Главная  Электрооптические эффекты 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [ 35 ] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78]

состоящий из слоев сегнетоэлектрической керамики и ЖК, для импульса напряжения представляет также последовательно включенные нелинейную и линейную емкости. При соответствующих емкостях обоих слоев можно получить такое распределение напряжения между ними, при котором падение напряжения на слое ЖК будет линейно зависеть от общего напряжения на двойном слое и соответствовать диодной характеристике (рис. 3.31).


Рис. 3.32. Конструкция (а) и разрез матрицы малого индикаторного блока (б):

- Х-проЕодника; 2 - считывающий электрод; 3 - У-проводники; 4 - ЖК.; S - сегнетоэлектрический слой; 6 - слой изоляции; 7 - цилиндрический газ; 8 - прозрачный проводящий электрод

Таким путем в матрице на каждом кристалле можно получить достаточно низкий порог срабатывания. На рис. 3.32 показаны структура и конструкция экрана на ЖК. Двойной слой на одной стороне снабжен Х-, а на другой У-проводниками. В данном случае емкости слоев сегнетоэлектрической керамики и ЖК подгоняются при изменении щирины Х- и У-проводников. При электронном управлении такими матричными индикаторами сег-нетоэлектрические керамические элементы попеременно поляризуются то положительно, то отрицательно. Изобра жение записывается при положительных импульсах. Затем ко всем элементам растра одновременно прикладывается отрицательный импульс малой длительности. Жидкий кристалл при этом не успевает срабатывать, но все керамические элементы переходят в поляризованное состояние. После этого опять записывается следующее изображение с помощью положительных импульсов.



Чтобы ускорить время записи изображения, используют эффект накопления электрического напряжения на сег-нетокерамике.

Если, например, экран состоит из полумиллиона точек растра, что соответствует приблизительному телевизионному изображению с частотой развертки 24 кадра/с, то из-за относительно большого времени срабатывания нематического ЖК к нему необходимо приложить для динамического рассеяния электрический импульс возбуждения большей длительности, чем это требуется для развертки изображения при достаточно высоком напряжении. Это означает, что каждый растровый элемент должен довольно долго накапливать электрический сигнал. Задача может быть решена при условии предварительного накопления электрического сигнала в форме поляризованного состояния сегнетоэлектрической керамики. Прежде всего, информация об изображении превращается в накопленный полчризованный рисунок (потенциальный рельеф) в сегнетоэлектрике. Затем общий потенциальный рельеф формируется в видимое изобса-жение с помощью так называемых импульсов запроса. Структура такого экрана аналогична приведенной выше (рис. 3.32). На одной стороне керамического слоя нанесены Х-, а на другой У-проводники. Каждая точка пересечения плоскости сегнетоэлектрика с У-проводниками имеет по маленькому электропроводному пятну (так называемому считывающему электроду 2), связанному с У-проводником только через емкость. Против этих электродов запроса на тыльной стороне слоя ЖК находятся электродные пятна соответственно большей площади, учитывающие подгонку величин емкостей слоев керамики и ЖК и гальванически связанные с электродами запроса.

В исходном состоянии свойства керамических элементов определяются значением остаточной поляризованиос-ти в точке Pi на гистерезисной кривой (см. рис. 3.30). Прикладывая отрицательный импульс постоянного напряжения к матрице проводников, отдельные растровые элементы можно перевести, например, в другое состояние, характеризуемое остаточной поляризованностью в точке р2. Процесс переключения длится около 1 мкс. После записи потециального рельефа на керамику, подавая импульсы запроса длительностью около 1 мкс сразу между всеми Х-проводниками и сплошным перед-



ним электродом, все керамические элементы одновременно возвращают в исходное состояние.

При обратном переключении сегнетоэлектрической области поляризационный заряд, значение которого зависит от предшествующей поляризации, стекает на соответствующие элементы конденсаторов ЖК и ЖК возбуждается, после чего начинается запись на керамику следующего изображения.

Специалисты [3.23] разработали экспериментальные ЖК двух вариантов. В простом варианте накопительная способность керамики не используется. Такой прибор с несколькими тысячами элементов пригоден для индикации быстро протекающих процессов. Х- и У-проводники размещены на противоположных сторонах керамического слоя толщиной 100 мкм; ЖК пленка толщиной 10 мкм находится между керамическим слоем и У-проводниками. Если к такому двухслойному устройству приложить импульс переменного напряжения, то он будет воздействовать на нелинейную и линейную емкость, включенные последовательно. При соответствующем выборе емкостей слоев можно добиться того, чтобы напряжение на ЖК возрастало очень быстро по сравнению с общим напряжением, приложенным к обоим слоям. В результате этого единственным элементом, в котором возникает эффект динамического рассеяния, будет именно тот, к которому приложено высокое напряжение; напряжение на соседних элементах окажется недостаточным для возбуждения в них динамического рассеяния. Такой способ позволяет исключить появление эффекта креста.

В другом варианте индикатора электроды из Х- и У-проводников также нанесены на противоположные стороны керамического слоя. Однако для придания устройству накопительной способности в каждом месте пересечения проводников со стороны размещения У-проводников имеется небольшой считывающий электрод, который электрически изолирован, но имеет емкостную связь с местом пересечения проводников матрицы через керамический материал. На задней стороне ЖК слоя, напротив считывающего электрода, размещается соответствующий ему электрод больших размеров. На другой стороне этого слоя имеется большой прозрачный передний электрод. В таком устройстве видеосигналы, например, могут накапливаться в форме различных со-



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [ 35 ] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78]

0.0008