Светоклапанный индикатор

Светоклапанный индикатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i i 792280 (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) За я алеко 01.02.78 (21) 2575778/18-24 с присоединением заявки .% (23) Приоритет (51) М. Кл. (09 F 9/00

Гееударстеенный кемнтет

СССР по делам нзабретеннй в аткрытнй

Опубликовано 30 12.80, Бюллетень М 48

Дата опубликования описания 30.12.80 (53) УДК 681.327 (088.8) (72) Автор изобретения

Е. В. Лихтман (71) Заявитель (54) СВЕТОКЛАПАННЬЙ ИНДИКАТОР

Изобретение относится к области техники отображения информации и может быть испсутьзовано, например, в качестве дисплеев

ЭВМ, экранов осциллографов, телевизоров, видеотелефонов, светомузыкальных устройств, S индикаторных панелей авиационной, автомобильной, приборостроительной промышленности, автоматических систем управления, в качестве элементов (олтронов, управляемых транспортов, оптических модуляторов и тд.) оптических и оптоэлектронных вычислительных машин, информационно-поисковых систем, систем автоматики, телемеханики, техники кино, голографии и тд.

Известны светоклапанные индикаторы на переходе жидкость-пар, содержащие заключенную между двумя стеклянными пластинами прозрачную жидкость, причем пластина, обращенная к наблюдателю, имеет шероховатую поверхность, на которую нанесен прозрачнь1й нагревательный электрод, у другой пластины зачерненная поверхность 111.

При подаче на электрод напряжения видика тор включается под действием протекающего гока электрод нагревается, слой жидкости, контактирующий с электродом, испаряется. У ше-1 роховатой поверхности передней пластины образуется слой пара и пузырьков, рассеивающий свет, В результате наблюдатель видит полупрозрачную матовую поверхность стекла, Цвет ячейки можно изменять от белого до черного.

К недостаткам таких светоклапанных панелей, выполненных на парожидкостных ячейках, относятся невысокая контрастность отображаемой информации в связи с уменьшением общей прозрачности из-за присутствия полупрозрачного электрода на пути прохождения света и необходимость наличия шероховатости на внутренней поверхности лицевой панели, что значительно усложняет технологию ее производства. Целью изобретения является повышение контрастности иэображения и упрощения конструкции индикатора.

Поставленная цель достигается тем, что в светоклапанном индикаторе содержащем атой жидкости, помещенной между вертикально расположенными прозрачной лицевой панелью

792280

50 и экраном и горизонтально расположенными прокладками, и управляющие электроды, размещенные на внешней стороне экрана, управляющие-электроды выполнены в виде термоэлектрических элементов.

На чертеже схематично представлен один из возможных вариантов светоклапанного индикатора ячейки, из которых может быть составлена мозаичная (матричная) панель отображения информации.

Устройство состоит из прозрачной лицевой панели 1, слоя 2 жидкости, ограниченного зачерненным (или другого цвета) экраном 3, и термоэлектрического элемента 4. Толщина слоя жидкости определяется прокладкой 5. 15

Наиболее подходящим материалом для лицевой пластины 1 является стекло благодаря

его хорошим оптическим свойствам механической и химической стойкости.

Жидкость слоя 2 должна удовлетворять следующему условию: ее показатель преломления должен быть близким или равным показателю преломления стекла.

Существует множество жидкостей с показателем преломления, близким к показате- 2S лю преломления стекол.

В экспериментальном индикаторе успешно был применен бензол (C6H6), имеющий температуру плавления t = 6,6 С. Расхождение показателей преломления может быть скомпенсиро- 0 вано за счет нанесения на соответствующую поверхность раздела четвертьволнового просветляющего покрытия, показатель преломления которого равен среднему геометрическому из неравных показателей преломления сред. Толщина слоя 2 жидкости выбирается из конструк тивных соображений и может составлять от

0,0001 см и более, так как уже толщина

0,0001 см достаточна для создания рассеивающего слоя, поскольку она вдвое превышает дли-40 ну волны зеленого света.

Для создания определенного зазора между прозрачной панелью 1 и экраном 3 по их периметру укладывается прокладка 5 из полиэфирной пленки, Во всех случаях при подборе 45 материалов для прокладок 5 и герметизации необходимо, чтобы их термические коэффициенты расширения мало отличались от термического коэффициента расширения лицевой панели 1 и экрана 3. Особенно это касается материала экрана 3, чтобы предотвратить коробление конструкции в диапазоне рабочих температур. В частности, экран 3 может быть выполнен из окиси бериллия (ВеО), имеющей близкий термический коэффициент расширения и обладающий высокой теплопроводностью., Термоэлектрический элемент 4 представляет собой соединенные последовательно две

4 полупроводниковые ветви, одна из которых обладает электронной (и), а другая дырочной (р) проводимостью. Материалом полупроводника могут служить тройные и четвертичные сплавы В i Тез с В i $ез и Sb Тез, образующие непрерывный ряд твердых растворов. Максимальная эффективность сплавов на основе

В1 Тез получается при комнатных температурах. При низких температурах используется сплав Bi — Sb, Термоэлектрический элемент 4 может быть создан и из одного монокристалла. В этом случае используется анизотропия термоэлектрических свойств в различных направлениях. Термоэлектрический элемент 4 может быть изготовлен и на основе техники тонких пленок.

В этом случае ветви термоэлементов напыляются в вакууме на внешнюю сторону экрана 3.

Термоэлектрический элемент 4 может быть напылен с образованием спаев в местах перекрытий ветвей при напылении, Светоклапанный индикатор работает следующим образом.

В зависимости от направления тока на внутренней стороне термоэлектрического элемента

4, обращенной к слою 2 жидкости, происходит выделение или поглощение тепла. Поглощение тепла объясняется переносом электрическим током зарядов иэ вещества где они имеют низкую энергию, в вещество с более высокой энергией зарядов. Перешедшие заряды повышают свою энергию за счет энергии кристаллической решетки вещества, вызывая погло щение тепла. Заряды с высокой энергией передают избыток энергии кристаллической решеткг вещества, в которую они перешли, что вызывает выделение тепла.

Охлаждение слоя 2 жидкости приводит к образованию мелкозернистой (1 "10 мкм) кристаллической структуры этого слоя. При этом наблюдатель видит через прозрачную лицевую пластину 1 светорассеиваюшую молочно-белую поверхность слоя 2

Нагрев слоя 2 приводит к образованию жидкости. При этом наблюдатель видит через прозрачную лицевую пластину 1 и прозрачный слой 2 жидкости зачерненную поверхность экрана 3.

Таким образом, белый цвет соответствует току управляющего сигнала достаточной. амплитуды, достаточному для перевода слоя 2 из жидкого состояния в кристаллическое. Изменяя амплитуду тока и его полярность, можно получить различную степень рассеяния отраженного света, т.е. различную градацию яркости (шкалу серого). В зависимости от цвета жидкости и экрана можно получить цветное отображение информации, а в пакетном исполнении — объемное.

792280

+ (-) Составитель А. Воронина

Техред М. Голинка

Редактор И. Грузова

Корректор И. Муска

Заказ 10139/50

Тираж 465

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Светоклапанный индикатор, содержащий слой жидкости, помещенный между вертикально расположенными прозрачной лицевой ланелыа„и экраном и горизонтально расположенными прокладками, и управляющие электроды, расположенные на внешней стороне экрана, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью

6 повышения контрастности изображения и упро. щения конструкции, управляющие электроды выполнены в виде термоэлектрического элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зарубежная электронная техника, Р 13, M., июль 1978 с. 34 (прототип).