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]

низким управляющим напряжением (3 ... 8 В постоянного или переменного тока), малой потребляемой мощностью (10 мкВт/см2) и малым временем отклика (10 мс). Коэффициент контрастности составляет 1000: 1. Срок службы, по предварительным данным, несколько тысяч часов. Индикатор обеспечивает воспроизведение в четырех цветовых комбинациях: в белом цвете на черном фоне, в черном цвете, на белом фоне, в различных цветах на белом фоне и в белом цвете на фоне различного цвета. Сравнительные характеристики многоцветных ЖК индикаторов приведены в табл. 3.1.

Известно, что оптические параметры ЖКИ значительно зависят от расположения источника света и наблюдателя, в связи с чем идут поиски конструктивного решения этой задачи. Например, используют экран, который может перемещаться, регулируя доступ внешнего освещения под определенным углом в зависимости от месторасположения наблюдателя, что обеспечивает оптимальное получение информации [3.28]. Это позволяет усилить контрастность индикаторного устройства для наблюдателя (рис. 3.39).

Некоторые исследователи решают задачу увеличения контрастности применением дополнительных источников света. На рис. 3.40 показаны светопровод для освещения табло световой индикации иа ЖК, состоящий из пластины прозрачного материала, ограниченной криволинейной поверхностью. В пластине имеется отверстие для помещения источника света, освещается только поверхность устройства световой индикации [3.29].

3.6. ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЖКИ

Индикаторы на ЖК характеризуются следующими основными электрооптическими параметрами: контрастностью (К), пропусканием, пороговым Ua и управляющим (1/упр) напряжением, временем включения или отклика (твкл) и временем выключения или релаксации

(Твыкл)-

Контрастность и пропускание определяются как отношение интенсивиостей света, выходящего из ЖК устройства в исходном к возбужденному состоянию ЖК ячейки. Это отношение называется пропусканием, если наблюдение ведется в направлении навстречу входящему лучу, и контрастностью в остальных случаях



(рис. 3.41). Контрастность и пропускание зависят от углов падения света и наблюдения, от пороговых напряжений, толщины и химической природы ЖК, монохроматичности и расходимости лучей света, от качества дополнительной поляризационной оптики.


Рис. 3.41. Измерение контрастности (а; б) и пропускания (е):

/ - источник света: 2 -ЖК ячейка; 3 - фотодетектор; <1)(ф)-угол падения

(наблюдения)

Для количественной оценки используют параметр контрастного отношения отражения (/Со), определяемого как

где R и Ro - коэффициенты диффузного отражения ЖК в отсутствие электрического поля и при включенном поле. Контрастность, выражаемая в процентах, К= =[iR-.о)Z]-100%. Параметр контрастного отношения пропускания

где / и /о - коэффициенты пропускания слоя ЖК в присутствии электрического поля и в его отсутствие соответственно.

Оптическая плотность D жидкокристаллического материала определяется как

D=lg(/o ).

Так, у ДР ячеек обычно наблюдается контраст от 15: 1 до 100: 1, пропускание - от 20 : 1 в расходящихся лучах до 2500: 1 для лазерного излучения, для ячеек с твист-эффектом контраст и пропускание составляют обычно от 40: 1 до 100: 1 [3.31]. Ячейки с электрическим управле-



нием двойным лучепреломлением при лазерном освещении характеризуются пропусканием порядка 1000: I [3.32], которое ухудшается при косом освещении (рис. 3.42). Отражение происходит от передней поверхности стеклянной пластины Ri от передней и задней поверхностей прозрачного электрода и Rz Ц от последующих границ (на рисунке не показаны). При наблюдении ЖК ячейки в направлении зеркального отраже ния лучи Ri, R2, R3 создают паразитный фон, снижающий контрастность. Снизить их влияние можно, нанося ; просветляющее покрытие на переднюю поверхность

-Z .


1 /?7


Рис. 3.42. Многолучевое ог-ражение в ЖК ячейке:

/ - просветляющее покрытие: 2 - 2 - стекло; 3 - электрод; 4 - ,ЖК

10 го 30 0 ffff т

Угол наблюдений °

Рис iAi Згрнсимость конг-растнс-с строшенрй от угла наблкления

стекла или используя тонкие электроды толщиной Ао-С <СЯ,. Взаимное гашение R и Rz происходит потому, что показатели преломления стекла и ЖК практически равны и поэтому при /го<§СЯ, лучи R2 и оказываются в противофазе. Благодаря использованию просветляющих покрытий и тонких (Ао15 нм) электродов удается увеличить контрастность в четыре раза [3.33].

В ячейках, использующих эффект динамического рас сеяния, контрастность при нормальном падении увеличивается, если ячейку помещать между скрещенными поляризаторами [3.34].

Направление наблюдения может сильно влиять на контрастность и даже обращать ее. Поэтому при наблю дении изображения желательно работать со слабо рас-



[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]

0.0008