DE69117437T2

DE69117437T2 - Elektrooptische bistabile Vorrichtung, eine solche Vorrichtung enthaltender Bildschirm und Steuerungsverfahren dazu

Info

Publication number: DE69117437T2
Application number: DE69117437T
Authority: DE
Inventors: Thierry Leroux
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1990-11-08
Filing date: 1991-11-06
Publication date: 1996-09-05
Anticipated expiration: 2011-11-07
Also published as: FR2669124B1; JP2803417B2; DE69117437D1; EP0485285B1; FR2669124A1; JPH0688975A; EP0485285A1; US5278544A

Description

Die vorliegende Erfindung hat eine elektrooptische bistabile Vorrichtung, einen eine solche Vorrichtung enthaltenden Bildschirm und ein Betriebsverfahren dieses Bildschirms zum Gegenstand. Sie bezieht sich vor allem auf die Anzeige und Sichtbarmachung, aber auch auf optische Logiksysteme wie z.B. die optischen Rechner.
Bekannt sind bistabile elektrooptische Vorrichtungen wie z.B. beschrieben in dem Dokument "Electro-optic applications of ferroelectric liquid crystals to optical computing", neu herausgegeben durch M.A.Handschy u.a. und erschienen in der Zeitschrift Ferroelectrics 1988, Bd.85, SS.279-289, veröffentlicht durch Gordon und Breach Science pulbishers A.G.. Diese umfassen eine Flüssigkristallzelle, angefügt an eine Schicht aus einem photoleitfähigen Material, wobei die Einheit gesteuert wird durch einen äußeren Lichtstrom. Die Flüssigkristallzelle kann transparent oder opak sein und den Steuerlichtstrahl durchlassen oder nicht.
Wenn der Lichtstrahl durchgelassen wird, ist die Resistivität des photoleitfähigen Materials gering, während die Resistivität sehr groß wird, wenn die Übertragung im wesentlichen null ist. Der Übergang von dem einen in den anderen der leitfähigen oder isolierenden Zustände verläuft nach einer Hysteresiskurve: bei einem bestimmten Lichtstrom können zwei Durchlaß-Zustände der dem Photoleiter zugeordneten Zelle bestehen, so daß das photoleitfähige Material sich in dem einen oder dem anderen Zustand befinden kann (leitend oder isolierend). Folglich kann eine logische Informatin eingespeichert werden.
Die Speicher von optischen Rechnern funktionieren mit solchen Vorrichtungen, obwohl diese wenig leistungsfähig sind. Die Kippzeit einer solchen bistabilen Vorrichtung ist nämlich lang (einige Millisekunden), was die Durchführung von logischen Operationen mit hoher Frequenz nicht zuläßt.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine bistabile elektrooptische Vorrichtung mit schneller Kippzeit zu liefern, d.h. in der Größenordnung von einer Mikrosekunde.
Da die Umschaltung etwa tausendmal schneller ist als bei den Vorrichtungen mit Flussigkristallzelle, kann während einer gleichen Zeitdauer eine sehr viel größere Anzahl logischer Operationen durchgeführt werden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist den Vorteil einer einfachen Herstellung auf, unter Benutzung von Herstellungstechniken, die sehr gut beherrscht werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine bistabile elektrooptische Vorrichtung, umfassend:
ein erstes und ein zweites Substrat, Einrichtungen, um zwischen ihnen das erste und das zweite Substrat hermetisch zu verschließen und derart eine Vakuumeinschließung herzustellen, und, enthalten in besagter Einschließung, wenigstens ein bistabiles Element, umfassend:
- einerseits, getragen durch das erste Substrat:
eine erste Schicht aus leitendem Material,
eine Schicht aus photoleitfähigem Material,
eine Schicht aus kathodolumineszentem Material,
- andrerseits ein Material zum Erregen des kathodolumineszenten Materials.
Nach einer Ausführungsvariante sind das erste Substrat und die erste Schicht aus leitendem Material transparent.
Nach einer speziellen Ausführungsart umfaßt ein bistabiles Element eine zweite Schicht aus leitendem Material, wobei die erste und die zweite Schicht aus leitendem Material getrennt und auf dem ersten Substrat abgeschieden sind, die Schicht aus photoleitfähigem Material wenigstens teilweise die erste und die zweite Schicht aus leitendem Material überdeckt, um diese leitenden Schichten elektrisch zu verbinden, die Schichten aus leitendem Material und aus photoleitfähigem Material eine im wesentlichen koplanare Struktur bilden, die von der Schicht aus kathodolumineszentem Material überdeckt wird.
Die zweite Schicht aus leitendem Material kann eventuell transparent sein,
Nach einer Variante dieser Ausführungsart ist eine Isolierschicht eingefügt zwischen die im wesentlichen koplanare Struktur und die Schicht aus kathodolumineszentem Material, wobei diese Isolierschicht mit einer Öffnung versehen ist, angebracht in Höhe der zweiten Schicht aus leitendem Material, so daß ein elektrischer Kontakt hergestellt wird zwischen der zweiten Schicht aus leitendem Material und der kathodolumineszenten Schicht. Diese Isolierschicht ermöglicht, die erste Schicht aus leitendem Material und die kathodolumineszente Schicht zu trennen, wenn das photoleitfähige Material die erste Schicht aus leitendem Material nicht gänzlich überdeckt.
Nach einer anderen Ausführungart ist die erste Schicht aus leitendem Material auf dem ersten Substrat abgeschieden, wobei die Schicht aus photoleitfähigem Material wenigstens teilweise die erste Schicht aus leitendem Material bedeckt, diese Schichten eine Stapelstruktur bilden, die mit der Schicht aus kathodolumineszentem Material bedeckt ist, und das genannte bistabile Element eine Einrichtung umfaßt, um die erste Schicht aus leitendem Material von der Schicht aus kathodolumineszentem Material zu isolieren.
Nach einer Variante dieser Ausführungsart kann besagte Einrichtung zum elektrischen Isolieren der ersten Schicht aus leitendem Material von der Schicht aus kathodolumineszentem Material gebildet werden durch eine Ausbreitung der Schicht aus photoleitfähigem Material, welche die erste Schicht aus leitendem Material vollständig überdeckt.
Besagte Einrichtung zum elektrischen Isolieren der ersten Schicht aus photoleitfähigem Material von der Schicht aus kathodolumineszentem Material kann durch eine isolierende Schicht gebildet werden, die die Stapelstruktur überdeckt, wenn die Schicht aus photoleitfähigem Material die erste Schicht aus leitendem Material teilweise überdeckt, wobei diese Isolierschicht mit einer Öffnung in Höhe der Schicht aus photoleitfähigem Material versehen sein kann, um einen elektrischen Kontakt herzustellen zwischen der Schicht aus photoleitfähigem Material und der Schicht aus kathodolumineszenten Material.
Nach einer Variante der zweiten Ausführungsart umfaßt die Stapelstruktur eine zweite Schicht aus leitendem Material, die die Schicht aus photoleitfähigem Material wenigstens teilweise bedeckt. Diese zweite Schicht kann teilweise auf dem Substrat angeordnet sein.
Die bistabile Vorrichtung besitzt zwei weiter unten detaillierte Betriebsarten, die eine mit einem Erregerlichtstrom, der konstant ist oder null, und die andere mit konstanter Erregerspannung.
Nach einer Ausführungsart für einen Betrieb mit einer konstanten Erregerspannung oder einem konstanten Erregerlichtstrom umfaßt die Vorrichtung eine Lichtquelle, die z.B. außerhalb der Einschließung angeordnet ist.
Wenn die Vorrichtung der Erfindung bei konstanter Spannung mit einer externen Lichterregung funktioniert, ist die externe Lichtquelle vorteilhafterweise auf der Seite des ersten Substrats angeordnet, wobei dieses dann ebenso wie die erste Schicht aus leitendem Material transparent sein muß. Außerdem, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Bildschirm verwendet wird, wird das durch das kathodolumineszente Material emittierte Licht vorteilhafterweise übertragen durch Schichten, die eingefügt sind zwischen diesem Material und dem ersten Substrat, wobei das Ganze transparent sein muß.
Zum Erregen des kathodolumineszenten Materials können verschiedene Einrichtungen benutzt werden: nennen kann man vor allem eine Elektronenquelle mit Mikrospitzen-Emissionskathoden, eine Halbleiterdioden-Elektronenquelle mit einer Metall-Isolator- Metall-Struktur oder jede andere Elektronenquelle.
Vorteilhafterweise, wenn die Vorrichtung mehrere bistabile Element umfaßt, haben alle bistabilen Elemente eine einzige gemeinsame Schicht aus kathodolumineszentem Material.
Immer dann, wenn die Vorrichtung mehrere bistabile Element umfaßt, können diese Elemente matrixförmig angeordnet werden. Diese Anordnung ermöglicht einen Multiplexbetrieb der bistabilen Elemente, was die Steuerung der Vorrichtung vereinfachen kann.
Bei einer Matrixanordnung sind die ersten Schichten aus leitendem Material vorteilhafterweise miteinander verbunden zu parallelen leitenden Spalten und die Erregereinrichtung wird parallelen Zeilen entsprechend gesteuert.
Ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Bistabilität der vorhergehenden Vorrichtung zu nutzen und folglich die Möglichkeit der Speicherung eines Zustands, um einen flachen, vorteilhafterweise gemultiplexten, sehr lichtstarken Bildschirm herzustellen.
Die vorliegende Erfindung betrifft folglich einen flachen Bildschirm, der eine bistabile Vorrichtung umfaßt, die mehrere bistabile Elemente enthält, angeordnet zu Zeilen und zu Spalten, wobei jedes bistabile Element einer Zeile und einer Spalte ein Pixel des Bildschirms bildet.
Die Steuerung eines solchen Bildschirms ist gemultiplexed. Wenn ein adressiertes Pixel erst einmal in einen "eingeschalteten" Zustand versetzt ist, kann man diesen Zustand bis zur nächsten Adressierung des betreffenden Pixels aufrechterhalten durch die Anwendung von geeigneten Steuerspannungen und unter Ausnutzung der Bistabilität der Elemente, d.h. während der gesamten Teilbildzeit. Üblicherweise wird ein "eingeschalteter" Zustand nur während der Adressierungszeit eines Pixels aufrechterhalten. Die Leuchtstärke des Bildschirms wird also verbessert um einen Faktor gleich der Zeilenzahl des Bildschirms.
Außerdem ist die Zeilenzahl eines solchen Bildschirms nicht begrenzt. Man kann Bildschirme mit großen Abmessungen herstellen, deren Steuerung einfach bleibt.
Die Signale, die den sichtbar zu machenden Informationen entsprechen, werden geliefert auf den leitenden Spalten, hergestellt durch die ersten, miteinander verbundenen Schichten aus leitendem Material. Diese leitenden Spalten sind Anoden; sie besitzen sehr viel kleinere (um einen Faktor 500 bis 1000) Kapazitäten als Kathoden, an die diese Signale üblicherweise gelegt werden.
Die für die Steuerung des Bildschirms erforderliche kapazitive Leistung reduziert sich in diesem Maße. Die Elektronenquellen haben nämlich begrenzte Dicken und folglich große Kapazitäten, während ein bistabiles Element auf Grund der Vakuumdicke eine geringere Kapazität hat.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren für den Betrieb eines solchen Bildschirms.
Dieses Verfahren, wobei die Pixel des Bildschirms einen "eingeschalteten" oder "ausgeschalteten" Zustand annehmen können, besteht darin:
- nacheinander die Pixelzeilen zu adressieren,
- bei der Adressierung einer Zeile alle Pixel dieser Zeile in einen "ausgeschalteten" Zustand zu versetzen, sodann die Pixel dieser Zeile einzuschalten, die eingeschaltet werden müssen,
- die Pixel der nichtadressierten Zeilen in den Zuständen zu halten, die sie während der vorhergehenden Adressierung eingenommen haben.
Nach einer speziellen Ausführungsart,
V0 ist dabei eine für die Bistabilität eines bistabilen Elements untere Schwellenspannung,
V1 ist dabei eine für die Bistabilität eines bistabilen Elements obere Schwellenspannung,
wird der Zustand eines an der Kreuzung einer Zeile und einer Spalte befindlichen Pixels gesteuert durch das Anlegen einer Potentialdifferenz zwischen dieser leitenden Spalte (Anode) und einer Kathode der genannten Einrichtung zur Erregung des kathodolumineszenten Materials, wobei diese Kathode die betrachtete Zeile erregt,
A - bei der Adressierung einer Zeile:
a) während einer Dauer Te bringt man die betrachtete Kathode auf ein Potential -VlN, dann,
b) während einer Dauer Ta, bringt man die betrachtete Kathode auf ein Potential -VlB,
1) zum Einschalten des an der Schnittstelle der betrachteten Zeile und der betrachteten Spalte befindlichen Pixels
i) während der Dauer Te, bringt man die Spalte auf ein Potential -Vc, mit der Bedingung VlN - Vc < V0,
ii) während der Dauer Ta, bringt man die Spalte auf ein Potential Vc, mit der Bedingung VlB + Vc > V1,
2) zum Ausschalten des an der Schnittstelle der betrachteten Zeile und der betrachteten Spalte befindlichen Pixels
i) während der Dauer Te, bringt man die Spalte auf ein Potential Vc, mit der Bedingung VlN + Vc < V0,
ii) während der Dauer Ta, bringt man die Spalte auf ein Potential -Vc, mit der Bedingung VlB - Vc < V1,
B - außerhalb der Adressierungszeiten der betrachteten Zeile bringt man die betrachtete Kathode auf ein Potential -Vr wie Vr + Vc < V1 und Vr - Vc > V0, um die Pixel der betrachteten Zeile in demjenigen der Zustände zu halten, die bei der vorhergehenden Adressierung eingenommen wurden.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen besser aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die beispielhaft und keinesfalls einschränkend ist und sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht:
- die Figur 1 stellt schematisch eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dar,
- die Figur 2A stellt schematisch eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dar,
- die Figur 2B stellt schematisch eine Ausführungsvariante eines bistabilen Elements dar,
- die Figur 3 zeigt eine Ausführungsvariante eines bistabilen Elements,
- die Figur 4 zeigt schematisch eine erste Ausführungsart einer Erregereinrichung einer kathodolumineszenten Schicht,
- die Figur 5 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsart einer Erregereinrichtung einer kathodolumineszenten Schicht,
- die Figur 6 zeigt schematisch eine dritte Ausführungsart einer Erregereinrichtung einer kathodolumineszenten Schicht,
- die Figur 7 zeigt schematisch eine Hysteresiskurve, die die Bistabilität eines bistabilen Elements bei einer Erregung mit konstanter Steuerspannung darstellt,
- die Figur 8 zeigt schematisch eine Hysteresiskurve, die die Bistabilität eines bistabilen Elements bei einer Lichtstromerregung konstanten Eingangs darstellt,
- die Figur 9 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Bildschirm,
- die Figuren 10 und 11 sind jeweils partielle und schematische Schnittansichten eines bistabilen Elements für die Herstellung dieses Bildschirms,
- die Figuren 12A bis 12E zeigen schematisch Chronogramme für die Steuerung eines eingeschalteten und ausgeschalteten Zustands eines Bildschirmpixels.
Die Figur 1 stellt schematisch eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen elektrooptischen bistabilen Vorrichtung dar. Diese Vorrichtung umfaßt ein erstes Substrat 10, eventuell transparent, z.B. aus Glas, und ein zweites Substat 12, z.B. ebenfalls aus Glas.
Eine Dichtung 14, z.B. aus schmelzbarem Glas, verschließt den Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat 10, 12 hermetisch, um eine Einschließung herzustellen, in der man ein Hochvakuum erzeugt (z.B. 10&supmin;&sup6; mm Hg).
Bei der dargestellten Ausführung umfaßt die in dieser Einschließung enthaltene Vorrichtung mehrere bistabile Elemente 16, matrixförmig zu Zeilen und Spalten angeordnet. Jedes bistabile Element 16 umfaßt, getragen durch das erste Substrat, eine Reihe von Schichten, die eine Stapelstruktur bilden.
Eine erste Schicht 18 aus leitendem Material, eventuell transparent, z.B. aus Indium- und Zinnoxid (ITO), ist auf dem Substrat 10 abgeschieden; diese Schicht 18 besitzt eine Dicke von ungefähr 500 Å; eine Schicht aus photoleitfähigem Material 20, z.B. ein Stapel aus amorphem n&spplus;-dotiertem Silicium (a-Si-n&spplus;), amorphem Silicium (a-Si) und amorphem n&spplus;-dotiertem Silicium (a-Si- n&spplus;), überdeckt vollständig die erste Schicht aus leitendem Material 18; diese Schicht 20 besitzt z.B. eine Dicke von 1 bis 20 µm. Eine Schicht aus kathodolumineszentem Material 22, z.B. aus Zinksulfid (ZnS), überdeckt die Schicht aus photoleitfähigem Material 20 und hat eine Dicke von z.B. 10 µm. Eventuell ist eine zweite transparente Schicht aus leitendem Material 24 (z.B. ITO) abgeschieden, um einen Kontakt herzustellen zwischen der Schicht aus photoleitfähigem Material 20 und der Schicht aus kathodolumineszentem Material 22. Dieser Kontakt definiert die aktive Zone jedes bistabilen Elements. Diese Schicht 24 besitzt z.B. eine Dicke von 500 bis 1000 Å.
Diese Schicht gewährleistet einen guten ohmschen Kontakt zwischen dem photoleitfähigen Material und dem kathodolumineszenten Material 22.
Man kann in Figur 2A sehen, daß alle bistabilen Elemente gemeinsam eine einzige Schicht aus kathodolumineszentem Material 22 haben. Auf diese Weise wird die Abscheidung dieser Schicht vereinfacht.
Man kann in Figur 2A ebenfalls sehen, daß die ersten Schichten aus leitendem Material 18 miteinander verbunden sind, um leitende Spalten zu bilden. Auf diese Weise kann eine gemultiplexte Steuerung der bistabilen Elemente 16 erfolgen, wenn die Erregereinrichtung zeilenförmig steuerbar ist. Die Schicht 24 ist so geätzt, daß die derart hergestellten Kontakte zwischen der Schicht 20 und der Schicht 22 sich deutlich unterscheidende bistabile Elemente bilden.
Die Figur 2B stellt schematisch eine Ausführungsvariante eines bistabilen Elements bei der Stapelanordnung dar. In dieser Schnittansicht sieht man, daß eine isolierende Schicht 23 die Schicht aus photoleitfähigem Material 20 überdeckt. Diese isolierende Schicht 23 besitzt eine Öffnung 25, die die Basis bzw. Unterfläche der Schicht aus photoleitfähigem Material 20 derart freilegt, daß ein Kontakt zwischen der Schicht 20 und der Schicht aus photoleitfähigem Material 22 gewährleistet ist.
Die Figur 3 stellt schematisch eine Ausführungsvariante eines bistabilen Elements dar. Die Schichten sind einer im wesentlichen koplanaren Struktur entsprechend angeordnet. Die erste Schicht aus leitendem Material 18 sowie die zweite Schicht aus leitendem Material 24 sind auf einem ersten Substrat 10 angeordnet; die Schicht aus photoleitfähigem Material 20 überdeckt das leitende Material 18 ganz und die Schicht 24 teilweise. Die Schicht aus kathodolumineszentem Material 22 überdeckt die koplanare Struktur 18, 20, 24 und hat dabei keinen Kontakt mit der Schicht 18 und einen Kontakt mit der Schicht 24.
Wieder in Figur 1 sieht man, daß ein bistabiles Element 16 noch eine Einrichtung 26 zum Erregen der Schicht aus kathodolumineszentem Material 22 umfaßt. Diese Einrichtung 26 ist eine Elektronenquelle, getragen durch das zweite Substrat 12.
In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, wo die bistabilen Elemente 16 matrixförmig angeordnet sind, sorgt die Einrichtung 26 für eine Erregung der aufeinanderfolgenden Zeilen der bistabilen Elemente.
Die Figur 4 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung 26 zum Erregen der kathodolumineszenten Schicht. Es handelt sich um eine Elektronenquelle mit Mikrospitzen-Emissionskathoden. Eine Beschreibung einer solchen Elektronenquelle findet man z.B. in der französischen Patentanmeldung Nr. 2 623 013.
Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführung sind die leitenden Zeilen 28 auf dem Substrat 12 abgeschieden. Diese Zeilen tragen elektronenemissionsfähige Mikrospitzen 30. Sie sind überdeckt von einer isolierenden Schicht 32, die an den Stellen, wo sich die Mikrospitzen 30 befinden, durchbohrt sind von Öffnungen 34.
Ein einziges Gitter 36, durchbohrt von Öffnungen 38 gegenüber Öffnungen 34 der isolierenden Schichten 32, ist auf diesen isolierenden Schichten 32 abgeschieden.
Nach einer anderen Ausführungsart (nicht dargestellt) einer solchen Elektronenquelle werden auf dem Gitter Zeilen gebildet, während die Mikrospitzen auf einer gemeinsamen leitenden Schicht enthalten sind.
Die Figur 5 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Erregen der kathodolumineszenten Schicht. Es handelt sich um eine Elektronenquelle mit Dioden einer Metall-Isolator-Metall-Struktur, genannt MIM (oder auch MDM für Metall-Dielektrikum-Metall).
Eine Beschreibung einer solchen Elektronenquelle findet man in dem Buch von Fridrikhov und Movnine, betitelt "Bases physiques de la technique électronique", erschienen im Verlag Mir.
Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführung ruhen die leitenden Zeilen 38 aus Metall auf dem Substrat 12. Jede leitende Zeile 38 ist bedeckt von eine dünnen dielektrischen Schicht 40. Die (isolierenden) dielektrischen Schichten 40 sind bedeckt von einem einzigen metallischen Film 42.
In den Bereichen der leitenden Zeilen 38 bildet die MIM-Struktur eine elektronenemissionsfähige Elektrode.
Die Figur 6 zeigt schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Erregen der kathodolumineszenten Schicht. Es handelt sich um eine Elektronenquelle mit Halbleiterdioden. Eine Beschreibung einer solchen Quelle findet man in dem obenerwähnten Buch.
Die Quellen mit Halbleiter-Metall-Struktur und die Quellen mit p-n-Übergängen gehören zu der Kategorie der Halbleiterdioden-Elektronenquellen.
In Figur 6 ist ein nichteinschränkendes Beispiel einer Elektronenquelle mit Halbleiter-Metall-Struktur dargestellt. Die Zeilen aus Halbleitermaterial 44 ruhen auf dem Substrat 12. Diese Zeilen 44 sind bedeckt durch eine metallische Schicht 46.
Egal welche Elektronenquelle gewählt wird, sie kann nur funktionieren mit der richtigen Vorspannung gegenüber einem an die erste Schicht aus leitendem Material 18 gelegten Potential (Fig. 1).
Die adäquaten Steuerspannungen werden mittels einer Steuereinrichtung 48 angelegt, die man in Figur 1 sehen kann. Diese Steuereinrichtung 48 ist mit den Elektroden, die angeschlossen werden müssen (18, 28, 36 oder 18, 38, 42 oder 18, 44, 46) über Kontakte verbunden, die aus der Einschließung austreten. Die Schichten aus leitendem Material 18 spielen die Rolle von Anoden; die in die Elektronenquellen eingezeichneten Zeilen sind Kathoden.
Nun wird eine erste Betriebsart eines bistabilen Elements mit Bezug auf die Figur 7 beschrieben, die einen durch das kathodolumineszente Material emittierten Ausgangslichtstrom Fs darstellt (oder - was auf dasselbe hinausläuft - eine Beschleunigungsspannung Va der durch die Elektronenquelle emittierten Elektronen) in Abhängigkeit von der Spannung Vak, angelegt zwischen der Anode und der Kathode, an deren Schnittpunkt sich das betrachtete bistabile Element befindet.
Der durch die Elektronenquelle 26 emittierte Strom (Fig. 1) wird konstant gehalten durch Anwendung einer entsprechenden Steuerspannung. Diese Spannung wird angelegt: zwischen dem Gitter 36 und der betrachteten Kathode 28 bei einer Elektronenquelle mit Mikrospitzen-Emissionkathoden (Figur 4), zwischen dem metallischen Film 42 und der die betrachtete Kathode bildenden metallischen Schicht 38 bei einer MIM-Struktur (Figur 5), oder zwischen der metallischen Schicht 46 und der die betrachtete Kathode bildenden Halbleiterschicht 44 bei einer Halbleiterstruktur (Figur 6).
Die durch die Elektronenquelle emittierten Elektronen werden mehr oder weniger beschleunigt, abhängig vom Wert der Potentialdifferenz Vak zwischen der Anode und der Kathode, die in Betracht gezogen werden.
Man sieht in Figur 7 (Teil A der Kurve), daß bei Zunahme von Vak die Elektronenbeschleunigungsspannung Va - nachdem sie im wesentlichen auf einem gleichen Minimalwert geblieben war -plötzlich übergeht zu einem Maximalwert, wenn Vak eine Schwelle V1 von ungefähr 100 V überschreitet.
Wenn man Vak reduziert ab einem Wert, der größer ist als V1 (Teil B der Kurve), bewahrt die Spannung Va im wesentlichen ihren Maximalwert und fällt dann plötzlich ab auf ihren Minimalwert, wenn Vak kleiner wird als eine Schwelle Vo von ungefähr 90 V.
Die den Ausgangslichtstrom Fs beschreibende Kurve ist identisch mit der, die das Verhalten von Va beschreibt. Wenn nämlich die Beschleunigungsspannung klein ist, emittiert das kathodolumineszente Material wenig Licht und die Leitfähigkeit des photoleitfähigen Materials ist gering.
Je mehr man die Potentialdifferenz Vak erhöht, um so mehr werden die Elektronen beschleunigt und erzeugen um so mehr Kathodolumineszenz. Wenn man die Schwelle V1 überschreitet, wird der Widerstand des photoleitfähigen Materials minimal und die Beschleunigungsspannung und folglich der Ausgangslichtstrom werden maximal.
Der Vorgang ist ähnlich, aber in umgekehrter Richtung, wenn Vak abnimmt. Die Kurve beschreibt einen Hysteresiszyklus, der zwischen V0 und V1 eine Betriebszone mit zwei stabilen Zuständen umfaßt. Für diese erste Betriebsart wird der Eingangslichtstrom, ein auf das photoleitfähige Material gerichteter äußerer Lichtstrom, als konstant oder null betrachtet.
Mit Bezug auf die Figur 8 wird nun eine zweite Betriebsart beschrieben, bei der die Potentialdifferenz Vak konstant gehalten wird und die Veränderung des Ausgangslichtstroms abhängt von der Veränderung eines Eingangslichtstroms.
Wie man in Figur 1 sehen kann, wird dieser Eingangslichtstrom von einer Lichtquelle 50 geliefert, angeordnet außerhalb der die bistabilen Elemente enthaltenden Einschließung.
Diese Lichtquelle wird gesteuert durch die Steuereinrichtungen 48. Die verschiedenen bistabilen Elemente können vorteilhafterweise unabhängig voneinander vom Substrat 10 aus beleuchtet werden.
Eine solche Lichtquelle 50 kann z.B. mit einem oder mehreren Lasern realisiert werden oder z.B. einem oder mehreren anderen bistabilen Elementen.
Zurückgekehrt zur Figur 8 sieht man, daß man die Leitfähigkeit des photoleitfähigen Materials verändert, indem man es einem immer stärkeren Eingangslichtstrom Fe aussetzt. Unterhalb einer Schwelle F1 (Teil C der Kurve) ist die Leitfähigkeit minimal und infolgedessen wird wie vorhergehend die Spannung Vak an den Anschlüssen des photoleitfähigen Materials praktisch ganz zurückgeführt bei einer schwachen Beschleunigungsspannung. Der Ausgangslichtstrom Fs ist folglich minimal. Über der Schwelle F1 ist die Leitfähigkeit maximal; die Spannung an den Anschlüssen des photoleitfähigen Materials ist vernachlässigbar und die Beschleunigungsspannung wird maximal: der Ausgangslichtstrom Fs ist maximal.
Durch Verminderung des Eingangslichtstroms (Teil D der Kurve) erhält man den umgekehrten Vorgang und und ein Kippen des Maximalwerts auf den Minimalwert von Fs, wenn Fe kleiner wird als ein Schwellenwert F&sub0;.
Die beschriebene Kurve ist folglich ein Hysteresiszyklus, der eine Betriebszone umfaßt, die enthalten ist zwischen F&sub0; und F&sub1; mit zwei stabilen Zuständen.
Bei der einen oder der anderen der Betriebsarten erzielt man das Kippen des einen oder des anderen der stabilen Zustände in einem Zeitraum in der Größenordnung einer Mikrosekunde. Man kann also schnelle optoelektronische Speicher realisieren, wettbewerbsfähig mit den elektronischen Speichern und einfach herzustellen.
Außer optoelektronischen Speichern ermöglicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung die Herstellung eines flachen Bildschirms.
Ein solcher Bildschirm ist schematisch in Figur 9 dargestellt. Er enthält die Elemente der vorhergehend beschriebenen bistabilen optoelektronischen Vorrichtung und die verwendeten Bezugsziffern entsprechen denen der Figur 1. Im Rest der Beschreibung geht man davon aus, daß dieser Bildschirm von der Seite des Substrats 10 aus betrachtet wird.
Der Bildschirm ist matrixförmig; die bistabilen Elemente 16 sind zu Zeilen und Spalten angeordnet: jedes bistabile Element entspricht einem Pixel des Bildschirms. Die ersten Schichten aus leitendem Material 18 sind miteinander verbunden, um leitende Spalten zu bilden und die Elektronenquellen werden zeilenförmig gesteuert, wobei ein bistabiles Element am Schnittpunkt der Zeilen und der Spalten definiert ist.
Wie man in den Figuren 2A, 2B, 3, 10 und 11 sehen kann, sind verschiedene Anordnungen der durch das transparente Substrat 10 getragenen Schichten möglich.
Eine andere koplanare Struktur als die der Figur 3 ist in Figur 10 im Schnitt schematisch dargestellt.
Die erste und die zweite Schicht aus leitendem Material 18, 24 sind auf dem ersten Substrat 10 abgeschieden: die erste Schicht 18, wie man gesehen hat, in Form einer leitenden Spalte, wobei die zweite Schicht 24 die Abmessungen des Pixels definiert und transparent ist.
Bei der in Figur 10 dargestellten Ausführung sind die erste und die zweite Schicht aus leitendem Material 18, 24 miteinander verbunden durch eine sie teilweise bedeckende Schicht aus photoleitfähigem Material 20.
Eine Schicht aus einem isolierenden Material 23 überdeckt diese koplanare Anordnung mit Ausnahme einer Stelle, die einer Öffnung 25 entspricht und sich in Höhe der zweiten leitenden Schicht 24 befindet.
Diese koplanare Anordnung wird überdeckt durch eine Abscheidung aus kathodolumineszentem Material 22, das einen elektrischen Kontakt hat mit der einzigen zweiten Schicht 24.
Die Figur 11 zeigt schematisch einen Schnitt einer anderen Stapelstruktur als der in den Figuren 1, 2A und 2B dargestellten. Die erste Schicht aus leitendem Material 18, abgeschieden auf dem Substrat 10, ist bedeckt von einer Schicht aus photoleitfähigem Material 20. Eine zweite Schicht aus leitendem Material 24 weist einen Teil 24A auf, der wenigstens teilweise die Schicht 20 aus photoleitfähigem Material bedeckt, und ein anderer Teil ruht auf dem Substrat 10, dessen Geometrie die Dimensionen des Pixels definiert.
Die Struktur ist überdeckt durch eine Schicht aus kathodolumineszentem Material 22.
Wie man vorhergehend gesehen hat, kann die Elektronenquelle 26 (Figur 9) die aufeinanderfolgenden Pixelzeilen des Bildschirms unter der Wirkung der Steuereinrichtung 48 erregen.
Bei jeder Adressierung einer Zeile des Bildschirms liefern die Steuereinrichtungen 48 Steuersignale an die leitenden Spalten, um die Pixel dieser Zeile einzuschalten oder auszuschalten.
Die Figuren 12A bis 12E stellen schematisch Chronogramme zur Steuerung des Zustands eines Pixels des Bildschirms dar. In diesen Schemata sind die Maßstäbe der Amplituden der Potentiale nicht eingehalten.
Die Steuerung des Bildschirms erfolgt bei konstantem Eingangslichtstrom und konstantem Elektronenstrom. Man variiert die Leitfähigkeit des photoleitfähigen Materials des betreffenden Pixels, indem man die Potentialdifferenz variiert, die angelegt ist zwischen der Anode und der Kathode (nämlich die dem Pixel zugeordnete leitende Spalte und z.B. die leitende Zeile einer Mikrospitzen-Emissionskathoden-Elektronenquelle, wobei das betrachtete Pixel am Schnittpunkt dieser Zeile und dieser Spalte angeordnet ist).
Wenn die Leitfähigkeit des photoleitfähigen Materials minimal ist, ist die Beschleunigungsspannung der Elektronen minimal und das Pixel ist in einem ausgeschalteten Zustand. Wenn die Leitfähigkeit des photoleitfähigen Materials maximal ist, ist die Beschleunigungsspannung der Elektronen maximal und das Pixel ist in einem eingeschalteten Zustand.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren adressiert man die Pixelzeilen nacheinander. Die Figur 12A stellt das an eine Kathode (Zeile) gelegte Potential Vl in Abhängigkeit von der Zeit dar.
Eine bestimmte Zeile wird zu allen Teilbildzeiten Tt adressiert. Die Adressierungsdauer einer Zeile Tl wird aufgeteilt in zwei Perioden: eine erste Periode Te, bestimmt zum Löschen des Zustands der Pixel der adressierten Zeile (alle Pixel werden in den ausgeschalteten Zustand versetzt), eine zweite Periode Ta der eigentlichen Adressierung, während der die Pixel in den Zustand versetzt werden, den sie annehmen sollen.
Während der Dauer Te, nimmt Vl einen Wert -VlN an, mit VlN z.B. gleich 80 V; während Ta nimmt Vl einen Wert -VlB an mit VlB z.B. gleich 100 V. Vl nimmt in der restlichen Zeit den Wert -Vr an, mit Vr z.B. gleich 95 V.
Die Figur 12B zeigt schematisch das Potential VcB, das an eine leitende Spalte gelegt wird, um ein Pixel in einem eingeschalteten Zustand zu halten.
Während der Löschperiode Te nimmt das Potential VcB den Wert -Vc an. Die Werte Vc und VlN werden so gewählt, daß VlN ± Vc kleiner ist als Vo, unterer Schwellenwert des bistabilen Elements (Figur 7). Wie man vorhergehend gesehen hat, kann Vo gleich 90 V sein. VlN wird gleich 80 V gewählt, Vc ist z.B. gleich 4 V.
Während der Periode Ta nimmt VcB den Wert Vc an.
Die Figur 12C zeigt schematisch die Potentialdifferenz Vak zwischen Anode und Kathode, um ein Pixel in einen eingeschalteten Zustand zu versetzen. Während der Löschperiode Te nimmt Vak den Wert VlN - Vc an, d.h. in dem beschriebenen Beispiel 76 V, was deutlich niedriger ist als Vo, und das photoleitfähige Material besitzt eine minimale Leitfähigkeit, was eine minimale Beschleunigungsspannung der Erregerelektronen zur Folge hat; der Ausgangslichtstrom ist vernachlässigbar: ungeachtet seines vorhergehenden Zustands (in Figur 12C durch Punktierungen dargestellt) wird das Pixel in einen ausgeschalteten Zustand versetzt.
Während der Adressierungperiode Ta nimmt Vak den Wert VlB + Vc an, d.h. in dem beschriebenen Beispiel 104 V, was deutlich höher ist als der Schwellenwert V1 (Figur 7). Die Leitfähigkeit des photoleitfähigen Materials wird maximal, was einen maximalen Ausgangslichtstrom zur Folge hat: das Pixel wird eingeschaltet.
Die Figur 12D zeigt schematisch das Potential VcN, das an eine leitende Spalte gelegt wird, um ein Pixel in einem eingeschalteten Zustand zu halten.
Während der Löschperiode Te nimmt das Potential VcN den Wert Vc an, dann den Wert -Vc während der Adressierungsperiode.
Die Figur 12E zeigt schematisch die Potentialdifferenz Vak zwischen Anode und Kathode, um ein Pixel in einen ausgeschalteten Zustand zu versetzen ungeachtet seines vorhergehenden Zustands, in Figur 12E dargestellt durch Punktierungen.
Während der Löschperiode nimmt Vak den Wert VlN + Vc an, d.h. in dem beschriebenen Beispiel 84 V, was deutlich kleiner ist als Vo: das Pixel wird in einen ausgeschalteten Zustand versetzt.
Während der Adressierungsperiode Ta nimmt Vak den Wert VlB - Vc an, d.h. in dem beschriebenen Beispiel 96 V, was deutlich kleiner als V1 ist: das Pixel bleibt in dem vorhergehenden Zustand, nämlich ausgeschaltet.
Zwischen zwei Adressierungsperioden einer Zeile werden die durch die Pixel dieser Zeile angenommenen Zustände durch die jedem Pixel entsprechenden bistabilen Elemente gespeichert. Die Spalten werden permanent auf ein Potential ± Vc gebracht für die Steuerung der Pixel der anderen Zeilen. Zwischen zwei Adressierungen wird jede Zeile auf einen Potentialwert -Vr gebracht. Die Werte Vr und Vc sind derart, daß das Potential Vak = Vr ± Vc zwischen zwei Adressierungen enthalten ist zwischen Vo und V1. Weiter oben hat man gesehen, daß Vr z.B. gleich 95 V gewählt wird und Vc gleich 4 V; Vr ± Vc ist also selbstverständlich enthalten in dem von 90 bis 100 V gehenden Bereich, d.h. in der Bistabilitätszone, was ermöglicht, die Pixel der betrachteten Zeile in dem während der vorhergehenden Adressierung angenommenen Zustand zu halten.
Die Speicherung des Zustands der Pixel erklärt die Notwendigkeit einer Löschperiode vor jeder neuen Adressierung.
Wenn N die Zeilenzahl eines Bildschirms ist, wird dank dieser Speicherung ein eingeschalteter Zustand eines Pixeis N mal länger aufrechterhalten als bei einem üblichen Bildschirm, wo der eingeschaltete Zustand nur in der Adressierungperiode der entsprechenden Zeile aufrechterhalten wird. Man erhält folglich einen Bildschirm, der sehr viel stärker leuchtet als bei der vorhergehenden Technik.
Außerdem ist bei einem solchen Bildschirm die Zeilenzahl nicht mehr beschränkt. Die Herstellung von Bildschirmen mit großen Abmessungen und einer großen Zeilenzahl für eine Anzeige mit hoher Auflösung ist möglich.
Die Erfindung beschränkt sich keinesfalls auf die mehr speziellen beschriebenen und dargestellten Beispiele; sie schließt im Gegenteil alle Varianten davon ein. Insbesondere sind andere Arten von Elektronenquellen verwendbar oder, für einen Bildschirm, auch andere Betriebsverfahren möglich.

Claims

1. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt

ein erstes und ein zweites Substrat (10, 12), Mittel (14) um das erste und das zweite Substrat (10, 12) zwischen ihnen derart hermetisch einzuschließen, daß ein Raum unter Vakuum hergestellt wird,

wobei in dem genannten Raum mindestens ein bistabiles Element (16) enthalten ist, das umfaßt:

einerseits von dem ersten Substrat (10) gehalten:

eine erste Schicht aus einem Leitermaterial (18),

eine Schicht aus einem fotoleitenden Material (20),

eine Schicht aus einem kathodolumineszierenden Material (22),

andererseits eine Einrichtung (26), um das genannte kathodolumineszierende Material (22) anzuregen.

2. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Substrat (10) und die erste Schicht aus Leitermaterial (18) transparent sind.

3. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein bistabiles Element (16) eine zweite Schicht (24) aus Leitermaterial umfaßt, die erste und die zweite Schicht aus Leitermaterial (18, 24) getrennt und auf dem ersten Substrat (10) abgeschieden sind, die Schicht aus fotoleitendem Material (20) mindestens teilweise die erste und die zweite Schicht aus Leitermaterial (18, 24) derart überdeckt, daß diese Schichten aus Leitermaterial (18, 24) elektrisch verbunden werden, die Schichten aus Leitermaterial und fotoleitendem Material (20) eine im wesentlichen koplanare Struktur bilden, die von der Schicht aus kathodolumineszentem Material (22) überdeckt ist.

4. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht aus Leitermaterial (24) transparent ist.

5. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine isolierende Schicht (23) zwischen die im wesentlichen koplanare Struktur (18, 20, 24) und die Schicht aus kathodolumineszentem Material (22) eingefügt ist, diese isolierende Schicht (23) mit einer Öffnung (25) versehen ist, die auf der Höhe der zweiten Schicht aus Leitermaterial (24) derart gebohrt ist, daß ein elektrischer Kontakt zwischen der zweiten Schicht aus Leitermaterial und der Schicht aus kathodolumineszentem Material hergestellt ist.

6. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht aus Leitermaterial (18) auf dem ersten Substrat (10) abgeschieden ist, die Schicht aus fotoleitendem Material (20) die erste Schicht aus Leitermaterial (18) bedeckt, diese Schichten eine Stapelstruktur bilden, die mit der Schicht aus kathodolumineszentem Material (22) bedeckt ist, und daß das genannte bistabile Element eine Einrichtung umfaßt, um die erste Schicht aus Leitermaterial (18) elektrisch von der Schicht aus kathodolumineszentem Material (22) zu isolieren.

7. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung zum elektrischen Isolieren der ersten Schicht aus Leitermaterial (18) von der Schicht aus kathodolumineszentem Material (22) von einer Fortsetzung der Schicht aus fotoleitendem Material (20) gebildet ist, die die erste Schicht aus Leitermaterial (18) vollständig überdeckt.

8. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung zum elektrischen Isolieren der ersten Schicht aus Leitermaterial (8) von der Schicht aus kathodolumineszentem Material (22) eine isolierende Schicht (23) umfaßt, die die Stapelstruktur überdeckt, wobei diese isolierende Schicht (23) mit einer Öffnung (25) auf der Höhe der Schicht aus fotoleitendem Material (20) derart versehen ist, daß ein elektrischer Kontakt zwischen der Schicht aus fotoleitendem Material (20) und der Schicht aus kathodolumineszentem Material (22) sichergestellt ist.

9. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, gemäß Anspruch 6 oder 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelstruktur eine zweite Schicht aus Leitermaterial (24) umfaßt, die die Schicht aus fotoleitendem Material (20) bedeckt.

10. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Lichtquelle umfaßt.

11. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (26) zum Anregen des kathodolumineszenten Materials eine Elektronenquelle mit Emissionskathodo mit Mikrospitzen umfaßt.

12. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (26), die das kathodolumineszente Material anregen kann, eine Elektronenquelle mit Diodo umfaßt, die eine Metall-Isoliermaterial-Metall Struktur besitzt.

13. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (26), die das kathodolumineszente Material anregen kann, eine Elektrodoquelle aus haibleitenden Diodo umfaßt.

14. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mehrere bistabile Elemente (16) umfaßt, eine einzige Schicht aus kathodolumineszentem Material (22) allen bistabilen Elementen (16) gemeinsam ist.

15. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mehrere bistabile Elemente (16) umfaßt, diese bistabilen Elemente (16) in Zeilen und Spalten gemäß einer Matrix angeordnet sind.

16. Elektrooptische, bistabile Vorrichtung, gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schichten aus Leitermaterial (18) unter einander zu parallelen, leitenden Spalten verbunden sind, die Einrichtung (26) zum Anregen des genannten kathodolumineszenten Material (22), die parallelen Zeilen anregen kann.

17. Flacher Sichtschirm, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 15 und 16 umfaßt, wobei jedes bistabile Element einem Bildelement des Schirms entspricht.

18. Verfahren zum Herstellen eines Schirms gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente des Schirms einen "eingeschalteten" oder einen "gelöschten" Zustand annehmen können, wobei das Verfahren darin besteht:

nacheinander die Bildelementzeilen zu adressieren, bei der Adressierung einer Zeile alle Bildelemente dieser Zeile in einen "gelöschten" Zustand zu bringen, dann die Bildelemente dieser Zeile einzuschalten, die es sein sollen,

die Bildelemente der nichtadressierten Zeilen in demjenigen der Zustände beizubehalten, die während ihrer vorhergehenden Adressierung angenommen worden waren.

19. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß

V0 eine niedrigere Schwellenspannung für die Bistabilität eines bistabilen Elements ist,

V1 eine höherere Schwellenspannung für die Bistabilität eines bistabilen Elements ist,

der Zustand eines Bildelements, das sich an der Kreuzung einer Zeile und einer Spalte befindet, gesteuert wird, indem eine Potentialdifferenz zwischen dieser leitenden Spalte (Anode) und einer Kathode der genannten Einrichtung angelegt wird, um das kathodolumineszente Material anzuregen, wobei diese Kathode die betrachtete Zeile erregt,

A- bei der Adressierung einer Zeile:

a) während einer Dauer Te bringt man die betrachtete Kathode auf ein Potential -VlN, dann

b) während einer Dauer Ta bringt man die betrachtete Kathode auf ein Potential -VlB,

1) zum Einschalten des Bildelements, das sich an dem Kreuzungspunkt der betrachteten Zeile und der betrachteten Spalte befindet,

i) während der Dauer Te bringt man die Spalte auf ein

i) während der Dauer Te bringt man die Spalte auf ein Potential -Vc mit der Bedingung VlN - Vc < V0,

ii) während der Dauer Ta bringt man die Spalte auf ein Potential Vc mit der Bedingung VlB + Vc > V1,

2) zum Löschen des Bildelements, das sich an dem Schnittpunkt der betrachteten Zeile und der betrachteten Spalte befindet,

i) während der Dauer Te bringt man die Spalte auf ein Potential Vc mit der Bedingung VlN + Vc < V0,

ii) während der Dauer Ta bringt man die Spalte auf ein Potential -Vc mit der Bedingung VlB - Vc < V1,

B - außerhalb der Adressierung der betrachteten Zeile bringt man die betrachtete Kathode auf ein Potential -Vr, so daß Vr + Vc < V1 und Vr - Vc > 0 sind, um die Bildelemente der betrachteten Zeile in dem Zustand beizubehalten, der bei der vorhergehenden Adressierung eingenommen worden ist.