DE2416684A1 - Elektrooptischer speicher und verfahren zur informationsspeicherung - Google Patents
Elektrooptischer speicher und verfahren zur informationsspeicherungInfo
- Publication number
- DE2416684A1 DE2416684A1 DE2416684A DE2416684A DE2416684A1 DE 2416684 A1 DE2416684 A1 DE 2416684A1 DE 2416684 A DE2416684 A DE 2416684A DE 2416684 A DE2416684 A DE 2416684A DE 2416684 A1 DE2416684 A1 DE 2416684A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- phase
- mpb
- electro
- ceramic
- storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 28
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 26
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 23
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 18
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 5
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 5
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 4
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910052713 technetium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 108010053481 Antifreeze Proteins Proteins 0.000 description 1
- 235000014277 Clidemia hirta Nutrition 0.000 description 1
- 241000069219 Henriettea Species 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920003227 poly(N-vinyl carbazole) Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G7/00—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
- H01G7/02—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric
- H01G7/025—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an inorganic dielectric
- H01G7/026—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an inorganic dielectric with ceramic dielectric
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/50—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on rare-earth compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/51—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on compounds of actinides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/055—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect the active material being a ceramic
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/22—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using ferroelectric elements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/04—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam
- G11C13/047—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam using electro-optical elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Description
Elektrooptischer Speicher und Verfahren zur Informationsspeicherung
Die Erfindung betrifft einen elektrooptischen Speicher und ein Verfahren zum Speichern und Löschen von Information in solchen
Speichern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
und ein Verfahren zur elektrooptischen Informationsspeicherung unter Verwendung keramischen Materials zu schaffen, die bei
hoher Speicherdichte ein schnelles, einfaches, sicheres und vollständiges Schreiben und Löschen ohne Nebensprechen
ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemass ein elektrooptischer
Speicher vorgeschlagen, der durch die im Patentanspruch 1 genannten Merlanale gekennzeichnet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindunqsgemäss v/eiterhin
ein Verfahren zum Speichern und Löschen von Information
409842/0892
in elektrooptischen keramischen Speichern vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man gleichzeitig mit einem
elektrischen Feld, dessen Polarität der Polarität der ferroelektrischen Phase der elektrooptischen Keramik entgegengesetzt
ist, Wärme auf die Keramik einwirken lässt, so dass der Speicher vom ferroelektrischen in den antiferroelektrischen
oder paraelektrischen Zustand umklappt.
Eine Information wird also nach der Erfindung in der Weise in den Speicher geschrieben oder aus diesem gelöscht, dass
man den Speicher, der aus einer elektrooptischen Keramik besteht, in der eine ferroelektrische Phase und eine
antiferroelektrische Phase oder eine paraelektrische Phase koexistent sind und eine morphotrope Phasengrenze haben,
auf eine Temperatur erwärmt, bei der die polymorphe Phasengrenze des keramischen Materials auftritt, und
gleichzeitig ein elektrisches Feld an das Speichermaterial anlegt, dessen Polarität der Polarität der spontanen
Polarisation des Speichers entgegengesetzt ist. Auf diese Weise kann ohne Resteffekte geschrieben und gelöscht
werden.
Die Erfindung hat also mit anderen Worten ein Verfahren
zum Schreiben und Löschen von Information für Speicher
zum Gegenstand, die auf der Grundlage eines elektrooptischen keramischen Materials arbelen, in dem eine
ferroelektrische Phase (im folgenden FE) und eine antiferroelektrische Phase (im folgenden AFE) oder eine paraelektrische
Phase (im folgenden PE) koexistent nebeneinander vorliegen, und zwar mit einer morphotropen Phasengrenze
(im folgenden MPB). Eine solche Speieherstruktur ist im
Rahmen dieser Beschreibung als Melektrooptisch Keramik11
bezeichnet.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen näher
409842/0892
beschrieben. Ea zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Phasendiagramm einer
elektrooptischen Keramik:
Fig. 2 die dielektrische Verschiebung D einer
elektrooptischen keramik als Funktion der Feldstärke E;
Fig. 3 die Transmission einer dielektrischen
Keramik ale Funktion der Feldstärke;
Fig. 4 Formen der D-E-Hysterese einer elektrooptischen
Keramik;
Fig. 5a ein 7-Segmentanzeigeelement auf der
Basis einer elektrooptischen Keramik in Draufsicht;
Fig.. 5b einen Schnitt nach Vb-Vb in Fig. 5a;
Fig. 6 in schematischer Darstellung das
Schreiben in einen Speicher der Erfindung;
Fig. 7 in schematischer Darstellung das Lesen
einer Information aus dem Speicher
der Erfindung;
• ·
Fig. 8 in schematischer Darstellung eine
Schaltung und ihre Anwendung zum Löschen des Speichers der Erfindung, und
Fig. 9 die Helligkeit der Informationsdarstellung
im Speicher der Erfindung als Funktion
409842/0892
der Dauer der Löschung mit der Löschspannung als Parameter.
Eine elektrooptische Keramik mit einer FE-Phase und einer AFE-Phase (oder PE-Phase), die nebeneinander vorliegen,
weist bezüglich der Zusammensetzungsänderungen eine MPB auf.
Eine solche elektrooptische Keramik hat die folgenden Eigenschaften:
(1) Die MPB unterliegt den Gesetzmässigkeiten der Phasenunwandlung erster Ordnung:
(a)Im allgemeinen ist die thermische Hysterese ausgeprägt. Beim Abkühlen und Erwärmen ein und derselben Probe liegt
die MPB an verschiedenen Stellen, bezogen auf Temperatur und Zusammensetzung. Die in diesem Fall beim Abkühlen auftretende MPB wird als morphotrope Abkühlphasengrenze bezeichnet (im folgenden MPB(c)), während die entsprechend beim
Aufheizen auftretende MPB als morphotrope Aufheizphasengrenze (im"folgenden MPB(h)) bezeichnet wird. Im Temperatur-Zusammensetzung- Bereich zwischen MPB(h) und MPB(c) ist
also eine Phase stabil, während die andere metastabil ist. Beide Phasen können nebeneinander vorliegen, also koexistent
•ein. .
(b) Beim Anlegen eines elektrischen Feldes innerhalb eines bestimmten Temperatur- oder Zusanniensetzungsbereiches wird
die MPB bezüglich der Temperatur oder bezüglich der Zusammensetzung verschoben. Nach Abschalten des elektrischen
Feldes stellt sich der ursprüngliche Zustand nicht vollständig wieder her. Der verschobene Zustand wird beibehalten.
(2) Durch Anlegen eines elektrischen Feldes an den Probenkörper, wird eine FE-Phase induziert. Auch auf diese Weise
wird die MPB feldverschoben.
409842/0882
(a) Wenn die MPB ala Phasengrenze zwischen zwei verschiedenen
FE-Phasen auftritt, beispielsweise als Phasengrenze zwischen einer FE α-Phase und einer FE ß-Phase wird die
Phase mit der höheren spontanen Polarisation Ps im Einkristall induziert. Die MPB wandert also in Richtung der Phase mit
der kleineren Ps. In keramischem Material dehnt sich die Phase aus, deren Ps-Komponente in Richtung des angelegten
Feldes grosser ist. Entsprechend wandert die MPB in Richtung der Phase mit den kleineren Ps-Komponenten.
(b) Wenn die MPB zwischen einer FE-Phase und einer PE-Phase auftritt, nimmt die FE-Phase beim Anlegen eines
elektrischen Feldes zu, so dass die MPB in Richtung der PE-Phase wandert.
(c) Wenn die MPB zwischen einer AFE-Phase und einer FE-Phase
auftritt, wandert die MPB beim Anlegen eines elektrischen
Feldes wie in Fall (b) in Richtung der AFE-Phase.
In den vorstehend genannten Fällen (b) und (c) wird die FE-Phase durch Anlegen eines äusseren elektrischen Feldes
an den Probenkörper induziert. Dadurch wandert die MPB in Richtung der AFE-Phase oder der PE-Phase. Einer solchen
Induktion der FE-Phase sind jedoch Grenzen gesetzt. Die MPB wandert nicht über eine bestimmte Lage hinaus. Diese
Grenzlage der MPB wird Überhitzungsgrenze der MPB genannt (im folgenden MPB(t)).
(3) Zwischen der MPB(t) und der MPB(h) wandert die MPB
beim Abschalten des äusseren elektrischen Feldes vollständig in ihre ursprüngliche Lage, die sie vor dem Anlegen des
Felde· hatte, zurück. Der Augenblickszustand eines solchen
Materials ist in den genannten Grenzen also von den vorhergehenden Zuständen unabhängig, das Material ist also
409842/0892
"unhistorisch" und zeigt keine Speicherwirkung.
Anders liegen die Verhältnisse auf der Tieftemperaturseite der MPB(h). Beim Anlegen eines äusseren elektrischen Feldes
mit umgekehrter Polarität tritt eine Phasenumwandlung der Phase mit grösserer Ps in die Phase mit der kleineren Ps
auf. Bei einer Temperatur, die ausreichend niedriger ist ale die der MPB(h) entsprechende Temperatur bleibt die
Phase mit der grösseren Ps jedoch auch in Gegenwart eines
äusseren elektrischen Feldes mit entgegengesetzter Polarität unverändert. Es findet kein Umklappen in die Phase mit der
geringeren Ps statt. Diese Grenze, innerhalb derer die MPB
wandern kann, also eine Umwandlung der Phase mit grösserer
Ps in die Phase mit kleinerer Ps durch Einwirken eines äusseren elektrischen Feldes mit entgegengesetztem Vorzeichen
eintritt, wird Unterkühlungsgrenze der MPB (im folgenden MPB(m)) genannt.
Die vorstehend beschriebenen Eigenschaften der MPB sind in Fig. 1 schematisch dargestellt. Das Diagramm zeigt'
ein Phasendiagramm, bei dem die Temperatur auf der Ordinate und die Zusammensetzung der Probe auf der Abszisse aufgetragen
sind. Die Einheiten sind beliebig. Der Bezugspunkt der Zusammensetzung, also die Standardzusairmensetzung, liegt
bei χ β 0. Dem Phasendiagrainm ist zu entnehmen:
(a) AFE-Phase (oder PE-Phase) und FE-Phase sind nur im
schraffierten Bereich zwischen den Gleichgewichtslinien MPB(c) und MPB(h) koexistent.
(b) In einer elektrooptischen Keramik ein und derselben Zusammensetzung sind die beiden Phasen nur im Temperatur-'
bereich zwischen Th und Tc koexistent. Bei der Temperatur Tm der MPB (m) haben beide Phasen das gleiche thermodynamische
Potential. Beide Phasen liegen also im Gleichgewicht vor
409842/0892
lind aind volle tändig stabil.
(c) Bei ein und derselben Temperatur können die beiden Phasen nur im Bereich zwischen den Zusammensetzungen h' und c*
nebeneinander vorliegen. Die Zusammensetzung t1 auf der
Gleichgewichtslinie MPB(t) ist die Grenzzusammensetzung,
bis zu der die MPB in die AFE-Phase bzw. in die PE-Phase unter Einwirkung äusserer Kraftfelder, beispielsweise eines
Kusseren elektrischen Feldes, wandern kann.
Zwei weitere wichtige Kennlinien für elektrooptisches
Material sind die elektrische Verschiebung als Funktion der elektrischen Feldstärke (im folgenden D-B-Kennlinie),
die typische Hysteresen (im folgenden D-E-Hysterese) zeigen,
und die Transmission als Funktion der elektrischen Feldstärke (im folgenden I-B-Kennlinie). Diese Kennlinien sind
für den Koexistenzbereich der FE-Phase mit einer AFB- oder
PB-Phase in den Figuren 2 und 3 gezeigt.
In der Fig. 2 entsprechen die Kennlinienabschnitte A-B und F-G dem D-E-Kennlinienverlauf zur Zeit des Anlegens
eines äusseren elektrischen Feldes in der Grössenordnung 0 bis B bzw. 0 bis G an die AFE-Phaae bzw. PE-Phase entsprechender elektrooptlecher fester Lösungen. In diesen
Feldbereichen wird in Material eine dem äusseren elektrischen Feld proportionale elektrische. Verschiebung erzeugt.
Nach Abschalten eines Feldes dieser Grössenordnungtstellt
•ich der Ausgangszustand unverändert wieder ein. Nach
überschreiten der Schwellenspannungen B bzw. G durch das äuesere elektrische Feld wird die FE-Phas· induziert·
Es werden die elektrischen Verschiebungen CQ bzw. Kq
erhalten. Der Kennlinienverlauf bei Feldern grosser als B bzw. β zeigt typisches oättigungsverhalten.
409842/0892
bei einer Feldstärke Null eine Polarisation H bestehen. Die FE-Phase ist stabil. Bei Umkehr der Feldpolarität
tritt bei einer Feldstärke E bzw. M ein Umklappen in den AFE-Zustand bzw. den PE-Zustand ein. Bei weiterer Erhöhung
der Feldstärke in Richtung der entgegengesetzten Polarität •wird dann beim Überschreiten der Feldstärke G wiederum
die FE-Phase induziert. Feste Lösungen, in denen die zwei Polarisationsphasen nebeneinander vorliegen können,
weisen also D-E-Doppelhystereseschleifen A-B-C0-C-H-E-F-G-K-M
der in Fig. 2 gezeigten Art auf.
In der Fig. 3 sind typische I-E-Kennlinien dargestellt.
Die Menge des durch eine Scheibe aus elektrooptischen! Material hindurchgehenden Lichtes (die Intensität des
Lichtes In Transmission) ist als Funktion eines ausseren,
an die Scheibe angelegten elektrischen Wechselfeldes dargestellt. Die elektrooptische Keramik' wird zur Herstellung
des' Probenkörpers unter Erwärmung zu einem Scheibchen verpresst. Auf die Vorderseite und die Rückseite
der so erhaltenen Scheibe werden durchsichtige Elektroden aufgebracht. Die so erhaltene Struktur wird zwischen
einen gekreuzten Polarisator und Analysator in Kombination mit einem Babine-Sorille-Kompensator gebracht. Zur Veränderung
der Polarisation wird die Scheibe mit .Wechselspannung beaufschlagt.
Wie aus der Fig. 3 zu entnehmen ist, wird das Licht in der AFE-Phase bzw. in der PE-Phase zwischen den Punkten A-B
und F-G praktisch nicht gestreut. Die Intensität des Transmissionslichtes I_in ist praktisch 0. Die Bezeichnung
der Punkte in Fig. 3 stimmt mit der Bezeichnung der Punkte in Fig. 2 überein.
Nach Anlegen einer die Schwellenspannung B erreichenden oder überschreitenden Spannung wird die FE-Phase induziert.
409842/0892
Es tritt Streuung und bzw. oder Doppelbrechung des Lichtes auf* Die Intensität des Transmissionslichtes I nimmt zu.
max
Durch Umschalten von der FE-Phase zur AFE-Phase kann das
Kontrastverhältnis I /i . Drinzipiell unendlich gross
T0S.X min *
werden. Entsprechend der in Fig. 2 gezeigten Hysterese zeigt auch die I-E-Kennlinie den in Fig. 3 gezeigten Verlauf
A-B-C0-C-E-F-G-K0-L.
Die Temperatur- und Zusammensetzungsgrenzen (Fig. 1), innerhalb derer die vorgenannten MPB, nämlich die MPB(t),
MPB(h), MPB(m) und MPB(c),in einer Standardverbindung
(Linie 0-0 in Fig. 1) bei der Temperatur T (Linie T-T in Fig. 1) erzeugt werden können, sind durch die Grenzen
Tt, Th, Tm und Tc bzw. t1, h1, in1 und c1 gegeben.
Die D-E-Kennlinien an diesen Punkten bzw. in den Temperatur-
und Zusaimensetzungsbereichen zwischen benachbarten Punkten erzeugen Hystereseschleifen (a) bis (g)
der in Fig.4 gezeigten Art. Auf den unter den Kennlinien in der Figur dargestellten Geraden M, T und S sind die
zu den jeweiligen Hystereseschleifen gehörenden MFB, Temperaturen bzw. Zusammensetzungen dargestellt. Die
Kennlinien zeigen, dass die Doppelhystereseschleifen nur im Bereich zwischen MPB(m) und MPB(t) auftreten.
Im Bereich zwischen MPB(h) und MPB(t) wird durch eine Polaritätsumkehr des äusseren elektrischen Feldes jedoch
keine reversible Phasenumwandlung erreicht. Nur -im Bereich zwischen MPB(h) und MPB(m) kann durch Einwirkenlassen eines
äusseren Kraftfeldes, vorzugsweise eines elektrischen Feldes, eine reversible Phasenumwandlung in festen Lösungen mit
leoexistenten Polarisationsphasen mit einer MPB auftreten.
Mit anderen Worten, in festen Lösungen, in denen eine AFE-Phase oder eine PS-Phase und eine FE-Phase mit einer
MPB zwischen der MPB(h) und MPB(m) koexistent sind, kann
409842/0892
die Transmission bzw. die Streuung des Lichtes durch Anleger
ausserer elektrischer Felder mit Feldstärken oberhalb der
Schwellenspannung und jeweils entgegengesetzter Polarität
gesteuert bzw. geschaltet werden. Dabei ist die Streuung des Lichtes in der AFE-Phase bzw. in der PE-Phase Null,
während die Streuung des Lichtes und bzw. oder die Doppelbrechung in der FE-Phase von Null verschieden ist.Beide
Phasen können reversibel ineinander überführt werden. Material aus einer solchen festen Lösung kann daher vorteilhaft
als Informationsspeichermedium verwendet werden.
Für ein und dieselbe Zusammensetzung kann ein elektrooptisches Material, dessen MPB zur Erzielung eines
Speichereffektes ausgenutzt wird, nur bei Temperaturen unterhalb Th als Speicher verwendet werden.
Zum- Schreiben einer Information, beispielsweise einer
Bildinformation, in ein solches elektrooptisches keramisches Element muss dessen Temperatur unterhalb Th liegen.
Zum Löschen einer in die FS-Phase der elektrooptischen Keramik geschriebenen Information muss, wie aus Fig. 4
ersichtlich, die remanente Polarisation auf Null gebracht werden. Das gespeicherte Bild sollte ausserdem beim Erwärmen
auf eine Temperatur über Th gelöscht werden. Versuche an realen Strukturen haben jedoch gezeigt« dass
auch nach einem Erhitzen auf eine Temperatur über Th ein Restbild im Material gespeichert bleibt. Dafür ist
folgende Erklärung denkbar: Bei offenen Elektroden wird der ferroelektrische Zustand durch ein internes elektrisches
Feld stabilisiert; der Bildspeicherzustand wird in der
FE-Phase aufgrund des pyroelektrischen Effektes der spontanen Polarisation erzeugt. Das gespeicherte Bild
zeigt also eine gewisse Eigenkonservierung. Diese Eigen-
409842/0892
konservierung wird selbst bei kurz geschlossenen Elektroden beobachtet. Eine solche Eigenkonservierung der gespeicherten
Bildinformation bei kurzgeschlossenen Elektroden tritt insbesondere
bei Verwendung photoleitender Schichten auf, die im Dunklen als Isolatoren wirken.
Entsprechendes gilt für das Schreiben der Information, beispielsweise
des Bildes, in die AFE-Phase bzw. Fü-Phase.
Beispiele für elektrooptisches keramisches Material, in
dem eine FE-Phase und eine AFE- oder ΡΞ-Phase nebeneinander
mit einer MPB vorliegen können, sind feste Lösungen der
allgemeinen Formel
Pb(l-.x-a)LaxAai2rl-y-ß)TiyMß)l-( (x+a)/4)°3
in der 0 = χ £ 0#2i 0 = α
<lj 0 ^ (x+a)<: It 0 = y = 0,6;
0 = ß = 1 und 0 = (y+ß) - 1 ist. A bedeutet mindestens
ein Element aus der Gruppe der zweiwertigen und dreiwertigen Erdalkali- und Seltenerdelemente. M bedeutet mindestens ein
Element aus der Gruppe der vierwertigen und fünfwertigen
Metalle.
Beispiele für Verbindungen, die unter die vorstehend genannte allgemeine Formel fallen, sind in der Tabelle I zusammengestellt.
409842/089?
-•13/-
ϋ ·
Eh Ό HJ
OO
O O
OJ OJ VX) «-Η ιΗ
O UN Oj
O OO O O O O
O οο νο O On
OO ΙΓ\ its
F- | i | ι | O | 0 | O | 0 | O | P-i | O | pH | O | J- | O | O | O | O | O | ü | te | O | O | O | O | O | ,—I | |
O | 0 | O | 0 | O | VO | VO | O | O | O | O | O | O | O | O | O | O | O | ON | ||||||||
O
J- r-l |
160 | 200 | CVJ | OJ | O | 150 | O | 100 | 130 | VO | S | 120 | UN |
UN
VD |
UN
J- |
iß | ||||||||||
O | 0 | ü | 0 | OJ | O | O | UN | - ... | o | O | ||||||||||||||||
O | 0 | O | 0 | O | O | O | ON | O | O | O | O | 0 | O | O | 0 | O | O | O | ||||||||
O | Q | UN | Q | O | UN | UN | *P | Q | UN | Sn | 0 | O | 1 J- | Q | OJ | UN | UN | |||||||||
VO | OO | U-N | UN | OJ | OJ | J- | K> | 0 | KN | UN | ||||||||||||||||
I | o | ü | O | O | OJ | O | O | UN | O | ü | O | 0 | O | O | X1S | O | U | υ | υ | |||||||
O | O | O | 0 | O | UN | UN | O | O | O | O | UN | o- | O | Ph | O | O | O. | ο | O | |||||||
N | UN | UN | UN | UN | UN | OJ | <VJ | ILp | O | UN | UN | OJ | UN | UN | UN | UN | UN | UN | UN | |||||||
OJ | fNJ | OJ | OJ | OJ | I | I | KN | OJ | OJ | O | OJ | CNJ | OJ | OJ | J- | KN | H | |||||||||
o° |
ü
O |
E | -do | -do | O | O | O | UN | O | O |
O
O |
ü
O |
O |
O
O |
||||||||||||
O | O | X | ^· | O | O | UN | I | O | O | O | UN | 00 | 00 | 00 | ||||||||||||
I |
KN
I |
E | OJ | OJ | 7 | *"* | E | iH | rH | OJ | KN | OJ | ||||||||||||||
W | E | W | I | E | E | E | E | I | I | I | I | I | ||||||||||||||
I | t | t | I | VD | % | t | E | -do | t | -do | -do | -do | -do | op- | ||||||||||||
U, |
W
If |
W
tu |
AFE | E | E | < | E | |||||||||||||||||||
«c | «C | < | ·< | KN | < | |||||||||||||||||||||
H | KN | 0 |
KN
O |
Ph | K\ | KN | O | KN | 0 | |||||||||||||||||
g | O | 0 | • | * | O | O | • | O | • | |||||||||||||||||
N | • | * | UN | • | • | « | KN | KN | ||||||||||||||||||
φ |
KN
O |
UN
O |
KN | vO | *&* | * | KN | KN | * |
KN
O |
KN
0 |
O
• |
||||||||||||||
η |
•
UN |
O | /-$» | 0 |
O
• |
O
• |
. ·
00 |
•
QO |
979 | |||||||||||||||||
OO | UN | UN | J5 | OJ | 0 | IfN | KN | MN | On | On | ||||||||||||||||
Ι | σ- | UN | O | OO | KN | 00 | KN | j- | OO | CO | KN | ·- | JC- | UN | ||||||||||||
P | ·. | • | «- |
/—♦■·
UN |
UN | KN | ||||||||||||||||||||
5 | O | •rf* | Eh | Q | KN | KN | ||||||||||||||||||||
ig | OJ | VD | OO | UN | ON | OO | VO | 0 | O | UN | UN | ^*- | »- | ■1 jH | ||||||||||||
J3 | «H | O | O | iH | O | VD | VO | OJ | OJ | vO | ■rf* | •»■Ρ | ^UN | |||||||||||||
M |
•Η»
Ε-· |
•fj^ | 6UN | UN | VO | |||||||||||||||||||||
O | Eh | CsI | Fh | N » | Eh | Eh | CnI | VO | VO | |||||||||||||||||
oö | J- | OJ | r<"N | ^/ | UN | 0 | O | UN | In43* | |||||||||||||||||
Ti | On | O | UN | j- | VO | H | O | OO | Cn- | !-4 | ||||||||||||||||
tP
ts? |
- vO | OJ | ·» | O | OJ | ·— | o_ | i3 | UN | |||||||||||||||||
te | UN | f-t | (HO | W | to | A^ | {U | On | iH | OO | ||||||||||||||||
UN | O | O | CO | 0 | to | UN | IO | Cn- | OO | O | ||||||||||||||||
U | VO | u\ | OJ | _H^- | 00 | UN | VD | VO | O | J- | CN- | vO | O | O | vT | |||||||||||
r ■ | O | O | O | fr- | O | f | O | O | O | ·- |
t-1 2
On< UN |
|||||||||||||||
• | rf3" | £ | o- | «^ | (j3 | N | J- |
»-α
»Η |
||||||||||||||||||
ι | •H- | UN | ' *oo | ts! | O^ | OO | OC) | VD | HN | OJ | ON | |||||||||||||||
er | σ | Ch | te | O^ | 00 | jp~ | Cn- | ON | Ch | |||||||||||||||||
χ? | JU | Ph | pf" | x*r | Ph | |||||||||||||||||||||
P- | Ph | PU | Ph | Ph | Ph | Ph | ||||||||||||||||||||
409842/0892
In der Tabelle I bedeutet 14AFE <—>
FE" und "PE «—» FE" in der zweiten Spalte, dass reversible Phasenumwandlung
zwischen der antiferroelektrischen Phase und der ferroelektrischen Phase bzw. zwischen der paraelektrischen
Phase und der ferroelektrischen Phase auftreten können. Die Buchetaben do bedeuten, dass die gleiche Umwandlung
wie in der Zeile zuvor stattfindet- RT in der siebenten Spalte der Tabelle I bedeutet Raumtemperatur.
Die Erfindung verfolgt das Ziel, ein Informationsspeicherverfahren
in Elementen der vorgenannten Art zu schaffen, das ein restbildfreies Schreiben und Löschen und beliebig
häufiger Wiederholung ermöglicht.
Gegenstand der Erfindung ist im engeren Sinne also ein Verfahren zum Beschreiben und Löschen einer elektrooptischen
Keramik der genannten Art, bei dem das Speicherelement auf eine Temperatur über dem Bereich der Temperatur Th,
bei der eine polymorphe Phasengrenze auftritt, erwärmt wird und ein elektrisches Feld, dessen Polarität der Polarität
der Polarisation des ferroelektrischen Zustandes entgegengesetzt ist, an das Speicherelement angelegt wird.
Wenn man einen Speicher mit der zuvor beschriebenen elektrooptischen
Keramik, die eine bestimmte Information gespeichert enthält, auf eine Temperatur oberhalb Th, bei der die
polymorphe Phasengrenze auftritt, erwärmt, wird der zuvor beschriebene Eigenkonservierungseffekt weitgehend abgebaut.
Bei einer Erwärmung auf höhere Temperaturen kann der Löscheffekt zwar verstärkt werden, jedoch nimmt auch
der für die Erwärmung erforderliche Energieverbrauch auf Werte zu, die für die praktische Anwendung ungünstig
sind. Die in einem solchen Element gespeicherte Information kann jedoch auch bei einer unter Th liegenden Temperatur
unter Einwirkung eines äusseren elektrischen Feldes geeigneter
409842/0892
Stärke und entgegengesetzter Polarität durchgeführt werden. Beispiel" 1
PbO, ZrO2, TiO2 und La3O3 wurden in Pulverform entsprechend
der Produktzusammensetzung »0.914ΐΑ0.0β4(ΖΓ(>.65Τΐ0.35)0,97903
eingewogen. Die Oxide wurden gut miteinander vermischt und 1 Ii lang bei 900 0C getempert. Das gebrannte Gemisch wurde
zerkleindert, pulverisiert und ausgeformt. Das Ausformen erfolgte 16 h bei 1150 C unter einem Druck von 211 kp/cm
Auf diese Weise werden zylindrische Bleilanthan-zirkonattitanat-Tabletten
(im folgenden PLZT-Tabletten) erhalten. Die Tabletten haben einen Durchmesser von 15 ma und eine
Höhe von 10 ram.
Die PLZT-Tablette wird mit einem Diamantschneider in 0,4 mm
dicke Scheibchen geschnitten. Durch Polieren beider Hauptflächen der Scheibe wird schliesslich ein planparalleles
200 yum dickes Scheibchen erhalten. Anschliessend werden
die Oberflächen der Probenscheibe optisch poliert. Die Ebenheit der Oberflächen beträgt etwa λ_/1Ο.
Die so erhaltenen Proben haben eine Transmiesion von etwa
68 %. Die Scheiben werden im elektrischen Ofen auf etwa 500 0C erhitzt. Bei dieser Temperatur wird eine im wesentlichen
SnCl. enthaltende wässrige Lösung gleichmässig über die gesamte Oberfläche beider Seiten gesprüht. Dadurch
werden durchsichtige Elektroden 2 und 21 (Fig. 5b) erhalten.
Nach Abkühlen der Scheibe auf Zimmertemperatur wird die Elektrode auf der einen Seite der Scheibe nach einem
Photoätzverfahren partiell und selektiv abgeätzt. Die Ätzung erfolgt unter Bildung einer aus sieben Segmenten
zusammengesetzten Ziffer 8 (Fig. 5a). Am Kopf und am Fuss des Elementes werden Goldschichten 6 und 7 aufgedampft.
Diese Goldschichten werden mit den Zuleitungen 3Q und 3a
409842/0892
verbunden. Die Zuleitungen 3,, 32, ..... 3- werden mit den
entsprechenden sieben Segmenten der Anzeigeelektroden verbunden.
Die so erhaltene Struktur wird auf einer in der Mitte ein kreisrundes Loch aufweisenden Acrylharzscheibe 4
gehaltert. Die Acrylharzscheibe wird mit neun Anschlüssen 5Q,
5, , 5g versehen.
Wenn das Element zwischen gekreuzte Polarisatoren 11 und (Fig. 7) gebracht wird, werden auch diese auf dem Acrylharzsubstrat
gehaltert.
Auf diese Weise wird das in den Figuren 5a und 5b gezeigte numerische 7-Segmentanzeigeelement erhalten.
Zum Betrieb des Elementes werden die Anschlüsse 5_ und 5Q
geerdet und werden an die für die Darstellung der jeweiligen Ziffer ausgewähltenAnschlüsse 5^ bis 5~ eine Spannung
von 80 Vangelegt. Unter diesen Segmenten entsteht dadurch di· FE-Phase. Die Segmente werden hell. Auf diese Weise
ist eine klare und gut lesbare Informationsdarstellung mit Hilfe des Elementes der Erfindung möglich.
Zum Löschen der im Element gespeicherten Ziffer und zur
Darstellung einer anderen Ziffer wird ein Widerstand von
50 Ohm mit dem Anschluss 3Q verbunden. Die Anschlüsse 3,
bis 3- werden geerdet. Am Anschluss 3Q wird eine Spannung
von 20 V aufgeprägt. Die dargestellte Ziffer ist nach etwa O1I β.vollständig gelöscht.
Durch Ansteuern der für die Darstellung und Speicherung der nächsten Ziffer erforderlichen Anschlüsse 3. bis 3-mit
80 V erscheint dann die nächste Ziffer auf dem Element. Die Darstellung ist durch ein ausserordentlich hohes Kontrast-
409842/0392
verhältnis ausgezeichnet.
Eine quantitative Nachmessung des Kontrastverhältnisses
ergab Werte im Bereich von 100 bis 500. Diese Messungen sind im folgenden Beispiel näher beschrieben.
Nach der im Beispiel 1 beschriebenen Weise wird ein elektrooptisches
Speicherelement in Form eines Scheibchens von 30 mm Durchmesser und 0,2 mm Dicke hergestellt. Die Keramik
hat die Zusammensetzung »0.92βΙ*0.072(ΖΓ0.73Tl0.27^.9830S*
Eine Seite der Scheibe wird in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise mit einer durchsichtigen Elektrode 2 beschichtet.
In der in den Figuren 5a und 5b gezeigten Weise werden an zwei gegenüberliegenden Endbereichen der Elektrode 2
Goldaufdampfschichten 6 und 7 in einer Stärke von etwa aufgedampft. Auf der anderen Oberfläche der Scheibe
wird in einer Stärke von etwa 1 /um eine Photoleiterschicht
aufgebracht. Der Photoleiter, insbesondere ein organischer Photoleiter, besteht vorzugsweise aus Polyvinylcarbazol
(PVGz #8). Die Polyvinylcarbazolschicht wird bei tiefen
Temperaturen nach einem Kathodenzerstäubungsverfahren mit (In2O-J0 Q,(Sn02)o og beschichtet. Auf diese Weise wird
eine transparente Elektrode 2* mit niedrigem Widerstand erhalten.
Die Elektroden 6,7 und 2* werden mit Zuleitungen 3Q, 32 bzw.
3, versehen. Die erhaltene Struktur wird in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise auf einem Acrylharzsubstrat 4 gehaltert.
Die Zuführungen werden mit den Anschlüssen 5Q, S2 bzw. S^
auf dem Acrylharzeübstrat verbunden. Auf die Oberfläche
des so erhaltenen Speichers 1 (Fig. 6) wird ein Diapositiv unter Verwendung eines lichtstarken Projektors fokussiert.
40Μ42/ΘΜ2
Dabei sind die Goldaufdampfschichten 6 und 7 des Speichereleraentes
geerdet. An die durchsichtige Elektrode 2' auf der Rückseite des Elementes wird 0,2 s lang eine Spannung
von 120 V gegeben. Dadurch wird das auf die Scheibe projizierte Bild in den Speicher geschrieben.*
Zum Lesen des Speicherinhaltes wird dieser zwischen gekreuzte Polarisatoren 11 und 12 (Fig. 7) gesetzt. Die
Speicherfläche wird mit Hilfe eines Projektors gleichmässig ausgeleuchtet. Das durch die gekreuzten Polarisatoren
und das Speicherelement gehende Licht wird mit Hilfe einer Linse 22 auf eine Projektionsfläche 23 projiziert. Das
im Speicher gespeicherte Bild wird klar und deutlich wiedergegeben.
Zum Löschen der gespeicherten Bildinformation unter Einwirkung von Wärme und eines elektrischen Feldes wird die in Fig.
gezeigte Schaltung verwendet. Die Anschlüsse 5Q und 52
werden über 50 Ohm-Widerstände geerdet. Über zwei Steuertorschaltungen
GQ bzw. G2 kann eine Gleichspannung von 40 V
auf die Anschlüsse geprägt werden. Die Steuerung erfolgt in der Weise, dass G0 und G2 abwechselnd lOmal je 5 ms
geschaltet werden« so dass insgesamt während einer Dauer von 100 ms 10 Stromiinpulszyklen aufgeprägt werden. Dadurch
wird erreicht, dass auf das Speicherelement ein äusseres Feld mit einer der Polarität der Polarisation entgegengesetzten
Polarität aufgedrückt wird, während das Element gleichzeitig erhitzt wird. Dabei beträgt die Spannung im
durchgeschalteten Zustand der Steuerschaltung 40 V und in Sperrzustand der Steuerschaltung 20 V. Obwohl das Potential
im Speicherelement nicht unbedingt zeitkonstant ist, kann nan durchaus berechtigt von einer Löschspannung von 30 V
sprechen. Unter diesen Bedingungen wird das gespeicherte Bild, schnell, vollständig und gleichmässig gelöscht.
409·42/0·92
In der Pig. 8 ist neben der Löschschaltung schematisch die Steuerimpulssynchronisation dargestellt.
In der Fig. 9 ist die Abnahme der Helligkeit eines gespeicherten Bildes als Funktion der Zeit beim Löschvorgang
dargestellt. Die Löschspannung erscheint als Parameter.
Als Messgrundlage dient dabei ein im Aus gangs zustand auf
der gesamten Speicher fläche gleichmässig helles Weissbild.
Es wird mit der in Fig. 3 gezeigten'Löschschaltung gelöscht. Die Messungen zeigen ein Kontrastverhältnis 1Jn^x/1 4 von
etwa 500.
Bei einer Löschspannung von etwa 30 V und darüber wird das Bild vollständig gelöscht. Der gesamte Speicherbereich
ist antiferroelektrisch. Anschliessend wird mit Hilfe eines
Projektors und eines zur Hälfte abgedunkelten, zur Hälfte glasklaren Diapositivs die Information 1/2 weiss/1/2 schwarz
eingeschrieben. Mit einem vor der Projektionsleinwand angeordneten Beleuchtungsmessgerät werden der Hellteil und der
Dunkel teil des gelesenen Speicherinhalts vermessen.
Es wird ein Helligkeitskontrastverhältnis von 130 gemessen. Dieser Wert zeigt vor allem das ausgezeichnete Löechergebnis
durch die gleichzeitige Einwirkung von Wanne und eines
äusseren elektrischen Feldes auf den Speicher. Der Unterschied zwischen den Ganzflächenkontrastverhältnis von 500 und
dem Halbflächenkon tastverhältnis von etwa 130 wird durch
ein tiberblendrauschen'aus der hellen in die dunkle Flüche
des Speicherbereiches erklärt; der Wert I_4n erreicht
daher nicht so niedrige Werte wie im Fall der Ganzflächen* '
nessung·
Vorstehend ist ein neues System der Bild« bzw. Inforraation*-
löschung für elektrooptische, mit einer Photolefcerechicht
überzogene Speichervorrichtungen beschrieben. Gleichfalls
40»t42/0tS2
ist das Prinzip des gleichzeitigen Einwirkenlassens von
Wärme und eines elektrischen Feldes erklärt. Ein praktisches
Ausführungsbeispiel ist beschrieben. Dazu ist noch folgendes zu ergänzen: Die angelegte Löschspannung erzeugt durch den
Stromfluss durch die transparenten Elektroden Joule-Wärme. Gleichzeitig werden durch den Spannungsabfall über den
5O Ohm-Lastwiderstand Gegenspannungen aufgeprägt. Die Spannung ist jedoch wirkungslos, wenn sie auf die Photoleiterschichten
gegeben wird. Sie muss wirksam auf das PLZT-Elenient
geprägt werden. Dazu ist es erforderlich, dass beim Löschen
eines mit einer Photoleiterschicht überzogenen Speichers beim Aufprägen der in Fig. 8 gezeigten Löschimpulse die
gesamte Speicherfläche gleichmäesig hell .beleuchtet ist.
Bei ungenügender Beleuchtung während des Löschens bleibt die Löschung auch bei korrekter Steuerung der Löschschaltung
unvollständig. Eine solche Dunkellöschung ist in Fig. 9 durch die Kurve C dargestellt.
Vorstehend ist die Erfindung in der Weise beschrieben, dass die FS-Phase den gesetzten Zustand und die AFE-Phase den
nichtgesetzten Zustand wiedergibt. Durch eine Umkehr dieser
Zuordnung kann beispielsweise eine Negativ/Positiv-Bildumkehr im Speicher erzielt werden.
Eine solche Bildumkehr kann beispielsweise in der Weise erreicht werden, dass vor dem Einschreiben der Information,
beispielsweise mit Hilfe eines Projektors in der in Fig.
gezeigten Weise, die gesamte Speicherfläche des Speicherelementes 1 zunächst gleichförmig belichtet und dadurch
in den nichtgesetzten Zustand, also den gelöschten Zustand, überführt wird. Das auf dem Diapositiv 21 enthaltene Informationsbild
wird dann in der beschriebenen Weise unter gleichzeitiger Verwendung der Löschschaltung dadurch im
Umkehrverfahren eingeschrieben, dass die Löschung nur im belichteten Bereich erfolgt. Der Unterschied zur normalen
409842/0992
Löschung besteht bei der Umkehreinschreibung also lediglich darin, dass die Speicherfläche nicht gleichmässig belichtet
wird. Helle Teile der Informationsdarstellung auf dem Diapositiv 21 löschen auf der Speicherfläche die ferroelektrische
Phase und werden dunkel. Unter dunklen Bereichen der Informationsdarstellung auf dem Diapositiv reicht
die Belichtung auf der Photoleiterschicht des Speicherelementes zur Löschung nicht aus, so dass seine Helligkeit
praktisch nicht geändert wird. Der Speicher speichert ein Umkehrbild der auf dem Diapositiv 21 dargestellten Information.
Die im Vorstehenden beschriebene Umkehrdarstellung und
Umkehrspeicherung dient als Beispiel dafür, wie die Erfindung
ebenfalls eingesetzt werden kann. In der Hauptsache und im Hinblick auf die Praxis zielt die Erfindung
jedoch auf ein System ab, in dem Information gespeichert und gelöscht werden kann, in-dem man die ferroelektrische
Phase in die nichtferroelektrische Phase (AFE oder PE) schnell und vollständig unter gleichzeitigem Einwirkenlassen
einer äusseren elektrischen Spannung und von Wärme auf ein elektrooptisches keramisches Element bewirkt.
409842/0892
Claims (3)
- PatentansprücheElektrooptischer Speicher, gekennzeichnet
durch eine Keramik, in der eine ferroelektrische
und eine antiferroelektrische oder eine paraelektrische Phase mit einer morphotropen Phasengrenze nebeneinander vorliegen, und die eine feste Lösung der allgemeinen
Formel *Pb(l-x-a)LaxAa(Zrl-y-ß)TiyMß)l-((x+a)/4)°3ist, in der 0 & χ £ 0,2? 0 « α < Ij O^ (χ+α)< 1τ
0 £ y = 0,6j 0 ^ ß £ Ij 0 « (y + β) *1τΑ mindestens ein Erdalkali- oder Seltenerdelement und M mindestens ein
vier- oder fünfwertiges Metall ist. - 2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass A Sr oder Ba und M Sn oder Hf sind.
- 3. Verfahren zum Speichern und Löschen von Information in Speichern nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass man gleichzeitig mit einem elektrischen Feld, dessen Polarität der Polarität der ferroelektrischen Phase der elektrooptischen Keramik entgegengesetzt ist. Wärme auf die Keramik einwirken lässt,409842/0892so dass der Speicher vom ferroelektrisch^ in den antiferroelekfcrischen oder paraelektrischen Zustand umklappt.409842/0892
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3869673A JPS5315628B2 (de) | 1973-04-06 | 1973-04-06 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2416684A1 true DE2416684A1 (de) | 1974-10-17 |
DE2416684B2 DE2416684B2 (de) | 1977-11-10 |
DE2416684C3 DE2416684C3 (de) | 1985-05-15 |
Family
ID=12532457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2416684A Expired DE2416684C3 (de) | 1973-04-06 | 1974-04-05 | Verfahren zum Löschen von in einer elektrooptischen Bleizirkonattitanat- Keramik gespeicherten Information |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3973247A (de) |
JP (1) | JPS5315628B2 (de) |
DE (1) | DE2416684C3 (de) |
NL (1) | NL172010C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000042901A1 (de) | 1999-01-22 | 2000-07-27 | Haag-Streit Ag | Ophthalmologisches gerät mit einem beleuchtungs- und/oder strahlenbehandlungsstrahl, dessen flächige intensitätsverteilung einstellbar ist, sowie anordnung mit diesem gerät zur augenbehandlung |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS531546A (en) * | 1976-06-28 | 1978-01-09 | Nippon Denso Co Ltd | Display for car |
JPS5886857U (ja) * | 1981-12-09 | 1983-06-13 | 瀬戸内金網商工株式会社 | 金網柵 |
US5051950A (en) * | 1989-07-31 | 1991-09-24 | Radiant Technologies | Read/write optical memory |
US5179533A (en) * | 1989-07-31 | 1993-01-12 | Radiant Technologies | Read/write optical memory |
JPH06334140A (ja) * | 1992-12-16 | 1994-12-02 | Ricoh Co Ltd | 強誘電体材料および該材料を用いた半導体メモリ、光記録媒体ならびに微小変位制御素子 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1099431B (de) * | 1956-12-04 | 1961-02-09 | Philips Nv | Verfahren zur Herstellung von keramischen Koerpern fuer elektromechanische Umwandlungselemente |
DE2030302A1 (de) * | 1969-06-23 | 1971-02-04 | Western Electric Company Ine , New York, NY (V St A ) | Optischer Verschluß aus polykristalliner ferroelektnscher Feinkronkeramik |
DE2061447A1 (de) * | 1969-12-17 | 1971-06-24 | Atomic Energy Commission | Ferroelektrische Keramik |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3710352A (en) * | 1970-03-13 | 1973-01-09 | Micro Bit Corp | High speed-large storage capability electron beam accessed memory method and apparatus |
US3871745A (en) * | 1972-03-27 | 1975-03-18 | Nippon Telegraph & Telephone | Visual information storage and display device |
-
1973
- 1973-04-06 JP JP3869673A patent/JPS5315628B2/ja not_active Expired
-
1974
- 1974-04-05 DE DE2416684A patent/DE2416684C3/de not_active Expired
- 1974-04-08 US US05/459,123 patent/US3973247A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-04-08 NL NLAANVRAGE7404781,A patent/NL172010C/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1099431B (de) * | 1956-12-04 | 1961-02-09 | Philips Nv | Verfahren zur Herstellung von keramischen Koerpern fuer elektromechanische Umwandlungselemente |
DE2030302A1 (de) * | 1969-06-23 | 1971-02-04 | Western Electric Company Ine , New York, NY (V St A ) | Optischer Verschluß aus polykristalliner ferroelektnscher Feinkronkeramik |
DE2061447A1 (de) * | 1969-12-17 | 1971-06-24 | Atomic Energy Commission | Ferroelektrische Keramik |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
ETZ-B, Bd. 24, 1972, H. 20, S. 524-525 * |
In Betracht gezogene ältere Anmeldung: DE-OS 23 38 810 * |
Proceedings of the IEEE, Vol. 57, No. 5, Mai 1969, S. 751-768 * |
The Bell System Technical Journal, July-August 1970, S. 053-967 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000042901A1 (de) | 1999-01-22 | 2000-07-27 | Haag-Streit Ag | Ophthalmologisches gerät mit einem beleuchtungs- und/oder strahlenbehandlungsstrahl, dessen flächige intensitätsverteilung einstellbar ist, sowie anordnung mit diesem gerät zur augenbehandlung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5315628B2 (de) | 1978-05-26 |
JPS49127538A (de) | 1974-12-06 |
US3973247A (en) | 1976-08-03 |
DE2416684B2 (de) | 1977-11-10 |
NL7404781A (de) | 1974-10-08 |
NL172010C (nl) | 1983-06-16 |
NL172010B (nl) | 1983-01-17 |
DE2416684C3 (de) | 1985-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2753763C2 (de) | ||
DE3644220C2 (de) | ||
DE2102215C2 (de) | System zum Speichern und Abrufen von Informationen | |
DE68912045T2 (de) | Magnetische Einrichtung. | |
DE2332164A1 (de) | Fluessigkristall-wiedergabevorrichtung | |
DE2555816A1 (de) | Ferroelektrische keramische vorrichtungen | |
DE2050715B2 (de) | Elektronisch-optischer Speicher | |
DE2819538A1 (de) | Bildwiedergabevorrichtung | |
CH662191A5 (de) | Verfahren und einrichtung zum anzeigen einer information. | |
DE2419170A1 (de) | Fluessigkristall-bildschirm mit matrixansteuerung | |
DE2055312A1 (de) | Vorfuhrvornchtung | |
DE1589429A1 (de) | Elektrooptische Vorrichtungen | |
DE2713718C2 (de) | Optisches Lichtventil | |
DE69311398T2 (de) | Steuerungsverfahren für eine antiferroelektrische Flüssigkristallzelle | |
DE2741702C3 (de) | Verfahren zum Aussteuern einer elektrochromatischen Anzeigevorrichtung und elektrochromatische Anzeigevorrichtung zu dessen Durchführung | |
DE2828185A1 (de) | Elektrochrome anzeigevorrichtung mit einer zusatzelektrode und verfahren zur auffrischung des anzeigezustands einer solchen anzeigevorrichtung | |
DE2502321A1 (de) | Verfahren zum aufzeichnen eines analogsignals und ferroelektrischer speicher zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE2416684A1 (de) | Elektrooptischer speicher und verfahren zur informationsspeicherung | |
DE3784388T2 (de) | Fluessigkristallzelle. | |
DE2338810A1 (de) | Elektrooptisches keramisches material | |
DE3834791A1 (de) | Verfahren zur ansteuerung einer elektro-optischen vorrichtung | |
DE2261576A1 (de) | Optisches verbundelement | |
CH634432A5 (de) | Treiberschaltung fuer eine elektrochrome anzeigevorrichtung. | |
DE2417811A1 (de) | Bildwiedergabevorrichtung mit einer schicht aus fluessigem kristall | |
DE1764239C3 (de) | Festkörperbildverstärker und-speicher und Verfahren zum Betrieb des Festkörperbüdverstärkers und-speichers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8228 | New agent |
Free format text: STREHL, P., DIPL.-ING. DIPL.-WIRTSCH.-ING. SCHUEBEL-HOPF, U., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
|
8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: KUMADA, AKIO, KOKUBUNJI, TOKIO/TOKYO, JP ISHIDA, KOJI, TOKIO/TOKYO, JP |
|
8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: KUMADA, AKIO, KOKUBUNJI, TOKIO/TOKYO, JP ISHIDA, KOJI, TOKIO/TOKYO, JP |
|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |