мент (либо фотоприемный элемент) и биполярный (либо полевой) транзистор, полученные в рамках одного технологического процесса на одной подложке [132"]. Использование таких интегральных -приборов даже в простейшем виде позволяет существенно расши-ршь его функциональные возможности.

Основные результаты, полученные ж настоящему времени, относятся к твердым растворам в системах AljcGai-jcAs и Ini-xGaxPi-zAsz/InP. С точки зрения обеспечения электрической развязки излучающего и управляющего элементов принципиаль-:ное значение приобретает разработка технологии получения эпитаксиальных структур на полуизолирующем GaAs или 1пР. Как отмечалось в [84], биполярные транзисторы на гетероструктур ах обладают рядом преимуществ перед транзисторами на гомопере-ходах. Наиболее существенный из них - большой коэффициент инжекции из эмиттера. Поскольку эмиттером в рассматриваемом случае служит область структуры с большей шириной запрещенной зоны, .коэффициент инжекции практически не зависит от уровня легирования эмиттера и базы. Благодаря этому, увеличивая уровень легирования базы, можно добиться заметного уменьшения ее сопротивление растекания. В то же время уменншение уровня легирования эмиттера позволяет уменьшать емкость перехода, что существенно улучшает частотные характеристики транзистора.

Следует отметить, что полученные результаты относятся к при-.борам, предназначенным для применения в волоконно-оптических линиях связи. В то же время, по-видимому, нет принципиальных трудностей для реализации аналогичного типа приборов применительно к ПЗСИ. Сказанное позволяет прогнозировать создание, монолитных программируемых полупроводниковых индикаторов, которые наряду с расширением функциональных возможностей полупроводниковых дисплеев позволят, например, существенно упростить процедуру контроля функционирования УМ, поскольку в качестве индикаторов состояния различных блоков схемы могут быть использованы тестовые светоизлучающие элементы, выполненные также в едином технологическом процессе.

Альтернативный путь решения проблемы создания твердотель-ного экрана большой площади, совмещенного со схемами управления, проанализирован в работе [198]. Предлагаемый подход исходит из необходимости разработки технологии, позволяющей за единый цикл изготавливать несколько типов физически и функционально различных сред с реализацией 10... 10" каналов связи. Основное отличие такой технологии состоит в том, что управляющие элементы формируются в нанесенном на подложку поликремнии. Пространственное совмещение управляющей и информационной сред делает возможным построение экрана мозаичного типа; при этом схема формирования управляющего сигнала должна обеспечивать не только преобразование информационного сигнала, но и его хранение в течение длительности одного кадра. Наличие •большой площади допускает многократное резервирование для •обеспечения высокой надежности. Экспериментальные исследова-202

ния показали, что требованиям создания «электронного обрамления» полупроводникового экрана наиболее удовлетворяет метод химического осаждения поликремния (пиролиз SiH4 и восстановление SiCU) на подложку из АЬОз и Si и- и р-типа, а также на пластины и пленки из Si02. При этом получены пленки поликремния площадью 100 см с параметрами, позволяющими воспроизводимо создавать тонкопленочные активные элементы для схем управления (диоды и полевые транзисторы) с высокими эксплуатационными характеристиками.

9.4. ОПТИМИЗАЦИЯ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЗСИ В СИСТЕМАХ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

При разработке системы отображения информации помимо параметров и характеристик ПЗСИ необходимо учитывать ее условия эксплуатации, т. е. встают задачи объективной оценки эргономических характеристик ПЗСИ в условиях фоновой засветки различной интенсивности и спектрального состава, а также определения способов улучшения этих характеристик в системах отображения информации.

Для качества визуального отображения информации с .использованием ПЗСИ принципиальное значение приобретает инженерно-психологическая оценка приборов, основанная на конкретных экспериментах.

В качестве параметра, характеризующего восприятие человеком отображаемой информации, обычно используют латентный период речевой реакции tp, под которым подразумевается интервал времени между моментом предъявления информации и началом речевой реакции [8]. Многочисленными экспериментами установлено, что предшествующий появлению ошибок в считывании информации рост латентного периода речевой реакции свидетельствует о возникающих у оператора затруднениях в процессе опознания символа. Можно считать, что уровни внешней освещенности, при которых сохраняются минимальные значения р, будут вызывать наименьшее утомление оператора при работе с данными индикаторами.

В результате инженерно-психологических экспериментов, проведенных в работе [8], было установлено, что для всех типов исследованных знакосинтезирующих индикаторов (ПЗСИ, ЖКИ, ВЛИ, ВНИ, ЭЛИ) характерно возрастание допустимой освещенности при возрастании углового размера знака. То что для ПЗСИ Es>W лк подтверждает результаты проведенного в гл. 1 анализа.

Латентное время речевой реакции tp при варьировании уровня внешней освещенности остается практически неизменным на уровне нескольких десятых секунды с отчетливой тенденцией к увеличению при £,>10* лк.

В процессе экспериментов была установлена четкая взаимная Корреляция между уровнями освещенности Esi и Es2, сОответству-

ющпми началу возрастания tp и убывания вероятности безошибочного считывания информации. При этом во всех случаях Esi>Esi. Указанное обстоятельство позволяет сделать вывод о том, что обеспечение условий, при которых сохраняется минимальное значение tp, делает наиболее комфортной работу оператора.

В процессе экспериментов было установлено, что при обеспечении необходимой контрастности изображения чем меньше яркость свечения ЗСИ, тем меньше время реакции оператора. Это обстоятельство, отражающее быструю утомляемость зрительного аппарата при избыточной яркости светящегося объекта, позволило авторам работы [8] сделать вывод о том, что увеличение яркости само по себе не должно быть единственным приоритетным направлением развития активных ЗСИ. В то же время следует отметить, что в развитии ПЗСИ» доминирует тенденция увеличения удельной силы света приборов. Как отмечалось в гл. 1 это является несомненно оправданным, так как позволяет при неизменной силе света (или яркости) прибора существенно уменьшить его энергоупотребление.

Сопоставление времени реакции оператора при работе с различными типами ЗСИ показывает, что этот параметр составляет 385 не у ПЗСИ, 402 не* у ЭЛИ, 467 «с ,у ВЛИ, 485 ihc у ВНИ и 638 «с у ЖКИ отражательного типа. Рашитый в гл.. 1 аналитический подход позволяет проводить расчеты эргономических характеристик ПЗСИ не только в случае освещения их солнечной засветкой, но и и других случаях, когда Известно спектральное .распределение интенсивности фоновой засветки ®s(?i).

Естественно, что практически невозможно охватить всю гамму особенностей источников внешней засветки. В связи с этим при проведении расчетов целесообразно остановиться на наиболее репрезентативной выборке возможных ситуаций. Методологическую основу для выбора источников фоновой засветки и расчета на ЭВМ эргономических характеристик системы отображения информации на основе ПЗСИ создает использование спектральных распределений так называемых стандартных источников света, рекомендуемых МКО и приводимых в ГОСТ 7721-76 «Источники света для измерения цвета».

Наиболее часто при использовании систем отображения информации в бытовой технике встречается внешняя засветка от источников света накального типа. Спектральное распределение таких источников близко к источнику типа А, излучательные характеристики которого воспроизводят черное тело с цветовой температурой 2856 К. Для указанного спектрального распределения характерно монотонное возрастание интенсивности во всей видимой области спектра.

Прямое солнечное освещение, реализующееся в ряде применений (например в кабинах транспортных средств), может быть промоделировано источником типа В с цветовой температурой 4870 К. Для спектрального распределения в этом случае характерно наличие максимума в видимой области спектра при ?i=565 нм вбли-2G4