![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Жидкокристаллические индикаторы. В противоположность активным приборам ЖК-индикаторы не генерируют свет, а только управляют его прохождением
В противоположность активным приборам ЖК-индикаторы не генерируют свет, а только управляют его прохождением. Это обуславливает чрезвычайно малую потребляемую ими мощность. Преимуществом ЖК-индикаторов является также малое управляющее напряжение, позволяющее непосредственно согласовывать их с цифровыми интегральными микросхемами. Жидкокристаллическое вещество представляет собой анизотропную жидкость, т. е. обладает обычными свойствами жидкости: -текучестью; -поверхностным натяжением; -вязкостью, и необычным для жидкости свойством – упорядоченностью ориентации молекул. Поэтому такие показатели, как диэлектрическая проницаемость Для ЖК-вещества характерна анизотропная геометрия молекул. Они имеют сигарообразную форму. Упорядоченность структуры создается относительно слабыми силами связи между молекулами или между молекулами и граничными поверхностями. Так как эти силы малы, то при повышении температуры ЖК превращается в обычное вещество, а при понижении – в твердое состояние и теряет свойства жидкости. В нормальном состоянии структура кристалла легко перестраивается под действием электрических или магнитных полей. Ориентация отдельной молекулы ЖК подвергается непрерывным тепловым флуктуациям, однако в любой точке существует средняя ориентация, которая характеризуется единичным вектором, называемым директором -смектическую; -нематическую; -холестерическую. В наиболее упорядоченной смектической фазе молекулы ориентированы параллельно и их центры тяжести лежат в одной плоскости. Если параллельность ориентации сохраняется, но центры тяжести расположены произвольно, то возникает нематическая фаза (нема греч. – нить). В холестерической фазе имеет место закручивание директора так, что создается винтовая структура.
В большом объеме появляются области с независимой ориентацией директора. Для придания одинаковой ориентации D во всем рабочем объеме ЖК заключают в узкое (толщина несколько микрон) пространство между двумя подложками. В результате ориентация молекул определяется как соседними молекулами, так и граничной поверхностью подложки. В нематической фазе ориентирующее действие подложек может привести к возникновению: - планарной (гомогенной); - нормальной (гомеотропной);
- закрученной (твистированной) ориентациям.
Для создания закрученной ориентации подложки обрабатывают, как и для планарной ориентации, но при сборке поворачивают на 90 градусов друг относительно друга. В результате директор внутри ЖК-слоя, заключенного между подложками, плавно поворачивается. Важным параметром ЖК, позволяющим управлять его оптическими свойствами с помощью электрического поля, является так называемая диэлектрическая анизотропия. где Оптические характеристики ЖК-веществ определяются разными показателями преломления для света с различными по отношению к директору направлениями поляризации. Обычно задаются показателем преломления
При этом для нематической фазы Оптическая анизотропия приводит к возникновению эффекта двулучепреломления, который заключается в том, что падающий луч разделяется на два. Причем обыкновенный отклоняется относительно слабо, а необыкновенный – сильно. Учитывая, что направление директора может существенно изменяться при приложении электрического поля, возникают возможности электрооптического управления светом. Ориентация молекул может меняться не только под действием поля, но и в результате различных электрогидродинамических эффектов, обусловленных протеканием небольшого тока. Это приводит к общему движению в жидкости. Пороговое напряжение возникновения гидродинамической нестабильности при постоянном напряжении составляет 10 и более вольт, что значительно больше чем в случае поля.
|