DE2247469A1

DE2247469A1 - Nachrichtenspeicheranordnung, insbesondere lichtemittierende darbietungsanordnung

Info

Publication number: DE2247469A1
Application number: DE19722247469
Authority: DE
Inventors: Gordon Ross Fleming; Stanford Robert Ovshinsky
Original assignee: Energy Conversion Devices Inc
Current assignee: Energy Conversion Devices Inc
Priority date: 1971-10-01
Filing date: 1972-09-27
Publication date: 1973-04-05
Also published as: NL7213148A; FR2155481A5; GB1400814A; US3763468A; IT968523B; CA963555A; JPS4873029A; JPS5914757B2

Description

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R. Pose honrieder Dr. E. Roettner

8 München 30 ■<£ £ H / HO g

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Energy Conversion Devices, Inc., 1675 West Maple Road, Troy, Mich.48084 (V.St.A.)

Nachrichtenspeicheranordnung, insbesondere lichtemittierende Darbietungsanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nachrichtenspeicheranordnung, insbesondere lichtemittierende Darbietungsanordnung. Speziell bezieht sich die Erfindung auf nichtflüchtige Darbietungsanordnungen unter Verwendung von speicherndem Schwellenschaltmaterial, bei denen Muster (Bilder, Schriften o„dgl.) von Nachrichten, die an der Anordnung gebildet wurden, dauernd wahrnehmbar bleiben, auch wenn die Energiezufuhr unterbrochen wird, jedoch nach Belieben selektiv veränderbar sind«

Bisher werden bereits lichtemittierende Darbietungsanordnungen zur Schaffung selektiv änderbarer Darbietungsmuster hergestellt. Derartige Anordnungen lassen sich ohne weiteres in der Art von Matrizen herstellen und bilden an der Sichtfläche eines Darbietungsschirmes eine Vielzahl getrennter (diskreter)Lichtemissionselemente, die wahlweise entweder in beliebiger Reihenfolge oder der Reihe nach, Gruppe für Gruppe, beispielsweise zeilenweise oder spaltenweise, zur

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Bildung von Linienabtastmustern selektiv erregt werden. Solche Darbietungsanordnungen des oben beschriebenen Typs erfordern es jedoch im allgemeinen, daü ein Betriebspotential dauernd angelegt bleibt, damit das daran gebildete Muster in dem gewählten Zustand beharrt, und wenn das Betriebspotential von der Anordnung beseitigt wird, verschwindet das bis dahin vorhandene Darbietungsmuster zur Gänze· Daher muß auch jedes-mal, wenn das Betriebspotential an die -Darbietungsanordnung angelegt wird, eine dem darzubietenden Muster entsprechende.Signalnachricht aufgewendet werden, um gewünschte diskrete Teile des DarbietungsSchirmes selektiv anzuregen, um so das darzubietende Muster abermals zu reproduzieren. Dies bietet keinen großen Nachteil, wenn das Bedürfnis besteht, dieses an solchen Anordnungen gebildete Darbietungsmuster kontinuierlich und schnell zu ändern, indem beispielsweise nach Bedarf eine neue Darbietungssignalnachricht zur Wirkung gebracht wird. Wenn jedoch das an der Darbietungsanordnung zu bildende Darbietungsmuster das gleiche bleiben soll wie das bisherige, stellt die Notwendigkeit, der Anordnung eine neue Darbietungsmustersignalnachricht zu liefern, ein zeitraubendes und wenig wirksames Vorgehen dar. Außerdem ist es nahezu immer erforderlich, daß Darbietungsanordnungen bekannter Art mit dem Generator einer Darbietungsmustersignalnachricht dauernd verbunden bleiben,der die gewünschten* einzelnen lichtemittierenden Teile an der Darbietungsanordnung oder dem Schirm in regelloser Form oder der Reihe nach erregt· Dies bedeutet, daß für jede Darbietungsanordnung eine verhältnismäßig teuere Abtast- und Impuleerzeugungsvorrichtung noch zusätzlich zu den Einrichtungen zum Anlegen des Betriebspotentials an die Anordnung vorgesehen sein muß.

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Es kann möglich sein, solche nichtrflüchtige Speicherdarbietungsauordnungen zu schaffen, indem man verhältnismäßig teueres Magnetkern- oder Magnetfilm-Speichermaterial ^; verwendet» Ein solcher Versuch ist Je^⁰⁰I¹ nicht nur teuer, sondern erfordert auch die Herstellung-eines verhältnis maß dig sperrigen Darbi.etungsschirmes vie auch die Verwendung teuerer und komplizierter me^chanis eher und. elektrischer Einrichtungen für den Betrieb eines solchen pärbieturigsschirmeSo .""-,■-■ ,".-. '

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile lichtemittierender Darbietungsanordnungen der oben beschriebenen Gattung dadurch zu beseitigen, daß eine Darbietungsanordnung mit einem an der Anordnung gebildeten, nicht-flüchtigen -Speicher an jedem von zahlreichen getrennten (diskreten), lichtemittierenden Teilen des Darbietungsschirmes vorgesehen ist, so daß ein Darbietungsmuster im wesentlichen unverändert bleibt, selbs^ wenn das Betriebspotential entfernt wird.

Die Erfindung sphafft eine lichtemittierende Darbietungsanordnung, bei der die Einrichtung zum Bereitstellen 4er dem darzubietenden Muster entsprechenden Signalnachricht mit der Anordnung nur dann verbunden zu werden braucht, wenn ein darzubietendes Muster erstmalig daran gebildet wird oder geändert werden soll»

Die Erfindung schafft eine Darbietungsanordnung mit nicht-r flüchtigem Speicher, die verhältnismäßig einfach und billig herstellbar ist.

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Gemäß der Erfindung ist eine lichtemittierende Darbietungsanordnung vorgesehen, die mehrere Schaltungsleitungen in Abständen voneinander zur Bildung einer Anzahl von unr- , verbundenen Kreuzungspunkten aufweist, zwischen die je eine

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lichtemittierende Schaltung geschaltet ist, die wahlweise zwischen einem stabilen ^Einschaltzustand" und einem stabilen "Ausschaltzustand" umschaltbar ist, so daß ein beleuchtetes Darbietungsmuster gebildet wird. Jede der lichtemittierenden Schaltungen weist ein Lichtemissionselement auf, das. mit einer nicht-fluchtigen Halbleiterspeicher-Schwellenschaltvorrichtung zusammengeschaltet ist, die zwischen einem Strotnsperrzustand hohen Widerstandes und einem Stromleitungszustand niedrigen Widerstandes selektiv umschaltbar ist und deren genannte Zustände in dem die Speicherschwellenschal tvorrichtung bildenden Halbleitermaterial permanent erhalten bleiben, selbst wenn die Energiezufuhr beseitigt oder die Polarität vertauscht wird. Wenn zwischen der verwendeten Speicherschwellenschaltvorrichtung und der betreffenden, mit ihr verbundenen Lichtemissionsvorrichtung ein großer Impedanzunterschied besteht, ist eine Drückenschaltungsanordnung vorgesehen, die derartige Differenzen kompensiert und die eine Schwellenisoliereinrichtung aufweist, die verhindert, daß ungewünschte Lichtemissionsschaltungen durch Adressensignalnachrichten aktiviert werden· Im Falle, daß eine Schwellenisolationseinrichtung verwendet wird, kann diese die Form einer Neonlampe oder einer Galliumarseniddiode ο„dgl. haben und sowohl als Isoliereinrichtung als auch als Lichtemissionselement dienen. An der Darbietungsanordnung kann ein Darbietungsmuster entweder mit oder ohne Anlegen eines Betriebspotentiale gebildet werden, und die Darbietungsanordnung kann während unbe-

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grenzter Zeiträume aufbewahrt werden, ohne daß der Zustand des an der Anordnung gebildeten Darbietungsmusters beeinträchtigt wird.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt₀

Fig. 1 ist ein vereinfachtes Schema zur Veranschaulichung eines Ausschnittes aus der lichtemittierenden Darbietungsanordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Schema eines Beispiels einer Lichtsteuerschaltungi die an jedem Lichtemissionspunkt der Anordnung verwendet wird und aus einem Speicherelement und einem Lichtemissionselement besteht und keines zusätzlichen Isolierelementes bedarf;

Fig. 3 ist ein Schema eines anderen Beispiels einer Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltung zur Verwendung an jedem Lichtemissionspunkt der Anordnung, die außer den in Fig» 2 dargestellten Elementen ein Isolierelement zum Isolieren der Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltung von anderen Punkten der Vorrichtung aufweist;

Fig. h ist ein Schema eines weiteren Beispiels einer Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltung zur Verwendung an jedem Lichtemissionspunkt der Vorrichtung, bestehend aus einem Speicher-, einem Isolier- und einem Lichtemissionselement, die abweichend von Fig. 3 angeordnet sind;

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Figo 5 ist eine Strom-Spannungs-Kennlinie zur Veranschau-Iichung des Verhaltens einer Schwellenstromsteuervorrichtung vom Typ eines nicht-flüchtigen Speichers zur Verwendung gemäß der Erfindung;

Fig. 6 und 7 sind Strom-Spannungs-Kennlinien zur Veranschaulichung des symmetrischen Verhaltens der Schwellenstroms teuervorrichtung vom Typ eines nicht-flüchtigen Speichers zur Verwendung als Speicherelement entsprechend gewissen Gesichtspunkten der Erfindung;

Fig. 8 ist ein vereinfachtes Schema eines Teiles einer lichtemittierenden Speicheranordnung und der zugeordneten Spannungsquellen für die Erregung sowie für das Einstellen und Zurückstellen des Speichers unter Verwendung der Form einer Lichtsteuerungsschaltung gemäß Fig. 2 an jedem Lichtemissionspunkt der Vorrichtung;

Fig. 9 ist ein vereinfachtes Schema eines Teiles einer lichtemittierenden Darbietungsanordnung und der zugeordneten Spannungsquellen für die Erregung sowie für das Einstellen und Rückstellen des Speichers unter Verwendung der in Fig· 3 dargestellten Form einer Lichtsteuerungsschaltung an jedem Lichtemissionspunkt der Vorrichtung»

Fig.10 ist eine Strom-Spannungs-Kennlinie zur Veranschaulichung einer Schwellenstromsteuervorrichtung vom nicht-speichernden Typ zur Verwendung als Isolierelement in der Schaltungsanordnung gemäß Flg. 3 und hj

+ der Anordnung
++ des Verhaltens - 7 -

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1T und 12 sind Strom-Spannungs-Kennlinien'zur Veranschaulichung des symmetrischen Verhaltens von ' Schwellenstromsteuervorrichtungen vom" nieht-speichernden Typ; " ■'·

Fig. 13 ist ein vereinfachtes Schema eines Teiles einer lichtemittierenden Darbietungsanordnung und der ■■-... zugeordneten Spanhungsquellen für die Erregung der ,Vorrichtung und für das Einstellen und Rückstellen - des Speichers unter Verwendung der in FIg* k gezeigten Lichtsteuerungsschaltung an jedem Lichtemissionspunkt der Vorrichtung;

Figo 14 veranschaulicht einen Ausschnitt aus einer licht-

; . emittierenden Darbietungsanordnung gemäß der Er- ':'..:_ .· findung bei Darbietung mehrerer Zahlenzeichen; und

Fig. 15 ist eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung einer-Form einer Konstruktion einer .elektrolumineszenten Darbietungsanordnung unter Verwendung der Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltung gemäß Fig. 2. - . ■-.·;

Fig. 1 zeigt eine nicht-flüchtige, lichtemittierende Darbietungsanordnung 10 mit einer Anzahl von Lichtsteuerungs- und Emissionsschaltungen 12.'Jede dieser Schaltungen kann einfach, wie die Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltung 12a in Fig. 2, aus einem Speicherelement. 13 und einem lichtemittierenden Element 1^ bestehen, oder sie. kann, wie die, in Fig. 3 und h dargestellten Lichtsteuerungs- und

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-emissionsschaltungen 12b und 12c, noch zu beschreibende zusätzliche Elemente aufweisen. Die Lichtetauerungs- und -emissionsschaltungen 12a, 12b oder 12c sind räumlich in Zeilen und Spalten angeordnet und zwischen den Kreuzungspunkten oder Anschlüssen 15-15* (Fig. 3) zwischen den sich kreuzenden Zeilenschaltungsleitungen 20, 21, 22, 23, 2k und 25 usw. und Spaltenschaltungsleitungen 26, 27, 28, 29· 30 und 31 usw. geschaltet. In manchen Fällen, beispielsweise in dem gemäß Fig. 2 und 3, sind die Lichtemissions- und Speicherelemente jeder Schaltung 12 in Reihe zwischen die Schaltungsanschlüsse 15-15* geschaltet, und in anderen Fällen, beispielsweise dem gemäß Fig. k_t können andere Schaltungsanordnungen vorgesehen sein. Die Lichtemissionselement θ können getrennte Elemente, beispielsweise Neonröhren, lichtemittierende Dioden oder Glühfäden oder Teile einer einstückigen Schicht oder eines Körpers, beispielsweise einer Schicht aus elektrolumineszentem Material, einem Flüssigkristall, einer Plasmazelle o.dgl. sein· (Der Ausdruck "Lichtemissioneelement¹¹ soll Elemente umfassen, die unter Anregung einer Spannung oder eines Stromes Licht erzeugen, oder Elemente, die die einen Beobachter erreichende Lichtmenge verändern, indem sie beispielsweise die Reflexionsfähigkeit oder Durchlässigkeit gegenüber Licht ändern, das von einer fremden Lichtquelle darauf gerichtet wird, je nach dem, ob eine Erregerspannung oder ein Erregerstrom darauf zur Einwirkung gebracht wird oder nicht.)

Die Darbietungsanordnung 10 ist von besonderem Vorteil, wenn das daran zu bildende, dargebotene Bild vom Zeit zu Zeit, in verhältnismäßig langen oder kurzen Zeitabständen, die in Minuten, Stunden oder Tagen gemessen werden können,

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geändert werden soll« ("Beispielsweise könnte die Darbietungsanordnung für die Darbietung iron Nachrichten über An- und Abflug in Flughäfen nützlich sein«,) Die Darbietungsanordnung wird im Gebrauch kontinuierlich von einer Erregerspannungsquelle 32 gespeist, die nur diejenigen Lichtemissionselemente anregt, die Speicherelementen zugeordnet sind, die in einen Lichtemissionszustand versetzt sind (der ein Zustand hohen oder niedrigen Widerstandes sein kann, je nach dem, ob das Speicherelement mit dem Lichtemissionselement in Reihe oder parallel geschaltet ist)₀ Die von der Erregerspannungsquelle 32 gelieferte Spannung kann zur Einwirkung auf die Darbietungsanordmmg gebracht werden,-indem sie an die Schaltungsanschlußpünkte 15-15* angelegt wird, wie dies bei den Ausführungsbeispielen gemäß Figo 2 und 3 der Fall ist, oder sie kann in anderer Weise zur Einwirkung gebracht werden, beispielsweise über Brücken- und Transformatorschaltungen, wofür die noch zu beschreibende Ausführungsform gemäß Fig« h ein Beispiel ist. Die bei den in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen auf der Anordnung dargebotenen Nachrichten werden verändert, indem die Spannung einer Speicher©le"*©^'fc~EiiiS'fc©H- und/oder -rückstellspannungsquelle 33 momentan an das gewählte Paar oder die gewählten Paare von Anschlußpunkten 15—15 * angelegt wird, indem eine ausgewählte Zeilen- und Spaltensehalteinrichtung 34-1, 34-2, usw. und 35-1„ 35-2 uswo geschlossen (eingeschaltet) wird, die zwischen die betreffende Zeilenschaltungsleitung 2Q-25 bzw© Spaltenschaltungsleitung 26-31 und die Spannungsquelle 33 eingeschaltet ist. Wenn ein Speicherelement mit einem Lichtemissionselement in Reihe geschaltet ist, wie bei den zu beschreibenden Ausführungsbeispielen der Erfindungs, ist der eingestellte Zustand oder Lichtemissionszustand des Speicher-

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elementes ein Zustand niedrigen Widerstandes, bei dem der größte oder ein wesentlicher Teil der Ausgangsleistung einer Erregerspannungsquelle 32 an das zugeordnete Lichtemissionselement angelegt wird, um an dem Beobachtungspunkt desselben an der Vorderseite der Darbietungsanordnung Licht zu erzeugen, und der zurückgestellte Zustand des Speicherelementes ist ein Zustand verhältnismäßig hohen Widerstandes, bei dem an das Lichtemissionselement nur ein unbedeutender Anteil der Ausgangsleistung der Erregerspannungsquelle 32 angelegt wird, so daß an der Vorderseite der Anordnung nur wenig oder kein Licht erscheint. Insbesondere jedoch, wenn ein Lichtemissionselement als in variabler Weise Licht reflektierendes oder Licht durchlassendes Element wirkt kann das Vorhandensein eines wesentlichen Anteils der Ausgangsleistung der Erregerspannungsquelle 32 an dem Lichtemissionselement zur Folge haben, daß das Licht in der Vorderseite der Anordnung verschwindet.

Bei dem in Fig.. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird zum Einstellen eines Speicherelementes in seinen lichterzeugenden Zustand niedrigen Widerstandes eine gegebene Zeilen- und Spaltenschalteinrichtung momentan geschlossen, um eine Einstellspannung aus der Speichereinsteil- und -rückstellspannungsquelle 33 zur Einwirkung auf das betreffende Speicherelement zu bringen und dieses in seinen stabilen Zustand niedrigen Widerstandes zu schalten,

32 in dem die Erregerspannungsquelle eine ausreichende Spannung an das Lichtemissionselement "\k liefert, um dieses zu erregen. Ein Speicherelement kann aus seinem Zustand niedrigen Widerstandes in seinen ursprünglichen Zustand hohen Widerstandes zurückgestellt werden, indem die betreffende Zeilen- und Spaltenschalteinrichtung momentan eingeschaltet wird und

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somit auf das Speicherelement momentan ein geeigneter Rückstallstrom zur Wirkung gebracht wird. Wie bereits angedeutet, bleibt, wenn ein Speicherelement einmal auf einen Zustand eines gegebenen hohen Widerstandes eingestellt bzwe gegebenen niedrigen Widerstandes zurückgestellt ist, dieser Widerstandszustand unbegrenzt bestehen, selbst wenn die Vorrichtung von sämtlichen Spannungsquellen getrennt wird, so daß also eine nicht-vergängliche Darbietungsanordnung erhalten wird»

Wenn ein gegebenes Muster von eingestellten Speicherelementzuständen in der Anordnung festgelegt wurde, kann also die Speicherelement-Einstell- und -rückstellspannungsquelle 33 und die (nicht dargestellte) Steuereinrichtung für die Schalteinrichtungen 34-1, 34-2 usw. und 35-1, 35-2 usw« von der Darbietungsanordnung 10 getrennt werden und für andere Darbietungsanordnungen verfügbar gemacht werden, bis eine weitere Änderung des darzubietenden Musters oder Bildes usw· gewünscht wird. Das Speicherelement, das einen Teil jeder Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltung 12 bildet, ist ein nicht-flüchtiges Speicherelement, das in seinem eingestellten bzw. rückgestellten Zustand verbleibt, wenn sämtliche Spannungsquellen von ihm getrennt werden·

Jede der Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltungen sollte irgendein Trenn- oder Isolierungselement zum Trennen jeder Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltung 12 von anderen ähnlichen Schaltungen in der Anordnung aufweisen, damit Kurζschlußpfade vermieden werden, die das Einstellen eines Speicherelementes einer ausgewählten Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltung verhindern. Bei der-in Fig. 2 dargestellten

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Ausrührungsform der Erfindung bildet das Lichtemiesionselement 14 selbst nicht nur ein Lichtemissioneelement, wie in dem Fall, in dem das Lichtemissionselement eine Neonröhre öder eine lichtemittierende Diode ist, sondern außerdem ein Trennelement· Wenn die Speicherelementeinstellspannung eine lange Anstiegszeit hat, wie im Fall einer sinusförmigen Wellenform von verhältnismäßig niedriger Frequenz, kann ein kapazitives Lichtemissionselement, beispielsweise ein elektrolumineszentes Material, eine ausreichende elektrische Impedanz bieten, um als Isolier- oder Trennelement in der Darbietungsanordnung zu wirken. Vorzugsweise sind die Lichtemissionselemente verschiedene Teile einer einzigen elelctrolumineezenten Schicht und die genannten Speicherelemente verschiedene Teile einer Schicht aus Speichermaterial, die als dünner Film auf der Schicht aus elektroluminszentem Material angebracht ist· Elektrische Anschlüsse an die verschiedenen Teile dieser Schichten können durch dünne Leitungen aus durchsichtigem leitfähigem Material hergestellt sein, die sich über die sichtbare Außenfläche der elektrolumineszenten Schicht erstrecken und die die oben beschriebenen Zeilenleitungen und Spaltenleitungen bilden, und aus Leitungen aus leitfähigem Material, die über der Schicht aus speicherfähigem Halbleitermaterial angebracht oder mit diesem verbunden sind und sich unter rechtem Winkel zu den ersteren Leitungen aus leitfähigem Material erstrecken und mit diesem eine Gittermatrix bilden, wie in Fig. 15 gezeigt und im folgenden noch eingehend beschrieben. Es ist ersichtlich, daß sich bei diesem Aufbau eine sehr einfache, gedrungene und billige Darbietungsanordnung ergibt.

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Das Speicherelement 13 jeder Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltung 12 ist vorteilhafterweise eine speichernde
Schwellenschaltvorrichtung, wie die in der US-PS 3 271 (Stanford Ovshinsky) als "Hi Lo device" beschriebene Vorrichtung. Eine solche speichernde Schwellenschaltvorrichtung weist eine Schicht aus Speichermaterial auf, von. der
ausgewählte Teile durch eine physikalische Strukturänderung zwischen mindestens zwei !Stabilen. Zustäradan umschaltbar sind. Dieses Material befindet sich normalerweise in dem einen dieser Strukturzustände und ist durch Einwirkung von
Energie, beispielsweise Licht, Wärme, elektrischer Feldenergie, (mechanischer) Spannung o_odgl_o oder e.iner Kombination einer oder mehrerer dieser Energieformen in einen anderen Strukturzustand umschaltbar., Diese physikalischen Strukturänderungen können beispielsweise Formänderungen, Änordnungsänderungen oder Lageänderungen in der Organisation oder
Anordnung von Atomen oder Molekülen in dem Speichermaterial sein. Typische Form-, Anordnungs-= und Lage änderungen sind unter anderem Änderungen aus einem allgemein amorphen
Zustand in einen geordneteren oder kristallinartigen Zustand, der verschiedene kristalline Zustände einschließen kann, oder Umkehrungen dieser Änderungen.; Änderungen aus einer kristallinen Form in eine andere kristalline Form; Änderungen des Grades der Kristallbildung; Änderungen in der relativen Ausrichtung der Moleküle oder deren Segmente; Änderungen in intramolekularen Bindungen o_odgl_e| Auffaltung, Verwindung, Verdichtung, Streckung oder andere Änderungen der Form oder Geometrie der Moleküle; Öffnung und Schließung molekularer Ringstrukturen oder sonstiges Aufbrechen von Molekülketten; Anhängen von Molekülketten; Änderungen in.

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der durchschnittlichen Länge von Molekülketten, beispielsweise hervorgerufen durch Wickeln oder Abwickeln; Wandern von Atomen oder Molekülen von einem Ort zum anderen, einschließlich gegenseitig abhängiger und unabhängiger Bewegung benachbarter Atome oder Moleküle; Schaffung oder Beseitigung von Hohlräumen in dem Speichermaterial, Kontraktion oder Expansion des Speichermaterials, Aufbrechen oder Bildung von Bindungen zwischen Atomen oder Molekülen und Kombinationen eines oder mehrerer der obigen Phänomene, Zusätzlich zu diesen physikalischen Strukturänderungen können eine oder mehrere Komponenten eines gegebenen Speichermaterials, beispielsweise in kristalliner oder amorpher Form, aus dem Material ausgefällt werden. Die Änderungen können im wesentlichen innerhalb einer Ordnung in kurzen Bereichen stattfinden, bei der immer noch ein im wesentlichen ungeordneter und allgemein amorpher Zustand herrscht, oder die Änderungen können von einer Ordnung in kurzen Bereichen zu einer Ordnung in langen Bereichen auftreten, bei denen schon ein kristalliner Zustand geschaffen werden'könnte. Derartige physikalische Strukturänderungen, die von subtiler Art sein können,ruf en drastische Änderungen in feststellbaren Eigenschaften des Speichermaterials, beispielsweise des elektrischen Widerstandes hervor.

Im Interesse eines besseren Verständnisses der elektrischen Eigenschaften einer speichernden Schwellenschaltvorrichtung der in der genannten US-PS offenbarten Gattung sind in Fig· 5, 6 und 7 die Strom-Spannungs-Kennlinien der Vorrichtung veranschaulicht. Diese speichernde Schwellenschaltvorrichtung 13 ist von symmetrischer Betriebsweise, sie sperrt den Stromdurchgang im wesentlichen in gleichem Maß in beiden

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Richtungen und sie leitet Strom im wesentlichen in gleichem Maß in beiden Richtungen, und das Umschalten zwischen dem Sperrzustand und dem Leitfähigkeitszustand erfolgt äußerst schnell. Wenn sich die Vorrichtung 13 in ihrem Sperrzustand von normalerweise hohem Widerstand befindet und wenn daran eine Spannung verhältnismäßig lange (mindestens von ca. 1 bis 100 ms) angelegt wird, ergibt sich eine Strom-Spannungs—Kennlinie entsprechend der Kurve 50 gemäß Fig. 5» nach der der elektrische Widerstand der Vorrichtung hoch ist und den Durchtritt von elektrischem Strom im wesentlichen sperrte Wenn die angelegte Spannung einen Schwellenwert VT erreicht, sinkt der bis dahin hohe elektrische Widerstand der Speicherschwellenschal t vor richtung im wesentlichen augenblicklich in mindestens einem Pfad durch das Halbleitermaterial, das die Vorrichtung bildet, auf einen niedrigen Wert, und dieses im wesentlichen augenblickliche Umschalten wird durch den Kurvenabschnitt 51 veranschaulicht* Um die Vorrichtung 13 in ihren stabilen "Einschaltzustand*' oder Zustand niedrigen elektrischen Widerstandes einzustellen, muß dann der Strom durch die Vorrichtung 40 während einer Zeitspanne (d.h_e während mindestens von 1 bis 100 ms), dauernd aufrechterhalten werden, und der niedrige elektrische Widerstand ist um viele Größenordnungen kleiner als der hohe elektrische Widerstand der Vorrichtung. Der Leitfähigkeitszustand wird durch die Kurve 52 veranschaulicht, und es ist zu bemerken, daß die Strom-Spannungs-Kennlinie im wesentlichen dem Ohmschen Gesetz folgt. Mit anderen Worten, der Strom wird im wesentlichen entsprechend dem Ohmschen Gesetz geleitet, wie die Kurve 52 es andeutet. Xn diesem Leitfähigkeitszustand niedrigen Widerstandes hat das Halbleitermaterial,

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das die Speicherschwellenschaltvorrichtung bildet, einen vernachlässigbar geringen Spannungsabfall in der Größenordnung eines kleinen Bruchteiles des Spannungsabfalles der Vorrichtung in deren Sperrzustand hohen Widerstandes.

In dem Naß, in dem die angelegte Spannung vermindert wird, sinkt der Strom entlang der Kurve 52 und erreicht 0, wenn die Spannung auf 0 abnimmt· Die Speicherschwellenschaltvorrichtung 13 ist also ein nicht-flüchtiger Speicher, denn sein Zustand niedrigen Widerstandes bleibt aufrechterhalten, selbst wenn der Strom bis 0 abnimmt oder sogar umgepolt wird, und dieser Zustand niedrigen Widerstände* bleibt bestehen, bis die Vorrichtung in der im folgenden beschriebenen Weise in ihren Sperrzustand hohen Widerstandes zurückversetzt wird. Die Lastlinie der Schaltung, mit der die Speicherschwellenschaltvorrichtung 13 verbunden ist, ist durch die Kurve 53 veranschaulicht, und diese ist im wesentlichen parallel der Schaltkurve 51. Wenn ein Stromimpuls (d.h. ein Strom mit einer kurzen Anstiegszeit und einer verhältnismäßig kurzen Dauer, beispielsweise in der Größenordnung von 1 bis 10 mm) oberhalb eines gegebenen Wertes aaf die Speicherschwellenechaltvorrichtung 13 ausgeübt wird, wird die Schwellensehaltvorrichtung vom speichernden Typ aus ihrem Zustand niedrigen Widerstandes in ihren Zustand hohen Widerstandes zurückversetzt, wie dies durch die Kurve 50 angedeutet ist. Die Speicherechwellenschal tvorr ich tung 13 bleibt nun in ihrem Zustand hohen Widerstandes, bis sie durch abermaliges Anlegen einer Spannung, die mindestens gleich der Schwellenspannung VT ist, während einer angemessenen Zeitdauer wieder in ihren Zustand niedrigen Widerstandes umgeschaltet wird·

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Bei Wechselstrombetrieb (d_oh_o bei Betrieb mit einer Spannung, deren Polarität entsprechend einer Sinuswelle oder einer Quadratwelle wechselt) liegt die Strom-Spannungs-Kennlinie der gegenüberliegenden oder negativ gehenden Halbperiode im gegenüberliegenden oder dritten Quadranten (Fig» 5) und ist von gleicher Form. Der Wechselstrombetrieb der speichernden Schwellenschaltvorrichtung 40 ist in Fig_o 6 und 7 veranschaulicht» Figo 6 zeigt die Vorrichtung in ihrem Zustand hohen Widerstandes, in dem der Maximalwert der Wechselspannung niedriger als die Schwellenspannung VT der Vorrichtung ist, und der Zustand hohen Widerstandes ist durch die fast horizontale, geringfügig geneigte Kurve 5O-5O in .beiden Halbperioden veranschaulicht _s in denen die Vorrichtung den Durchtritt von Strom in beiden Richtungen im wesentlichen in gleichem Maß sperrt_o Wenn der Maximalwert der angelegten Wechselspannung über die Schtvellenspannung der Speicherschwellenschaltvorrichtung 13 steigt, wird die Vorrichtung im wesentlichen augenblicklich in den leitfähigen Zustand zurückgeschaltet, der durch die steilen Kurven 52-52 (Fig„ 7) veranschaulicht ist, und nach einer kurzen Dauer des Stromdurchganges bleibt die Vorrichtung in diesem leitfähigen Zustand ohne Rücksicht auf die Verminderung des Stromes auf 0 oder ohne Rücksicht auf die Umkehr der Stromrichtunge

Fig. 8 zeigt die bevorzugte Art des Einsteilens und Rückstellens ausgewählter Speicherschwelienschaltvorrichtungen 13 einer beliebigen Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltung 12a, bei der das Lichtemissionselement 14 ein kapazitives Element, wie ein elektrolumineszentes Elemönt ist. Wie dargestellt, besteht die Speichereinsteil- und -rückstell-

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Spannungsquelle 33» die in Fig„ T durch ein einziges Kästchen dargestellt ist, getrennten Signalgeneratoren für das Einstellen und Rückstellen des Speichers. Der Speichereinstellsignalgenerator hat einen Generatorab-^ schnitt 33a, der, wie dargestellt, eine langsam ansteigende Wellenform, wie eine Sinuswellenform Ws von niedriger Frequenz, erzeugt, die an eine gewählte Zeilenschaltungsleitung der Anordnung angelegt wird, und einen Generatorabschnitt 33a', der eine ähnliche sinusförmige Wellenform Ws¹ erzeugt, die gegenüber der Wellenform Ws um 180

phasenversetzt ist und die an eine gewählte Spaltenschaltungsleitung der Anordnung angelegt wird· Die Wellenformen Ws und Ws* haben also zu jedem gegebenen Zeitpunkt eine entgegengesetzte Polarität in bezug auf eine Bezugsspannung, beispielsweise Erdspannung.

Die durch die Wellenformen Ws und Ws' angedeuteten Speicherelement eins tellspannungen werden der gewählten Zeilenleitung und der gewählten Spaltenleitung durch die genannten, den Zeilenschaltungsleitungen zugeordneten Schalteinrichtungen 3^-1, jh-2 usw. bzw. durch die den Spaltenschaltungsleitungen zugeordneten Schalteinrichtungen 35-1, 35-2 usw. gleichzeitig zugeführt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Ausgang des Generatorteiles 33a mit den Eingangsklemmen oder -anschlüssen Nr. 1 der Schalteinrichtungen 3^-1, 3^-2 usw. der Zeilenschaltungsleitung und der Ausgang des Generatorteiles 33a¹ mit den Eingangs-

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anschlüssen der Schalteinrichtungen 35-1» 35-2 usw. der Spaltenschaltungsleitungen gekoppelt wird« Ein Computer oder eine andere Steuereinrichtung (nicht dargestellt)

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steuert eine Strompfadrichteinrichtung jeder dieser Sehalteinrichtungen, die sehematisch als die beweglichen Pole 3^a und 35a eines einpoligen Umschalters veranschaulicht sind, die den Ausgang des Generatorteiles 33a bzw· 33a¹ mit der gewählten Zeilen- bzw· Spaltenschaltungsleitung koppeln«

Der Speicherrückstellgenerator hat einen Teil 33b, der einen schmalen Stromimpuls Wr von einer Polarität erzeugt, und einen Generatorteil 33b¹, der einen schmalen Stromimpuls Wr¹ entgegengesetzter Polarität erzeugt· Diese Generatorteile 33b und 33b¹, die mit je einem zugeordneten Eingangsanschluß Nr₁ 2 der Schalteinrichtung der Zeilenbzw ₀ Spaltenschaltungsleitung verbunden sind, erzeugen diese Stromimpulse in einer kapazitiven Last, beispielsweise in-dem sie, wenn die Lichtemissionselemente 14 kapazitive Elemente sind, Spannungen mit quadratischer oder rechteckiger Oberflanke oder mit schnellem Anstieg erzeugen, die der gewählten Zeilen- bzw« Spaltenschaltungsleitung über die Eingangs anschlüsse Nr.. 2 der Schalteinrichtungen der Zeilen bzw« Spaltenschaltungsleitungen zugeliefert werden«

Die effektive Amplitude der an einer gewählten Lientsteuerungsund-emissionsschaltung 12a angelegten Spannungen ist die Summe der Ausgangsspannungen der Speichereinstell- und -rückstellgeneratorteile. Der Anteil der resultierenden Spannung, die von den Speichereinstellgeneratorteilen 33a und 33b erzeugt wird und an einer ausgewählten Speicherschwellenschal tvorrichtung 13 erscheint, wenn die Spannungswellenformen Wr und ¥r< Sinuswellenformen sind, hängt von

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den relativen Wechselstromlmpedanzen der Speicherschwellenachaltvorrichtungen 13 und von dem kapazitiven elektrolumineszenten Element lh ab* Venn eine Speicherschwellenschal tvorrichtung 13 im Zustand hohen Widerstandes einen Widerstand hat, der wesentlich geringer ist' als die Wechselstromimpedanz des elektroluminszenten Elementes 14, muß die Summe der Wellenformen Ws und Ws' offenbar weit größer sein als der tatsächliche Schwellenspannungswert der SpeicherschwellenschaltTorrichtung 13*

Die ErregerSpannungsquelle 32 zum Anregen der Darbietungsanordnung 10 ist in Pig· 8 als Quelle einer sinuswellenförmigen Spannung dargestellt, deren entgegengesetzte Anschlüsse über je einen Schalter 5^ bzw. 56 mit den verschiedenen Zeilen- bzw. Spaltenschaltungsleitungen verbunden sind, so daß nach entsprechender Einstellung bzw· Rückstellung der Speieherschwellenschaltvorrichtungen 13 an den verschiedenen Kreuzungepunkten der Vorrichtung auf verschiedene Zustände hohen bzw· niedrigen Widerstandes zur Erzielung des gewünschten Darbietungsmusters von jenen Punkten der Darbietungsanordnung, deren Speicherschwellenschal t vor richtungen in ihren Zustand* niedrigen Widerstandes geschaltet sind, Licht emittiert wird. Der Ausgang der Erregerspannungsquelle 32 muß natürlich von einer Größe und Wellenform sein, die in den eingestellten Speicherschwellenschaltvorrichtungen keinen Rückstellstrom hervorruft.

Wenn der Widerstand der Speicherschwellenschaltvorrichtung 13 in deren Zustand hohen Widerstandes weit geringer ist

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als die Impedanz des elektrolumxneszenten Elementes Ih₉ ergeben sich an dem elektroluinineszenten Element beim Umschalten der Speicherschwellenschaltvorrichtung 13 aus ihrem ursprünglichen Zustand hohen Widerstandes in ihren Zustand niedrigen Widerstandes nur mäßige Spannungsänderungen. Es ist wünschenswert, daß diese kleine Spannungsänderung an dem elektrolumxneszenten Element 14 eine Lichtintensitäts-

änderung von einer praktisch wahrnehmbaren zu einer verhältnismäßig hellen Lichtintensität erzeugt_o Diese Wirkung kann erzielt v/erden, wenn das elektrolumineszente Material„ aus dem das elektroluminessente Element 14 gebildet ist, eine nicht lineare Spannungs- Lichtstrom-Kennliinti© hat, so daß geringfügige Änderungen der angelegten Spannung erhebliche Änderungen des. abgegebenen, relativen Lichtstroms hervorrufen»

Wenn das Lichtemissionselement einer Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltung keine ausreichende isolierende Impedanz hat, um die Entstehung sperrender Nebenschlußpfade parallel zu einer gewählten Lichtsteuerungs- und -eraissionsschaltung zu verhindern, kann ein getrenntes laolierelement, beispielsweise eine SchwellenschaItvorrichtung 36 (Fig. 3) vom nicht speichernden Typ mit dem nichtisolierenden Lichtemissionselemeiit 14 zusätzlich in Reihe geschaltet werden, und dieses kann ein Glühfaden niedrigen Widerstandes oder ein Elektrolutnineszenzelement sein₉ wenn Einstellspannungen mi^fc steiler Anstiegflanke verwendet werden. Eine solche Schwellenschaltvorrichtung vom nichtspeichernden Typ ist in der genannten US-PS 3 271 591 beschrieben. Eine solche Vorrichtung ist grundsätzlich eine

— 22 — + nicht

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solche, die plötzlich in einen Zustand niedrigen Widerstandes umgeschaltet wird, wenn die daran angelegte Spannung eine gegebene Schwellenspannung Überschreitet, und bei der dieser Zustand andauert, bis der Stromfluß durch die Vorrichtung unter einen gegebenen Mindeststrotnhaltewert sinkt.

Im Interesse eines besseren Verständnissee der elektrischen Eigenschaften der bevorzugten Schwellenschaltvorrichtung 36 vom nicht speichernden Typ wird im folgenden auf Fig. 10 bis 12 bezug genommen. Fig. 10 ist ein I-V-Diagramm zur Veranschaulichung des Gleichstrombetriebes der nicht speichernden Stromsteuervorrichtung 36, Wenn die Vorrichtung 36 sich normalerweise in ihrem Sperrzustand hohen Widerstandes befindet und daran eine Gleichspannung angelegt wird und gesteigert wird, gilt die Kurve 59 des Strom-Spannungs-Diagramms der Vorrichtung, der elektrische Widerstand der Vorrichtung ist hoch und sperrt im wesentlichen den Stromdurchgang. Wenn die Spannung auf einen Schwellenwert.gesteigert wird, sinkt der elektrische Widerstand des die Vorrichtung bildenden Halbleitermaterials im wesentlichen augenblicklich von dem hohen Wert in mindestens einem Pfad durch die Vorrichtung auf einen niedrigen Wert des elektrischen Widerstandes, und dieses augenblickliche Umschalten ist durch den Kurvenabschnitt 00 angedeutet. Nun herrscht ein niedriger elektrischer Widerstand oder ein leitfähiger Zustand, bei dem Strom durch die Vorrichtung 36 geleitet wird und an die mit ihr in Reihe geschaltete speichernde Schwellenschaltvorrichtung 13 eine Schwellenspannung angelegt wird. Der niedrige

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elektrische Widerstand der nicht-speicfaernden Schwellenschal tvorrichtung ist um viele Größenordnungen geringer als ihr hoher Widerstand· Der Leitfähigkeitszustand ist durch den Kurvenabschnitt 62 veranschaulicht, und es ist zu bemerken, daß die Strom-Spannungs-Kennlinie im wesentlichen linear verläuft und die Spannung im wesentlichen ohne Rücksicht auf Erhöhung oder Verminderung der Stromstärke im wesentlichen konstant ist« Mit anderen Worten, der Strom wird bei im wesentlichen konstanter Spannung geleitet· In dem leitfähigen Zustand niedrigen Widerstandes hat das die nicht speichernde Schaltvorrichtung 36 bildende Halbmaterial einen Spannungsabfall, der ein geringfügiger Bruchteil, des Spannungsabfalls in ihrem Sperrzustand hohen Widerstandes unter der Schwellenspannung oder in deren Nähe ist.

In dem Maß, in dem die an die nicht speichernde Schwellenschal tvorrichtung 36 angelegte Spannung vermindert wird, sinkt der Strom entsprechend der Kurve 62, und wenn der Strom unter einen Mindeststromhaltewert sinkt, kehrt.der elektrische Widerstand in dem leitfähigen Pfad oder den Pfaden durch das die Vorrichtung bildende Halbleitermaterial augenblicklich auf den hohen Wert zurück, wie dies durch den Kurvenabschnitt 58 veranschaulicht wird, und der Sperrzustand hohen Widerstandes wird wieder hergestellt· Mit anderen Worten, um die nicht speichernde Schwellenschal tvorrichtung 36 in ihrem leitfähigen Zustand zu halten, ist ein Mindeststromhaltewert erforderlich, und wenn der Strom unter einen Mindeststromhaltewert sinkt, kehrt der elektrische Widerstand, der bis dahin gering ist, wieder zu seinem hohen Wert zurück«

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Fig· 9 zeigt, in welcher Weise die Licht steuerung··» und -emiasioneschaltung 12b gemäß Fig. 3 gesteuert wird· Die Darbtetungsanordnung gemäß Fig. 9 ist ähnlich der Darbietungsanordnung gemäß Fig. 8, nur sind hier Speichereinstellgeneratorteile 33A und 33A» vorgesehen, die Ausgangs spannungen von anderen Wellenformen Wsa und Wsa* erzeugen als die Speichereinstellgeneratorteile 33a und 33a* in Fig. 8. Die Wellenformen Wsa und Wsa¹ der Speichereinstellspannung sind nicht, wie die Wellenformen Ws und Ws¹ mit sanft ansteigender Flanke sondern als Impulse mit rechteckiger Oberflanke dargestellt, und die Summe der Amplituden der Spannungswellenformen Wsa und Wsa' mit rechteckiger Oberflanke müssen einen Wert haben, der das Zünden (plötzliche Umschalten) der speichernden Schwellensehaltvorrichtung 13 und der nicht speichernden Schwellenschaltvorrichtung "}6 bewirkt. Die nicht speichernde Schwellenschaltvorrichtung 36 ist eine der Speicherschwellenschaltvorrichtung 13 nur in der einen Hinsicht ähnliche Vorrichtung, daß das Anlegen einer Spannung oberhalb eines gegebenen Schwellenspannungswertes die Vorrichtung aus ihrem normalen Zustand hohen Widerstandes in einen Zustand niedrigen Widerstandes überführt. Der Zustand niedrigen Widerstandes der nicht speichernden Schwellenschaltvorrichtung 36 bleibt jedoch nur so lange bestehen, wie Strom mit einer Stromstärke oberhalb einer gegebenen Größe weiterhin hindurchfließt· Wenn die Widerstände der speichernden Schwellenschaltvorrichtung 13 und der nicht speichernden Schwellenschaltvorrichtung 36 im Zustand hohen Widerstandes von gleicher Größe sind, dann muß die Summe der Amplitude der Einstellspannungen Wsa und Wsa¹ größer sein als die Summe der Schwellenspannungswerte der Vorrichtungen, wenn die Impedanz des Lichtemissions-

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elementes 1^ unbedeutend gering ist (was zutrifft, wenn das Lichtemissionselement Ik ein kapazitives Element ist und Spannungen mit steiler Anstiegflanke bzwo kurzer Anstiegzeit verwendet werden) < > Wenn jedoch der Widerstand der nicht speichernden Schwellenschaltvorrichtung 36 im Zustand hohen Widerstandes um ein Mehrfaches größer ist als derjenige der speichernden Schwellenschaltvorrichtung und die Impedanz des Lichtemissionselementes, kann die "angelegte Spannung viel kleiner sein als die genannte Summe der Werte, da der größte Teil der angelegten Spannung zunächst an der nicht speichernden Schwellenschaltvorrichtung 36 wirksam· wird und diese in ihren Zustand niedrigen Widerstandes (plötzlich) überführt, was dann zur Folge hat, daß der größte Teil der angelegten Spannung an der speichernden Schwellenschaltvorrichtung 13 zur Wirkung gelangt und diese in ihren Zustand niedrigen Widerstandes umschaltet_o

Die soeben beschriebene Ausführungsform der Erfindung gemäß Figo 2, bei der die nicht speichernde Schwellenschaltvorrichtung 36 in Reihenschaltung mit einer speichernden Schwellenschaltvorrichtung 13 und. einem .Lichtemissionselement Ik verwendet wird, beseitigt das genannte Problem, wenn, die Impedanz der Speicherschwellenschaltvorrichtung 13 in ihrem Zustand hohen Widerstandes weit geringer ist als die Impedanz des Lichtemissionselementes 14 bei der Frequenz der Erregerspannungsquelle 32, da das isolierende Element 36 in seinem Zustand hohen Widerstandes normalerweise einen Widerstand hat, der weit größer ist als derjenige'der speichernden Schwellenschaltvorrichtung und des Lichtemissionselementes 14, selbst wenn das letztere ein Slektrolumineszenzelement ist. Die Verwendung eines kapazitiven Lichtemissionselementes

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jedoch kann gewisse Probleme hinsichtlich der verläßlichen Gewährleistung der Erzeugung eines brauchbaren Rückstellstromimpulses für das Rückstellen der speichernden Schwellenschaltvorrichtung 13 verursachen, Um ein solches Problem zu beseitigen, ist es erwünscht, daß die Rückstellschaltung für die speichernde Schwellenschaltvorrichtung 13 von dem Lichtemissionselement Ik unabhängig ist, wie dies bei der Schaltung gemäß Fig. h der Fall ist, auf die nun bezuggenommen wird. Bei dieser Schaltung sind die speichernde Schwellenschaltvorrichtung 13 und die nicht speichernde Schwellenschaltvorrichtung 36 direkt zwischen den Anschlußpunkten 15 und 15'i die mit der zum Einstellen und Rückstellen der speichernden Schwellenschaltvorrichtung 13 verwendeten Zeilen- und Spaltenschaltungsleitung verbunden sind, in Reihe geschaltet. Das kapazitive Lichtemissionselement lh ist zwischen den Anschlußpunkt zwischen der speichernden und der nicht speichernden Schwellenschaltvorrichtung 13 bzw. 36 einerseits und den Mittelabgriff der Sekundärwicklung 63a eines Transformators 63 geschaltet, dessen Primärwicklung 63b mit der Erregerspannungsquelle 32 über die genannten Schalter $k und 56 verbunden ist. Die äußeren Enden der Sekundärwicklung 63a sind mit dem Anschlußpunkt 15 und mit dem einen Ende eines Widerstandes 72 verbunden, dessen anderes Ende mit dem Anschlußpunkt zwischen der speichernden und der nicht speichernden Schwellenschaltvorrichtung 13 bzw. 36 verbunden ist.

Die beiden Hälften der Sekundärwicklung 63a bilden zwei Arme einer Wechselstrombrückenschaltung, und der Widerstand 72 und die Speicherschwellenschaltvorrichtung 13 bilden die anderen beiden Arme der Wechselstrombrückenschaltung·

+ andererseits - 27 -

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Der Widerstandswert des Widerstandes 72 ist gleich dem Widerstand der speichernden Schwellenschaltvorrichtung 13 in deren Zustand hohen Widerstandes, so daß die Brücke sich dann im Gleichgewicht befindet. Das Lichtemissionselement 14 ist am Ausgang aus der Brückenschaltung angeschlossen. Wenn die speichernde Schwellenschaltvorrichtung 13 in ihren Zustand niedrigen Widerstandes umgeschaltet wird, gerät die Brückenschaltung im wesentlichen außer Gleichgewichtj so daß genügend Wechselspannung zugeführt wird, um dieselbe anzuregen. Bei dieser Brückenschaltung ist der Umstand, daß der Widerstand der Speicherschwelle'nschaltvorrichtung 13 in deren Zustand hohen Widerstandes weit geringer ist als die Wechselstromimpedanz des Lichtemissionselementes 14, ohne Bedeutung.

Fig. 13 zeigt die Lichtsteuerungs- und-emissionsschaltung 12c der Fig. 3 in Zwillingsanordnung in einer Darbietungsanordnung 10' mit den gleichen (und mit den gleichen Bezugszeichen bezeichneten) grundlegenden Komponenten wie bei der Anordnung 10 gemäß Fig. 8. Die Zeilenschaltungsleitungen 20, 21 usw. bilden zusammen mit Leitungen für die Verbindung mit den Anschlußpunkten 15 und gemeinsamen Zeilenschaltungsleitungsschaltern 34-1, 34-2 usw. gemeinsame Leiter, die sich zu einem der zugeordneten Enden von Zeilensekundärwicklungen 63a erstrecken, deren Primärwicklungen 63b parallel geschaltet und an der Erregerwechselspannungsquelle angeschlossen sind.' Zwischen den zugeordnten äußeren Enden der Zeilensekundärwicklungen 63a und den Widerständen 72 erstrecken sich Zeilenschaltungsleitungen 64, 66 usw. Zwischen den Mittelabgriffpunkten der Zeilensekundärwicklungen 63a und den Lichtemissionselementen 14 erstrecken sich Zeilenschaltungsleitungen 65, 6^ usw.

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Es leuchtet ein, daß die mannigfaltigen nicht speichernden Schwellenschaltvorrichtungen 36 die einzelnen Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltungen 12c voneinander isolieren, so daß verhindert wird, daß Einstell- und Ruckstellsignalnachrichten die Tätigkeit nicht ausgewählter Lichtsteuerungsund -emissionsschaltungen 12c beeinträchtigen. Um ein Einstell- oder Rückstellsignal an der Darbietungsanordnung 10* gemäß Fig· 13 zur Einwirkung zu bringen, werden die gewünschten Zeilen- und Spaltenschaltungsleitungen mit ihren Schaltungsanschlußpunkten 15-15* Über die Anschlüsse oder Klemmen Nr, 1 oder Nr, 2 der Zeilen- und Spaltenschalteinrichtungen 3^-1 1 3^-2 usw. bzw. 35-11 35-2 usw. mit den Speichereinsteil- oder -rückstellgeneratorabschnitten 3JA-33A* und 33b-33b* gekoppelt, wie oben im Zusammenhang mit der AusfUhrungsform der Erfindung gemäß Fig. 8 beschrieben.

Während die Ausführung»form gemäß Fig. h und 13 die Verwendung einer Wechselstrombrückenschaltung veranschaulicht, die beispielsweise gebraucht wird, wenn das Lichtemissionselement ein kapazitives Element ist, das mit Wechselstrom gespeist wird, ist das Brückenschaltungsprinzip in gleicher Weise mit gleichstrombetriebenen Lichtemissionselementen anwendbar, und in diesem Fall würde die in Fig. k gezeigte Brückenschaltung zur Bildung einer Gleichstrombrückenschaltung abgewandelt Sein.

Fig. 14 und 15 zeigt die praktische Konstruktion eines B eispiels einer Darbietungsanordnung unter Verwendung der Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltung 12a gemäß Fig. 2. Die Lichtemissionselemente \k sind hier von getrennten Teilen 1k* einer Schicht 92 aus einem elektrolumineszenten

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Phosphormaterial gebildet« Diese Schicht aus elektroluminesztem Material ist auf einem durchsichtigen Substrat 90 aufgebracht, das die Vorderfläche der Darbietungsanordnung bildet und auf das vorher parallele, durchsichtige Elektrodenstreifen 9"! aus dünnem Oxyd o«dgl_o aufgebracht worden sind, die die obengenannten Spaltenschaltuiagsleitungen bilden« Über in Abständen voneinander liegenden Bereichen der hinteren Fläche der Elektrolumineszensschicht 92 sind, in bezug auf die durchsichtigen Elektrodenstreifen 91»⁺ Zwischen-Elektroden 93 int Reihen und Spalten aufgetragen» Die speichernden Sshwellenschaltvorrichtungen. sind aus getrennten Teilen oder Schichten eines Filmes 9^ aus speicherndem Halbleitermaterial gebildet_s die auf der hinteren Fläche der Elektrolumineszenzschicht 92 und der Zwischenelektroden 93 aufgetragen ist_o Die Zwischenelektroden 93 sorgen für einen guten elektrischen Kontakt zwischen den diskreten Teilen der speichernden Halbleiterschicht 9^, die die einzelnen Schwellenschaltvorrichtungen 13 bilden, und den diskreten Teilen der Elektrolumineszenzschicht 92, die die nicht speichernden Schwellenschaltvorrichtungen bilden·

Über der Schicht 9^ aus speicherndem Halbleitermaterial sind parallele Elektroden 95 unter rechtem ¥inkel zu den durchsichtigen Elektroden 9I und in bezug auf die Zeilen oder Spalten von Zwischenelektroden 93 ausgerichtet angeordnet« Eine Schicht 96 aus Haft- oder Bindematerial, beispielsweise einem Epoxydmaterial, ist auf die speichernde Halbleitermaterialschicht. 9^ und die Elektroden 95 aufgetragen, um die Materialschichten abzudichten, die die Bestandteile der Darbietungsanordnung bilden,, Auf diese Weise ist die ganze elektroluminszente Anordnung, einschließlich einer

+ ausgerichtet

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Vielzahl von Speicherschwellenschaltvorrichtungen als einstückige Einheit ausgebildet.

Fig. Ik veranschaulicht einen Teil der Vorderfläche der Darbietungsanordnung 10, die aus dem durchsichtigen Substrat 90 gebildet ist«. Bei dem Beispiel gemäß Fig. lh zeigt die Darbietungsanordnung 10 die Zahlenzeichen 51 7 und 91 die dadurch erzeugt wurden, daß an die Zeilen- und Spaltenelektroden 91 und 95 die geeigneten Speichereinstell-.Spannungen angelegt wurden, um das diese gewünschten Zahlenzeichen bildende Muster angeregter elektrolumineszenter Bereiche zur Darbietung zu bringen.

Der Fachmann erkennt bei Kenntnis der vermittelten Lehre die Möglichkeit mannigfaltiger Abwandlungen ohne Abweichen vom Erfindungsgedanken.

Patentansprüche

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Claims

- 31 Patentansprüche

J 1 .) Darbietungsanordnung, gekennzeichnet durch mehrere Zellenschaltungsleitungen und mehrere Spaltenschaltungsleitungen mit diesen zugeordneten und entlang derselben angeordneten Schaltungsanschlußstellen, die Paare von Schaltungsanschlußstellen an unterschiedlichen Kombinationen von Zeilen- und Spaltenschaltungsleitungen bilden, zwischen welche Einrichtungen zum Erzeugen von Signalen Tür das Einstellen und Rückstellen von Speicherelementen selektiv anschließbar sind, je eine jedem Paar von Schaltungsanschlußpunkten zugeordnete Lientsteuerungs- und -emissionsschaltung mit einer isolierenden und lichtemittierenden Einrichtung und einem Speicherelement mit veränderbarem Widerstand, die in einem Stromkreis angeordnet sind, wobei das Speicherelement mit dem zugeordneten Paar von Schaltungsanschlußpunkten verbunden ist, wobei Signale zum Einstellen und Rückstellen des Speicherelementes über eine Impedanz angelegt werden, die von der Einrichtung gebildet ist, die jenes von den übrigen Speicherelementen der Anordnung trennt, und wobei die genannte zugeordnete Einrichtung und das Speicherelement an eine Erregerspannungsquelle derart anschließbar sind, das die zugeordnete genannte Einrichtung eine Spannung oder einen Strom zur Lichterzeugung erhält, wenn das zugeordnete Speicherelement sich in einem lichterzeugenden Widerstandszustand befindet, wobei ferner jedes der Speicherelemente mit veränderbarem Widerstand ein Speichermaterial ist oder enthält, das mindestens zwei stabile Zustände hat, in deren einem ein stabiler StruktUrzustand herrscht, in dem der Wider-

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stand des Speicherelementes verhältnismäßig hoch ist, und in deren anderem ein abweichender Strukturzustand herrscht, in dem der Widerstand des Speicherelementes verhältnismäßig niedrig ist, wobei ferner die Teile des Speichermaterials mit veränderbarem Widerstand Einrichtungen einschließen, die fähig sind, durch momentane Energieeinwirkung auf diese eine stabile, reversible physikalische Strukturänderung wahlweise in den einen der stabilen Zustände durch Signale der Speichereinstell- und -rückstellsignalerzeugungseinrichtung zu erfahren, wobei die stabilen Zustände beliebig lang nach Trennung aller Signalquellen bestehen bleiben, und wobei jede der lichtemittierenden Einrichtungen dem Speicherelement mit veränderbarem Widerstand derart zugeordnet ist,daß sie Spannung oder Strom zur Erzeugung von Licht erhält , wenn das zugeordnete Speichermaterial veränderbaren Widerstandes sich in dem einen der stabilen Zustände befindet, der einen lichterzeugenden Zustand darstellt, und keine solche Spannung bzw. keinen solchen Strom zur Erzeugung von Licht erhält , wenn sich das Speichermaterial veränderbaren Widerstandes des zugeordneten Speicherelementes in dem anderen stabilen Zustand befindet.

2. Darbietungsanordnung gemäß Fig. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jedem Paar von Schaltungsanschlußpunkten zugeordnete isolierende und lichtemittierende Einrichtung ein einziges Element ist, das die isolierende Impedanz bildet und das Licht erzeugt.

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Darbietungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jedem Paar von Schaltungsanschlußpunkten zugeordnete isolierende und lichtemittierende Einrichtung aus zwei Elementen besteht, von denen das eine Licht erzeugt, jedoch eine geringe Impedanz hat, so daß es die isolierende Impedanz nicht liefert, und deren'anderes ein Element ist, das die isolierende Impedanz bildet«,

4. Darbietungsanordnung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement <> das lichterzeugende Element und das isolierende Element zwischen den zwei zugeordneten Schaltungsanschlußpunkten in Reihe geschaltet sind und daß Schalteinrichtungen zum Verbinden der Erregerspannungsquelle mit den zwei Schaltungsanschlußpunkten und Schalteinrichtungen zum selektiven Verbinden der Einrichtung zur Erzeugung von Signalen .für das Einstellen und Rückstellen der Speicherelemente mit einer gewählten Zeilenschaltung.?leitung und mit einer gewählten .Spaltenschaltungsleitung vorgesehen sind, so daß sie an einem ausgewählten Paar von Anschlußpunkten zur Wirkung bringbar ist»

ο Darbietungsanordnung nach Anspruch h_t dadurch gekennzeichnet, daß nur das jedem Paar von Schal fcutigsanschlußpunlcton zugeordnete Speicherelement und das entsprechende Isolierelement zwischen den Anschlußpunkten in Reihe geschaltot sind, wobei daa jedem Paar von Schaltungsan-•achluüpunkten zugeordnete Speicherelement und das zugehörige Lichterzeugungselement mit der Erreger8pannungsquellt} über einen Erregei-.-J bronikreis verbindbar sind, der das isolierende Element nicht einschließt«,

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6. Darbietungsanordnung gemäß Fig. 51 dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerschaltung eine Brückenschaltung ist, in deren einem Arm das genannte Element liegt und deren drei andere Arme die zugeordnete lichterzeugende Einrichtung umgehen (excluding) und die Eingangsanschlüsse für die Erregerspannung aufweist, an denen die Erregerspannungsquelle angelegt ist, und zwei Ausgangsanschlüsse aufweist, die spannungslos sind, wenn die Brückenschaltung sich im Gleichgewichtszustand befindet und an denen eine Ausgangsspannung auftritt, wenn die Brückenschaltung sich im Ungleichgewicht befindet, daß die jedem Paar von Schaltungsanschlußpunkten zugeordnete lichterzeugende Einrichtung zwischen die Ausgangsanschlüsse der Brückenschaltung geschaltet ist und daß die Brückenschaltung sich nur dann im Ungleichgewicht befindet, wenn sich das Speicherelement in seinem lichterzeugenden Zustand befindet.

7. Darbietungsaliordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand jedes Speicherelementes in dessen Zustand hohen Widerstandes wesentlich geringer ist als die Impedanz der Lieuterzeugenden Einrichtung.

8. Darbißtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jedem Paar von Schal tuiigsanschlußpunkton zugeordnete Speichereinrlchtung und entsprechende Lichtemiss LonseinrLrhtung in Reihenschaltung geschaltet sind, wenn die Erregorspaniiungsquelle daran angeschlossen ist, und daii die Licliteiiiis;»LouseLurichtung einen Lichtemissionsstrom oder ein» -spannung nur dann erhält, wenn das zugeordnete S ρ ο Loherelement sich in Joiiiem Zustand niedrigen Widerstandes befindet.

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9c Darbietungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

-en zeichnet, daß jede der Lichtemissionsezurichtung ein

Elektrolumineszenzelement ist₀

10, Darbietungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende und lichtemittierende Einrichtung jeder einem Paar von Schaltungsanschlußpunkten zugeordneten Lichtsteuerungs- und -emissionsschaltung ein einziges Element vom Schwellentyp ist, das Licht emittiert, wenn die daran angelegte Spannung einen gegebenen Schwellenspannungswert überschreitet, der auftritt, wenn sich das 'zugeordnete Speicherelement in seinem lichterzeugenden Zustand befindet.

ο Darbietungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende und lichtemittierende. Einrichtung jeder einem Paar von Schaltungsanschlußpunkten zugeordneten Lichtsteuerungs- und -emiesionsschaltung ein einziges kapazitives Element ist, dessen Kapazität ausreicht, um eine Isolation zwischen den Speicherelementen zu schaffen, wenn das Einstellsignal ein Signal mit verhältnismäßig sanftem Anstieg ist, bei dem das kapazitive Element nicht als Kurzschlußkreis für das Einstellsignal wirkt»

12» Darbietungsanordnung, gekennzeichnet durch mehrere im Abstand voneinander angeordnete Lichtemissionselemente, deren jedes an einem Beobachtungspunkt an der Vorderseite der Anordnung ein sichtbares Licht erzeugen soll, wenn an diese eine Erregerspannung angelegt wird, ein jedem Lichtemissionselement zugeordnetes Speicherelement

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variabler Impedanz, deren jedes einen stabilen Zustand hoher Impedanz hat, der durch momentane Einwirkung eines Speicherelementeinstellsignals auf daa Speicherelement in einen stabilen Zustand niedriger Impedanz überführbar ist und durch momentane Einwirkung eines SpeicherelementrUckatellaignals auf daa Speicherelement als stabiler Zustand hoher Impedanz wiederherstellbar ist, so daß jedes Speicherelement ein nicht-flüchtiges Speicherelement ist, dessen hohe Impedanz geringer ist als die Impedanz des zugeordneten Lichtemissioneelementes, ao daß das Speicherelement als unwirksamer Schalter zum Steuern des Anlegens der Erregerspannung an das zugeordnete Lichtemissionselement wirkt, wenn es in einer einfachen Reihenschaltung zwischen eine Erreger-Spannungsquelle und das zugeordnete Lichtemissionselement eingeschaltet iat, eine Einrichtung zum wahlweisen Zuliefern von Signalen für daa Einstellen und Rückstellen von Speicherelementen an jedes einem beliebigen der Lichtemissionselemente zugeordnete Speicherelement_t und eine Schaltungsbildungseinrichtung zum Liefern der Erregerspannung an jedes der Lichtemiasionselemente unter der Steuerung durch den Impedanzzustand des zugeordneten Speicherelementes, wobei jede der Schaltungsbildungseinrichtungen mit jedem Speicherelement eine Brückenschaltung bildet, die zwei Eingangsanschlüsse aufweist, an denen die Erregerspannung für das Lichtemissioneelement angelegt 1st, sowie zwei Ausgangean-Schlüsse aufweist, an denen eine nennenswerte Erregerspannung nur auftritt, wenn die Brückenschaltung aich im Ungleichgewicht befindet, wobei jedes der Lichtemiasionselemente zwischen die AusgangsanschlUsae der zugeordneten

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Brückenschaltung geschaltet ist, wobei fernex die Brückenschaltung sich im Gleichgewicht befindet, wenn das zugeordnete Speicherelement sich in dem einen, seiner stabilen Impedanzzustände befindet, und sich im Ungleichgewicht befindet, wenn die zugeordnete Speicherschaltung sich in ihrem anderen stabilen Impedanzzustand befindete

13« Darbxetungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede der eine Brückenschaltung bildenden Einrichtungen einen ersten Zweig aufweist, in dem das Speicherelement und eine Impedanzeinrichtung in Reihe zwischen den Eingangsanschlüssen der Brückenschaltung geschaltet sind, und einen weiteren, zum ersten Zweig parallelen Zweig aufweist, der eine mit einem Mittelabgriff versehene Sekundärwicklung eines Transformators enthält, dessen Primärwicklung an eine Wechselspannungsquelle anschließbar ist, und daß sich der Ausgang der Brückenschaltung zwischen dem Mittelabgriff der Sekundärwicklung des Transformators und dem Anschlußpunkt zwischen dem Speicherelement und der Impedanzeinrichtung befindete

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