Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/Thomson-CSF/B19790426Elc018.shtml

Экран с использованием трех молекулярных состояний ЖК

Кажется, что мутные серые картинки на крошечном экспериментальном экране никогда не смогут соперничать с яркокрасочными и исключительно четкими изображениями на ТВ-экранах, находящихся всего в нескольких шагях. Однако ученые центральных исследовательских лабораторий (Курбевиль) фирмы Thomson-CSF верят, что их проекционный жидкокристаллический дисплей, который впервые был продемонстрирован в начале апреля 1979г. на Парижской выставке электронных компонентов, когда-нибудь заменит ЭЛТ-дисплей во всех возможных применениях.

Экспериментальный жидкокристаллический дисплей фирмы Thomson-GSF создает проекционное телевизионное изображение благодаря использованию свойств криста
Экспериментальный жидкокристаллический дисплей фирмы Thomson-GSF создает проекционное телевизионное изображение благодаря использованию свойств кристалла во всех трех его состояниях: смектическом, нематическом и изотропном.

Три состояния. Они пояснили, что перспективность нового дисплея обусловлена использованием в нем трех состояний жидкого кристалла: смектического, нематического и изотропного. Во всех прежних ЖК-дисплеях использовалось исключительно нематическое состояние, которое вполне пригодно для создания индикаторов для часов и измерительных приборов, но не обеспечивает требуемого быстродействия видеодисплеев.

Следует указать, что разработка ЖК-дисплея фирмы Thomson-CSF не вышла из самой начальной стадии. Созданный прибор размером 4*5 мм позволяет проецировать изображение на просмотровый экран, площадь которого не намного превышает площадь открытки. Получаемое проекционное изображение (см. фото) можно распознать, но оно не имеет четкости. Это изображение из 100*100 элементов имеет всего пять градаций серого, не считая черного и белого.

Действие разработанного ЖК-дисплея основано на использовании того факта, что молекулы жидкого кристалла находятся в различных условиях в каждом из трех указанных состояний, более того, их положение, достигнутое в нематяческой фазе, остается «замороженным» при переходе в смектическую фазу. В этих двух состояниях молекулы расположены параллельно. Различие состоит в том, что в смектической фазе центры тяжести молекул располагаются в параллельных равноудаленных плоскостях, а в нематической фазе они распределены случайным образом. Однако в изотропном состоянии уже сами молекулы кристалла приобретают случайное распределение.

Разная чувствительность. Нематические ЖК чувствительны к электрическому полю, однако при переходе в смектическую фазу кристаллы теряют такую чувствительность. С другой стороны, смектические ЖК чувствительны к температурным изменениям.

Разработчики нового ЖК-дисплея воспользовались различными свойствами кристалла в нематическом и смектическом состояниях. Горизонтальные ряды дисплея содержат цепочки микрорезисторов, а его вертикальные столбцы формируются совокупностью электродов. Между этими двумя структурами размещен тонкий слой ЖК, находящийся в смектическом состоянии.

Резисторы нагревают кристалл до температуры, при которой он переходит сначала в нематическое, а затем в смектическое состояние. Если нагрев прекратить, температура кристалла падает, и он вновь возвращается в смектическое состояние, проходя нематическую фазу. При таком переходе молекулы теряют свое ориентированное положение, поэтому кристалл начинает рассеивать свет.

Выравнивание. Однако, если при охлаждении на вертикальные электроды подать электрическое поле, молекулы начинают выравниваться; в результате кристалл в смектическом состоянии приобретает прозрачность. Очевидно, что в данном случае большую роль играет температура окружающей среды. По данным фирмы Thomson, однако, экспериментальная панель может работать в диапазоне температур от 15 до 30°С.

Чтобы получить изображение на экране, на вертикальные электроды подают параллельно сигналы, соответствующие элементам изображения данного ряда, а ряды охлаждают последовательно. Сигналы должны иметь напряжение 15—20В, что намного меньше киловольтовых напряжений, необходимых для питания ЭЛТ.

По данным разработчиков, процессы протекают настолько быстро, что информация рядов может быть изменена всего за 60 мкс (длительность ТВ-строки составляет 64 мкс). При низкой скорости развертки мерцания отсутствуют, поскольку ЖК в смектическом состоянии по существу обладает внутренней памятью; пока данный ряд снова не нагреть, молекулы не изменят своего положения.

На экспериментальную ЖК-панель, показанную на парижской выставке, подавались цифровые сигналы, полученные из входного видеосигнала с помощью аналого-цифрового преобразователя. Как сообщил Мишель Арен, директор лаборатории методов отображения (входящей в состав исследовательских лабораторий фирмы Thomson), при усовершенствовании ЖК-дисплея АЦП будет заменен чисто аналоговым устройством, что позволит избежать сопутствующих логических проблем.

Арен отметил, что исследователи фирмы Thomson сначала будут работать над увеличением числа рядов и столбцов дисплея, чтобы повысить четкость получаемого изображения. Он сообщил, что ЖК-матрица большего размера уже разрабатывается, однако отказался дать какие-либо сведения о параметрах этой матрицы. Арен предсказывает появление смектического ЖК-дисплея в виде настоящей интегральной схемы, построенной на основе большой матрицы и полностью аналоговых приборов [pp.70, 72].

Кеннет Дрейфак

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 52, No.09 (561), 1979г - пер. с англ. М.: Мир, 1979, стр.16

Electronics Vol.52 No.8 Aprilh 26, 1979 A. McGraw-Hill Publication

Раздел: ЭЛЕКТРОНИКА ЗА РУБЕЖОМ

Тема:     Франция





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/Thomson-CSF/B19790426Elc018.shtml