Ще більша різниця в числі виведень. Приєднання індикатора до схеми управління при індивідуальній адресації вимагає 8 – 7 = 56 виведень, а при матричній адресації 8 – 1 – 7 = 15 виведень. Істотно і те, що матрична адресація дозволяє не робити окремих виведень від кожного елемента індикації. Індикатор для такої адресації часто виконується у вигляді так званого монодисплея – множини знакомісць, сегменти яких об'єднані шинами всередині спільного корпусу, причому назовні виводяться тільки ці шини і загальні електроди знакомісць; (можна вважати, що на рис. 1.6 показані два знакомісця такого монодисплея). В результаті виявляється, що індивідуальну адресацію вигідно застосовувати тільки в цифрових індикаторах на 3-4 знакомісця, при більшій розрядності числа або більш складному знаку кращою виявляється матрична адресація.

Здавалося б, переваги матричної адресації повинні зростати при збільшенні числа знакомісць. Однак на практиці все йде не так просто. Для того щоб усвідомити це, розглянемо трохи більш складний випадок матричної адресації.

Справжній матричний екран, що дозволяє відобразити будь-яку, в принципі навіть телевізійну, інформацію, виконаний у вигляді шаруватої структури (рис. .7). На підкладці 1 розташована серія паралельних горизонтальних (рядкових) електродів 2, а на передній (зверненій до спостерігача) прозорій пластині 3 – інша серія вертикальних (стовпових) електродів 4. Між електродами знаходиться шар оптично активного (тобто що може або генерувати світло, або регулювати його пропущення) матеріалу 5. Таким матеріалом може бути речовина в будь-якому з трьох фізичних станів: рідкому, твердому, газоподібному.

Як і у випадку монодисплея, включення елемента індикації відбувається при збігу імпульсів, що прикладаються до рядка і стовпця. Тому матричний спосіб адресації накладає певні і досить жорсткі вимоги на властивості речовини. Передусім, збудження повинно відбуватися тільки в тому випадку, коли стимулюючий вплив перевищить певне порогове значення. Іншими словами, елемент індикації повинен світити тільки при одночасному прикладенні сигналів і до рядка і до стовпця.

Не менш важливі тимчасові властивості середовища. Дійсно, якщо в матричному екрані, що містить 100 · елементів індикації, збуджувати їх послідовно у часі, то при кадровій частоті 50 Гц на кожний елемент доведеться всього 1 ·  · )  мкс. Більшість оптично активних речовин (газороз-ряд-на плазма, рідкі кристали, електролюмінофори) дуже інерційні, щоб реагувати за такий малий час. Крім того, при послідовному збудженні до елемента необхідно прикласти велику миттєву потужність, в нашому прикладі приблизно в 10000 раз більше середньої. Нагадаємо, що через властивості ока сприймається не миттєва, а уявна, тобто усереднена у часі яскравість, яка якраз приблизно пропорційна середній потужності.

Саме тому введення інформації майже у всі матричні екрани великої інформаційної місткості проводять не послідовно у часі, а паралельно-послідовно. Так, в поширеному методі паралельної рядкової адресації в першому такті включаються всі створюючі зображення елементи індикації першого рядка, у другому такті – другого рядка і т. д. Легко бачити, що в такому випадку час включеного стану елемента індикації досягає 200 мкс і доведеться прикладати потужність, в 100 (а не в 10000) раз перевищуючу середню.

Сказане можна узагальнити в простих формулах для визначення часу включеного стану і яскравості елемента індикації при паралельній рядковій адресації;

ф = А / (F · Nстр)

Lуяв = Lмит · Nряд

Тут індекси уяв, мит відповідають уявній і миттєвій яскравості, Nряд – число рядків індикатора. Практика показує, що в системі паралельної рядкової адресації число рядків не повинно перевищувати 100–200, інакше не вдасться забезпечити достатню яскравість зображення. В результаті індикатор можна використати для відображення тільки обмеженого обсягу інформації. (Екран на 500 знаків).

Рис. 1..

Саме тому розробники матричних екранів спробували обійти обмеження, витікаючі з цих формул, що, загалом-то, їм вдалося, хоч і не безкоштовно. Знайдене рішення полягає в тому, що комірка індикатора не тільки включається при збігу сигналів рядка і стовпця, але і залишається у включеному стані доти, поки не знадобиться оновити інформацію, тобто індикатор повинен запам'ятати інформацію. При цьому приведені формули модифікуються таким чином, як якби Nряд = 1. Кадрову частоту можна взяти рівною частоті оновлення інформації. Розміри і інформаційна місткість запам'ятовуючого матричного індикатора обмежуються тільки конструктивно-технологічними факторами.

1.4. Вбудовані індикатори

Досі наша увага була зосереджена на першій задачі – розподілі інформації по матричному полю. Поговоримо тепер про те, як вирішується друга задача – електрооптичне перетворення підведених до комірки сигналів, Ми торкнемося «трьох китів», на яких стоїть світ вбудованих індикаторів: світлодіодів, газорозрядних і рідкокристалічних індикаторів. Ці прилади якраз і використовують основні стани речовини – тверде тіло, газ, рідина (а також четвертий стан – плазму). Список слід би доповнити вакуумними люмінесцентними індикаторами, що являють собою модернізацію вакуумного тріода, індикаторами розжарювання, в яких світить розжарена нитка, електролюмінісцентними індикаторами (в них так само, як і в ЕПТ, використаний люмінофор, але його збуджують не електронами, а електричним полем), електрохромними індикаторами, в яких внаслідок протікання струму в одному напрямку речовина забарвлюється, а в зворотному напрямі – знебарвлюється, і електрофорезними індикаторами, які використовують для створення зображення міграцію забарвлених часток до лицьової поверхні приладу, а для стирання – міграцію в зворотному напрямі.

Світлодіодний індикатор – це напівпровідниковий р-n-перехід; тобто в принципі він влаштований так само, як випрямний діод. Ілюструвати роботу світлодіода можна за допомогою зонної діаграми, зображеної на рис. 1.8. На верхній частині малюнка показане виникнення потенційного бар'єра у відсутності зовнішнього напруження між р- (від англійського positive – позитивний) і n-