ЕСПО Електронікс-Бібліотека-рідкокристалічні індикатори
Температура використання та зберігання Аналіз температурного діапазону дуже важливий при описі РКІ. Всі РК матеріали мають строго певну верхню межу робочої температури, або ізотропічну межу. Вище цієї межі молекули ЖК приймають довільну орієнтацію. Ізотропічні умови роблять позитивне зображення повністю темним, а негативне прозорим. Ізотропічна температура називається температурою нематично-ізотропічного переходу, або N-I переходу. РКІ можуть відновлюватися після короткого впливу ізотропічної температури, хоча температури понад 110°C руйнують внутрішнє покриття індикатора. Нижня межа температурного діапазону РКІ не так добре визначена, як верхня. При низьких температурах час спрацьовування індикатора збільшується, оскільки уповільнюється рух молекул і збільшується в'язкість РК речовини. При дуже низьких температурах РК речовина перетворюється на твердий, або кристалічний стан. Ця температура називається температурою кристалічно-нематичного переходу, або C-N переходу. Однак РК матеріал "суперхолодний", сприймає температури нижче C-N межі, фактично повертаючи кристали речовини. (Зазвичай при дії до -60°C). В результаті РКІ часто працездатні при температурах нижче їх C-N переходу. Ефект низьких температур зазвичай оборотний. Наприклад, РКІ опущений в рідкий азот повертається в нормальний стан після короткого періоду нагрівання. На додаток, РК матеріали мають низький температурний коефіцієнт. Цей коефіцієнт важливий для мультиплексних індикаторів через низьке значення діючої напруги управління. За межами температурного діапазону може знадобитися температурна компенсація.
Нагрівачі Індикатори зінтегральні нагрівачі можуть працювати при температурах до -55°C. Нагрівачі вимагають температурно-керованого джерела живлення. При використанні нагрівачами час відгуку індикатора при низьких температурах залишається таким самим, як і при 0°C. Збільшення потужності нагрівача зменшує час нагрівання. Зазвичай потрібна потужність між 2 та 3 ватами на квадратний дюйм поверхні індикатора.
Зовнішнє освітлення Як вже обговорювалося, яскравість зовнішнього освітлення індикатора є дуже важливою. Вибір типу індикатора здійснюється саме з умов зовнішнього освітлення.
Зовнішні дії Існує безліч модифікацій РКІ, стійких до різноманітних зовнішніх впливів, оскільки цього вимагають військові стандарти. Наприклад існує "високостабільне" покриття для захисту від високої температури та вологості. Покриття - "бар'єр" перешкоджає забрудненню провідними речовинами, що можуть викликати коротке замикання в індикаторі. Тонкоплівкові нагрівачі можуть використовуватися в низькотемпературних додатках. Правильний вибір з'єднувача також допомагає подолати зовнішні дії.
Кут та напрямок огляду
Мал. 8 Конус огляду описує область, у межах якої спостерігач може прочитати інформацію на дисплеї.
При виборі РКІ слід визначити як спостерігач дивитиметься на індикатор: Чи сидітиме він чи стоятиме? Під яким кутом розташований дисплей? Яка потрібна ширина кута огляду? Справа в тому, що контрастність зображення на індикаторі залежить від відносного розташування дисплея та спостерігача. Зазвичай напрям зору описується аналогічно циферблату годинника. Якщо спостерігач дивиться зверху, це називається 12 годин, знизу – 6 годин, праворуч – 3 години, зліва – 9годин. Критичні кути зору (нахилу індикатора) залежать від напрямку огляду і можуть бути проілюстровані кривими ізоконтрастними на графіку в полярній системі координат (рис. 9). Кут огляду також залежить від товщини шару РК. Більшість РКІ виготовляються за другим класом з товщиною від 6 до 8 мікрон. Перший клас має товщину від 3 до 4 мікронів. Найбільш широкий кут огляду (до 165 °) досягається при 4-х мікронної технології. При цьому також зменшується час відгуку (спрацьовування) РКІ.
Мал. 9 Ізоконтрасна крива РКІ. Об'єктивний вимір контрастності зображення під різними кутами.
Контраст зображення Контрастність головним чином визначається умовами зовнішнього освітлення та правильністю вибору позитивного чи негативного зображення. При підвищенні діючого середньоквадратичного напруження контрастність збільшується. Ефективність поляризатора та РК рідини також сприяють кращій контрастності.
Сегменти РКІ Частини РКІ, що працюють як заслінки, включаючись та вимикаючись для формування зображень, називаються сегментами. Сегменти створюються прозорими електродами з оксидів індію та олова, нанесеними на скло РКІ. Цифри від 0 до 9 і деякі літери можуть відображатися на семисегментному індикаторі. Шістнадцятисегментний індикатор може відобразити цифри, усі латинські та майже всі українські літери (крім Й, Ц, Щ). Для того щоб символи були менш незграбними і більш натуральними, використовують матричні індикатори. За допомогою них можна також відображати невеликі зображення. Кількість сегментів індикатора впливає метод управління ним.
Мал. 10 Семісегментний дисплей, шістнадцятисегментний дисплей матричний дисплей 5х7
Удодавання до алфавітно-цифових символів, РКІ може відображати невеликі картинки, або іконки. Наприклад, дисплей на рис.11 відображає функції копіра. Ці зображення не змінюються - вони можуть лише включити або вимкнути.
Мал. 11 Функціональний дисплей копіювального апарата.
Час спрацьовування РКІ зазвичай має час спрацьовування 50 мс при 20 ° C, а найкращі моделі - до 10 мс. Стандартний РКІ може відображати сигнал до 10 Гц, якщо потрібно; неозброєним оком важко відстежити дані з такою частотою.
Кольорові зображення Існує кілька методів створити кольорове зображення в РКІ (таблиця 3).
Таблиця 3. Колір у РКІ