DE2439396A1

DE2439396A1 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2439396A1
Application number: DE2439396A
Authority: DE
Inventors: Cyril Hilsum; Adrian Leonard Mears
Original assignee: UK Secretary of State for Defence
Current assignee: UK Secretary of State for Defence
Priority date: 1973-08-15
Filing date: 1974-08-16
Publication date: 1975-02-27
Also published as: FR2241113B1; JPS5073595A; CH580851A5; US3972040A; GB1458045A; FR2241113A1; NL7410885A

Description

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16. August 1974

The Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, London (Großbritannien)

Anzeigevorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung (Sichtgerät), und insbesondere auf die Erneuerung bzw. Wiederholung von Anzeigen.

Früher wurde die Umwandlung einer Information von einer elektrischen Form in eine optische Form mittels Anzeigen durchgeführt, die auf Vakuumröhren wie beispielsweise einer Elektronenstrahlröhre be.-ruhen. Derartige Anzeigen sind für zahlreiche Anwendungen geeignet und zuverlässig, wie beispielsweise bei der Anzeige von Radar-Echosi-

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gnalen oder von Fernsehbildern. Jedoch erfordern zahlreiche derzeit moderne Anwendungen Anzeigen in einer geeigneten Form und Größe, die mit relativ kleinen Spannungen und einer relativ geringen Energie betrieben werden können und zudem mit verhältnismäßig niedrigen Kosten herstellbar sind. Als Ergebnis dieser Forderungen wurde in der Anzeige-Technik das Hauptinteresse von herkömmlichen, auf Vakuumröhren beruhenden Anzeigen auf andere Anzeigen gerichtet, wie beispielsweise auf Festkörpervorrichtungen, wie z. B. auf Elektrolumineszenz-Vorrichtungen, und auf Flüssigkristall-Vorrichtungen.

Diese anderen Möglichkeiten einer Anzeige haben Probleme aufgeworfen, die zuvor bei den herkömmlichen Anzeigen nicht aufgetreten sind. Ein derartiges Problem betrifft die Aufrechterhaltung des Betriebs der Teile der Anzeige, die zur Anzeigeinformation ausgewählt sind. Daher besteht gewöhnlich eine vakuumfreie Röhren-Anzeige aus einer Matrixanordnung von An zeige-Bauelementen,, deren jedes einzeln ansteuerbar ist, d. h. deren jedes mit einer elektrischen Information gespeist wird, um diese in eine optische Form umzuwandeln. Eine Ansteuerung wird normalerweise so durchgeführt, daß wahlweise die ausgewählten Bauelemente der Anzeige mit einem elektrischen Betriebssignal abgetastet werden.

Gewöhnlich müssen ausgewählte Bauelemente eine Information länger als die Abklingzeit des verwendeten Anzeigeeffektes anzeigen, d. h. für die Zeitdauer, für die derartige Bauelemente ein Element der Information oder ein angezeigtes Bild nach Entfernung des elektrischen Betriebssignales von diesen fortfahren anzuzeigen. Eine bereits diskutierte Möglichkeit zur Überwindung dieses Nachteils liegt in einer Er-

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neuerung der ausgewählten Bauelemente durch wiederholte Einspeisung des Betriebssignals in diese. Diese Erneuerung muß von einem Löschen oder einem Umschreiben unterschieden werden, die eine Änderung der angezeigten Information oder des angezeigten Bildes einschließen.

Es ist möglich, eine Anzeige mittels einer getrennten Recheneinheit als Speicher zu erneuern. Jedoch haben die meisten bisher diskutierten erneuerten Anzeigen einen begrenzten Speicher, der eine Ansteuerelektronik für die Anzeige aufweist. Derartige Speicher können verhältnismäßig teuer sein, da ein gesondertes Speicherelement für jedes Anzeige-Bauelement erforderlich sein kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Kosten oder den Aufwand des Speichers für eine erneuerte Anzeige zu verringern.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine Anzeige als eigener Speicher für die Zwecke eines Erneuerungs-Betriebs dienen kann.

Erfindungsgemäß ist die Anzeigevorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erneuerungsbetrieb der Anzeige aufweist :

mehrere elektrische Gatter, deren jedes elektrisch mit einem einzelnen Anzeige-Bauelement verbunden ist und in Offenstellung ein elektrisches Betriebssignal in das Bauelement speisen kann, mehrere Fühler, deren jeder mit einem der Anzeige-Bauelemente verbunden ist und den Zustand einer physikalischen Eigenschaft des Bauelements er-

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faßt, um zu ermitteln, ob das Bauelement für einen Betriebszustand ausgewählt oder nicht ausgewählt ist, und mehrere Rückkopplungsschleifen, deren jede getrennt zwischen einem der Anzeige-Bauelemente und dem mit dem Anzeige-Bauelement verbundenen Gatter liegt und auf das Ausgangssignal des Fühlers anspricht, der mit dem Anzeige-Bauelement verbunden ist.

Die Erfindung ermöglicht eine Erneuerung der Anzeige durch einen Speicher, der verhältnismäßig einfach herstellbar ist.

Ein "Betriebszustand" bedeutet einen Zustand, in dem das Bauelement ein Element der Information oder eines gegebenen Bildes anzeigt .

Die Anzahl der Anzeige-Bauelemente ist gewöhnlich in einer geraden Linie vorgesehen. In diesem Fall kann die gerade Linie eine Zeile in einer Zeilen- und Spalten-Matrix-Anordnung ähnlicher Anzeige-Bauelemente sein. Jede Rückkopplungsschleife, jeder Fühler und jedes Gatter können dann allen Anzeige-Bauelementen in einer gegebenen Spalte gemeinsam zugeordnet sein.

Die Anzeige-Bauelemente können aktiv sein, d.h. sie können so ausgebildet sein, daß sie Licht erzeugen; beispielsweise können sie Elektrolumineszenz-Leuchtstoff-Bauelemente oder Lichtemissions-Dioden (auch Leuchtdioden genannt) sein. Alternativ können sie "subtraktiv" wirken, d.h. sie können das Licht modulieren. Beispielsweise können sie Flüssigkristall-Bauelemente sein. Die Anzeige-Bauelemente müssen nicht vollständig diskrete Bauelemente sein. Sie können ein Mittel enthalten, das zwischen ihnen verteilt ist. Beispielsweise ist bei einer

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Flüssigkristall-Anzeige eine Schicht aus einem Flüssigkristallmaterial gewöhnlich zwischen allen Bauelementen verteilt. Die Bauelemente sind durch die Leiter, die zu ihrer Ansteuerung dienen, festgelegt.

Die physikalische Eigenschaft jedes Anzeige-Bauelements, das erfaßt wird, kann dessen elektrische Kapazität, dessen elektrischer Widerstandswert und dessen Zustand der Ladungsspeicherung in ihm oder der Zustand der Lichtemission oder -modulation sein, der durch dieses erzeugt wird.

Jeder Fühler kann einen elektrischen Potentialvergleicher aufweisen, der in einem Teil seiner entsprechenden Rückkopplungsschleife vorgesehen ist. Wenn die erfaßte Eigenschaft die elektrische Kapazität ist, kann jeder Fühler auch aufweisen einen gesonderten elektrischen Kondensator, der mit jedem getrennten Anzeige-Bauelement oder mit jeder Spalte der Anzeige-Bauelemente verbunden ist, und eine elektrische Verbindung vom geeigneten Vergleicher zum elektrischen Mittelpunkt zwischen dem geeigneten Bauelement und dem elektrischen kondensator. Wenn die erfaßte Eigenschaft der Zustand der Lichtemission oder der Modulation ist, dann kann jeder Fühler auch aufweisen ein getrenntes photoempfindliches Bauelement, wie beispielsweise einen Photoleiter oder ein Photoelement, das zwischen jedem getrennten Anzeige-Bauelement oder jeder Spalte der Anzeige-Bauelemente angeordnet ist, einen elektrischen Widerstand, der mit dem lichtempfindlichen Bauelement verbunden ist, und eine elektrische Verbindung vom geeigneten Vergleicher zum Mittelpunkt zwischen dem geeigneten elektrischen Widerstand und dem geeigneten lichtempfindlichen Bauelement.

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Die Erfindung sieht also eine erneute elektrooptische Anzeige aus mehreren einzeln angesteuerten Anzeige-Bauelementen vor, die in Matrixform angeordnet sein können, und zeichnet sich dadurch aus, daß der „Speicher zur Erneuerung von den Anzeige-Bauelementen selbst abgeleitet wird. Jedes Anzeige-Bauelement wird erneuert, indem mit einem von mehreren Fühlern der Zustand einer physikalischen Eigenschaft des Bauelements abgefragt wird, um zu ermitteln, ob dieses für einen Betrieb ausgewählt wurde oder nicht und in dem ein Steuersignal in eine einzelne Rückkopplungsschleife vom Fühler eingespeist wird, um ein elektronisches Gatter zu öffnen, um ein elektrisches Potential an das Bauelement anzulegen, wenn es als "im Betrieb" abgefragt wurde, und um es im Betriebszustand zu halten. Vorzugsweise wird eine Spannung erzeugt, die vom Zustand der Eigenschaft abhängt. In diesem Fall kann der Fühler ein Spannungsvergleicher sein, der die abgetastete Spannung mit einer Bezugsspannung vergleicht. Die Anzeige-Bauelemente können beispielsweise Flüssigkristall-,. Elektrolumineszenz-, Elektrochromatik-, Elektrophoretik- oder Miniaturplasma-Bauelemente sein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bereits diskutierten Anzeigetafel, und

Fig. 2 und 3 eine schematische Darstellung von Teilen einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung.

Die Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer bereits disku-

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tierten Anzeigetafel, auf die die unten näher erläuterte Erfindung anwendbar ist. Die Tafel oder der Frontschirm 1 enthält eine Matrix aus Zeilen und Spalten von Anzeige-Bauelementen 3. Die Bauelemente 3 sind als einzelne Bauelemente dargestellt. Jedoch können sie auch ein zwischen ihnen verteiltes Mittel enthalten. Leiter X , X , X , X

1 c* o

... X_m, die im folgenden jeweils als X~Leiter bezeichnet sind, sind jeweils mit allen Bauelementen 3 in der ersten, zweiten, dritten, vierten m-ten Zeile der Matrix verbunden. Leiter Y , Y , Y ,

X Ca O

Y , ... Y , die im folgenden jeweils als Y-Leiter bezeichnet sind, sind jeweils mit allen Bauelementen 3 in der ersten, zweiten, dritten, vierten, ... η-ten Spalte der Matrix verbunden. Die Bauelemente 3 können beispielsweise Elektroluminseszenz-Leuchtstoff-Bauelemente sein, wie beispielsweise Bauelemente, die auf Gleichstrom-Betriebsspannungen ansprechen, wobei derartige Bauelemente z. B. aus mit Mangan oder Kupfer dotiertem Zinksulfid bestehen. Elektrolumineszenz-Leuchtstoff-Tafeln, die auf eine derartige Weise hergestellt sind, sind in den GB-Patentanmeldungen 54 853/72 und 8 707/73 beschrieben. Die Bauelemente 3 können beispielsweise auch Leuchtdioden sein, d. h. Halbleiter mit pn-Übergängen, die Licht dann aussenden, wenn sie in Durchlaßrichtung vorgespannt sind: Miniatur-Plasma-Entladungs-Bau- ■ elemente, Elektrochromatik-Bauelemente, Elektrophoretik-Bauelemente oder Flüssigkristall-Bauelemente. Wenn diese Bauelemente Elektrochromatik-, Elektrophoretik- oder Flüssigkristall-Bauelemente sind, dann werden sie zur Modulierung des Lichtes verwendet, das von einer getrennten, nicht dargestellten Quelle erzeugt wird, die eine natürliche Quelle wie z. B. die Sonne sein kann.

Wenn geeignete Spannungen zwischen ausgewählten X-Leitern und den Y-Leitern liegen, werden die Bauelemente 3 an den Schnittpunkten

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dieser Leiter erregt, d. h. sie werden zur Aussendung oder Modulierung von Licht angeregt, um eine Anzeige zu ergeben. Eine Information, wie beispielsweise alphanumerische Zeichen oder ein sichtbares Bild, kann geeignet angezeigt werden, indem ausgewählte Gruppen der Bauelemente 3 zusammen betrieben werden.

Eine Möglichkeit zur Einspeisung der Betriebsspannungen liegt darin, daß ein elektrischer Potentialimpuls einer Polarität an den Leiter X angelegt wird, während ein elektrischer Potentialimpuls der entgegengesetzten Polarität in die Y-Leiter eingespeist wird, entweder zusammen oder nacheinander, und indem dann ein elektrischer Potentialimpuls der ersten Polarität an den Leiter X„ angelegt wird, während ein elektrischer Potentialimpuls der entgegengesetzten Polarität in weiter ausgewählte Y-Leiter eingespeist wird, usw.

Die beiden Impulsarten sind so groß, daß sie nicht einzeln, sondern nur zusammengesetzt für einen kennzeichnenden Betrieb der Bauelemente 3 geeignet sind.

Eine andere bereits diskutierte Möglichkeit zur Anlegung der Betriebsspannungen, die insbesondere dann geeignet ist, wenn die Bauelemente 3 Flüssigkristall-Bauelemente sind, wie insbesondere Bauelemente, die den cholesterisch-nematischen Phasenänderungseffekt ausnützen, ist die sogenannte "Dritte-Auswahl"-Technik. In der Gleichstromform dieser Technik werden positive und negative Potentialimpulse mit einer Größe von 3 V/2 jeweils an ausgewählte Y-Leiter und ausgewählte X-Leiter angelegt, während negative und positive Potentiale mit einer Größe von V/2 jeweils gleichzeitig an nicht ausgewählten Y-Leitern und X-Leitern liegen, wobei 2 V eine Spannung nahe

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oberhalb der Anzeigeeffektschwellenspannung ist. Bei einem Wechselstrombetrieb dieser Technik sind die relativen Polaritäten und die Größen die gleichen wie bei einem Gleichstrombetrieb, aber die absoluten Polaritäten werden konstant umgekehrt.

Die Fig. 2 und 3 zeigen schematische Diagramme von alternativen erfindungsgemäßen Erneuerungs-Anzeigevorrichtungen. Beide Vorrichtungen weisen die -Anzeigetafel 1 der Fig. 1 auf. Ihre Bauelemente 3 arbeiten ineiner der beschriebenen Arten. Das heißt, ein geeigneter elektrischer Impuls, der im folgenden als" X-Betriebsimpuls bezeichnet wird, liegt nacheinander an jedem X-Leiter, und ein geeigneter gleichzeitiger elektrischer Impuls, der im folgenden als Y-Betriebsimpuls bezeichnet wird, liegt an jedem geeigneten Y^Leiter, entweder zusammen oder nacheinander. Die Übereinstimmung der X- und Y-Betriebsimpulse bei einem Bauelement 3 bewirkt' einen Betrieb dieses Bauelements. Beide Vorrichtungen haben zusätzlich eine Anordnung, um (a) periodisch abzutasten, welches der Bauelemente 3 in jeder Zeile nacheinander ausgewählt wurde, um durch Abtastung im Betrieb zu sein, welches der Bauelemente 3 im Betriebszustand ist, und um (b) sodann an die ausgewählten Bauelemte 3 einen weiteren Y-Betriebsimpuls zu legen, der zusammen mit einem weiteren X-Betriebsimpuls, der gleichzeitig an den X-Leiter angelegt ist, der mit diesen Bauelementen 3 verbunden ist, diese ausgewählten Bauelemente 3 im Betriebszustand hält. .

Bei der teilweise in der Fig. 2 dargestellten Erneuerungs-Anzeigevorrichtung hat jedes Bauelement 3 eine getrennte Gleichrichterdiode 4, die in Reihe mit diesem vorgesehen ist. Die ersten und zweiten

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Indizes der Bezugszeichen jedes Bauelementes 3 und jeder Diode 4 stellen jeweils die Y-Leiter und X-Leiter dar, mit denen diese Einheiten verbunden sind. Jeder Y-Leiter hat an einem Ende einen elektrischen Kondensator 5, wobei der Kondensator 5 am Ende des Leiters Yj mit dem Index 1 und der Kondensator am Ende des Leiters Y2 mit dem Index 2 usw. versehen ist. Der von den Bauelementen 3 entfernte Anschluß jedes Kondensators 5 ist geerdet. Die Kondensatoren 5 sind alle gleich. Jeder Y-Leiter hat an seinem anderen Ende ein elektronisches Gatter 11, das in der Fig. 2 mit einem Index versehen ist, der auf den entsprechenden Y-Leiter hinweist. Eine Spannungsquelle 9, die eine einzige gemeinsame Spannungsquelle sein kann, ist so angeordnet, daß sie den Y-Betriebs im puls in jeden Y-Leiter einspeist, wenn das zum Y-Leiter gehörende Gatter 11 geöffnet ist. Die X-Betriebsimpulse werden in geeigneten Zeitpunkten nacheinander in ein Ende jedes X-Leiters eingespeist. Das elektrische Potential des anderen Endes jedes X-Leiters ist erdfrei oder "schwimmend" .

Jedes Gatter 11 ist bei Bedarf und für ein geeignetes Zeitintervall durch eine einzelne Rückkopplungsschleife 13 geöffnet, die zwischen dem Y-Leiter, der mit dem Gatter 11 verbunden ist, und einem Anschluß des Gatters 11 liegt. Jede Rückkopplungsschleife 13 enthält einen einzelnen Leiter 7, der mit einem einzelnen Punkt P auf dem entsprechenden Y-Leiter zwischen dem entsprechenden Kondensator 5 und dem Gatter 11 vorgesehen ist, eine einzelne Spannungsquelle 17, einen einzelnen elektrischen Potentialvergleicher 15, der das Potential am Punkt P, mit dem er verbunden ist, mit einem Bezugspotential vergleicht, das durch die entsprechende Spannungsquelle 17 erzeugt wird, und eine einzelne monostabile Schaltung (Monoflop) 19.

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Die Rückkopplungskreise 13, die Leiter 7 und deren Punkte P, die Spannungsquellen 17, die Vergleicher 15 und die Monoflops 19 sind in der Fig. 2 mit einem Index versehen, der auf den entsprechenden Y-Leiter hinweist.

Jede Rückkopplungsschleife 13 bewirkt, daß das Gatter 11, mit dem sie verbunden ist, in der folgenden Weise geöffnet wird, wenn dies erforderlich ist. Es soll angenommen werden, daß die Vorrichtung bereits arbeitet und ein X-Betriebsimpuls an den Leiter X und gleichzeitig ein Y-Betriebsimpuls an den Leiter Y aber nicht an den Leiter Y angelegt wird. Das Bauelement 3 ist im Betriebszustand

Ct 11

für eine Zeitdauer, die durch die Länge der Impulse sowie (plus) die Abfallgeschwindigkeit des besonderen Anzeigeeffektes bestimmt ist, der nach der Entfernung dieser Impulse verwendet wird· Die elektrische Kapazität des Bauelementes 3 ist während dieser Zeitdauer relativ hoch. Das Bauelement 3 bleibt im nicht betriebsbereiten Zustand während dieser Zeitdauer, d. h. seine elektrische Kapazität ist während dieser Zeitdauer relativ niedrig.

Wenn ein kurzer Abfrageimpuls eines positiven elektrischen Potentials von einem herkömmlichen Impulserzeuger in des η Leiter X nach dem X-Betriebsimpuls aber während der Betriebsdauer des Anzeige-Bauelements 3 eingespeist wird, d. h. während der Zeitdauer, während der dessen Anzeige erfolgt und bevor die Wirkung abklingt, dann bewirkt der Abfrageimpuls, daß das elektrische Potential jedes Punktes P auf ein positives Potential nach der Einwirkung des Abfrageimpulses ansteigt. Das Potential, auf das jeder Punkt P ansteigt, hängt von dem Verhältni s der Kapazität des Kondensators 5 zur Kapazität

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des entsprechenden Bauelements 3 in der Zeile des Leiters X ab, mit welchem Bauelement 3 der Punkt P verbunden ist. Das Potential ist verhältnismäßig hoch, wenn die Kapazität des entsprechenden Bauelements 3 verhältnismäßig hoch ist, und es ist relativ niedrig, wenn die Kapazität dieses Bauelements 3 verhältnismäßig niedrig ist.

Deshalb ist das Potential am Punkt P auf dem Leiter Y , das auf dem Abfrageimpuls beruht, relativ hoch, während das Potential am Punkt P auf dem Leiter Y einen relativ niedrigen Wert hat.

Cl Ca

Das Bezugspotential, das durch jede Spannungsquelle 17 entwikkelt wird, ist auf einen Pegel eingestellt, um diese beiden Werte zu unterscheiden. Mit anderen Worten, das maximale Potential des Punktes P auf dem Leiter Y , das von einem JVbfrageimpuls herrührt, ist höher als das Bezugspotential,, während das Potential des Punktes P auf dem Leiter Y niedriger als das Bezugspotential ist. Als Ergebnis wird bewirkt, daß der Vergleicher 15 , der mit dem Leiter Y verbunden ist, ein Ausgangs signal erzeugt, während dies der Vergleicher 15 , der mit dem Leiter Y verbunden ist, dies nicht tut. Das Ausgangssignal steuert (triggert) das Monoflop 19 an, so daß dieses ei-

« 1

nen Ausgangsimpuls fester Länge aussendet. Das Monoflop 19 ist nicht

Ct

angesteuert. Das Gatter 11 ist durch den ausgesandten Impuls geöffnet, so daß ein Y-Betriebsimpuls zum Leiter Y von der Spannungsquelle 9 gespeist werden kann. Ein X-Betriebsimpuls wird gleichzeitig in den Leiter X mit dem Y-Betriebsimpuls eingespeist, so daß das Bauelement 3 im Betriebszustand gehalten wird. Das Gatter 11 ist nicht geöffnet, und kein Y-Betriebsimpuls liegt am Leiter Y .

Jedes Bauelement 3 der Tafel 1 wird in einem gegebenen Zustand

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gehalten, der auf diese Weise wechselseitig im Betrieb oder nicht im Betrieb ist. Der X-Betiiebsimpuls und der Abfrageimpuls werden vorzugsweise paarweise wiederholt an jeden X-Leiter nacheinander gelegt; einer kann voreilen und einer kann die Anstiegsflanke des anderen sein.

Wenn die Anzeigewirkung jedes Bauelements 3 länger als die zur Einspeisung des X-Betriebsimpulses in alle X-Leiter erforderliche Zeitdauer ist, d. h. langer als die "Rahmenzeit", eilt der Abfrageimpuls vorzugsweise dem X-Betriebsimpuls vor.

Wenn jedoch die Anzeigewirkung nicht für diesen Zeitraum andauert, dann eilt der Abfrageimpuls vorzugsweise dem X-Betriebsimpuls nach. In jedem Fall ist die Zeitdauer für jeden Vergleicher 15, jedes Monoflop 12 und jedes Gatter 13, um nacheinander auf den Abfrageimpuls zu antworten, an die Zeitdauer zwischen der Antwort eines Bauelements 3 auf den Abfrageimpuls und der Antwort des Bauelements 3 auf den nächsten an ihm liegenden X-Betriebsimpuls angepaßt. Im letzten Fall schließt dies eine Verzögerung in der Öffnung jedes Gatters 11 ein, das dem Abfrageimpuls folgt.

Vorzugsweise ist die Eingangsimpedanz der Gatter 11 zu den Y-Leitern sehr hoch, wenn di,e Gatter 11 geschlossen sind.

Wenn der Zustand eines gegebenen Bauelements 3 geändert werden soll, wird ein geeignetes Signal von einem Rückstellglied 21 zum Gatter 11 gespeist, das mit dem Bauelement 3 während der Einwirkung eines X-Betriebsimpulses auf dieses Bauelement 3 verbunden ist, so daß der Zustand dieses Gatters 11 von seinem Zustand während der Einwirkung des vorhergehenden X-Betriebsimpulses geändert wird, d. h.sich

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von einem geschlossenen zu einem offenen oder von einem offenen zu einem geschlossenen Zustand ändert.

Alternativ kann das Signal vom Rückstellglied 21 zu jeder geeigneten Spannungsquelle 17 gespeist werden, so daß das durch diese Spannungsquelle 17 gebildete Bezugspotential für eine kurze Zeitdauer um einen ausreichenden Betrag geändert wird, damit der entsprechende verbundene Vergleicher 15 während der Einwirkung eines Abfrageimpulses auf einen beliebigen, gegebenen X-Leiter seinen Zustand ändert.

Die oben anhand der Fig. 2 beschriebene Erneuerungs-Anzeigevorrichtung ist besonders dann geeignet, wenn die Bauelemente 3 Bauelemente in einer Flüssigkristall-Bauelemente-Anzeige sind.

Die Dioden 4 sind vorgesehen, um die Bauelemente 3 voneinander zu isolieren. Dies ist erforderlich, so daß bei einer Einspeisung des Abfrageimpulses in beispielsweise den Leiter X die jeweiligen elektrischen Potentiale an den Punkten P nicht stark durch die Impedanzen in den Stromwegen durch die Tafel und deren zugeordnete Leiter beeinflußt werden, wobei die Wege elektrisch parallel zu den Bauelementen 3^₁, 3, ... 3 und/oder den Kondensatoren 5 (usw.) liegen. Jede Diode 4 ist so angeordnet, daß sie durch den Abfrageimpuls zu diesem Zweck in Durchlaßrichtung vorgespannt ist.

Für eine Flüssigkristall-Matrix mit einem Betriebsschwellenwert von ungefähr 10 V wurde es als geeignet ermittelt, Kondensatoren (entsprechend zu den Kondensatoren 5) mit einer Kapazität von 470 pF zu

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verwenden, eine Bezugsspannung von 2,5 V für die Vergleicher (entsprechend zu den Vergleichern 15) vorzusehen, Monoflops (entsprechend den Monoflops 19) anzuordnen, die ein Ausgangssignal mit einer Zeitdauer von 40 us erzeugen, und einen Abfrageimpuls mit einer Amplitude von ungefähr 8 V sowie einer Zeitdauer von einigen us vorzusehen.

Die in der Fig. 3 dargestellte Erneuerungs-Anzeigevorrichtung ist ein anderes Ausführungsbeispiel als das teilweise in der Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel. Neben der Tafel 1 enthält die in der Fig. 3 teilweise dargestellte Anordnung ebenfalls die Vergleicher 15, die Spannungsquellen 17, die Monoflops 19, die Gatter 11 und die Spannungsquelle 12, die alle in der gleichen Weise vorgesehen sind wie die entsprechenden Teile der Vorrichtung der Fig. 2. Die in der Fig. 3 dargestellte Vorrichtung hat zusätzlich mehrere Leiter 8, deren jeder mit einem Vergleicher 15 verbunden ist. Jedoch ist im Gegensatz zu den Leitern 7 der Vorrichtung der Fig. 2 jeder Leiter 8 mit einem einzelnen Punkt S auf dem geeigneten Leiter einer Folge von Z-Leitern Z₁, Z_, ..., die parallel zu den Y-Leitern verlaufen, verbunden, wobei die Leiter Y und Z sowie die Leiter Y und Z usw. paarweise vorgesehen 11 & Ci

sind. Ein gesondertes lichtempfindliches Bauelement 23, das ein Cadmiumsulfid- oder Cadmiumselenid-Photoelement sein kaiin, liegt neben jedem getrennten Bauelement 3, so daß, wenn das Bauelement 3 im Betriebszustand ist, wie dies für zwei, der Bauelemente 3 in der Fig. 3 durch eine Wellenlinie und das Symbol hv dargestellt ist, ein leitender Kanal durch dieses photoempfindliche Bauelement 23 besteht. Jedes lichtempfindliche Bauelement 23 ist zwischen dem gleichen X-Leiter, mit dem sein benachbartes Bauelement 3 verbunden ist, und einem einzelnen Z-Leiter vorgesehen. Die bei der Vorrichtung der Fig. 2 vor-

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gesehenen Kondensatoren 5 sind für die Vorrichtung der Fig. 3 nicht erforderlich. Statt dessen ist ein einzelner Widerstand 25 mit einem Ende jedes Z-Leiters verbunden. Die Widerstände 25 sind allegleich. Das elektrische Potential der von den Gattern 11 entfernten Enden der Y-Leiter ist erdfrei oder schwimmend. Das elektrische Potential der Von den Z-Leitern entfernten Enden der Widerstände 25 ist geerdet. Das elektrische Potential der Z-Leiter an deren anderem Ende ist erdfrei oder schwimmend.

In der Fig. 3 bezeichnen ein erster Index den entsprechenden Y-Leiter und ein zweiter Index (gegebenenfalls) den entsprechenden X-Leiter der gegebenen Einheiten.

Jedes Gatter 11 bei der in der Fig. 3 teilweise gezeigten Vorrichtung ist, wenn erforderlich, durch einen Impuls von dessen Monoflop 19 in der gleichen Weise, wie dies anhand der Fig. 2 beschrieben wurde, geöffnet, um einen Y-Betriebsimpuls zu erzeugen, der so vorgesehen ist, daß er mit einem X-Betriebsimpuls zusammenfällt, der an dem geeigneten X-Leiter liegt.

Jedes Monoflop 19 wird nur dann angesteuert, wenn es ein Ausgangssignal von seinem entsprechenden Vergleicher 15 empfängt. Jeder Vergleicher 15 erzeugt nur dann ein Ausgangssignal, wenn das Potential seines entsprechenden Leiters 8 über das Bezugspotential ansteigt, das durch die entsprechende Spannungsquelle 17 eingespeist wird. Die Potentiale der Leiter 8 werden auf die folgende Weise bestimmt:

Es soll angenommen werden, daß ein X-Betriebsimpuls am Leiter X (Fig. 3) und gleichzeitig ein Y-Betriebsimpuls am Leiter Y , aber

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nicht am Leiter Y liegen. Das Bauelement 3 , das zwischen den Leitern X und Y vorgesehen ist, ist dann im Betriebszustand für eine Zeitdauer, die durch die Länge der Impulse und (plus) die Abfallzeit der besonderen Anzeigewirkung bestimmt ist, die nach der Entfernung der Impulse verwendet wird. Die Intensität des vom Bauelement 3 ausgesandten Lichtes ist relativ hoch während dieser Zeitdauer. Das benachbarte lichtempfindliche Bauelement 23 leitet dadurch während dieser Zeitdauer. Das Bauelement 3_O , das zwisehen den Leitern X und Y vorgesehen ist, bleibt im nichtleiten-

1 ώ

den Zustand. Die Intensität des vom Bauelement 3 ausgesandten

u X

Lichtes ist während dieser Zeitdauer relativ niedrig. Das benachbarte lichtempfindliche Bauelement 23 bleibt während dieser Zeitdauer

& χ

in einem mit einem Widerstand behafteten Zustand.

Wenn ein kurzer Abfrageimpuls eines positiven elektrischen Potentials am Leiter X nach dem X-Betriebsimpuls aber während der Anzeigezeitdauer des Anzeige-Bauelements 3 anliegt, d.h. während der Zeitdauer, während der dessen Anzeigewirkung auftritt, aber bevor diese Wirkung abfällt, dann bewirkt der Abfrageimpuls, daß das elektrische Potential des Punktes S auf dem Leiter Z auf einen verhältnismäßig hohen Wert ansteigt, da ein leitender Kanal zwischen dem Leiter X und dem Leiter Z durch das lichtempfindliche Bauelement 23 gebildet wird, das zwischen diesen Leitern in einem leitenden Zustand vorgesehen ist. Der Punkt S auf dem Leiter Z bleibt auf ei-

2t dt

nem relativ niedrigen Wert, da das lichtempfindliche Bauelement 23 ,

das zwischen den Leitern Z und X vorgesehen ist, in einem mit ei-

u X

nem Widerstand behafteten Zustand ist.

Das Bezugspotential, das durch jede Spannungsquelle 17 entwickelt

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ist, wird eingestellt, um zwischen diesen beiden elektrischen Potentialwerten zu unterscheiden. Deshalb erzeugt der Vergleicher 15 ein Ausgangssignal, wobei jedoch der Vergleicher in der Rückkopplungsschleife 13 dies nicht tut.

Jedes Bauelement der Tafel 1 der teilweise in der Fig. 3 dargestellten Vorrichtung wird auf diese Weise auf einem gegebenen Zustand gehalten. Der Z-Betriebsimpuls und der Abfrageimpuls werden vorzugsweise paarweise wiederholt in jeden X-Leiter nacheinander eingespeist.

Die lichtempfindlichen Bauelemente 23 sind Photoelemente und nicht einfache ohmsche Leiter, wenn sie leiten (zur Isolation der Dioden 4 bei der anhand der Fig. 2 erläuterten Vorrichtung). Jedes lichtempfindliche Bauelement 23 ist so angeordnet, daß es durch den Abfrageimpuls in Durchlaßrichtung vorgespannt ist.

Der Zustand eines Bauelements 3 kann durch ein Rückstellglied geändert werden, das mit dem Rückstellglied der Fig. 2 in einer der anhand der Fig. 2 erläuterten Arten identisch ist.

Die in der Fig. 3 dargestellte Anordnung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Bauelemente 3 Elektrolumineszenz-Leuchtstoff-Bauelemente sind.

Die Vergleicher 15 und die Spannungsquellen 17 bei den Vorrichtungen der Fig. 2 und 3 können weggelassen werden, wenn das Monoflop 19 so angeordnet werden kann, daß es eine geeignete innere Bezugsspannung erzeugt. "

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Jedes der Gatter 11 kann beispielsweise so ausgebildet sein, wie die in der GB-Patentanmeldung 54 853/72 beschriebenen Schaltungen. Alternativ können sie optoelektronische Schalter sein, wie diese in der GB-Patentanmeldung 24 556/73 beschrieben sind. Jedes der Gatter 11 kann alternativ einen Feldeffekt-Transistor aufweisen, der auch ein gewöhnlicher Dünnfilmtransistor sein kann, der auf herkömmliche Weise auf dem gleichen Substrat wie die Tafel 1 erzeugt wird.

Der Aufbau der Tafel 1 zusammen mit ihren zugeordneten X-, Y- und Z-Leitern und den photoempfindlichen Bauelementen 23 kann für den Fall der Fig. 3 gleich dem Aufbau sein, der in der GB-Patentanmeldung 8 707/73 beschrieben ist.

Ähnliche Vorrichtungen sind möglich, um die Tafel 1 zu erneuern. Beispielsweise können der Zustand der im Bauelement 3 gespeicherten elektrischen Ladung oder der elektrische Widerstand der Bauelemente davon abhängen, ob die Bauelemente 3 ein-, oder ausgeschaltet sind, und er kann getrennt zur Erfassung des Zustandes der Bauelemente verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

Anzeigevorrichtung mit mehreren Anzeige-Bauelementen, deren jedes ein optisches Anzeigesignal abhängig von elektrischer Betriebsenergie erzeugen kann, und einer Einrichtung zum Erneuerungsbetrieb der Anzeige, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erneuerungsbetrieb der Anzeige aufweist: mehrere elektrische Gatter (11), deren jedes elektrisch mit einem einzelnen Anzeige-Bauelement (3) verbunden ist und in Offenstellung ein elektrisches Betriebssignal in das Bauelement speisen kann, mehrere Fühler (15), deren jeder mit einem der Anzeige-Bauelemente (3) verbunden ist und den Zustand einer physikalischen Eigenschaft des Bauelements (3) erfaßt, um zu ermitteln, ob das Bauelement (3) für einen Betriebszustand ausgewählt oder nicht ausgewählt ist, und mehrere Rückkopplungsschleifen (13), deren jede getrennt zwischen einem der Anzeige-Bauelemente (3) und dem mit dem Anzeige-Bauelement (3) verbundenen Gatter liegt und auf das Ausgangssignal des Fühlers (15) anspricht, der mit dem Anzeige-Bauelement (3) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fühler (15) aufweist: eine Spannungsquelle (17), um ein elektrisches Bezugspotential zu erzeugen, und in der zugeordneten Rückkopplungsschleife (13) einen elektrischen Potentialvergleicher, der das Bezugspotential mit einem Potential vergleicht, das den Zustand der physikalischen Eigenschaft des mit dem Fühler (15) verbundenen Anzeige-Bauelements (3) angibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede

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Rückkopplungsschleife (13) einen vom Ausgangssignal des Vergleichers gesteuerten einzelnen elektrischen Impulserzeuger (19) zur Versorgung des entsprechenden Gatters (ll) mit einem elektrischen Impuls aufweist, um das Gatter (ll) für eine der Zeitdauer des Impulses entsprechende Zeit zu öffnen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch mehrere elektrische Kondensatoren (5), deren jeder mit einem einzelnen Anzeige-Bauelement (3) an einem elektrischen Anschluß (Y) davon verbunden ist, und durch Einrichtungen zur Versorgung der Anzeige-Bauelemente (3) am anderen elektrischen Anschluß (X) mit einem elektrischen Abfrageimpuls, wobei der Vergleicher jeder Rückkopplungsschleife (13) mit der Verbindung (P) zwischen dem entsprechenden Anzeige-Bauelement (3) und einem Kondensator (5) verbunden ist, wodurch das Potential, das in jedem Vergleicher mit dem Bezugspotential verglichen wird, die elektrische Kapazität des entsprechenden Anzeige-Bauelements (3) anzeigt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch mehrere lichtempfindliche Bauelemente (23), deren jedes so angeordnet ist, daß es durch ein einzelnes Anzeige-Bauelement (3) bestrahlbar ist, wenn dieses in Betrieb ist, mehrere elektrische Widerstände (25), deren jeder mit einem einzelnen der lichtempfindlichen Bauelemente (3) an einem elektrischen Anschluß (Z) davon verbunden ist, und Einrichtungen zur Versorgung der lichtempfindlichen Bauelemente (23) an deren anderem elektrischen Anschluß (X) mit einem elektrischen Abfrageimpuls, wobei der Vergleicher jeder Rückkopplungsschleife (13) mit der Verbindung zwischen dem entsprechenden photoemp-

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findlichen Bauelement (23) und Widerstand (25) verbunden ist, so daß das elektrische Potential, das in jedem Vergleicher mit dem Bezugspotential verglichen wird, den elektrischen Widerstandswert des entsprechenden lichtempfindlichen Bauelements (23) anzeigt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige-Bauelemente (3) in Zeilen und Spalten einer Matrix vorgesehen sind, wobei die Rückkopplungsschleifen (13), Fühler (15) und Gatter (ll) gemeinsam allen Anzeige-Bauelementen (3, 3, ...) in jeder einzelnen Spalte der Matrix zugeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige-Bauelemente (3) sind: Flüssigkristall-Bauelemente , Elektrolumineszenz-Bauelemente, Elektrophoretik-Bauelemente, Elektrochromatik-Bauelemente oder Miniatur-Plasma-Bauelemente.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Anzeige-Bauelemente (3) in einer Zeile einer mit Reihen und Spalten versehenen Matrix angeordnet sind, wobei jede Rückkopplungsschleife (13), jeder Fühler (15) und jedes Gatter (ll) allen Anzeige-Bauelementen (3 , 3 , usw.) in jeder einzelnen Spalte der Matrix zugeordnet sind, und daß die Einrichtungen zur Einspeisung der Abfrageimpulse den Impuls in jede Zeile (X₁, X₀, usw.) der Anzeige-Bauelemente (3, ^₁O' · · ·) nacheinander einspeisen kann.

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