Целью данной работы является разработка и моделирование метода контроля матричных жидкокристаллических экранов и модуляторов на основе анализа диэлектрического гистерезиса. В общем случае гистерезисная петля является искаженной формой фигур Лиссажу. Для реализации указанной цели необходимо было, на данном этапе, решить ряд задач: Изучить процессы формирования фигур Лиссажу и выполнить расчеты для различных частотных и амплитудных параметров. Создать экспериментальную установку для наблюдения и исследования фигур Лиссажу. Освоить методику формирования и определения параметров фигур Лиссажу. Выполнить исследования процессов формирования диэлектрического гистерезиса в электрооптических ЖК устройствах. Разработать метод контроля модулирующих и отображающих ЖК устройствах.

1. АНАЛИЗ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ДИСПЛЕЕВ НААНАЛИЗ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ДИСПЛЕЕВ НА
ОСНОВЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГИСТЕРЕЗИСАОСНОВЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГИСТЕРЕЗИСА
АНАЛИЗ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ДИСПЛЕЕВ НААНАЛИЗ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ДИСПЛЕЕВ НА
ОСНОВЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГИСТЕРЕЗИСАОСНОВЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГИСТЕРЕЗИСА
Приборостроительный факультетПриборостроительный факультет
Ермолович Павел АлексеевичЕрмолович Павел Алексеевич

2. Целью данной работы является разработка и
моделирование метода контроля матричных
жидкокристаллических экранов и модуляторов на
основе анализа диэлектрического гистерезиса. В
общем случае гистерезисная петля является
искаженной формой фигур Лиссажу.
Для реализации указанной цели необходимо было, на
данном этапе, решить ряд задач:
o Изучить процессы формирования фигур Лиссажу и выполнить
расчеты для различных частотных и амплитудных параметров.
o Создать экспериментальную установку для наблюдения и
исследования фигур Лиссажу. Освоить методику формирования и
определения параметров фигур Лиссажу.
o Выполнить исследования процессов формирования
диэлектрического гистерезиса в электрооптических ЖК
устройствах.
o Разработать метод контроля модулирующих и отображающих
ЖК устройствах.
Ермолович Павел АлексеевичЕрмолович Павел Алексеевич

3. Вид решения уравнения
φ Уравнение
линия вид
0 Окружность
π Y= X‑ Прямая
Эллипс
222
AYX =+
π/2…π
При сложении колебаний в двух
взаимно перпендикулярных
направлениях вдоль
координатных осей х и у,
уравнения для мгновенных
значений координат х и у точки
имеют вид:
где Хm и Уm — амплитуды
колебаний точки вдоль
соответствующих координатных
осей, φ — разность фаз этих
колебаний. Тогда, пользуясь
методом векторных диаграмм
сложив два уравнения и исключив
из этих уравнений время, получим
уравнение:
,2sincos
2010
2
2
20
2
2
10
2
ϕϕ ∆=∆−+
UU
XY
U
Y
U
X
Ермолович Павел АлексеевичЕрмолович Павел Алексеевич
,2sincos
2
2
2
2
2
ϕϕ ∆=∆−+
mYmX
XY
mY
Y
mX
X
),(cos
,cos
ϕω
ω
+=
=
tyy
txx
m
m

4. 3Г – ЗВУКОВОЙ ГЕНЕРАТОР
R – АКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
X – РЕАКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
ЭО – ЭЛЕКТРОННЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ
Для получения фигур Лиссажу собирают
схему (рис.1).
Схема состоит из звукового генератора 3Г,
подключенного последовательной к цепочке
типа RС и RL. Вход канала I электронного
осциллографа ЭО подключен к точкам 1 и 3
и, следовательно, измеряет сигнал
непосредственно с 3Г. Вход канала II
подключен к точкам 2 и 3 и на него подается
напряжение с реактивного сопротивления Х.
При этом включается генератор развертки
осциллографа, что позволяет наблюдать
изменение сигналов со временем. В
эксперименте использовался осциллограф
С1-117 и звуковой генератор ГЗ-102.
Ермолович Павел АлексеевичЕрмолович Павел Алексеевич

5. Пусть напряжения поступающие на первый и второй каналы ЭО изменяются по
закону:
U1 = U10 cos (ωt + ϕ1) (1)
U2 = U20 cos (ωt + ϕ2) (2)
Исключив из формул время, можно получить уравнение этой траектории:
,2sincos
2010
2
2
20
2
2
10
2
ϕϕ ∆=∆−+
UU
XY
U
Y
U
X
При этом траектория луча на экране осциллографа будет являться результатом
сложения двух взаимно перпендикулярных колебаний (1) и (2).
В качестве исследуемых элементов были выбраны жидкокристаллические
панели с матричной организацией управляющих электродов. Данные
устройства выполнены в виде плоских капилляров и представляют собой
нелинейные электрооптические элементы.
Ермолович Павел АлексеевичЕрмолович Павел Алексеевич

6. Вид жидкокристаллических экранов в
увеличенном виде.
Экран состоит из пикселей.
Каждый из них обладает реактивным
сопротивлением (Хс=1/ωС ).
Ермолович Павел АлексеевичЕрмолович Павел Алексеевич

7. В качестве реактивного сопротивления были использованы
жидкокристаллические экраны сотовых телефонов. В этом
случае ЖК-слой является для переменного напряжения
емкостью, значение которой меняется в зависимости от
параметров приложенного напряжения.
Ермолович Павел АлексеевичЕрмолович Павел Алексеевич

8. Данные осциллограммы были получены в ходе исследования
процессов формирования диэлектрического гистерезиса в
электрооптических жидкокристаллических устройствах.
Ермолович Павел АлексеевичЕрмолович Павел Алексеевич

9.  Вид фигуры Лиссажу зависит от соотношения
между периодами (частотами), фазами и
амплитудами обоих колебаний.
 Создана экспериментальная установка для
наблюдения и исследования фигур Лиссажу.
 Выполнены исследования процессов
формирования диэлектрического гистерезиса в
электрооптических жидкокристаллических
устройствах.
 Разработан метод контроля модулирующих и
отображающих жидкокристаллических устройствах..
ВЫВОДЫ:
Ермолович Павел АлексеевичЕрмолович Павел Алексеевич

10. АНАЛИЗ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ДИСПЛЕЕВ НААНАЛИЗ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ДИСПЛЕЕВ НА
ОСНОВЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГИСТЕРЕЗИСАОСНОВЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГИСТЕРЕЗИСА
АНАЛИЗ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ДИСПЛЕЕВ НААНАЛИЗ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ДИСПЛЕЕВ НА
ОСНОВЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГИСТЕРЕЗИСАОСНОВЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГИСТЕРЕЗИСА
Приборостроительный факультетПриборостроительный факультет
Ермолович Павел АлексеевичЕрмолович Павел Алексеевич