Малогабаритные высокоинформативные холестерические дисплеи с памятью
Рассмотрены вопросы, связанные с разработкой и исследованием нового класса отражательных дисплеев, работающих на электрооптических эффектах бистабильности в холестерических жидких кристаллах....
Saved in:
| Published in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Date: | 2008 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52400 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Малогабаритные высокоинформативные холестерические дисплеи с памятью / В.М. Cорокин, Р.Я. Зелинский, А.В. Рыбалочка // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 2. — С. 3-9. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859813282706096128 |
|---|---|
| author | Сорокин, В.М. Зелинский, Р.Я. Рыбалочка, А.В. |
| author_facet | Сорокин, В.М. Зелинский, Р.Я. Рыбалочка, А.В. |
| citation_txt | Малогабаритные высокоинформативные холестерические дисплеи с памятью / В.М. Cорокин, Р.Я. Зелинский, А.В. Рыбалочка // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 2. — С. 3-9. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Рассмотрены вопросы, связанные с разработкой и исследованием нового класса отражательных дисплеев, работающих на электрооптических эффектах бистабильности в холестерических жидких кристаллах.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:20:14Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 2
3
ÍÎÂÛÅ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
29.10 2007 ã.
Îïïîíåíò ê. ò. í. Â. Â. ÐÞÕÒÈÍ
(ÖÊÁ «Ðèòì», ã. ×åðíîâöû)
Ä. ò. í., Â. Ì. ÑÎÐÎÊÈÍ, ê. ô.-ì. í. Ð. ß. ÇÅËÈÍÑÊÈÉ,
À. Â. ÐÛÁÀËÎ×ÊÀ
Óêðàèíà, ã. Êèåâ, Èí-ò ôèçèêè ïîëóïðîâîäíèêîâ èì. Â. Å. Ëàøêàð¸âà
E-mail: zelinski@isp.kiev.ua
Ðàññìîòðåíû âîïðîñû, ñâÿçàííûå ñ ðàç-
ðàáîòêîé è èññëåäîâàíèåì íîâîãî êëàññà
îòðàæàòåëüíûõ äèñïëååâ, ðàáîòàþùèõ
íà ýëåêòðîîïòè÷åñêèõ ýôôåêòàõ áèñòà-
áèëüíîñòè â õîëåñòåðè÷åñêèõ æèäêèõ
êðèñòàëëàõ.
Îòðàæàþùèå äèñïëåè íàõîäÿò âñå áîëüøåå ïðè-
ìåíåíèå â òåõíèêå îòîáðàæåíèÿ èíôîðìàöèè. Îñî-
áîå çíà÷åíèå òàêèå äèñïëåè ïðèîáðåòàþò ïðè íàëè-
÷èè ýôôåêòà ñîáñòâåííîé ïàìÿòè, êîãäà ýíåðãèÿ ïî-
òðåáëÿåòñÿ òîëüêî íà çàïèñü èíôîðìàöèè, à äëÿ åå
ïîääåðæàíèÿ íå èñïîëüçóåòñÿ.
Õîðîøî èçâåñòíûå îòðàæàþùèå äèñïëåè íà «òâèñò»-
ýôôåêòå â íåìàòè÷åñêèõ æèäêèõ êðèñòàëëàõ, íå îá-
ëàäàþùèå ýôôåêòîì ïàìÿòè, èìåþò ðÿä íåäîñòàò-
êîâ, êîòîðûå ñèëüíî çàòðóäíÿþò èõ èñïîëüçîâàíèå â
êà÷åñòâå àëüòåðíàòèâû áóìàæíûì íîñèòåëÿì èíôîð-
ìàöèè. Îäíèì èç íèõ ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå â
òâèñò-èíäèêàòîðàõ äâóõ ïëåíî÷íûõ ïîëÿðèçàòîðîâ,
îäèí èç êîòîðûõ âûïîëíÿåòñÿ îòðàæàþùèì. Ýòî ïðè-
âîäèò ê áîëüøîé ïîòåðå ñâåòà (áîëåå 65%) äëÿ îòðà-
æàþùèõ òâèñò-èíäèêàòîðîâ. Êðîìå òîãî, òàêèå äèñ-
ïëåè òðåáóþò ïîñòîÿííîé ïîäà÷è óïðàâëÿþùèõ ñèã-
íàëîâ äëÿ ïîääåðæàíèÿ èçîáðàæåíèÿ, ïîñêîëüêó íå
îáëàäàþò ýôôåêòîì áèñòàáèëüíîñòè.
Åùå îäíèì íåäîñòàòêîì óêàçàííûõ äèñïëååâ ÿâ-
ëÿåòñÿ îòñóòñòâèå âîçìîæíîñòè ïîëó÷åíèÿ êà÷å-
ñòâåííîãî öâåòíîãî èçîáðàæåíèÿ. Ýòîò íåäîñòàòîê
ñâÿçàí ñ íåîáõîäèìîñòüþ èñïîëüçîâàíèÿ öâåòíûõ
ìîçàè÷íûõ ôèëüòðîâ â òâèñò-äèñïëåÿõ, ÷òî åùå áîëü-
øå ïîíèæàåò îòðàæàþùóþ ñïîñîáíîñòü äèñïëåÿ è
ðåçêî óõóäøàåò êà÷åñòâî öâåòíîãî èçîáðàæåíèÿ.
Îäíàêî è áóìàæíûå íîñèòåëè èíôîðìàöèè èìå-
þò ðÿä íåäîñòàòêîâ èç-çà íåâîçìîæíîñòè áûñòðîé
ñìåíû èíôîðìàöèè íà îäíîì è òîì æå íîñèòåëå.
Ïîýòîìó õîëåñòåðè÷åñêèå äèñïëåè, ðàáîòàþùèå íà
ýëåêòðîîïòè÷åñêèõ ýôôåêòàõ áèñòàáèëüíîñòè, ïî-
çâîëÿþùèå äëèòåëüíî õðàíèòü çàïèñàííóþ èíôîð-
ìàöèþ áåç ïîòðåáëåíèÿ ýíåðãèè è ñðàâíèòåëüíî
áûñòðî ìåíÿòü ýòó èíôîðìàöèþ ïîä äåéñòâèåì
óïðàâëÿþùèõ ýëåêòðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ, ìîãóò ñîñòà-
âèòü ñåðüåçíóþ êîíêóðåíöèþ áóìàæíûì íîñèòåëÿì
èíôîðìàöèè. Áîëåå òîãî, îòñóòñòâèå ïîëÿðîèäíûõ
ïëåíîê è âûñîêàÿ îòðàæàþùàÿ ñïîñîáíîñòü ïëàíàð-
íî-îðèåíòèðîâàííîé ñòðóêòóðû, ðåêîðäíî øèðîêèå
ÌÀËÎÃÀÁÀÐÈÒÍÛÅ ÂÛÑÎÊÎÈÍÔÎÐÌÀÒÈÂÍÛÅ
ÕÎËÅÑÒÅÐÈ×ÅÑÊÈÅ ÄÈÑÏËÅÈ Ñ ÏÀÌßÒÜÞ
óãëû îáçîðà âûãîäíî îòëè÷àþò èõ îò äðóãèõ ýëåê-
òðîííûõ è íåýëåêòðîííûõ ñðåäñòâ îòîáðàæåíèÿ èí-
ôîðìàöèè. Îòðàæàòåëüíûå äèñïëåè íà õîëåñòåðè÷å-
ñêèõ æèäêèõ êðèñòàëëàõ ñìîãóò íàéòè øèðîêîå ïðè-
ìåíåíèå â áåçáóìàæíûõ òåõíîëîãèÿõ «íîóò-áóêîâ»,
òåëåôîííûõ ñïðàâî÷íèêîâ, ýëåêòðîííûõ ãàçåò è êíèã,
çàïèñíûõ êíèæåê, òåëåôîííûõ è êàññîâûõ àïïàðà-
òîâ è ìíîãèõ äðóãèõ áåçáóìàæíûõ ïðèëîæåíèé ñî-
âðåìåííîé ýëåêòðîííîé òåõíèêè.
Òåõíîëîãèÿ ñîçäàíèÿ òàêèõ äèñïëååâ ìàëî îòëè-
÷àåòñÿ îò òåõíîëîãèè òâèñò-èíäèêàòîðîâ, â òî âðåìÿ
êàê ìåòîäû ýëåêòðîííîãî óïðàâëåíèÿ âûñîêîèíôîð-
ìàòèâíûìè õîëåñòåðè÷åñêèìè äèñïëåÿìè îòëè÷àþò-
ñÿ êîðåííûì îáðàçîì è îñíîâàíû íà èñïîëüçîâàíèè
ãèñòåðåçèñíûõ ñâîéñòâ æèäêîêðèñòàëëè÷åñêîãî ìà-
òåðèàëà.
Äèíàìè÷åñêèé ãèñòåðåçèñ � îñíîâíàÿ õàðàêòå-
ðèñòèêà áèñòàáèëüíûõ âûñîêîèíôîðìàòèâíûõ
õîëåñòåðè÷åñêèõ äèñïëååâ
Îñîáåííîñòè ýëåêòðîîïòè÷åñêîé ãèñòåðåçèñíîé
õàðàêòåðèñòèêè õîëåñòåðè÷åñêîé æèäêîêðèñòàëëè-
÷åñêîé ñòðóêòóðû ìîãóò áûòü ýôôåêòèâíî èñïîëü-
çîâàíû äëÿ ñîçäàíèÿ ïðèíöèïèàëüíî íîâûõ ìåòîäîâ
óïðàâëåíèÿ âûñîêîèíôîðìàòèâíûìè ìàòðè÷íûìè
äèñïëåÿìè íà õîëåñòåðè÷åñêèõ æèäêèõ êðèñòàëëàõ
(ÆÊ). Òèïè÷íàÿ ãèñòåðåçèñíàÿ õàðàêòåðèñòèêà õî-
ëåñòåðè÷åñêîé ñòðóêòóðû ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 1.
Ìíîãîñòàäèéíûé ïðîöåññ èçìåðåíèÿ õàðàêòåðèñ-
òèêè òàê íàçûâàåìîãî «äèíàìè÷åñêîãî ãèñòåðåçèñà»
ñîñòîèò èç ñëåäóþùèõ ïðîöåäóð:
1. Ê èçìåðÿåìîìó ýëåìåíòó îòîáðàæåíèÿ ïîäàåò-
ñÿ íàïðÿæåíèå, êîòîðîå ïåðåâîäèò ñòðóêòóðó õîëåñ-
òåðè÷åñêîãî ÆÊ â ãîìåîòðîïíîå ñîñòîÿíèå, ïîñëå
÷åãî âûêëþ÷àåòñÿ íàïðÿæåíèå. Ñòðóêòóðà ïåðåõîäèò
â ïëàíàðíîå, ñåëåêòèâíî ðàññåèâàþùåå ñâåò, ñîñòî-
ÿíèå.
2. Ïîñëå óñòàíîâëåíèÿ ïëàíàðíîãî ñîñòîÿíèÿ íà
ýëåìåíò îòîáðàæåíèÿ ïîäàåòñÿ ïåðâîå çíà÷åíèå
óïðàâëÿþùåãî íàïðÿæåíèÿ â òå÷åíèå çàäàííîãî âðåìå-
íè. Çàòåì ýòî íàïðÿæåíèå âûêëþ÷àåòñÿ. Èçìåðÿåòñÿ
âåëè÷èíà îòðàæåííîãî ñâåòîâîãî ïîòîêà.
3. Ïîâòîðÿåòñÿ ï. 1.
4. Ïîâòîðÿåòñÿ ï. 2. Ïðè ýòîì íà ýëåìåíò îòîáðà-
æåíèÿ ïîäàåòñÿ âòîðîå çíà÷åíèå óïðàâëÿþùåãî íà-
ïðÿæåíèÿ (øàã èçìåíåíèÿ íàïðÿæåíèÿ çàäàåòñÿ îïå-
ðàòîðîì). Èçìåðÿåòñÿ âåëè÷èíà îòðàæåííîãî ñâåòî-
âîãî ïîòîêà.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 2
4
ÍÎÂÛÅ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
5. Ïîâòîðÿþòñÿ îïåðàöèè ïî ïï. 1�4 äî äîñòè-
æåíèÿ çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ, ïðåäåëüíîãî äëÿ çàäàí-
íîãî äèàïàçîíà. (Ïðîöåññ èçìåðåíèÿ ìîæíî ïîëíî-
ñòüþ àâòîìàòèçèðîâàòü, èñïîëüçóÿ, íàïðèìåð, ñïåöè-
àëüíî ðàçðàáîòàííûé â Èíñòèòóòå ôèçèêè ïîëóïðî-
âîäíèêîâ ÍÀÍ Óêðàèíû èçìåðèòåëüíî-âû÷èñëèòåëü-
íûé êîìïëåêñ ÑÌ-100 [1].) Ðåçóëüòèðóþùàÿ õàðàê-
òåðèñòèêà ïðÿìîé âåòâè «äèíàìè÷åñêîãî ãèñòåðåçè-
ñà» ïîêàçàíà íà ðèñ. 1, êðèâàÿ à.
6. Ê èçìåðÿåìîìó ýëåìåíòó îòîáðàæåíèÿ ïîäàåò-
ñÿ íàïðÿæåíèå, êîòîðîå ïåðåâîäèò ñòðóêòóðó õîëåñ-
òåðè÷åñêîãî ÆÊ â ãîìåîòðîïíîå ñîñòîÿíèå. Ýòî íà-
ïðÿæåíèå óäåðæèâàåòñÿ çàäàííîå âðåìÿ, ïîñëå ÷åãî
íà ýëåìåíò îòîáðàæåíèÿ ïîäàåòñÿ ïåðâîå çíà÷åíèå
óïðàâëÿþùåãî íàïðÿæåíèÿ â òå÷åíèå çàäàííîãî âðå-
ìåíè, çàòåì îíî âûêëþ÷àåòñÿ. Èçìåðÿåòñÿ âåëè÷èíà
îòðàæåííîãî ñâåòîâîãî ïîòîêà.
7. Ê èçìåðÿåìîìó ýëåìåíòó îòîáðàæåíèÿ ïîäàåò-
ñÿ íàïðÿæåíèå, êîòîðîå ïåðåâîäèò ñòðóêòóðó õîëåñ-
òåðè÷åñêîãî ÆÊ â ãîìåîòðîïíîå ñîñòîÿíèå. Ýòî íà-
ïðÿæåíèå óäåðæèâàåòñÿ çàäàííîå âðåìÿ, ïîñëå ÷åãî
íà ýëåìåíò îòîáðàæåíèÿ ïîäàåòñÿ âòîðîå çíà÷åíèå
óïðàâëÿþùåãî íàïðÿæåíèÿ â òå÷åíèå çàäàííîãî âðå-
ìåíè, êîòîðîå çàòåì âûêëþ÷àåòñÿ. Èçìåðÿåòñÿ âåëè-
÷èíà îòðàæåííîãî ñâåòîâîãî ïîòîêà.
8. Ïîâòîðÿþòñÿ îïåðàöèè ïî ïï. 6, 7 äî äîñòèæå-
íèÿ çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ, ïðåäåëüíîãî äëÿ çàäàííî-
ãî äèàïàçîíà.
Ðåçóëüòèðóþùàÿ õàðàêòåðèñòèêà îáðàòíîé âåòâè «äè-
íàìè÷åñêîãî ãèñòåðåçèñà» ïîêàçàíà íà ðèñ. 1, êðèâàÿ á.
Òàêèì îáðàçîì, ïðè ïîäà÷å îäíîãî è òîãî æå óäåð-
æèâàþùåãî íàïðÿæåíèÿ (ðèñ. 1, òî÷êè 2 è 3) è âû-
êëþ÷åíèè ýòîãî íàïðÿæåíèÿ âîçìîæíà ðåàëèçàöèÿ
äâóõ óñòîé÷èâûõ ñîñòîÿíèé æèäêîãî êðèñòàëëà �
ïëàíàðíîãî, ñåëåêòèâíî îòðàæàþùåãî ñâåò ñîñòîÿ-
íèÿ (òî÷êà 3), èëè êîíôîêàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ, ñèëüíî
ðàññåèâàþùåãî ïàäàþùèé ñâåò (òî÷êà 2). Âðåìÿ äåé-
ñòâèÿ ýòîãî óäåðæèâàþùåãî íàïðÿæåíèÿ îïðåäåëÿ-
åò êîëè÷åñòâî àäðåñóåìûõ ñòðîê äèñïëåÿ. ×åì áîëü-
øå ÷èñëî ñòðîê ìàòðè÷íîãî äèñïëåÿ, òåì áîëüøå âðå-
ìÿ óäåðæàíèÿ, è, êàê ñëåäñòâèå, òåì ìåíüøå øèðèíà
äèíàìè÷åñêîé ãèñòåðåçèñíîé õàðàêòåðèñòèêè. Íà
ðèñ. 2 ïîêàçàíà çàâèñèìîñòü âåëè÷èíû øèðèíû ãè-
ñòåðåçèñíîé õàðàêòåðèñòèêè îò âðåìåíè óäåðæàíèÿ.
∆U, Â
18
14
10
6
2
50 150 250 350 t, ìñ
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü øèðèíû ïåòëè äèíàìè÷åñêîé ãèñòå-
ðåçèñíîé õàðàêòåðèñòèêè îò âðåìåíè äåéñòâèÿ óäåðæèâà-
þùåãî íàïðÿæåíèÿ
3 4 8 1 5 7
0 2
6
Ðèñ. 1. Ãèñòåðåçèñíàÿ õàðàêòåðèñòèêà õîëåñòåðè÷åñêîé ñòðóêòóðû
àá
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 2
5
ÍÎÂÛÅ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
Äëÿ ðåàëèçàöèè ýëåêòðîííîé ñõåìû óïðàâëåíèÿ
ìàòðè÷íûì äèñïëååì çíà÷åíèÿ ∆U=1,5�2  âïîëíå
äîñòàòî÷íî äëÿ ýôôåêòèâíîãî óïðàâëåíèÿ ñòðîêàìè
äèñïëåÿ. Ïðè ýòîì ïðåäåëüíîå ÷èñëî ìóëüòèïëåêñè-
ðóåìûõ ñòðîê ìîæåò ñîñòàâëÿòü 1000 è áîëåå, ÷òî
îáåñïå÷èâàåò âîçìîæíîñòü óïðàâëåíèÿ âûñîêîèí-
ôîðìàòèâíûìè ýêðàíàìè òèïà VGA (640×480 ýëå-
ìåíòîâ).
Ðàçðàáîòàííûå íàìè ýëåêòðîííûå ñõåìû äèíàìè-
÷åñêîé àäðåñàöèè õîëåñòåðè÷åñêèõ äèñïëååâ, îñíî-
âàííûå íà èñïîëüçîâàíèè îñîáåííîñòåé äèíàìè÷å-
ñêîé ãèñòåðåçèñíîé õàðàêòåðèñòèêè, îòëè÷àþòñÿ ïðî-
ñòîòîé è íàäåæíîñòüþ, â òî âðåìÿ êàê ðÿä èçâåñò-
íûõ èäåîëîãèé óïðàâëåíèÿ îñíîâàíû íà äðóãèõ
ïðèíöèïàõ, ïðèâîäÿùèõ ê óñëîæíåíèþ ýëåêòðîííûõ
ñõåì óïðàâëåíèÿ.
Äâóõóðîâíåâûå ìåòîäû ýëåêòðîííîãî óïðàâëå-
íèÿ ìàòðè÷íûìè äèñïëåÿìè
Îáû÷íî äëÿ óïðàâëåíèÿ æèäêîêðèñòàëëè÷åñêè-
ìè äèñïëåÿìè èñïîëüçóþòñÿ äðàéâåðû, êîòîðûå ñïî-
ñîáíû êîììóòèðîâàòü îò 4 äî 6 óðîâíåé íàïðÿæå-
íèé. Òàêèå äðàéâåðû ñëîæíû è äîðîãîñòîÿùè, îñî-
áåííî ïðè êîììóòàöèè äîñòàòî÷íî âûñîêèõ óðîâíåé
íàïðÿæåíèé (äî 50�70 Â). Äðàéâåðû, êîòîðûå â ñî-
ñòîÿíèè êîììóòèðîâàòü ëèøü äâà óðîâíÿ íàïðÿæåíèé,
ãîðàçäî ïðîùå è, êàê ñëåäñòâèå, íàìíîãî äåøåâëå.
Íàìè ðàçðàáîòàíû è ðåàëèçîâàíû â êîíêðåòíûõ
óñòðîéñòâàõ íåñêîëüêî ìåòîäîâ óïðàâëåíèÿ õîëåñ-
òåðè÷åñêèìè æèäêîêðèñòàëëè÷åñêèìè äèñïëåÿìè,
îñíîâàííûõ íà äâóõóðîâíåâîì ïðèíöèïå óïðàâëåíèÿ
[2�6]. Èäåÿ ìåòîäîâ îñíîâàíà íà èñïîëüçîâàíèè
îñîáåííîñòåé äèíàìè÷åñêîé ãèñòåðåçèñíîé õàðàêòå-
ðèñòèêè, ïðèâåäåííîé íà ðèñ. 1, ïðè ïîäà÷å íà ñòðî-
êè è ñòîëáöû ìàòðè÷íîãî äèñïëåÿ ïðè äèíàìè÷å-
ñêîé àäðåñàöèè òàêèõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé îäíîïî-
ëÿðíûõ èìïóëüñîâ ñ ðàçëè÷íîé ñêâàæíîñòüþ, ÷òî-
áû ðåçóëüòèðóþùåå ýôôåêòèâíîå íàïðÿæåíèå íà
âûáðàííûõ è íåâûáðàííûõ ýëåìåíòàõ èçîáðàæåíèÿ
ñòðîãî ñîîòâåòñòâîâàëî çàðàíåå çàäàííîé âåëè÷èíå.
Ïðè àìïëèòóäå óïðàâëÿþùèõ èìïóëüñîâ, ïîäà-
âàåìûõ íà ñòðîêè è ñòîëáöû äèñïëåÿ, ðàâíîé U, äëÿ
ðàçëè÷íûõ ðàçðàáîòàííûõ ñõåì óïðàâëåíèÿ òàêèå äå-
òåðìèíèðîâàííûå çíà÷åíèÿ ýôôåêòèâíîãî íàïðÿæå-
íèÿ äîëæíû ñîñòàâëÿòü, íàïðèìåð,
ýô 2 ,U U=
ýô 3U U= èëè
ýô 2 /3.U U= Òàêèå ýôôåêòèâíûå
çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèé ìîæíî ðåàëèçîâàòü ïðè ôîð-
ìå óïðàâëÿþùèõ èìïóëüñîâ, ïðèâåäåííûõ â òàáë. 1.
 öåíòðå òàáëèöû ïðèâåäåíû èçâåñòíûå àíàëèòè÷å-
ñêèå âûðàæåíèÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ ýôôåêòèâíîãî çíà-
÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ ñëîæíîé ôîðìû, à ñïðàâà ïîêàçà-
íû ïîñëåäîâàòåëüíîñòè îäíîïîëÿðíûõ èìïóëüñîâ,
Ôîðìà óïðàâëÿþùåãî íàïðÿæåíèÿ
íà ýëåìåíòå îòîáðàæåíèÿ
Ýôôåêòèâíîå çíà÷åíèå íàïðÿæåíèÿ
Ôîðìà ñòðî÷íûõ è ñòîëáöîâûõ
ñèãíàëîâ
2
ýô
0
1
( )d
T
U U t t U
T
= =∫
2
ýô
0
1
( )d
2
T U
U U t t
T
= =∫
2
ýô
0
1
( )d
3
T U
U U t t
T
= =∫
2
ýô
0
1 2
( )d
3
T U
U U t t
T
= =∫
Òàáëèöà 1
Ôîðìû ýëåêòðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ óïðàâëåíèÿ ýëåìåíòàìè îòîáðàæåíèÿ
Ò
Ò
Ò
Ò
Ò
Ò
Ò
Ò
Ñòðîêà
Ñòîëáåö
Ñòðîêà
Ñòîëáåö
Ñòðîêà
Ñòîëáåö
Ñòðîêà
Ñòîëáåö
2
ýô
0
1
( )d
T
U U t t U
T
= =∫
2
ýô
0
1
( )d
2
T U
U U t t
T
= =∫
2
ýô
0
1
( )d
3
T U
U U t t
T
= =∫
2
ýô
0
1 2
( )d
3
T U
U U t t
T
= =∫
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 2
6
ÍÎÂÛÅ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
ïîäàâàåìûõ íà ñòðîêè è ñòîëáöû äèñïëåÿ, îáåñïå÷è-
âàþùèå çàäàííóþ ôîðìó ðåçóëüòèðóþùåãî ñèãíàëà.
Çàäà÷à ñèíòåçà óïðàâëÿþùèõ îäíîïîëÿðíûõ èì-
ïóëüñîâ, ïîäàâàåìûõ íà ñòðîêè è ñòîëáöû äèñïëåÿ,
çàêëþ÷àåòñÿ â íàõîæäåíèè òàêèõ ïîñëåäîâàòåëüíîñ-
òåé èìïóëüñîâ, êîòîðûå îáåñïå÷èâàþò ðåçóëüòèðó-
þùèå ôîðìû ñèãíàëîâ íà ýëåìåíòàõ îòîáðàæåíèÿ,
ïîêàçàííûå â òàáë. 1. Ïðè ðàçðàáîòêå ïðîñòûõ äâóõ-
óðîâíåâûõ ñõåì óïðàâëåíèÿ ìàòðè÷íûìè äèñïëåÿ-
ìè ìû îñòàíîâèëèñü íà òðåõ òèïàõ ïîñëåäîâàòåëü-
íîñòåé èìïóëüñîâ, îáåñïå÷èâàþùèõ ýôôåêòèâíûå
çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà ýëåìåíòàõ èíäèêàöèè,
2 ,U 3U è 2 / 3.U Ïî ýòîé ïðè÷èíå ðàçðà-
áîòàííûå ñõåìû ìàòðè÷íîé àäðåñàöèè íàçâàíû ñî-
îòâåòñòâåííî ñõåìà 2 ,U ñõåìà 3U è ñõåìà
2 / 3.U
Äëÿ íàãëÿäíîãî ïðåäñòàâëåíèÿ îñîáåííîñòåé êàæ-
äîé ñõåìû óïðàâëåíèÿ ðàññìîòðèì ãèñòåðåçèñíóþ
õàðàêòåðèñòèêó õîëåñòåðè÷åñêîãî äèñïëåÿ, ïîêàçàí-
íóþ íà ðèñ. 1. Îòìå÷åííûå íà ýòîé õàðàêòåðèñòèêå
òî÷êè 0�8 ñîîòâåòñòâóþò íåêîòîðûì ýôôåêòèâíûì
çíà÷åíèÿì íàïðÿæåíèé, êîòîðûå ïîñëåäîâàòåëüíî
ïîäàþòñÿ íà ýëåìåíò îòîáðàæåíèÿ, ïðè÷åì äëÿ êàæ-
äîé ñõåìû óïðàâëåíèÿ ýòè ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ïðè-
âåäåíû â òàáë. 2. Â òàáëèöå íàãëÿäíî ïîêàçàíà òðàíñ-
ôîðìàöèÿ ñòðóêòóð õîëåñòåðè÷åñêîãî æèäêîãî êðè-
ñòàëëà (ÕÆÊ) â çàâèñèìîñòè îò ïîëîæåíèÿ òî÷åê íà
ãèñòåðåçèñíîé õàðàêòåðèñòèêå ðèñ. 1.
Ïðè ðåàëèçàöèè ýòîé èäåîëîãèè óïðàâëåíèÿ äëÿ
àäðåñàöèè õîëåñòåðè÷åñêîãî äèñïëåÿ íàðÿäó ñ ãèñ-
òåðåçèñíûìè ñâîéñòâàìè ÕÆÊ èñïîëüçóþòñÿ îñî-
áåííîñòè ýòèõ ìàòåðèàëîâ, ñâÿçàííûå ñ ïðîöåññîì
ðåëàêñàöèè èç ãîìåîòðîïíîãî â ïëàíàðíîå ñîñòîÿ-
íèå (Ã�Ï-ïåðåõîä). ÕÆÊ ïðè Ã�Ï-ïåðåõîäå îáðàçó-
åò ïðîìåæóòî÷íóþ íåñòàáèëüíóþ ñïèðàëüíóþ òåêñ-
òóðó Ï*, àíàëîãè÷íóþ ñòàáèëüíîìó ïëàíàðíîìó ñî-
ñòîÿíèþ, íî ñ øàãîì ñïèðàëè ïðèáëèçèòåëüíî â äâà
ðàçà áîëüøèì [7]. Âðåìÿ îáðàçîâàíèÿ ýòîé òåêñòóðû
(Ã�Ï*-ïåðåõîä) äëÿ ðàçëè÷íûõ ÕÆÊ ñîñòàâëÿåò âå-
ëè÷èíó îò åäèíèö äî äåñÿòûõ äîëåé ìèëëèñåêóíä.
Ïîñêîëüêó ïåðåõîäíàÿ ïëàíàðíàÿ ñòðóêòóðà íå-
óñòîé÷èâà, ïîä äåéñòâèåì ïîëÿ îíà ìîæåò ïåðåéòè
èëè â ãîìåîòðîïíóþ ñòðóêòóðó (êîãäà íàïðÿæåíèå
ïðåâûøàåò íàïðÿæåíèå ïîëíîé ðàñêðóòêè ñïèðàëè
èëè ðàâíî åìó, òî÷êà 8 ðèñ. 1), èëè â êîíôîêàëüíîå
ñîñòîÿíèå (êîãäà âîçäåéñòâóþùåå íàïðÿæåíèå ëåæèò
â äèàïàçîíå îò 0 äî íàïðÿæåíèÿ íà÷àëà ðàñêðóòêè
ñïèðàëè, òî÷êà 2 ðèñ. 1). Áëàãîäàðÿ ìàëîìó âðåìåíè
Ã�Ï*-ïåðåõîäà è ãèñòåðåçèñíûì ñâîéñòâàì ÕÆÊ
âîçìîæíî ñîçäàíèå ïðîñòîé èäåîëîãèè óïðàâëåíèÿ
õîëåñòåðè÷åñêèìè äèñïëåÿìè ñî âðåìåíåì àäðåñà-
öèè îäíîé ñòðîêè ïîðÿäêà íåñêîëüêèõ ìèëëèñåêóíä
[2, 5].
Íà ðèñ. 3 ïîêàçàíû ðåàëüíûå óïðàâëÿþùèå ïî-
ñëåäîâàòåëüíîñòè ýëåêòðè÷åñêèõ èìïóëüñîâ, ïîäàâà-
åìûõ íà ñòðîêè è ñòîëáöû äèñïëåÿ, ñîñòîÿùåãî, äëÿ
ïðèìåðà, èç òðåõ ñòðîê è äâóõ ñòîëáöîâ. Êàê âèäíî
èç ýòîãî ðèñóíêà, òîëüêî äâóõ óðîâíåé íàïðÿæåíèÿ
(U è 0) äîñòàòî÷íî äëÿ ðåàëèçàöèè ýôôåêòèâíîãî
óïðàâëåíèÿ ìàòðè÷íûì äèñïëååì.
Ñõåìàòè÷åñêîå ïðåäñòàâëåíèå ïîñëåäîâàòåëüíî-
ñòè ýôôåêòèâíûõ íàïðÿæåíèé íà ïèêñåëàõ n-é ñòðî-
êè ÕÆÊ-äèñïëåÿ ñ îáùèì êîëè÷åñòâîì ñòðîê N ïðè
àäðåñàöèè ïî èäåîëîãèè óïðàâëåíèÿ 2U ïðèâå-
Òèï ñõåìû óïðàâëåíèÿ
Òðàíñôîðìàöèÿ ñòðóêòóð
äëÿ âûáðàííîãî ýëåìåíòà îòîáðàæåíèÿ
Òðàíñôîðìàöèÿ ñòðóêòóð
äëÿ íåâûáðàííîãî ýëåìåíòà îòîáðàæåíèÿ
/ 2U
1�3�1�3�0
Ã�Ã�Ã�Ã�Ï
1�3�0�2�0
Ã�Ã�Ï*�ÔÊ�ÔÊ
/ 3U
2�5�3�0
ÔÊ�Ã�Ã�Ï
2�2�2�0
ÔÊ�ÔÊ�ÔÊ�ÔÊ
( 3U )*
6�7�4�3�0
ÔÊ*�Ã�Ã�Ã�Ï
6�6�6�2�0
ÔÊ*�ÔÊ*�ÔÊ*�ÔÊ�ÔÊ
/ 2 / 3U
8�3�8�3�0
Ã�Ã�Ã�Ã�Ï
8�3�0�2�0
Ã�Ã�Ï*�ÔÊ�ÔÊ
Ïðèìå÷àíèå: à � ãîìåîòðîïíàÿ ñòðóêòóðà; Ï � ïëàíàðíàÿ ñòðóêòóðà; ÔÊ � ôîêàëüíî-êîíè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà;
Ï* � ïåðåõîäíàÿ ïëàíàðíàÿ ñòðóêòóðà; ÔÊ* � ïðîìåæóòî÷íàÿ ôîêàëüíî-êîíè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà.
Òàáëèöà 2
Òðàíñôîðìàöèÿ ñòðóêòóð äëÿ ðàçëè÷íûõ òèïîâ ñõåì óïðàâëåíèÿ
R1
R2
R3
C1 C2
UR1
UR2
UR3
UC1
UC2
UR1C1
UR2C1
UR3C2
Ðèñ. 3. Ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ýëåêòðè÷å-
ñêèõ èìïóëüñîâ, ïîäàâàåìûõ íà ñòðîêè
è ñòîëáöû äèñïëåÿ, ñîñòîÿùåãî èç òðåõ
ñòðîê è äâóõ ñòîëáöîâ, äëÿ ñõåìû ìàò-
ðè÷íîé àäðåñàöèè / 2U
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 2
7
ÍÎÂÛÅ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
äåíî íà ðèñ. 4. Èç ðèñóíêà âèäíî, ÷òî óïðàâëÿþùàÿ
ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ìîæåò áûòü ðàçáèòà íà ñëåäóþ-
ùèå ÷åòûðå ñòàäèè: ïîäãîòîâèòåëüíóþ, ñòàäèþ âû-
áîðêè, óäåðæèâàþùóþ è ýâîëþöèîííóþ.
Ïîäãîòîâèòåëüíàÿ ñòàäèÿ ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ïå-
ðåâîäà âñåõ ïèêñåëîâ äèñïëåÿ â ãîìåîòðîïíîå ñîñòî-
ÿíèå. Äëÿ ýòîãî â òå÷åíèå âðåìåíè Tïîä íà âñå ïèêñå-
ëû äèñïëåÿ ïîäàåòñÿ íàïðÿæåíèå Uïîä=U, êîòîðîå
äîëæíî áûòü áîëüøå êðèòè÷åñêîãî íàïðÿæåíèÿ õî-
ëåñòåðèêî-íåìàòè÷åñêîãî ïåðåõîäà.
Ñòàäèÿ âûáîðêè ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëÿþùåé äëÿ êî-
íå÷íîãî ñîñòîÿíèÿ ÕÆÊ â ïèêñåëàõ äèñïëåÿ.  òå-
÷åíèå ñòàäèè âûáîðêè (Tâûá) íà âûáðàííûå ïèêñåëû
ïîäàåòñÿ íàïðÿæåíèå â
âûá ,U U= à íà íåâûáðàííûå
� â
âûá 0.U = Íàïðÿæåíèå â
âûáU U= óäåðæèâàåò ãîìåî-
òðîïíîå ñîñòîÿíèå ÕÆÊ â âûáðàííûõ ïèêñåëàõ.
Íàïðÿæåíèå íâ
âûá 0U = ïîçâîëÿåò ÕÆÊ ñîâåðøèòü ïå-
ðåõîä Ã�Ï* â íåâûáðàííûõ ïèêñåëàõ çà âðåìÿ Tâ.
Óäåðæèâàþùàÿ ñòàäèÿ ðàçáèâàåòñÿ íà äâå ÷àñòè
(ïåðâàÿ ÷àñòü � ïîñëå îêîí÷àíèÿ ïîäãîòîâèòåëüíîé
ñòàäèè äî íà÷àëà ñòàäèè âûáîðêè, âòîðàÿ ÷àñòü �
ïîñëå îêîí÷àíèÿ ñòàäèè âûáîðêè äî íà÷àëà ýâîëþ-
öèîííîé ñòàäèè). Âî âðåìÿ óäåðæèâàþùåé ñòàäèè
(Tóä) íà âñå ïèêñåëû äèñïëåÿ ïîäàåòñÿ íàïðÿæåíèå ñ
ýôôåêòèâíûì çíà÷åíèåì óä / 2.U U= Ïåðâàÿ ÷àñòü
óäåðæèâàþùåé ñòàäèè ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ïîääåðæà-
íèÿ ãîìåîòðîïíîãî ñîñòîÿíèÿ ÕÆÊ âî âñåõ ïèêñå-
ëàõ äèñïëåÿ â òå÷åíèå âðåìåíè 1
óä â( 1) .T n T= − Âòî-
ðàÿ ÷àñòü óäåðæèâàþùåé ñòàäèè óäåðæèâàåò â âû-
áðàííûõ ïèêñåëàõ ãîìåîòðîïíîå ñîñòîÿíèå, à â íå-
âûáðàííûõ èíèöèèðóåò ïåðåõîä ÕÆÊ èç ïåðåõîä-
íîãî ïëàíàðíîãî ñîñòîÿíèÿ â ôîêàëüíî-êîíè÷åñêîå
(êîíôîêàëüíîå) ñîñòîÿíèå. Ïðîäîëæèòåëüíîñòü âòî-
ðîé ÷àñòè ïîääåðæèâàþùåé ôàçû 2
óä â( ) .T N n T= −
Äëÿ âñåõ ïèêñåëîâ äèñïëåÿ ñóììàðíàÿ ïðîäîëæè-
òåëüíîñòü ïîääåðæèâàþùåé ôàçû îäèíàêîâà è îïðå-
äåëÿåòñÿ âûðàæåíèåì
1 2
óä óä óä â â â
( 1) ( ) ( 1) .T Ò Ò n T N n Ò N T= + = − + − = − (2)
 òå÷åíèå ýâîëþöèîííîé ñòàäèè íà âñå ïèêñåëû
äèñïëåÿ ïîäàåòñÿ íàïðÿæåíèå ýâ óä / 2,U U U= =
êîòîðîå óäåðæèâàåò â âûáðàííûõ ïèêñåëàõ ãîìåî-
òðîïíîå ñîñòîÿíèå è ñïîñîáñòâóåò ÆÊ-ìàòåðèàëó â
íåâûáðàííûõ ïèêñåëàõ ïåðåéòè â êîíôîêàëüíîå ñî-
ñòîÿíèå.
Òàêèì îáðàçîì, ïî îêîí÷àíèè óïðàâëÿþùåé ïî-
ñëåäîâàòåëüíîñòè (ïðè ïîëíîì îòêëþ÷åíèè íàïðÿæå-
íèÿ íà ñòðîêàõ è ñòîëáöàõ) â âûáðàííûõ ïèêñåëàõ
ïðîèñõîäèò ïåðåõîä æèäêîãî êðèñòàëëà èç èíäóöè-
ðîâàííîãî ãîìåîòðîïíîãî ñîñòîÿíèÿ â ñòàáèëüíîå
ïëàíàðíîå ñîñòîÿíèå, à â íåâûáðàííûõ ïèêñåëàõ
îáðàçóåòñÿ ñòàáèëüíàÿ êîíôîêàëüíàÿ ñòðóêòóðà. Çà-
ìåòèì, ÷òî ðåçóëüòèðóþùåå ñîñòîÿíèå ÕÆÊ âî âñåõ
ýëåìåíòàõ èçîáðàæåíèÿ äèñïëåÿ îïðåäåëÿåòñÿ â òå-
÷åíèå ñòàäèè âûáîðêè. Ïðè ýòîì ïîëíîå âðåìÿ çà-
ïèñè äèñïëåÿ äëÿ ðàññìàòðèâàåìîé ñõåìû óïðàâëå-
íèÿ ñîñòàâëÿåò
êàäðà ïîä â ýâ( ).T Ò NT Ò= + + (3)
Ïðèíöèïû ðàáîòû äðóãèõ âàðèàíòîâ ñõåì óïðàâ-
ëåíèÿ ( / 3,U / 2 / 3,U / 3 *U ) ïîäðîáíî îïèñà-
íû â [2, 4, 8]. Ñðàâíåíèå õàðàêòåðèñòèê ïåðå÷èñëåí-
íûõ ñõåì óïðàâëåíèÿ õîëåñòåðè÷åñêèì äèñïëååì
ïîêàçûâàåò, ÷òî âàæíûì ïðåèìóùåñòâîì ñõåìû
/ 2 / 3U ÿâëÿåòñÿ óìåíüøåíèå àìïëèòóäû óïðàâëÿ-
þùåãî íàïðÿæåíèÿ íà 13% ïî ñðàâíåíèþ ñî ñõåìîé
/ 2,U íà 29% ïî ñðàâíåíèþ ñî ñõåìîé / 3U è íà
33% ïî ñðàâíåíèþ ñî ñõåìîé ( / 3U )*.
Èíäèêàòðèñû êîíòðàñòà âûñîêîèíôîðìàòèâ-
íûõ õîëåñòåðè÷åñêèõ äèñïëååâ
Óãëîâûå õàðàêòåðèñòèêè ðàñïðåäåëåíèÿ êîíòðà-
ñòà õîëåñòåðè÷åñêèõ äèñïëååâ â ñèëüíîé ñòåïåíè
çàâèñÿò îò îðèåíòàöèîííûõ ãðàíè÷íûõ óñëîâèé äëÿ
ïîâåðõíîñòíî-ñòàáèëèçèðîâàííûõ ïëàíàðíûõ ñòðóê-
òóð. Âîçìîæíûå âàðèàíòû îðèåíòèðîâàííûõ ïëàíàð-
íûõ ñòðóêòóð ïîêàçàíû íà ðèñ. 5. Ïîñêîëüêó òàê íà-
çûâàåìàÿ «ôåí»-ñòðóêòóðà ïëàíàðíî-îðèåíòèðîâàí-
íîãî õîëåñòåðè÷åñêîãî æèäêîãî êðèñòàëëà ïîçâîëÿ-
åò ïîëó÷èòü íàèáîëåå øèðîêèå óãëû îáçîðà, ïðè ñî-
çäàíèè âûñîêîèíôîðìàòèâíûõ ìàòðè÷íûõ õîëåñòå-
ðè÷åñêèõ äèñïëååâ ìû èñïîëüçîâàëè òåõíîëîãè÷å-
ñêèå ìåòîäû ñîçäàíèÿ èìåííî ôåí-ñòðóêòóðû.
Íà ðèñ. 6 ïðèâåäåíû ýêñïåðèìåíòàëüíî ñíÿòûå
íà èçìåðèòåëüíî-âû÷èñëèòåëüíîì êîìïëåêñå ÑÌ-
100 óãëîâûå õàðàêòåðèñòèêè ðàñïðåäåëåíèÿ êîíòðà-
ñòà, ïðèâåäåííûå â ïîëÿðíîé ñèñòåìå êîîðäèíàò
(ðèñ. 6, à), à òàêæå ïðåäñòàâëåííûå êàê ýêâèêîíòðàñò-
íûå õàðàêòåðèñòèêè (ðèñ. 6, á). Íåòðóäíî çàìåòèòü
ÿâíûå ïðåèìóùåñòâà èíäèêàòðèñ êîíòðàñòà õîëåñ-
òåðè÷åñêèõ äèñïëååâ. Ïîìèìî áîëüøîãî óãëà îáçî-
ðà (ïðàêòè÷åñêè äî 75°), îíè îòëè÷àþòñÿ âûñîêîé
ðàâíîìåðíîñòüþ ðàñïðåäåëåíèÿ êîíòðàñòà â äèàïà-
çîíå àçèìóòàëüíûõ óãëîâ îò 0 äî 360°, ÷òî ïðèáëè-
æàåò õàðàêòåðèñòèêè õîëåñòåðè÷åñêèõ äèñïëååâ ê õà-
ðàêòåðèñòèêàì áóìàæíûõ íîñèòåëåé èíôîðìàöèè.
Uïîä=U
Òïîä
1
óä â( 1)T n T= −
óä / 2U U=
Òâ
óä / 2U U=
2
óä â( )T N n T= − Òýâ
ýâ / 2U U=
â
âûáU U=
Óäåðæèâàþùàÿ
ñòàäèÿ 1
Óäåðæèâàþùàÿ
ñòàäèÿ 2
Ñòàäèÿ
ïîäãîòîâêè
Ñòàäèÿ
âûáîðêè
Ñòàäèÿ
ýâîëþöèè
Ðèñ. 4. Ñõåìàòè÷åñêîå ïðåäñòàâëåíèå ïîñëåäîâàòåëüíîñ-
òè ýôôåêòèâíûõ íàïðÿæåíèé íà ïèêñåëàõ n-é ñòðîêè äèñ-
ïëåÿ ñ îáùèì êîëè÷åñòâîì ñòðîê N ïðè àäðåñàöèè ïî èäåî-
ëîãèè óïðàâëåíèÿ / 2U
íâ
âûá 0U =
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 2
8
ÍÎÂÛÅ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
Ïóòè ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ áèñòàáèëüíûõ õîëåñ-
òåðè÷åñêèõ äèñïëååâ
Íåñìîòðÿ íà ðÿä ïðèíöèïèàëüíûõ ïðåèìóùåñòâ
îòðàæàòåëüíûõ õîëåñòåðè÷åñêèõ äèñïëååâ (ñðàâíè-
òåëüíàÿ ïðîñòîòà òåõíîëîãèè ñîçäàíèÿ, øèðîêèå
óãëû îáçîðà, ýôôåêò «ïàìÿòè» è äð.), ñîçäàíèå áî-
ëåå ñîâåðøåííûõ äèñïëååâ óêàçàííîãî òèïà îñòàåò-
ñÿ ñåðüåçíîé çàäà÷åé. Ñîâðåìåííûé óðîâåíü íàóêè
è òåõíîëîãèè íå ìîæåò îáåñïå÷èòü ñîçäàíèÿ ýëåê-
òðîííûõ äèñïëååâ ñ ïàðàìåòðàìè è õàðàêòåðèñòèêà-
ìè, àíàëîãè÷íûìè áóìàæíûì íîñèòåëÿì èíôîðìà-
öèè (êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ, êîíòðàñò, óãëû îáçî-
ðà, öâåòîâàÿ ãàììà, îòñóòñòâèå ìåðöàþùåãî èçîáðà-
æåíèÿ, ãèáêîñòü áóìàæíîãî íîñèòåëÿ è äð.). Ïîýòî-
ìó ïðèõîäèòñÿ îãðàíè÷èòüñÿ ëèøü äîïîëíèòåëüíû-
ìè òðåáîâàíèÿìè ê õîëåñòåðè÷åñêèì äèñïëåÿì, ðåà-
ëèçàöèÿ êîòîðûõ ïðèáëèçèò ýëåêòðîííîå ñðåäñòâî
îòîáðàæåíèÿ èíôîðìàöèè ïî ðÿäó ýðãîíîìè÷åñêèõ
ïàðàìåòðîâ ê áóìàæíûì íîñèòåëÿì èíôîðìàöèè:
1. Îáåñïå÷åíèå âîçìîæíîñòè ñîçäàíèÿ òîíêèõ è
ãèáêèõ êîíñòðóêöèé âûñîêîèíôîðìàòèâíûõ õîëåñ-
òåðè÷åñêèõ ÆÊ-äèñïëååâ.
2. Îáåñïå÷åíèå âîçìîæíîñòè ñîçäàíèÿ ïîëíî-
öâåòíûõ ïëîñêèõ õîëåñòåðè÷åñêèõ ÆÊ-äèñïëååâ.
3. Îáåñïå÷åíèå âîçìîæíîñòè ðåàëèçàöèè ÷åðíî-
áåëîãî èçîáðàæåíèÿ íà äèñïëåå ñ ìàêñèìàëüíîé îò-
ðàæàþùåé ñïîñîáíîñòüþ áåëîãî ôîíà è ìàêñèìàëü-
íûì ñâåòîïîãëîùåíèåì ÷åðíîãî ôîíà.
Ïåðâîå òðåáîâàíèå ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàíî çà
ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ â ïðîèçâîäñòâå äèñïëååâ òîíêèõ
è ïðî÷íûõ ïëàñòèêîâûõ ïîäëîæåê. Ñåãîäíÿ ýòî íà-
ïðàâëåíèå èíòåíñèâíî ðàçâèâàåòñÿ ïðè ñîçäàíèè
äèñïëååâ íà íåìàòè÷åñêèõ æèäêèõ êðèñòàëëàõ. Öå-
ëåñîîáðàçíîñòü ðàçâèòèÿ ýòîãî íàïðàâëåíèÿ äèêòó-
åòñÿ íåîáõîäèìîñòüþ ñîçäàíèÿ áîëüøîãî êîëè÷åñòâà
ìàëîãàáàðèòíûõ ãèáêèõ ïëàñòèêîâûõ êàðò ñ áîëü-
øèì îáúåìîì èíôîðìàöèè, êîòîðàÿ äîëæíà îïåðà-
òèâíî ìåíÿòüñÿ (òàê íàçûâàåìûå ñìàðò-êàðòû). Íà
ìèðîâîì ðûíêå óæå ïîÿâèëèñü òàêèå êàðòû íà íåìà-
òè÷åñêèõ æèäêèõ êðèñòàëëàõ ñ ãèáêèìè ïîäëîæêàìè.
Çàäà÷à ñîçäàíèÿ òàêèõ êàðò íà õîëåñòåðè÷åñêèõ
æèäêèõ êðèñòàëëàõ ñ ïàìÿòüþ íåñêîëüêî óñëîæíÿ-
åòñÿ ïî ñëåäóþùèì ïðè÷èíàì. Åñëè â íåìàòè÷åñêèõ
ÆÊ-äèñïëåÿõ íà ãèáêèõ ïîäëîæêàõ èçîáðàæåíèå
Ðèñ. 5. Âàðèàíòû îðèåíòèðîâàííûõ ñòðóêòóð õîëåñòåðè÷åñêîãî æèäêîãî êðèñòàëëà
Èäåàëüíûé ïëàíàð,
α=0°
Ê
îí
òð
àñ
ò
Óãîë, °
10
7
4
1
�80 �40 0 40 80
Ñòðóêòóðà «ôåí»,
α= �10°�+10°
8
7
6
5
4
Ê
îí
òð
àñ
ò
Óãîë, °
�80 �40 0 40 80
Ê
îí
òð
àñ
ò
Óãîë, °
10
7
4
1
�80 �40 0 40 80
Íàêëîííàÿ ñòðóêòóðà,
α=18°
Óãîë, °
�80 �40 0 40 80
Ê
îí
òð
àñ
ò
7
5
3
1
Ñòðóêòóðà «êîíóñ»,
α= �18°�+18°
à)
á)
Ðèñ. 6. Èíäèêàòðèñû êîíòðàñòà ðàçðàáîòàííîãî õîëåñòåðè÷åñêîãî äèñïëåÿ, ïðåäñòàâëåííûå â ïîëÿðíîé ñèñòåìå êîîð-
äèíàò (à) è êàê ýêâèêîíòðàñòíûå õàðàêòåðèñòèêè (á)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 2
9
ÍÎÂÛÅ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
ïîñòîÿííî ïîääåðæèâàåòñÿ óïðàâëÿþùèì íàïðÿæå-
íèåì (÷òî ïðèâîäèò ê ñîõðàíåíèþ èíôîðìàöèè ïðè
äåôîðìàöèÿõ ïëàñòèêîâûõ êàðò), òî äëÿ õîëåñòåðè-
÷åñêèõ äèñïëååâ ñ ïàìÿòüþ ìåõàíè÷åñêàÿ äåôîðìà-
öèÿ ñëîÿ æèäêîãî êðèñòàëëà ìîæåò ïðèâåñòè ê íàðó-
øåíèþ êîíôîêàëüíîé ñòðóêòóðû (îáû÷íî ïðè äåôîð-
ìàöèè êîíôîêàëüíàÿ ñòðóêòóðà òðàíñôîðìèðóåòñÿ â
ïëàíàðíóþ) è, êàê ñëåäñòâèå, ê èñêàæåíèþ çàïèñàí-
íîãî èçîáðàæåíèÿ.
Äëÿ èñêëþ÷åíèÿ îðèåíòàöèîííûõ êîíôîðìàöèé
â õîëåñòåðè÷åñêîì æèäêîì êðèñòàëëå ïîä äåéñòâè-
åì ìåõàíè÷åñêèõ äåôîðìàöèé íåîáõîäèìî ñîçäàâàòü
ñïåöèàëüíûå ÿ÷åèñòûå ãèáêèå ïëàñòèêîâûå ïîäëîæ-
êè, êàæäàÿ ÿ÷åéêà êîòîðûõ ïîëíîñòüþ èçîëèðîâàíà
îò ñîñåäíèõ, ïðè ýòîì ðàçìåð ÿ÷åéêè äîëæåí áûòü
àäåêâàòåí ðàçìåðó ýëåìåíòà îòîáðàæåíèÿ. Ýòî äî-
âîëüíî ñëîæíàÿ ñàìîñòîÿòåëüíàÿ çàäà÷à, òðåáóþùàÿ
ïðîâåäåíèÿ ñåðüåçíûõ èññëåäîâàíèé.
Âòîðîå òðåáîâàíèå ñðàâíèòåëüíî ïðîñòî ðåàëè-
çóåòñÿ çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ òðåõñëîéíûõ êîíñòðóê-
öèé ÆÊ-äèñïëåÿ [9], ó êîòîðûõ êàæäûé ñëîé ïðåä-
ñòàâëÿåò ñîáîé ñàìîñòîÿòåëüíûé îòðàæàþùèé äèñ-
ïëåé, çàïîëíåííûé ÆÊ-ìàòåðèàëîì ñ ìàêñèìóìîì
ïîëîñû ñåëåêòèâíîãî îòðàæåíèÿ â çàäàííîé îáëàñ-
òè ñïåêòðà (íàïðèìåð, â êðàñíîé, ñèíåé è çåëåíîé
îáëàñòÿõ). Öâåòíîå èçîáðàæåíèå ðåàëèçóåòñÿ çà ñ÷åò
ïðîõîæäåíèÿ ñâåòîâîãî ïîòîêà îò âíåøíåãî èñòî÷-
íèêà ïîäñâåòêè è îòðàæåíèÿ åãî îò êàæäîãî æèäêî-
êðèñòàëëè÷åñêîãî ñëîÿ, íàõîäÿùåãîñÿ â ïëàíàðíîì
èëè êîíôîêàëüíîì ñîñòîÿíèè, èëè â îäíîì èç ïðî-
ìåæóòî÷íûõ ìåæäó ïëàíàðíûì è êîíôîêàëüíûì ñî-
ñòîÿíèé (òàê íàçûâàåìàÿ «øêàëà ñåðîãî»). Ïðè ýòîì
äëÿ ïîëó÷åíèÿ áîëüøîãî êîëè÷åñòâà öâåòîâûõ îòòåí-
êîâ íåîáõîäèìî áîëåå 16 ãðàäàöèé øêàëû ñåðîãî, ÷òî
äëÿ ðàññìàòðèâàåìîãî êëàññà õîëåñòåðè÷åñêèõ æèä-
êîêðèñòàëëè÷åñêèõ ñìåñåé ðåàëèçîâàòü òðóäíî.
Òðåòüå òðåáîâàíèå ìîæåò áûòü îáåñïå÷åíî çà ñ÷åò
èñïîëüçîâàíèÿ æèäêîêðèñòàëëè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ ñ
âûñîêèìè çíà÷åíèÿìè îïòè÷åñêîé àíèçîòðîïèè �
ïîðÿäêà 0,6. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ â ëèòåðàòóðå ïîÿâè-
ëàñü èíôîðìàöèÿ î ñèíòåçå òàêèõ ìàòåðèàëîâ [10],
îäíàêî ïðîìûøëåííûé âûïóñê èõ îæèäàåòñÿ ëèøü
â áëèæàéøèå ãîäû.
***
Òàêèì îáðàçîì, ðàññìîòðåííûé êëàññ æèäêîêðè-
ñòàëëè÷åñêèõ äèñïëååâ èìååò ñàìîñòîÿòåëüíûå îá-
ëàñòè ïðèìåíåíèÿ, äëÿ êîòîðûõ òðåáóþòñÿ äîñòàòî÷-
íî äîëãîå (ñîòíè ÷àñîâ) õðàíåíèå ñòàòè÷åñêîé èí-
ôîðìàöèè áåç ïîòðåáëåíèÿ ýíåðãèè, øèðîêèå óãëû
îáçîðà è ðàáîòà íà îòðàæåíèå ñ ìèíèìàëüíûìè îï-
òè÷åñêèìè ïîòåðÿìè.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Ñîðîêèí Â. Ì., Çåëèíñêèé Ð. ß., Ðûáàëî÷êà À. Â., Îëèéíèê
À. Ñ. Èçìåðèòåëüíî-âû÷èñëèòåëüíûé êîìïëåêñ ÑÌ-100 äëÿ õà-
ðàêòåðèçàöèè æèäêîêðèñòàëëè÷åñêèõ äèñïëååâ // Òåõíîëîãèÿ è
êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå (ÒÊÝÀ).� 2008.�
¹ 1.� Ñ. 48�53.
2. Sorokin V., Sorokin A., Rybalochka A., Valyukh S. Electronic
addressing reflective cholesteric LCD // Proc. SPIE.� 2001.�
Vol. 4511.� P. 169�173.
3. Rybalochka A., Sorokin V., Valyukh S., Sorokin A. Dynamic
drive scheme for fast addressing of cholesteric displays // SID
Digest.� 2000.� Vol. XXXI.� P. 818�821.
4. Rybalochka A., Sorokin V., Valyukh S., Sorokin A. Simple drive
scheme for bistable cholesteric LCDs // Ibid.� 2001.� Vol. XXXII.�
P. 882�885.
5. Sorokin V. Simple driving methods for cholesteric reflective
LCDs // Asia Display�98.� Seoul.� 1998.� P. 749�752.
6. Rybalochka A., Sorokin V., Valyuch S., Sorokin A. Analisis of
drive schemes for bistable cholesteric LCDs // Proc. of the 10th
Symposium �Advance Display Technologies�.� Minsk.� 2001.�
P. 67�71.
7. Yang D.-K., Lu Z.-J. Switching mechanism of bistable
cholesteric reflective displays // SID Digest.� 1995.� Vol. XXVI.�
P. 351�355.
8. Rybalochka A., Sorokin V., Valyukh S. Bistable cholesteric
reflective displays: two-level dynamic drive schemes // Journal of the
SID.� 2004.� N 12/2.� P. 165�171.
9. Devis D., Kahn K., Huang X.-Y., Doane J. W. Eight-color high-
resolution reflective cholesteric LCD // SID Digest.� 1998.�
Vol. XXIX.� P. 901�904.
10. Wu S.-T., Hou J. A., Wu B. J. High brightness and low voltage
cholesteric liquid crystal displays // Proc. of the 6th Asia Symposium
on Information Display.� China.� 2000.� P. 154�158.
ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ
Í
Î
Â
Û
Å
Ê
Í
È
Ã
È
Âèãäîðîâè÷ Å. Í. Ìàëîðàçìåðíûå îáðàçîâàíèÿ â òåõíîëîãèè ïðèáîðîñòðîå-
íèÿ.� Ì.: ÌÃÓÏÈ, 2008.
 êíèãå ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû ðàáîò ïî ðàçâèòèþ òåõíîëîãèé ìàëîðàçìåðíûõ
îáðàçîâàíèé äëÿ ñîçäàíèÿ íîâîãî ïîêîëåíèÿ óñòðîéñòâ è ïðèáîðîâ. Ó÷åáíîå ïîñî-
áèå ñîäåðæèò èçëîæåíèå îñíîâ ôèçèêè è õèìèè ìàëîðàçìåðíûõ îáðàçîâàíèé, â òîì
÷èñëå íàíîñòðóêòóð, � îäíîé èç íàèáîëåå àêòóàëüíûõ è áûñòðîðàçâèâàþùèõñÿ
îáëàñòåé ôèçèêè è òåõíîëîãèè âåùåñòâ. Ïðåäñòàâëåíû äàííûå ïî èçìåíåíèþ îñíîâ-
íûõ ñâîéñòâ âåùåñòâ â çàâèñèìîñòè îò ðàçìåðà îáðàçîâàíèé è âîçíèêíîâåíèÿ íîâûõ
ôóíäàìåíòàëüíûõ è êâàíòîâîðàçìåðíûõ ýôôåêòîâ. Ðàññìîòðåíû ðàçëè÷íûå ìåòîäû
ôîðìèðîâàíèÿ ìèêðî- è íàíîîáðàçîâàíèé: âàêóóìíûå ìåòîäû ïîëó÷åíèÿ òîíêèõ ïî-
êðûòèé, ìîëåêóëÿðíî-ëó÷åâàÿ ýïèòàêñèÿ, ìåòîäû ïîâåðõíîñòíîãî è îáúåìíîãî íàíî-
ñòðóêòóðèðîâàíèÿ, èîííàÿ ëèòîãðàôèÿ è äð. Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ïðèìåíåíèÿ òåõ-
íîëîãèé ìàëîðàçìåðíûõ îáðàçîâàíèé â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ íàóêè è òåõíèêè.
Êíèãà ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ïðåïîäàâàòåëåé, àñïèðàíòîâ è ñòóäåíòîâ ñîîòâåòñòâóþ-
ùèõ ñïåöèàëüíîñòåé âûñøèõ ó÷åáíûõ çàâåäåíèé, à òàêæå ìîæåò ïðåäñòàâëÿòü èí-
òåðåñ äëÿ ñïåöèàëèñòîâ â îáëàñòè ïðèáîðîñòðîåíèÿ, ôèçèêè è õèìèè òâåðäîãî òåëà,
ìèêðî-, íàíîýëåêòðîíèêè, îïòèêè, ôîòîíèêè è äð.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-52400 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:20:14Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Сорокин, В.М. Зелинский, Р.Я. Рыбалочка, А.В. 2013-12-31T17:43:28Z 2013-12-31T17:43:28Z 2008 Малогабаритные высокоинформативные холестерические дисплеи с памятью / В.М. Cорокин, Р.Я. Зелинский, А.В. Рыбалочка // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 2. — С. 3-9. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52400 Рассмотрены вопросы, связанные с разработкой и исследованием нового класса отражательных дисплеев, работающих на электрооптических эффектах бистабильности в холестерических жидких кристаллах. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Новые компоненты для электронной аппаратуры Малогабаритные высокоинформативные холестерические дисплеи с памятью Малогабаритні високоінформативні холестеричні дисплеї з пам’ятью Portable cholesteric displays with high information content Article published earlier |
| spellingShingle | Малогабаритные высокоинформативные холестерические дисплеи с памятью Сорокин, В.М. Зелинский, Р.Я. Рыбалочка, А.В. Новые компоненты для электронной аппаратуры |
| title | Малогабаритные высокоинформативные холестерические дисплеи с памятью |
| title_alt | Малогабаритні високоінформативні холестеричні дисплеї з пам’ятью Portable cholesteric displays with high information content |
| title_full | Малогабаритные высокоинформативные холестерические дисплеи с памятью |
| title_fullStr | Малогабаритные высокоинформативные холестерические дисплеи с памятью |
| title_full_unstemmed | Малогабаритные высокоинформативные холестерические дисплеи с памятью |
| title_short | Малогабаритные высокоинформативные холестерические дисплеи с памятью |
| title_sort | малогабаритные высокоинформативные холестерические дисплеи с памятью |
| topic | Новые компоненты для электронной аппаратуры |
| topic_facet | Новые компоненты для электронной аппаратуры |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52400 |
| work_keys_str_mv | AT sorokinvm malogabaritnyevysokoinformativnyeholesteričeskiedispleispamâtʹû AT zelinskiirâ malogabaritnyevysokoinformativnyeholesteričeskiedispleispamâtʹû AT rybaločkaav malogabaritnyevysokoinformativnyeholesteričeskiedispleispamâtʹû AT sorokinvm malogabaritnívisokoínformativníholesteričnídispleízpamâtʹû AT zelinskiirâ malogabaritnívisokoínformativníholesteričnídispleízpamâtʹû AT rybaločkaav malogabaritnívisokoínformativníholesteričnídispleízpamâtʹû AT sorokinvm portablecholestericdisplayswithhighinformationcontent AT zelinskiirâ portablecholestericdisplayswithhighinformationcontent AT rybaločkaav portablecholestericdisplayswithhighinformationcontent |