Page 74 - 6378

світла і початковим напрямком орієнтації директора. Максимальною глибина модуляції буде

при = 45°. Якщо під дією електричного поля змінювати різницю фаз на , то можна

досягнути глибини модуляції 100 % при досить малих часах модуляції.
Електрооптичні модулятори та індикатори мають значні переваги перед іншими

аналогами. Вони управляються досить низькими напругами, споживають мізерну
потужність, а шар рідкого кристала в електрооптичній комірці становить десятки

мікрометрів (~10 мкм).

Серед недоліків слід зазначити не надто високу швидкодію (мілісекунди), що
пов’язано зі значною в’язкістю рідкого кристала. Найшвидші досягнуті процеси становлять

близько 1 мкс. Існують способи поліпшення часових параметрів електрооптичних ефектів,
наприклад використання високочастотних напруг, при яких діелектрична анізотропія

нематика змінює знак залежно від частоти. Цей спосіб поліпшення швидкодії – ефекту

називають двочастотною адресацією ефекту. На щастя, існую велика кількість технічних
задач, що їх повністю задовольняє швидкодія рідкокристалічних електрооптичних

перетворювачів: циферблати годинників, калькуляторів, інформаційні табло,
рідкокристалічні дисплеї. Як найпростіший приклад розглянемо принцип дії цифрового

індикатора електронного годинника, в основу якого покладено твіст-ефект.

Індикатори на рідких кристалах. В електронному годиннику основним
«годинниковим» елементом є мініатюрний кварцовий генератор, але не менш важливим є

його циферблат — рідкокристалічний індикатор, який працює в режимі відбитого світла.
Основою цього індикатора є електрооптична комірка з прозорими електродами, один з яких

виконаний у вигляді семисегментних елементів, а інший є суцільним (рис. 35). Між

електродами розміщений нематик з додатною діелектричною анізотропією. Вихідна
орієнтація нематика планарна, але плавно закручена від нижнього електрода до верхнього на

90° (твіст-структура). Електрооптична комірка поміщена між двома схрещеними
поляроїдами і, до яких унизу додано плоске дзеркало. Площини поляризації нижнього і

верхнього поляризаторів збігаються з напрямками директора біля відповідних електродів.

Принцип дії індикатора такий. Природне світло падає на верхній поляроїд і стає
плоскополяризованим. За відсутності електричного поля твіст-структура нематика повертає

площину поляризації світла на 90°, тому воно вільно проходить крізь нижній поляроїд, який
також повернутий на 90°, і попадає на дзеркало. Відбитий від дзеркала промінь цілком

аналогічно падаючому променю проходить крізь усю структуру в зворотному напрямку і

попадає в око спостерігача. Це означає, що при виключеній напрузі поле зору індикатора
буде світлим.

При вмиканні напруги відбувається перехід Фредерікса, в результаті якого твіст-
структура розкручується, і нематик стає гомеотропно орієнтованим. Поляризоване світло в