Расскажи друзьям!

Средства отображения информации

1. Введение

Âî âñåõ ñèñòåìàõ, ãäå òðåáóåòñÿ ïðåäñòàâèòü èíôîðìàöèþ â ôîðìå, óäîáíîé äëÿ âèçóàëüíîãî âîñïðèÿòèÿ ÷åëîâåêîì, ïðèìåíÿþòñÿ ñðåäñòâà îòîáðàæåíèÿ èíôîðìàöèè (ÑÎÈ). Îäíîé èç îñíîâíûõ ÷àñòåé ÑÎÈ ÿâëÿåòñÿ èíäèêàòîð — ýëåêòðîííûé ïðèáîð äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ â ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðåäåëåíèå ÿðêîñòè (êîíòðàñòà). Ñâîéñòâà è õàðàêòåðèñòèêè èíäèêàòîðà îïðåäåëÿþò âàæíåéøèå ïàðàìåòðû ÑÎÈ — èíôîðìàöèîííóþ åìêîñòü, íàäåæíîñòü è äð. Ìû ðàññìîòðèì îäèí èç âèäîâ èíäèêàòîðîâ — âàêóóìíûå ëþìèíåñöåíòíûå èíäèêàòîðû (ÂËÈ).

2. Принцип действия.

Ïðèíöèï äåéñòâèÿ ÂËÈ îñíîâàí íà èñïîëüçîâàíèè ÿâëåíèÿ ëþìèíåñöåíöèè, âîçíèêàþùåé â êàòîäîëþìèíîôîðàõ ïðè âîçáóæäåíèè èõ ýëåêòðîííûì ïó÷êîì.  îòëè÷èå îò âûñîêîâîëüòíîé êàòîäîëþìèíåñöåíöèè, èñïîëüçóåìîé â ÝËÏ, â ÂËÈ èìååò ìåñòî íèçêîâîëüòíàÿ ëþìèíåñöåíöèÿ. Ýòèì óñòðàíÿåòñÿ îäèí èç ãëàâíûõ íåäîñòàòêîâ ÝËÏ — âûñîêîå óñêîðÿþùåå íàïðÿæåíèå.

Êàòîäîëþìèíåñöåíöèÿ âîçíèêàåò ïðè äîñòèæåíèè ýëåêòðîíàìè âïîëíå îïðåäåëåííîé ýíåðãèè eUL, , ãäå UL— ïîòåíöèàë íà÷àëà êàòîäîëþìèíåñöåíöèè. Ó áîëüøèíñòâà ìàòåðèàëîâ, îáðàçóþùèõ ãðóïïó âûñîêîâîëüòíûõ êîòîäîëþìèíàôîðîâ, ïðèìåíÿåìûõ â ÝËÏ, ULèñ÷èñëÿåòñÿ ñîòíÿìè âîëüò.

Áîëåå 40 ëåò íàçàä áûë îáíàðóæåí ðÿä âåùåñòâ, ó êîòîðûõ ïîòåíöèàë íà÷àëà êàòîäîëþìèíåñöåíöèè ñîñòàâëÿåò åäèíèöû âîëüò (äëÿ ZnS = 6—7 B, äëÿ Zn, CdS = 4—5 B). Îäíàêî îòñóòñòâèå ïðàêòè÷åñêîé ïîòðåáíîñòè â òàêèõ ìàòåðèàëàõ äîëãèå ãîäû íå ñòèìóëèðîâàëî äåòàëüíîãî èçó÷åíèÿ íèçêîâîëüòíîé êàòîäîëþìèíåñöåíöèè.

Ëþìèíîôîð äëÿ ÂËÈ äîëæåí óäîâëåòâîðÿòü ðÿäó òðåáîâàíèé:

1. Øèðèíà çàïðåùåííîé çîíû dW — íå áîëåå 3—4 ýÂ.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå óñëîâíûé êâàíòîâûé âûõîä ñòàíîâèòñÿ ñëèøêîì ìàëûì.

2. Âûñîêàÿ ýëåêòðîïðîâîäíîñòü. Ñîãëàñíî îöåíêàì ñîïðîòèâëåíèå ñëîÿ íå äîëæíî ïðåâûøàòü åäèíèö êèëîîì. Èìåííî ïî ýòîé ïðè÷èíå áîëüøèíñòâî ëþìèíîôîðîâ ïðèìåíÿåìûõ â ÝËÏ íå ãîäèòñÿ äëÿ ÂËÈ, ïîñêîëüêó îíè ÿâëÿþòñÿ èëè èçîëÿòîðàìè, èëè ïîëíîñòüþ êîìïåíñèðîâàííûìè ïîëóïðîâîäíèêàìè.

Íåîáõîäèìîå çíà÷åíèå ýëåêòðîïðîâîäíîñòè ìîæíî îáåñïå÷èòü èñïîëüçîâàíèåì ëþìèíîôîðîâ íà ïðîâîäÿùåé îñíîâå (ZnO:Zn; SnO2:Eu; (Zn1-x, Cdx)S : Ag, Al); ñìåøàííûõ ëþìèíîôîðîâ (ZnS : Ag+In2O3 ; ZnS:Cu+ZnO; Y2O2S...Eu+SnO2) è ëåãèðîâàííûõ ëþìèíîôîðîâ ZnS : Ag, Zn, Al.

3. Íèçêèé ïîòåíöèàë íà÷àëà êàòîäîëþìèíåñöåíöèè. Äàæå ïðè ìàëîì ñîïðîòèâëåíèè ñëîÿ ëþìèíîôîðà îí îêàçûâàåòñÿ íåïðèãîäíûì äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ âî ÂËÈ, åëè UL= 10—12 Â.

4. Íèçêàÿ ñâåòîîòäà÷à.  õîäå èññëåäîâàíèÿ ñâîéñòâ ñìåñåé ñ ïðîâîäÿùèìè ïîðîøêàìè áûëî îáíàðóæåíî, ÷òî öâåò ñâå÷åíèÿ ìíîãèõ òàêèõ êîìïîçèöèé çàâèñèò îò àíîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Íàïðèìåð, ó ñìåñè SnO2 : Eu è ZnS:Cl, Al öâåò ñâå÷åíèÿ ïðè èçìåíåíèè U îò 20 äî 60  ìåíÿåòñÿ ñ îðàíæåâîãî íà æåëòî-çåëåíûé. Îïðåäåëåííîå âëèÿíèå èìååò ñîîòíîøåíèå ìàññ êîìïîíåíò.

Ïðè äëèòåëüíîé áîìáàðäèðîâêå ëþìèíîôîðà ÿðêîñòü åãî ñâå÷åíèÿ èçìåíÿåòñÿ, ïðè÷åì â ýòîì ïðîöåññå ìîæíî âûäåëèòü òðè ýòàïà : íà÷àëüíîå èçìåíåíèå, ýòàï ñòàáèëüíîé ÿðêîñòè è ýòàï âûðàæåííîãî ñòàðåíèÿ.

Ïåðâûé ýòàï âûçâàí óñòàíîâëåíèåì ñòàöèîíàðíîãî ñîñòîÿíèÿ ïîâåðõíîñòè ëþìèíîôîðà. Êðèòåðèåì äëèòåëüíîñòè âòîðîãî ýòàïà ÿâëÿåòñÿ ñíèæåíèå ÿðêîñòè äî 50—70% îò íà÷àëüíîãî çíà÷åíèÿ. ßðêîñòü ñâå÷åíèÿ íà ýòîì ýòàïå óìåíüøàåòñÿ â ñâÿçè ñ äåéñòâèåì ðàçëè÷íûõ õèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ â ëþìèíîôîðå, ïðèâîäÿùèõ, â ÷àñòíîñòè, ê âîññòàíîâëåíèþ ZnO äî ìåòàëëè÷åñêîãî Zn.

Ôàêòîðû, îáóñëàâëèâàþùèå ýòàï âûðàæåííîãî ñòàðåíèÿ, òàêîâû: èçìåíåíèå ïîâåðõíîñòíûõ ïîòåíöèàëüíûõ áàðüåðîâ è ýëåêòðîïðîâîäíîñòè ñëîÿ, õèìè÷åñêîå âîçäåéñòâèå íàïûëåííûõ ìàòåðèàëîâ, âîçíèêíîâåíèå áåçûçëó÷àòåëüíûõ öåíòðîâ, ïîãëîùåíèå èçëó÷åíèÿ â ïî÷åðíåâøåì ïîâåðõíîñòíîì ñëîå ëþìèíîôîðà. Îñîáåííî áûñòðî ÷åðíååò ïîâåðõíîñòü ëþìèíîôîðà ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû êàòîäà.

3. Устройство, параметры и характеристики.

Âàêóóìíûå ëþìèíåñöåíòíûå èíäèêàòîðû âûïóñêàþòñÿ â öèëèíäðè÷åñêèõ è ïëîñêèõ áàëëîíàõ. Ïåðâûå áûâàþò òàê îäíîðàçðÿäíûìè, òàê è ìíîãîðàçðÿäíûìè, âòîðûå — òîëüêî ìíîãîðàçðÿäíûìè.

Îñíîâà îäíîðàçðÿäíîãî ÂËÈ — ñòåêëÿííàÿ èëè êåðàìè÷åñêàÿ ïëàòà, íà êîòîðîé çàêðåïëåíû âñå îñòàëüíûå äåòàëè èíäèêàòîðà (ðèñ. 1).  óãëóáëåíèÿõ ïëàòû, âûïîëíåííûõ â âèäå ñåãìåíòîâ, íàõîäèòñÿ ïðîâîäÿùèé ñëîé, ñîåäèíåííûé ñ êîíòàêòàìè. Êàæäûé ñåãìåíò èìååò îòäåëüíûé âûâîä. Ïðîâîäÿùèå ñëîè ñåãìåíòîâ ïîëíîñòüþ ïîêðûòû ëþìèíîôîðîì. Íà ïåðåäíåé ñòîðîíå ïëàòû â íàïðàâëåíèè ñ÷èòûâàíèÿ óñòàíàâëèâàåòñÿ ïëîñêèé ìåòàëëè÷åñêèé ýëåêòðîä. Îòâåðñòèÿ â ýòîì ýëåêòðîäå ðàñïîëîæåíû íàïðîòèâ ñîîòâåòñòâóþùèõ ñåãìåíòîâ, ïîêðûòûõ ëþìèíîôîðîì. Íà íåáîëüøîì ðàññòîÿíèè îò ýêðàíèðóþùåãî ýëåêòðîäà íàòÿíóòà óïðàâëÿþùàÿ ñåòêà.  ñâîþ î÷åðåäü íà ìàëîì ðàññòîÿíèè îò ïëîñêîñòè ñåòêè, ïðèìåðíî ïàðàëëåëüíî îñè ëàìïû, ðàñïîëîæåí ïðÿìîêàíàëüíûé îêñèäíûé êàòîä. Âñÿ ýòà ñèñòåìà ïîìåùåíà â öèëèíäðè÷åñêóþ ñòåêëÿííóþ êîëáó, êîòîðàÿ èçíóòðè ïîêðûòà ïðîçðà÷íûì ïðîâîäÿùèì ñëîåì.

 èñõîäíîì ñîñòîÿíèè äëÿ íàäåæíîãî çàïèðàíèÿ ýëåêòðîííîãî òîêà è ïðåäîòâðàùåíèÿ íåæåëàòåëüíîãî ñâå÷åíèÿ ëþìèíîôîðà ê ñåòêå ïðèêëàäûâàåòñÿ îòðèöàòåëüíîå íàïðÿæåíèå ñìåøåíèÿ — íåñêîëüêî âîëüò ïî îòíîøåíèþ ê êàòîäó.

Ïðè ïîëîæèòåëüíîì íàïðÿæåíèè íà óïðàâëÿþùåé ñåòêå ýëåêòðîíû óñêîðÿþòñÿ â íàïðàâëåíèè àíîäíûõ ñåãìåíòîâ. Çàäà÷à óïðàâëÿþùåé ñåòêè ñîñòîèò åùå â òîì, ÷òîáû îáåñïå÷èâàòü âîçìîæíî áîëåå ðàâíîìåðíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè ïîòîêà ýëåêòðîíîâ íà ïîâåðõíîñòè àíîäà èíäèêàòîðà. Ýêðàíèðóþùèé ýëåêòðîä èìååò òîò æå ïîòåíöèàë, ÷òî è óïðàâëÿþùàÿ ñåòêà. Ýëåêòðîíû ïîïàäàþò íà ñåãìåíòû, èìåþùèå â äàííûé ìîìåíò ïîëîæèòåëüíûé ïîòåíöèàë; âîçíèêàåò íèçêîâîëüòíàÿ êàòîäîëþìèíåñöåíöèÿ — íàíåñåííûé íà àíîä ñåãìåíò ëþìèíîôîð íà÷èíàåò ñâåòèòñÿ. ßðêîñòü ñâå÷åíèÿ â çàâèñèò-

ìîñòè îò ïðèìåíÿåìîãî ëþìèíîôîðà äîñòèãàåò çíà÷åíèé 300—700 êä/ì2 è áîëåå.

Ðàçâèòèåì öèëèíäðè÷åñêîãî ÂËÈ ÿâèëàñü êîíñòðóêöèÿ èíäèêàòîðà â ïëîñêîì áàëëîíå (ðèñ. 2).

Êðîìå 7-ñåãìåíòíûõ ïëîñêèõ ÂËÈ ðàçðàáîòàííû òàêæå 14-ñåãìåíòíûå èíäèêàòîðû — ÂËÈ, çíàêîìåñòî êîòîðîãî âûïîëíåíî â âèäå òî÷å÷íîé ìàòðèöû 5*7 èëè 7*12 ýëåìåíòîâ, ìàòðè÷íûå, àíàëîãîâûå è öèôðî-àíàëîãîâûå.

Ïåðâûå äâà òèïà èíäèêàòîðîâ îáåñïå÷èâàþò ïðåäñòàâëåíèå âñåõ áóêâ, öèôð è áîëüøîãî ÷èñëà ñèìâîëîâ. Ìàòðè÷íûå ÂËÈ ñîñòîÿò èç áîëüøîãî ÷èñëà ñâåòîèçëó÷àþùèõ ýëåìåíòîâ. Òàêîé èíäèêàòîð ïîçâîëÿåò îòîáðàæàòü áóêâåííî-öèôðîâûå ñîîáùåíèÿ, ãðàôèêè è äàæå íåñëîæíûå äâèæóùèåñÿ èçîáðàæåíèÿ.

Îáû÷íî â ìàòðè÷íîì èíäèêàòîðå îäíà ñåòêà ïîêðûâàåò îäèí ñòîëáåö ñâåòîèçëó÷àòåëüíûõ ýëåìåíòîâ (ðèñ 3, à ). Óïðàâëåíèå èíäèêàòîðîì îñóùåñòâëÿåòñÿ ïî ñåòî÷íûì öåïÿì. Ïðè ðàáîòå ÿðêîñòü ñâå÷åíèÿ íå ïîñòîÿííà ïî ïëîùàäè, à ñíèæàåòñÿ ïî êðàÿì (ðèñ 3, à ,) ïîñêîëüêó íà íèõ ïîïàäàåò ìåíüøå ýëåêòðîíîâ, ÷åì íà öåíòðàëüíóþ ÷àñòü ýëåìåíòà.  ýòîì ïðîÿâëÿåòñÿ âëèÿíèå ñîñåäíèõ ñåòîê, èìåþùèõ îòðèöàòåëüíûé ïîòåíöèàë. Ñ öåëüþ óñòðàíåíèÿ ýòîãî íåäîñòàòêà ðàçðàáîòàííà óñîâåðøåíñòâîâàííàÿ êîíñòðóêöèÿ ìàòðè÷íîãî ÂËÈ.  íåì êàæäàÿ ñåòêà ïîêðûâàåò 2 ñòîëáöà èçëó÷àþùèõ ýëåìåíòîâ (ðèñ. 4, à ). Óïðàâëåíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ êàê ïî ñåòî÷íûì, òàê è ïî àíîäíûì öåïÿì.

Òàêàÿ ñòðóêòóðà îñîáåííî óñïåøíî ïðèìåíÿåòñÿ ïðè âûñîêîé âíåøíåé îñâåùåííîñòè èíäèêàòîðà. Óïðàâëÿþùåå ïîëîæèòåëüíîå íàïðÿæåíèå ïîäàåòñÿ íà äâå ñîåäèíåííûå ñåòêè è äâà ðàñïîëîæåííûõ ïîä íèìè àíîäà.  ðåçóëüòàòå ÿðêîñòü ñâå÷åíèÿ ýëåìåíòîâ îêàçûâàåòñÿ ðàâíîìåðíîé (ðèñ. 4, á ).

Äðóãèå äîñòîèíñòâà ýòîé êîíñòðóêöèè ñîñòîÿò â òîì, ÷òî ÷èñëî óïðàâëÿþùèõ ñåòîê óìåíüøåíî íà ïîëîâèíó è îáåñïå÷èâàåòñÿ áîëüøàÿ ÿðêîñòü çà ñ÷åò îäíîâðåìåííîãî èçëó÷åíèÿ ñâåòà äâóìÿ ñòîëáöàìè ýëåìåíòîâ.

Ïåðñïåêòèâíûì ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå ÂËÈ äëÿ ñîçäàíèÿ èíäèêàòîðîâ êîëëåêòèâíîãî ïîëüçîâàíèÿ êàê îäíîöâåòíûõ, òàê è ïîëèöâåòíûõ. Äëÿ ýòèõ öåëåé ïðèìåíÿþòñÿ èíäèêàòîðû ñëåäóþùèõ òèïîâ: ìàòðè÷íûé “ñòîëáèê”, ò. å. äèîä, èìåþùèé ïðÿìîêàíàëüíûé êàòîä è ñåìü ñâåòîèçëó÷àþùèõ ýëåìåíòîâ-àíîäîâ. Èç òàêèõ “ñòîëáèêîâ” ìîæåò áûòü íàáðàíà ìàòðè÷íàÿ ñòðîêà âûñîòîé 7 ýëåìåíòîâ è ëþáîé äëèííû; ìàòðè÷íîå “çíàêîìåñòî” ôîðìàòà 5*7 ýëåìåíòîâ, ïðåäíàçíà÷åííîå äëÿ ñáîðêè ñòðîê. Òàêè èíäèêàòîðû ìîãóò áûòü äâóõ- è òðåõöâåòíûìè, ïðè ýòîì ñâåòîèçëó÷àþùèå ýëåìåíòû ðàçëè÷íûõ öâåòîâ ðàñïîëàãàþòñÿ ïàðàìè èëè òðèàäàìè, ñîõðàíÿÿ îáùèé ôîðìàò çíàêîìåñòà; “ýëåìåíò ìàòðè÷íîãî ïîëÿ”, ò. å. ÂËÈ öèëèíäðè÷åñêîé ôîðìû ñ òîðöåâûì âûõîäîì èçëó÷åíèÿ, èç êîòîðûõ ôîðìèðóåòñÿ óæå íå ñòðîêà, à ìàòðè÷íîå ïîëå ëþáîãî ðàçìåð. Îòäåëüíûå èíäèêàòîðû ìîãóò áûòü îäíîöâåòíûìè (ñ ðàçëè÷íûì öâåòîì ñâå÷åíèÿ, ðàñïîëàãàåìûå ïàðàìè èëè òðèàäàìè) èëè äâóõ- òðåõöâåòíûìè.

Íåñìîòðÿ íà øèðîêîå ïðèìåíåíèå öèôðîâîé èíäèêàöèè, â öåëîì îòäàâàëîñü è îòäàåòñÿ ïðåäïî÷òåíèå àïïàðàòóðå ñ àíàëîãîâîé èíäèêàöèåé. Äëÿ ýòîãî èñïîëüçóþòñÿ àíàëîãîâûå ÂËÈ, îñíîâíûìè êîíñòðóêòèâíûìè òèïàìè êîòîðûõ ÿâëÿþòñÿ ëèíåéíî-ïîëîñîâîé è êîíöåíòðè÷åñêè ïîëîñîâîé. Òàêèå èíäèêàòîðû èìåþò äèñêðåòíûé àíîä, ñîñòîÿùèé èç áîëüøîãî ÷èñëà îòäåëüíûõ ýëåìåíòîâ (øòðèõîâ), ðàñïîëîæåííûõ âäîëü ïðÿìîé ëèíèè èëè ïî îêðóæíîñòè.  ïîñëåäíèå ãîäû íàáëþäàåòñÿ òåíäåíöèÿ ñî÷åòàòü öèôðîâóþ è àíàëîãîâóþ ôîðìû èíäèêàöèè, ÷òî îáóñëîâèëî ïîÿâëåíèå öèôðî-àíàëîãîâûõ ÂËÈ.

Íàèáîëåå óäîáíûé â ðàáîòå è îäíîâðåìåííî äåøåâûé ëþìèíîôîð — ýòî îêèñü öèíêà, àêòèâèðîâàííàÿ öèíêîì ZnO:Zn, äàþùèé èíòåíñèâíîå ñèíå-çåëåíîå ñâå÷åíèå. Äëÿ ïîâûøåíèÿ êîíòðàñòà öåëåñîîáðàçíî ïîêðûâàòü ÂËÈ íåéòðàëüíûìè ôèëüòðàìè.

Ñâåòîôèëüòð, áëèçêèé ê îïòèìàëüíîìó äëÿ ÂËÈ, êîòîðûé ñîõðàíÿåò äîìèíèðóþùóþ äëèíó âîëíû èçëó÷åíèÿ è óâåëè÷èâàåò íàñûùåííîñòü öâåòà áåç ñóùåñòâåííîãî ñíèæåíèÿ ÿðêîñòè, äîëæåí óäîâëåòâîðÿòü ñëåäóþùèì òðåáîâàíèÿì: öâåòíîñòü 0.2<x<0.35; 0.57<y<0.75; ìàêñèìàëüíûé êîýôôèöèåíò ïðîïóñêàíèÿ â äèàïàçîíå äëèí âîëí 0.526— 0.542 ìêì, 30—35% ïðè L=250— 500 êä/ì2.

Êàêîâû âîçìîæíîñòè ñîçäàíèÿ ÂËÈ ñ èíûì, êðîìå ñèíå-çåëåíîãî, öâåòîì ñâå÷åíèÿ?

Âî-ïåðâûõ, ñ ïîìîùüþ ñâåòîôèëüòðîâ ìîæíî ïîëó÷èòü öâåò îò ñèíåãî äî êðàñíîãî ïðè èñïîëüçîâàíèè ZnO:Zn. ßðêîñòü ýòèõ öâåòîâ îêàçûâàåòñÿ äîñòàòî÷íîé, åñëè ÿðêîñòü èñõîäíîãî ñâå÷åíèÿ ñîñòàâëÿåò ïðèáëèçèòåëüíî 1000 êä/äì2. Âî-âòîðûõ, èñïîëüçîâàíèåì ëþìèíîôîðîâ äðóãèõ öâåòîâ ñâå÷åíèÿ (òàáë. 1). Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî ñîçäàòü ÂËÈ ñ ðàçëè÷íûì, íî îäíèì öâåòîì ñâå÷åíèÿ. Ïîëèöâåòíûé èíäèêàòîð ðåàëèçóþò çà ñ÷åò êîíñòðóêòèâíûõ èçìåíåíèé è ñïåöèôè÷åñêèõ ñïîñîáîâ óïðàâëåíèÿ.

Òàáëèöà 1.

Õàðàêòåðèñòèêè öâåòíûõ ëþìèíîôîðîâ äëÿ ÂËÈ.


Öâåò ñâå÷åíèÿ

Ñîñòàâ ëþìèíîôîðà

Äëèíà âîëíû ñîîòâåòñòâóþùàÿ ìàêñèìóìó ñïåêòðàëüíîé õàðàêòåðèñòèêè, ìêì

Öâåòîâûå êîîðäèíàòû

X Y

Ñèíèé

ZnS : Ag+In2O3

0.4500

0.16

0.12

Ñèíå-çåëåíûé

ZnO : Zn

0.5100

0.25

0.44

Çåëåíûé

(Zn, Cd)S : Ag

0.5250

0.28

0.59

ZnS : Cu

0.5300

0.33

0.60

Ëèìîííûé

ZnS : Au, Al+In2O3

0.5500

0.39

0.56

Æåëòûé

ZnS : Mn+ In2O3

0.5850

0.52

0.47

Êðàñíûé

(Zn, Cd)S : Ag+ In2O3

0.6260

0.67

0.33

Íàïðèìåð, äâóõöâåòíûé èíäèêàòîð ìîæíî ïîëó÷èòü, åñëè óäâîèòü ÷èñëî Ñåãìåíòîâ è ïîêðûòü èõ ëþìèíîôîðàìè âûáðàííûõ öâåòîâ (ðèñ. 5, à ). Ïðàâäà, ïðè ýòîì óâåëè÷èâàåòñÿ ÷èñëî âûâîäîâ, à ñèìâîë ïðè èçìåíåíèè öâåòà ñìåùàåòñÿ. Óïðàâëåíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ ïî àíîäíîé öåïè.

Ïîëèöâåòíûé èíäèêàòîð ñ ñåòî÷íûì óïðàâëåíèåì íåñêîëüêî îòëè÷àåòñÿ ðàñïîëîæåíèåì ñâåòîèçëó÷àþùèõ ýëåìåíòîâ (ðèñ. 5, á ). Îäíàêî êîíñòðóêöèÿ åãî ñëîæíåå, ïîñêîëüêó êðîìå îáùåé ñåòêè â ïðèáîð åùå ââîäÿòñÿ ñåòêè, ñîîòâåòñòâóþùèå ñâåòîèçëó÷àþùèì ýëåìåíòàì êàæäîãî èç öâåòîâ. Èçìåíåíèåì ïîòåíöèàëîâ ñåòîê ìîæíî ìåíÿòü öâåò ñâå÷åíèÿ. Î÷åâèäíî, ÷òî óïîìÿíóòûìè ñïîñîáàìè ðåàëüíî ñîçäàòü òðåõöâåòíûå èíäèêàòîðû, îñîáåííî åñëè îäíîâðåìåííî íåîáõîäèìî îáåñïå÷èòü âûñîêóþ ðàçðåøàþùóþ ñïîñîáíîñòü. Íàêîíåö, êà óæå îòìå÷àëîñü, öâåò ñâå÷åíèÿ ðÿäà ëþìèíîôîðîâ çàâèñèò îò àíîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, ÷òî ïîçâîëÿåò ñîçäàòü ïîëèöâåòíûå ÂËÈ ïðîñòîé êîíñòðóêöèè ñ ýëåêòðè÷åñêèì ïåðåêëþ÷åíèåì öâåòîâ.

Çàâåðøàÿ ðàññìîòðåíèå ëþìèíîôîðîâ ðàçíûõ öâåòîâ, îòìå÷àåì, ÷òî ZnO:Zn è ñåé÷àñ îñòàåòñÿ åäèíñòâåííûì ëþìèíîôîðîì, îáåñïå÷èâàþùèì âûñîêóþ ÿðêîñòü ïî ñðàâíåíèþ ñ äðóãèìè. Îäíàêî íåîáõîäèìîñòè äîáèâàòüñÿ íåïðåìåííîãî ðàâåíñòâà ÿðêîñòè ñâå÷åíèÿ ëþìèíîôîðîâ ðàçíûõ öâåòîâ íåò. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ îñîáåííîñòüþ çðåíèÿ, çàêëþ÷àþùèåñÿ â òîì, ÷òî ãëàç âîñïðèíèìàåò êàê ðàâíîÿðêèå èçëó÷åíèÿ ñèíåãî LÂ, êðàñíîãî LR, è çåëåíîãî LG ëþìèíîôîðîâ ïðè ñîîòíîøåíèè ÿðêîñòåé: LB:LR:LG=0.54:0.65:1.0.

×òî êàñàåòñÿ âûáîðà ðåæèìîâ ðàáîòû ÂËÈ, òî îíè îïðåäåëÿþòñÿ â îñíîâíîì òðåáîâàíèåì ê ÿðêîñòè ñâå÷åíèÿ èíäèêàòîðà è äîïóñòèìûìè çíà÷åíèÿìè òîêîâ, íàïðÿæåíèé, äëèòåëüíîñòè èìïóëüñîâ, ïîäàâàåìûõ íà àíîä è ñåòêó.

Âîçìîæíîñòü äàëüíåéøåãî ïîâûøåíèÿ ðàçðåøàþøåé ñïîñîáíîñòè ìàòðè÷íûõ è àíàëîãîâûõ ÂËÈ îïðåäåëÿåòñÿ ãëàâíûì îáðàçîì òåõíîëîãèåé íàíåñåíèÿ ñâåòîèçëó÷àþùèõ ýëåìåíòîâ íà ñòåêëÿííóþ èëè êåðàìè÷åñêóþ ïëàòó. Íåêîòîðûå ïðîãíîçèðóþò äîñòèæåíèå ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè äî 25 ýë/ñì íà ìàòðèöå ðàçìåðîì îêîëî 250*250 ìì.

Êðîìå ïîâûøåíèÿ ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè ðàçðàáîò÷èêè ÂËÈ ñòðåìÿòñÿ ðåøèòü åùå íåñêîëüêî çàäà÷.

 íàñòîÿùåå âðåìÿ âûïóñêàåòñÿ çíà÷èòåëüíîå êîëè÷åñòâî òèïîâ ÂËÈ: îäíîðàçðÿäíûå, ìíîãîðàçðÿäíûå, ñåãìåíòíûå â öèëèíäðè÷åñêèõ è ïëîñêèõ áàëëîíàõ, ìàòðè÷íûå, àíàëîãîâûå è äð.

Áîëüøèíñòâî èíäèêàòîðîâ âûïóñêàåòñÿ âìåñòå ñ õîðîøî îðãàíèçîâàííîé ñõåìîé óïðàâëåíèÿ è ïèòàíèÿ. Íàïðèìåð åùå â 1979 ã. áûëà âûïóùåíà ñåðèÿ èç 17 òèïîâ ïîëíîñòüþ óêîìïëåêòîâàííûõ àëôàâèòíî-öèôðîâûõ ìîäóëåé: 9 òèïîâ îäíîñòðî÷íûõ ñ ìàòðèöåé 5*7 è 10, 16, 20, 32, 40 çíàêîìåñòàìè, 6 òèïîâ îäíîñòðî÷íûõ, 14 ñåãìåíòíûõ èíäèêàòîðîâ ñ 10, 20, 32 çíàêîìåñòàìè è 2 òèïà ìîäóëåé ñ 2 è 6 ñòðîêàìè ïî 40 çíàêîìåñò ôîðìàòà 5*7.

Ïîòðåáëÿåìàÿ ìîùíîñòü ó 10-ðàçðÿäíîãî ÂËÈ 1.33 Âò, ó 40-ðàçðÿäíîãî 2.66 Âò, âûñîòà çíàêîâ — îò 5 äî 15 ìì, ñðåäíåå âðåìÿ íàðàáîòêè íà îòêàç 10·104 ÷, óäàðíàÿ ïðî÷íîñòü 100 g, öâåò ñâå÷åíèÿ — ñèíå-çåëåíûé, èçìåíÿþùèéñÿ äî ñèíåãî, çåëåíîãî èëè æåëòîãî ñ ïîìîùüþ àöåòàòíûõ èëè àêðèëîâûõ ôèëüòðîâ. Íà îñíîâå ìàòðè÷íûõ ÂËÈ òàêæå ðàçðàáîòàíû è âûïóñêàþòñÿ ìîäóëè.

Ðàçâèòèåì ýòèõ óñòðîéñòâ ÿâëÿåòñÿ ðÿä óíèâåðñàëüíûõ ìîäóëåé ñ èíäèêàòîðàìè ðàçëè÷íûõ ðàçìåðîâ, íàèáîëüøèå èç êîòîðûõ èìåþò 256*256 ýëåìåíòîâ, ÷òî îáåñïå÷èâàåò èíäèêàöèþ íà ïëîùàäè 167.5*167.5 ìì2. Ñïîñîá óïðàâëåíèÿ òàêèìè èíäèêàòîðàìè õîòÿ è ïðåäïîëàãàåò óâåëè÷åíèå ÷èñëà âûâîäîâ, óïðàâëÿþùèõ íàïðÿæåíèé, îí îäíîâðåìåííî ïîçâîëÿåò ïîâûñèòü ÿðêîñòü äî 700 êä/ì2 è ñâåòîîòäà÷ó ëþìèíîôîðà äî 5.2 ëì/Âò. Íàêîíåö ñóùåñòâóåò ìàòðè÷íûé ÂËÈ, íà êîòîðîì óäàëîñü ïîëó÷èòü òåëåâèçèîííîå èçîáðàæåíèå óäîâëåòâîðèòåëüíîãî êà÷åñòâà.

Äëÿ óïðàâëåíèÿ èíäèêàòîðîì èñïîëüçîâàëàñü ìàòðèöà èç ïîëåâûõ ÌÄÏ-òðàíçèñòîðîâ.  ýòîì æå óñòðîéñòâå, ïîâèäèìîìó, âïåðâûå äëÿ ÂËÈ áûë ðåàëèçîâàí ðåæèì ñ âíóòðåííåé ïàìÿòüþ. Èñïîëüçîâàëàñü õîðîøî èçâåñòíàÿ ñõåìà, ñîäåðæàùàÿ äëÿ êàæäîãî ñâåòîèçëó÷àþùåãî ýëåìåíòà äâà òðàíçèñòîðà è êîíäåíñàòîð. Òàêàÿ ñõåìà ïîçâîëÿåò ñîõðàíèòü íà íèçêîì óðîâíå êàê ïëîùàäü ýëåìåíòà èçîáðàæåíèÿ, òàê è ïîòðåáëÿåìóþ óïðàâëÿþùåé ñõåìîé ìîùíîñòü. Áûëà äîñòèãíóòà ÿðêîñòü äî 17000 êä/ì2 ïðè Ua=30 Â. Ïîëó÷åíèå òàêèõ îãðîìíûõ ÿðêîñòåé îòêðûâàåò âîçìîæíîñòü ñîçäàíèÿ ìàëîãî ïðîåêöèîííîãî èíäèêàòîðà, ðàáîòàþùåãî ïðè íèçêèõ íàïðÿæåíèÿõ.

Îòå÷åñòâåííàÿ ïðîìûøëåííîñòü âûïóñêàåò áîëåå 50 òèïîâ ÂËÈ: îäíî- è ìíîãîðàçðÿäíûå ñåãìåíòíûå, àíàëîãîâûå, àíàëîãî-öèôðîâûå, ìàòðè÷íûå, çåëåíîãî öâåòà ñâå÷åíèÿ è ïîëèöâåòíûå. Äàëüíåéøåå ñîâåðøåíñòâîâàíèå ÂËÈ äîëæíî èäòè ïî ïóòè ñîçäàíèÿ ïîëèöâåòíûõ ÂËÈ ðàçíûõ òèïîâ, ìíåìîíè÷åñêèõ è, ãëàâíîå, ìàòðè÷íûõ èíäèêàòîðîâ ñ áîëüøèì ÷èñëîì ñâåòîèçëó÷àþùèõ ýëåìåíòîâ (èëè çíàêîìåñò). Îñîáî âûäåëåíû ðàçðàáîòêè, íàïðàâëåííûå íà ñîçäàíèå ÂËÈ, ñîâìåùåííûõ ñî ñõåìîé óïðàâëåíèÿ, êîòîðûå, êàê ïðåäïîëàãàåòñÿ, áóäóò ïðåîáëàäàòü â ñëåäóþùåì ïîêîëåíèè òàêèõ èíäèêàòîðîâ.

4. Литература.

1. Þ. À. Áûñòðîâ, È. È. Ëèòâàê, Ã. Ì. Ïåðñèàíîâ “Ýëåêòðîííûå ïðèáîðû äëÿ îòîáðàæåíèÿ èíôîðìàöèè”. Ìîñêâà “Ðàäèî è ñâÿçü”, 1985 ã.

2. Ô. Ì. ßáëîíñêèé Þ. Â. Òðîèöêèé “Ñðåäñòâà îòîáðàæåíèÿ èíôîðìàöèè”. Ìîñêâà “Âûñøàÿ øêîëà” 1985 ã.