Шишкин Г.Г., Шишкин А.Г. - Электроника (1006496), страница 84
Текст из файла (страница 84)
При И упр>И пор темп увеличения контраста с увеличениемИупр становится много меньше. Значение И упр. мин выбирается напологом участке кривой вблизи ипор• т. е. иупр. мин~ ипор•Рассмотрим некоторые характеристики ЖКИ, связанные спотребляемым током. Вольт-амперная характеристика (БАХ)ЖКИ представляет зависимость тока потребления Iп= const и fраб = const (рис. 15.12, а).Ток потребления I п зависит от управляющего=f(Иупр)при Тнапряжения,рабочей частоты, температуры и конструктивно-технологичес-445Глава 15.Газоразряд1-1ые приборы и индикаторыIn,мкА0,.100,090;080,070,060,050,040,030,020,01оuynpL--..L..joOr::.....-L.._i__..___.__.___._..L-.JL....L-----lСЖRИупр• В1,4 1,8 2,0 2,4 2,81и порб)а)Рис.15.12ких особенностей ЖКИ.
Б самом общем случае Iп включает активную (ионную) и реактивную (емкостную) составляющие, чтодостаточно хорошо иллюстрируется эквивалентной схемой нарис.15.12, б,гдесопротивление разводки, Rжк• ежкRP -ответственно сопротивление и емкость ЖК-слоя, Rд, ед"со-со-про'J'ивление и емкость двойного электрического п~рехода.Емкостная составляющая тока I.п является определяющей набольшейчастиБАХ.НанизкихчастотахБАХЖКИнатвист-эффекте практически линейна.
Нелинейность БАХ прималыхнапряжениях(см.рис.- Иупр. мин' обусловлена ростом··. воротом слоев длинных осей15.12,а),близкихкипор-емкости ЖКИ, что связано с помолекул НЖК в направленииэлектрического поля.На низких и не очень высоких частотах управляющ~го напряжения из-за того, что ежк <<ед, частотная зависимостьJп будет определятьсяпроцессом заряда ем-кости ежк через малое сопротивлениеRPи линейно зависеть отчастоты· (рис.
15.13, участок 1).Начинаясчасто'J'ы15 ... 20 кГцIп=F 1(f)80может нару6011)40шаться (см. рис.15.13, участокиз-заизменения1п100характелинейность частотнойристики120соотношениямежду емкостным сопротивлением ЖК и активным и реактивным сопротивлениями разводки.20 40 60 80 100Рис.15.13f,кГцРаздел446ПРИБОРЫ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ4.1,81,61,41,21,00,80,60,40,20,1о-101020 30Рис.40т,0С15.14Температурная зависимость Jп =f(T)также определяется соотношением между емкостной и полной составляющими токаIпи может быть значительной, если доля ионной составляющейвелика (рис.15.14,кривая1,доля ионного токалой доле ионного тока зависимостьнезначительна (рис.15.14,кривая2,Iп50% ).Примаот температуры оченьдоля ионного тока20% ).ВременнЬl:е характеристики ЖКИ связаны со скоростью протекания электрооптических эффектов.
Времена реакции tреак ирелаксации tрл пропорциональны вязкости жидкости, квадратутолщины ЖК и приблизительно обратно пропорциональны квадрату разности напряжений между приложенным и пороговымзначениями. Время реакции tреак определяется интервалом времени при включении индикатора, в течение которого ток потребления Iп увеличивается домя релаксации-0,8от максимального значения; вреинтервал времени при выключении, в течениекоторого ток потребления снижается до0,2от максимальногозначения.
Поскольку скорость переключения определяется толщиной ЖК, его толщину делают возможно малой.В настоящее время разработаны ЖКИ с цветными и полицветными изображениями. Цветное изображение возможно получить различными методами: например, изменять цвет индикатора, осуществлять циклическое изменение цветов в системеизображения, создавать фотографические объекты с различными характеристиками поглощения путем добавки дихроичныхГлава15.Газоразрядные приборы и индикаторы447красителей к ЖК. При ориентации молекул красителя за счетэлектрического поля для получения желаемого цвета применяют ЖК с отличающимися свойствами по сравнению с ЖК, используемыми для динамического рассеивания света. НЖК, в который вводится краситель, должен иметь большой дипольныймомент вдоль длинной оси молекулы.
При подаче напряжениямолекулы красителя ориентируются в соответствии с направлением поля, поскольку дипольный момент НЖК совпадает с направлением поля, что и вынуждает молекулы красителя ориентироваться. Выключение напряжения заставляет молекулы НЖК(хозяин) вместе с молекулами красителя (гость) перестраиватьсяв исходную конфигурацию, и ячейка принимает свой первона-: чальныйцвет. Для получения цветного изображения в ЖКИприменяются также оптические фильтры с электронной настройкой. Применение разноцветных слоев ЖК позволяет создать фильтры с электронным управлением цветом во всей види-, мой части спектра.
За счет изменения концентрации красителя, можно оптимизировать контрастность. Если поддерживать концентрацию красителя на уровне 1 % или ниже, то можно получить максимальную контрастность. В этих условиях достигаетсянаибольшее изменение адсорбирующих свойств.
Это изменениеубывает на половину своего максимального значения при концентрации красителя;;;.5%.Использование фотохромных (одноцветных) красителей, изменяющих свой цвет при различных длинах волн падающего света, позволяет также построить ЖК переключатели цвета.В фотохромных красителях можно изменять цвет как электронными, так и оптическими средствами. В одной и той жеячейке ЖКИ используются смеси красителей различного типа,например плеохроических (многоцветных) и фотохромных. Этопозволяетизменятьцветвпределахпринимаемогоспектра(плеохроические красители) с использованием электрическогополя или при облучении светом определенной длины волны (фотохромные красители), либо обоими способами одновременно.Плеохроизм, частный случай дихроизма,-различное поглощение анизотропным веществом проходящего через него света(а следовательно, и различное окрашивание) в зависимости отнаправления его распространения и поляризации.Электрохромные индикаторы (ЭХИ).
В ЭХИ используется явление изменения цвета под действием приложенного электрического поля. В настоящее время разработаны ЭХИ на основе ре-Раздел4484.ПРИБОРЫ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИакции восстановления металлических окисловвосстановления органических соединений-W0 3и реакциивиологенов (компаундов и других соединений) на поверхности электродов. Конструктивное исполнение электрохромных индикаторов во многом подобно ЭЛИ.В работе ЭХИ на основе тонких пленок W0 3 можно выделитьтри стадии: запись, запоминание, стирание. Запись и стирание реализуются при подаче на электроды ЭХИ постоянного напряжения (1,0".1,5 В) или тока, при этом в первом случае ток, проте. кающий между электродами, будет переменным, а во втором напряжение между электродами будет зависеть от времени.ЭХИ имеют время реакциибы- 107 циклов,Энергетические- 50 мспри Т =характеристикиЭХИ:требующийся для окрашивания ЭХИ навиологенахжении1В2 мКл/см 2 ,-соответственносрок служминимальныйW0 3 ,--25 °С).заряд,4 мКл/см 2 , напотребляемая мощность при напря4иность для сигнала с частотой8300 К,работают при низких температурах (до2 мДж/см 2 ,1 Гцрассеиваемая мощи скважностью2 -от2домВт/см 2 • Достоинства ЭХИ: мала.я потребляемая мощность,широкий диапазон рабочих температур, малые рабочие напряжения(- 1 В),большая контрастность, не зависящая от углазрения.
Недостатки ЭХИ: небольшой выбор цветов, большие времена реакции и релаксации, относительно малый срок службы.Электрофоретические индикаторы (ЭФИ). Электрофорез -направленное движение дисперсных частиц в жидкости (коллоидныхивзвешенныхтвердыхчастиц,пузырьковгаза,капельдругой жидкости) под действием электрического поля.В ЭФИ реализуется движение взвешенных заряженн:Ы:х пигментных частиц в окрашенной безводной жидкости под действием электрического поля. В результате электрофореза изменнется коэффициент отражения и цвет рабочего вещества.ЭФИсостоит25 .. ;100 мкм,изслояколлоиднойжидкоститолщинойпомещенной между двумя стеклянными пластинами с расположенными на их внутренних поверхностях прозрачными электродами.Типичные параметры элемента ЭФИ толщиной50 мкм: вре100 мс при максимальномзначении в импульсе напряжения 30 В и плотности тока-1 мкА/см 2 , потребляемая мощность< 12 мкВт/см 2 для импульсов с частотой повторения 1 Гц и скважностью 2, рекомендуемыймя перемещения пигментных частицГлава15.диапазон температур449Газоразрядные приборы и индикаторы-15 ...
+50 °С,ресурс работы~108циклов.Увеличение температуры приводит к возрастанию рассеиваемой мощности.15. 7.Сравнение индикаторов различного типаВыбор количественных мер для оценки качества индикаторовявляется достаточно сложной задачей, так как нет общих методов и критериев оценки из-за весьма разнообразного назначенияиндикаторов, поскольку крайне сложно учитывать совместно набор параметров среды, оказывающих отрицательное влияние наоператора, и полезный эффект от работы индикатора.
Реакцияоператора на информацию, получаемую с помощью индикатора,часто является весьма субъективной, поэтому трудно разработатькачественные методы моделирования,удовлетворяющие заданным требованиям. В силу этого часто используется простейшийспособ-сравнение достоинств и недостатков приборов.Перечень параметров для оценки качества индикаторов[''·' включает следующие показатели: яркость, разрешающую спо1.собность, контрастность, чuсло градаций яркости, цвет, размеры, угол обзора, времена реакции и релаксации, память, долго!' вечность, надежность, экономичность, возможность мультиf· плексного управления и ряд дру~их. Поскольку простейший'способ оценки носит описательныи характер, то выделим наиболее характерные достоинства индикаторов.Полупроводниковые индикаторыимеютяркоеинасыщенноесвечение, легко управляются, хорошо сочетаются с интегральной технuкой, экономичны, технологичны, долговечны.Электронно-лучевые индикаторы обеспечивают хорошую информационную емкость, яркость в широкой цветовой гамме, совмещение изображений различных типов, высокое быстродействие.Вакуумно-люминесцентные индикаторы отличаются хорошимиr~эргономическими параметрами: большим углом обзора, эконо-fмичны.
Они позволяют реализовать непосредственное сопряжение с МОП -интегральными схемами; находят широкое применение как многоразрядные индикаторы.Газоразрядные индикаторные панели могут иметь большие раз-меры, высокую разрешающую способность, точность и надеж.ность, обладают цифровой матричной адресацией высокой точ!~'цией и запоминанием информации.~ ности, обеспечивают совмещение функций индикации с адреса15 -67791Раздел4504.ПРИБОРЫ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИпассивные индикаторы имеют низкий уровень управляющих напряжений, малую потребляемую •мощность, простую конструкцию; они техно:11огичны, хорошо совмещаются с микросхемами,-®------il Контрольные1.2.3.бопросы.-1-------Классификация газоразрядных приборов и индикаторов.Каковы элементарные процессы в плазме газовых разрядов?Процессы в тлеющем разряде и других типах разрядов,включая высокочастотные БАХ газового разряда с холодным катодом.4.Пространственное распределение потенциалов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
