Файл: Прикладная электролюминесценция..pdf

изображения [формула (6.21)]. Так, при любых, сколь угодно больших, значениях коэффициента нелинейности а при Сн= 0 ,5 С улучшение контрастности X будет огра­ ничено величиной 3. Уменьшения Сп можно достигнуть выбором нелинейных материалов с малой диаэлектрической постоянной или, что оказалось проще, конструктив­ ным путем. Значительное уменьшение емкости достига­

аналогичные задачи. При этом для создания более равно­ мерного поля в слое электролюминофора полезно поме­ стить на границе между ним и слоем нелинейного сопро­ тивления промежуточные мозаичные электроды, не имеющие наружных выводов. Размеры этих электродов должны соответствовать размерам элемента изображе­ ния. Такие электроды еще больше улучшают соотноше­ ние между емкостями слоя элеюГролюминофора и нели­ нейного сопротивления (рис. 6.7,г). Расчет показывает, (гл. 8), что емкость слоя нелинейного резистора при сплошных электродах равная Си= 0,25 С (тогда т = 0 ,8 ), становится при проволочных электродах равной Сн=

нение X равносильно уменьшению светового потока от паразитно возбуждаемых элементов на порядок и более.

Иногда вместо проволочных электродов используют систему плоских электродов, нанесенных на нелинейный слой известными методами. Однако всегда желательно, чтобы эти электроды были значительно уже электродов слоя электролюминофора.

Для экранов коллективного пользования целесообраз­ но применять дискретные нелинейные элементы, подбор параметров которых проводится с учетом сказанного выше. Пример реализации такого экрана показан на рис. 6.7,д.

6.3. У П Р А В Л Е Н И Е У Н И В Е Р С А Л Ь Н Ы М Э К Р А Н О М '

Сцособы увеличения средней яркости

Средняя яркость свечения матричного экрана опреде­ ляется формулой

В = (Тв/Тк)Вм,

267

В гл. 3 указывалось, что 'повышение Вжограничива­ ется физическими свойствами электролюминофора. Поэтому остается единственный способ повышения сред­ ней яркости: увеличение отношения тв/тк. Именно это выполнено в так называемом экране с внутренним на­ коплением. В простом матричном экране ”Гв/тк= 1/N, ГДе N — число элементарных ячеек. Ячейка экрана с внут­ ренним накоплением содержит запоминающее устройст­ во, которое на длительное время может менять свою проводимость при кратковременном воздействии сигнала. Коммутирующий сигнал используется для управления состоянием запоминающего элемента. Возбуждение ЭЛК осуществляется отдельным источником возбуждающего напряжения, которое подается на все ячейки экрана. В зависимости от проводимости запоминающего элемен­ та напряжение на ЭЛК будет различным, и его яркость, таким образом, будет зависеть от величины коммутиру­ ющего сигнала.

Если состояние с заданной проводимостью сохраня­ ется все время кадра (время наблюдения), то тв/тк= 1 и средняя яркость будет равна мгнрвенной яркости. Это означает, что в таком экране достижимы яркости до 40— 100 кд/м2 (нт), по этому параметру он аналогичен моза­ ичному экрану. Дополнительным и весьма ценным пре­ имуществом таких экранов является возможность дли­ тельного хранения записанного светового сигнала. Соот­ ветствующую запоминающую ячейку можно, в принципе сделать на основе сегнетоэлектрических материалов, однако до настоящего времени такие ячейки не разра­ ботаны.

Для экранов высокой четкости в работах К. О. Шепеленко, а также в [9, 10] было предложено промежуточ­ ное решение: использовать небольшое число запомина­ ющих элементов, которые вынесены за пределы экрана и поочередно подключаются к группам ячеек экрана. Такой экран называется экраном' с внешним накоплени­ ем. Его работу можно представить следующим образом. Поступающий сигнал направляется в запоминающие элементы и накапливается в них (отсюда название экра­ на) меняя состояние проводимости этих элементов. После записи сигналов на все запоминающие элементы

268

первой группы начинается запись на запоминающие эле­ менты второй группы. В это время первая группа запо­ минающих элементов подключается к ячейкам экрана и управляет величиной поданного на них возбуждающе­ го напряжения. Возбуждение этих ячеек будет происхо­ дить все время, пока происходит запись сигналов на за­ поминающие элементы второй группы.

Возбуждение ячеек в таком экране происходит одно­ временно целыми группами и длится в течение времени записи сигнала на запоминающие элементы второй груп­ пы. Если запись ведется на группу запоминающих эле­ ментов из rrij ячеек, то xB= m.jXa, где хя — время возбуж­ дения ячейки в экране без накопления. Это значит, что увеличение количества запоминающих элементов во внешних накопителях пропорционально увеличивает яркость экрана. Число внешних накопителей удобно иметь четным, чтобы обеспечить запись на одной группе накопителей во время воспроизведения с другой группы.

В матричном экране одновременно можно возбуж­

Экраны с внешним накоплением обеспечивают увеличе­ ние яркости на один-два порядка по сравнению е про­ стыми экранами и имеют менее сложную конструкцию по сравнению с мозаичными.

Рассмотрим теперь контрастность изображения на экранах с внешними накопителями. В матричном экране без накопления одновременно возбуждается только одна ячейка. При этом паразитно возбуждается 2 ] / jV ячеек. В экране с внешним накоплением количество одновре­ менно возбуждаемых ячеек может меняться в широких пределах. Предположим, что количество излучающих ячеек экрана при воспроизведении изображения равно ЯСр (предполагается «квадратный» экран пх= пу). Тогда среднее число одновременно возбуждаемых ячеек на

строке равно V Р ср. Количество паразитно возбуждае­ мых ячеек в этом случае равно

(Y N - j/TVp) + У ^ лу.

Первое слагаемое определяет количество ячеек паразит­ но возбуждаемых напряжением, поданным на выбран­ ную строку. Второе — количество ячеек, царазцтно воз­

269

буждаемых напряжением, поданным на выбранные

столбцы (их число У Pop).

Контрастность изображения при прочих равных усло­ виях определяется отношением числа возбуждаемых ячеек к полному числу паразитно высвечиваемых ячеек. Для экрана без накопления это соотношение равно

Возможный диапазон изменения У Rep лежит в пределах 1<У "Рср< ] / N . Однако практически для весьма широ­ кого класса изображений можно считать, что P Cp>NJW0.

Тогда уравнение (6.256) упрощается и е учетом ]/OV>30 окончательно имеем

что переход к экранам с накоплением практически всегда

•повышает контраст вдвое.

Управляющее устройство

Управление матричным экраном имеет ряд специфи­ ческих особенностей и требует специального рассмотре­ ния. Управляющее устройство должно выполнять не­ сколько основных функций:

а) коммутацию, т. е. последовательное распределение сигнала между полосками экрана (коммутатор);

б) накопление, и хранение сигнала в течение време­ ни, превышающего время возбуждения одной ячейки (накопитель);

в) управление амплитудой возбуждающего напряже­ ния, поступающего на входы экрана (модулятор);

г) усиление сигнала (выходной каскад управляющего устройства).

Управляющие устройства должны удовлетворять следующим требованиям: они должны быть малогаба­ ритны и экономичны, иметь большую амплитуду выход­ ного напряжения и работать в жестком фазовом соот­ ношении с выходными устройствами другой системы