DE2828660A1 - Elektrolumineszenz-anzeigevorrichtung mit einer steuerschaltung zum loeschen und/ oder auslesen der anzeigezustaende mittels eines gesteuerten elektronenstrahls - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Elektrolumineszenz-Anzeigevorrichtungen (EL-Anzeigen) und betrifft ein Ansteuersystem mit dem sich unterschiedliche Anzeigezustände bei EL-Anzeigen erregen lassen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Schaltungsanordnung zum Loschen oder/ und Auslesen von in einer EL-Anzeigetafel festgehaltenen Speicherzuständen. Hinsichtlich der Definition der Gattung solcher Ansteuersysteme wird auf den Oberbegriff der Patentansprüche verwiesen.

Es sind Dünnschicht-Elektrolumineszenzelemente mit dreilagigem Aufbau bekannt, die im wesentlichen aus einer dünnen Schicht eines elektrolumineszent wirksamen Halbleitermaterials - auch als Elektrolumineszenz-Dünnfilm bezeichnet - beispielsweise einer mit Mn dotierten ZnS-Schicht (ZnS: Mn-Schicht) und einer mit Mn dotierten ZnSe-Schicht (ZnSe:Mn-Schicht) bestehen,die sandwichartig zwischen ein Paar von dünnen dielektrischen Schichten aus Y₂O₃, Sl₃N₄ oder TiO₂ eingebracht ist. Ein EL-Dünnschichtelement mit diesem Aufbau zeichnet sich bei Anlegen eines Wechselstromsignals mit einer Frequenz von mehreren Kilohertz durch eine hohe Leuchtstärke und guten Anzeigekontrast sowie durch eine hohe Betriebslebensdauer aus.

Bei richtiger Überwachung der Dotierungsmenge an Mn für die Elektrolumineszenzschicht während der Herstellung können bei EL-Dünnschichtelementen auch Hysterese-Eigenschaften der Lichtintensität in Abhängigkeit von der zugeführten Spannung erwartet werden, was in Einzelheiten in der US-PS 3 967 112 beschrieben ist.

Wird ein EL-Dünnschichtelement mit den erwähnten Hysterese-Eigenschaften durch Lichtenergie, ein elektrisches Feld oder Wärmeenergie bei Ansteigen der zugeführten Spannung

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beaufschlagt, so zeigt sich, daß die Lichtemissionserregung von der zugeführten Energie abhängt. Die dabei erzielte Lichtemission bleibt auch nach Unterbrechung der Zuführung der Lichtenergie, des elektrischen Felds oder der Wärmeenergie für eine gewisse Zeit aufrechterhalten, d.h. es liegt ein Speichereffekt vor. Dieses Speicher-Phänomen bei EL-Dünnschichtelementen mit dem erwähnten Aufbau läßt sich vorteilhaft für eine Reihe von technischen Anwendungsgebieten ausnutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ansteuersystem für EL-Dünnschichtelemente mit Hysterese-Eigenschaften zu schaffen, mit dem sich insbesondere

die als Folge einer vorhergehenden

Erregung gespeicherten Anzeigezustände in vorteilhafter Weise löschen und /oder aus der EL-Anzeigevorrichtung auslesen lassen.

Erfindungsgemäße Lösungen dieser technischen Aufgabe sind in den Patentansprüchen angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist eine EL-Dünnschichtanzeigetafel den ober erwähnten dreilagigen Aufbau auf, besteht also beispielsweise aus einer dünnen elektrolumineszenten ZnS:Mn-Schicht, die sandwichartig zwischen einem Paar von dielektrischen Schichten, insbesondere aus Y₂CU, Si-,Ν. oder TiO„ .angeordnet ist. Auf einer Fläche der dielektrischen Schicht ist eine transparente Front-Elektrode aus SnO₂ oder In₂O., und auf der anderen Fläche eine metallische rückseitige

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Elektrode aufgebracht, die beispielsweise aus Aluminium besteht- Dieses EL-Dünnschichtelement ist durch ein Glassubstrat in der Weise stabil gehalten, daß die Transparentelektrode am Glassubstrat anliegt.

Gemäß der Erfindung ist ein EL-Dünnschicht-Anzeigefeld vor der Anzeigefläche einer Kathodenstrahlröhre so angeordnet, daß die Oberfläche des Glassubstrats nach außen zeigt. An einem Ende der Kathodenstrahlröhre ist eine Elektronenstrahlkanone angeordnet, die das EL-Dünnschicht-Anzeigefeld durch die rückseitige Metallelektrodenfläche hindurch mit einem Elektronenstrahl beaufschlagt.

Die durch die EL-Dünnschicht-Anzeigetafel angezeigte Information wird durch Anlegen eines Halte-Wechselspannungssignals zwischen der Front- und Rückseitenelektrode aufrechterhalten. Eine bestimmte Position auf der EL-Dünnschicht-Anzeigetafel wird durch einen von der Elektronenkanone gelieferten Elektronenstrahl beaufschlagt, wenn das Haltespannungssignal Signalpegel Null aufweist, wodurch die gespeicherte Information gelöscht wird. Das elektrische Auslesen der gespeicherten Anzeigeinformation erfolgt durch Abfragen des Relaxationsstroms oder Polarisations-Entladestroms, der über einen Speicherplatz des Anzeigefelds fließt, wenn auf diesen ein Elektronenstrahl auftrifft.

Gemäß der Erfindung wird also ein Haltespannungssignal mit einem Elektronenstrahl-Löschsignal in einer EL-Dünnschicht-Anzeigetafel mit Hysterese kombiniert. Das im Elektronenstrahl verkörperte Signal kann gleichzeitig als Auslesesignal verwendet werden.

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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Perspektivansicht des grundsätzliehen Aufbaus eines EL-Dünnschichtelements für

eine Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 in graphischer Darstellung die Hystereseeigenschaften des EL-Dünnschichtelements nach Fig. 1, wobei die elektrolumineszente Helligkeit über der anliegenden Spannung aufgetragen ist;

Fig. 3(A) bis 3(E) zeitbezogene Darstellungen von Signalverläufen zur Erläuterung des Grundprinzips einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Erregeroder Ansteuersystems;

Fig. 4 das Blockschaltbild eines wesentlichen Teils einer

Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ansteuersystems;

Fig. 5 das Blockschaltbild einer Ansteueranordnung gemäß

der Erfindung;

Fig. 6 das schematische Prinzipschaltbild einer anderen

Ausführungsform eines Ansteuersystems gemäß der Erfindung;

Fig. 7 das vereinfachte Äquivalenzschaltbild eines EL-Dünnschicht-Anzeigeelements der hier verwendeten Art;

Fig. 8 das Schaltbild einer Ausführungsform eines Auslesesignalgenerators zur Verwendung in Verbindung mit der Anordnung nach Fig. 6;

Fig. 9(A) bis 9(F) die zeitbezogene Darstellung von Signalverlaufen zur Erläuterung des Ansteuersystems nach

Fig. 6;

Fig. 10 das Schaltbild einer Ausführungsform einer Prüfschaltung für einen Polarisationsstrom zur Verwendung im Ansteuersystem nach Fig. 6;

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Fig. 11(A) bis 11(F) die zeitbezogene Darstellung einzelner Signalverläufe zur Erläuterung des Auslesebetriebs und

Fig. 12 das Blockschaltbild für das in Fig. 6 nur schematisch angedeutete Ansteuersystern.

Das EL-Dünnschichtelement gemäß der Erfindung_;wie es in Fig. 1 dargestellt ist, besteht aus folgenden Teilen: Eine Transparentelektrode 2, beispielsweise aus SnO₂ oder In-O₃ ist auf einem Glassubstrat 1 aufgebracht. Diese Transparentelektrode 2 ist durch eine isolierende dünne Schicht 3, beispielsweise aus Y_?0o oder Si-,Ν. überdeckt, über welcher eine dünne Elektrolumineszenzsicht 4 aufgebracht ist, die beispielsweise aus mit Mn dotiertem ZnS besteht. Darüber ist eine dünne obere Isolationsschicht aufgebracht, die beispielsweise aus dem gleichen Material wie die untere Isolationsschicht 3 besteht. Die elektrolumineszente ZnS-Dünnschicht 4 ist also sandwichartig zwischen der oberen und unteren Isolationsschicht 3 und eingebracht. Die obere Isolationsschicht 5 ist sodann durch eine rückseitige Metallelektrodenschicht 6, beispielsweise aus Aluminium überdeckt. Die untere Isolationsschicht 3, die lumineszente ZnS-Dünnschicht 4 sowie die obere Isolationsschicht 5 sind nacheinander hergestellt, beispielsweise mittels eines Verdampfungsverfahrens oder eines Sprühverfahrens. Die Transparentelektrode 2 und die rückseitige Metallelektrode 6 überdecken die ganze Oberfläche des Elements und sind über Zuleitungsdrähte mit einer Wechselspannungsquelle 7 verbunden.

In der graphischen Darstellung der Fig. 2 sind die Hystereseeigenschaften eines solchen EL-Dünnschichtelements gezeigt, wobei die elektrolumineszente Helligkeit [jBJ auf der Ordinatenachse über dem Spitzenwert [[v] eines zu-

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geführten Wechselspannungsimpulssignals auf der Abszissenachse aufgetragen ist. Wie dargestellt, wird die Hystereseschleife durch den Kurvenast I der ansteigenden Spannung und den Kurvenast II der abfallenden Spannung umschlossen.

Eine Haltespannung V wird mit solchem Pegel gewählt, daß die Differenz zwischen dem Helligkeitswert B auf dem ansteigenden Kurvenast und dem Helligkeitswert B auf dem abfallenden Kurvenast ausreichend groß ist. Fig. 3(A) zeigt den Signalverlauf des Haitespannungssignals. Der Helligkeitswert B wird nachfolgend als Lösch-Helligkeit B und der Helligkeitswert B wird nachfolgend als Anzeige- oder Einschreib-Helligkeit B bezeichnet.

Wird eine wechselnde Haltespannungs-Impulsfolge P (Spitzenwert V ) gemäß Fig. 3(A) an das EL-Dünnschichtelement an-

gelegt, so zeigt sich - durch Elektrolumineszenz verursacht am Punkt S in Fig. 2 der Wert der Lösch-Helligkeit B . die durch die Folge der Wechselimpulse ρ aufrechterhalten bleibt.

Steigt die Amplitude der Halteimpulse P momentan an oder wird das EL-Dünnschichtelement bei anliegenden Wechselspannungs-Halteimpulsen momentan einer Licht- oder Wärmeenergie ausgesetzt, so steigt die Helligkeit kurzzeitig auf den Pegel B¹ an, die dem Punkt P in Fig. 2 entspricht und wird anschließend durch den nächst nachfolgenden Haltespannungsimpuls stationär auf dem Pegel der Einschreib-Helligkeit B gehalten, der dem Punkt Q auf dem abfallenden Spannungskurvenast II entspricht (Lumineszenz-Speicherzustand) .

Wird die Licht- oder Wärmeenergie dem EL-Dünnschichtelement zu einem Zeitpunkt zugeführt, an dem auch die Impulsfolge P der Haltewechselspannung V_ anliegt oder wird das

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EL-Dünnschichtelement durch eine über der Haltewechselspannung V liegenden Spannung beaufschlagt, so werden die in der Elektronen-Niveaufalle der ZnS-Dünnschicht des EL-Anzeigeelements festgehaltenen Elektronen in Abhängigkeit von der zugeführten Energie auf den Zustand von Leitungselektronen erregt. Die so freigesetzten Leitungselektronen fließen durch die ZnS-Dünnschicht hindurch und erregen das in dieser Schicht vorhandene Mn-Lumineszenz-Zentrum. Damit steigt die Helligkeit des EL-Dünnschichtelements an. Wird die Amplitude der das EL-Dünnschichtelement beaufschlagenden Haltewechselspannungsimpulse im Lumineszenz-Speicherzustand kurzzeitig auf den Wert der Löschspannung V vermindert oder erfolgt die Zufuhr von Licht- oder Wärmeenergie im Lumineszenzspeicherzustand zu einem Zeitpunkt, an dem die Haltewechselspannung auf Pegel Null steht, so wird die Helligkeit des EL-Dünnschichtelements augenblicklich auf die dem Punkt R in Fig. 2 entsprechende Lösch-Helligkeit B abgesenkt. Durch den nachfolgenden Halte-Wechselstromimpuls P wird die Lösch-Helligkeit B auf dem Punkt S in Fig. 2 gehalten (Lösch-Speicherzustand) .

Darüber hinaus kann eine Zwischenton-Helligkeit zwischen der Einschreib-Helligkeit B und der Lösch-Helligkeit B durch Anlegen der Haltespannung V eingestellt werden, wenn der Energiepegel der dem EL-Dünnschichtelement zusätzlich zugeführten Spannung oder von zusätzlich zugeführtem Licht oder von Wärme beim Einschreib- oder Lösch-Betrieb entsprechend gesteuert und überwacht wird.

Der Haltebetrieb auf Einschreib-Helligkeit B und auf Lösch-Helligkeit B mittels der am EL-Dünnschichtelement anliegenden Haltespannung V wird nachfolgend betrachtet:

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Wird die Licht- oder Wärmeenergie bei anliegender Haltespannung V zugeführt oder wenn eine über der Haltespannung liegende Spannung zugeführt wird, so werden die Leitungselektronen gegen die Grenzfläche zwischen der ZnS-Dünnschicht 4 und der dünnenisolationsschicht 3 oder an die Grenzfläche zwischen der ZnS-Dünnschicht 4 und der dünnen Isolationsschicht 5 geschwemmt. Das EL-Dünnschichtelement ist damit polarisiert.

Die so einseitig angereicherten Leitungselektronen werden auch nach Beaufschlaguncf mit Licht- oder Wärmeenergie oder mit einer höheren Spannung auf dem Grenzniveau der zwischen der ZnS-Dünnschicht 4 und der dünnen Isolationsschicht 3 oder 5 festgehalten. Erst durch den nächst nachfolgenden Halteimpuls erreichen die Leitungselektronen ein über dem Grenzschichtniveau liegendes Energieniveau bis zum Leitfähigkeitsband und durchlaufen dann die ZnS-Dünnschicht 4 in Richtung auf die gegenüberliegende Grenzfläche. Die meisten Leitungselektronen werden dann zur gegenüberliegenden Grenzfläche geschwemmt, ohne durch das in der ZnS-Dünnschicht 4 vorhandene Niveau einer Elektronenfalle eingefangen zu werden, da sie diesen Bereich aufgrund des durch den Halteimpuls vorhandenen elektrischen Felds mit hoher Geschwindigkeit durchlaufen. Das EL-Dünnschichtelement verbleibt damit auf Einschreib-Helligkeit B oder im Lumineszenz-Speicherzustand. Zusätzlich wird auch die im EL-Dünnschichtelement entstandene Polarisation aurechterhalten.

Wird dem mit Haltespannungspegel Null beaufschlagten und auf Lumineszenz-Speicherzustand (oder Polarisations-Zustand) stehenden EL-Dünnschichtelement Licht- oder Wärmeenergie zugeführt oder wird dem in den genannten Zuständen gehaltenen Element jetzt die Lösch-Spannung V

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aufgedrückt, so kommen die an der Grenzfläche zwischen der ZnS-Dünnschicht 4 und einer der dünnen Isolationsschichten 3 oder 5 angesammelten Leitungselektronen frei und die Polarisation wird aufgehoben (Polarisations-Relaxation). Wird jetzt der nachfolgende Halteimpuls zugeführt, so ist die Verschiebegeschwindigkeit der in der Nähe des Fallenniveaus sich verschiebenden Leitfähigkeitselektronen relativ niedrig. Damit werden die meisten Leitfähigkeitselektronen durch die in der ZnS-Dünnschicht 4 vorhandene Elektronenfalle beim Durchlaufen der ZnS-Dünnschicht 4 festgehalten, ohne die gegenüberliegende Grenzfläche zu erreichen. Es entsteht damit keine erneute Polarisation. Das EL-Dünnschichtelement befindet sich dementsprechend im stationären Zustand, also im Lösch-Speicherzustand und zeigt die Lösch-Helligkeit B .

Das Verschiebe-Verhältnis der Leitungselektronen läßt sich durch Änderung des beim Löschbetrieb zugeführten Energieniveaus steuern. In anderen Worten: Die Helligkeit des EL-Dünnschichtelements läßt sich durch Änderung des dem Element aufgeprägten Energieniveaus steuern.

Bedecken die Elektroden die gesamte Oberfläche des Elements einheitlich und gleichförmig, so läßt sich eine saubere Anzeige- und Speicherfunktion mit gutem Kontrast erzielen im Vergleich zu einem Element, bei dem die Elektroden in Matrixanordnung ausgebildet sind. Außerdem wird die Herstellung der Elektroden wesentlich vereinfacht. Mit den bisherigen EL-Dünnschichtelementen war es auch unmöglich, die gespeicherte Information durch Auswahl einer bestimmten Anzeigeposition elektrisch auszulesen.

Bei dem erfindungsgemäßen System ist vorgesehen, zur Löschung einer bestimmten gespeicherten Information die betreffende Position des EL-Dünnschichtelements mit einem

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Elektronenstrahl zu beaufschlagen. Über diesen Elektronenstrahl ist es mit einer Ergänzung auch möglich, die Information einer bestimmten Position des EL-Dünnschichtelements durch Abfrage des Relaxations-Stroms der Polarisation auszulesen, der durch das EL-Dünnschichtelement beim Löschvorgang fließt.

Die Fig. 4 zeigt einen wesentlichen Teil einer Ausführungsform eines Ansteuersystems gemäß der Erfindung. Verschiedene Signale, die in dieser Anordnung auftreten, sind in den Fig. 3(A) bis 3(E) veranschaulicht. So zeigt die Fig. 3(A) den Verlauf einer Folge P von Spannungsimpulsen, die dem EL-Dünnschichtelement von einer Halte-Wechselspannungsquelle 7 aus zugeführt werden; Fig. 3(B) verdeutlicht die Elektronenstrahl-"Belichtung" des EL-Dünnschichtelements; Fig. 3(C) verdeutlicht den Verlauf der Lichtemission des EL-Dünnschichtelements; Fig. 3(D) veranschaulicht die im EL-Dünnschichtelement entstehende Polarisation und Fig. 3(E) läßt den Verlauf des von einem EL-Dünnschichtelement zu einer Lastimpedanz 9 fließenden Stroms erkennen.

Ist das EL-Dünnschichtelement auf Lösch-Speicherzustand gesetzt (Periode I), so fließt synchron zur Spannungsimpulsfolge P nur ein Durchgangsstrom durch das EL-Dünnschichtelement 8. Wird dieses Element jetzt synchron zu den Impulsen P durch einen Elektronenstrahl beaufschlagt, so

zeigt sich an den betreffenden Positionen starke Helligkeit und im Element entsteht die erwähnte Polarisation (Periode II, Lumineszenz-Speicherzustand). In diesem Augenblick fließt zusätzlich zum Durchgangsstrom ein Polarisationsstrom durch die Lastimpedanz 9. Der Lumineszenz-Speicherzustand wird durch die Haltespannung V der Halte-Spannungsimpulsfolge P gemäß Fig. 3(A) aufrechterhalten.

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Wird das im Lumineszenz-Speicherzustand gehaltene EL-Dünnschichtelement 8 mit einem Elektronenstrahl beaufschlagt, zu einem Zeitpunkt, an dem die Impulse P~ der Haltespannung gerade auf Pegel Null stehen, so entsteht das Photo-Relaxationsphänomen an den durch den Elektronenstrahl getroffenen Stellen. Es läuft jetzt der Lösch-Vorgang ab, wie die Fig. 3(C) veranschaulichen soll. Das heißt, die in der Grenzfläche des EL-Dünnschichtelements gespeicherten Polarisationsladungen fließen aufgrund der durch den Elektronenstrahl entstehenden Leitungselektronen ab. Auf diese Weise wird ein gewünschter Bereich des Anzeigemusters gelöscht. Ist zuvor die gesamte Anzeigefläche des Elements auf Einschreib-Zustand geschaltet worden, so läßt sich durch Beaufschlagung mit dem Elektronenstrahl auch leicht ein gewünschtes Muster in Negativanzeige wiedergeben.

Bei dieser Periode III fließt synchron zur Elektronenstrahlbeaufschlagung ein Polarisations-Relaxationsstrom durch die Lastimpedanz 9.

Wird das EL-Dünnschichtelement 8 im Lösch-Speicherzustand zu einem Zeitpunkt durch den Elektronenstrahl beaufschalgt, an dem der Pegel der Haltespannung auf Null steht (Periode IV), so fließt kein Polarisations-Relaxationsstrom durch die Lastimpedanz 9. Die Intensität des Elektronenstrahls muß richtig gewählt sein, da zu hohe Elektronenstrahlenenergie das EL-Dünnschichtelement 8 in den Lumineszenz-Speicherzustand schaltet, selbst dann, wenn zu diesem Zeitpunkt der Pegel Null der Haltespannung am Element liegt.

Der Wert des Polarisations-Relaxationsstroms ist proportional zur Polarisationsladungsmenge, wenn sich das EL-Dünnschichtelement 8 im Zustand der mittleren Lichtemission zwischen der Einschreib-Helligkeit B und der

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Lösch-Helligkeit B befindet.

Die an einer durch den Elektronenstrahl getroffenen Position im EL-Dünnschichtelement gespeicherte Information wird bei Pegel Null der Haltespannung durch Abfrage des durch die Lastimpedanz 9 fließenden Polarisations-Relaxationsstroms bestimmt.

Wie das Schaltungsbeispiel der Fig. 4 erkennen läßt, sind die Wechselstromquelle 7 der Haltespannung und die Lastinipedanz 9_f etwa ein Widerstand R, mit dem EL-Dünnschichtelement 8 in Serie geschaltet. Über einen Verstärker 10, der kein notwendiges Element der Schaltung darstellt, ist eine Torschaltung 11 mit dem EL-Dünnschichtelement verbunden, über das das Stromsignal der Polarisationsableitung selektiv übertragen wird. Diese Torschaltung 11 wird durch einen bei 12 zugeführten Taktimpuls, der auch die Zuführung der Halte-Wechselspannungsimpulse bestimmt, sowie durch einen weiteren bei 13 zugeführten Taktimpuls gesteuert, der außerdem die zeitrichtige Zuführung des Elektronenstrahls bestimmt. Das am Ausgang der Torschaltung 11 abgreifbare Polarisations-Relaxationsstromsignal 14 wird einem nicht gezeigten Registrier-oder Anzeigegerät zugeführt.

Die selektive Übertragung des Polarisations-Relaxationsstromsignals 14 (im folgenden PR-Stromsignal) das der im EL-Dünnschichtelement gespeicherten Information entspricht, wird wie folgt gesteuert:

Der Taktimpuls 12 wird zu Zeitpunkten abgegeben, zu denen das Halte-Wechselspannungs-Impulssignal auf Pegel Null steht, während die Taktimpulse 13 dann auftreten, wenn auch der Elektronenstrahl erzeugt wird. Die Torschaltung 11 ist nur durchlässig, wenn die Taktimpulse 12 und 13 gleichzeitig vorhanden sind. Das PR-Stromsignal 14 entspricht

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der Information einer in diesem Augenblick durch den Elektronenstrahl beaufschlagten Position des EL-Dünnschichtelements 8 (im folgenden EL-Element).

Die nachfolgend erläuterte Fig. 5 zeigt ein vollständiges erfindungsgemäßes Ansteuersystem mit dem sich der oben beschriebene"Lösch- und Auslese-Betrieb steuern läßt: Ein EL-Element 8 gemäß Fig. 1 wird im Bereich der Sichtfläche einer Kathodenstrahlenröhre 15 angeordnet, wobei das Glassubstrat 1 die Front- oder Sichtfläche der Kathodenstrahlenröhre bildet. Die Fokussteuerung erfolgt durch eine elektromagnetische Spule 16 in bekannter Weise, ebenso die X-Y-Ablenkung mittels einer Ablenkspule 17. Der Fokusspule 16 wird ein von einem Signalgenerator 18 für die Elektronenstrahl-Brennpunkt- oder Fokussteuerung bestimmtes Steuersignal zugeführt, während die X-Y-Ablenkspule 17 durch Steuersignale von einem Verstärker 19 für die X-Ablenkung und von einem Verstärker 20 für die Y-Ablenkung beaufschlagt wird. Die Verstärker 19 und 20 werden eingangsseitig von den Signalen eines Ablenksignalgenerators 22 beaufschlagt, der seinerseits ein von einem Modulator 21 stammendes Video-Signal erhält.

Die Transparentelektrode 2 und die rückseitige Metallelektrode 6 des EL-Elements 8 erhalten die Haltespannungsimpulse sowie die Löschspannungsimpulse von der Halte-Wechselspannungsquelle 7 bzw. von einem Löschsignalgenerator 23. Der Löschsignalgenerator 23 ist nicht unbedingt erforderlich; er besorgt die spannungsgesteuerte Löschoperation. Die Halte-Wechselspannungsquelle 7 (im folgenden Haltespannungsquelle) und der Löschsignalgenerator 23 werden durch ein Synchronisationssignal vom Ablenkgenerator 22 beaufschlagt. Am anderen Ende ist die Kathodenstrahlröhre 15 in bekannter Weise mit einer Elektronenstrahl-

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kanone 24 ausgerüstet/ die durch ein vom Abtastsignalgenerator 22 stammendes Helligkeitssignal steuerbar ist.

Ein mit dem Abtastsignalgenerator 22 verbundener Inverter 25 liefert die beim Auslesevorgang der Torschaltung 11

■* zuzuführenden Taktimpulse 12. Ein Taktsignalgenerator 26 für die Position der Elektronenstrahlabtastung ist über die Ablenkverstärker 19 und 20 für die X- und Y-Richtung mit dem Ablenksignalgenerator 22 verbunden und liefert die Taktimpulse 13 für die Torschaltung 11. Wie oben bereits erwähnt, ist die Torschaltung 11 über den Verstärker 10 mit dem EL-Element 8 verbunden.

Synchron zu dem vom Ablenksignalgenerator 22 gelieferten Synchronsignal gelangen die Haltespannungsimpulse mit der Amplitude V von der Haltespannungsquelle 7 auf das EL-Element 8. In diesem Augenblick zeigt das Element Lösch-Helligkeit B (vgl. Fig. 2). Ein bestimmtes Mustersignal vom Modulator 21 gelangt auf den Ablenksignalgenerator Die Elektronenstrahlkanone 24 liefert einen Elektronenstrahl, der auf das an der Anzeigefläche der Kathodenstrahlenröhre 15 angeordnete EL-Element 8 gelangt.

Der von der Elektronenstrahlkanone 24 abgegebene Elektronenstrahl wird durch die elektromagentische Fokussierspule fokussiert und auf das EL-Element 8 gerichtet, wobei das vom Ablenksignalgenerator 22 gelieferte Signal die Stärke oder Intensität des Elektronenstrahls und damit auch die Helligkeit der Elektrolumineszenz steuert. Die Zuführung des Elektronenstrahls ist zeitlich auf die Zuführung der Haltespannungsimpulse abgestimmt. Der Elektronenstrahl beaufschlagt das EL-Element 8 über die rückseitige Metallelektrode 6. Die jeweilige Auftreffposition des Elektronenstrahls wird über die X-Y-Ablenkspule 17 gesteuert.

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Eine Stelle,an der der Elektronenstrahl auftrifft, leuchtet mit der Helligkeit B¹ auf (Punkt P in Fig. 2); sodann wird diese betreffende Stelle durch die folgenden Haltesp;
halten.

Haltespannungsimpulse auf Einschreib-Helligkeit B ge-

Die nicht vom Elektronenstrahl getroffenen Positionen werden auf Lösch-Helligkeit B gehalten. Das so festgelegte Anzeigemuster kann über das Glassubstrat 1 abgelesen werden. Das Anzeigemuster können Schriftzeichen, Ziffern, Zeichnungen, beliebige Symbole oder kontinuierliche Muster sein. Die Helligkeit läßt sich leicht durch Steuerung der Stärke des Elektronenstrahls einstellen. Auch kann die gesamte Anzeigefläche auf Lumineszenz-Bedingung eingestellt werden.

Werden jetzt Lösch-Spannungsimpulse vom Löschsignalgenerator 23 geliefert, so wird die gesamte Anzeigefläche des EL-Elements auf Lösch-Bedingung gesetzt.

Trifft der Elektronenstrahl zu einem Zeitpunkt auf das EL-Element, zu dem das Haltespannungssignal auf Pegel Null steht, so werden die jetzt durch den Elektronenstrahl getroffenen Positionen auf Lösch-Zustand geschaltet.

Das Auslesen der angezeigten Information erfolgt, wenn der Elektronenstrahl bei Pegel Null der Haltewechselspannung auf das EL-Element auftreffen gelassen wird. Dabei liefert der Taktsignalgenerator 26 für die Elektronenstrahl-Abtastposition die Taktimpulse 13, während über den Inverter 25 die Taktimpulse 12 erscheinen. Am Ausgang der Torschaltung 11 erscheint damit das PR-Stromsignal 14, das diejenige Information anzeigt, die einer durch den

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Elektronenstrahl in diesem Augenblick getroffenen Position des EL-Elements 8 entspricht. Beim Auslesevorgang durch den Elektronenstrahl wird die jeweils getroffene Position auf Lösch-Speicherzustand geschaltet.

Alternativ dazu kann der Einschreibvorgang dadurch erfolgen, daß das EL-Element 8 über das Glassubstrat 1 einem bestimmten Lichtmuster ausgesetzt wird. Der Auslesevorgang erfolgt dann durch den auf das EL-Element auftreffenden Elektronenstrahl über die rückseitige

10 Metallelektrode 6.

Bei der soweit beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird beim Auslesevorgang die auf Lumineszenz-Speicherzustand stehende Position in den Lösch-Zustand geschaltet. Bei der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform wird der Lumineszenz-Speicherzustand auch dann beibehalten, wenn der Auslesebetrieb abläuft.

Die Fig. 6 zeigt das Prinzip einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ansteuersystems, bei dem ein EL-Dünnschichtelement 27 mit einem Paar von Matrixelektroden X- bis X, und Y₁ bis Y₃ verwendet wird.

Das EL-Element 27 ist ähnlich aufgebaut wie das in Fig. 1, abgesehen von den auf der Vorderseite angeordneten transparenten Spaltenelektroden Y₁ bis Y₃ und den auf der Rückseite vorgesehenen Zeilenelektroden X₁ bis X₃ ^aus Metall· EL-Element 27 wird von einer Wechselimpulsquelle 28 mit

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einem Halte-Wechselspannungssignal (im folgenden Haltespannungssignal) beaufschlagt. Als Lastimpedanz beim Auslesen dienen mit den Spaltenelektroden Y. bis Y₃ verbundene Widerstände R₁. bis R₃. Die Zeilenelektroden X₁ bis X₃ sind mit Wählschaltern SW₁ bis SW₃ verbunden, mittels derer der Haltebetrieb und der Auslesebetrieb eingegeben bzw. abgetastet werden kann. Die Anzahl der Elektroden ist selbstverständlich nicht auf jeweils 3 Elektroden wie in Fig. 6 gezeigt beschränkt; in der Praxis werden es wesentlich mehr Spalten- und Zeilenelektroden sein.

Die Fig. 7 zeigt in vereinfachter Form das Äquvalenzschaltbild des EL-Dünnschichtelements, das als Parallelkreis 33 eines nicht-linearen Widerstands 3 2 und einer Kapazität 31 aufgefaßt werden kann. Der Parallelkreis liegt mit Kondensatoren 29 und 30 in Reihe. Der Kondensator 31 entspricht der kapazitiven Komponente der dünnen Lumineszenzschicht 4 und die Kondensatoren 29 und 30 entsprechen den kapazitiven Komponenten der dünnen dielektrischen Schichten 3 bzw. 5. Der nicht-lineare Widerstand 32 kann als den Leitungselektronen durch die lumineszente Dünnschicht 4 entgegenstehender Widerstand aufgefaßt werden.

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Befindet sich das EL-Element im Löschzustand, so hat der nichtlineare Widerstand 32 einen Widerstandswert von mehr als einigen 10 ΜΛ . Das EL-Element läßt sich in diesem Fall als praktisch nur kapazitive Komponente betrachten. Steht das EL-Element andererseits im Einschreib-Zustand, so erreicht der nichtlineare Widerstand 32 Widerstandswerte von zehn und einigen kil . Der auf den Parallelkreis 33 gelangende Strom fließt damit über den nichtlinearen Widerstand 32.

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Das EL-Element läßt sich als eine Art eines Kondensators auffassen. Ist eine Impedanz, etwa ein Widerstand_/in Reihe mit dem EL-Element verbunden, so besteht eine Differenzierschaltung, bei der ein Spannungssignal über der Impedanz auftritt. Ein Rechteck-Ausgangssignal läßt sich erzielen, wenn diese Differenzierschaltung durch ein Spannungssignal mit einer vorgegebenen Neigung der Vorderflanke beaufschlagt wird. Für den Fall, daß das EL-Element auf Löschzustand steht, wird ein eindeutig rechteckförmiges Ausgangssignal erhalten, da das EL-Element als Kondensator wirkt. Steht das EL-Element jedoch im Einschreibzustand, so wird das Spannungssignal eine Spitze nahe dem Ende aufweisen wegen der durch das EL-Element verursachten Widerstandskomponente. Die in dem EL-Element gespeicherte Information läßt sich also durch Abfrage der erwähnten Spannungsspitze auslesen.

Die Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform eines Auslese-Spannungsimpulsgenerators, der einen Spannungsimpuls abgibt, dessen Amplitude identisch mit der der Haltespannung V ist und dessen Vorderflanke eine vorgegebene Neigung aufweist.

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An einer Klemme 34 liegt eine Versorgungsspannung mit gleichem Pegel wie dem der Haltespannung V · Liegt an einer Klemme 35 nicht das in Fig. 9(A) gezeigte Eingangssignal an, so ist ein Transistor 36 gesperrt bzw. im Zustand AUS, ein Transistor 37 ist durchgeschaltet bzw. im Zustand EIN und ein Tranistor 38 ist gesperrt bzw. steht im Zustand AUS. Liegt unter diesen Bedingungen an einer Klemme 39 nicht das in Fig. 9(B) gezeigte Signal an, so stehen Transistoren und 41 im Zustand AUS. Die mit dem EL-Element verbundene Ausgangsklemme 42 ist über einen Widerstand 43 auf Masse gelegt. In diesem Augenblick wird ein Kondensator 44 auf einem solchen Ladezustand gehalten, daß die mit dem Kollektor des Transistors 36 verbundene Klemme positiv und die mit dem Kollektor des Transistors 37 verbundene Klemme negativ ist. Ein weiterer Kondensator 45 wird über eine Diode und den Widerstand 43 auf den Pegel der Versorgungsspannung V aufgeladen.

Erscheint jetzt an der Klemme 35 das in Fig. 9(A) veranschaulichte Eingangssignal, so wird der Transistor 36 leitend, schaltet also auf den Zustand EIN; dementsprechend werden sein Kollektor und die Basis des Transistors 37 auf Pegel null gelegt. Der Transistor 37 sperrt damit und der Kondensator 4 4 lädt sich auf, so daß die mit dem Kollektor des Transistors 37 verbundene Klemme positiv und die mit der Basis des Transistors 37 verbundene Klemme negativ wird. Dementsprechend beginnt der Transistor 38 zu leiten.

In diesem Augenblick wird der auf den Pegel der Versorgungsspannung V bereits aufgeladene Kondensator 45 über die durch den Transistor 38 gebildete Kurzschlußstrecke mit der Stromversorgungsquelle verbunden. An der

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Kathode der Diode 46 tritt damit eine Spannung vom Doppelten des Pegels der Stromversorgung auf, so daß die Diode 46 in Sperrichtung vorgespannt wird. Der Kondensator 44 wird jetzt über den Widerstand 47 durch die verdoppelte Spannung aufgeladen. Die Aufladperiode läßt sich durch Änderung des Widerstandswerts des Widerstands 47 und/oder über den Kapazitätswert des Kondensators 44 steuern. Diese Ladezeitkonstante bestimmt den Neigungswinkel der Vorderflanke des Ausgangs-Impulssignals, das auf das EL-Element gelangt. Ist der Kondensator 44 auf den Pegel V der Spannungsversorgung aufgeladen, so wird der Basis-Kollektorübergang des Transistors 38 auf Durchlaß vorgespannt, d.h. der Ausgangspegel steigt nicht über den Pegel V der Spannungsversorgung an.

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Gelangt der in Fig. 9(B) veranschaulichte Eingangsimpuls auf die Klemme 39, während der in Fig. 9(A) dargestellte Eingangsimpuls auf Pegel null steht, so werden die Transistoren 40 und 41 EIN-geschaltet, wodurch die Entladeperiode des mit der Ausgangsklemme 42 verbundenen EL-Elements vermindert wird. Die Fig. 9(C) zeigt die an der Ausgangsklemme 42 auftretenden Ausgangsimpulse, deren jeweilige Vorderflanke eine bestimmte Neigung aufweisen.

Die Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform einer mit dem EL-Dünnschichtelement verbundenen Schaltung zur Abfrage eines Polarisationsstroms:

Ein Auslese-Impulsgenerator 60 ist mit einem durch einen Kondensator veranschaulichten EL-Dünnschichtelement 70 verbunden. Der Ausleseimpulsgenerator 60 ist gleich aufgebaut wie jener in Fig. 8; er liefert also einen Ausleseimpuls, dessen Vorderkante eine bestimmte Neigung

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aufweist. Eine Impedanz 80, etwa ein Widerstandest in Reihe mit dem EL-Element 70 verbunden. Die Impedanz 80 repräsentiert jeweils einen der Widerstände R. bis R₃ gem. Fig. 6. Mit dem Verbindungspunkt zwischen EL-Element 70 und der Impedanz 80 ist ein Pufferverstärker 90 verbunden.

Das Ausgangssignal des Pufferverstärkers 9Ö gelangt einerseits unmittelbar auf die eine Eingangsklemme eines Differenzverstärkers 103 und außerdem über ein Schalterelement 100, etwa einen Transistor und einen Widerstand 101^ auf die andere Eingangsklemme des Differenzverstärkers 103. Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 101 und der Eingangsklemme des Differenzverstärkers 103 liegt über einem Kondensator 102 auf Masse. Das Ausgangssignal des Differenz-Verstärkers 103 beaufschlagt einen Eingang eines !Comparators 110, dessen anderer Eingang mit einer Spannungsversorgungsquelle 111 verbunden ist. Der Komparator 110 gibt ein Auslese-Prüfsignal 112 ab.

Gelangt der Ausleseimpuls gem. Fig. 9(C) vom Ausleseimpulsgenerator 60 auf das EL-Element 70, so fließt durch dieses ein Strom und über dem Widerstand 80 erscheint ein Spannungssignal. Steht das EL-Element 70 jetzt im Löschzustand, so erscheint als Prüfausgangssignal ein Rechtecksignal mit vorgegebener Amplitude (vgl. Fig. 9(D). Steht andererseits das EL-Element 70 im Einschreibzustand, so tritt im Prüfausgangssignal aufgrund des Polarisationsstroms im Bereich der Rückflanke eine·Spannungsspitze auf (vgl. Fig. 9 (E)).

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Das Schalterelement 100 wird synchron mit der Vorderkante des Ausleseimpulses oder unmittelbar nach dem Auftreten der Vorderflanke dieses Ausleseimpulses geschlossen. Der Kondensator 102 wird über den Widerstand 101 aufgeladen. Das Schalterelement 100 wird so gesteuert, daß es vor dem Auftreten der Spannungsspitze öffnet. Die Eingangsklemme des mit dem Schalterelement 100 verbundenen Differenzverstärkers 103 erhält damit das in Fig. 9(F) dargestellte Signal.

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Die Schließperiode *C für das Schalterelement 100 wird so gewählt, daß die folgende Beziehung befriedigt ist:

^{c R}
ο ο

15

worin mit

R der Widerstandswert des Widerstands 101/ c der Kapazitätswert des Kondensators 102

bezeichnet sind.

Während der Zeit, da der Polarisationsstrom durch das " EL-Element fließt, liegt am einen Eingang des Differenzverstärkers 103 ein Signal mit annähernd Pegel null. Die Spannungsspitze wird daher durch den Differenzverstärker 103 verstärkt und der Komparator 110 gibt die Polarisationsstromkomponente ab.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 erhalten beide Eingänge des Differenzverstärkers 103 das vom gleichen Element stammende Signal, so daß ein sehr genauer Auslesebe-

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trieb sichergestellt ist.

Der Auslesevorgang wird in weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die Ausführungsform nach Fig. 6 erläutert, bei der also das EL-Dünnschichtelement eine 3 χ 3 - Matrixanordnung der Elektroden aufweist.

Es sei zunächst angenommen, daß der Einschreibvorgang über den Elektronenstrahl sich auf die Bildpunkte (X., Y₁), (X₃, Y₁) und (X₂, Y₂) beziehe und die Wählschalter SW₁ bis SW₃ geschlossen seien, so daß der Haltespannungsimpuls zwischen den beiden Anschlüssen A und E anliegt. Sodann werden die Wählschalter SW. bis SW₃ geöffnet, so daß die Zeilenelektroden X₁ bis X₃ elektrisch getrennt werden. Anschließend werden die in Fig. 9(C) gezeigten Ausleseimpulse sequentiell auf die Zeilenelektroden X₁ bis X₃ geschaltet, so daß ein Strom durch die Widerstände R₁ bis R₃ in Abhängigkeit von den erwähnten Ausleseimpulsen fließt.

Als nächstes wird ein Auslesevorgang anhand eines Beispiels unter Bezug auf die Fig. 11(A) bis 11(F) beschrieben. Die Fig. 11(A) bis 11(C) zeigen Auslesespannungssignale für die Zeilenelektroden X₁ bis X₃. Die Fig. 11(D) bis 11(F) zeigen Abfrageausgangssignale, die über die Widerstände R₁ bis R₃ gewonnen werden.

Wie oben dargelegt, weisen die Bildpunkte (X-, Y₁), (X₃, Y₁) und (X₂, Y₃) zuvor eingeschriebene Information auf, Die Widerstände R₁ bis R₃ werden von Verschiebeströmen 121, 123 bzw. 125 durchflossen (vgl. Fig. 11(D) bis 11(F)) sowie von Polarisationsströmen 120, 122 und 124, die den Verschiebeströmen überlagert sind, wie die Fig. 11(D) und 11(E) erkennen lassen. Die den jeweiligen Bildpunkten ent-

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sprechenden Prüfausgangssignale lassen sich durch Abfrage der jeweiligen Zeilenelektrode, an der der Auslesespannungsimpuls zugeführt wird, und der jeweiligen Zeilenelektrode für einen der Widerstände R₁ bis R-. ermitteln. So entspricht beispielsweise der Ausgangsstrom 120 dem Bildpunkt (X-, Y₁); der Ausgangsstrom 122 entspricht dem Bildpunkt (X₃,, Y₁) und der Ausgangsstrom 124 entspricht dem Bildpunkt (X₃, Y₃)■ Der Einschreibbereich wird durch diesen Auslesevorgang nicht zerstört. Ein evtl. fehlerhaft eingeschriebener Bildpunkt wird durch den Auslesevorgang nicht als Bildpunkt interpretiert, weil der Auslesespannungsimpuls gleiche Amplitude aufweist wie der Pegel der Haltespannung V .

Die Fig. 12 zeigt eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ansteuersystems, bei dem das Einschreiben mittels Elektronenstrahl und elektrisches Auslesen möglich sind:

Das EL-Dünnschichtelement weist den in Fig. 6 veranschaulichten Aufbau auf und ist an der Anzeigefläche einer Kathodenstrahlröhre 136 so angeordnet, daß das Glassubstrat 1 (siehe Fig. 1) die Frontfläche der Kathodenstrahlröhre 136 bildet. Eine elektromagnetische Fokussierspule 138 und eine X-Y-Ablenkspule 137 sind in bekannter Weise angeordnet. Die Fokussierspule 138 erhält das von einem Steuersignalgenerator 170 für die Elektronenstrahlfokussierung gelieferte Steuersignal, während die X-Y-Ablenkspule 137 mit dem Ausgang eines Verstärkers 180 für die X-Ablenkung und dem Ausgang eines Verstärkers 181 für die Y-Ablenkung verbunden ist. Die Verstärker 180 und 181 werden eingangsseitig durch das Ausgangssignal eines Ablenksignalgenerators 160 beaufschlagt, der seinerseits das von einem Modulator 150 gelieferte Videosignal erhält.

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Die durchsichtigen Spaltenelektroden 2 und die rückseitigen metallischen Zeilenelektroden 6 des EL-Dünnschichtelements sind an eine Torsteuerschaltung 190 angeschlossen, über die der Einschreibbetrieb und der Auslesebetrieb wählbar sind. Die Torsteuerschaltung 19O ist einerseits mit einem Halteimpulssignalgenerator 200 und andererseits mit einem Ausleseimpulsgenerator 210 verbunden. Ein Löschsignalgenerator 101 ist dem Halteimpulssignalgenerator 200 zugeordnet; beide Baugruppen werden durch ein vom Abtastsignalgenerator 160 geliefertes Synchronisationssignal beaufschlagt. Eine Elektronenstrahlkanone 139 ist am anderen Ende der Kathodenstrahlröhre 136 in bekannter Weise vorhanden; dieser Elektronenstrahlgenerator erhält ein Leuchtdichte - Steuersignal vom Abtastsignalgenerator 160.

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Mit dem EL-Dünnschichtelement sind eine Abfrageschaltung 211 und ein Differenzverstärker/Komparator 212 verbunden, die den aus Fig. 10 bereits bekannten Aufbau aufweisen. Eine Synchronisationsprüfschaltung 213 für das Auslesesignal ist mit dem Ausleseimpulsgenerator 210 verbunden, der ebenfalls durch das Ausgangssignal des Abtastsignalgenerators 160 beaufschlagt ist. Die Synchronisationsprüfschaltung 213 ist außerdem mit dem Differenzverstärker/Komparator verbunden und gibt ein Auslesesignal 214 ab.

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Ist ein Einschreibbetrieb erwünscht, so gelangt das Halteimpulssignal über die Torsteuerschaltung 190 auf das EL-Dünnschichtelement. Synchron zu dem vom Abtastsignalgenerator 160 gelieferten Signal gibt der Halteimpulssignalgenerator 200 die Halteimpulsspannung auf das EL-Element. Das EL-Element erscheint damit in Lösch-Leuchtdichte B_e· Der Modulator 150 liefert ein einem bestimmten Anzeigemuster entsprechendes Signal. Der Abtastsignal-

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generator 160 steuert das Auftreffen des von der Elektronenstrahlkanone 130 gelieferten Elektronenstrahls auf eine gewünschte Position des EL-Elements, das im Bereich der Anzeigefläche der Kathodenstrahlröhre 136 angeordnet ist. Der Punkt, auf den der Elektronenstrahl auftrifft, erscheint in Einschreib-Helligkeit B , wie beim Fall der Ausführungsform nach Fig. 5.

Ist ein Löschvorgang erwünscht, so liefert der Lösch-Signalgenerator 201 Löschimpulse, durch die die eingeschriebene Information elektrisch gelöscht wird.

Soll die eingespeicherte Information ausgelesen werden, so gelangen die vom Ausleseimpulsgenerator 210 gelieferten Ausleseimpulse (vgl. Fig. 9^)) über die Torsteuerschaltung 190 auf das EL-Dünnschichtelement. Die Zuführung der Ausleseimpulse wird über die Wählschalter SW₁ bis SW₃ gesteuert (vgl. Fig. 6). Das Auslesesignal 214 wird in der beschriebenen Weise durch die Synchronisationsprüfschaltung 213 für das Auslesesignal abgegeben; dieses Signal 214 zeigt den Speicherzustand eines Bildpunkts an, der durch einen Ausleseimpuls beaufschlagt worden ist.

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Claims (1)

1. PATENTANWÄLTE TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

   D-8000 München 22

   Triftstraße 4

   D-4800 Bielefeld Siekerwall 7

   1001-GER Mü/vL/hm

   29. Juni 1978

   Sharp Kabushiki Kaisha 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka, Japan

   Elektrolumineszenz-Anzeigevorrichtung mit einer Steuerschaltung zum Löschen und/oder Auslesen der Anzeigezustände mittels eines gesteuerten Elektronenstrahls

   Prioritäten:

   29. Juni 1977, Japan, Ser.Nr. 78116/1977

   29. Sept.1977, Japan, Ser.Nr. 118293/1977

   29. Sept.1977, Japan, Ser.Nr. 118294/1977

   12. Okt. 1977, Japan, Ser.Nr. 122641/1977

   PATENTANSPRÜCHE

   1.) Elektrolumineszenz-Anzeigevorrichtung mit einem Elektro-Cumineszenz-Dünnschichtelement (EL-Element), das eine zwischen ein Elektrodenpaar eingebrachte elektrolumineszent wirksame Dünnschicht aufweist, und mit einer Steuerschaltung, über die ein Spannungssignal zwischen dem Elektrodenpaar zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

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   ORIGINAL INSPECTED

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   die Steuerschaltung (7, 10-26) zum Löschen einer in dem EL-Element (1 bis 6) gespeicherten Anzeigeinformation (Einschreibinformation) eine steuerbare Elektronenstrahl lque He (15 bis 17, 24), deren Elektronenstrahl durch eine der Elektroden (6) auf das EL-Element auftrifft und eine Schaltungsgruppe aufweist, die den Elektronenstrahl auswahlweise auf bestimmte
   Positionen des EL-Elements ausrichtet und in Zeitpunkten auftastet, zu denen das Spannungssignal auf einem Pegel steht, durch den das EL-Element nicht erregt ist.

   2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
   gekennzeichnet , daß der Elektronenstrahl
   jeweils dann auf das EL-Element auftrifft, wenn das Spannungssignal im wesentlichen auf Pegel null steht.

   3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsgruppe zur Elektronenstrahlsteuerung und -auftastung eine
   Elektronenstrahl-Ablenkeinrichtung und eine Synchronisationsschaltung enthält, durch die die Auftastung des Elektronenstrahls hinsichtlich der Zuführung des Spannungssignals synchronisierbar ist.

   4. Anzeigevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das EL-Element

   - eine dünne mit Mangan dotierte ZnS-Schicht (4),

   - ein Paar auf den beiden Hauptflächen der dünnen ZnS-Schicht ausgebildete dielektrische Schichten (3, 5),

   - eine transparente Frontelektrode (2) auf einer der
   dielektrischen Schichten und

   - eine rückseitige Metallelektrodenschicht (6) auf der anderen dielektrischen Schicht aufweist, und daß

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   die steuerbare Elektronenstrahlquelle sojmit dem EL-Element verbunden ist, daß der Elektronenstrahl durch die rückseitige Metallelektrodenschicht (6) auf das EL-Element auftrifft.

   5. Anzeigevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das EL-Element hinsichtlich der Lichtemissions-Anzeigezustände Hystereseeigenschaften aufweist, und daß das Spannungssignal als Wechselspannungs-Impulsspannungssignal zuführbar ist.

   6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die frontseitige Transparentelektrode (2) und die rückseitige Metallelektrode jeweils die gesamte Fläche des Anzeigebereichs des EL-Elements gleichmäßig überdecken.

   7. Elektrolumineszenz-Anzeigevorrichtung mit einem Elektrolumineszenz-Dünnschichtelement (EL-Element), das eine zwischen ein Elektrodenpaar eingebrachte elektrolumineszent wirksame Dünnschicht aufweist und mit einer Steuerschaltung, über die ein Spannungssignal zwischen dem Elektrodenpaar zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung zum Auslesen einer in dem EL-Element gespeicherten Anzeigeinformation (Einschreibinformation) eine steuerbare Elektronenstrahlquelle, deren Elektronenstrahl durch eine der Elektroden auf das EL-Element auftrifft und eine Schaltungsgruppe aufweist, die den Elektronenstrahl auswahlweise auf bestimmte Positionen des EL-Elements ausrichtet und in Zeitpunkten auftastet, zu denen das Spannungssignal im wesentlichen auf Signalpegel "null" steht, und daß die Steuerschaltung weiterhin eine Prüfschaltung umfaßt, die den durch die elektrolumineszent wirksame Dünnschicht fliessenden Strom erfaßt, wenn der Elektronenstrahl auf das EL-

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   Shaip K.K. TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER 1001 -G£"R

   Element auftrifft.

   8. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltungsgruppe zur Steuerung und Auftastung des Elektronenstrahls eine Ablenkschaltung zur Abtastung des EL-Elements durch den Elektronenstrahl und eine Synchronisierschaltung aufweist, durch die die Zuführung des Elektronenstrahls mit dem Spannungssignal synchronisierbar ist.

   9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung eine Auswahleinrichtung enthält, die den durch das EL-Element fließenden Polarisations-Relaxations-Strom auswahlweise abfragt.

   10. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das EL-Element

   - eine mit Mangan dotierte ZnS-Dünnschicht,

   - ein Paar von auf den beiden Hauptflächen der ZnS-Dünnschicht ausgebildete dielektrische Schichten,

   - eine auf einer der dielektrischen Schichten aufgebrachte transparente Frontelektrode und

   - eine auf der anderen dielektrischen Schicht aufgebrachte rückseitige Metallelektrode aufweist, und daß

   der Elektronenstrahl durch die rückseitige Metallelektrode hindurch auf das EL-Element auftrifft.

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   11. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß das EL-Element hinsichtlich der lichtemittierenden Anzeigezustände Hysterese-Eigenschaften aufweist, und daß das Spannungssignal als Haltesignal für den Anzeigezustand wirkt und Wechselspannungsimpulse enthält.

   12. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Spannungssignal Lösch-Spannungsimpulse zur elektrischen Löschung der in dem EL-Element enthaltenen Information umfaßt.

   13. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die frontseitige Transparentelektrode und die rückseitige Elektrode im wesentlichen die gesamte Fläche des Anzeigebereichs des EL-Elements gleichmäßig _überdecken.

   14. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Prüfeinrichtung mit der Ablenkvorrichtung korreliert ist, um eine Positionszuordnung des jeweils ermittelten Polarisations-Relaxations-Stroms zu ermöglichen.

   15. Elektrolumineszenz-Anzeigevorrichtung mit einem Elektrolumineszenz -Dünnschichtelement (EL-Element) mit Hysterese-Speicherfunktion, das eine zwischen ein Paar außenseitig mit Elektroden versehenen dielektrischen Schichten eingebrachte elektrolumineszent wirksame Dünnschicht aufweist und mit einer Steuerschaltung, über die ein Spannungssignal zwischen dem Elektrodenpaar zuführbar ist, gekennzeichnei durch

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   - eine Elektronenstrahlquelle, die einen gegen das EL-Element gerichteten Elektronenstrahl abgibt;

   - eine Einrichtung zur Ablenkung des Elektronenstrahls auf bestimmte auswählbare Positionen des EL-Elements;

   - eine Einrichtung zur Zuführung eines Wechselstrom-Haltespannungssignals zwischen den Elektroden;

   - eine Einrichtung zur Zuführung eines Auslese-Spannungssignals zwischen dem Elektrodenpaar, dessen Amplitude im wesentlichen gleich ist zu der des Haltespannungssignals und desasn Anstiegsflanke eine vorgebbare Neigung aufweist und

   - eine Einrichtung zur Abtastung eines durch das EL-Element fließenden Stroms zu einem Zeitpunkt, zu dem das Auslese-Spannungssignal zwischen dem Elektrodenpaar anliegt.

   16. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß das Elektrodenpaar einerseits aus einer Mehrzahl von frontseitig auf einer der dielektrischen Schichten aufgebrachten und angeordneten transparenten Spaltenelektroden und andererseits aus einer Mehrzahl von metallischen Zeilenelektroden besteht, die rückseitig auf der anderen dielektrischen Schicht aufgebracht sind, und daß bei der Ansteuerung des EL-Elements einzelne Bildpunkte durch die Überkreuzungen von Spalten- und Zeilenelektroden bestimmt sind.

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