К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 188
Текст из файла (страница 188)
На активный слой наносят второй диэлектрическим слой, такой же, как первый или состоящий из подслоев 510„Хг и А12Оз. При создании ТПЭЛД, работающих при высокой внешней освещенности, дяя повышения контраста перед вторым электродом методом ВЧ-магнетронного распыления наносит свсзопоглощающее покрытие из тонких ' пленок твердых растворов оксидов Рг-Мо, Рг-)ЧЕ РгСо или из смеси ОЗАз и НЮ2. Второй электрод представляет собой нанесенную вакуумным испарением пленку алюминия толщиной менее 0,1 мкм. При такой толщине пленки любой случайный микропробой приводит к возгонке низкоэнтальпийного алюминии, при этом зона пробоя ограничивается диаметром около 10 мкм. После формирования системы полосковых электродов фотолитографией производят герметизацию структуры д1ш защиты от пронихновения паров атмосферной влаги к активному слою.
Всю рабочую зону закрывают пластиной неорганичеокого стекла, прикрепляя его к подложке по периметру эпоксидным компаундом. Поокольку эпоксидная композиция (как и любой полимер) в отвичие от металла и стекла не является вакуумноплотным материалом, полость между покровным стеклом и гитислойной структурой заполняют гидрофобной кремнийоргаиической жидкостью ФМ-1.
Эта вэшкосгь обладает высокой проникающей способностью, тепло- и влагоустойчивостью, инертностью по отношению к слоям, имеет низкое давление паров и малый коэФфициент линейного расширения. Операщш тренировки предстаютяет собой вьшервэгу полученной структуры в течение 30 - 100 ч в рабочем или форсированном режиме. Монтаж схемы управления производится разваркой ИС на станках с программным управлением. Эта технология позволяет формировать на одной подложке вместе с матрицей биполярные схемы управления, полевые транзисторы, КМОП (комплементарный металл-оксид-полупроводник) — логические схемы и МОП-схемы возбуждении с двойной диффузией. При этом обеспечивается высокая плотиосп гибких соединений (9 - 10 на миллиметр) между гибридными схемами и матрицей индикатора.
ТПЭЛД применяют в следующих системах измерений; логических анализаторах, электронных микроскопах, анализаторах электрических схем, приборах для научных исследований, медицинской аппаратуре; в оборудовании и системах промышленного контроля: программных контроллерах, роботах, конвейерных процессорах, контрольных системах для автоматизированной железной дороги, телемстрических системах контроля. 6.2.3. жидкокристАлличкскик прнворы Отовражкиия ииФОРмации. осовкиностн конспччщии, принцип дкйствия и ткхиалогня изготовлкиия 6.235. жцдкив кристАллы и ЭФФвкты измвненил их оптнчвских свойств Приборы визуального отобрюкения информации основаны на электрооптических и других физических эффектах в жидких кристаллах.
ЖК ПОИ делятся на ЖК-индикаторы (ЖКИ) (рио. 6.2.6.) прямого наблюдения и проекционные, ЖК-модулигоры света, ЖК- преобразователи изображения на осно-ве структуры фотопроводник - жидкий кристалл и приборы визуализации электрических, тепловых и акустических полей. Они предпочтительны лля применения в малогабаритных приборах с автономным питанием, поскольку сочетают высокую экономичность с высокими эргономическими и эксплуатационными характеристиками. Рис.
6.2.6. Схема 1ККИ: ! - передняя пластина; 2- электроды семисегментного энакоместа; 3 - выводи; 6- токоперевод; 5 - герметик; б - ээлиаа яваспои; 7- общий электрод Глава 6.2. ИНДИКАТОРЫ Г г8988Г38 Рнс. 6.2.7. Схема ЖК ПОИ: 1 — просветляющее покрытие; 3 8- стеклянные подложки; 3- прозрачное проводящее покрытие; 4 — жидкий кристалл; 5- янзаектвмчесасе зернщо; 6- сщгсблоклрующий слой; 7 - фстолревсдмнк; 8 - герметик; 9 - записывающий сщг; 10 — счвтынающнй апет Рмс. 6.2.В. Схема магрячнэгэ ЖКИ: 1 - сгенняннан подложка; 2- столбцовые электроды (окала индия-елена); 3 - строчные электроды (оксяд индия-олова); 4- схема улравнення столбцами; 5- система управления снохами ЖК ПОИ (рис.
6.2.7) являются светоклапанными приборами, действие которьи оснонано на изменении ориентации жидкого кристалла при воздействии внешних полей (чаше электрического) и соответствующих ему изменений оптических свойств. ЖКИ яюиются знакосинтезируюшими (ЗСИ) и предназначены для визуального отобрюкения информации путем синтеза необходимош нзобрахения из совокупности дискретных элементов. Различают мозаичные, матричные (рис.
6.2.8.) и аналошвые ЖКИ. В мозаичных индикаторах каждый дискретный элемент изображения имеет оной электрический канал управления: Вид отображаемой информации определяется формой электродов (сегменты цифровых или цифробуквенных знакомест, условные символы, слова и элементы мнемоохем). В матричных ЖКИ элементы отображения объединены в группы, имеющие один общий электрод, число каналов управления значительно меньше числа элементов отобрахения.
Здесь используется разделение во времени сигналов управления (мультиплеконое управление). Матричные ЖКИ для ото брюкенна большего объема произвольной информации конструктивно содержат большое число одинаковых элементов отображения, образованных на пересечении двух взаимно ортогональных систем электродов - строк и столбцов. Матричные ЖКИ делятся на два класса: с непосредственным мультиплексным управлением и активноматричные с внутренними нелинейными управляющими элементами (транзисторами, диодами, наристорами и др.) и внутренней паматью.
Аналоговые ЖКИ предназначены дяя отобрюкения информации, представленной в аналоговой форме и управляются аналоговым непрерывным сигналом. ЖК-модуляторы света и преобразователи изобрюкения предназначены для покадровой обработки и отображения информации. Особую группу ЖК ПОИ состаюиют приборы на основе термоэлектрооптического эффекта в холестерических и смектических ЖК с лазерной адресацией информации. Эти приборы ойщдают большой оптической памятью (шды), способностью к выборочной перезаписи информации и сверхбольшой разрешающей способностью. Жидкими кристаллами назынюот органические хидкости, обладающие в определенном температурном диапазоне упорядоченностью анизотропных молекул и, следовательно, анизотропией физических овойств, характерной для кристаллического состояния вещества.
Жидкокристаюпгческое (мезоморфное) состояние существует только у веществ с аннзотропной формой молекул и получается либо при шщвлении молекуларных кристаллов (термотропные ЖК), либо при растворении их в определенных растворителях (лиотропные ЖК). В электронике используются только термотропные ЖК. По типу упорядоченности они делатся на нематичеокие (нематики) и омектические (омекгики). Нематические ЖК характеризуются наличием только ориентационной упорядоченности и однородной по объему ориентацией в отсуштние внешних полей. Их разнонидносп,ю являются холестерические ЖК, у которых преимущественная ориентация направлена по спирали из-за анизотропии мехмолекулярного взаимодействия. Смектические ЖК помимо ориентационной упорядоченности обладают определенным типом одномерной нли двумерной трансляционной упорядоченности и имеют слоистое строение с ослабленной связью мехду слоями.
Из смекгических ЖК наибольшее практиче- ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ 601 скос значение имеют ЖК типов А и С, в которых трансляционный порядок внутри слоев отсутствует. В смектике А молекулы в слое перпендикулярны плоскости слоя, в смекппсе С молекулы имеют определенный наклон к плоскости слоя. Симметрия смектики С допуокает возможность возникновении сегнетоэлектрической фазы (т.е.
появляется упорядоченность дни ольных моментов молекул) и возникновения спонтанной поляризации объема ЖК, направленной вдоль слоя перпендикулярно плоскости нахлона молекул. Из всего многообразия жидхокристаллических веществ наиболее широко в производстве ЖКИ используются органические жидкие кристаллы, к которым, в первую очередь, относятоя алкоконтоланы, трансцихлоюксановые кислоты, цианофениловые эфиры, бензойные кислоты, фе лиловые эфиры терефталиевых кислот, анилины, апсоюзоксибензолы, цианобифенилы, цианотерфенилы, лиримидины, бензолы и другие вещества. Кроме тото, применяются специальные добавки: хлораны, дихлордицианбензохинон, тетрацианэтилен, а таске добавки на основе тетра-алкил-аммоний шлошнида и эфнронитрилы.
К ЖК-веществам лредъвивотся следующие требования: воспроизводимый и козпролнруемый химический состав; широкий температурный интервал существования мезофазы; способность растворять заданное количеспю токопроводящих, донорно-акцепторных и других добавок без выпадения их в осадок; инертность к материалам, деталям и узлам, с которыми они контактируют, электрохимическвя, термическая, радиационная, фотохимическая стабильность в условиях эксплуатации; высокая химическая стойкость к окислению, гидрслизу, полимеризации и т.