DE3020429A1

DE3020429A1 - Verfahren zum betrieb einer kathodenstrahlroehre

Info

Publication number: DE3020429A1
Application number: DE19803020429
Authority: DE
Inventors: James Michael Hurd; Christopher Nelson King
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1979-05-29
Filing date: 1980-05-29
Publication date: 1980-12-04
Also published as: GB2050777A; FR2458118A1; JPS55161339A; NL8003074A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

dr.ing.h.liska j 3020429

8000 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Tektronix, Inc., 4900 S.W. Griffith Drive, Beaverton,
Oregon 97005, V.St.A.

Verfahren zum Betrieb einer Kathodenstrahlröhre

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Kathodenstrahlröhre mit einem eine Spannungs-/ Helligkeitshysterese aufweisenden elektrolumineszierenden Schirm und mit einer einen Elektronenstrahl erzeugenden und auf den Schirm richtenden Einrichtung, wobei der Schirm eine aktive Schicht aus elektrolumineszierendem Material, zwei jeweils auf einer Seite der aktiven Schicht angeordnete Elektroden aus leitendem Material sowie die Elektroden von der aktiven Schicht trennende und isolierende dielektrische Schichten aufweist.

Ein derartiges Betriebsverfahren dient zur Erzielung eines direkten Elektronenstrahlschreibens und eines selektiven BiIdlöschens.

Kathodenstrahl-Speicherröhren werden aufgrund ihrer Fähigkeit zur visuellen Darstellung von gespeicherten elektrischen Signalen in weitem Umfang benutzt. Generell enthalten derartige Röhren eine Elektronenkanone zur Erzeugung eines Elektronenstrahls, ein Speichertarget, auf das der Elektronenstrahl fokussiert wird sowie eine Einrichtung zur Ablenkung des Elektronenstrahls zwecks "Schreibens" eines Bildes der Signale auf dem Target.

Es ist eine Vielzahl von unterschiedlichen Speichertarget-Strukturen bekannt. Eine Kurzzeitspeicherung wird mit Anzeigeschirmen erreicht, welche Phosphore mit großer Nachleuchtdauer enthalten. Da die einzige zur Erregung des Phosphors zur Verfügung stehende Energie die durch den schreibenden Elektronenstrahl gelieferte Energie ist, nimmt die gespeicherte Bildhelligkeit als Funktion der Zeit schnell ab. In einem anderen Typ einer Speicheranordnung — Direktsicht-Speicherröhre mit bistabilen Phosphor — enthält das Target eine

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mit einem Muster versehene oder dünne poröse Schicht eines dielektrischen bistabilen Speicherphosphors, welche auf einer transparenten leitenden Rückplatte liegt. Auf die dielektrische Phosphorschicht geschriebene Bilder werden durch Bombardement mit langsamen Elektronen aus einer oder mehreren Flutelektronenkanonen in der Röhre im leuchtenden Zustand gehalten. Obwohl derartige Anordnung gespeicherte Bilder unbegrenzt lange anzeigen können und eine sehr hohe Auflösung besitzen, sehen viele Benutzer die Helligkeit des gespeicherten Bildes und den Kontrast als an der unteren Grenze der Annehmbarkeit liegend an.

Eine Möglichkeit zur Realisierung einer gespeicherten Anzeige in einer Kathodenstrahlröhre mit verbesserter Helligkeit und verbessertem Kontrast ist die Verwendung eines elektrolumineszierenden Speichertargets, wie es beispielsweise in den US-Patentschriften 3 087 086, 3 796 909 und 3 908 148 sowie in einer schwebenden Anmeldung der Anmelderin (Serial No. 922 950 der US-Anmeldung) beschrieben ist.

In der US-PS 3 087 086 ist eine Direktsicht-Kathodenstrahlröhre mit einem durch eine Rückplatte gehalterten Schirm beschrieben, welcher - beginnend an der Rückplatte - eine transparente leitende Schicht, eine Schicht aus elektrolumines zierendem Phosphor, eine Schicht aus einem ferroelektrischen Material, welche bei Elektronenbombardement leitend wird, sowie eine zweite, durch den Schreib-Elektronenstrahl der Röhre direkt adressierte leitende Schicht aufweist, Um ein zu speicherndes Bild zu schreiben, wird ein Gleichpotential an die leitenden Schichten gelegt und der Schirm durch den Elektronenstrahl abgetastet, der so moduliert ist, daß er für die Stellen des Bildes, in denen ein schwarzer Bereich gefordert ist, "an" ist. Mit anderen Worten wird eine Negativ- bzw. Umkehrversion des gewünschten Bildes auf das .Target geschrieben, wonach zur Speicherung des Bildes

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das Gleichpotential abgeschaltet wird und die leitenden Schichten miteinander verbunden werden. Um die gespeicherte Information sichtbar zu machen, wird die Verbindung zwischen den leitenden Schichten aufgetrennt und ein Wechselpotential zwischen sie gelegt, wodurch die elektrolumineszierende Schicht in den unbeschriebenen Bereichen des Targets leuchtet. Das Löschen erfolgt durch erneutes Verbinden der leitenden Schichten und nachfolgendes Abtasten des gesamten Targets mit dem Elektronenstrahl. Ein derartiges in der genannten US-PS 3 087 086 beschriebenes System besitzt eine Anzahl von Nachteilen, wobei es sich u.a. sowohl um die Notwendigkeit von Wechselspannungsals auch von Gleichspannungsquellen für das Targetpotential sowie um eine langsame und zu komplexe Betriebssequenz handelt.

In der US-PS 3 796 909 ist eine elektrolumineszierende Speicheranzeigeröhre mit einer Targetstruktur beschrieben, welche aus einer Schicht aus elektrolumineszierendem Material, einem vor der elektrolumineszierenden Schicht (auf der Elektronenkanonen-Seite) vorgesehenen feinen Maschengitter und einer hinter der Schicht vorgesehenen transparenten leitenden Rückplatte zusammengesetzt ist. Zwischen dem Schirm und der Rückplatte wird zusammen mit einer geeigneten Gleichvorspannung eine Wechselspannung angelegt. Bereiche der elektrolumineszierenden Schicht, welche durch den Schreibelektronenstrahl der Röhre adressiert werden, werden durch Flutkanonenwirkung auf einem festen Potential gehalten, wie dies bei einem bistabilen Phosphor-Speichertarget der Fall ist. Die Wechselspannung erzeugt ein Wechselfeld in den Bereichen festen Potentials zur 'Erzeugung von Elektrolumineszenz in diesen Bereichen. Die verbleibenden Bereiche floaten mit der angelegten Spannung und bleiben "aus". Ebenso wie bei der Kathodenstrahlröhre nach der US-PS 3 087 086 sind sowohl Gleich- als auch Wechselspannungsquellen erforderlich. Weitere Nachteile sind in der Notwendigkeit für Flutkanonen in der Kathodenstrahlröhre sowie in der

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Notwendigkeit eines feinen Maschenschirms zu sehen, welcher sehr nahe an der elektrolumineszierenden Schicht anzubringen ist. Beide Erfordernisse tragen zur Aufwendigkeit und damit zu den Herstellungskosten der Anordnung bei.

In der US-PS 3 908 148 sind ein elektro-optischer Wandler und eine Speicherröhre beschrieben, welche ein Target enthält, das ein Siliciumdiodenfeld aufweist, das über einer auf Wechselspannung und Gleichspannung ansprechenden elektrolumineszierenden Schicht liegt. Bei Einspeisung eines geeigneten Potentials an die Serienschaltung aus elektrolumineszierender Schicht und Diodenfeld werden die Dioden zunächst in Sperrichtung und damit in den nicht-leitenden Zustand geschaltet. Ein Elektronenstrahl von einer Schreibkanone in der Röhre dient dann zur Abtastung des Targets als Funktion eines zu speichernden und anzuzeigenden Signals. Diodenelemente in Bereichen des Targets, welche vom Elektronenstrahl getroffen werden, werden in den leitenden Zustand geschaltet, wodurch wiederum entsprechende Bereiche der elektrolumineszierenden Schicht eingeschaltet werden. Die Anzeige bleibt eingeschaltet, bis sie durch momentanes Abschalten der angelegten Spannung gelöscht wird. Die Auflösung eines derartigen Targets ist durch die Dichte der Elemente des Diodenfeldes begrenzt. Darüber hinaus sind derartige Targetstrukturen relativ aufwendig, da sieben bis zehn getrennte Schichten erforderlich sind, von denen mehrere ein spezielles Muster aufweisen müssen.

Ein wesentlicher Nachteil der vorstehend beschriebenen Speicheranzeigeanordnungen ist das Fehlen von" selektiven Löschmöglichkeiten. Um auch nur ein Element eines angezeigten Bildes zu ändern, muß die gesamte Anzeige gelöscht und neu geschrieben werden. In der oben genannten schwebenden Anmeldung der Anmelderin ist eine Elektrolumineszenz-Speicher-Kathodenstrahlröhre beschrieben, welche ein Target mit einem elektrolumineszierenden Dünnfilmschirm aufweist, auf dessen einer Seite eine ultraviolettes Licht emittierende Phosphorschicht vorgesehen ist. Mit einem an den elektrolumineszierenden Schirm

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angelegten geeigneten Wechselspannungssignal wird ein Schreibelektronenstrahl auf die Phosphorschicht gerichtet, ultraviolette Strahlung von durch den Strahl adressierten Bereichen schaltet korrespondierende Bereiche des elektrolumineszierenden Schirms ein, welche so lange in einem leutenden Zustand verbleiben, wie das Wechselspannungssignal angelegt ist. Durch geeignete Reduzierung des Potentials des Bild erhaltenden Wechselspannungssignals kann das gespeicherte Bild in seiner Gesamtheit gelöscht werden. Ausgewählte Bereiche des Bildes können durch Adressierung entsprechender Bereiche der Phosphorschicht mit dem Schreibstrahl während der Intervalle zwischen den abwechselnd positiven und negativen Impulsen des Bild erhaltenden Signals gelöscht werden.

Generell sind bekannte Elektrolumineszenz-Kathodenstrahlröhren-Speicher- und Anzeigesysteme in ihrem Aufbau und/oder in ihrem Betrieb aufwendiger als erwünscht.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfacheres und damit billigeres System der in Rede stehenden Art anzugeben.

Eine Elektrolumineszenz-Kathodenstrahlröhre soll dabei Information durch direktes Elektronenstrahlschreiben, d.h., ohne Verwendung von Zwischenschalt- oder Energiewandlungseinrichtungen in der Elektrolumineszenz-Targetstruktur speichern können.

Schließlich soll eine Kathodenstrahlröhre mit einem Wechselspannungs-Dünnfilm-Elektrolumineszenzschirm betrieben werden können, um eine Informationsspeicherung und ein selektives Löschen insbesondere mit reduzierten Strahlbeschleunigungs- " Potentialen zu ermöglichen.

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Die vorstehend genannte Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer geeigneten Erregerspannung an den Elektroden zur Einstellung des Schirms in einen relativ nicht-leuchtenden Schreibbereitschaftsbetrieb der Elektronenstrahl auf ausgewählte erste Bereiche des Schirms gerichtet wird, um ein gewünschtes Bild zu schreiben, wodurch die ersten Bereiche in einen stabilen leuchtenden Zustand verändert werden, und daß danach ausgewählte Teile des so erzeugten Bildes durch die nachfolgenden Schritte gelöscht werden: Abschalten der Erregerspannung,

Einstellen der Elektroden auf gleiches Potential, Richten des Elektronenstrahls auf zweite ausgewählte Bereiche des Schirms, welche die ausgewählte Teile enthalten,

und erneutes Anlegen der Erregerspannung an die Elektroden.

Weitere Ausgestaltungen des vorstehend definierten Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz-Kathodenstrahl-Speicherröhre mit bestimmten zugeordneten Schaltungen;

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt des Elektrolumineszenz-Speicher- und Anzeigetargets in der Kathodenstrahlröhre nach Fig. 1;

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Fig. 3 ein Diagramm der Anzeigehelligkeit als Punktion der angelegten Spannung für das Target nach Fig. 2;

Fig. 4 eine Teilvorderansicht in einer Ebene IV-IV in Fig. 2; und

Fig. 5 bis 7 jeweils ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Kathodenstrahlröhre sowie der zugehörigen Schaltungen nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Direktsicht-Elektrolumineszenz-Kathodenstrahl-Speicherröhre 10 und bestimmte zugehörige Schaltungen gemäß der Erfindung. Eine Speicherröhre 10, welche in ihrer Gesamtausführung generell bekannten Elektrolumineszenz-Kathodenstrahlröhren entspricht, umfaßt ein evakuiertes Gefäß 12 mit einer transparenten Frontplatte 14 an einem Ende. Auf dieser Frontplatte 14 ist ein Wechselspannungs-Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Speicherschirm bzw. -target 16 vorgesehen. Die Kombination aus Frontplatte und Speichertarget kann als Sichtschirm für die Kathodenstrahlröhre bezeichnet werden.

Am entgegengesetzten Ende der Speicherröhre ist im Hals des Gefäßes 12 eine Schreibkanone 18 zur Erzeugung eines Strahls 20 sehr schneller Elektronen vorgesehen, welcher auf das Target 16 gerichtet wird. Die Schreibkanone 18 ist in ihrem Aufbau konventionell und wird daher im einzelnen nicht beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Elektronenkanone eine Kathode 22 aufweist, welche an die negative Seite einer eine Hochspannung liefernden Gleichspannungsquelle 24 angekoppelt ist. Die positive Seite dieser Spannungsquelle ist geerdet. Ein Gitter 26 ist an eine Strahlaustastschaltung 28 angekoppelt. Die Spannungsquelle 24 kann beispielsweise eine Spannung von etwa 4 kV liefern. Eine Beschleunigungselektrode der Kanone 18 ist an Erde gekoppelt, wodurch ein Strahlbe-

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schleunigungspotential von 4 kV bereitgestellt wird.

Der von der Schreibkanone 18 ausgehende Elektronenstrahl wird durch elektrische Signale, welche durch eine Ablenkschaltung 13 in ein elektromagnetisches Ablenkjoch 32 auf dem Hals der Kathodenstrahlröhre 10 eingespeist werden, über die Oberfläche des Speichertargets geführt. Es ist weiterhin auch möglich, elektrostatische Ablenkeinrichtungen - beispielsweise Horizontal- und Vertikalablenkplatten - zur Führung des Strahls zu verwenden. Es sei bemerkt, daß die Austastschaltung 28 und die Ablenkschaltung 30 an sich konventioneller Art sind und daher in Fig. 1 der Einfachheit halber lediglich in Blockform dargestellt sind.

Gemäß Fig. 2 besitzt der Sichtschirm der Kathodenstrahlröhre 10 eine transparente Frontelektrode 34, welche zweckmäßigerweise aus Zinnoxid (SnO-) oder Indiumzinnoxid hergestellt und auf die Innenfläche der Frontplatte 14 aufgebracht ist. über der Elektrode 34 liegt eine erste Isolierschicht 36 aus einem Material hocher dielektrischer Festigkeit, wie beispielsweise Yttriumoxid (Y-O.,) , Siliciumnitrid (Si-JSi.) oder Aluminiumoxid (AI₉Ot). Eine aktive Dünnfilmschicht 38 aus elektrolumineszierendem Material, vorzugsweise aus mit Mangan aktiviertem Zinksulfid (ZnS:Mn) ist auf die Schicht 36 aufgebracht und ihrerseits durch eine zweite isolierende Schicht 40, beispielsweise aus Yttriumoxid bedeckt. Zur Vervollständigung des Wechselspannungs-Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Speicherschirms ist auf der isolierenden Schicht 40 eine Rückelektrode 42 aufgebracht, welche zweckmäßigerweise aus Aluminium hergestellt ist.

Das Target 16 kann mittels bekannter Verfahren hergestellt werden, wie sie beispielsweise in dem Aufsatz "Inherent Memory Effects in ZnSrMn Thin Film EL Devices", in "International Electron Devices Meeting Digest", Seiten 348-351, Dezember 1974 beschrieben sind. Beispielsweise kann ein

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geeignetes Target wie folgt aufgebaut sein:

Element	Material	Dicke	O in A
Frontelektrode 34	SnO₂	300	- 500
erste isolierende Schicht 36	^Y2°3	2000	-3000
aktive Schicht 38	ZnS:Mn	4000	-7000
zweite isolierende Schicht 40	^Y2°3	2000	-3000
Rückelektrode 42	Al	400	-1000

Offensichtlich ist es erforderlich, daß die Wechselspannungs-Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Speicherschirmstruktur von Hause aus Speichereigenschaften aufweist, d.h., daß ein Diagramm der Helligkeit als Funktion der eingespeisten Spannung der Anordnung ein Hysterese-Verhalten zeigt. Fig.3 zeigt die Hysterese für ein Target gemäß dem oben angegebenen Beispiel. Die Helligkeits- und Hysterese-Charakteristik des Targets variiert natürlich in Abhängigkeit von den physikalischen und elektrischen Eigenschaften der dielektrischen Schichten und des die aktive Elektrolumineszenz-Schicht bildenden Materials. Beispielsweise für Schirme der hier als Beispiel angegebenen Art -, d.h., mit Y₃O₃-Isolationsschichten auf beiden Seiten eines ZnS:Mn-Films - hat sich gezeigt, daß eine Mangan-Konzentration von etwa 5 Mol-% in der aktiven Schicht die größte Hysterese erzeugt und daß die maximale Helligkeit bei etwa 1 Mol-% auftritt.

Gemäß den Fig. 1 und 2 sind die Elektroden 34 und 42 des Schirms 16 an eine geeignete Wechsel-Impulsspannungsquelle 44 angekoppelt. Das Ausgangssignal dieser Quelle 44, das auf Masse bezogen ist, wird durch eine Folge 46 von beabstandeten Impulsen 48 abwechselnder Polarität gebildet,

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welche eine Nennimpulsbreite von etwa 10 bis etwa 100 με, zweckmäßigerweise etwa 30 \is und eine Frequenz von etwa 500 Hz bis etwa 500 kHz, zweckmäßigerweise etwa 1 kHz besitzen. Aus noch zu erläuternden Gründen ist zwischen der Impulsquelle und der Austastschaltung 28 eine geeignete Kopplung (in Fig. 1 durch eine strichpunktierte Linie mit Doppelpunkten dargestellt) vorgesehen.

Im Betrieb der erfindungsgemäßen Anzeigeanordnung wird der Schirm 16 durch Aktivierung der Quelle 4 4 zwecks Einspeisung von Impulsen 48 mit abwechselnder Polarität in die Elektroden 34 und 42 in einen Schreibbereitschaftsbetrieb gebracht, wobei die Impulse als Halteimpulse bezeichnet werden. Die Quelle wird voreingestellt, um Impulse mit einer Spitzenamplitude Vs unterhalb der Elektrolumineszenz-Schwellspannung für den Schirm, welche in diesem Falle etwa 150 V beträgt, zu liefern. Die Spitzenamplitude liegt jedoch hoch genug, um geschriebene Bilder auf einem brauchbaren Helligkeitspegel zu halten. Mit einem Target, das beispielsweise die Hysterese-Charakteristik nach Fig. 3 besitzt, sind Halte-Impulsspannungen von etwa 140 bis 150 V zweckmäßig, wobei Werte in der oberen Hälfte des Bereiches bevorzugt sind.

Information wird auf das Target 16 geschrieben, indem der Elektronenstrahl von der Kanone 18 gleichzeitig mit der Einspeisung eines positiven oder negativen Halte-Impulses 48 in die Elektroden 34 und 42 über die Rückseite des Targets getastet wird. Fig. 4 zeigt einen Teil des Sichtschirms der Kathodenstrahlröhre 10, auf den eine alphanumerische Information in Form eines Blockbuchstabens "A" unter Verwendung einer konventionellen Strichschreibtechnik geschrieben wurde. Ersichtlich können große oder komplexe Bilder in intermittierenden Schritten auf dem Elektrolumineszenz-Schirm geschrieben werden, wobei der Strahl durch die Austastschaltung 28 während Intervallen 50 (Fig. 5) zwischen einzelnen Halteimpulsen 48 abgeschaltet wird. Fig. 6 zeigt

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Intervalle 52, innerhalb derer der Strahl 20 durch die Austastschaltung 28 wirksamgeschaltet bzw. angeschaltet werden kann, um ein Bild auf dem Schirm 16 zu schreiben. Die Intervalle 52 fallen mit den Dauern der Halte-Impulse 48 in der Folge 46 zusammen.

Wenn Elektronen von der Kanone 18 die Rückfläche des Schirms 16 während des Schreibschritts bombardieren, wird in entsprechenden Bereichen in der aktiven Schicht 38 eine Polarisation induziert, wodurch eine Elektrolumineszenz in diesen Bereichen erzeugt wird. Solange die Folge von Impulsen 48 abwechselnde Polarität in die Elektroden des Targets eingespeist werden, wird die Lumineszenz gehalten, wodurch sich eine gespeicherte Anzeige der geschriebenen Information ergibt. Es versteht sich, daß die Helligkeit, mit welcher die gespeicherte Information angezeigt wird, von der Amplitude der Halte-Impulse und dem Grad der durch den Schreibstrahl induzierten Polarisation abhängt, wobei die Polarisation eine Funktion der Energie und der Stromdichte des Schreibstrahls ist.

Information wird selektiv vom Schirm 16 in gleichartiger Weise wie beim Schreiben gelöscht. Speziell werden lumineszierende Bereiche der aktiven Dünnfilmschicht selektiv durch den abtastenden Strahl 20 in entsprechenden Bereichen derRückfläche des Targets während der Zeitintervalle, während derer die Elektroden 34 und 42 folgend auf das Ende eines Halteimpulses 48 auf gleichem Potential (Erde) liegen, entpolarisiert. Auf diese Weise wird die Lumineszenz in den ausgewählten Bereichen auf diejenige der unbeschriebenen Bereiche des Schirms reduziert. Es zeigt sich, daß alle Teile oder jeder Teil einer gespeicherten Anzeige durch überschreiben in entsprechender zeitlicher Relation zu den Halteimpulsen in der Folge 46 gelöscht werden können. Bei-

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spielsweise kann gemäß Fig. 4 der Buchstabe "A" selektiv aus der angezeigten Information dadurch gelöscht werden, daß der abtastende Strahl 20 in einem Rastermuster (durch gestrichelte Linien angedeutet) über einen den Buchstaben enthaltenden Bereich des Schirms geführt wird oder daß unter Verwendung einer Strichschreibtechnik ein Überschreiben durchgeführt wird.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung wird der Elektronenstrahl 20 mit einer solchen Energie gefahren, daß er die Rückelektrode 16 durchdringen kann, wobei die Energie jedoch unter dem Wert liegt, welcher für einen Durchtritt durch die isolierende Schicht 4 0 und einen Eintritt in die aktive Schicht erforderlich ist. Bei dem als Beispiel für die aktive Schicht angegebenen Material (ZnS:Mn) wird das Eindringen des Strahls in die aktive Schicht während des Schreibschrittes durch die Erzeugung einer Kathodenlumineszenz angezeigt, was zur Erzeugung von Licht mit einer von der durch Elektrolumineszenz erzeugten Farbe unterschiedlichen Farbe führt. Ein wesentlicher Vorteil einer derartigen Ausführungsform besteht darin, daß das erforderliche Strahlbeschleunigungspotential wesentlich reduziert wird und daß die Verwendung von Wechselspannungs-Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Speicherschirmen in Kathodenstrahlröhren konventioneller Ausbildung mit einer einzigen Beschleunigungseinrichtung möglich wird. Beispielsweise in der Kathodenstrahlröhre 10 wird eine konventionelle Oszillographen-Elektronenkanone verwendet, welche mit einem Potential von etwa 4 kV (gemes'sen in bezug auf die Kathode 22) arbeiteten. Es kann angenommen werden, daß bei den kleinen Beschleunigungspotentialen gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Elektronenstrahl in die metallische Rückelektrode des Schirms 16 eintritt und eine lokalisierte Ladung in der isolierenden Schicht 40 ausbildet. Diese Ladung verstärkt

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lokal das der aktiven Schicht durch die Wechselimpulse 4 8 aufgeprägte Feld, wodurch eine Polarisation und eine Elektrolumineszenz in lokalisierten Bereichen der Schicht induziert wird. Wie sich aus dem Diagramm nach Fig. 3 ergibt, werden durch das direkte Elektronenstrahl-Schreibverfahren gemäß der Erfindung inkrementelle Bereiche des Schirms von einem Zustand S1 geringer Luminanz in einen Zustand S2 hoher Luminanz geschaltet, welcher durch die Impulsfolge 46 gehalten wird. Das Löschen mit dem Strahl kehrt den Prozeß um, wodurch die Bereiche in den anfänglichen Luminanz-Zustand S1 zurückkehren. Mit dem bevorzugten kleinen Beschleunigungspotential wird das Löschen durch Tasten des Strahls 20 über die Rückfläche des Targets in einem Intervall durchgeführt, das auf das Ende eines positiven Halteimpulses 48 folgt. Fig. 7 zeigt Intervalle 48, in denen der Elektronenstrahl von der Kanone 18 durch die Austastschaltung 28 wirksamgeschaltet werden kann, um ein Bild auf dem Schirm 16 unter der Steuerung durch die Ablenkschaltung 30 zu löschen.

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Claims

Patentansprüche

.) Verfahren zum Betrieb einer Kathodenstrahlröhre mit einem eine Spannungs/Helligkeitshysterese aufweisenden elektrolumineszierenden Schirm und mit einer einen Elektronenstrahl erzeugenden und auf den Schirm richtetenden Einrichtung, wobei der Schirm eine aktive Schicht aus elektrolumineszierendem Material, zwei jeweils auf einer Seite der aktiven Schicht angeordnete Elektroden aus leitendem Material sowie die Elektroden von der aktiven Schicht
trennende und isolierende dielektrischen Schichten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer geeigneten Erregerspannung an den Elektroden (34, 42) zur Einstellung des Schirms (16) in einen relativ nicht-leuchtenden Schreibbereitschaftsbetrieb der Elektronenstrahl (20)
auf ausgewählte erste Bereiche des Schirms (16) gerichtet wird, um ein gewünschtes Bild zu schreiben, wodurch die ersten Bereiche in einen stabilen leuchtenden Zustand
verändert werden,

und daß danach ausgewählte Teile des so erzeugten Bildes durch die nachfolgenden Schritte gelöscht werden:
Abschalten der Erregerspannung,
Einstellen der Elektroden (34, 42) auf gleiches
Potential,

Richten des Elektronenstrahls (20) auf zweite ausgewählte Bereiche des Schirms (16), welche die ausgewählten Teile enthalten,

und erneutes Anlegen der Erregerspannung an die Elektroden (34, 42).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Elektronenstrahl (20) mit einem Energiewert gefahrenwird, der für ein Eindringen in die aktive Schicht (38) des Schirms (16) nicht ausreicht.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspannung eine Impulskomponente (46) in Form einer Folge von beabstandeten Spannungsimpulsen (48) abwechselnd unterschiedlicher Polarität enthält, und daß der Schritt des Richtens des Elektronenstrahls (20) auf die zweiten ausgewählten, die ausgewählten Teile enthaltenden Bereiche des Schirms (16) in dem Intervall durchgeführt wird, das auf das Ende eines in eine der Elektroden (34, 42) eingespeisten positiven Impulses (48) folgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die aktive Schicht (38) im wesentlichen mit Mangan aktiviertes Zinksulfid verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Mangans in der aktiven Schicht (38) im Bereich von etwa 1 bis 5 Mol-% liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die dielektrischen Schichten (36, 40) aus Yttriumoxid gebildet sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum selektiven Löschen von Teilen eines Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (34, 42) auf das gleiche elektrische Potential eingestellt werden, daß der Elektronenstrahl (20) auf ausgewählte Bereiche des Schirms (16) gerichtet wird, welche zu löschende Teile eines vorher geschriebenen Bildes enthalten, und daß eine geeignete Erregerspannung an die Elektroden (34, 42) gelegt wird, um ein Leuchten derjenigen Teile des vorher geschriebenen Bildes zu erzeugen, welche außerhalb der ausgewählten Bereiche liegen.

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