СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №1/2016

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 34 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2016 а б Микродисплеи на основе органических светодиодов МДО 01 Рис. 1. Внешний вид микродисплея: а – фронтальная сторона; б – тыльная сторона В статье описаны первые серийно выпускаемые отечественные микродисплеи МДО 01, построенные на основе органических светодиодов. Приведены конструктивно-технологические особенности и характеристики разработанных микродисплеев. Николай Усов, Олег Грачёв, Борис Кондрацкий, Олег Котовский, Александр Новичков, Александр Нуриев, Александр Чередниченко (Москва) В ВЕДЕНИЕ Технологии устройств на основе органических светодиодов (ОСИД) активно развиваются в последние годы и идут на смену существующим технологиям в системах отображения информации [1–3]. ОСИД-дисплеи обладают рядом преимуществ перед жидкокристаллическими, плазменны- ми и другими видами плоскопанельных дисплеев: сочные, яркие цвета, быстрый отклик (менее 1 мкс), высокая яркость и контрастность, широкий угол обзо- ра, меньшая потребляемая мощность (отсутствует подсветка светоизлучаю- щих слоёв), низкое рабочее напряже- ние, широкий температурный диапа- зон функционирования (до –45 ° С). В конце прошлого столетия возник- ла и быстро развивается новая область электронной техники, связанная с микроминиатюрными устройствами отображения информации – микроди- сплеями (МД) [4–6]. Микродисплеи – это наиболее эффективные индивидуаль- ные средства отображения информа- ции (когда дисплей расположен около глаза пользователя). Их отличает малый вес, небольшие размеры и низкое энер- гопотребление, высокое разрешение, яркость и контрастность изображения, безопасность применения, сохранение работоспособности при низких темпе- ратурах окружающей среды. Благода- ря этим качествам микродисплеи могут устанавливаться: ● в наголовные (нашлемные) видеомо- дули, входящие в экипировку сотруд- ников спецподразделений, военно- служащих, специалистов различного рода, работающих в сложных усло- виях; ● в средства визуализации для проведе- ния микрохирургических операций; ● в очки виртуальной реальности для комплексных тренажёров; ● в устройства визуализации и видо- искателитепловизоров, фото- ивидео- камер; ● в информационно-развлекательное оборудование. Создание первых отечественных серийных микродисплеев на основе ОСИД потребовало напряжённой рабо- ты коллектива физиков, химиков, кон- структоров и технологов, в том числе авторов статьи. У СТРОЙСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРОДИСПЛЕЕВ Дисплеи МДО 01 ПЦ (полноцвет- ные) и МДО 01 МБ (монохромные) – это активно-матричные унифициро- ванные микродисплеи на основе ОСИД. Они предназначены для воспроизве- дения буквенно-цифровой и графи- ческой информации в электронной аппаратуре. Микродисплеи имеют аналоговые RGB и монохромный композитный входы, а управление осуществляется по шине I 2 C. Габариты микродисплея МДО – 19,8 × 15,2 × 5,0 мм, размер светя- щегося поля – 12,0 × 9,0 мм, количество пикселей – 800 × 600, размер пикселя – 15,0 × 15,0 мкм. Масса микродисплея – не более 2 г. Основные параметры и характеристики микродисплеев при- ведены в таблице 1. Микродисплей (см. рис. 1) состоит из основания, кремниевой микросхе- мы управления и светоизлучающей матрицы на основе ОСИД. Основание представляет собой печатную плату, на которой смонтированы вспомогатель- ные электронные компоненты (конден- саторы, сопротивления) и кварцевый резонатор, который выдаёт частоту синхронизации 120 МГц для микро- дисплея и через внутренний делитель подаёт синхросигналы определённой частоты на каждый блок управления. На плате расположен также 30-контакт- ный разъём для подключения МД к обо- рудованию. Для защиты матрицы от внешних воздействий используется прозрач- ная крышка из стекла, на внутреннюю поверхность которой в полноцветных микродисплеях нанесены светофиль- тры, задающие цвет пикселя на экра- не. Для монохромного чёрно-бело- го микродисплея светофильтры не используются. Для сопряжения микродисплея с гла- зом человека необходимо использо- вать специальную оптическую систе- му, например, показанную на рисунке 2. Активно-матричная схема управ- ления микродисплея, приведённая на рисунке 3, выполнена по КМОП- технологии с проектными нормами 0,35 мкм (за исключением кварцевого резонатора). Входной буфер имеет три входных канала для приёма RGB-видеосигналов и вход для монохромного композитно- го видеосигнала. Входные сигналы R, G и B являются связанными по посто-