Преобразователь изображения

Преобразователь изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ на основе слоистой системы фотополупроводник - жидкий кристалл, расположенной между прозрачными электродами, отличающийся тем, что, с целью расширения класса применяемых полупроводников, слой полупроводника расположен между слоями прозрачного диэлектрика.'\i'LAIlcn00 о *^ *q00S S -ft 0-

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„580778

ГОСУДАРСТВЕНН1 1й НО ИТЕТ СССР пО ЕЛА ИЗОБРЕТЕНИЙ V ОТНРЫТИй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2162115/25 (22) 30.07.75 (46) 30.08.85. Бюл. У 32 (72) М.И.Бродзели, Н.И.Ковтанюк, P.А.Полян, Д.Г.Сихарулидзе, В.В.Чавчанидзе и Г.С.Чилая (71) Институт кибернетики АН Грузинской CCP (53) 621.382 (088.8) (56) 1. Beand Т.D. и др."Ас liquidcrystal light value", "Appl. Phys.

hett", ч. 22, Я 3, 1973, р. 90.

2. Патент США N- 3824002, кл. 350-160, 2 С, опублик. 1974. (51)4 Н 01 L 31/04 // G 02 F 1/13 (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ на основе слоистой системы фотополупроводник †. жидкий кристалл, расположенной между прозрачными электродами, отличающийся тем, что, с целью расширения класса применяемых полупроводников, слой полупроводника расположен между слоями прозрачного диэлектрика.

580778

ТО

20

35

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может найти применение в системах переработки и отображения оптической информации.

Известны жидкокристаллические преобразователи изображений на основе широкозонных полупроводников Я .

Известны также преобразователи изображения на основе слоистой системы фотополупроводник - жидкий кристалл, расположенной между прозрачными электродами (2 .

В таких системах используются широкозонные полупроводники. Работа устройства основана на изменении сопротивления полупроводникового слоя под действием возбуждающего излучения, в результате которого напряжение на слое жидкого кристалла становится больше порога динамического рассеяния. Выбор широкозонных полупроводников обусловлен соразмерностью удельных сопротивлений полупроводника с удельным сопротивлением жидкого кристалла, при которой в темновом состоянии соответствующим подбором толщины слоев полупроводника жидкого кристалла основная часть напряжения распределена на слое полупроводника и, таким образом, напряжение на слое жидкого кристалла меньше порога динамического рассеяния.

Фоторезистивный режим работы полупроводника в такой конструкции не дает возможности применить в качестве фоточувствительного материала широкий класс полупроводников, а именно узкозонные полупроводники с ЬЕ 1,2 эВ в сипу того, что в стационарных условиях не удается получить необходимого для работы согласования импедансов слоев из-за малости р полупроводника, что и явля ется недостатком известной конструкции.

Дпя расширения класса применяемых полупроводников в предлагаемом преоб. разователе изображения слой полупроводника расположен между слоями прозрачного диэлектрика. В таком. исполнении фоточувствительная часть представляет собой структуру типа металл — диэлектрик — полупроводник. диэлектрик — металл (ИДПДМ), в которой в течение времени протекания нестационарных процессов во время действия импульса питающего напряжения существует обедненная свободными носителями область по всей толще полупроводника, что позволяет получить необходимое согласование импедансов полупроводника и жидкого кристалла в течение времени протекания нестационарных процессов.

На чертеже показан предлагаемый преобразователь изображения.

Он содержит слои прозрачных электродов 1, слои прозрачного диэлектрика 2, слой узкозонного полупроводника 3 с концентрацией свободных носителей не более 10 см Э слой жидкого кристалла 4, клеммы 5 и 6 для подключения источника питания.

При приложении к клеммам 5 и 6 импульса напряжения под его воздей— ствием в слое полупроводника 3 свободные носители разводятся к границам раздела полупроводник — диэлектрик, и так как их недостаточно для экранирования, в полупроводник проникает сильное поле и возникает обедненная область во всей толще полупроводника. В таком состоянии основная часть напряжения садится на слой полупроводника и величина напряжения на слое жидкого кристалла меньше порога. динамического рассеяния. При подаче со стороны оптического входа изображения из области спектральной чувствительности полупроводника в слое 3 происходит фотогенерация носителей пропорционально освещенности каждой точки,. которые под воздействием поля в полупроводнике дрейфуют к границе раздела полупроводник— . диэлектрик, экранируя при этом часть напряжения в полупроводнике. Это приводит к перераспределению напряжения на слой жидкого кристалла и при его величине, большей порогового

1 значения, к динамическому рассеянию.

Локальность точек изображения обус- ловлена тем, что время дрейфа и s

îр 10 с в сильном поле намного меньше времени диффузии поперек.по/\ -Э ля Ь„ -10 с. Растекание носителей, а следовательно "размытие" изображения, наблюдается после существенного уменьшения поля в полупроводнике, которое происходит за счет экранирования его термически сгенерированными носителями. Инерционность, присущая жидким кристаллам, требует для развития. динамического рассея580778

Корректор В.Гирняк

Редактор О.Юркова

Техред Т.Фанта

Заказ 5771/4 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния, необходимой длительности импульсов питающего напряжения.

С другой стороны, если длительность импульса превышает время экранирования слоя полупроводника носителями термогенерации, то устройство будет неработоспособно в силу экранирования поля в слое полупроводника за счет носителей термогенерации. При таких соотношениях времени развития динамического рассеяния жидкого кристалла и времени экра. нирования полупроводника питание устройства производится пакетами однополярных импульсов с длительностью пакета, достаточной для развития динамического рассеяния, а длительность каждого однополярного импульса в пакете меньше времени экранирования полупроводника. Из-за малой инер. ционности полупроводник успевает отслеживать каждый импульс в пакете, воспроизводя каждый раз все необходимые для записи изображения условия, Жидкокристаллический слой реагирует при этом на средний в течение пакета фототок, накапливая в силу своей инерционности воздействия от каждого импульса в пакете.

Если временные параметры жидкокристаллического и полупроводникового слоев соразмерны, то устройство срабатывает в течение каждого одиночного импульса, воспроизВодя каждый раз преобразуемое изображение.

При выполнении устройства с исполь з ов ан ием кремния с ко нце нтр ацией свободных носителей не более

Л.

10 см и жидкого кристалла, работающего при комнатной температуре, типа МББА, с временем развития динамического рассеяния 5 мс, можно

10 преобразовать изображение ИК-области спектра в видимую. Структура представляет собой монокристаллическую.шайбу диаметром 2 см и толщиной

- 2 .10 см с нанесенными слоями г

t5 прозрачного диэлектрика Si0 толщиной -10 см. Жидкий кристалл заливают между слоем диэлектрика и прово. дящим стеклом, примыкающим к диэлект рику. Толщина слоя жидкого кристалла

20 лимитируется тефлоновыми прокладками

-3 и составляет величину 10 см. Струк тура со временем экранирования

10 с питается одиночными однополярными импульсами с длительностью

25 5 .10 с. При времени экранирования

10 — 10 с питание осуществляется пакетами однополярных импульсов с длительностью 5.10 с при длительности каждого импульса в пакете

-10 с. Изображение может формиро-. ваться лампой накаливания с ИК-фильтрами или светодиодами иэ GaAs u наблюдаться в отраженном ультрафиолетовом свете на экране.