Реферат: Жидкие кристаллы как основа развития современных технологий - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Жидкие кристаллы как основа развития современных технологий

Банк рефератов / Информатика, информационные технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 362 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

34 Министерство образования и науки Самарской губернии ГОУ СПО Самарский приборостроительный техникум Дневное отделение Специальность 1910 Радиоэлектронные приборные устройства РЕФЕРАТ на тему : « ЖИДК ИЕ КРИСТАЛЛЫ - КАК ОСНОВА РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ» План Вв едение 3 1. Открытие жидких кристаллов 4 1.1. Четвертое агрегатное состояние вещества - мегаф аза 4 1.2. Явление двупреломления 6 1.3. Необычные свойства жидких кристаллов 7 1.3. Флексоэлектрический эффект 13 2. Сфера применения жидких кристаллов 16 2.1. Дисплеи на жидких кристаллах 16 2.2. Изготовление интегральных схем 18 2.3. Жидкокристаллический перстень 19 2.4. Жидкокри сталлические телевизоры 20 3. О будущих применениях жидких кристаллов 22 3.1. Перспективы применения жидких кристаллов 22 3.7. Управляе мые оптические транспаранты 22 3.7. Пространственно-временные модуляторы света 24 3.4. О птический микрофон 26 3.7. Жидкокри сталлические волноводы 27 3.5. С тереотелевизор 29 3.7. Очки для космонавтов 30 3.7. Жидкокристаллические фильтры 32 Заключение 33 Литература 34 Введение Всё чаще мы стали встречаться с тер мином «жидкие кристаллы». Мы общаемся с ними , и они играют немаловажную роль в нашей жизни. Многие современ ные приборы и устройства работают на них. К таким относятся часы, термоме тры, дисплеи, мониторы и прочие устройства. Что же это за вещества с та ким парадоксальным назв анием «жидкие кристаллы» и почему к ним проявляется столь значительный интерес? В наше время наука стала производительной силой, и поэтому, как правило, повышенный научный интерес к тому или иному явлени ю или объекту означает, что это явление или объект представляет интерес для материаль ного производства. В этом отношении не являются ис ключением и жидкие кристаллы. Интерес к ним, прежде всего, обусловлен возможностями их эффе ктивного при менения в ряде отраслей производственной деятельно сти. Внедрение жидких кристаллов означает экономиче с кую эффективность, простоту, удобство. 1. Открытие жидких кристаллов 1.1. Ч етверт о е агрегатно е состояни е вещ ества - мегафаза Жидкий кристалл – это специфическое агрегатное со стояние вещества, в котор ом оно проявляет одновре менно свойства кристалла и жидкости. Сразу над о огово риться, что далеко не все вещества могут находиться в жидкокрист аллическом состоянии. Большинство веществ может находиться только в тр ех, всем хорошо известных агрегатных состояниях: т вердом или кристаллическом, жидком и газообразном . Оказывается, некоторые органические вещества, о бладающие сложными молеку лами, кроме трех названных состояний, могут о бразовы вать четвертое агрегатное состояние — ж идкокристалли ческое . Это состояние осуществляет ся при плавлении кристаллов некоторых веществ. При их плавлении обра зуется жидкокристаллическая фаза, отличающаяся от об ычных жидкостей. Эта фаза существует в интервале от температуры плавлен ия кристалла до некоторой более высокой температуры, при нагреве до кото рой жидкий кристалл переходит в обычную жидкость. Чем же жидкий кристалл отличается от жидкости и об ычного кристалла и чем похож на них? Подобно обычной жид кости, жидкий кристалл обладает текучестью и принимает форму сосуда, в к оторый он помещен. Этим он отличается от известных всем кристаллов. Одна ко, несмотря на это свойство, объединяющее его с жид костью, он обладает с войством, характерным для кри сталлов. Это - упорядочение в пространстве молекул, образующих кристалл. Пр авда, это упорядочение не та кое полное, как в обычных кристаллах, но, тем н е менее, оно существенно влияет на свойства жидких кристаллов, чем и отли чает их от обычных жидкостей. Неполное про странственное упорядочение м олекул, образующих жид кий кристалл, проявляется в том, что в жидких крист ал лах нет полного порядка в пространственном располо жении центров тя жести молекул, хотя частичный порядок может быть. Это означает, что у них н ет жесткой кри сталлической решетки. Поэтому жидкие кристаллы, по добно обычным жидкостям, обладают свойством текуче сти. Обязательным свойством жидких кристаллов, сбли жающим их с обычными кри сталлами, является наличие порядка пространственной ориентации молеку л. Такой порядок в ориентации может проявляться, например, в том, что все д линные оси молекул в жидкокристалличе ском образце ориентированы одинаково. Эти молекулы до лжны обладать вытянутой формой. Кроме простейше го названного упорядоч ения осей молекул, в жидком кристалле может осуществляться более сложны й ориентационный порядок молекул. В зависимости от вида упорядочения осей молекул жидкие кристаллы разде ляются на три разновидности: нематические, смекти ческие и холестерические. Исследования по физике жидких кристаллов и их при менениям в настоящее время ведутся широким фрон том во в сех наиболее развитых странах мира. Отечествен ные исследования сосред оточены как в академических, так и отраслевых научно-исследовательских учреждени ях и имеют давние традиции. Широкую известнос ть и признание получили выполненные ещ е в тридцатые годы в Ленинграде работы В.К. Фредерикса к В.Н. Цветкова. В последние годы бур ного изучения жидких кристаллов отечественные исследователи также вно сят весомый вклад в развитие учения о жидких крис таллах в целом и, в частности, об оптике ж идких кристаллов. Так, работы И.Г. Чи стякова, А.П. Капус тина, С.А. Бразовского, С.А. Пикина, Л.М. Блинова и многих других советских иссле дователей широко изв естны научной общественности и служат фундаментом ряда эффективных технических приложений жидких кристаллов. Существование жидких кристаллов было установлено очень давно, а именно в 1888 году, то есть почти столетие назад. Хотя учёные и д о 1888 года сталкивались с данным сос тоянием вещества, но официально его открыли позже. Первым, кто обнаружил жидкие кристаллы, был авст рийский ученый-ботаник Рейнитцер. Исследуя новое син тезирова нное им вещество холестерилбензоат, он обн а ружил, что при температуре 145°С кристаллы этого ве щества плавя тся, образуя мутную сильно рассеивающую свет жидкость. При продолжении н агрева по достижении температуры 179°С жидкость просветляется, т. е. начина ет вести себя в оптическом отношении, к ак обычная жидкость, например вода. Неожиданные свойства холестерилбен зоат обнаруживал в мутной фазе . Р ассматри вая эту фазу под поляризационным микроскопом, Рей н итцер обнаружил, что она обладает двупреломление м . Это означает, что показатель преломления света, т. е скорость света е этой фазе, зависит от поляризации. 1.2 . Я вление двупреломления Явление двупреломления - э то типично кр исталличе ский эффект, состоящий в том, что скорость света в кри сталле з ависит от ориентации плоскости поляризации света. Существенно, что она д остигает экстремального максимального и минимального значений для дву х вза имно ортогональных ориентаций плоскости поляризации. Разумеется, ориентации поляризации, соответствующие экстремальным значениям скор ости свете в кристалле, определяются анизотропией свойств кристалла и о дно значно задаются ориентацией кристаллических осей отно сительно на правления распространения света. Поэтому сказанное поясняет, что существование дву преломления в жидко сти, которая должна быть изотроп ной, т. е. что ее свойства должны быть неза висящими от направления, представлялось парадоксальным. Наиболее прав доподобным в то время могло казаться наличие в мутной фазе нерасплавивш ихся малых частичек кристалла, кристаллитов, которые и являлись источни ком двупреломления. Однако более детальные исследования, к которым Рейн итцер привлек известного немецкого фи зика Леймана, показали, что мутна я фаза не является двух фазной системой, т. е. не содержит в обычной жидкос ти кристаллических включений, а является новым фазовым состоянием веще ства. Этому фазовому состоянию Лейман дал название «жидкий кристалл» в связи с одновре мен но проявляемыми им свойствами жидкости и кристал ла. Употребляется такж е и другой термин для названия жидких кристаллов. Э то - «ме зофаза» , что буквально означает «промежуточная фа за». В то время существование жидких кристаллов пред ставлялось каким-то курьезом, и никто не мог предполо жить, что их ож идает почти через сто лет большое буду щее в технических приложениях. По этому после некото рого интереса к жидким кристаллам сразу после их от к рытия о них через некоторое время практически за были. Тем не менее, уже в первые годы были выяснены мно гие другие удивительные сво йства жидких кристаллов. Так, некоторые виды жидких кристаллов обладали не обычно высокой оптической активностью. 1.3. Необычные свойства жидких кристаллов Оптической активностью назы вают способность неко торых веществ вращать плоскость поляризации про ходя щего через них света. Это означает, что линейно поля ризованный свет , распространяясь в таких средах, изме няет ориентацию плоскости поляри зации. Причем угол поворота плоскости поляризации прямо пропорционале н пути, пройденному светом . Так , в твердых телах, как, впрочем, и в обычных жид костях, удельная вращательн ая способность Р а имеет вполне определенный, независящий от длины волны све та знак. Это означает, что вращение плоскости поляри зации света в них проис ходит в определенном направле нии. Против часовой стрелки при положител ьном ф а и по часовой стрелке при отрицательном Р а . При этом подра зумевается, что наблюдение за вращением плоскости по ляризации осуществляется вдоль н аправления распрост ранения света. Поэтому все оптически активные веще ства подразделяются на правовращающие (если враще ние происходит по часовой стрелке) и левовращающи е (если вращение происходит против часовой стрелки). В случае оптически активных жидких кристаллов та кая классификация ста лкивалась с трудностями. Дело в том, что направление (знак) вращения в жидк их кристал лах зависело от длины волн света. Для коротких длин волн велич ина Р а , например, могла быть положи тельной, а для более длинно волнового света - отрица тельной. А могло быть и наоборот. Однако характерным для всех случаев было изменени е знака вращения плос кости поляризации в зависимости от длины волны св ета, или, как говорят, инверсия знака оптической активности. Такое поведе ние вращения плоскости поляризации со вершенно не укладывалось в рамки существовавших представлений об оптической активности. Удивительными были также и другие свойства, такие, как сильная температурная зависимость названн ых ха рактеристик, их очень высокая чувствительность к внеш ним магнитн ым и электрическим полям и так далее. Но прежде чем пытаться объяснить пе речисленные свойства, необ ходимо понять, как устроены жидкие кристаллы , и, в частности, ознакомиться с их структурными свойствами, ибо в конечном итоге для объяснения описанных свойств наиболее существенными оказыв аются именно структур ные характеристики жидких кристаллов. Здесь следует заметить , что в конц е девятнадцатого - начале двадцато го века многие очень авторитетные учёные весьма скептически относилис ь к открытию Рейнитцера и Лемана. (Имя Лемана также можно по праву свя зыв ать с открытием жидких кристаллов, поскольку он очень активно участвова л в первых исследованиях жидких кристаллов, и даже самим термином «жидки е кри сталлы» мы обязаны именно ему.) Дело в том, что не только описанные пр отиворечивые свойства жидких кри сталлов представлялись многим автор итетам весьма со мнительными, но и в том, что свойства различных жидко кр исталлических веществ (соединений, обладавших жид кокристаллической ф азой) оказывались существенно различными. Так, одни жидкие кристаллы обл адали очень большой вязкостью, у других вязкость была невелика. Одни жид кие кристаллы проявляли с изменением тем пературы резкое изменение окр аски, так что их цвет пробегал все тона радуги, другие жидкие кристаллы та кого резкого изменения окраски не проявляли. Наконец, внешний вид образ цов, или, как принято говорить, тек стура, различных жидких кристаллов пр и рассматрива нии их под микроскопом оказывался совсем различным. В одн ом случае в поле поляризационного микроскопа могли быть видны образова ния, похожие на нити, в дру гом - набл юдались изображения, похожие на горный рельеф, а в третьем - картина напоминала отпечатки пальцев. Стоя л также вопрос, почему жидкокристаллическая фаза наблюдается при плавл ении только некоторых веществ? Время шло, факты о жидких кристаллах постепенно накапливались, но не был о общего принципа, который позволил бы установить какую-то систему в пре дставле ниях о жидких кристаллах. Со временем ученые по дошли к проведению классификации предмета исслед ований. Заслуга в создании основ современной классификации жидких кри с таллов принадлежит французскому ученому Ж. Фриделю. В двадцатые годы Фридель предложил разделить все ж идкие кристаллы на две большие группы. Одну группу жидких кристаллов Фри дель назвал нематическими , д ру гую смектическими . Он же п ред ложил общий термин для жидких кристаллов - «мезо морфная фаза» . Этот термин происходит от греческого слова «мезос» (промежу точный), а вводя его, Фридель хотел подчеркнуть, что жидкие кристаллы зани мают про межуточное положение между истинными кристаллами и жидкостям и как по температуре, так и по своим физи ческим свойствам. Нематические жидкие кристаллы в классификации Фриделя включали уже упоминавшиеся выше хол естерические жидкие кристаллы как подкласс. Когда классификация жидки х кристаллов была созда на, более остро встал вопрос: почему в природе реа лизу ется жидкокристаллическое состояние? Полным ответом на подобный в опрос принято считать создание микроско пической теории. Но в то время н а такую теорию не при ходилось и надеяться (кстати, последовательной мик ро скопической теории жидких кристаллов не существует и по сей день), поэтому большим шагом вперед было создание чешским ученым X. Цохером и голландцем С. Озерном феноме нол огической теории жидких кристаллов, или, как ее при нято называть, теории упругости жидких кристаллов . В 30-х годах в СССР В.К. Фредерике и В.Н. Цветков первыми изучили не обычные электрические свойства жидких кристаллов. М ожно условно считать, что рассказанное выше отно силось к предыстории ж идких кристаллов, ко времени, когда исследования жидких кристаллов велись малочисленными коллек тивами. Современный этап изучения жидких кристаллов, кото рый начался в 60-е годы и придал науке о жидких кристаллах сегод няшние формы, методы исследований, широкий ра змах работ сформировался под непосредственным влиянием успехов в техн ических приложениях жидких кристаллов, особенно в сист емах отображения информации. В это время было понято и практически доказ ано, что в наш век микроэлектроники, характеризующийся внедрением микро миниатюрных электронных устройств, потребляю щих ничтожные мощности э нергии для устройств инди кации информации, т. е. связи пр ибора с человеком, наи более подходящими оказываются индикаторы на жидких кристаллах . Дело в том, что такие устройства отображения инфор мации на ЖК естественным образом вписываются в энер гетику и габариты м икроэлектронных схем. Они потреб ляют ничтожные мощнос ти и могут быть выполнены в виде миниатюрных индикаторов или плоских экр анов. Все это предопределяет массовое внедрение жидкокристал лических индикаторов в системы отображения инф орма ции, свидетелями которого мы являемся в настоящее время. Чтобы осознать этот процесс, достаточно вспом нить о часах или микрокалькуляторах с жидкокристалли ческими индикаторами. Но это только начало. На смену традиционным и привычным устройствам идут жидко кристаллические системы отображения информации. Так часто бывает, технические потребности не только стимулируют разработку проблем, связанных с практи ческими прил ожениями, но и часто заставляют переос мыслить общее отношение к соотве тствующему разделу науки. Так произошло и с жидкими кристаллами. Сейчас понятно, что это важнейший раздел физики конденсиро ванного состояния. Другим важным обстоятельством является то, что проводимость в жидких кр исталлах носит ионный харак тер. Это означает, что ответственными за пер енос элек трического тока в жидких кристаллах являются не электроны, как в ме таллах, а гораздо более мас сивные частицы. Это поло жительно и отрицательно заряженные фрагменты м оле кул (или сами молекулы), отдавшие или захватившие из быточный электро н. По этой причине электропроводность жидких кристаллов сильно зависит от количества и хими ческой природы содержащихся в них примесей. В част н ости, электропроводность нематика можно целена правленно изменять, добавляя в него контролиру емо е количество ионных добавок, в к ачестве которых могут выступать некоторые соли. Из сказанного понятно, что ток в жидком кристалле представляет собой нап равленное движение ионов в системе ориентированных палочек-молекул. Ес ли ионы представить себе в виде шариков, то свойство нематика обладать п роводимостью вдоль директора в p раз больше, чему, пре дставляется совершенно естественным и по нятным. Действительно, при дви жении шариков вдоль директора они испытывают меньше помех от молекул-па лочек, чем при движении поперек молекул-палочек. В результате чего и след ует ожидать, что продольная проводимость будет превосходить поперечну ю про водимость. Более того, обсуждаемая модель шариков-ионов в системе ориентированных палочек-молекул с необходи мостью приводит к следующему важному заключ ению. Двигаясь под действием электрического тока поперек направления д иректора (считаем, что поле приложе но поперек директора), ионы, сталкивая сь с молекула ми-палочками, будут стремиться развернуть их вдоль направ ления движения ионов, т. е. вдоль направления электрического тока. Мы прих одим к заключению, что электрический ток в жидком кристалле должен приво дить к переориентации директора. Эксперимент подтверждает выводы рассмотренной выше простой механичес кой модели прохождения тока в жидком кристалле. Однако во многих случаях ситуа ция оказывается не такой простой, как может показать ся на первый взгляд. Часто постоянное напряжение, приложенное к слою нематика, вызывает в рез ультате возникшего тока не однородное изменение ориентации молекул, а п ериоди ческое в пространстве возмущение ориентации директо ра. Дело зд есь в том, что, говоря об ориентирующем молекулы нематика воздействии ио нов носителей тока, мы пока что пренебрегали тем, что ионы будут вовле кат ь в свое движение также и молекулы нематика. В ре зультате такого вовлече ния прохождение тока в жид ком кристалле может сопровождаться гидродин амичес кими потоками, вследствие чего может установиться пе риодическо е в пространстве распределение скоростей течения жидкого кристалла. Вс ледствие обсуждав шейся в предыдущем разделе связи потоков жидкого кр исталла с ориентацией директора в слое нематика воз никнет периодическ ое возмущение распределения директора. 1.3. Флексоэлектрический эффект Говоря о форме мо лекул жидкого кри сталла, мы пока аппроксимировали ее жесткой палочкой. Рассматривая моде ли структур молекул, можно прийти к заключению, что не для всех соединени й приб лижение молекула-палочка наиболее адекватно их фор ме. C формой молекул связан ряд интересн ых, наблюдаемых на опыте, свойств жид ких кристаллов. Осо бого внимания заслуживают свойств а жидких кри сталлов, связанн ые с отклоне нием е го формы от простейшей молекулы-п алочки, про являющемся в существовании флексоэлектрического эффекта. О ткрытие флексоэлектрического э ф фекта, как иногда говорят о теоретических предсказа ниях, было сделано на кончике пера американским физи ком Р. Мейером в 1969 году. Рассматривая модели жидких кристаллов, образо ванных не молекулами-пал очками, а молекулами более сложной формы, он задал себе вопрос: «Как форма молекулы может обнаружить себя в макроскопических свойствах?» Для конк ретности Р. Мейер предположил, что молекулы имеют грушеобразную или бана новидную форму. Далее он предположил, что отклонение формы молекулы от п ростейшей, рассматривавшейся ранее, сопровождается возникновением у н ее электрического дипольного момента. Возникновение дипольного момента у молекулы не симметричной формы - типичное явление и связано оно с тем, ч то расположение «центра тяжести» отрица тельного электрического заря да электронов в молекуле может быть несколько смещено относительно «це нтра тяжести» положительных зарядов атомных ядер моле кулы. Это относит ельное смещение отрицательных и по ложительных зарядов относительно д руг друга и приво дит к возникновению электрического дипольного момен та молекулы. При этом в целом молекула остается нейт ральной, так как вели чина отрицательного заряда элек тронов в точности равна положительном у заряду ядер. Величина дипольного момента равна произведению за ряда о дного из знаков на величину их относительного смещения. Направлен дипол ьный момент вдоль направ ления смещения от отрицательного заряда к поло жительному. Для грушеобразной молекулы направление ди польного момент а по симметричным соображениям должно совпадать с осью вращения, для ба нановидной молекулы - направлено п оперек длинной оси. Рассматривая жидкий кристалл таких молекул, легко понять, что без влияни я на него внешних воздействий дипольный момент макроскопически малого, но, разуме ется, содержащего большое число молекул объема жид кого крист алла, равен нулю. Это связано с тем, что нап равление директора в жидком кр исталле задается ориен тацией длинных осей молекул, количество же молек ул, дипольный момент которых направлен по директору в ту и другую сторон у - для грушеобразных молекул, или д ля банановидных молекул - поперек направления ди ректора в ту и другую сторону, одинаково. В ре зультате ди польный момент любого макроскопиче ского объема жидкого кристалла рав ен нулю, так как он равен сумме дипольных моментов отдельных молекул. Так, однако, дело обстоит лишь в неискаженном об разце. Стоит путем внешне го воздействия, например ме ханического, исказить, скажем, изогнуть его, к ак моле кулы начнут выстраиваться, и распределение направле ний диполь ных моментов отдельных молекул вдоль ди ректора для грушеподобных моле кул и поперек директо ра для банановидных будет неравновероятным. Это о значает, что возникает преимущественное направление ориентации диполь ных моментов отдельных молекул и, как следствие, появляется макроскопич еский дипольный момент в объеме жидкого кристалла. Причиной такого выст раивания являются сферические факторы, т. е. фак торы, обеспечивающие пло тнейшую упаковку молекул. Плотнейшей упаковке молекул именно и соответ ствует такое выстраивание молекул, при котором их дипольные моменты «см отрят» преимущественно в одну сто рону. С макроскопической точки зрения рассмотренный эффект проявляется в во зникновении в слое жидкого кристалла электрического поля при деформац ии. Э то связано с тем, что при выстра ива нии диполей на одной поверхности деформированного кристалла оказы вается избыток зарядов одного, а на противоположной поверхности - другого знака. Таким обрезом, наличие или отсутствие флексоэлектрического эффекта несет информацию о форме моле кул и ее дипольном моменте. Для молекул-палочек такой эффект отсутствует . Для только что рассмотренных форм моле кул эффект есть. Однако, для груш еподобных и банановидных молекул для наблюдения возникновения электри ческого поля в слое надо вызвать в нем разли чные деформации. Грушеподоб ных молекулы дают эф фект при поперечном изгибе, а банановидные — при пр одольном изгибе жидкого кристалла Предсказанный теоретически флексоэлектрический эффект вскоре был обн аружен экспериментально. При чем на эксперименте можно было пользовать ся как пря мым, так и обратным эффектом. Это означает, что можно не только п утем деформации жидких кристаллов индуцировать в нем электрическое поле и макроскопический ди поль ный момент (прямой эффект), но и, прикладывая к об разцу внешнее элект рическое поле, вызывать дефор мацию ориентации директора в жидком крист алле. 2. Сфера применения жидк их кристаллов 2.1. Дисплеи на ж идких кристаллах Известно, какой популярностью поль зовались различные электронные игры, обычно устанавлива емые в комнате аттракционов в местах об щественного отдыха или фойе кинотеатров. Успех и в разработке матричных жидкокристаллических дисплеев сделали возмож ным создание и массовое производство подобных игр в миниатюрном, так ска зать, карманном ис полнении. Первой такой игрой в России стала и гра «Ну, погоди!», ос воена отечественной промышленностью. Габ ариты этой игры, как у записной книжки, а основным ее эле ментом является жидкокристаллический матричный дис плей, на котором высвечиваются изо бражения волка, зай ца, кур и катящихся по желобам яичек. Задача играюще г о, нажимая кнопки управления, заставить волка, пере мещаясь от желоба к же лобу, ловить скатывающиеся с желобов яички в корзину, чтобы не дать им упа сть на землю и разбиться. Здесь же отметим, что, помимо раз влекательного назначения, эта игрушка выполняет роль часов и будильника, т. е. в другом р ежиме работы на дисплее «высвечивается» время и может подаваться зву ко вой сигнал в требуемый момент времени. Еще один впечатляющий пример эффективности со юза матричных дисплеев н а жидких кристаллах и микро электронной техники дают с о временные электронные словари и переводчики, кото рые начали выпускать в Японии. Они пред ставляют собой миниатюрные вычи слительные машинки размером с обычный карманный микрокалькулятор, в па мять которых введены слова на двух (или больше) языках и которые снабжены матричным дисплеем и кла виатурой с алфавитом. Набирая на клавиатуре сл ово на одном языке, вы моментально получаете на дисплее его перевод на др угой язык. Представьте себе, как улучшит ся и облегчится процесс обучени я иностранным язы кам в школе и в вузе, если каждый учащийся будет снаб же н подобным словарем . А наблюдая, ка к быстро изде лия микроэлектроники внедряются в нашу жизнь, можно с увер енностью сказать, что такое время не за горами . Легко представить и пути дальнейшего совершенствова ния таких словарей-переводчиков: переводится не одно слово, а целое предложе ние. Кроме того, перевод мо жет быть и озвучен. Словом, внедрение таких сло варей-переводчиков сулит революцию в изучении языков и технике перевод а. Появление в нашей современной жизни органайзеров, спос обных накапливать, обрабатывать и анализировать информацию позволяет пользователю вести индивидуальное планирование своего времени, учитыв ая возможность выполнения ряда действий, связанных с контактами, встреч ами и т.д. Органайзер заблаговременно напомнит о наступлении времени и д аты особо важных мероприятий. Миниатюризация происходит в данном случае в основном из-за уменьшения дисплея. Как видно, жидкокр исталлический дисплей решает эту задачу очень просто. При изучении дисциплины «Измерительные приборы» мы увидели многогранность использования жидкокристаллических диспле ев. Эти дисплеи используются в приборах, где необходима высокая точност ь измерения и низкое энергопотребление. Специалист, занимающийся ремон том радиоаппаратуры, в настоящее время стремиться использовать вместо громоздких стрелочных приборов – миниатюрные измерительные приборы с жидкокристаллическими дисплеями. Требования к матричному дисплею, используемому в к ачестве экрана телевизора, оказываются значительно выше как по быстрод ействию, так и по числу элементов, чем в описанных выше электронной игруш ке и словаре-переводчике. Это станет понятным, если вспомнить, что в соотв етствии с телевизионным стандартом изображе ние на экране формируется из 625 строк (и приблизи тельно из такого же числа элементов состоит каждая строка), а время записи одного кадра 40 мс. Поэтому практическая реализация телевизора с жидкокристалли ческим экраном оказывается более трудной задачей. Тем не менее, ученые и конструкторы добились налицо грандиозных успех ов в техническом р ешении и этой задачи. Так, японская фирма «Сони» наладила про изводство м иниатюрного, умещающегося практически на ладони телевизора с цветным изображением и размером экрана 3,6 см. 2.2. Изготов ление интегральных схем Союз микроэлектроники и жидких кри сталлов оказы вается чрезвычайно эффективным не только в готовом издел ии, но и на стадии изготовления интегральных схем. Как известно, одним из э тапов производства микросхем является фотолитография, которая состоит в нанесении на поверхность полупроводникового материала специ альных масок, а затем в вытравливании с помощью фотографической техники так наз ываемых литографических окон. Эти окна в результате дальнейшего процес са про изводства преобразуются в элементы и соединения ми кроэлектронн ой схемы. От того, насколько малы разме ры соответствующих окон, зависит ч исло элементов схемы, которые могут быть размещены на единице площади п олупроводника, а от точности и качества вытравливания окон зависит кач ество микросхемы. Выше уже говорилось о контроле качества готовых микро схем с помощью холестерических жидких кристаллов, которые визуализиру ют поле температур на работающей схеме и позволяют выделить участки схе мы с аномальным тепловыделением. Не менее полезным оказалось применение жидких кри сталлов (теперь уж е нематических) на стадии контроля качества литографических работ. Для этого на полупро водниковую пластину с протравленными литогра фическими окнами наноси тся ориентированный слой нематика, а затем к ней прикладывается электри ческое напряжение. В результате в поляризованном свете картина " вытрав ленных окон отчетливо визуализируется. Более того, этот метод позволяе т выявить очень малые по размерам неточности и дефекты литографических работ, протяженность которых всего 0,01 мкм. 2.3. Жидкокристаллический перстень Некоторое время тому назад необыч ной популярностью в США пользовалась новинка юве лирного производства, получившая название «перстень настроения». За год было продано 50 миллионов таких перстней, т.е. практически кажд ая взрослая женщина имела это ювелирное изделие. Что же привлекло внима ние любители бижутерии к этому перстню? Оказывается, он обладал совершенно мистическим свойством реагиро ват ь на настроение его владельца. Реакция состояла в том, что цвет камешка пе рстня следовал за настроением вла дельца, пробегая все цвета радуги от к расного до фио летового. Вот это сочетание таинственного свойства уга д ывать настроение, декоративность перстня, обеспечи ваемая яркой и меняю щейся окраской камешка, плюс низкая цена и обеспечили успех перстню наст роения. Пожалуй, именно тогда впервые широкие массы стол кн улись с загадочным термином «жидкие кристаллы». Дело в том, что каждому в ладельцу перстня хотелось знать его секрет слежения за настроением. Одн ако ни чего толком не было известно, говорилось, только, что камешек перст ня сделан на жидком кристалле - на холестерическом жидком кристалле, а секрет перстня н астроения связан с его удивительными оптическими свойствами. Продолжением развития перстня на жидких кристаллах яв илось производство медицинских приборов, использующих данный эффект. В первую очередь это относится к измерителям температуры тела человека. Г радусники приобрели безопасную форму игрушки , для измерения температуры тела маленьких детей. Во время эпидемии атипичной пневмонии, когда определяю щим признаком заболевания человека является температура его тела, испо льзовались быстродействующие жидкокристаллические термометры. Доста точно одного легкого прикосновения к жидкокристаллическому датчику в виде полоски и с высокой точностью определяется температура тела челов ека. 2.4. Жидкокристаллические телевизоры Соз дание телевизоров с жидкокристаллическими экранами стало нов ой исторической вехой применения жидких кристаллов (LCD) . Телев изоры этого типа становятся доступнее для покупателей , потому что происходит регулярно снижении цен , из-за совершенств ования технологи й п роизводства . Экран LCD – это экран просветного типа, то есть экран, который подсвечивается с обратной стороны лампой белого цвета, а ячейки основных цветов (RGB – красный, зеленый, синий), расположенные на трех панел ях соответствующих цветов, пропускают или не пропускают через себя свет в зависимости от приложенного напряжения. Именно поэтому происходит оп ределенное запаздывание картинки (время отклика), особенно заметное при просмотре быстродвижущихся объектов. Время отклика в современных моде лях разнится от 15 мс (миллисекунды, 1мс – одна тысячная секунды) до 40 мс и зависит от типа и размера матрицы. Че м меньше это время, тем быстрее меняется изображение, нет явлений шлейфа и наложения картинок. Врем я работы лампы для большинства LCD-панелей почти на начальной яркости – 60 000 часов (этого хватит примерно на 16 лет при просмотре телевизора по 10 часов в день ). Для сравнения: у плазменных те левизоров яркость за то же время уменьшается гораздо сильнее, а для кине скопных телевизоров (выгорает люминофор) порог – 15000-20 000 часов (приблизительно 5 лет) , потом качество заметно у худшается. Примером совершенства может служить э кран LCD телевизора LG RZ-23LZ20 который передает ок оло 17 миллионов цветов , с высоким р азрешением 1280х768 пикселей, с контрастностью 400:1 и яркостью в 450 кд/м . Это – прекрасный образец жидкокристаллической технологии. Уг ол обзора у жидкокристаллических телевизоров последних моделей достигает 160-170 градусов по вертикали и гор изонтали, а это делает проблему гораздо менее острой, чем она была нескол ько лет назад . Недо статком жидкокристаллических экранов является наличие неработающих п икселей. Неработающие пиксели – пиксели, которые постоянно включены в к аком-то одном состоянии и не меняют свой цвет в зависимости от сигнала. Ра зные производители допускают различное количество неработающих пиксе лей на экране, о чем пишут в инструкциях по использованию товара. Наприме р, в инструкции может быть написано "если на панели вы обнаружили не более четырех неработающих пикселей, то панель считается полностью работосп особной". В жидкокристаллических мо ниторах вообще не допускается нали чие неработающих пикселей, так как на монитор мы смотрим с гораздо более близкого расстояния, чем на телевизор, и сразу можем разглядеть этот "мус ор". 3. О будущих применениях жидких кристаллов 3.1. Перспективы п рименения ж идки х кристалл ов Многие оптиче ские эффекты в жидких кристаллах, уж е освоены техникой и используются в изделиях массового производства. На пример, всем из вестны часы с индикатором на жидких кристаллах, но не все еще знают, что те же жидкие кристаллы использу ются для производства нар учных часов, в которые встро ен калькулятор. Тут уже даже трудно сказать, как на звать такое устройство, то ли часы, то ли компьютер. Но это уже освое нные промышленностью изделия, хотя всего десятилетия назад подобное ка залось нереальным. Перспективы же будущих массовых и эффективных при ме нений жидких кристаллов еще более удивительны. По этому стоит расс мотреть некоторые технически е иде и применения жидких кристаллов, которые пока что не реализован ы, но, возможно, в ближайшие несколько лет послужат основой создания устр ойств, которые станут для нас такими же привычными, какими, скажем, сейчас являются персональные компьютеры . 3.7. Управляемые оптические трансп а ранты Рассмотрим пример достижения научных исследовани й в процессе создания жидкокристаллических экранов, отображения инфор мации, в частности жидкокристаллических экранов телевизоров. Известно, что массовое создание больших плоских экранов на жидких кристаллах ста лкивается с трудностями не принципиального, а чисто технологиче ского х арактера. Хотя принципиально возможность со здания таких экранов проде монстрирована, однако, а связи со сложностью их производства при современной технологии их стоимость оказывается очень высокой. По этому возникла идея создания проекционны х устройств на жидких кристаллах, в которых изображение, получен о на жидкокристаллическом экране малого размера могло бы быть спроектировано в увеличенном виде на обычный экра н, подобно тому, как это происходит в кинотеатре с кадрами кинопленки. Ока залось, что такие устройства могут быть реализованы на жидких кристаллах , если использовать сэндвичевые с труктуры, в кото рые наряду со слоем жидкого кристалла входит слой фотоп олупроводника. Причем запись изображения в жидком кристалле, осуществл яемая с помощью фотопо лупроводника, производится лучом света. При нцип записи изображения очень прост. В отсутст вие подсветки фотополупр оводника его проводимость очень мала, поэтому практически вся разность потенциа лов, поданная на электроды оптической ячейки, в кото рую еще доп олнительно введен слой фотополупровод ника , падает на этом слое фотополупроводника. При этом состояние ж идкокристаллического слоя соответствует отсутствию напряжения на нем . При подсветке фотопо лупроводника его проводимость резко возрастает, так как свет создает в нем дополнительные носители тока (свободные элект роны и дырки). В результате происхо дит перераспределение электрических напряжений в ячейке – теперь прак тически все напряжение падает на жидкокристаллическом слое, и состояни е слоя, в частно сти, его оптические характеристики, изменяются соответ с твенно величине поданного напряжения. Таким образом, изменяются оптиче ские характеристики жидкокристал лического слоя в результате действи я света. Ясно, что при этом в принципе может быть использован любой электр ооптический эффект из описанных выше. Практи чески, конечно, выбор элект рооптического эффекта в та ком сэндвичевом устройстве, называемом элек трооптическим транспарантом, определяется наряду с требуемыми оптичес кими характеристиками и чисто технологическими причинами. Важно, что в описываемом транспаранте изменение оптических характерис тик жидкокристаллического слоя происходит локально – в точке засветки фотополупро водника. Поэтому так ие транспаранты обладают очень вы сокой разрешающей способностью. Так, объем информа ции, содержащейся на телевизионном экране, может быть зап исан на транспаранте размерами менее 1х1 см 2 . Описанный способ записи изображения, помимо все го прочего, обладает бо льшими достоинствами, так как он делает ненужной сложную систему коммут ации, т. е. систему подвода электрич еских сигналов, которая применяется в матричных экранах на жидких кри сталлах. 3.7. Пространственно-временные модуляторы света Уп равляемые оптич еские транспаранты могут быть исполь зованы не только как элементы прое кционного устрой ства, но и выполнять значительное число функций, свя за нных с преобразованием, хранением и обработкой оп тических сигналов. В с вязи с тенденциями развития ме тодов передачи и обработки информации с использова нием оптических каналов связи, позволяющих увеличить быстр одействие устройств и объем передаваемой инфор мации, управляемые опти ческие транспаранты на жид ких кристаллах представляют значительный и нтерес и с этой точки зрения. В этом случае их еще принято назы вать прост ранственно-временными модуляторами света (ПВМС), или световыми клапанам и. Перспективы применения ПВМС в устройствах обработки опти ческой инф ормации определяются тем, насколько се годняшние характеристики оптич еских транспарантов мо гут быть улучшены в сторону достижения максимал ьной чувствительности к управляющему излучению, повыше ния быстродейс твия и пространственного разрешения световых сигналов, а также диапазо на длин волн излуче ния, в котором надежно работают эти устройства. Как уж е отмечалось, одна из основных проблем – это проб лема быстродей ствия жидкокристаллических элементов, однако уже достигнутые характер истики модуляторов света позволяют совершенно определенно утверждать , что они займут значительное место в системах обработ к и оптической информации. Прежде всего, отметим высокую чувствительность модуляторов света к упр авляющему световому потоку, которая характеризуется интенсивностью св етового по тока. Кроме того, достигнуто высокое пространственное разреш ение сигнала – около 300 линий на 1 мм. Спектральный диапазон работы мо дуляторов, выполненных на различных полупроводнико вых материалах, перекрывает длины волн от ультрафио летового до ближнего инфракрасног о излучения. Очень важно, что в связи с применением в модуляторах фото пол упроводников удается улучшить временные характе ристики устройств по сравнению с быстродействием соб ственно жидких кристаллов. Так, модулят оры света за счет свойств фотополупроводника могут зарегистриро вать о птический сигнал продолжительностью всего меньше 1 с. Разумеется, измене ние оптических характеристик жидкого кристалла в точке регистрации си гнала проис ходит с запаздыванием, т.е. более медленно, в соответ ствии с в ременем изменения оптических характеристик жидкого кристалла при нало жении на него (или снятии) электрического поля. Какие же, кроме уже обсуждавшихся функций, могут выполнять модуляторы св ета? При соответствующем под боре режима работы модулятора они могут вы делять контур проектируемого на него изображения. Если кон тур перемеща ется, то можно визуализировать его дви жение. При этом существенно, что дл ина волны записы вающего изображения излучения и считывающего излу чен ия могут отличаться. Поэтому модуляторы света по зволяют, например, визу ализировать инфракрасное из лучение, или с помощью видимого света модул ировать пучки инфракрасного излучения, или создавать изобра жение в инфракрасном диапазоне длин волн. В другом режиме работы модуляторы света могут выделять области, подверг нутые нестационарному осве щению. В этом режиме работы из всего изображ ения выделяются, например, только перемещающиеся по изо бражению светов ые точки, или мерцающие его участки. Модуляторы света могут использовать ся как усилители яркости света . В с вязи же с их высокой пространственной разрешающей способностью их испо льзование оказывается эквивалентным усилителю с очень большим числом каналов. Перечисленные функциональные возможности оптических модулят оров дают о снование использовать их в многочисленных задачах обраб отки оптической инфор мации, таких как распознавание образов, подавлени е по мех, спектральный и корреляционный анализ, интерфе рометрия, в том ч исле запись голограмм в реальном мас штабе времени, и т. Д . Насколько широко перечисле н ные возможности жидкокристаллических оптических мо дуляторов реали зуются в надежные технические устрой ства, покажет ближайшее будущее. 3.4. Оптический микрофон Только что было рассказано об управлении световыми потоками с помощью света. Однако в системах оптической обработки информ ации и связи возникает необходимость преобразовывать не только светов ые сигналы в световые, но и другие самые разнообразные воздействия в све товые сигналы. Такими воздействиями могут быть давление, звук, температу ра, деформация и т. Д . И вот для п реобразования этих воз действий в оптический сигнал жидкокристалличе ские ус тройства оказываются опять-таки очень удобными и пер спективны ми элементами оптических систем. Кон ечно, существует масса методов преобразовывать перечисленные воздейст вия в оптические сигналы, одна ко подавляющее большинство этих методов связано сна чала с преобразованием воздействия в электрический сигнал, с помощью которого затем можно управлять световым потоком. Таким образо м, методы эти двусту пенчатые и, следовательно, не такие уж простые и эко н омичные в реализации. Преимущество применения в этих целях жидких крист аллов состоит в том, что с их помощью самые разнообразные воздействия мо жно не посредственно переводить в оптический сигнал, что уст раняет про межуточное звено в цепи « воздейст вие – све товой сигнал » , а зна чит, вносит принципиальное упроще ние в управление световым потоком. Другое достоинст во жидкокристал лических элементов в том, что они легко совместимы с уз лами волоконно-оптических устройств. Чтобы проиллюстрировать возможности с помощью жидких кристаллов управлять световыми сигналами, расс мотрим прин цип работы «оптическо го микрофона» на жидких кристаллах – устрой ства, предложенного для неп осредственного перевода акустического сигнала в оптический. Принципиальная схема устройства оптического мик рофона очень проста. Е го активный элемент представляет собой ориентированный слой нематика. Звуковые колебания создают периодические во времени деформации слоя, в ызывающие также переориентации молекул и модуляцию поляризации (интен сивности) проходящего поляризованного светового потока. Исследования характеристик оптического микрофона на жидких кристаллах , выполненные в Акустическом инс титуте АН России , показали, что по с воим параметрам он не уступает су ществующим образцам и может быть испо льзован в оп тических линиях связи, позволяя осуществлять непосред ств енное преобразование звуковых сигналов в оптиче ские. Оказалось также, что почти во всем температурном интервале существования нематической фазы его акустооптические характеристики практически не изменяются . 3.7. Жидкокристаллические волноводы Прежде чем перейти к другому пример у возможного применения жидких кристаллов в оптических линиях св язи, напомним, что оптическое волокно представляет собой оптический вол новод. Свет из этого волновода не выходит наружу по той причине, что снару жи на волокно нанесено покры тие, диэлектрическая проницаемость которо го больше, чем во внутренней части волокна, в результате чего про исходит полное внутреннее отражение света на границе внутренней части и внешне го покрытия. Волноводный ре жим распространения света в волокне может б ыть, также достигнут не только за счет резкой диэлектрической границы, н о и при плавном изменении показателя прелом ления (диэлектрической прон ицаемости) от середины к поверхности волновода. По аналогии с оптическими волокнами в тонком слое жидкого кристалла так же может быть реализован волно водный режим распространения света вдол ь слоя, если обеспечить соответствующее изменение диэлектриче ской про ницаемости в пределах толщины слоя. И зменения диэлектрических характеристик в ж идком кристалле можно добиться изменением ориент ации директора (длинных осей молекул). Оказывается, в слое нематика или хо лестерина можно, например, путем приложения электрического поля обеспе чить такой характер измене ния ориентации директора по толщине, что для опреде ленной поляризации света такой слой оказывается опти ческим вол новодом. З десь проявляетс я очевидн ая аналоги я между оп тическим волокн ом-волноводом и жидкокристалличе ским волноводом. Но имеется существен ная разница. Эта р азница состоит в том, что если диэлек трические характеристики оптическ ого волокна, а, следо вательно , и его волноводные свойства, неизменны и фор мируются при его изготовлен ии, то диэлектрические, а, след овательно, и волноводные свойства жидкокристаллическ ого волновода легко изменять путем внешних воздей ствий. Это значит, например, что если жидкокристалл иче ский волновод включен в канал волоконной связи, то световой поток, идущий по этому каналу, можно моду лировать, мен яя характеристики жидкокристаллического элемента. В про стейшем случае это может быть просто прерыван ие све тового потока, которое может происходить в жидко кристаллическом элементе при таком переключении электрического сигнала на нем, которое приводит к исчезновению его волн оводных свойств. Кстати сказать, этот же жидкокристалли ческий элемент может выполнять и функции оптическ ого микрофона, если он устроен так, что акустический сигнал вызывает в не м воз мущение ориентации директора. 3.5. С те реотелевизор В качестве еще одного заманчивого, неожиданного и к асающегося практически всех применений жидких кристаллов стоит назват ь идею создания системы стереотелевидения с применением жидких криста ллов. Причем, что представляется особен но заманчивым, такая система «ст ереотелевидения на жидких кристаллах» может быть реализована ценой оч ень простой модификации передающей телекамеры и до полнением обычных т елевизионных приемников специ альными очками, стекла которых снабжены жидкокристаллическими фильтрами. Иде я этой системы стереотелевидения чрезвычайно проста. Если учесть, что ка др изображения на телеэкра не формируется построчно, причем так, что сна чала вы свечиваются нечетные строчки, а потом четные, то с по мощью очков с жидкокристаллическими фильтрами лег ко сделать так, чтобы правый глаз , например, видел толь ко четные строчки, а левый – нечетные. Для этого доста точно синхронизировать вклю чение и выключение жидко кристаллических фильтров, т. Е . возможность восприни мать изображени е на экране попеременно то одним, то другим глазом, делая попеременно про зрачным то одно, то другое стекло очков с высвечиванием четных и нечет ны х строк. Теперь совершенно ясно, какое усложнение передаю щей телекамеры даст ст ереоэффект телезрителю. На до, чтобы передающая телекамера была стерео, т. Е . чтобы она обладала двумя о бъективами, соответствую щими восприятию объекта левым и правым глазом чело века, четные строчки на экране формировались с по мощью правого, а н ечетные – с помощью левого объ ектива передающей камеры. Система очков с жидкокристаллическими фильтра ми – затворами, синхрон изированными с работой телеви зора, может оказаться непрактичной для ма ссового при менения. Возможно, что более конкурентоспособной ока жется стереосистема, в которой стекла очков, снабжены обычными поляроидами. При этом каждое из стекол оч к ов пропускает линейно-поляризованный свет, плоскость поляризации кото рого перпендикулярна плоскости поля ризации света, пропускаемого втор ым стеклом. Стерео же эффект в этом случае достигается с помощью жидко кр исталлической пленки, нанесенной на экран телевиз ора и пропускающей от четных строк свет одной линей ной поляризации, а от нечетных – другой линейной по ляризации, перпендик улярной первой. Какая из описанных систем стереотелевидения будет реализована или выж ивет совсем другая система, покажет будущее. 3.7. Очки для космонавтов Знакомясь ранее с маской для электросварщика, а теп ерь с очками для стереотелевидения, видно , что в этих устройствах управляемый жидкокристаллический фи льтр перекрывает сразу все поле зрения одного или обоих глаз. Между тем с ущест вуют ситуации, когда нельзя перекрывать все поле зрения человека и в то же время необходимо перекрыть от дельные участки поля зрения. Нап ример, такая необходимость может возникнуть у космонавтов в условиях их работы в космосе при чрез вычайно ярком солнечном освещении, не ослабле нном ни атмосферой, ни облачностью. Эту задачу как в случае маски для элек тросварщика или очков для стереотеле видения позволяют решить управля емые жидкокристаллические фильтры. Усложнение очков в этом случае состоит в том, что поле зрения каждого гла за теперь должен перекрывать не один фильтр, а несколько независимо упра вляемых фильтров. Например, фильтры могут быть выполнены в виде концентр ических колец с центром в центре стекол очков или в виде полосок на стекл е очков, каждая из которых при включении перекрывает только часть поля з рения глаза. Такие очки могут быть полезны не только космонав там, но и людям других пр офессий, работа которых мо ж ет быть связана не только с ярким нерас сеянным осве щением, но и с необходимостью воспринимать большой объем з рительной информации. Например, в кабине пилота современного самолета огромное количество па нелей приборов. Однако не все из них нужны пилоту одновременно. Поэтому и спользо вание пилотом очков, ограничивающих поле зрения, мо жет быть полезным и облегчающим его работу, т ак как помогает сосредоточивать его внимание только на части нужных в да нный момент приборов и устраняет отвлека ющее влияние не нужной в этот м омент информации. Конечно, в случае пилота можно пойти и по-другому пу ти поставить жидкокристаллические ф ильтры на индикаторы приборов, чтобы иметь возможность экранировать их показания. Подобные очки будут очень полезны также в биоме дицинских исследования х работы оператора, связанной с восприятием большого количества зрител ьной инфор мации. В результате таких исследований можно выявить скорост ь реакции оператора на зрительные сигналы, оп ределить наиболее трудные и утомительные этапы в его работе и в конечном итоге найти способ оптима льной организации его работы. Последнее позволяет определить на илучший способ расположения панелей пр иборов, тип индикаторов приборов, цвет и характер сигналов различ ной ст епени важности и т. Д . 3.7. Жидкокристаллические фильтры Фильтры подобного типа и индикатор ы на жидких кристаллах, найдут и уже находят широкое применение в кино-, ф отоаппаратуре. В этих целях они привлекательны тем, что для управления и ми требуется ничтожное количество энергии, а в ряде случаев позво ляют и сключить из аппаратуры детали, совершающие механические движения. А, как известно, механические сист емы часто оказываются наиболее громоздкими и не надежными. Какие механические детали кино-, фотоаппаратуры имеются в виду? Это, прежде всего диафрагмы, фильт ры - ослабители светового потока, нако нец, прерывате ли светового потока в киносъемочной камере, синхрони зованные с перемещением фотопленки и обеспечиваю щие покадровое ее экспонирование. Принципы устройства таких жидкокристаллических элементов ясны из предыдущего. В качестве прерывателе й и фильтров-ос лабителей естественно использовать жид кокристаллические ячейки , в кото рых под действием электрического сигнала изменяется пропускание света по всей их площад и. Для диафрагм без механических частей системы ячеек в виде кон центрич еских колец, которых могут под действием элек трического сигнала изменя ть площадь пропускающего свет прозрачного окна. Следует также отметить, что сло истые структуры, содержащие жидкий кристалл и фото полупроводн ик, т. Е . элементы типа управляе мых оп тических транспарантов, могут быть использованы не только в каче стве индикаторов, например, экспозиции, но и для автоматической установк и диафрагмы в кино-, фотоаппаратуре. Заключение При всей принципиальной простоте работы устройств на жидкокристалличес ких элементах их широкое внедрение в массовую прод укцию и производство зависит от ря да технологических вопросов, связанных с обеспечением длительного сро ка работы жидкокристаллических э лементов, их работы в широком температурном интервале, на конец, конкуре нции с традиционными и устоявшимися техническими решениями и т. д . Однако решение всех этих проблем – это только вопрос времени, и скоро, на верное, тру дно будет себе представить совершенный аппарат, не содержащий жидкокристаллического устройства. Литература 1. Самарин, Жидкокристаллические дисплеи . Схемотехника, конструкция. Солон. М. 2004. 2. Мартин, Немуд ров. Системы на кристалле. Проектирование и развитие. Техносфера. М. 2004. 3. Лузин. Основы телевизионной техни ки. Солон. М.2003. 4. Родин. Современные телевизоры. Со лон. М. 2004. 5. Зубарев. Цифровое телевизионное в ещание. Радио/связь. М. 2004. 6. Беркоу. Совр еменная медицинская энциклопедия . Вмеда. М. 2004.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Иногда так хочется выматериться, съездить кому-нибудь по роже и пойти забухать. Но мне нельзя. Я же леди...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по информатике и информационным технологиям "Жидкие кристаллы как основа развития современных технологий", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru