Главная  Электрооптические эффекты 

[0] [ 1 ] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78]

ной, иметь высокую Чувствительность к управлйющему сигналу, малое потребление мощности, работать в широком диапазоне температур, выдерживать широкий диапазон механических нагрузок и т. д.

В настоящее время для воспроизведения информации выпускается большое количество разнообразных по принципу действия индикаторных устройств. Это - свето-диоды, газоразрядные лампы, тонкопленочные электролюминесцентные приборы, индикаторы на жидких кристаллах и др. Среди устройств отображения информации особое место занимают жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ), использующие для работы электрооптические эффекты (ЭОЭ) в жидких кристаллах.

В изучении свойств жидких кристаллов (ЖК) и практическом их применении в настоящее время достигнут значительный прогресс. Существует несколько теорий жидкокристаллического состояния вещества, в различной степени подтверждаемых экспериментальными данными. Открыт и исследован ряд электрооптических эффектов в жидких кристаллах, которые получают практическое применение в различных областях науки и техники. Электрооптические эффекты, возникающие в ЖК при воздействии электрического поля, используются в оптике, оптоэлектронике, радиотехнике, электронике, вычислительной технике.

Индикаторные устройства на ЖК позволяют осуществить: считывание показаний с индикатора в широком интервале яркостей (как при ярком солнечном освещений, тщ и в сумерках); реализацию одноцветных индикаторов путем применения одноцветных стеклянных пластин либо с помощью установки перед индикатором фильтров, либо окрашиванием слоя ЖК; запись информации (в период хранения информации ЖКИ не нуждается в электрической энергии); воспроизведение информации в полутонах; многоцветную индикацию; создание панелей, управляемых непосредственно логическими цепями.

Помимо этого, им присущи - низкая потребляемая мощность (порядка 0,1 мВт/см) и высокая разрешающая способность.

Отличительными признаками индикаторов на ЖК являются: отсутствие механически движущихся деталей; малый объем плоской конструкции, определяемый в основном размерами индицируемых знаков; возможность



отображения информации на больших площадях, низкая стоимость исходных материалов и простота технологии изготовления; значительный срок службы, достигающий более 10 000 ч.

Разработкой и практическим использованием ЖК в различных видах индикаторных устройств радиоэлектронной аппаратуры в настоящее время занимаются многие научные центры СССР, а также крупные фирмы США, Европы, Японии.

Отечественной промышленностью освоен выпуск ЭВМ четвертого поколения, микрокалькуляторов с индикаторами на жидких кристаллах. Налажен серийный выпуск электронных часов с жидкокристаллическими устройствами индикации.

Несмотря на определенные успехи в изучении жидких кристаллов и их применении, индикаторные устройства на основе ЖК являются одним из новых направлений в технике индикации. До настоящего времени отсутствуют монографии, обобщающие опыт отечественных и зарубежных исследователей в этой области.

Настоящая работа посвящена вопросам физики и химии жидких кристаллов, электрооптическим эффектам в них, конструктивно-технологическим построениям индикаторных устройств на их основе и практическому использованию. В данной работе использованы статьи, патенты, обзоры, научно-технические сообщения, труды семинаров и всесоюзных конференций по ЖК.



ГЛАВА I

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ

Жидкокристаллическое состояние вещества было открыто в 1888 г. австрийским ботаником Ф. Рейнитцером, который обнаружил, что некоторые органические вещества, имеющие удлиненную форму молекул, при нагревании не превр,ащаются из твердого состояния в жидкое, а находятся в термодинамически устойчивом состоянии, промежуточном" между твердокристаллическим и изотропно-жидким. Он впервые описал необычное поведение бензойнокислого холестерина. При 145°С происходило плавление и превращение его в мутную жидкость, помутнение исчезало при 179°С. Выше этой температуры вещество становилось обычной прозрачной жидкостью.

В 1889 г. немецкий физик О. Леманн установил, что в интервале температур 145 ... 179°С это вещество обладает оптической анизотропией, свойственной твердым кристаллам. Поскольку вещество обладает текучестью и оптической анизотропией, О. Леманн для названия подобного состояния вещества ввел термин «жидкий кристалл».

КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ

Все жидкие кристаллы состоят из молекул удлиненной формы, упорядоченное расположение которых обеспечивается относительно слабыми дальнодействующими силами. Поскольку межмолекулярные силы довольно малы, структура ЖК в значительной степени зависит от воздействия внешних факторов: температуры, механических деформаций, электрических и магнитных полей, ультразвука и др. Реакция ЖК на эти воздействия в основном проявляется в изменении их оптических свойств, в связи с чем ЖК могут применяться для управления световым излучением, для приема и отображения информацй!!.



[0] [ 1 ] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78]

0.0009