рогове напруга. Це порогове значення визначається з умови рівності моментів двох сил: сили, що діють з боку електричного поля, і повертає сили взаємодії між молекулами, яка прагне орієнтувати молекули так, як зорієнтовані молекули, які прилипли до скла. Виявляється, що незалежно від товщини шару, порогове напруга може становити частки вольта, причому товщина шарів складає соту частку міліметра. Це в багато разів менше, ніж потрібно для отримання таких же оптичних ефектів у твердих кристалах, що й зумовило величезний практичний інтерес до рідких кристалів при створенні циферблатів всіляких типів.
III Фізичний принцип дії пристроїв на РК
Рідкокристалічні телевізори.
Розглянемо приклад досягнення наукових досліджень у процесі створення рідкокристалічних екранів, відображення інформації, зокрема рідкокристалічних екранів телевізорів.
Рідкокристалічний дисплей (LCD - Liquid Crystal Display). br/>В
Принцип роботи рідкокристалічного дисплея полягає в наступному - світло від лампи підсвічування проходить через перший поляризатор і скляну пластину, поляризуємо у вертикальній площині. Шар рідких кристалів розташований між двома прозорими пластинами, на них нанесені прозорі електроди, що підводять електрику до кожної комірки матриці. Пластини оброблені так, що рідкі кристали орієнтуються між ними певним чином. При проходженні через світлофільтр промінь забарвлюється в один з трьох кольорів (червоний, зелений, синій). Після світлофільтру розміщується другий поляризатор, розгорнутий на 90 o щодо першого. Якщо на чарунку не подати напругу, то світло при проходженні крізь шар рідких кристалів не міняє площини поляризації і не може пройти крізь другий поляризатор. Цей осередок виглядатиме чорним на екрані. Якщо ж, подати напругу, то рідкі кристали повернуться і змінять площину поляризації променя, який у свою чергу безперешкодно пройде крізь другий поляризатор. Для підвищення швидкодії застосовується технологія тонкоплівкових транзисторів (Thin Film Transistor), суть цієї технології в тому, що для управління кожної осередком застосовується окремий тонкоплівковий транзистор, а не горизонтальний і вертикальний електрод.
Відомо, що масове створення великих плоских екранів на рідких кристалах стикається з труднощами не принципові, а чисто технологічного характеру. Хоча принципово можливість створення таких екранів продемонстрована, проте воно зв'язно зі складністю їх виробництва при сучасної технології їх вартість виявляється дуже високою. Тому виникла ідея створення проекційних пристроїв на рідких кристалах, в яких зображення, отримане на рідкокристалічному екрані малого розміру могло б бути спроектовано у збільшеному вигляді на звичайний екран, подібно до того, як це відбувається в кінотеатрі з кадрами кіноплівки. Виявилося, що такі пристрої можуть бути реалізовані на рідких кристалах, якщо використовувати сендвічевим структури, в які поряд зі шаром рідкого кристала входить шар фотополупроводніка. Причому запис зображення в рідкому кристалі, здійснювана за допомогою фотополупроводніка, проводиться променем світла. Тепер же познайомимося з фізичними явищами, покладеними в основу його роботи.
Принцип запису зображення дуже простий. У відсутність підсвічування фотополупроводніка його провідність дуже мала, тому практично уся різниця потенціалів, подана на електроди оптичної комірки, в яку ще додатково введений шар фотополупроводніка, падає на цьому шарі фотополупроводніка. При цьому стан рідкокристалічного шару відповідає відсутності напружений;. я на ньому. При підсвічуванні фотополупроводніка його провідність різко зростає, так як світло створює в ньому додаткові носії струму (вільні електрони і дірки). У результаті відбувається перерозподіл електричних напруг у клітинці - тепер практично всі напруга падає на рідкокристалічному шарі, і стан шару, зокрема, його оптичні характеристики змінюються відповідно величиною поданого напруги. Таким чином змінюються оптичні характеристики рідкокристалічного шару в результаті дії світла. Ясно, що при цьому в принципі може бути використаний будь електрооптичний ефект з описаних вище. Практично, звичайно, вибір електрооптичного ефекту в такому сендвічевим пристрої, званому електрооптичним транспарантом, визначається поряд з необхідними оптичними характеристиками і чисто технологічними причинами.
Важливо, що в описуваному транспаранті зміна оптичних характеристик рідкокристалічного шару відбувається локально - у точці засвічення фотополупроводніка. Тому такі транспаранти володіють дуже високою роздільною здатністю. Так, обсяг інформації, що міститься на телевізійному екрані, може бути записаний на транспаранті розмірами менше 1Х1 см 2 .
Описаний спосіб запису зображення, крім усього іншого, володіє великими достоїнствами, так як він робить непотрібною складну систему комутації, тобто систему підведення електричних сигналів, яка застосовується в матрични...
