ОСИД СО ВСТРОЕННОЙ СТРУКТУРОЙ ЗАДЕРЖКИ
OLED WITH INTEGRATED DELAY STRUCTURE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к органическому светодиоду, содержащему светоизлучающую структуру, которая предназначена для излучения света при подаче питания. Изобретение также относится к схеме для подачи питания на органический светодиод и к способу эксплуатации органического светодиода, причем светодиод содержит светоизлучающую структуру, которая предназначена для излучения света при подаче питания.
Уровень техники
Известны различные типы устройств отображения, в которых элементы отображения или пиксели, образующие матрицу, индивидуально возбуждаются согласно отображаемому контенту. Известные технологии содержат жидкокристаллические дисплеи (ЖКД), газоразрядные или плазменные дисплеи и ЖК дисплеи на основе тонкопленочных транзисторов. В заявке WO 96/15519 раскрыты различные варианты осуществления таких пиксельных дисплеев. Преимущества полупроводниковых технологий привели к развитию дисплеев на основе органических светодиодов, которые, благодаря своим свойствам, позволяют реализовать непрерывные светоизлучающие поверхности значительно больших размеров, чем можно обеспечить с использованием, например, газоразрядной или TFT технологии.
На Фиг.7 показан схематический вид в разрезе основной структуры органического светодиода (ОСИД) 28 по сравнению с уровнем техники. ОСИД 28 содержит подложку 29, через которую свет может излучаться в ходе работы, что обозначено стрелкой 30. Внутренняя часть ОСИД 28 заключена в так называемую герметичную оболочку 31. ОСИД 28 дополнительно содержит катодный соединитель 32, который проходит внутри оболочки 31 рядом с оболочкой 31, причем продолжение во внутреннюю часть (планарную структуру) ОСИД 28 ниже именуется катодным слоем 32a. ОСИД 28 дополнительно содержит анодный соединитель 33, который проходит внутри оболочки 31 рядом с подложкой 29. Структура ОСИД 28 также содержит стопку органических слоев 34 (включающую в себя, например, органические слои для генерации света, слои генерации заряда, буферные слои, и т.д., но не ограничивается этими типами слоев), хотя в данной версии показано три слоя. Эта стопка слоев 34 отвечает за генерацию света, испускаемого в случае подачи электрического сигнала надлежащей полярности и интенсивности, например сигнала постоянного тока (DC) между анодным соединителем 33 и катодным соединителем 32. Анодный соединитель 33 и катодный соединитель 32 образуют структуру выводов ОСИД 28. Опорный потенциал обычно обеспечивается через катодный соединитель 32. Продолжение анодного соединителя 33 во внутреннюю часть (планарную структуру) ОСИД 28, ниже именуемое анодным слоем 33a, рядом с подложкой 29, также называется верхним электродом и может быть выполнено из прозрачного проводящего материала, например ITO (оксид индия-олова), который, как известно, обладает поверхностным сопротивлением слоя. В силу большой двухмерной планарной структуры или площади (например, 0,15 м × 0,15 м) ОСИД 28 и его сэндвичеобразной конструкции, он, по существу, содержит конденсатор, имеющий относительно высокое значение емкости на единицу площади или длины.
Одна из проблем таких традиционных ОСИД 28 связана с поверхностным сопротивлением слоя, создаваемым анодным слоем 33a (также именуемым верхним электродом). Поверхностное сопротивление слоя является причиной проблем неравномерного распределения яркости, известных в технике. Обычно такой ОСИД 28 демонстрирует градиент в своем распределении яркости. Яркость излучаемого света обычно падает от углового или краевого участка к центральному участку планарной светоизлучающей поверхности ОСИД 28.
Сущность изобретения
Таким образом, задачей изобретения является обеспечение ОСИД, подобного описанному в первом абзаце, имеющего улучшенную конструкцию и характеристики. Желательно также обеспечить схему и способ, подобные описанным во втором абзаце, позволяющие ОСИД работать таким образом, чтобы преодолеть вышеописанные проблемы.
Эта задача решается путем обеспечения органического светодиода, содержащего светоизлучающую структуру, предназначенную для излучения света при подаче питания, и структуру задержки, предназначенную задерживать распространение по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности, имеющих временное соотношение друг с другом и такую интенсивность сигнала, при которой часть светоизлучающей структуры возбуждается в зависимости от совпадения импульсов сигнала мощности на части светоизлучающей структуры, причем структура задержки содержит емкостной элемент, реализованный посредством светоизлучающей структуры органического светодиода, и структуру выводов, предназначенную для приема по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности и для подачи на структуру задержки в ее разных позициях по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности.
Эта задача также решается путем обеспечения схемы для избирательной подачи питания на часть светоизлучающей структуры органического светодиода, предназначенной для излучения света при подаче питания, причем светодиод содержит структуру выводов, предназначенную для приема по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности и для подачи на структуру задержки органического светодиода в разных позициях структуры задержки по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности, причем структура задержки предназначена задерживать распространение по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности, причем структура задержки содержит емкостной элемент, реализованный посредством светоизлучающей структуры органического светодиода, причем схема содержит соединительную структуру, предназначенную действовать совместно со структурой выводов органического светодиода и переносить по меньшей мере два импульса сигнала мощности от схемы на органический светодиод, и генераторный блок, подключенный к соединительной структуре, причем генераторный блок предназначен для генерации по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности таким образом, чтобы по меньшей мере два импульса сигнала мощности имели временное соотношение друг с другом и такую интенсивность сигнала, при которой часть светоизлучающей структуры возбуждается в зависимости от совпадения импульсов сигнала мощности на части светоизлучающей структуры.
Эта задача также решается путем обеспечения способа эксплуатации органического светодиода, содержащего светоизлучающую структуру, предназначенную для излучения света при подаче питания, способ содержит этапы, на которых:
принимают по меньшей мере два импульса сигнала мощности, причем по меньшей мере два импульса сигнала мощности имеют временное соотношение друг с другом и такую интенсивность сигнала, при которой часть светоизлучающей структуры возбуждается в зависимости от совпадения импульсов сигнала мощности на части светоизлучающей структуры; подают на структуру задержки органического светодиода в разных позициях структуры задержки по меньшей мере два импульса сигнала мощности, причем структура задержки содержит емкостной элемент, реализованный посредством светоизлучающей структуры органического светодиода; задерживают распространение по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности посредством структуры задержки; и возбуждают часть светоизлучающей структуры в зависимости от совпадения импульсов сигнала мощности на части светоизлучающей структуры.
Эти меры позволяют добиться того, что распределение яркости на светоизлучающей поверхности ОСИД можно формировать и/или регулировать таким образом, что, с одной стороны, достигается компенсация известных проблем неравномерного распределения яркости при работе на постоянном токе. С другой стороны, однако, признаки изобретения также позволяют создавать впечатляющие визуальные эффекты без обеспечения дополнительных средств.
ОСИД и способ, отвечающие изобретению, основаны на том, что мощность, подаваемая на выбранную часть светоизлучающей структуры, адресуется совпадением по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности, причем полная мощность или напряжение или, в более общих выражениях, интенсивность полного сигнала, подаваемого на отдельную часть светоизлучающей структуры, зависит от того, только ли один из распространяющихся импульсов сигнала мощности или суперпозиция по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности присутствует в позиции части светоизлучающей структуры. Другими словами, светоизлучающая структура получает питание в зависимости от совпадения импульсов сигнала мощности на определенной части светоизлучающей структуры ОСИД. Это может приводить к тому, что области активируются или деактивируются для излучения света. Кроме того, можно создавать области повышенной или пониженной яркости. Временное соотношение определяет положение совпадения двух импульсов сигнала мощности в структуре задержки. Временное соотношение можно задавать в хронировании генерации разных импульсов сигнала мощности, имеющих идентичную форму, в разные моменты времени. Изменение временного соотношения будет приводить к разным результирующим суперпозиционным эффектам. Альтернативно, по-разному задавая частоту генерации отдельных импульсов сигнала мощности, также можно создавать конкретное временное соотношение. Однако генерация импульсов сигнала мощности, имеющих разную форму и/или длительность, также может приводить к временному соотношению. Все эти многочисленные способы создания временного соотношения можно комбинировать, в зависимости от обстоятельств, и специалист в данной области техники будет применять выбранное решение для генерации временного соотношения, не выходя за рамки объема настоящего изобретения.
Для подачи питания на выбранную часть светоизлучающей структуры посредством распространяющихся импульсов сигнала мощности, ОСИД должен принимать импульсы сигнала мощности. Традиционный ОСИД, который имеет анодный соединитель катодный соединитель, которые совместно образуют структуру выводов ОСИД и располагаются на противоположных сторонах ОСИД, в основном, предусматривает подачу питания посредством сигнала мощности постоянного тока между анодным соединителем и катодным соединителем, один из которых обеспечивает опорный сигнал. В отличие от этой традиционной соединительной структуры, структура выводов ОСИД, отвечающего изобретению, позволяет принимать импульсы сигнала мощности электрически независимо друг от друга. Все же, структура выводов содержит один вывод для обеспечения опорного потенциала, но другие выводы предназначены для приема импульсов сигнала мощности и для инжекции или подачи каждого отдельного импульса сигнала мощности в структуру задержки в разных позициях этой структуры. Это позволяет обеспечивать пространственное распространение импульсов сигнала мощности в структуре задержки индивидуально независимым образом, пока они не совпадут в конкретной позиции в структуре задержки, конструктивно или деструктивно взаимодействуя. Для обеспечения конструктивной или деструктивной суперпозиции распространяющихся импульсов сигнала мощности, эти импульсы сигнала мощности требуют общего опорного потенциала, который обычно подается через один из электродов ОСИД.
ОСИД обычно содержит анодный слой и катодный слой. Один из слоев можно использовать для обеспечения общего опорного потенциала. Можно также исключить использование общего опорного потенциала внутри ОСИД. Вместо нескольких соединителей для импульсов сигнала мощности в обоих измерениях на одном электродном слое, для двух измерений используются независимые электродные слои. Например, в плоскостной структуре, анодный слой может иметь левый соединитель и правый соединитель, и катодный слой может иметь соединители, именуемые верхним соединителем и нижним соединителем, в направлении, ортогональном направлению между левым и правым соединителями. Каждый из этих слоев можно использовать для независимого распространения импульса сигнала мощности, например, от левого соединителя к правому соединителю и от верхнего соединителя к нижнему соединителю. В этом случае общий опорный потенциал можно обеспечивать вне ОСИД, например, посредством генераторного блока или схемы общего вида, подключенной к ОСИД.
С одной стороны, решение, предусмотренное изобретением, можно использовать для достижения перекрытия импульсов сигнала мощности, имеющих первую, например положительную, полярность, благодаря чему подача мощности на часть светоизлучающей структуры базируется исключительно на мощности, переносимой импульсами сигнала мощности. Однако перекрытие совпадающих импульсов сигнала мощности с сигналом постоянного тока может приводить к тому же результату. С другой стороны, можно добиться перекрытия сигналов мощности, имеющих вторую, например отрицательную, полярность, что можно использовать для подавления подачи мощности на часть светоизлучающей структуры, в то время как на другие части светоизлучающей структуры, которые не подвержены суперпозиции импульсов сигнала мощности, имеющих вторую полярность, все еще подается мощность, например питание постоянного тока или другие импульсы сигнала мощности, имеющие первую полярность. Таким образом, импульсы сигнала мощности можно использовать для активации (подачи питания), а также деактивации (отмены/подавления подачи мощности или возможности приема мощности) части светоизлучающей структуры. В результате часть светоизлучающей структуры может возбуждаться в зависимости от совпадения импульсов сигнала мощности.
Схема, отвечающая изобретению, генерирует импульсы сигнала мощности и переносит их на ОСИД, отвечающий изобретению. Для облегчения переноса импульсов сигнала мощности, схема содержит конкретную соединительную структуру, которая предназначена для совместной работы со структурой выводов ОСИД. Эта соединительная структура позволяет контактировать с соответствующей структурой выводов ОСИД таким образом, что отдельные импульсы сигнала мощности могут проходить из схемы в ОСИД в разных позициях, где располагается структура выводов ОСИД. Возможная конструкция такой соединительной структуры может иметь соединитель общего опорного сигнала и совокупность дополнительных соединителей, каждый из которых предназначен для конкретного импульса сигнала мощности для переноса конкретного импульса сигнала мощности со ссылкой на опорный сигнал в ОСИД, где задержанное распространение и, в зависимости от хронирования импульсов сигнала мощности, на частях светоизлучающей структуры также может иметь место конструктивная или деструктивная суперпозиция. Например, в отличие от традиционного ОСИД, дополнительные соединители могут представлять собой совокупность катодных соединителей, расположенных в разных позициях структуры выводов ОСИД, например на четырех краях прямоугольного плоского расширения ОСИД, тогда как анодный соединитель располагается в своей известной позиции и служит для приема общего опорного сигнала. Соединительная структура учитывает это с соединителями, расположенными в соответствующих позициях.
Схема также может содержать один генератор, действующий совместно с переключателем или мультиплексором, для выбора/адресации переноса импульсов сигнала мощности на дополнительные соединители. Эти элементы или просто совокупность отдельных генераторов могут составлять генераторный блок, предназначенный для генерации по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности. Генераторный блок соединен с соединительной структурой, что позволяет переносить сгенерированные импульсы сигнала мощности на ОСИД через соединительную структуру. Конструкция генераторного блока дополнительно позволяет регулировать интенсивность сигнала по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности, благодаря чему часть светоизлучающей структуры ОСИД возбуждается в зависимости от совпадения импульса сигнала мощности на части светоизлучающей структуры. Наконец, чтобы совпадение импульса сигнала мощности могло произойти в конкретной, или, другими словами, выбранной или адресованной части светоизлучающей структуры, конструкция генераторного блока, которая может дополнительно содержать средство управления хронированием, позволяет создавать временное соотношение, или, другими словами, хронирование по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности. Настройка или регулировка хронирования в зависимости от конкретных свойств структуры задержки ОСИД позволяет управлять той частью светоизлучающей структуры, которая будет подвергаться конструктивно или деструктивно интерферирующим импульсам сигнала мощности.
Зависимые пункты формулы изобретения и нижеследующее описание раскрывают особо предпочтительные варианты осуществления и признаки изобретения, тогда как, в частности, способ, отвечающий изобретению, может быть дополнительно усовершенствован в соответствии с зависимыми пунктами ОСИД или схемы.
Согласно одному аспекту изобретения структура задержки содержит слой, имеющий индуктивные свойства, предпочтительно ферромагнитный слой, который проходит рядом со светоизлучающей структурой. Этот слой может располагаться на любой стороне электродов. Однако особо предпочтительно, чтобы он располагался на стороне непрозрачного электрода, которая обращена к герметичной оболочке ОСИД. Это позволяет поддерживать базовую конструкцию ОСИД и требует лишь незначительных модификаций конструкции за пределами центральной светоизлучающей структуры.
Согласно дополнительному аспекту изобретения слой, имеющий индуктивные свойства, например ферромагнитный слой, проходит рядом с электродным слоем и/или по меньшей мере частично перекрывает или частично покрывает по меньшей мере один или совокупность (например, два или более) электродных соединителей электродного слоя. Это позволяет запускать отдельные импульсы сигнала мощности в структуру задержки относительно простым способом с использованием соединителей стандартной формы и размеров, по меньшей мере некоторые из которых, если не все, могут располагаться в стандартных позициях. Слой может напрямую контактировать с электродными слоями или электродными соединителями, но также может находиться на определенном расстоянии от этих элементов.
В одном варианте осуществления изобретения рядом с электродным слоем может проходить слой, имеющий индуктивные свойства, например ферромагнитный слой. Электродный слой также может быть прозрачным. Это позволяет использовать также прозрачный электрод ОСИД в направлении светового излучения для создания структуры задержки.
Согласно дополнительному аспекту изобретения структура задержки содержит электроды и/или электродные соединители органического светодиода. Это позволяет частично или полностью реализовать структуру задержки посредством электродов и/или электродных соединителей, при условии, что эти элементы позволяют устанавливать надлежащее значение индуктивности в расчете на единицу длины или площади или на элемент, в зависимости от обстоятельств, зависящее от выбранной реализации индуктивного компонента структуры задержки. Правильный выбор материалов для электродов и/или электродных соединителей поддерживает это проектное решение.
Согласно одному варианту осуществления изобретения структура задержки содержит по меньшей мере один из электродных слоев органического светодиода и структурирована в виде сегментов электродного слоя и индуктивных элементов, например катушек, причем соседние электродные сегменты соединены друг с другом посредством индуктивных элементов. Это упрощает создание индуктивного элемента в структуре задержки, поскольку такую катушку или катушки можно добавлять к конструкции ОСИД относительно экономичным образом в качестве печатной катушки или катушек с применением хорошо управляемого, воспроизводимого и экономичного способа. Это решение дополнительно допускает зубчатость структурированных электродных слоев. Это позволяет рассматривать светоизлучающую поверхность ОСИД как сегментированную структуру.
В частности, в сочетании с электродными сегментами, предназначенными для формирования пиксельных сегментов и/или заранее заданных сегментов произвольной формы, можно добиться впечатляющих визуальных эффектов с применением только концепции распространяющихся импульсов сигнала мощности.
Согласно изобретению структура задержки содержит емкостной элемент, который реализуется посредством светоизлучающей структуры ОСИД. Емкостной элемент реализуется посредством электродных соединителей, электродных слоев и светоизлучающей структуры, например, содержащей стопку органических слоев, между электродными слоями. В этом контексте, электродные слои образуют обкладки конденсатора и светоизлучающая структура образует диэлектрическую среду между этими обкладками конденсатора. Это позволяет использовать внутренние свойства светоизлучающей структуры без добавления каких-либо дополнительных схемных компонентов для реализации части или даже всей структуры задержки. Это дополнительно позволяет регулировать значение емкостного элемента, выбирая конкретную конструкцию светоизлучающей структуры.
Структура задержки в ОСИД, отвечающем изобретению, может быть одномерной. Это потребует подачи импульсов сигнала мощности с противоположных сторон, например параллельных сторон структуры задержки прямоугольной формы, в структуру задержки при условии, что вся сторона или существенная часть стороны структуры задержки подвергается отдельному импульсу сигнала мощности, по существу, в одно и то же время. Таким образом, можно добиться распространения импульсов сигнала мощности наподобие плоской волны только в одном направлении. Что касается конструирования структуры выводов, необходимо обеспечить такую конструкцию, которая позволяет подавать соответствующие импульсы сигнала мощности вдоль всей соответствующей стороны структуры задержки. Такой конструкции можно добиться, расположив соответствующий электродный соединитель вдоль стороны структуры задержки. В предпочтительном варианте осуществления электродные соединители проходят вдоль всей соответствующей стороны структуры задержки. Альтернативно возможны конструкции, в которых протяженность электродных соединителей отличается от конкретной длины соответствующей стороны структуры задержки. Однако признано особо предпочтительным, если структура задержки содержит индуктивный элемент и емкостной элемент, которые совместно образуют плоскость задержки для внесения задержки в распространение импульсов сигнала мощности в обоих измерениях плоскости задержки. Это упрощает обеспечение распространения импульсов сигнала мощности в двухмерной плоскости. Таким образом, можно обеспечивать всевозможные визуальные эффекты. Опять же конструкция структуры выводов потребует подачи отдельных импульсов сигнала мощности в структуру задержки на противоположных сторонах плоскости задержки, например на левой и правой сторонах и на верхней и нижней сторонах, при условии, что вся сторона или существенная часть стороны структуры задержки подвергается отдельному импульсу сигнала мощности, по существу, в одно и то же время. Опять же можно добиться одновременного распространения импульсов сигнала мощности наподобие плоской волны только в одном направлении (например, в направлении слева направо или в направлении сверху вниз), но теперь в двух измерениях. Хотя прямоугольная форма плоскости задержки предпочтительна, также можно использовать и другие формы в соответствии с отдельными потребностями и требованиями конструкции.
Согласно дополнительному аспекту изобретения светоизлучающая структура содержит стопку слоев, которая может быть выполнена из органических и/или неорганических слоев, совместно имеющих нелинейную вольт-амперную характеристику. Это позволяет устанавливать интенсивность совокупности импульсов сигнала мощности таким образом, чтобы строго определенное количество импульсов сигнала мощности требовалось до подачи питания на область ОСИД, поскольку только желаемое/назначенное количество импульсов сигнала мощности будет обеспечивать интенсивность сигнала, превышающее пороговое напряжение ОСИД, когда надлежащее количество импульсов сигнала мощности совпадает в конкретной области светоизлучающей структуры. Однако можно добиться также обратного эффекта, избирательно позволяя импульсам сигнала мощности деструктивно интерферировать в определенной части светоизлучающей структуры ОСИД. Это может приводить к подавлению излучения света или снижению светимости для количества, например, выбранной области ОСИД в отличие от других светоизлучающих областей ОСИД.
Согласно дополнительному аспекту изобретения предпочтительным вариантом может быть светоизлучающая структура однородного типа. Однако согласно другому аспекту изобретения также можно обеспечить светоизлучающую структуру, разбитую на сегменты, в соответствии с отдельными приложениями. Это облегчает пиксельное или квазипроизвольное световое излучение при надлежащей подаче на отдельные сегменты импульсов сигнала мощности, которые могут накладываться на напряжение смещения постоянного тока.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения структура выводов для приема по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности содержит по меньшей мере два электродных соединителя, например, предпочтительно, но не обязательно, с тем же типом электрода, например два катодных соединителя катодного слоя. В этой конфигурации два или более анодных соединителей или два или более катодных соединителей можно выбирать и располагать, например, на разных сторонах ОСИД прямоугольной формы для обеспечения подачи импульсов сигнала мощности по отношению к общему электроду заземления. Это позволяет подавать импульсы сигнала мощности с разных сторон ОСИД в структуру задержки. Подача может происходить только с двух сторон. Особо предпочтительно, когда импульсы сигнала мощности поступают со всех четырех сторон, если ОСИД имеет прямоугольную форму. Однако, не отклоняясь от сути изобретения, можно рассматривать другие схемы подачи в зависимости от конкретной конструкции формы ОСИД и можно выбирать различные положения и совокупности точек подачи/электродных соединителей. Электродные соединители не обязаны располагаться на внешних краях ОСИД, но также могут находиться внутри электродных слоев, например непрозрачного электродного слоя. В этой ситуации электродные соединители могут проходить перпендикулярно к светоизлучающей структуре и допускают подключение, например, с верхней стороны ОСИД или могут подключаться другими средствами (проводом, дополнительным электродным слоем) к внешним краям.
В передовых приложениях ОСИД, отвечающего изобретению, предпочтительным является не только сам ОСИД, но также устройство или схема, содержащая такой ОСИД, поскольку это обеспечивает автономность работы. В частности, помимо генераторного блока и его соединительной структуры, схема согласно этому варианту осуществления также содержит новый ОСИД, который соединен, постоянно или с возможностью отсоединения, с соединительной структурой схемы.
Вышеозначенные преимущества и результаты также применимы к способу, отвечающему изобретению.
Другие задачи и признаки настоящего изобретения явствуют из нижеследующего подробного описания, приведенного со ссылками на прилагаемые чертежи. Однако следует понимать, что чертежи предназначены исключительно для иллюстрации и не призваны устанавливать границы изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - принципиальная схема, поясняющая принцип действия изобретения в одномерной конфигурации.
Фиг.2a - последовательность диаграмм сигнала, поясняющая первый сценарий работы схемы, показанной на Фиг.1.
Фиг.2b - второй сценарий работы схемы, показанной на Фиг.1, по аналогии с Фиг.2a.
Фиг.2c - третий сценарий работы схемы, показанной на Фиг.1, по аналогии с Фиг. 2a-2b.
Фиг.3 - результат моделирования для схемы, показанной на Фиг.1.
Фиг.4a - расширение одномерной конфигурации, показанной на Фиг.1, до двухмерной конфигурации.
Фиг.4b - один из элементов матрицы, показанной на Фиг.4a.
Фиг.5 - схемная реализация концепции двухмерной конфигурации, показанной на Фиг.4a.
Фиг. 6a-6d - некоторые результаты моделирования схемы, показанной на Фиг.5.
Фиг.7 - схематический вид структуры традиционного органического светодиода (ОСИД).
Фиг.8 - первый вариант осуществления ОСИД, отвечающего изобретению.
Фиг.9 - соответствующая структура ОСИД, показанного на Фиг.8.
Фиг.10 - второй вариант осуществления ОСИД, отвечающего изобретению.
Фиг.11 - индуктивная структура, созданная в сегментированном анодном слое ОСИД, показанного на Фиг.10.
Фиг.12a - принципиальная схема, поясняющая модифицированный принцип действия.
Фиг.12b - подробная схема генератора сигнала мощности, показанного на Фиг.12a.
Фиг.13a - распространение импульсов сигнала мощности в схеме, показанной на Фиг.12a.
Фиг.13b - результат моделирования для схемы, показанной на Фиг.12a.
Фиг.14 - принципиальная схема, поясняющая дополнительно модифицированный принцип действия.
На чертежах идентичные знаки и численные обозначения указывают идентичные объекты и элементы. Объекты и элементы на чертежах не всегда изображены в масштабе.
Описание вариантов осуществления изобретения
Настоящее изобретение относится к инновационному усовершенствованию в области органических светодиодов (ОСИД). Прежде чем обратиться к конкретной конструкции такого инновационного ОСИД, рассмотрим принцип действия, лежащий в основе конструкции ОСИД, отвечающей изобретению. Для ясности и полноты, заметим, что принцип действия будет объяснен со ссылкой на дискретные схемы.
1
n
На Фиг.1 показана схема 1 для избирательной подачи питания на совокупность нагрузочных элементов 2-2, которые в данном случае образованы отдельными идеальными ОСИД. В этом примере предполагается, что идеальные ОСИД имеют только светоизлучающие свойства, чем они отличаются от реальных электрических свойств, например емкостных или индуктивных свойств реалистических вариантов осуществления ОСИД, которые будут подробно объяснены ниже со ссылкой на Фиг.7. Однако по аналогии с СИД, эти идеальные ОСИД имеют нелинейную вольт-амперную характеристику, что обеспечивает прохождение тока и, как следствие, излучение света, только если пороговое напряжение VF, также именуемое прямым напряжением, в прямом направлении подается между анодным и катодным соединителями ОСИД. В зависимости от цвета излучаемого света, для которого предназначен(а) ОСИД и/или слоистая конфигурация, должно подаваться определенное прямое напряжение, например, в пределах примерно от 2 до 8 вольт.
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
1
n
1,
1
1
1
2
n
2
n-1
1
n
1
1
n
1
n
1
n
1
n
Схема 1 дополнительно содержит совокупность элементов задержки 5-5, которые соединены между собой с образованием линии распространения для импульсов сигнала мощности 4a и 4b, причем каждый элемент задержки 5-5 предназначен вносить задержку в распространение импульса сигнала мощности 4a или 4b и направлять импульс сигнала мощности 4a или 4b на соответствующий ОСИД 2-2. В целях объяснения, только соответствующий ОСИД 2-2 подключен между двумя соседними элементами задержки 5-5 и параллельно им, например, между элементами задержки 5 и 5, причем последний не показан на Фиг.1, но следует сразу за ОСИД 2. Каждый элемент задержки 5-5 образован резонансной схемой, содержащей дроссель L и конденсатор C. Совместно с первым ОСИД 2дроссель L и конденсатор C первого элемента задержки 5 образуют так называемый единичный элемент, указанный блоком E. За этим единичным элементом E следуют другие единичные элементы E-E, причем единичные элементы E-E не указаны на Фиг.1. Для ясности и простоты такие блоки E-E, указывающие единичные элементы, например, обозначенный E, используются в нижеследующих чертежах по мере необходимости. При условии симметрии линии задержки элементы задержки 5-5 показаны начиная с первого импульса сигнала мощности 4a при распространении слева направо в плоскости чертежа. В этом случае линия распространения оканчивается дополнительным дросселем L на своем правом конце, который не принадлежит ни одному из элементов задержки 5-5. Однако это зависит от направления наблюдения вдоль линии распространения, что будет объяснено ниже. Допустим, что второй импульс сигнала мощности 4b распространяется справа налево в плоскости чертежа. Этот второй импульс сигнала мощности 4b также встретит на своем пути последовательность элементов задержки 5-5. В этом случае последовательность элементов задержки 5-5 начинается с первого дросселя L, если смотреть с правой стороны, и содержит первый конденсатор C, если смотреть с правой стороны. Также в этом сценарии дополнительный дроссель L может теперь оставаться на левом конце линии распространения. Следовательно, независимо от того, с какой стороны, левой или правой, импульс сигнала мощности 4a или 4b поступает в линию распространения, эта линия выглядит имеющей одну и ту же структуру для каждого импульса сигнала мощности 4a или 4b, что необходимо для обеспечения симметричных условий распространения.
Пренебрегая эффектом диссипации для ОСИД, работающих в проводящем состоянии, повторяющаяся структура дросселей L и конденсаторов C образует беспотерьную линию передачи, имеющую характеристический импеданс Z:
<mrow><mi>Z</mi><mo>=</mo><msqrt><mrow><mfrac><mi>L</mi><mi>C</mi></mfrac></mrow></msqrt></mrow>
(Уравнение 1)
Задержка на сегмент выражается как
<mrow><msub><mi>t</mi><mrow><mi>s</mi><mi>e</mi><mi>q</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msqrt><mrow><mi>L</mi><mo>⋅</mo><mi>C</mi></mrow></msqrt></mrow>
(Уравнение 2)
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
При использовании характеристик линии передачи суть изобретения состоит в том, что каждый распространяющийся импульс сигнала мощности 4a и 4b должен иметь интенсивность сигнала, измеряемую напряжением, которое не превышает прямое напряжение ОСИД 2-2. Только суперпозиция двух (2) импульсов сигнала мощности 4a и 4b должна превышать прямое напряжение ОСИД 2-2. Следовательно, форму отдельных импульсов 4a и 4b можно выбирать так, чтобы ее максимальное значение не запускало прохождение тока в прямом направлении при переходе через позицию одного из ОСИД 2-2 в цепочке. С учетом нелинейной характеристики ОСИД достигается (почти) беспотерьное распространение импульсов сигнала 4a и 4b вдоль структуры элементов задержки 5-5 при условии, что ОСИД остаются в непроводящем состоянии, или, другими словами, в отключенном состоянии. В данном случае прямоугольный импульс сигнала мощности форма был выбран без ограничения изобретение только этим типом формы. В данном примере импульсы сигнала мощности 4a и 4b демонстрируют интенсивность сигнала, составляющую 0,75 от прямого напряжения VF, что дает напряжение, в 1,5 раза превышающее прямое напряжение VF в случае совпадения (суперпозиции) импульсов сигнала мощности 3a и 3b в отсутствие ОСИД. Однако, с учетом присутствия ОСИД и с учетом нелинейных вольт-амперных характеристик ОСИД 2-2, фактическое значение напряжения V, достигаемое при совпадении импульсов сигнала мощности 4a и 4b, будет окончательно определяться характеристиками ОСИД и структуры задержки.
1
1
n
n
1
n
n
Для генерации импульсов сигнала мощности 4a и 4b, схема содержит генераторный блок 3. Этот генераторный блок 3 содержит первый генератор 3a, который соединен с первым элементом задержки 5 линии распространения. Первый генератор 3a предназначен для генерации первого импульса сигнала мощности 4a и для подачи его в цепочку элементов задержки 5-5 в позиции первого элемента 5a. Генераторный блок 3 дополнительно содержит второй генератор 3b, который соединен с последним элементом задержки 5в линии распространения. Второй генератор 3b предназначен для генерации второго импульса сигнала мощности 4b и для подачи его в цепочку элементов задержки 5-5 в позиции последнего элемента 5.
Каждый генератор 3a и 3b содержит импеданс (не показанный подробно), который равен импедансу Z согласно Уравнению 1 для обеспечения условия согласованной передачи мощности, во избежание отражений на любой стороне линии передачи.
1
n
1
n
Генераторный блок дополнительно содержит блок управления 6, который соединен с первым генератором 3a и вторым генератором 3b и предназначен для управления временным соотношением между двумя импульсами сигнала мощности 4a и 4b. Фактически, кооперация между блоком управления 6 и двумя генераторами 3a и 3b сигнала мощности позволяет инициировать генерацию отдельных импульсов сигнала мощности 4a и 4b, благодаря чему, импульсы сигнала мощности 4a и 4b, распространяясь по цепочке элементов задержки 5-5 и ОСИД 2-2, совпадают на нужном ОСИД. Блок управления 6 может работать автономно или может принимать данные или другие формы сигналов, которые позволяют блоку управления 6 управлять генерацией импульсов сигнала мощности 4a и 4b. Если невозможно или нежелательно подключить оба генератора 3a и 3b к блоку управления 6, можно использовать два раздельных (отдельных) блока управления. В этом контексте, исключительно как одна из совокупности возможных реализаций, один блок управления может генерировать сигналы управления с данной частотой. Другой блок управления может синхронизироваться с этими сигналами управления первого блока управления и устанавливать амплитуду и задержку генерируемых импульсов сигнала мощности в зависимости от своих собственных или принятых сигналов управления для достижения желаемого или предписанного светового эффекта, в том числе, избегая генерации импульсов сигнала мощности 4a и 4b, когда свет не нужен или нежелателен.
1
15
1
15
1
1
1
2
2
2
1
15
1
15
1
1
15
15
1
15
right
left
Принцип действия показан в общем виде на Фиг.2a, где диаграммы сигнала изображают первый сценарий работы, на Фиг.2b показан второй сценарий работы, и на Фиг.2c более подробно показан третий сценарий работы в соответствии со способом, отвечающим изобретению, в случае одномерной конфигурации. Для каждого сценария работы, временное соотношение между отдельными диаграммами сигнала на каждой из Фиг. 2a-2c представлено посредством временной шкалы t в левой стороне Фиг. 2a-2c. В этом конкретном примере существует пятнадцать (15) элементов задержки и ОСИД, представленных в виде прямоугольных блоков E-E. Как описано выше со ссылкой на Фиг.1, на одной стороне структуры задержки имеется дополнительный дроссель, который, для простоты, исключен из всех фигур, демонстрирующих хронирование импульсов сигнала мощности. Каждый блок E-E содержит один элемент задержки; например, E содержит элемент задержки 5 и соответствующий ОСИД 2, тогда как E содержит элемент задержки 5 и соответствующий ОСИД 2. Блоки E-E изображены на диаграммах вдоль оси x, где указана пространственная позиция отдельных блоков E-E в произвольных единицах. На любой стороне, структура задержки оканчивается соответствующим генератором 3a или 3b. С учетом того, что первый импульс сигнала мощности 4a поступает на первый блок E, указанный на левой стороне цепочки блоков E-E, и второй импульс сигнала мощности 4b поступает на пятнадцатый блок E, указанный на правой стороне цепочки блоков E-E, время задержки dt можно задать через t (начальное время второго импульса сигнала мощности 4b) и t (начальное время первого импульса сигнала мощности 4a) следующим образом:
<i>dt=t</i><sub>right</sub><i>-t</i><sub>left</sub>
(Уравнение 3)
Ось y на диаграмме отражает напряжение импульсов сигнала мощности 4a и 4b и напряжение, обусловленное суперпозицией 8 двух импульсов сигнала мощности 4a и 4b, соответственно, которая изображена импульсом 8 суперпозиции на Фиг.2a-2c.
1
15
1
15
1
15
1
15
В общем случае способ гарантирует, что два импульса 4a и 4b генерируются за счет совместной работы блока управления 6 и двух генераторов 3a и 3b. Первый импульс сигнала мощности 4a поступает на цепочку блоков E-E в позиции первого блока E, и второй импульс сигнала мощности 4b поступает на цепочку блоков в позиции пятнадцатого блока E. После подачи двух импульсов сигнала мощности 4a и 4b в цепочку блоков E-E импульсы сигнала 4a и 4b распространяются во встречных направлениях через структуру элементов задержки и проходят вдоль отдельных ОСИД, содержащихся в каждом блоке E-E.
1
15
8
В частности, на Фиг.2a показан первый сценарий работы, в котором временное соотношение между двумя импульсами сигнала 4a и 4b установлено таким образом, что они генерируются в одно и то же время, что указано как t=0 на временной шкале t. Следовательно, время задержки dt равно нулю. Распространение импульсов сигнала мощности 4a и 4b в противоположных направлениях по цепочке блоков E-E приводит к суперпозиции импульсов сигнала мощности 4a и 4b на восьмом блоке E в середине цепочки, что показано в виде импульса 8 суперпозиции. В результате ОСИД номер восемь (8) возбуждается в прямом направлении и излучает свет, поскольку, в позиции перекрытия в цепочке, суммарное значение напряжений двух импульсов сигнала мощности 4a и 4b превышает значение порогового напряжения VF для ОСИД номер восемь (8). Это указано как t=t1 на временной шкале t.
1
15
10
На Фиг.2b показан второй сценарий работы. В момент времени t=0 первый импульс сигнала мощности 4a направляется в цепочку. В этом сценарии левый (первый) импульс сигнала мощности 4a уже распространяется вдоль цепочки блоков E-E до запуска правого (второго) импульса сигнала мощности 4b. В момент времени t=t1 второй импульс сигнала мощности 4b направляется в цепочку. Два распространяющихся импульса сигнала мощности совпадают в момент времени t=t2. Согласно этой установке было выбрано определенное положительное время задержки dt, приводящее к суперпозиции на десятом блоке E. В результате десятый ОСИД переходит в светоизлучающее состояние.
6
1
15
На Фиг.2c показан третий сценарий работы. В отличие от второго сценария работы в момент времени t=0 второй импульс сигнала мощности 4b направляется в цепочку в момент времени t=0. Первый импульс сигнала мощности 4a направляется в цепочку в момент времени t=t1 несколько более поздний в сравнении с t=0. Согласно этой установке было выбрано определенное отрицательное время задержки dt, приводящее к суперпозиции на шестом блоке E. В результате шестой ОСИД переходит в светоизлучающее состояние. В этом сценарии правый (второй) импульс сигнала мощности 4b уже распространяется вдоль цепочки блоков E-E до запуска левого (первого) импульса сигнала мощности 4a.
1
15
Во всех трех сценариях суперпозиция двух импульсов сигнала мощности 4a и 4b приводит к тому, что интенсивность полного сигнала превышает прямое напряжение VF, что позволяет току течь в прямом направлении через ОСИД, где имеет место суперпозиция двух распространяющихся импульсов сигнала мощности 4a и 4b. Для достижения перекрытия импульсов сигнала мощности 4a и 4b в цепочке блоков E-E должно выполняться следующее условие:
<mrow><mrow><mo>|</mo><mrow><mi>d</mi><mi>t</mi></mrow><mo>|</mo></mrow><mo>≤</mo><mi>n</mi><mo>⋅</mo><msub><mi>t</mi><mrow><mi>s</mi><mi>e</mi><mi>q</mi></mrow></msub></mrow>
(Уравнение 4)
sel
sel
seg
где n принимает значения от 1 до 15 в случае данного примера варианта осуществления. Для осуществления правильного хронирования для адресации ОСИД, который нужно зажечь, блок управления 6 применяет нижеследующее уравнение, которое позволяет задавать номер n ОСИД, где имеет место суперпозиция двух импульсов сигнала мощности 4a и 4b, и вычислять необходимое время задержки dt как функцию n и t:
<mrow><msub><mi>t</mi><mrow><mi>d</mi><mi>e</mi><mi>l</mi><mi>a</mi><mi>y</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>2</mn><mo>⋅</mo><msub><mi>n</mi><mrow><mi>s</mi><mi>e</mi><mi>l</mi></mrow></msub><mo>−</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>n</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><msub><mi>t</mi><mrow><mi>s</mi><mi>e</mi><mi>q</mi></mrow></msub></mrow>
(Уравнение 5)
sel
1
n
где n принимает значения от 1 до 15 в случае данного примера варианта осуществления. Уравнение 5 учитывает тот факт, что в структуре задержки, содержащей элементы задержки 5-5 и последний (n+1)-й дроссель L, но лишь n ОСИД 2a-2n, существует n+1 элементов. При этом следует обратить внимание на то, что структура задержки изначально считается симметричной.
1
n
1
n
Для ясности заметим, что суперпозиция импульсов сигнала мощности 4a и 4b на ОСИД 2-2 не приводит к полной диссипации двух импульсов сигнала мощности 4a и 4b. Вследствие нелинейной характеристики ОСИД 2-2 только часть энергии или мощности, сообщаемой импульсами сигнала мощности 4a и 4b, фактически рассеивается. Эта ситуация аналогична клапану, требующему определенного открывающего усилия, чтобы открыться пропускать через себя среду. Среда, вызывающая открытие клапана, не полностью исчезает с той стороны клапана, где давление было высоким, после того как давление снижается при прохождении определенной части или количества среды через открытый клапан. С учетом этой аналогии при работе со схемой 1 рекомендуется принимать меры предосторожности. Во избежание нежелательного и неуправляемого наложения остаточных частей импульсов сигнала мощности 4a и 4b, которые продолжают распространяться после перекрытия друг с другом в позиции ОСИД или нескольких ОСИД, остаточные импульсы сигнала мощности 4a и 4b обуславливают диссипацию на импедансах Z на соответствующем конце структуры задержки. Поэтому рекомендуется обеспечивать определенное время релаксации или восстановления до запуска новых импульсов сигнала мощности 4a и 4b в структуру задержки.
Схема 1 может входить в состав устройства отображения для рекламных или бытовых электронных (CE) устройств и т.п. Например, можно рассматривать цепочку источников света для индикации операции перемотки вперед или назад в устройстве звуковоспроизведения. CE устройство активирует схему 1 и обеспечивает данные, указывающие направление просмотра, в аудиофайле MP3. На основании этих данных указания направления, блок управления 6 управляет хронированием генераторов 3a и 3b, благодаря чему в случае операции перемотки вперед наблюдается световое пятно, распространяющееся слева направо, и в случае операции перемотки назад наблюдается световое пятно, распространяющееся справа налево.
seg
На Фиг.3 показан результат моделирования схемы 1, где всего установлено 32 ОСИД. По оси x отложена позиция ОСИД. По оси y отложен суммарный ток через ОСИД в произвольных единицах. Для осуществления моделирования в модели используются СИД вместо идеальных ОСИД, имеющих только светоизлучающие свойства (и никаких паразитных свойств, например, емкостных и/или индуктивных свойств, которыми обладают реальные ОСИД), которые, по существу, соответствуют свойствам СИД. Для элементов электрической схемы были выбраны следующие значения: L=10 мкГн, C=100 нФ, и диод D, для которого используется модель устройства под называнием “LXK2-PW14” от Philips Lumileds. Это обеспечивает следующие параметры: Z=10 Ом, t = 1 мкс. Два импульса сигнала мощности 4a и 4b имеют прямоугольную форму и длительность импульса 20 мкс и интенсивность сигнала 5 В на протяжении импульса и 0 В до и после импульса. Время роста и спада импульсов сигнала мощности 4a и 4b было выбрано равным 2 нс. Длительность импульса 20 мкс весьма велика, что обеспечивает также продолжительное время суперпозиции импульсов. В результате пространственная протяженность зоны перекрытия импульсов сигнала мощности 4a и 4b выходит за пределы положения единичного СИД, таким образом, охватывая несколько СИД. Следовательно, результирующие токи СИД отчетливо указывают, что выбран не единичный СИД, но несколько близко расположенных СИД излучают свет с разными интенсивностями или яркостями. Однако положение пика тока СИД зависит от выбранного времени задержки dt. Для токов СИД, указанных условными обозначениями 9-14, выбранные времена задержки представлены в нижеследующей таблице:
Условное обозначение
9
10
11
12
13
14
Время задержки
-25 мкс
-5 мкс
0 мкс
10 мкс
20 мкс
25 мкс
С одной стороны, количество СИД, возбуждаемых для излучения света, зависит от выбранной длительности импульса сигнала мощности. Обычно, в силу нелинейных характеристик нагрузочных элементов, не вся энергия, заключенная в импульсах сигнала мощности 4a и 4b, полностью потребляется в одном-единственном СИД, и поэтому некоторая часть импульсов сигнала мощности 4a и 4b распространяется на следующий СИД. В общем случае, чем короче импульсы, тем меньше СИД будет изучать свет. Оптимизировав вышеописанные параметры, можно активировать только один СИД, но, с другой стороны, эта оптимизация зависит также от вольт-амперной характеристики выбранных СИД. Таким образом, аналитическое уравнение не представлено.
Создавая стабильную картину импульсов сигнала мощности с достаточно высокой частотой повторения, например выше 50 Гц, можно генерировать стабильную световую область, проходящую через один СИД или проходящую через совокупность СИД. Изменяя время задержки малыми шагами, можно получить плавное перемещение световой области.
Создавая подходящую последовательность импульсов сигнала мощности с достаточно высокой частотой повторения, можно также последовательно активировать более одной области, например одну за другой. Впечатление, создающееся у человека, наблюдающего СИД, определяется физиологическими свойствами человеческого глаза или обработкой нервных стимулов, вырабатываемых человеческим глазом. В силу медленной реакции человеческого глаза несколько ярких пятен кажутся существующими в одно и то же время. В результате большое количество светящихся областей можно показывать практически одновременно.
Теперь расширим вышеописанную одномерную структуру линии задержки до двухмерной структуры для формирования плоскости задержки, образованной дискретными элементами, которая показана на Фиг.4a и Фиг. 5. Опять же принцип действия объясняется исходя из того, что используются идеальные ОСИД, имеющие только светоизлучающие свойства.
11
nm
На Фиг.4a показана схема 1, которая содержит четыре генератора импульсов, расположенных на каждой стороне и обозначенных 3a_left, 3b_right, 3a_top и 3b_bottom для указания, что двухмерную структуру также можно рассматривать как совокупность n горизонтальных линий распространения, проходящих параллельно слева направо, и совокупность m вертикальных линий распространения, проходящих параллельно сверху вниз в плоскости чертежа. Каждый генератор 3a_left, 3b_right, 3a_top и 3b_bottom соединен через соответствующую цепь связи 24, 25, 26 и 27 с внутренней структурой схемы 1, которая имеет n Ч m идентичных блоков указанных условными обозначениями E-E. Числа, следующие за символом “E”, указывают позицию в дискретной системе координат посредством индексов “n” и “m”.
11
nm
nm
nm
nm
1
nm
nm
nm
nm
11
23
В центре каждого пересечения одной из горизонтальных линий задержки с одной из вертикальных линий задержки находится в одном из идентичных блоков E-E, из которых блок E, расположенный в нижней правой части плоскости задержки, подробно показан на Фиг.4b. Он содержит конденсатор C, эквивалентный конденсатору C, показанному на Фиг.1, и ОСИД 2, эквивалентный, например, диоду 2, показанному на Фиг.1. Кроме того, показаны четыре дросселя L_left, L_right, L_top и L_bottom. Фактически, комбинация каждого из этих дросселей с соответствующими дросселями соседних блоков или с дросселями соседней цепи связи образует дроссель, эквивалентный дросселю L, показанному на Фиг.1. Разделение дросселя L на левую, правую, верхнюю и нижнюю части служит только для пояснения, но в фактической реализации будет присутствовать только объединенный дроссель L. Это обстоятельство отражено на Фиг.5, где подробно показана верхняя левая часть схемы. Края блоков E-E изображены таким образом, что дроссели L делятся на две (идентичные) части. Также детально показана часть цепей связи 24 и 26.
11
nm
11
12
13
21
Для ясности заметим, что элементы цепей связи также дублируются в соответствии с числом n или m, в зависимости от обстоятельств. Цепи связи 24-27 фактически являются расширениями краевых элементов матрицы E-E, например E, E, E, E и т.д., содержащих, например, компоненты элементов задержки и некоторые резисторы, но не должны иметь светоизлучающей области ОСИД. Цепи связи необходимы для минимизации побочных эффектов, например для предотвращения закорачивания импульсов сигнала мощности, выводимых, например, из вертикальных генераторов 3a_top и 3b_bottom через общие соединения с горизонтальными генераторами 3a_left и 3b_right, и наоборот. С учетом того, что импульс сигнала мощности поступает во все линии распространения, проходящие параллельно друг другу, индуктивные связи в точках пересечения с ортогональными линиями распространения не влияют на распространение импульсов в первом упомянутом измерении, и наоборот. Это, в основном, объясняется тем фактом, что импульсы сигнала мощности возникают в одно и то же время и в одних и тех же позициях вдоль параллельных линий распространения. Это также является основным соображением для расширения одномерной структуры до двухмерной структуры.
По аналогии с вышеописанными вариантами осуществления двухмерный вариант осуществления также позволяет создавать световые эффекты посредством хронирования формирования отдельных импульсов сигнала мощности, которые в данном случае обозначены 4a_left, 4b_right, 4a_top и 4b_bottom. Некоторые модели элемента двухмерной матрицы (11·11) согласно варианту осуществления схемы 1 показаны на Фиг.6a-6d, где области высокой яркости обозначены B, области низкой яркости обозначены D и области промежуточной яркости обозначены M. Однако основной принцип действия такой же, как в одномерном случае, но с двухмерным визуальным эффектом. Применение, например, только импульсов сигнала мощности 4a_left и 4b_right с надлежащим хронированием приводит к образованию светового пятна, удлиненного в вертикальном направлении, как показано на Фиг.9d. Без каких-либо краевых эффектов, это будет законченная вертикальная линия. Применение только импульсов сигнала мощности 4a_top и 4b_bottom с надлежащим хронированием приводит к образованию светового пятна, удлиненного по горизонтали. Применение более двух импульсов сигнала мощности 4a_top, 4b_bottom, 4a_left и 4b_right, например трех или всех четырех из них, с надлежащим хронированием и сниженной амплитудой в сравнении с применением только двух из них приводит к активации одной точки, как показано на Фиг.9a и 9b. Для Фиг.9a и 9b использовались разные параметры хронирования, т.е. разные времена задержки. В результате наибольшая яркость появляется в разных позициях. Генерация импульсов сигнала мощности 4a_left и 4b_right с положительной амплитудой, каковые импульсы распространяются в направлении слева направо без дополнительных импульсов сигнала мощности, совпадающих с только что сгенерированными, приводит только к вертикально освещенной линии ОСИД. Однако, когда дополнительные импульсы сигнала мощности 4a_top и 4b_bottom с отрицательной амплитудой генерируются и распространяются в направлении сверху вниз, возникает разрыв в вертикальной линии, и его позиция определяется в соответствии с применяемым хронированием. Других эффектов можно достигать, затемняя или освобождая определенную область или пятно. Схему 1 также можно использовать для реализации устройства подсветки ЖКД, подавая напряжение смещения и все четыре импульса сигнала мощности 4a_left, 4b_right, 4a_top и 4b_bottom. В случае конструктивной суперпозиции можно добиться локального повышения яркости. В случае деструктивной суперпозиции, можно добиться локального затемнения посредством устройства подсветки ЖКД.
В любом случае, обеспечение одного набора импульсов сигнала мощности будет приводить к одному световому эффекту. Применение последовательности импульсов сигнала мощности, имеющих одинаковое относительное хронирование, будет приводить к последовательности световых эффектов в одной и той же позиции, которые могут сохраняться как постоянный световой эффект (в силу медленной реакции человеческого глаза), если частота повторения последовательности достаточно велика.
Применение последовательности импульсов сигнала мощности и изменение относительного хронирования на протяжении последовательности будет приводить к световым эффектам в различных позициях. При соответствующем изменении активированной позиции, последовательность световых эффектов в различных позициях может восприниматься как перемещение светового эффекта. Таким образом, можно создавать перемещение светового эффекта, указывающее, например, предлагаемое направление движения, для использования в качестве светового указателя.
11
nm
После вышеприведенного описания принципа действия посредством эквивалентных схем с использованием дискретных дросселей, конденсаторов и идеальных ОСИД, описание изобретения теперь выйдет за рамки дискретных структур и перейдет в область частично непрерывных или непрерывных структур, где применяется вышеописанный принцип действия изобретения. Модификация известного ОСИД 28, показанного на Фиг.7, осуществляет эту трансформацию в непрерывную структуру. В отличие от СИД, которые имеют дискретную пятнообразную светоизлучающую структуру, ОСИД 28 реализует поверхностнообразную светоизлучающую структуру. С учетом конструкции ОСИД они пригодны для реализации непрерывной версии n·m дискретной версии, поскольку содержат почти все компоненты массива блоков E-E, показанного на Фиг.4a, в своей внутренней планарной структуре.
На основании известной структуры традиционного ОСИД 28 и его внутренних свойств (квазинепрерывного светового излучения и квазинепрерывного конденсатора) легко трансформировать дискретное описание схемы 1 (за исключением генераторов) в описание на основе конечных элементов планарной квазинепрерывной структуры ОСИД 28. Помимо уже существующего квазинепрерывного конденсатора добавляется признак пропуска индуктивного поведения для реализации структуры задержки внутри ОСИД 28.
В одном варианте осуществления это достигается добавлением индуктивного слоя, как показано для ОСИД 35, отвечающего изобретению, на Фиг.8. Для ясности заметим, что генераторы для генерации импульсов сигнала мощности опущены в нижеследующих чертежах для сосредоточения внимания только на структурных усовершенствованиях или модификациях ОСИД 35. Генераторы для генерации импульсов сигнала мощности, а также цепи связи, упомянутые в вышеописанных вариантах осуществления, могут содержаться в конструкции такого ОСИД 35 для создания интегральной конструкции. Генератор и цепь связи также может располагаться отдельно от ОСИД для реализации смешанной конструкции. Эти и другие вариации проектных решений должны содержаться в концепции этого изобретения.
Согласно Фиг.8 ОСИД 35, отвечающий изобретению, содержит конкретную структуру выводов. Здесь показаны анодный соединитель 33 и четыре (4) катодных соединителя 32_left, 32_right, 32_top и 32 _bottom на любой стороне (см. также вид сверху на Фиг.9). Анодный соединитель 33 гладко проходит в анодный слой 33a, образуя совместно с ним прямоугольную структуру. Катодные соединители 32_left, 32_right, 32_top и 32_bottom, в основном, также гладко проходят в катодный слой 32a, но каждый катодный соединитель 32_left, 32_right, 32_top и 32_bottom имеет прямоугольную форму, выходя наружу из катодного слоя 32a. Кроме того, слой 36, имеющий индуктивные свойства, который в данном случае является ферромагнитным слоем 36, покрывает катодный слой 32a. В этом варианте осуществления предусмотрен общий анодный слой 33a. Однако предусмотрено четыре катодных соединителя 32 (32_left, 32_right, 32_top, 32_bottom), каждый из которых располагается на одной из сторон ОСИД 35, благодаря чему по аналогии с Фиг.4a отдельные генераторы 3a_left, 3b_right, 3a_top и 3b_bottom могут соединяться между собой. В других вариантах осуществления возможно либо более четырех (>4), либо менее четырех (<4) катодных соединителей 32_left, 32_right, 32_top и 32_bottom. Кроме того, положение катодных соединителей 32_left, 32_right, 32_top и 32_bottom может варьироваться по мере необходимости без отхода от объема изобретения. Также можно не использовать общий опорный потенциал, но также структурировать его. На Фиг.9 схематически показан ОСИД 35, часть оболочки 31 которого удалена. Поэтому вид направлен внутрь открытого ОСИД 35. Направление светового излучения располагается в плоскости чертежа. В четырех углах части герметичной оболочки 31 все еще видны. Ферромагнитный слой 36 виден наверху открытого ОСИД 35. Исключительно в иллюстративных целях дискретные дроссели L символически изображены в виде прямоугольной структуры на поверхности ферромагнитного слоя 36 для связывания функции ферромагнитного слоя 36 с дросселями L при объяснении принципа действия изобретения, на основании одномерных и двухмерных дискретных элементов. Ферромагнитный слой 36 находится рядом с катодным слоем 32a. Ферромагнитные слои 36 можно выбирать из материала, имеющего определенные оптические свойства, т.е. свойства отражения света, отражения света только в определенном диапазоне длины волны, пропускания света и т.д. Ферромагнитный слой 36, или, более общо, структура для реализации индуктивного свойства, может, например, наклеиваться на слоистую структуру ОСИД 35 или запрессовываться в ОСИД 35 посредством оболочки 31. Оболочка 31 также может быть выполнена из ферромагнитного материала.
Согласно дополнительному варианту осуществления исключение дополнительного ферромагнитного слоя 36, но использование вместо него электродных соединителей 32, 32a и 33, 33a также может реализовать индуктивное поведение при условии, что электродные соединители 32, 32a и 33, 33a позволяют реализовать индуктивность, имеющую достаточное значение. Кроме того, электроды 32a и 33a по отдельности или в сочетании с электродными соединителями 32 и 33 или в сочетании с ферромагнитным слоем 36 могут обеспечивать структуру задержки. Согласно дополнительным вариантам осуществления индуктивное поведение можно регулировать по мере необходимости, добавляя катушки или используя катушки в сочетании с ферромагнитным слоем 36. Вместо обеспечения какого-либо однородного ферромагнитного слоя 36, может быть предпочтительным конструировать структурированный слой. Структурирование ферромагнитного слоя 36 позволяет снизить вихревые токи в этом слое 36, и можно конструировать сегментированные ОСИД.
В другом варианте осуществления прозрачный ферромагнитный слой, наложенный на анодный слой 33a, также может обеспечивать индуктивную функцию ферромагнитного слоя 36 в контексте использования анодного слоя 33a для реализации индуктивной функции ОСИД 35.
На Фиг.10 показан дополнительный вариант осуществления, содержащий структурированный или сегментированный анодный слой 33a, тогда как катодный слой 32a обеспечен в виде плоскостного блока с общим соединителем 32. Например, печатные катушки L можно использовать для реализации структурированного или сегментированного анодного слоя 33a. На Фиг.11 показан схематический вид сверху примера часть такого структурированного анодного слоя 33a. Это позволяет создавать пиксельную сегментацию, а также произвольные формы, например сердца или стрелы, как показано на Фиг.10. Возможны и другие заранее определенные символы.
Согласно дополнительному варианту осуществления можно также устанавливать индуктивную функцию на катодном слое 32a, а также на анодном слое 33a в одной конструкции. Таким образом, печатные катушки с некоторым ферромагнитным слоем можно устанавливать на/в обоих слоях 32a и 33a. Обеспечив такую конструкцию, можно добиться относительно высокого значения индуктивности на единицу площади (или длины), благодаря чему распространение сигнала мощности замедляется в сравнении с более низкими значениями индуктивности.
Различные варианты осуществления реализации структуры задержки в ОСИД 35 обеспечивают способ эксплуатации ОСИД 35, отвечающий изобретению. Он содержит этапы приема, со ссылкой на опорный потенциал по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности 4a_left, 4b_right, 4a_top, 4b_bottom, причем по меньшей мере два импульса сигнала мощности 4a_left, 4b_right, 4a_top, 4b_bottom имеют временное соотношение друг с другом и такую интенсивность сигнала, при которой часть светоизлучающей структуры получает питание или возбуждается соответственно, когда импульсы сигнала мощности 4a_left, 4b_right, 4a_top, 4b_bottom совпадают на части светоизлучающей структуры; подачи по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности 4a_left, 4b_right, 4a_top, 4b_bottom в структуру задержки ОСИД в разных позициях структуры задержки; задержки распространения по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности 4a_left, 4b_right, 4a_top, 4b_bottom в структуре задержки; и подачи питания или возбуждения части светоизлучающей структуры за счет совпадения по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности 4a_left, 4b_right, 4a_top, 4b_bottom на части светоизлучающей структуры.
Этап приема осуществляется посредством совокупности катодных соединителей 32 или анодных соединителей 33 в зависимости от обстоятельств, причем каждый соединитель 32 или 33 назначается отдельным импульсом сигнала мощности 4a_left, 4b_right, 4a_top и 4b_bottom.
В контексте способа этап внесения задержки осуществляется с помощью емкостного элемента, реализованного посредством светоизлучающей структуры (однородной или сегментированной) ОСИД 35.
Кроме того, этап внесения задержки осуществляется с помощью индуктивного элемента, реализованного согласно дискретному или квазинепрерывному варианту осуществления, что было подробно объяснено выше.
Моделирование ОСИД, отвечающего изобретению, в конечном итоге приводит к результатам, аналогичным тем, которые представлены на Фиг. 6a-6d, где показаны разные результирующие распределения интенсивности света в зависимости от разных амплитуд импульсов сигнала мощности и настроек задержки. Согласно первоначальному объяснению ОСИД демонстрирует некоторые ошибки распределения тока, приводящие к снижению яркости в центре ОСИД. Таким образом, можно выбирать надлежащую установку параметров для компенсации этого снижения. Концепция этой компенсации задана результатом, показанным на Фиг.6a. Объединение сигнала постоянного тока в течение заданного периода, например, имеющего длительность 90% времени, с цепочками импульсов сигнала мощности в течение оставшихся 10% времени позволяет компенсировать эти ошибки распределения тока. Это фактически приводит к суперпозиции пониженного распределения яркости на основе сигнала постоянного тока с распределением яркости, созданным посредством хронированных импульсов сигнала мощности, например, показанных на Фиг.6a.
Хотя в вышеописанном варианте осуществления присутствуют два генератора сигнала, заметим, что можно использовать только один генератор сигнала для генерации по меньшей мере двух импульсов сигнала мощности 4a и 4b, распространяющихся вдоль структуры цепочки. Согласно этому второму варианту осуществления импульсы сигнала мощности могут поступать в ОСИД, например, на его левой стороне и отражаться посредством короткозамкнутой правой стороны. Такой второй вариант осуществления и его принцип работы будет объяснен ниже со ссылкой на Фиг.12a,где показана дискретная схема 1, поясняющая принцип действия лишь в общих чертах. В сравнении с вариантом осуществления дискретной схемы 1, показанной на Фиг.1, второй генератор 3b заменен, например, проводом 15, который закорачивает крайний правый конец линии распространения, что приводит к несогласованному окончанию. В результате импульсы сигнала мощности отражаются в этой позиции со сменой полярности. С учетом этого обстоятельства первый генератор 3a имеет конкретную конструкцию, показанную на Фиг.12b. На фигуре показаны источник 3c сигнала, структура 3d мостового инвертора на МОП-транзисторах, которая содержит четыре (4) n-канальных МОП-транзистора M1-M4, и сопротивление 3e источника, который для обеспечения условий согласования предназначен иметь импеданс Z, имеющий то же значение, что и импеданс Z линии распространения. Эта конструкция позволяет генерировать импульсы сигнала мощности 4a и 4b, имеющие положительную полярность, а также отрицательную полярность. Другие реализации конструкции также могут обеспечивать решение для генерации биполярных импульсов сигнала мощности.
Теперь опишем принцип действия второго варианта осуществления. В момент времени t=0 первый импульс сигнала мощности 4a, имеющий отрицательную полярность, генерируется с интенсивностью сигнала-0,75 VF. В случае резистивного импеданса источника напряжение на разомкнутом контуре идеального генератора задается равным 2 (-0,75 VF)=-1,5 VF. Первый импульс сигнала мощности 4a, сгенерированный таким образом, распространяется вдоль линии распространения, и ОСИД не получают питание вследствие отрицательной полярности. В момент времени t=t1 первый импульс сигнала мощности 4a достигает конца линии распространения, где испытывает отражение. Вследствие смены направления распространения отраженный первый импульс сигнала мощности 4a теперь обозначается как второй импульс сигнала мощности 4b и распространяется вдоль линии распространения с положительной полярностью и интенсивностью сигнала 0,75 VF в направлении обратно к первому генератору 3a импульсов. Это аналогично первому варианту осуществления, где предусмотрен второй генератор 3b импульсов для генерации второго импульса сигнала мощности 4b. С учетом этой интенсивности сигнала второго импульса сигнала мощности 4b ни один из ОСИД по-прежнему не получает питания. Без какой-либо суперпозиции с другим импульсом сигнала мощности второй импульс сигнала мощности 4b будет просто распространяться вдоль линии распространения и рассеиваться на сопротивлении 3e источника. Теперь предположим, что в момент времени t=t2 генерируется дополнительный (свежий) первый импульс сигнала мощности 4a, имеющий положительную полярность и интенсивность сигнала 0,75 VF, а также, что этот дополнительный первый импульс сигнала мощности 4a не запитывает ни один из ОСИД, распространяясь вдоль линии распространения. В момент времени t=t3 два импульса сигнала мощности 4a и 4b конструктивно перекрываются, образуя импульс 8, имеющий интенсивность сигнала 1,5 VF в отсутствие каких-либо ОСИД, как описано выше. При наличии ОСИД, напряжение V усекается (не показано на Фиг.5a) на определенном уровне, и по меньшей мере часть энергии сигнала поступает на один или несколько ОСИД, находящихся в этой позиции. В общем случае позиция перекрытия определяется временем задержки dt между двумя импульсами сигнала мощности 4a и 4b. Оно определяется как разность между начальным временем импульса t2 (положительного) дополнительного первого импульса сигнала мощности 4a и начальным временем импульса (отрицательного) первого импульса сигнала мощности 4a. Поскольку (отрицательный) первый импульс сигнала мощности 4a генерируется в момент времени t=0 время задержки dt равно t2 (dt=t2). Если, например, необходимо запитать ОСИД вблизи крайнего правого конца, (положительный) второй импульс сигнала мощности 4b нужно сгенерировать до отражения (отрицательного) первого импульса сигнала мощности 4a, следовательно, хронирование нужно установить как t2<t1. Общее условие хронирования, обеспечивающее конструктивное перекрытие импульсов, задается нижеследующим уравнением:
<i>0≤dt≤n×t</i><sub>seq</sub>
(Уравнение 6)
seg
seg
В противном случае два импульса сигнала мощности 4a и 4b разминутся. В реалистичном сценарии описанная здесь теоретическая модель нуждается в адаптации, если длительность импульса превышает n·t, поскольку в данной модели предполагается, что длительность импульса меньше n·t. Кроме того, согласно данной модели подача питания на последний (n-й) ОСИД дает время задержки dt=0, следовательно, не будет генерироваться никакого импульса. В реалистичном сценарии адресация последнего ОСИД также может быть затруднена. Однако применение пустого сегмента или элемента задержки, например без какого-либо ОСИД, может решить эту проблему.
sel
По аналогии с первым вариантом осуществления необходимое время задержки dt можно вычислить на основании позиции пика светимости на конкретном ОСИД номер n:
<i>t</i><sub>delay</sub><i>=(n-n</i><sub>sel</sub><i>)2t</i><sub>seq</sub>
(Уравнение 7)
6
6
1
15
Как отмечено в связи с первым вариантом осуществления, длительность импульса определяет количество активных ОСИД и их яркость. На Фиг.13a показана схема работы посредством распространяющихся импульсов сигнала мощности 4a и 4b, которые перекрываются с образованием импульса 8 на конкретном элементе (в данном случае на блоке E) после отражения (отрицательного) первого импульса сигнала мощности 4a на конце линии распространения. Эта схема работы отражает вышеописанное хронирование. Временная шкала t, проходящая сверху вниз, показана в левой стороне диаграмм хронирования. В момент времени t=0 запускается первый импульс сигнала мощности 4a. В момент времени t=t1 он отражается с положительной полярностью на конце линии распространения и теперь называется вторым импульсом сигнала мощности 4b. В момент времени t=t2 запускается (положительный) дополнительный первый сигнал импульс 4a. В момент времени t=t3 два импульса 4a и 4b перекрываются. Суперпозиция происходит в положении блока E. Для ясности первый генератор 3a, блоки E-E и провод 15, образующий конец линии распространения, показаны в верхней части Фиг.13a очень схематично и, в действительности, соединены друг с другом, как подробно показано на Фиг.12a.
delay
Аналогично Фиг.3 на Фиг.13b показаны результаты моделирования для схемы 1, показанной на Фиг.12aи 12b. Параметры, применяемые в этой модели, идентичны параметрам, применяемым в модели, описанной со ссылкой на первый вариант осуществления. Для токов ОСИД, указанных условными обозначениями 16-18, времена задержки t представлены в нижеследующей таблице:
Условное обозначение
16
17
18
Время задержки
10 мкс
30 мкс
55 мкс
Заметим, что пиковый ток для тока 17 ОСИД должен возникать в точности в позиции ОСИД номер восемнадцать (18). Однако в модельном результате наблюдается небольшое отклонение от желаемого результата. Ввиду обстоятельств, связанных с моделированием схемы 1, коррекция времени задержки dt на минус две (-2) мкс в данном случае выглядит приемлемой.
Кроме того, как уже было упомянуто, часть энергии импульса сигнала мощности рассеивается, и часть ее продолжает распространяться вдоль линии распространения. Эта дополнительная распространяющаяся энергия может приводить к нежелательной подаче питания или адресации ОСИД, если другой импульс сигнала мощности запускается слишком рано. С учетом этой неидеальной диссипации может случиться так, что, например, дополнительный первый импульс сигнала мощности 4a (или, точнее, его нерассеянная часть) продолжает распространяться к концу линии распространения, где он отражается с отрицательной полярностью и распространяется к генератору 3a. Если дополнительный отрицательный импульс будет сгенерирован слишком рано, например до того, как отраженная часть дополнительного первого импульса сигнала мощности 4a достигнет генератора 3a и рассеется на сопротивлении 3e источника, это может привести к конструктивному перекрытию двух отрицательных импульсов. В силу ограничений по отрицательному смещению для используемых ОСИД, это может приводить к трудностям. Таким образом, предлагается начинать новую последовательность сигнала только по истечении определенного промежутка времени (времени релаксации), заданного нижеследующим уравнением. После этого можно безопасно начинать новый цикл импульса сигнала мощности:
<mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><mi>t</mi><mn>2</mn><mo>+</mo><mn>2</mn><mi>n</mi><mo>⋅</mo><msub><mi>t</mi><mrow><mi>s</mi><mi>e</mi><mi>q</mi></mrow></msub></mrow>
(Уравнение 8)
Эта конструкция не требует никаких дополнительных проводов или кабелей для соединения первого конца линии распространения со вторым концом линии распространения для передачи сигналов управления или обеспечения сетевого подключения или подключения к источнику питания для второго генератора. Таким образом, эта конструкция с питанием от одного генератора весьма пригодна для реализации протяженных источников света, например трубок/реек ОСИД, демонстрирующих, например, распространяющееся световое пятно или световую полоску.
В дополнительном варианте осуществления генератор 3a или генераторы 3a и 3b могут предназначаться для генерации отрицательного напряжения смещения в пределах напряжения пробоя ОСИД, применяемых в схеме 1. Это решение допускает генерацию более высоких амплитуд импульсов сигнала мощности и запуск их в линию распространения для достижения более высокой яркости для выбранного ОСИД без случайной подачи питания на дополнительные (соседние) ОСИД, как описано в вышеприведенных вариантах осуществления.
В отличие от варианта осуществления, где используется отрицательное напряжение смещения, возможно проектное решение с использованием положительного напряжения смещения. В предпочтительном варианте осуществления положительное напряжение смещения можно выбрать чуть ниже прямого напряжения ОСИД. Эта конструкция позволяет использовать относительно низкие амплитуды импульсов сигнала мощности, генерируемых генератором(ами) 3a (и 3b). Это повысит эффективность, поскольку через согласующий импеданс потребуется запускать в линию распространения только импульс сигнала мощности 4a (и 4b) с малой амплитудой. Однако для правильной работы это проектное решение требует относительно низких индуктивностей L.
10
11
1
30
19
20
1
10
11
19
20
30
В дополнительном варианте осуществления импульсы сигнала мощности поступают не только в структуру задержки на внешних краях ОСИД, но также могут поступать в конкретных позициях в структуре ОСИД. Этого можно добиться, соединив часть электродных соединителей, например, посредством миниатюрных (прозрачных) проводов или проводников с внутренней частью структуры задержки. С этой целью также предусмотрен дополнительный соединительный слой. Альтернативно часть (или область) электродного слоя можно использовать для соединения внутренней части структуры задержки с соединителем. Принцип действия такого варианта осуществления поясняется со ссылкой на Фиг.14 применительно к одномерной структуре задержки. Поясняется подача импульсов сигнала мощности не только от внешних границ, например левого и правого конца линии задержки, но также из позиций в линии задержки. Опять же предполагается, что используются идеальные ОСИД, имеющие только светоизлучающие свойства. Концепция, показанная на Фиг.14, содержит третий генератор 19 помимо компонентов, уже описанных со ссылкой на Фиг.1. Генератор 19 предназначен вырабатывать третий импульс сигнала мощности 4c. Он соединен с дополнительным согласующим импедансом 20, который должен быть вдвое меньше характеристического импеданса Z линии распространения. С дополнительным согласующим импедансом 20 соединена структура наподобие элементов задержки, которая содержит дроссель 21, конденсатор 22 и переключатель 23. Переключатель 23 соединен с линией распространения в положении одного из ОСИД. В данном случае он соединен с ОСИД номер десять (10). Для обеспечения конкретного варианта подачи сигнала мощности номинал дросселя 21 должен быть вдвое меньше номиналов дросселей L линии распространения, и номинал конденсатора 22 должен быть вдвое больше номиналов конденсаторов C линии распространения. Переключатель 23 предусмотрен либо для подключения элементов 19-22 к линии распространения, либо для полного их отключения от нее. Конструкция позволяет вводить дополнительные импульсы сигнала мощности 4c между десятым (10-м) блоком E и одиннадцатым (11-м) блоком E линии задержки, чтобы введенные дополнительные импульсы сигнала мощности 4c могли распространяться в обоих направлениях вдоль линии распространения. В реальном приложении, которое может содержать, 30 блоков E-E, дополнительно может существовать группа элементов 19-23, подключенных между девятнадцатым (19-м) блоком E и двадцатым (20-м) блоком E. Это позволяет задавать три секции линии задержки, например E-E, E-E и E-E. В зависимости от того, на какой ОСИД нужно подать питание, для поддержки этого можно использовать два дополнительных генератора мощности 19, поскольку это лучше всего подходит. Если, например, нужно подать питание на ОСИД номер пять (5), предпочтительно использовать первый генератор 3a в сочетании с дополнительным третьим генератором 19, подключенным на ОСИД номер десять (10). Это может приводить к лучшему результату, поскольку в противном случае второй импульс сигнала мощности 4b, запущенный из второго генератора 3b, понадобится пройти относительно большое расстояние, чтобы достичь ОСИД номер пять (5), что создает опасность ухудшения вследствие неидеальных характеристик компонентов линии распространения. В общем случае может быть предпочтительным использовать те генераторы или комбинацию генераторов 3a, 3b или 19, которые подключены ближе всех к ОСИД, выбранному для подачи питания. Хотя в вышеописанных вариантах осуществления упомянуты два дополнительных генератора 19, заметим, что можно применять любое другое количество. Кроме того, можно, по мере необходимости, выбирать различные точки ввода для подачи дополнительных импульсов сигнала мощности 4c, генерируемых дополнительным генератором или генераторами 19. Например, третий генератор со схемой сопряжения можно подключить к нескольким переключателям 23, которые подают импульс сигнала мощности на несколько портов ввода. Однако генератор 3a или 3b также можно использовать совместно с дополнительными переключателями и, при необходимости, с дополнительной схемой сопряжения вместо третьего генератора сигнала мощности 19. Принцип подачи импульсов сигнала мощности в конкретную позицию внутри линии задержки, как описано выше, также можно использовать для многомерных структур, например для плоскости задержки внутри ОСИД. Опять же нужно выбирать подходящие значения для согласующих импедансов 2.
ОСИД, отвечающий изобретению, помимо прочего, обычно используется в области общего освещения или, в частности, в области локального высвечивания в приложениях световой сигнализации или подсветки в автомобилях, общих темах создания декоративных эффектов, а также в области световых указателей. В зависимости от гранулярности (разрешения), которое можно реализовать либо посредством хронирования импульсов сигнала мощности, либо посредством сегментации, даже приложения, связанные с отображением, можно реализовать с помощью ОСИД, отвечающего изобретению.
Изобретение было проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в вышеприведенном описании в порядке неограничительного примера и не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления.
Например, изобретение можно использовать в варианте осуществления, где концепция изобретения применяется в бытовых электронных устройствах или других устройствах отображения. Блок управления 6 может действовать совместно с центральным процессором соответствующего устройства для приема сигналов управления или команд, интерпретируемых блоком управления 6. Блок управления 6 может управлять позицией светоизлучающей области в светоизлучающей структуре ОСИД для освещения в соответствии с вышеприведенным описанием, но он может дополнительно управлять частотой, а также интенсивностью освещения. С этой целью также можно варьировать частоту выбора отдельных областей ОСИД, а также форму или длительность отдельных импульсов сигнала мощности 4a и 4b. В некоторых вариантах осуществления можно использовать даже полностью прозрачные структуры ОСИД, которые создают впечатления, что стеклянное окно излучает свет, когда ОСИД включен.
Следует понимать, что примеры работы, представленные в первоначальном объяснении принципа действия и не упомянутые явным образом в связи с ОСИД 35, отвечающим изобретению, также следует рассматривать как раскрытые в контексте ОСИД 35. Кроме того, отдельные конструкции, накладываемые на одну из сторон ОСИД 35 (соответствующий электрод), также можно накладывать на другую сторону, в зависимости от обстоятельств. Хотя использование различных материалов для электродных соединителей и электродов не раскрыто в явном виде для реализации структуры задержки, можно считать, что оно находится в объеме настоящего изобретения. Направление излучения света также может быть проектным решением, которое не отступает от раскрытой концепции ОСИД, отвечающего изобретению.
Специалисты в данной области техники могут предложить другие разновидности раскрытых вариантов осуществления заявленного изобретения, изучив чертежи, описание изобретения и формулу изобретения. В формуле изобретения использование глагола "содержать" и его производных не исключает наличия элементов или этапов, отличных от указанных в формуле изобретения, и употребление существительных в единственном числе не исключает наличия совокупности указанных предметов. Единый процессор или другой блок может выполнять функции нескольких элементов, упомянутых в формуле изобретения. Лишь тот факт, что определенные меры упомянуты во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает, что нельзя выгодно использовать комбинацию этих мер. Любые условные обозначения в формуле изобретения не следует рассматривать в плане ограничения объема.