Файл: Прикладная электролюминесценция..pdf

бы не более 5 Вт. В матричных экранах с накопитель­ ными элементами вследствие увеличения времени воз­ буждения одной ячейки экрана величина f снижается

примерно в У N раз и затраты мощности падают со­ гласно формуле (6.32), в этом случае № «10 кВт. Рас­ ход мощности может быть еще снижен, если отказаться от заполнения возбуждающего импульса высокой часто­ той. В этом случае яркость свечения экрана падает зна­ чительно медленнее, чем расход мощности. Поэтому воз­ можно при уменьшении яркости вдвое снизить затраты

мощности до 1—2 кВт.

Яркость свечения экрана. Приведенные расчетные значения мощностей, необходимые для получения в эк­ ране заданных яркостей свечения, практически трудно реализуемы. Так, например, экран. с размерами 50Х Х50 см с внешними накопителями и четкостью 100 строк (реально существующий и экспериментально проверен­ ный) при удельной емкости Суд= 400 пф/см2 имеет допу­ стимое рабочее напряжение порядка 200 В. Это означа­ ет, что потребляемая им реактивная мощность при ча­ стоте заполнения 50 кГц составляет

№,л « .,» (5/.V) Суд£/2« 125 ВА.

Член S/N определяет величину площади экрана, возбуж­ даемую в каждый момент времени. В экране с нелиней­ ным сопротивлением общее питающее напряжение вдвое больше напряжения на ЭЛК и поэтому полная потреб­ ляемая мощность примерно 250 Вт. Это в несколько раз ниже расчетного значения мощности, необходимой для получения яркости в 20 кд/м2 (нт). Соответственно будет ниже и яркость экрана.

Для решения проблемы яркости в матричных экранах на порошковых электролюминофорах необходимо обес­ печить непрерывное возбуждение ячеек, что возможно только в экранах с внутренним накоплением. Внутреннее накопление позволит существенно снизить мощность по двум причинам: 1) уменьшится частота возбуждающего напряжения; 2) элемент памяти снизит потери на пара­ зитное возбуждение.

При переходе к экранам больших размеров (1X1 м и более) оценка затрат мощности существенно меняется в пользу электролюминесцентных экранов. Это обстоя­ тельство делает их перспективными в области крупно' габаритных систем отображения.

2 7 8

В заключенке необходимо подчеркнуть, что все ска­ занное в отношение матричного экрана относится только к экранам большой четкости с высвечиванием большин­ ства ячеек. Если опрашивается только небольшая часть ячеек или имеются другие льготные условия, то указан­ ные соображения могут оказаться недействительными или мало существенными.

6.5. КОММУТАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА МАТРИЧНОГО ЭКРАНА

Распределение поступающей информации по ячейкам экрана или выходным каскадам его управляющего уст­ ройства осуществляется коммутатором. В матричных экранах без накопления -(внешнего или внутреннего) коммутатор выполняет также функции устройства воз­ буждающего ячейки экрана. Поэтому к нему предъяв­ ляются очень жесткие требования: малые размеры, вы­ сокая экономичность, предельная простота его элемен­ тов. Последнее вытекает из простоты самого экрана: простым экраном целесообразно управлять при помощи простых устройств.

Переход к более сложным экранам в значительной степени снизил остроту проблемы коммутации. Это произошло по нескольким причинам. Введение внешних накопителей существенно усложнило управляющее устройство и поэтому любые улучшения в коммутаторе не будут играть рёшающей роли, так как стоимость и габариты управляющего устройства в основном опреде­ ляются накопителями и выходными каскадами. Кроме того, работа коммутатора на накопители проще, чем непосредственно на экран, так как требуемое вход­ ное напряжение накопителей может быть сделано ниже. Поэтому варианты коммутаторов, ранее забракованные, вновь начинают 'применяться (например, линии за­ держки).

По-видимому, для многих случаев наиболее целесо­ образно коммутатор выполнять на логических элемен­ тах методами микроэлектроники. Однако для экранов с накоплением могут найти и находят применение спе­ цифические коммутаторы, иногда специально разрабо­ танные для матричных экранов. Ниже будет рассмотре­ но несколько типов коммутаторов и дана их оценка.

279

Коммутатор на линиях задержек.

Электрический импульс, проходящий по линии за­ держки, 'поочередно поступает на последовательно рас­ положенные ячейки линии. Поэтому линию задержки можно рассматривать как коммутационное устройство, обеспечивающее последовательное создание электриче­ ского поля на элементах, которые подключены к ячей­ кам линии. Для коммутации экрана необходимо подклю­ чить к каждой системе электродов линию задержки и подать на входы линий разнополярные импульсы (ам­ плитудный выбор ячеек экрана).

Для телевидения коммутатор на линиях задержки не может быть построен, так как требования к линии, обес­ печивающей кадровую развертку, будут практически не­ выполнимы. Лучшие линии имеют отношение времени задержки к длительности фронта около 100. В то же время для «кадровой» линии это отношение для стан­

280

коммутирующих импульсов поступает на входы линий со сдвигом на время тя (рис. 6.11,6). При этом возбуж­ даются ячейки соседней диагонали и одна ячейка в углу растра (ячейки 2). Последовательное увеличение времен­ ного сдвига позволяет поочередно возбудить ячейки на всех диагоналях индикатора. За каждый отрезок време­ ни тс будут последовательно высвечиваться группы ячеек 3, 4, 5 и т. д. Через промежуток времени тк (вре­ мени кадра) входные импульсы линий совпадут во време-ни и опять начнется возбуждение ячеек на большой диагонали. Такой порядок коммутации в приемном уст­ ройстве возможен, если на передающем конце будет аналогичная коммутация. В обычных передающих тру­ бах он реализуется при включении двух строчных гене­ раторов, синхронизуемых импульсами с нарастающим

ция полосок соответствует положению строк в диаго­ нальной развертке (рис. 6.11,а). Поэтому сохранив прин­ цип коммутации с нарастающим временным сдвигом,

способа коммутации снижает требования к основному параметру линии— отношению времени задержки кдли­ тельности фронта — до величины тс/тя= 100-^600. Соз­ дание таких линий вполне реально: линии со временем задержки 50—60 мкс и с полосой пропускания 5—6 МГц

281

1

Совместная работа линии задержки и накопительного устройства

Линия задержки как коммутатор оказывается полез­ на и в сложных экранах с внешними накопителями. В этом случае линия задержки работает с «мгновен­

линии поступает сигнал какой-либо строки изображения. Через время, равное длительности строки, этот сигнал расположится вдоль линии задержки, т. е. временная

Рис. G.13. Коммутация экрана с внешним накоплением линией за­ держки.

последовательность сигналов преобразуется в их распо­ ложение вдоль выводов экрана (пространственное рас­ пределение). По команде стробирующего импульса кла­ паны Ки . ■., Кп открываются, и на накопительное уст­ ройство поступает сигнал строки. После окончания «про­ цесса записи накопительное устройство подключается к экрану, обеспечивая возбуждение одной строки в те­ чение времени строки. В это время происходит запись следующей строки на линию задержки.

Интересно отметить, что способ коммутации с нара­ стающим временным сдвигом был использован в даль­ нейшем для коммутации экрана с помощью пьезоэлек­ трического слоя, примыкающего к слою электролюми­ нофора [14]. Волны напряжений, возникающие в пьезо­ электрическом слое, возбуждаются с переменной вре-

2§2