|
| |
|
Слаботочка Книги КИ становится густо-синим При перемене полярности слой диэлектрика препятствует инжекции электронов снизу и ранее введенные электроны экстрагируются анодом - окраска исчезает. Другой электрохромный эффект связан с процессом восстановления - окисления таких органических соединений, как фиологены. В фиологенной ячейке электроды выполнены из окислов переход ных металлов, а электролит между ними может быть твердым (например, перхлорат лития в органическом растворителе), жидким (кислота в смеси с глицерином или гликолем), пористым (на основе натрия и окиси алюминия). При приложении напряжения (1...2 В) между электродами в зависимости от полярности происходит либо окрашивание участка электрода (осаждение «окрашенных» молекул на катоде), либо их обесцвечивание. Отличительные особенности ЭХИ - это экономичность (малые напряжение и заряд перекрашивания), большой угол обзора, широкий диапазон рабочих температур (до 150° С) и самое главное наличие памяти: записанное состояние может храниться годами при отключенном питании. К их недостаткам относятся прежде всего деградационные эффекты (коррозия электрохром-ного материала), а также значительная инерционность перекрашивания (секунды) и сложность матричной адресации из-за непорогового характера переключения. В некоторой степени подобны ЭХИ электролитический и элек-трофоретический индикаторы: в первом при приложении напряжения идет гальванопластическое осаждение металла на катоде, что изменяет его отражающие свойства; во втором под действием поля в жидкости происходит перемещение заряженных пигментных (окрашенных) частиц. Сегнетокерамические и магнитооптические индикаторы по принципу действия, используемым материалам и устройству соответствуют управляемым оптическим транспарантам (см. §10.2). Для этих индикаторов характерны микросекундная скорость переключения (что важно для организации мультиплексного возбуждения), наличие памяти, высокая рабочая температура (более 100°С), стабильность свойств, присущая твердотельным приборам. Отметим также перспективность твердотельных блинкерных индикаторов, основанных на тех же принципах, что и оптические транспаранты мембранного типа (см. § 10.1). В заключение еще раз подчеркнем, что несмотря на интенсивные поиски (и находки) новых индикаторных средств доминирующими в этой области техники остаются вакуумные люминесцентные, полупроводниковые и особенно жидкокристаллические знакосинтезирующие индикаторы. 8.3. ЭКРАНЫ Успехи микроэлектроники, создание аппаратуры на основе микропроцессоров особенно контрастно выявили противоречие между устройствами обработки информации и ее отображения 270 на дисплеях и в телевидении (ТВ). Недостатки ЭЛТ, отсутствие принципиальных путей их преодоления фактически предопределяю невозможность комплексной микроминиатюризации в этой области техники. Вопрос о несовершенстве прежних средств индикации возник после появления транзисторов: именно несоответствие миниатюрных, низковольтных, твердотельных транзисторов, с одной стороны, и громоздких высоковольтных газоразрядных и иакальных индикаторов - с другой, стимулировало исследования конца 1950-х - начала 1960-х гг., приведшие в конечном счете к появлению ПНИ, ЖКИ, ВЛИ, удачно дополнивших транзисторную электронику Необходимость замены ЭЛТ оптоэлектронным аналогом совпала по времени с выдвижением новых перспективных требований к дисплеям и ТВ-экранам, определяющих будущее этой области техники. Совокупность этих требований для экрана представляется следующим образом. Экран должен иметь плоскую панельную конструкцию, что обеспечит его подлинную комфортность, а также увеличенные (по сравнению с существующими ТВ-приемниками) габаритные размеры (до 1 ... 1,5 м по диагонали). Строго говоря, выдвигается требование передачи и приема объемных изображений, однако реализация этого требования, возможная с привлечением голографии, потребует значительного времени. Вместе с тем установлено, что некоторое приближение к ощущению объемности дает «эффект присутствия», обеспечиваемый крупноформатным экраном. Следующее требование - уже принятое для телевидения повышенной четкости - заключается в доведении числа элементов разложения до 1,5-10 (1200x1200). Это автоматически ведет к повышению тактовой частоты сканирования до нескольких десятков мегагерц, применительно к оптоэлектронному экрану необходимо соответствующее изменение организации схемы управления. Крупноформатный экран должен представлять собой матрицу с фиксированными знакоместами - при этом условии обеспечивается необходимая резкость по всему полю. Обязательным является требование цветности (генерация R-G-В-цветов), а также воспроизведение необходимого числа градаций серого-. Исключительное значение приобретает совместимость растра большого экрана с микроэлектронными схемами управления: малые напряжения и токи возбуждения, возможность мультиплексного режима, наличие памяти у светоконтрастных ячеек, пороговый характер вольт-яркостной характеристики свечения Другим важным стимулом создания экранов высокой информационной емкости является прогресс в области дисплеев, призванный обеспечить «компьютеризацию» всех родов человеческой деятельности. По прогнозам в 1990-е гг. общее число дисплеев в мире превысит 10** млн, поэтому понятно, что их качеством в значительной степени будут определяться и производительность труда, и удовлетворенность человека этим трудом. Отметим, что в области дисплеев требования к экранам и возможности новых технологий находятся в лучшем согласии, чем в случае ТВ-экрана. Исторически первым шагом при создании оптоэлектронных экранов явилась разработка газоразрядных индикаюрных панелей (ГИП), называемых также плазменными панелями. Основу конструкции такой простейшей панели (рис. 8.11; составляет центральная мозаичная пластина, служащая для изоляции разрядных промежутков друг от друга. Расстоянием между соседними ячейками определяется разрешающая способность экрана (обычно 10... 20 лин./см). Электроды к ячейкам выполняются в виде системы двух взаимно ортогональных проволочных и тонкопленочных наборов. Схемы управления располагают на задней стороне панели. В некоторых разновидностях ГИП, преимущественно малой и средней информационной емкости, используется принцип самосканирования. Для этого в центральной пластине делают специальные отверстия, соединяющие определенным образом соседние ячейки. Тогда зажженное состояние, созданное в одной ячейке, последовательно перемещается по всем ячейкам данной строки. Изготавливают панели постоянного и переменного тока, причем последние получили большее распространение из-за меньшего напряжения зажигания разряда, наличия внутренней памяти в ячейках, большей долговечности. Разработанные ГИП характеризуются числом знакомест 10*... 10, высокой контрастностью (до 90%), возможностью высвечивания любых по размеру знаков от  Рис. 8.11. Устройство пла.зменной панели переменного тока: -защитная пленка; г - центральный диэлектрик с ячейками; 3 - системы вер\нн.х и нижних электродов, 4 - стеклоцемент; 5 - стеклянные пластины; 6 - внешний вывод- 7 - фиксатор; 8 - штенгель 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 [89] 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 |