Введение к работе
'
Актуальность темы. Устройства отображения информации являются неот"емлимой частью автоматизированных систем управления, устройств и комплексов вычислительной техники, систем массового обслуживания, приборов специальноро назначения. Среди многочисленных типов современных дисплеев особое место занимают матричные газоразрядные индикаторы (МГРИ), находящие аирокое применение в экранах индивидуального и коллективного пользования. Несмотря на значительно высокий технологический уропень промышленного производства МГРИ как зя рубежом, так и з России, дальнейшее развитие этого класса устройств электронной техники тормозит отсутствие систематических исследований, позволяющих научно-обоснованно вести проектирование элементов отображения информации (Э0> МГРИ.
Развитый в диссертационной работе режимно-конструктивный подход к разработке газоразрядных индикаторов позволяет оптимизировать их энергетику, находить пути повышения светоотдачи как отдельных ЭО, так и экрана в целом, увеличивать сроки службы приборов, существенно снижать неоднородность свечения по полю индикатора, находить оптимальные способы модуляции излучения ЭО МГРИ, іеобходимне для передачи полутоновых, включая телевизионные, изо-їражений.
Целью работы является:
-
Изучение физических процессов в прикатодной и плазменной ібластях тлеющего разряда для разработки инженерных методов про-іктирования конструкций элементов отображения информации МГРИ, юзаоляицих эффективно преобразовывать электрическую энергию, под-юдимую к газоразрядным промежуткам, в энергию излучения газового 'азряда, либо люминоФорных покрытий ЭО МГРИ.
-
Разработка электронной аппаратуры для изучения электрооп-ических характеристик ЭО МГРИ, необходимого для осуществления ежимно-конструктивной оптимизации индикаторов.
Задачи исследования.
-
Экспериментальное и теоретическое исследование модуляцион-т характеристик элементов отображения информации МГРИ при кодо-«пульсном способе модуляции излучения для получения цветного по-утонового изображения.
-
Исследование послеразрядноЯ эмиссии катодных поверхностей ) МГРИ с целью снижения статистического времени запаздывания
возникновения разряда.
3.' Разработка Физико-математической модели многостолбового режима горения разряда в ЭО МГРИ с целью повышения эффективности работы ячеек индикатора.
-
Разработка экспериментального метода определения статистического времени запаздывания возникновения разряда и путей повышения стабильности работы индикатора в целом.
-
Создание методики режимно-конструктивной оптимизации ячеек МГРИ для определения наиболее оптимальных размеров ячейки и режимов ее работы.
-
Разработка экспериментальных методов исследования злектро-оптических характеристик МГРИ.
Методика исследований.
Экспериментальные исследования проводились с помощью разрабо-нанной универсальной установки, предназначенной для изучения электрооптических характеристик МГРИ и позволяющей изменять параметры управляющих воздействий с целью исследования выходных характеристик экспериментальных индикаторных устройств. Теоретический анализ базировался на фундаментальных представлениях физики газового разряда и кинетики излучения кристаллофосфоров, на использовании математических методов, связанных с решением на ЭВМ оптимизационных задач.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
предложен метод расчета модуляционных характеристик ЭО МГРИ;
теоретически обосновано и экспериментально подтверждено наличие скачков на модуляционной характеристике при кодо-импульсном способе модуляции излучения ЭО МГРИ;
предложен метод определения статистического времени запаздывания возникновения разряда в ячейке МГРИ;
проведен теоретический анализ автоэлектронной компоненты послеразрядной эмиссии в ЭО МГРИ;
разработана инженерная модель расчета распределения тока по поверхности катода ЭО МГРИ;
разработана физико-математическая модель многостолбового режима горения разряда в ячейке МГРИ;
предложены алгоритм и методика расчета режиыно-конструктив-ных параметров разряда для формирования свечения с заданными координатами цветности.
Практическая ценность работы.
- разработан метод расчета модуляционных характеристик ЭО
МГРИ, с помощью которого реализовано 64 градации яркости по белому цвету элементов отображения информации ГЛГРИ;
теоретически изучена и экспериментально проверена связь статистического времени запаздывания возникновения разряда с величиной разрядного тока и частотой импульсов возбуждения, необходимая для выбора режимов устойчивого горения ЭО МГРИ;
разработанная модель распределения тока по поверхности катода позволяет выбрать режимы равномерного распределения тока, при которых снижается разброс яркости по полю индикатора и уменьшается скорость распыления катодных поверхностей, что способствует увеличению срока службы прибора;
предложена и практически реализована конструкция излучатель* ной триады ЭО МГРИ для аддитивного сложения цветов;
теоретически обосновано и практически получено увеличение эффективности преобразования электрической энергии в оптическуп за счет использования многостолбовых режимов горения ЭО МГРИ.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались:
-
На школе-семинаре "Передача, обработка и отображение информации" (г. Теберда, 1990).
-
На республиканской научно-технической конференции "Электронные приборы и системы в промышленности" (г. Орджоникидзе,СКГИИ, 1989 >.
-
На научно-технических семинарах кафедр "Промышленной электроники" и "Электронных приборов" МЭИ.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано б статей.
Структура и об"ем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, изложенных на I3G страницах, иллюстрированных 61 рисунками и 5 таблицами, списка использованных литературных источников из 105 наименований и приложений.
