| ||
ЖКД. Часть IНаверняка каждый из Вас видел (а у кого-то уже есть) жидкокристаллические мониторы (LCD - Liquid Crystal Display). А многие ли из Вас имеют представление, как они работают? Не многие? Тогда читайте! Что представляет из себя LCD монитор? Во-первых, корпус, во-вторых - сам жидкокристаллический дисплей, в-третьих - лампа подсветки и куча всевозможных прибамбасов. И обо все этом я сейчас буду пытаться Вам рассказать. Но что бы продолжить рассказ, придется совершить экскурс в физику и химию веществ. Почему в качестве рабочего агента были выбраны жидкости, а точнее жидкие кристаллы? Дело в том, что молекулы твердых веществ малоподвижны. Они мерно покачиваются на своих местах и приходят в движение только при сильном нагревании. Газы тоже не подходят. Их молекулы - ребята ненадежные. Кинетическая энергия молекул газов превышает энергию межмолекулярных связей. Остается жидкость. Следует заметить, что жидкость - это пограничная среда. Молекулы жидкости достаточно подвижны, но при этом запаса их кинетической энергии не хватает (в диапазоне заданных температур) для разрыва межмолекулярных связей. Но в технологии LCD применяются непросто жидкости, а жидкие кристаллы. Что за фигня такая? Вообще надо сказать, что жидкие кристаллы - удивительные вещества, обладающие рядом уникальных свойств. В обычных кристаллах место каждой молекулы жестко предопределено кристаллической структурой и межмолекулярные силы очень велики. Эту структуру называют дальним порядком. Кроме этого, существуют и поликристаллические структуры, которые представляют собой связь мелких кристаллов. Подобную структуру представляют собой большинство неорганических веществ. Так вот жидкие кристаллы - что-то среднее, между кристаллической структурой и жидкостями и представляют собой сложные органические вещества. Сейчас известно уже около сотни тысяч органических веществ, которые могут находиться в жидкокристальном состоянии, и число таких соединений непрерывно растет. В зависимости от характера расположения молекул различают три основных типа структур жидкокристаллических соединений: нематический, холестерический и смектический. Нематический тип жидких кристаллов характеризуется наличием только одномерного ориентационного порядка длинных или коротких осей молекул. При этом центры тяжести молекул расположены в пространстве хаотично, что свидетельствует об отсутствии трансляционного порядка. Именно нематический тип жидких кристаллов и применяется в производстве LCD мониторов. Холестерический тип жидких кристаллов образовывается хиральными (оптически активными) молекулами, содержащими асимметрический атом углерода. Это означает, что такие молекулы являются зеркально-несимметричными в отличие от зеркально-симметричных молекул нематиков. Смектический тип жидких кристаллов ближе всего к истинно кристаллическим телам. Молекулы располагаются в слоях, и их центры тяжести подвижны в двух измерениях (на смектической плоскости). При этом длинные оси молекул в каждом слое могут располагаться как перпендикулярно плоскости слоя (ортогональные смектики), так и под некоторым углом (наклонные смектики). Направление преимущественной ориентации осей молекул принято называть директором. Ну как не устали еще? Двигаемся дальше. Анизотропия физических свойств - основная особенность жидких кристаллов. Анизотропия (от греч. anisos - неравномерный и tropos - направление) - зависимость свойств среды от направления. Анизотропия характерна, например, для механических, оптических, магнитных, электрических и других свойств кристаллов (Советский Энциклопедический Словарь, "Советская Энциклопедия" М.1988 стр. 59). Основой любого жидкокристаллического индикатора является так называемая электрооптическая ячейка. Две плоские стеклянные пластинки с нанесенным на них прозрачным проводящим слоем из окиси олова или окиси индия, выполняющие роль электродов, разделяются тонкими прокладками из непроводящего материала (полиэтилен, тефлон). Образовавшийся зазор между пластинками, который колеблется от 5 до 50 мкм (в зависимости от назначения ячейки), заполняется жидким кристаллом, и вся "сандвичевая" конструкция по периметру "запаивается" герметиком или другим изолирующим материалом. Полученная таким образом ячейка может быть помещена между двумя очень тонкими пленочными поляризаторами, плоскости поляризации которых образуют определенный угол с целью наблюдения эффектов ориентации молекул под действием электрического поля. Приложение к тонкому жидкокристаллическому слою даже небольшого электрического напряжения (1,5-3 В) вследствие относительно низкой вязкости и внутреннего трения анизотропной жидкости приводит к изменению ориентации жидкого кристалла. При этом важно подчеркнуть, что электрическое поле воздействует не на отдельные молекулы, а на ориентированные группы молекул (рои или домены), состоящие из десятков тысяч молекул, вследствие чего энергия электростатического взаимодействия значительно превышает энергию теплового движения молекул. В итоге жидкий кристалл стремится повернуться таким образом, чтобы направление максимальной диэлектрической постоянной (иииии, батенька, не надо нас этим грузить :) диэлектрическая постоянная на то и постоянная, чтобы не иметь направления.... речь идет о дипольном моменте кристалла, видимо... Mixailo) совпало с направлением электрического поля. А вследствие большой величины двулучепреломления Dn процесс ориентации ведет к резкому изменению структуры и оптических свойств жидкого кристалла. Двойное лучепреломление - раздвоение светового луча при прохождении через анизотропную среду. В некоторых кристаллах, например турмалине, каждый из раздвоенных лучей поглощается по-разному в разных направлениях, что приводит к различной окраске (дихроизму). Двойное лучепреломление может быть естественным и наведенным - под действием электрического поля, магнитного, поля упругих сил. Источник: http://webhowto.ru/
| ||
Copyright © "Internet Zone", http://www.izcity.com/, info@izcity.com |