend. Die verwendeten Schwellwertschalter aus Glasfestkörpermaterial sind im Wechselstrombetrieb bistabil. Dies bedeutet, daß sie während einer Periode die lichtemittierenden Elemente zweimal umschalten. Ein mit Gleichstrom arbeitendes elektrolumineszentes Bildsystem mit einem Pestkörperschalter bringt jedoch Schwierigkeiten mit sich. Der Gebrauch der kürzlich entwickelten Schwellwertschalter wird dadurch verhindert, daß der Haltestrom einige mA und darunter beträgt, während die elektrolumineszenten Elemente bei einigen /UA arbeiten. (Kürzlich wurde über Schwellwertschalter berichtet, die einen Haltestrom von etwa 100 /UA haben). Die Verwendung einer Reihe von Speicherschaltern ist ebenfalls nicht möglich, da die Schalter, die im EIN-Zustand am Ende jeder Bildabtastung sind, auf aus gedreht werden müssen. Dies kann aber nur durch den Durchlauf eines großen Stromimpulses geschehen. Da aber jeder Schalter in Serie mit einem elektrolumineszenten Element ist, können keine großen Ströme durchgeschickt werden.but only satisfactory in AC operation. The used Threshold switches made of solid glass material are bistable in AC operation. This means that they are during one period switch the light emitting elements twice. An electroluminescent that works with direct current However, an imaging system with a plague switch poses difficulties. The use of the recently developed Threshold switch is prevented that the holding current is a few mA and below, while the electroluminescent Elements at some / UA work. (Recently over Threshold switches reported that have a holding current of about 100 / UA). The use of a number of memory switches is also not possible because the switches that are in the ON state at the end of each image scan are turned off Need to become. However, this can only be done by passing a large current pulse. But since every switch is in Series with an electroluminescent element, no large currents can be sent through.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine elektrolumineszente Vorrichtung vorgesehen, bei der eine erste Anzahl von Leitern mit einer zweiten Anzahl von Leitern eine Anzahl von Schnittpunktpaaren bildet, wobei jedem Schnittpunktpaar die Kombination von einer Zone aus elektrolumineszentem und auf Gleichspannung ansprechendem Material mit einem elektrisch in Serie geschalteten und einen leitenden und sperrenden Zustand aufweisenden Festkörper-Speicherschalter zugeordnet ist, bei der die Serienschaltung zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter angeordnet und eine elektrische Verbindung von dieser Serienschaltung zu einem dritten Leiter vorgesehen ist, und bei der Mittel zum Anlegen einer elektrischen Spannung, auf welche die Zone aus elektrolumineszentem Material zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten LeiterAccording to the present invention, an electroluminescent device is provided in which a first number of conductors with a second number of conductors form a number of pairs of intersections, each pair of intersections being the combination of a zone of electroluminescent and DC-responsive material with an electrically connected in series and a solid-state memory switch having a conductive and blocking state is assigned, in which the series circuit is arranged between the first conductor and the second conductor and an electrical connection is provided from this series circuit to a third conductor, and in which means for applying an electrical voltage, on which the zone of electroluminescent material between the first conductor and the second conductor

? (1 9 8 ? 7/0840 ? (1 9 8 ? 7/0840

anspricht, und Mittel zum Anlegen von elektrischen Impulsen zwischen dem ersten Leiter und dem dritten Leiter, die groß genug sind, den Pestkörperschalter zwischen seinem leitenden und sperrenden Zustand zu schalten, angeordnet sind.responds, and means for applying electrical pulses between the first conductor and the third conductor which are large are enough to switch the plague switch between its conducting and blocking state, are arranged.

Die Glieder der ersten Anzahl von Leitern sind in einer Weiterbildung der Erfindung zueinander parallel.In a further development of the invention, the links of the first number of conductors are parallel to one another.

Die Glieder der zweiten Anzahl von Leitern sind in einer anderen Weiterbildung der Erfindung zueinander parallel.In another development of the invention, the links of the second number of conductors are parallel to one another.

Es ist vorteilhaft, daß die erste Anzahl von Leitern auf der zweiten Anzahl von Leitern senkrecht steht.It is advantageous that the first number of conductors are perpendicular to the second number of conductors.

Die elektrische Verbindung vom dritten Leiter zur Serienschaltung von der Zone aus elektrolumineszentem Material mit dem Pestkörper-Speicherschalter kann in vorteilhafter Weise entweder einen Pestkörper-Schwellwertschalter oder einen elektrischen Kondensator enthalten.The electrical connection from the third conductor to the series connection from the zone of electroluminescent Material with the pest body memory switch can advantageously be either a pest body threshold switch or contain an electrical capacitor.

Der Pestkörper-Speicherschalter und der Pestkörper-Schwellwertschalter können aus Glashalbleitermaterial bestehen.The pest body memory switch and the pest body threshold switch can consist of glass semiconductor material.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren.Further features and details of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment based on the figures.

Es zeigen:Show it:

B1Ig. 1 und Fig. 2 die vereinfachten Strom-Spannungscharakteristiken von Pestkörper-Speicherschaltern, die in Serie mit einem Lastwiderstand geschaltet sind;B 1 Ig. 1 and 2 show the simplified current-voltage characteristics of Pestkörper memory switches connected in series with a load resistor;

2Ü9827/08AO2Ü9827 / 08AO

2U96882U9688

Fig. 3 das Schaltbild einer bekannten elektrolumineszenten Vorrichtung; 3 shows the circuit diagram of a known electroluminescent device;

Fig. 4 das Schaltbild der erfindungsgemäßen elektrolumineszenten Vorrichtung;4 shows the circuit diagram of the electroluminescent according to the invention Contraption;

Pig. 5 die perspektivische Ansicht eine's Teils der elektrolumineszenten Vorrichtung.Pig. 5 is a perspective view of part of FIG electroluminescent device.

Die beste bekannte Form der Elektrolumineszenz besteht in der Anregung eines Leuchtstoffs durch ein elektrostatisches Feld. Der Leuchtstoff kann dabei eine Teilchensuspension in einem Bindemittel oder ein dünner Film sein. Der beste bekannte Leuchtstoff ist Zinksulfid. Dessen Gitter kann durch Dotierung mit anderen Atomen geändert werden, welche die Zink- oder die Schwefelatome ersetzen. Die auf Gleichstrom ansprechenden Leuchtstoffe (welche für die vorliegende Erfindung erforderlich sind) sind etwas schwieriger herzustellen als die mit Wechselstrom arbeitenden Leuchtstoffe.The best known form of electroluminescence consists in the excitation of a phosphor by an electrostatic one Field. The phosphor can be a particle suspension in a binder or a thin film. The best known The phosphor is zinc sulfide. Its lattice can be changed by doping with other atoms, which the Replace zinc or sulfur atoms. The direct current responsive phosphors (which are used for the present invention are required) are somewhat more difficult to manufacture than the phosphors that work with alternating current.

Ein Gleichstrom-Leuchtstoff mit besonders großer Helligkeit wird durch Zinksulfid gebildet, das durch Kupfer und Mangan aktiviert und das in einem organischen Bindemittel, wie beispielsweise Polymethyl-Methacrylat, suspendiert wurde. Dies kann durch die Verbindung eines reinen Zinksulfidpulvers unter kontrollierter Beigabe von Kupfer und Mangan mit Wasser hergestellt werden. Die Verbindung wird getrocknet, abgesetzt, gesiebt und bei etwa 900 C in einer kontrollierten Luftatmosphäre ausgeheizt. In einem anderen Verfahren ist es auch möglich, Kupfer aus einer Lösung auf die Oberfläche aufzudampfen und so einen steilen Konzentrationsgradienten des Kupfers an der Oberfläche des Stoffes zu erzielen. Der Leuchtstoff wird dann mit einer festgelegten Menge des organischen Bindemittels gemischt. Die sich ergebende Mischung wird ge-A direct current phosphor with particularly high brightness is formed by zinc sulfide, which is made by copper and Manganese activated and which has been suspended in an organic binder such as polymethyl methacrylate. This can be done by combining a pure zinc sulfide powder with the controlled addition of copper and manganese with water getting produced. The compound is dried, settled, sieved and stored at about 900 C in a controlled air atmosphere baked out. In another method, it is also possible to evaporate copper from a solution onto the surface and so a steep concentration gradient of the Achieve copper on the surface of the fabric. The phosphor is then made with a set amount of the organic Mixed binder. The resulting mixture is

20982 7/084020982 7/0840

trocknet.dries.

Glasfestkörper-Schwellwert- und Speicherschalter bestehen gewöhnlich aus einem Material, das keine festgelegte Gitterperiod^JLzität besitzt. Eine Periodizität besteht nur in sehr kleinen oder mikroskopischen Größen. Ihre Wirkung liegt darin, daß sie zwischen zwei stabilen Zuständen der Leitfähigkeit, nämlich zwischen dem sperrenden und dem leitenden Zustand, durch Anlegung geeigneter Spannungen geschaltet werden können. Die Spannungen können Änderungen, wie beispielsweise elektronische Veränderungen, mikroskopisch-thermische Effekte und Drehungen der polymeren Bindungen hervorrufen.Glass solid-state threshold and memory switches are usually made of a material that is not a specified one Lattice period. Periodicity only exists in very small or microscopic sizes. Your effect lies in the fact that it is between two stable states of conductivity, namely between the blocking and the conductive State that can be switched by applying suitable voltages. The voltages can change, such as cause electronic changes, microscopic thermal effects and rotations of the polymeric bonds.

In Fig. 1 ist für einen typischen Pestkörper-Speicherschalter, der in Serie mit einem typischen Lastwiderstand geschaltet ist, die vereinfachte Strom-Spannungscharakteristik dargestellt. Wird die an den Schalter angelegte Spannung vom Wert Null an erhöht, so wächst der Strom langsam an. Dies ist der Widerstands- oder sperrende Zustand. Beim Erreichen der Schwellwertspannung +V. wächst der Strom plötzlich auf den hohen Wert +1, an. Die Spannung fällt ab, denn die durch den Schalter gebildete Impedanz wird kleiner als die des Lastwiderstandes. Die Spannung wird nun auf Null erniedrigt, wobei die Stromänderung in Abhängigkeit von der Einheit der Spannungsänderung groß ist. Dies ist der leitende Zustand. Ein großer Stromimpuls ist erforderlich, um die Anordnung zurück in ihren sperrenden Zustand zu bringen. Wird die Spannung anfänglich in die negative Richtung erhöht, so ergibt sich eine zum Ursprung symmetrische Kurve. Die Stromänderung in Abhängigkeit von der Einheit der Spannungsänderung hat zunächst einen kleinen negativen Wert, der mit entgegengesetzten Vorzeichen dem Wert für die von Null anwachsende Spannung entspricht. Dei der Schwellwertspannung -V. wächstIn Fig. 1, for a typical Pestkörper memory switch, which is connected in series with a typical load resistor, the simplified current-voltage characteristic shown. If the voltage applied to the switch is increased from zero, the current increases slowly. this is the resistance or blocking state. When reaching the threshold voltage + V. the current suddenly grows up the high value +1. The tension drops, because the through The impedance formed by the switch becomes smaller than that of the load resistance. The voltage is now lowered to zero, wherein the change in current is large depending on the unit of change in voltage. This is the conductive state. A large current pulse is required to bring the arrangement back into its blocking state. Will the tension initially increased in the negative direction, the result is a curve symmetrical to the origin. The change in current in Dependence on the unit of voltage change initially has a small negative value, which with opposite The sign corresponds to the value for the voltage increasing from zero. The threshold voltage -V. grows

2 0 9 82 7/O84Ö2 0 9 82 7 / O84Ö

.8- 2U3688.8-2U3688

der Strom auf den hohen Wert -I1* Wenn die negative Spannung gegen Null geführt wird, dann nimmt die Strornänderung in Abhängigkeit von der Spannungsänderung denselben hohen negativen Wert an, der mit entgegengesetztem Vorzeichen dem Wert für die Rückführung der Spannung von +V. entspricht.the current to the high value -I 1 * If the negative voltage is led to zero, then the change in current, depending on the voltage change, assumes the same high negative value that has the opposite sign to the value for the return of the voltage from + V. is equivalent to.

In Fig. 2 ist die Strom-Spannungscharakteristik für einen typischen Festkörper-Schwellwertschalter dargestellt, der in Serie mit einem typischen Lastwiderstand geschaltet ist. Die Wirkungsweise eines Sohwellwertschalteis ist der eines Speicherschalters sehr ähnlich. Der Hauptunterschied liegt darin, daß bei der Rückführung der Spannung auf den Wert Null der Teil der Kurve mit dem niederen Widerstand auf den Teil mit hohem Widerstand bei einem gewissen Haltestrom geschaltet wird. Bei der Spannung +Vp und dem Strom +Ip fällt der Strom zu einem Kurvenpunkt ab, bei dem der Strom sich mit der Spannung nur wenig ändert. Ähnlich fällt bei einer Spannung mit dem Wert -Vp und einem Strom mit dem Wert -Ip der Strom zu einem niederen Wert auf den Zweig der Kurve ab, der nur eine kleine Änderung des negativen Stromes in Abhängigkeit von der Einheit der Spannungsänderung hat. Die Spannungen + Vp sind mit anderen Worten Schwellwertspannungen. Wenn die Größe der Spannung unter diese Schwelle abfällt, dann schaltet die Vorrichtung vom leitenden in den sperrenden Zustand. In Fig. 2 the current-voltage characteristic for a typical solid-state threshold switch is shown, which is connected in series with a typical load resistance. The mode of operation of a Sohwellwertschaltungis is very similar to a memory switch. The main difference is that when the voltage is returned to the Value zero the part of the curve with the low resistance to the part with high resistance at a certain holding current is switched. At the voltage + Vp and the current + Ip falls the current to a curve point at which the current changes only slightly with the voltage. Something similar is the case with one Voltage with the value -Vp and a current with the value -Ip the current decreases to a lower value on the branch of the curve, which depends only on a small change in the negative current of the unit of voltage change. In other words, the voltages + Vp are threshold voltages. When the magnitude of the voltage drops below this threshold, the device switches from the conducting to the blocking state.

In der Praxis weichen die tatsächlichen Kurven leicht von den in den Fig. ] und 2 dargestellten ab (beispielsweise enden die Kurven mit niederer Leitfähigkeit exponentiell). Diese Unterschiede haben aber keinen Einfluß auf die Wirkungsweise. In practice, the actual curves will differ slightly from those shown in Figures 1 and 2 (e.g. the curves end exponentially with low conductivity). However, these differences have no influence on the mode of operation.

Festkörper-Glasschalter haben den Vorteil, daß sowohl Schwel 1 wert. - a Ii; auch Speicherschal ter mit der gleichenSolid-state glass switches have the advantage that both Schwel 1 worth. - a Ii; also memory switch with the same

? (1 9 S > 7 ! U K 4 Q? (1 9 S> 7 ! UK 4 Q

2H96882H9688

Technologie hergestellt v/erden können. Sie können in der Form dünner Filme niedergeschlagen werden. Dies ist mit der Technik der Mikroelektronik vereinbar.Technology can be produced. They can be deposited in the form of thin films. This is with the Microelectronic technology compatible.

Eine besondere bekannte Legierung, die die gewünschten Eigenschaften hat, besteht aus Arsen, Tellurium und Germanium. In der Gitterlegierung sind Atomanteile von 8l$ Te, 15$ Ge und 4$ As für einen Speicherschalter geeignet. Bei Atomanteilen von 48$ Te, J>0% As, 12$ Si und 10$ Ge ist das Material für einen Schwellwertschalter geeignet. Die einzelnen Elemente der Legierungen werden zusammengefügt. Die Schichten für das die Schalter bildende Material werden auf bekannte Weise auf das Substrat niedergeschlagen.A special well-known alloy that has the desired properties consists of arsenic, tellurium and germanium. In the lattice alloy, atomic proportions of 81 $ Te, 15 $ Ge and 4 $ As are suitable for a memory switch. With atomic proportions of 48 $ Te, J> 0% As, 12 $ Si and 10 $ Ge, the material is suitable for a threshold switch. The individual elements of the alloys are put together. The layers for the material forming the switches are deposited onto the substrate in a known manner.

In Fig. 3 ist ein Schaltkreis für eine bekannte elektrolumineszente Bildvorrichtung dargestellt. Eine Serie von horizontalen Leitern X., X2 ... bildet mit einer Serie von vertikalen Leitern Y., Y2 ... ein Gitter. Beim Schnittpunkt jedes Leiters X mit jedem Leiter Y ist die Reihenschaltung eines Festkörper-Schwellwertschalters mit einem elektrolumineszenten Element vorgesehen. Beim Schnittpunkt zwischen dem Leiter X. mit dem Leiter Y1 befindet sich ein Festkörper-Schwellwertschalter T,, und ein elektrolumineszentes Element EL,,. Auf gleiche Weise sind an den Schnittpunkten zwischen den Leitern X- und Yp, X2 und Y1, und X2 und Y2 Festkörper-Schwellwertschalter T12* T?l und T00 und elektrolumineszente Elemente EL10, EL01 und ELReferring to Fig. 3, there is shown a circuit for a known electroluminescent imaging device. A series of horizontal conductors X., X 2 ... forms a grid with a series of vertical conductors Y., Y 2 .... At the intersection of each conductor X with each conductor Y, the series connection of a solid-state threshold switch with an electroluminescent element is provided. At the intersection between the conductor X. and the conductor Y 1 there is a solid-state threshold switch T ,, and an electroluminescent element EL ,,. In the same way, at the intersections between the conductors X- and Yp, X 2 and Y 1 , and X 2 and Y 2, there are solid-state threshold switches T 12 * T ? L and T 00 and electroluminescent elements EL 10 , EL 01 and EL

-OO u"u cicnui uxtiiumcaiicuoc lixciacm/C üxj, o, JiJUp ·, -OO u "u cicnui uxtiiumcaiicuoc lixciacm / C üxj, o , JiJUp ·,

2222nd

vorgesehen.intended.

Zwischen einen Leiter X und einen Leiter Y wird ein Spannungsimpuls angelegt, so daß einem elektrolumineszenten Element und einem Festkörper-Schwellwertschalter am Schnittpunkt der Leiter Energie zugeführt wird. Beispielsweise führtA voltage pulse is applied between a conductor X and a conductor Y, so that an electroluminescent Element and a solid-state threshold switch at the intersection of the conductors energy is supplied. For example, leads

2U982 7/U8A02U982 7 / U8A0

2U96882U9688

ein Spannungsimpuls zwischen dem Leiter X. und dem Leiter Yp der Kombination zwischen dem Schwellwertschalter T12 und dem Element EL.p Energie zu. Nach dem Abklingen des Impulses bewirkt der Schwellwertschalter, daß über dem elektrolumineszenten Element für eine verhältnismäßig lange Zeit eine hohe Spannung aufrechterhalten wird. Nach dem Abklingen der Spannung schaltet der Schwellwertschalter von selbst auf "aus".a voltage pulse between the conductor X. and the conductor Y p of the combination between the threshold switch T 12 and the element EL.p energy. After the pulse has subsided, the threshold switch causes a high voltage to be maintained across the electroluminescent element for a relatively long time. After the voltage has decayed, the threshold switch automatically switches to "off".

Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß die Schwellwertschalter nicht genügend mit Halteströmen (Ip in der Fig. 2) in der Größenordnung von einigen /UA arbeiten können, bei welchen die elektrolumineszenten Elemente im allgemeinen arbeiten.This device has the disadvantage that the threshold switches are not sufficiently supplied with holding currents (Ip in FIG. 2) on the order of some / UA can work at which the electroluminescent elements generally work.

Beim Ersatz der Schwellwertspeicher durch Speicherschalter treten ähnliche Probleme auf, die mit den verschiedenen Stromniveaus zusammenhängen. Wiederum werden geeignete Stromimpulse an die Schnittpunkte der X- und Y-Leiter angelegt, denen Energie zugeführt werden muß. Diese Impulse schalten die Speicherschalter an den Schnittpunkten in den Zustand hoher Leitfähigkeit. Dabei tritt über jedem Speicherschalter nur ein kleiner Spannungsabfall auf, so daß eine große Spannung über dem entsprechenden elektrolumineszenten Element liegt. Wenn beispielsweise eine Spannung von 60 V über die Kombination an den Schnittpunkten der X- und Y-Leiter angelegt wird, so kann der Speicherschalter 10 V übernehmen, wobei 50 V beim elektrolumineszenten Element verbleiben. Bei dieser Anordnung ist es jedoch nicht leicht, die Schalter in ihren sperrenden Zustand zurückzuschalten.When replacing the threshold memory with memory switches, problems similar to those with the various Current levels are related. Again, suitable current pulses are applied to the intersection of the X and Y conductors, to which energy must be supplied. These pulses switch the memory switches at the intersections in the State of high conductivity. Only a small voltage drop occurs across each memory switch, so that a high voltage across the corresponding electroluminescent element. For example, if a voltage of 60V is applied via the combination at the intersection of the X and Y conductors, the memory switch can take over 10 V, with 50 V remaining with the electroluminescent element. With this arrangement, however, it is not easy to obtain the Switch back to their blocking state.

In Fig. 4 ist eine Teilansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Eine Reihe von vertikalen LeiternIn Fig. 4 is a partial view of the invention Device shown. A series of vertical ladders

209827/0840209827/0840

2U96882U9688

Y , Yp ... bilden mit einer Reihe von horizontalen LeiternY, Yp ... form with a series of horizontal ladders

X.., Xp. ... und mit einer Reihe von horizontalen Leitern X]B, XpB ... eine Matrix. Die Leiter J^ und X1 und die Leiter XOA und X„_ bilden jeweils ein Paar. Am Schnittpunkt zwischen jedem Y-LeIter und dem zweiten Leiter jedes X-Leiter paares ist die Serienschaltung eines Pestkörper-Speicherschal ters und eines elektrolumineszenten Elements vorgesehen. Beispielsweise sind ein Pestkörper-Speicherschalter M und ein elektrolumineszentes Element EL.- zwischen den Leitern X und Y1 vorgesehen. Ebenso sind ein Pestkörper-Speicherschalter M21 und ein elektrolumineszentes Element E2-I zwischen den Leitern Xp. und Y. angeordnet. Auf gleiche Weise sind auch ein Pestkörper-Speicherschalter M12 und ein elektro lumineszentes Element EL12 mit den Leitern X.. und Y2, und ein F^stkörper-Speicherschalter M?? und ein elektrolumineszentes Element EL^10 mit den Leitern X„. und Yo verbunden.X .., Xp. ... and with a series of horizontal conductors X ] B , Xp B ... a matrix. The conductors J ^ and X 1 and the conductors X OA and X "_ each form a pair. At the intersection between each Y-conductor and the second conductor of each X-conductor pair, the series connection of a Pestkörper-Speichererschal age and an electroluminescent element is provided. For example, a plague memory switch M and an electroluminescent element EL.- are provided between the conductors X and Y 1 . Likewise, a Pestkörper memory switch M 21 and an electroluminescent element E 2 -I are between the conductors Xp. and Y. arranged. In the same way, a body memory switch M 12 and an electro-luminescent element EL 12 with the conductors X .. and Y 2 , and a body memory switch M ?? and an electroluminescent element EL ^ 10 with conductors X „. and Y o connected.

dd dh ddd dh d

Ein Pestkörper-Schwellwertschalter verbindet den ersten Leiter jedes X-Leiterpaares mit jeder Reihenschaltung eines Festkörper-Speicherschalters mit einem elektrolumineszenten Element. Im AusfUhrungsbeispiel ist ein Festkörper-Schwellwertschalter Tn, mit dem Leiter X1x, und dem Festkörper-Speicherschalter M11 und dem elektrolumineszenten Element EL11 verbunden. Ebenso ist ein Festkörper-Schwellwertschalter Tp1 zwischen den Leiter Χοτ3 und den Festkörper-SpeicherschalterA pest-body threshold switch connects the first conductor of each X-conductor pair to each series circuit of a solid-state memory switch with an electroluminescent element. In the exemplary embodiment, a solid-state threshold switch T n is connected to the conductor X 1x , and the solid-state memory switch M 11 and the electroluminescent element EL 11 . There is also a solid-state threshold switch Tp 1 between the conductor Χ οτ3 and the solid-state memory switch

dathere

Mp1 und das elektrolumineszente Element ELp1 geschaltet. Auf gleiche Weise sind auch ein Festkörper-Schwellwertschalter T10 zwischen dem Leiter Xnr5 und dem elektrolumineszentenMp 1 and the electroluminescent element ELp 1 switched. In the same way, there is also a solid-state threshold switch T 10 between the conductor X nr5 and the electroluminescent one

J c 1X3J c 1X3

Element EL12 und dem Festkörper-Speicherschalter M1 o, und ein Festkörper-rchwellwertschalter zwischen dem Leiter Xp„ und dem elektrolumineszenten Element EL22 und dem Festkörperi'peicherschalter M22 vorgesehen.EL element 12 and the solid-state memory switch M 1 o, and a solid-rchwellwertschalter between the conductor Xp "and the electroluminescent element 22 and the EL Festkörperi'peicherschalter M 22 are provided.

? Ü 9 B ? 7 / Ü « 4 Q? Ü 9 B ? 7 / Ü «4 Q

Im folgenden wird zunächst eine erste Methode zum Betrieb des in Fig. 4 dargestellten Schaltkreises beschrieben.In the following, a first method of operating the circuit shown in FIG. 4 will first be described.

An ein logisches Netzwerk 1 werden Eingangssignale angelegt. Das Netzwerk wählt aus, welchen Schnittpunkten der Matrix Energie zugeführt wird. Vom logischen Netzwerk 1 gehen die Signale zum Y-Steuerkreis 2 und zum X-Steuerkreis J5. Dadurch wird erreicht, daß nur Standard-Spannungsimpulse den Schnittpunkten zugeführt werden (die Impulse haben etwa eine Länge von 1 ms mit langsam abfallenden Planken). Eine besondere Methode, die Zeilenabtastung ("linescan") genannt wird, besteht darin, an die gewünschten Schnittpunkte zwischen einem X-Leiter, wie beispielsweise an den Leiter X.. und an die Reihe der Y-Leiter Y., Y„ ..., wie beispielsweise die Leiter Y-, Y,, Y1. eine Spannung anzulegen. Dann können der nächste Leiter Xp. und die zugehörigen Y-Leiter für Spannungsimpulse verwendet werden. Auf diese Weise kann die gesamte Matrix abgetastet werden. Die Reihen der Leiter X1n, X0T3* · · · und die Verbindun-Input signals are applied to a logical network 1. The network selects which intersections of the matrix will be supplied with energy. The signals go from the logical network 1 to the Y control circuit 2 and to the X control circuit J5. This ensures that only standard voltage pulses are fed to the intersection points (the pulses have a length of approximately 1 ms with slowly falling planks). A special method, called "linescan", consists of scanning at the desired intersection points between an X-conductor, such as, for example, the conductor X .. and the row of Y-conductors Y., Y ".. ., such as the conductors Y-, Y ,, Y 1 . to apply a voltage. Then the next leader Xp. and the associated Y-conductor can be used for voltage pulses. In this way the entire matrix can be scanned. The rows of conductors X 1n , X 0 T 3 * · · · and the connections

Ir) da Ir) there

gen zu jedem Speicherschalter und jedem elektrolumineszenten Element, die die Pestkörper-Schwellwertschalter T«., Tp., T,p, T22 ··· enthalten, werden zur Löschung am Ende Jeder Zeilenabtastung verwendet. Unter der Annahme, daß die Speicherschalter Μ", und M21 in ihrem leitenden Zustand (d.h. im EIN-Zustand) und die Speicherschalter M.ρ und Mp2 im sperrenden Zustand (d.h. im AUS-Zustand) am Ende der besonderen Abtastung sind, ist es notwendig, die Speicherschalter M.. und M2. in den AUS-Zustand zu schalten, ohne die Schalter M.? und Mp? in den EIN-Zustand zu schalten. Es ist mit anderen Worten notwendig, daß die gesamte Matrix am Ende jeder Abtastung im AUS-Zustand ist, so daß irgendeine Änderung in der elektrolumineszenten Anordnung der Elemente, die zwischen zwei Abtastungen im EIN-Zustand sind, möglich ist. Zwischen den Leiter X1. und den Leiter X10 und zwischen den Leiter X0,Genes to each memory switch and electroluminescent element containing the Pestkörper threshold switches T «., Tp., T, p, T 22 ··· are used for erasure at the end of each line scan. Assuming that the memory switches Μ ", and M 21 are in their conductive state (ie in the ON state) and the memory switches M.ρ and Mp 2 in the blocking state (ie in the OFF state) at the end of the particular scan, it is necessary to switch the memory switches M .. and M 2. to the OFF state without switching the switches M. ? and M p? to the ON state In other words, it is necessary that the entire matrix at the end of each scan in the OFF state, so that any change in the electroluminescent arrangement of the elements, the oN state between two samples in is possible. between the conductor X1. and the conductor X 10 and between the conductor X 0 ,

J. K J Jb d. AJ. KJ Jb d. A.

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und den Leiter XgB wird ein Impuls gelegt. Die Impulse werden durch den X-Steuerschaltkreis JS erzeugt. Diese Impulse werden an das Ende jeder Abtastung gelegt und können gleichzeitig zwischen jedes X-Leiterpaar gelegt werden. Die Impulse sind groß genug, um einen für die Umschaltung der Speicherschalter M,and a pulse is applied to conductor X gB. The pulses are generated by the X control circuit JS. These pulses are placed at the end of each scan and can be placed between each pair of X conductors at the same time. The pulses are large enough to switch memory switches M,

,,, M12* **21* **22 ***,,, M 12 * ** 21 * ** 22 ***

T22 ... ausreichenden Strom zu liefern.T 22 ... to supply sufficient electricity.

Beispielsweise ist ein Impuls von 100 mA mit der Länge von 1 /usec und einer scharf nacheilenden Planke erforderlich. Während des Durchgangs der Kante werden die Speicherschalter H.« und M21 in den AUS-Zustand und die Schwellwertschalter T11 und T21 in den EIN-Zustand geschaltet. Die Größe des über die Schwellwertschalter Tj1 und T21 gelegten Impulses fällt auf einen durch die Kapazität der elektrolumineszenten Elemente EL11 und EL22 bestimmten Wert ab, bis der Strom den Haltewert I2 (PIg. 2) erreicht. Dann schalten sich die Schalter T11 und T12 selbst aus. Sie sind jedoch lang genug eingeschaltet, damit die Speicherschalter M11 und M21, die ursprünglich eingeschaltet sind, von den Speicherschaltern M12 und M22 Isoliert sind, welche ursprünglich ausgeschaltet sind, so daß nur die ersteren in den AUS-Zustand geschaltet werden. Die zwischen die X-Leiterpaare angelegten Impulse reichen nicht aus, die Serienkombinationen der Speicherschalter M12, M22, die ursprünglich ausgeschaltet sind und die Schwellwertspeicher T21, T22 alle in den EIN-Zustand zu schalten. Dafür müßte der Spannungsgradient ungefähr doppelt so groß sein wie der über M11 und T11 angelegte. Als Folge davon werden alle Speicherschalter M11, M21, M12, M22 ... in den AUS-Zustand zurückgeschaltet. Der Abfall des Stromimpulses ist beträchtlich. Er muß schnell sein. Dies wird jedoch durch den schnellen Spannungsanstieg an den Schwellwertschaltern T1 und T21 gewährleistet, wenn diese in den AUS-Zustand schalten.For example, a pulse of 100 mA with a length of 1 / usec and a sharp trailing edge is required. During the passage of the edge, the memory switches H. 1 and M 21 are switched to the OFF state and the threshold value switches T 11 and T 21 are switched to the ON state. The size of the pulse applied via the threshold value switches Tj 1 and T 21 drops to a value determined by the capacitance of the electroluminescent elements EL 11 and EL 22 until the current reaches the holding value I 2 (PIg. 2). Then switches T 11 and T 12 turn themselves off. However, they are turned on long enough that the memory switches M 11 and M 21 , which are originally turned on, are isolated from the memory switches M 12 and M 22 , which are originally turned off, so that only the former are turned to the OFF state. The pulses applied between the X-conductor pairs are not sufficient to switch the series combinations of the memory switches M 12 , M 22 , which were originally switched off, and the threshold value memories T 21 , T 22 all to the ON state. For this, the voltage gradient would have to be approximately twice as large as that applied across M 11 and T 11 . As a result, all memory switches M 11 , M 21 , M 12 , M 22 ... are switched back to the OFF state. The drop in the current pulse is considerable. He has to be quick. However, this is ensured by the rapid voltage rise at the threshold switches T 1 and T 21 when they switch to the OFF state.

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Es ist möglich, dasselbe Verfahren auch dadurch durchzuführen, daß die Schwellwertschalter T31, T21, TJ2, T22 ... durch Kondensatoren ersetzt werden. Diese arbeiten in der gleichen Weise. Sie isolieren jede Kombination eines elektrolumineszenten Elements mit einem Speicherschalter und ermöglichen es, die eingeschalteten Speicherschalter auszuschalten. Die an sie angelegte Spannung geht schrittweise auf Null zurück. Ihre Impedanz reicht aus, um zu verhindern, daß die mit ihnen in Reihe und ausgeschalteten Speicherschalter eingeschaltet werden« Die Kapazität C der Kondensatoren häng£ vom jeweils vorliegenden Fall ab. Sie muß aber im Hinblick auf die Größe der Kapazität der elektrolumineszenten Elemente und den Widerstand R der Speicherschalter gewählt werden. Ein typischer Wert sind einige Picofarad. Schnelle Schaltzeiten erfordern, daß das Produkt RC klein ist.It is possible to carry out the same method by replacing the threshold value switches T 31 , T 21 , T J2 , T 22 ... with capacitors. These work in the same way. They isolate any combination of an electroluminescent element with a memory switch and make it possible to turn off the memory switches that are switched on. The voltage applied to them gradually goes back to zero. Their impedance is sufficient to prevent the memory switches connected in series and switched off from being switched on. The capacitance C of the capacitors depends on the case at hand. However, it must be selected with a view to the size of the capacitance of the electroluminescent elements and the resistance R of the memory switch. A typical value is a few picofarads. Fast switching times require that the product RC be small.

Im folgenden wird eine zweite Möglichkeit zum Betrieb des in der Fig. 4 dargestellten Schaltkreises beschrieben. Es soll angenommen werden, daß die Festkörper-Speicherschalter, die Festkörper-Schwellwertschalter und die elektrolumineszenten Elemente alle im AUS-Zustand sind. Um das elektrolumlneszente Element EL11 in Betrieb zu nehmen, wird eine große Spannung (ungefähr 100 V) mit Hilfe des Steuerschaltkreises 3 zwischen den Leiter X-. und den Leiter X1B gelegt. Der Impuls reicht aus, um den Schwellwertschalter einzuschalten. Ein typischer Spannungsimpuls hätte eine Größe von ungefähr 80 V und eine Dauer von ungefähr 1 /usec. Wenn der Schwellwertschalter Tj. eingeschaltet ist, dann liegt ein großer Teil der Potentialdifferenz zwischen dem Leiter Y. und dem Leiter X.. über dem Speicherschalter M-., so daß der Speicherschalter M11 eingeschaltet wird. Am Ende des zwischen die Leiter X.. und X1R angelegten Impulses schaltet der Schwellwertschalter T.. in den AUS-Zustand, da dann kein Haltestrom durch den Schwellwertschalter T11 fließt. Der Speicher-A second possibility for operating the circuit shown in FIG. 4 is described below. It is assumed that the solid-state memory switches, the solid-state threshold switches and the electroluminescent elements are all in the OFF state. In order to operate the electroluminescent element EL 11 , a large voltage (approximately 100 V) is applied between the conductors X- with the aid of the control circuit 3. and laid the conductor X 1B . The impulse is sufficient to switch on the threshold switch. A typical voltage pulse would have a size of approximately 80 V and a duration of approximately 1 / usec. When the threshold switch Tj. is switched on, then a large part of the potential difference between the conductor Y. and the conductor X .. is above the memory switch M-., so that the memory switch M 11 is switched on. At the end of the pulse applied between the conductors X .. and X 1R , the threshold switch T .. switches to the OFF state, since no holding current then flows through the threshold switch T 11. The memory-

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schalter M.. verbleibt jedoch eingeschaltet. Während der Speicherschalter M eingeschaltet ist, arbeitet das elektrolumineszente Element EL51, da die Spannung zwischen dem Leiter X-. und dem Leiter Y- groß bleibt.switch M .. remains switched on, however. While the memory switch M is switched on, the electroluminescent element EL 51 works because the voltage between the conductor X-. and the head Y- remains large.

Wenn das elektrolumineszente Element EL., und der Speicherschalter M,. ausgeschaltet werden sollen, dann wird ein anderer Impuls, beispielsweise 80 V für 1,5 /usec, zwischen den Leiter X1. und den Leiter X._, gelegt. Dieser Im-When the electroluminescent element EL., And the memory switch M ,. should be switched off, then another pulse, for example 80 V for 1.5 / usec, is between the conductor X 1 . and the conductor X._, laid. This im-

IA IJjIA IJj

puls schaltet den Schwellwertschalter T.. wieder ein. Wenn der Schwellwertschalter eingeschaltet ist, dann wächst die Spannung über dem Speicherschalter M.. an, so daß der Speicherschalter M., wieder ausgeschaltet wird. Am Ende des Impulses wird der Schwellwertschalter T-. wieder ausgeschaltet. Die Intensität des durch das elektrolumineszente Element EL11 ausgestrahlten Lichts fällt ab, nachdem der Speicherschalter M11 und der Schwellwertschalter T11 ausgeschaltet werden.puls switches the threshold switch T .. back on. When the threshold switch is switched on, the voltage across the memory switch M .. increases, so that the memory switch M. is switched off again. At the end of the pulse, the threshold switch T-. turned off again. The intensity of the light emitted by the electroluminescent element EL 11 drops after the memory switch M 11 and the threshold switch T 11 are switched off.

Bei der zweiten Methode ist das Potential des Leiters Y1 gegenüber dem der Leiter X.. und X immer positiv. Während Perioden, in denen es nicht notwendig ist, mit einem der Schnittpunkte zwischen dem Leiter Y1 und den X-Leitern zu arbeiten, kann die Potentialdifferenz auf ungefähr 70 V verringert werden, damit keine ernsthafte Verringerung der Helligkeit des durch die elektrolumineszenten Elemente dieser Schnittpunkte ausgestrahlten Lichts durch einen Dauerbetrieb bei zu hoher Spannung auftritt.In the second method, the potential of the conductor Y 1 is always positive compared to that of the conductors X .. and X 1ß. During periods in which it is not necessary to work with one of the intersections between the conductor Y 1 and the X conductors, the potential difference can be reduced to approximately 70 V so that there is no serious reduction in the brightness of the electroluminescent elements of these intersections emitted light occurs due to continuous operation at too high a voltage.

Bei dieser zweiten Methode können alle Schnittpunkte außer demjenigen, welcher das elektrolumineszente Element EL11, den Speicherschalter M11 und den Schwellwertschalter T11 enthält, auf ähnliche Weise adressiert und gelöscht werden, wie für den das elektrolumineszente Element EL11, den Speicherschalter M11 und den Schwellwertschalter T11 In this second method, all intersection points except those containing the electroluminescent element EL 11 , the memory switch M 11 and the threshold switch T 11 can be addressed and deleted in a similar manner as for the electroluminescent element EL 11 , the memory switch M 11 and the threshold switch T 11

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umfassenden Schnittpunkt beschrieben wurde. Die Adressier- und Löschoperation für die elektrolumineszente Vorrichtung als gesamtes kann durch die Zeilenabtastmethode erfolgen.comprehensive intersection has been described. The address and erase operation for the electroluminescent device as a whole can be done by the line scan method.

Bei der anhand der Fig. 4 beschriebenen zweiten Methode sind die Lagen der Schwellwertschalter und der Speicherschalter an jedem Schnittpunkt vertauschbar. Beispielsweise können die Lage des Speicherschalters M,, mit der Lage des Schwellwertspeichers Τ.-, die Lage des Speicherschalters M. ρ mit derjenigen des Schwellwertschalters T12, die Lage des Speicherschalters Mp, mit derjenigen des Schwellwertschalters T2- und die Lage des Speicherschalters Mp2 mit derjenigen des Schwellwertschalters T22 vertauscht werden.In the second method described with reference to FIG. 4, the positions of the threshold value switch and the memory switch can be interchanged at each point of intersection. For example, the position of the memory switch M ,, with the position of the threshold memory Τ.-, the position of the memory switch M. ρ with that of the threshold switch T 12 , the position of the memory switch Mp with that of the threshold switch T 2 - and the position of the memory switch Mp 2 are swapped with that of the threshold switch T 22.

Weiterhin kann auch bei der zweiten Methode der in Fig. 4 dargestellte Schaltkreis umgewandelt werden. Dabei ist an jedem Schnittpunkt die Lage des elektrolumineszenten Elements mit der Lage des Speicherschalters vertauscht. Dies bedeutet für den in der Fig. 4 dargestellten Schaltkreis, daß die Lage des elektrolumineszenten Elements EL., mit der Lage des Speicherelements M1-, die Lage des elektrolumineszenten Elements EL-p mit der Lage des Speicherelements Mj2 und die Lage des elektrolumineszenten Elements EL22 mit der Lage des Speicherelements M22 vertauscht sind. Die Arbeitsweise ist dabei für jeden Schnittpunkt die gleiche, wie oben anhand der Fig. 4 beschrieben wurde. Dagegen 1st jedoch die Rolle der Leiter miteinander vertauscht. Es soll angenommen werden, daß es notwendig ist, das elektrolumineszente Element EL11 anzusteuern. Eine hohe Spannung (ungefähr 100 V) wird hierzu zwischen den Leiter Y. und den Leiter X1. gelegt. Die für die Umschaltung des Schwellwertschalters T., und des Speicherschalters M-. vom EIN-Zustand in den AUS-ZustandFurthermore, the circuit shown in FIG. 4 can also be converted in the second method. The position of the electroluminescent element is interchanged with the position of the memory switch at each intersection. For the circuit shown in FIG. 4, this means that the position of the electroluminescent element EL., With the position of the memory element M 1 -, the position of the electroluminescent element EL- p with the position of the memory element Mj 2 and the position of the electroluminescent element Elements EL 22 w ith the position of the storage element M 22 are swapped. The mode of operation is the same for each point of intersection, as was described above with reference to FIG. 4. On the other hand, however, the roles of the ladder are interchanged. It should be assumed that it is necessary to drive the electroluminescent element EL 11. For this purpose, a high voltage (approx. 100 V) is applied between the conductor Y. and the conductor X 1 . placed. The for switching the threshold switch T., and the memory switch M-. from the ON state to the OFF state

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benötigten Spannungsimpulse werden zwischen die Leiter Y1 und X1B gelegt. Der Leiter X1A wird im Hinblick auf den Leiter X.R immer auf positivem Potential gehalten.required voltage pulses are placed between the conductors Y 1 and X 1B . The conductor X 1A is always held at positive potential with respect to the conductor X. R.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils einer elektrolumineszenten Vorrichtung. Sie verdeutlicht die Herstellung des in der Fig. 4 dargestellten Schaltkreises. Ein Bildschirm 4 mit einer Vorderseite 4a und einer Rückseite 4b enthält eine zentrale Schicht 5» die aus einem elektrolumineszentem Leuchtstoffmaterial besteht, das wie oben beschrieben hergestellt wurde (d.h. es kann aus mit Kupfer und Mangan dotierten und in Polymethyl-Methacrylat suspendierten Zinksulfid bestehen). Das elektrolumineszente Material kann auf bestimmte aktive Bereiche der Schicht lokalisiert sein. Die Bereiche mit elektrolumineszentem Material stellen die elektrolumineszenten Elemente EL der Fig. 4 dar. Auf der einen Oberfläche der Schicht 5 ist ein Leiter 6 vorgesehen, welcher den gemeinsamen elektrischen Kontakt oder Punkt zwischen dem Element EL., und dem Schalter M11 der Fig. 4 bildet.Figure 5 shows a perspective view of part of an electroluminescent device. It illustrates the production of the circuit shown in FIG. A screen 4 with a front side 4a and a rear side 4b contains a central layer 5 »which consists of an electroluminescent phosphor material which has been produced as described above (ie it can consist of zinc sulfide doped with copper and manganese and suspended in polymethyl methacrylate). The electroluminescent material can be localized on certain active areas of the layer. The areas with electroluminescent material represent the electroluminescent elements EL of FIG. 4. On one surface of the layer 5, a conductor 6 is provided, which provides the common electrical contact or point between the element EL., And the switch M 11 of FIG. 4 forms.

In der Schicht 7 ist ein für einen Speicherschalter geeigneter Glasfestkörper abgeschieden. Dieser bildet den Schalter M1 in der Fig. 4. Die Schicht 7 befindet sich auf der oberen Seite des Leiters 6. Ebenso ist in der Schicht ein für einen Schwellwertspeicher geeigneter Glasfestkörper abgeschieden. Dieser bildet den Schalter T11 der Fig. 4. Die Schicht 8 befindet sich auf dem unteren Teil des Leiters Eine Elektrode 9, welche den Leiter X1A der Fig. 4 bildet, läuft waagrecht über den Bildschirm 4 auf der Seite der Schicht 5 und überquert die Schicht 7. Auf gleiche Weise läuft eine Elektrode 10, welche den Leiter X11-. der Fig. 4A solid glass body suitable for a memory switch is deposited in the layer 7. This forms the switch M 1 in FIG. 4. The layer 7 is located on the upper side of the conductor 6. A solid glass body suitable for a threshold value memory is also deposited in the layer. This forms the switch T 11 of FIG. 4. The layer 8 is located on the lower part of the conductor. An electrode 9, which forms the conductor X 1A of FIG. 4, runs horizontally over the screen 4 on the side of the layer 5 and crosses the layer 7. In the same way runs an electrode 10, which the conductor X 11 -. of Fig. 4

IiDIiD

bildet, waagrecht über den Bildschirm 4 auf der Seite derforms, horizontally across the screen 4 on the side of the

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Schicht 5 und überquert die Schicht 8. Eine Elektrode 11, die den Leiter Y1 der Fig. 4 bildet, befindet sich auf der Rückseite des Bildschirms 4 und läuft senkrecht über den Bereich, der auf der Vorderseite des Bildschirms 4 mit dem Leiter 6 bedeckt ist. Der Leiter 6 und die Elektroden 9, 10 können durch Ablagerung oder Niederschlagung von Molybdän gebildet werden, wobei zunächst die gesamte Oberfläche der Schicht 5 bedeckt wird (zuerst wird der Leiter 6 und dann werden die Elektroden 9, 10 gebildet) und dann die bekannten Foto- und Ätztechniken verwendet werden. Die Schichten 7 und 8 können durch eine Maske abgeschieden oder ganzflächig aufgebracht und mit Hilfe der bekannten Foto- und Ätztechniken bearbeitet werden. Die Elektrode 11 besteht aus einem durchsichtigen Material wie Zinnoxid.Layer 5 and crosses layer 8. An electrode 11, which forms the conductor Y 1 of FIG is. The conductor 6 and the electrodes 9, 10 can be formed by the deposition or deposition of molybdenum, first covering the entire surface of the layer 5 (first the conductor 6 and then the electrodes 9, 10 are formed) and then the known photo - and etching techniques are used. The layers 7 and 8 can be deposited through a mask or applied over the whole area and processed with the aid of the known photo and etching techniques. The electrode 11 is made of a transparent material such as tin oxide.

Der gesamte Bildschirm 4 (teilweise in der Fig. 5 nicht dargestellt) stellt die komplette Matrix (teilweise nicht dargestellt) der Fig. 4 dar. Die komplette Matrix wird durch Wiederholung der in der Fig. 5 dargestellten Anordnung über die gesamte Fläche des Bildschirms in identischer Weise gebildet. Im besonderen verlaufen die Elektroden 9, 10 und andere Paare von identischen Elektroden horizontal und bilden so alle X-Leiter der Matrix. Ebenso verlaufen die Elektrode 11 und andere Elektroden vertikal und bilden so die Y-Leiter der Matrix. Die Schichten 7 und 8 und andere identische Schichten bilden die Festkörperschalter, und andere, mit dem Leiter 6 identische Leiter bilden die gemeinsamen Kontakte (Punkte) zwischen jedem Festkorperschalter und jedem elektrolumineszenten Element.The entire screen 4 (partly not shown in FIG. 5) represents the complete matrix (partly not shown 4. The complete matrix is obtained by repeating the arrangement shown in FIG the entire surface of the screen is formed in an identical manner. In particular, the electrodes 9, 10 and others run Pairs of identical electrodes horizontally, thus forming all X-conductors of the matrix. The electrodes 11 also run and other electrodes vertically, forming the Y-conductors of the matrix. Layers 7 and 8 and others identical Layers form the solid-state switches, and other conductors identical to conductor 6 form the common contacts (Dots) between each solid state switch and each electroluminescent Element.

Der Bildschirm 4 kann dadurch abgeändert werden, daß die ganze Anordnung auf einem Substrat wie Glas gelagert wird. Die den Schwellwertschalter bildende Schicht 8 undThe screen 4 can be modified in that the entire arrangement is supported on a substrate such as glass will. The layer 8 and forming the threshold value switch

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alle übrigen, nicht dargestellten Schwellwertschalter können durch mit den bekannten Techniken abgeschiedene Dünnfilmkondensatoren ersetzt werden.all other threshold switches, not shown, can be replaced by thin film capacitors deposited by known techniques.

Im Betrieb wird Licht von der Rückseite 4b des Bildschirms 4 ausgesandt. Es wird auch von der Vorderseite 4a ausgesandt, wenn das Material des Leiters 6, der Schicht und der Elektrode 9 durchsichtig ist.In operation, light is emitted from the rear side 4b of the screen 4. It is also from the front 4a sent out when the material of the conductor 6, the layer and the electrode 9 is transparent.

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Claims (6)

2U96882U9688 PatentansprücheClaims ι l) Elektrolumineszente Vorrichtung, bei der eine erste Anzahl von Leitern mit einer zweiten Anzahl von Leitern eine Anzahl von Schnittpunkten bildet, bei der Jedem Schnittpunkt ein Bereich aus elektrolumineszentem und auf eine Steuerspannung ansprechenden Material zugeordnet ist und bei der Mittel zum Anlegen der Betriebsspannung an den Bereich aus elektrolumineszentem Material vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Schnittpunkte zwischen der ersten Anzahl von Leitern (Y1J Yp ···) unc* eier zweiten Anzahl von Leitern (X.., x;mJ X2A* X2B '''^ Paare bilden, wobei jedes Paar aus den Schnittpunkten eines Glieds der ersten Anzahl von Leitern (z.B. Y.) mit zwei Gliedern der zweiten Anzahl von Leitern (z.B. X1A> ^ir) besteht, daß der Bereich aus elektrolumineszentem Material (EL11, EL,p, ELp., ELp2 ...) auf Gleichspannung anspricht und elektrisch in Serie mit einem Pestkörper-Speicherschalter (M,,, M.?, Mp,, Mg2 ···) geschaltet ist, daß die Serienschaltung aus dem Bereich aus elektrolumineszentem Material (z.B. EL11) und aus dem Festkörper-Speicherschalter (z.B. M,,) zwischen einem ersten Leiter (z.B. Y1) und einem zweiten Leiter (z.B. X1A) angeordnet ist, daß eine elektrische Verbindung zwischen der Serienschaltung und einem dritten Leiter (z.B. X1B> X2B ·■··) vorgesehen ist, daß die Betriebsspannung in Form einer Gleichspannung zwischen den ersten und den zweiten Leiter angelegt wird, und daß für die elektrolumineszente Vorrichtung Mittel vorgesehen sind, um zwischen den ersten und den zweiten Leiter elektrische Impulse anzulegen, durch die der Festkörper-Speicherschalter zwischen seinem leitenden Zustand (EIN) und sperrenden Zustand (AUS) umschaltbar ist.ι l) Electroluminescent device in which a first number of conductors with a second number of conductors forms a number of points of intersection, in which each point of intersection is assigned an area of electroluminescent material responsive to a control voltage and in which means for applying the operating voltage the area are provided of electroluminescent material, characterized in that the intersections between the first number of conductors (Y 1 Y Yp ···) unc * eggs second plurality of conductors (x .., x; mJ x x * 2A 2B ''' ^ Form pairs , each pair consisting of the intersections of one link of the first number of conductors (e.g. Y.) with two links of the second number of conductors (e.g. X 1A > ^ ir), so that the area is made of electroluminescent material (EL 11 , EL, p, ELp., ELp 2 ...) responds to DC voltage and is electrically connected in series with a Pestkörper memory switch (M ,,, M .? , Mp ,, Mg 2 ···) that the Series connection from the area ch made of electroluminescent material (e.g. EL 11 ) and from the solid-state memory switch (e.g. M ,,) between a first conductor (e.g. Y 1 ) and a second conductor (e.g. X 1A ) is arranged that an electrical connection between the series circuit and a third conductor (for example X 1B > X 2B · ■ ··) is provided that the operating voltage is applied in the form of a DC voltage between the first and the second conductor, and that means are provided for the electroluminescent device to between the first and to apply electrical pulses to the second conductor, by means of which the solid-state memory switch can be switched between its conductive state (ON) and its blocking state (OFF). 209827/08^0209827/08 ^ 0 2U96882U9688 2. Elektrolumineszente Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leiter einem Glied der ersten Anzahl von Leitern und der zweite und dritte Leiter zwei
Gliedern der zweiten Anzahl von Leitern entsprechen.
2. Electroluminescent device according to claim 1, characterized in that the first conductor is one member of the first number of conductors and the second and third conductors are two
Links correspond to the second number of ladders.
J. Elektrolumineszente Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Leiter einem Glied der ersten Anzahl von Leitern und der erste und zweite Leiter zwei
Gliedern der zweiten Anzahl von Leitern entsprechen.
J. Electroluminescent device according to claim 1, characterized in that the third conductor is one member of the first plurality of conductors and the first and second conductors are two
Links correspond to the second number of ladders.
4. Elektrolumineszente Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Glieder der
zweiten Anzahl von Leitern parallel zueinander sind.
4. Electroluminescent device according to one of claims 1-3, characterized in that the two members of the
second number of conductors are parallel to each other.
5· Elektrolumineszente Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anzahl von
Leitern senkrecht zur zweiten Anzahl von Leitern angeordnet ist.
5 · Electroluminescent device according to one of claims 1-4, characterized in that the first number of
Ladders is arranged perpendicular to the second number of conductors.
6. Elektrolumineszente Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen der Serienschaltung und dem dritten Leiter einen
Pestkörper-Schwellwertschalter (z.B. T.,) enthält.
6. Electroluminescent device according to one of claims 1-5, characterized in that the electrical connection between the series circuit and the third conductor is a
Pest body threshold switch (e.g. T.,) contains.
7· Elektrolumineszente Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen der Serienschaltung und dem dritten Leiter
einen Kondensator enthält.
7 · Electroluminescent device according to one of claims 1-5, characterized in that the electrical connection between the series circuit and the third conductor
contains a capacitor.
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DE19712149688 1970-10-05 1971-10-05 Electroluminescent device Pending DE2149688A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2584520A1 (en) * 1985-07-03 1987-01-09 Sayag Electronic DISPLAY DEVICE HAVING A MATRIX ARRAY OF LIGHT SOURCES

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2584520A1 (en) * 1985-07-03 1987-01-09 Sayag Electronic DISPLAY DEVICE HAVING A MATRIX ARRAY OF LIGHT SOURCES
EP0210898A1 (en) * 1985-07-03 1987-02-04 Sayagvision Display device comprising a matrix array of luminescent light sources
US4942392A (en) * 1985-07-03 1990-07-17 Sayag Electronic Optical display device

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GB1361595A (en) 1974-07-30

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